JP2006212688A - Equipment and method for cooling steel sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高温の鋼板を目的に応じた冷却速度で、かつ、鋼板の面内及び表裏面を均一に冷却するための鋼板の冷却設備及び鋼板の冷却方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel plate cooling facility and a steel plate cooling method for cooling a high temperature steel plate at a cooling rate according to the purpose and uniformly cooling the in-plane and front and back surfaces of the steel plate.
近年、厚鋼板製造プロセスにおいて、低温域での大圧下圧延を特徴とする制御圧延と、500℃前後まで急冷却した後に空冷することを特徴とする制御冷却とを組み合わせて、高強度及び高靱性の鋼板を得る技術が広く実生産に適用されている。この方法により、低合金で溶接性にも優れた高強度及び高靱性の鋼板が低コストで製造できる。
制御冷却を効果的に行なうには、細粒組織を得るために目標温度まで急速に冷却できる技術と、急速冷却を行なっても材質の均一性や鋼板の形状などを悪化させないための鋼板面内あるいは表裏面を均一に冷却する技術とが必要である。これらの技術に対する要求は、鋼板の性能に対する要求が高度化するにつれて厳しくなっており、これに対応し、高温の鋼板を冷却する場合の冷却速度を高めるには、冷却水量の増加や冷却水の高速化などが効果的であり、高圧水をスプレーノズル、あるいはスリットノズルから鋼板に噴出する方法が多く使用されてきている。
しかし、これらの方法では、鋼板上面の冷却において、ノズルから噴出された冷却水が鋼板上面に衝突した後、鋼板上を流れ、干渉水となって、鋼板サイド(端部)から流出する。このため、最終的に鋼板は、板幅方向での冷却能が、板幅端部ほど大きくなり板幅方向での冷却の不均一が生じる。
In recent years, in the steel plate manufacturing process, high strength and high toughness are achieved by combining controlled rolling characterized by large rolling under low temperature and controlled cooling characterized by air cooling after rapid cooling to around 500 ° C. The technology to obtain steel sheets is widely applied to actual production. By this method, a high strength and high toughness steel plate having a low alloy and excellent weldability can be produced at low cost.
In order to effectively perform controlled cooling, a technology that can rapidly cool to the target temperature in order to obtain a fine-grained structure, and a steel plate surface that does not deteriorate the uniformity of the material or the shape of the steel plate even if rapid cooling is performed. Or the technique which cools the front and back uniformly is required. The demands on these technologies are becoming stricter as the demands on the performance of steel sheets become more advanced. To cope with this, in order to increase the cooling rate when cooling hot steel sheets, the amount of cooling water or cooling water is increased. Speeding up and the like are effective, and many methods of ejecting high-pressure water from a spray nozzle or a slit nozzle onto a steel plate have been used.
However, in these methods, in cooling the upper surface of the steel plate, the cooling water ejected from the nozzle collides with the upper surface of the steel plate, then flows on the steel plate, becomes interference water, and flows out from the steel plate side (end portion). For this reason, finally, the cooling capacity in the sheet width direction of the steel sheet becomes larger at the end of the sheet width, resulting in uneven cooling in the sheet width direction.
これを防止するための従来技術として、外側冷却ヘッダーと内側冷却ヘッダーとからなる二重構造の冷却ヘッダーにより、冷却水を圧空と共に噴射して鋼板を冷却する冷却装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
この冷却装置は、圧空噴射ノズルを有する内側冷却ヘッダーの両端部に、ヘッダーの長手方向に移動するマスク部材を内装している。このマスク部材は、内側冷却ヘッダーに供給された圧空の噴射を遮断するもので、その位置決めは、内側冷却ヘッダー内部に横設したねじロッドを介して、モーター駆動により行うものである。
このように構成することで、マスク部材の位置を変えることにより、冷却装置から噴射される冷却水の噴射幅を制御することができる。
As a conventional technique for preventing this, a cooling device that cools a steel sheet by injecting cooling water together with compressed air using a double-structure cooling header composed of an outer cooling header and an inner cooling header is disclosed (for example, Patent Document 1).
In this cooling device, mask members that move in the longitudinal direction of the header are provided at both ends of the inner cooling header having a compressed air injection nozzle. This mask member cuts off the injection of compressed air supplied to the inner cooling header, and its positioning is performed by a motor drive via a screw rod provided laterally inside the inner cooling header.
By comprising in this way, the injection width | variety of the cooling water injected from a cooling device can be controlled by changing the position of a mask member.
しかしながら、前記特許文献1に記載された従来技術においては、未だ解決すべき以下のような問題があった。
圧空噴射ノズルの開閉制御は、マスク部材の横行によるオンオフ制御のみによって行われているため、冷却水の噴射量を調整することができず、鋼板の冷却速度の制御が不可能であった。
また、内側冷却ヘッダーにマスク部材を設けているため、マスク部材により圧空噴射ノズルを閉状態としたとき、圧空噴射ノズルからの圧空の噴射は遮断されるが、内側冷却ヘッダーの外部の水は冷却水噴射ノズルから垂れ流しとなるため、鋼板の冷却制御においては好ましくなかった。
However, the prior art described in Patent Document 1 still has the following problems to be solved.
Since the opening / closing control of the compressed air injection nozzle is performed only by the on / off control by traversing the mask member, the injection amount of the cooling water cannot be adjusted, and the cooling rate of the steel sheet cannot be controlled.
Also, since the mask member is provided on the inner cooling header, when the compressed air injection nozzle is closed by the mask member, the injection of compressed air from the compressed air injection nozzle is blocked, but the water outside the inner cooling header is cooled. Since it drips from the water jet nozzle, it was not preferable in the cooling control of the steel sheet.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、高温の鋼板を目的に応じた冷却速度で、また、鋼板の面内及び表裏面を均一に冷却できる鋼板の冷却設備及び鋼板の冷却方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a steel plate cooling facility and a steel plate cooling method that can cool a high-temperature steel plate at a cooling rate according to the purpose and uniformly cool the in-plane and front and back surfaces of the steel plate. The purpose is to do.
前記目的に沿う第1の発明に係る鋼板の冷却設備は、並べて配置された複数の下水切りロールと、該下水切りロールの上方にそれぞれ昇降可能に配置された上水切りロールと、隣り合う前記下水切りロール及び前記上水切りロール間にそれぞれ配置され、前記下水切りロールと前記上水切りロールとに挟まれながら搬送される高温状態の鋼板を冷却する複数の上及び下のスプレーユニットとを有する鋼板の冷却設備において、
前記上及び下のスプレーユニットのいずれか一方又は双方は、
水源に連結される水供給口を備えた箱型のハウジングと、
前記ハウジング内に取り外し可能に収納され、前記水供給口に連通して前記鋼板の板幅方向に複数に分割される水室が形成されたケーシングと、
前記水室に連結され、それぞれは隙間を設けて配置される複数の水ノズルと、
前記鋼板の板幅方向中央部を除く領域に少なくとも設けられた前記水室に供給する水の量を制御する流量調整弁と、
前記板幅方向に移動して、前記各流量調整弁の開度をそれぞれ調整可能なストライカーとを備える。
ここで、水の量を制御する流量調整弁は、鋼板の板幅方向中央部を除く領域の水室のみではなく、更に鋼板の板幅方向中央部の領域の水室にも設けることができる。
The steel sheet cooling facility according to the first aspect of the present invention includes a plurality of sewage draining rolls arranged side by side, an upper draining roll disposed above and below the sewage draining roll so as to be movable up and down, and the lower A steel plate having a plurality of upper and lower spray units arranged between a water draining roll and the upper water draining roll and cooling a hot steel plate conveyed while being sandwiched between the lower water draining roll and the upper water draining roll. In cooling equipment,
One or both of the upper and lower spray units are
A box-shaped housing with a water supply port connected to a water source;
A casing in which a water chamber is formed that is removably accommodated in the housing and is divided into a plurality of portions in the plate width direction of the steel plate in communication with the water supply port.
A plurality of water nozzles coupled to the water chamber, each disposed with a gap therebetween;
A flow rate adjusting valve that controls the amount of water supplied to the water chamber provided at least in a region excluding the central portion in the plate width direction of the steel plate;
A striker that moves in the plate width direction and can adjust the opening degree of each of the flow rate adjustment valves.
Here, the flow rate regulating valve for controlling the amount of water can be provided not only in the water chamber in the region excluding the central portion in the plate width direction of the steel plate, but also in the water chamber in the region in the central portion in the plate width direction of the steel plate. .
前記目的に沿う第2の発明に係る鋼板の冷却設備は、並べて配置された複数の下水切りロールと、該下水切りロールの上方にそれぞれ昇降可能に配置された上水切りロールと、隣り合う前記下水切りロール及び前記上水切りロール間にそれぞれ配置され、前記下水切りロールと前記上水切りロールとに挟まれながら搬送される高温状態の鋼板を冷却する複数の上及び下のスプレーユニットとを有する鋼板の冷却設備において、
前記上及び下のスプレーユニットのいずれか一方又は双方は、
エア源及び水源にそれぞれ連結されるエア供給口及び水供給口を備えた箱型のハウジングと、
前記ハウジング内に取り外し可能に収納されて、前記水供給口に連通される水室及び前記エア供給口に連通される空気室を上下2段に形成するケーシングと、
前記水室及び空気室に直接連結され、それぞれは隙間を設けて配置される複数の気水ノズルと、
前記鋼板の板幅方向中央部を除く領域に少なくとも設けられた前記水室に供給する水の量を制御する流量調整弁と、
前記板幅方向に移動して、前記各流量調整弁の開度をそれぞれ調整可能なストライカーとを備える。
ここで、水の量を制御する流量調整弁は、鋼板の板幅方向中央部を除く領域の水室のみではなく、更に鋼板の板幅方向中央部の領域の水室にも設けることができる。
The steel sheet cooling facility according to the second aspect of the present invention comprises a plurality of sewage draining rolls arranged side by side, an upper draining roll disposed to be movable up and down above the sewage draining roll, and the lower A steel plate having a plurality of upper and lower spray units arranged between a water draining roll and the upper water draining roll and cooling a hot steel plate conveyed while being sandwiched between the lower water draining roll and the upper water draining roll. In cooling equipment,
One or both of the upper and lower spray units are
A box-shaped housing having an air supply port and a water supply port respectively connected to an air source and a water source;
A casing that is detachably housed in the housing, and that forms a water chamber communicating with the water supply port and an air chamber communicating with the air supply port in two upper and lower stages;
A plurality of air-water nozzles directly connected to the water chamber and the air chamber, each disposed with a gap;
A flow rate adjusting valve that controls the amount of water supplied to the water chamber provided at least in a region excluding the central portion in the plate width direction of the steel plate;
A striker that moves in the plate width direction and can adjust the opening degree of each of the flow rate adjustment valves.
Here, the flow rate regulating valve for controlling the amount of water can be provided not only in the water chamber in the region excluding the central portion in the plate width direction of the steel plate, but also in the water chamber in the region in the central portion in the plate width direction of the steel plate. .
前記目的に沿う本発明に係る鋼板の冷却方法は、下水切りロールと上水切りロールとに挟まれながら搬送される高温状態の鋼板の上下面に、水ノズルを介して水又は気水ノズルを介して気水を噴射して前記鋼板を冷却する鋼板の冷却方法において、
前記鋼板の板幅方向の水量分布は、前記鋼板の板幅方向中央部を除く領域では水量を絞り、これ以外の領域では一定の水量を供給する。
The cooling method for a steel sheet according to the present invention that meets the above-described object is that the water or air-water nozzle is connected to the upper and lower surfaces of the high-temperature steel sheet that is conveyed while being sandwiched between the sewage draining roll and the upper draining roll. In the method for cooling a steel plate, which cools the steel plate by injecting air water,
The distribution of the amount of water in the sheet width direction of the steel sheet restricts the amount of water in an area excluding the central part in the sheet width direction of the steel sheet, and supplies a constant amount of water in other areas.
請求項1〜5記載の鋼板の冷却設備においては、鋼板の板幅方向中央部を除く領域に少なくとも設けられた水室に供給する水の量を制御する流量調整弁と、板幅方向に移動して各流量調整弁の開度を調整可能なストライカーとを備えているので、ストライカーの移動位置を調整することで、各流量調整弁の開度を調整できる。また、各流量調整弁は、水の供給及び停止を行うことができるので、水の垂れ流しを防止できる。
これにより、高温の鋼板を目的に応じた冷却速度で、しかも鋼板の面内及び表裏面を均一に冷却できる。
特に、請求項1及びこれに従属する請求項3〜5記載の鋼板の冷却設備においては、上及び下のスプレーユニットのいずれか一方又は双方は、水供給口を備えたハウジング内に取り外し可能に収納されて、水供給口に連通される水室を有するケーシングと、水室に連結される複数の水ノズルとを有するので、上及び下のスプレーユニットのハウジング及びケーシングの製作及び組立が容易であり、且つ、水ノズルの保守を容易にできる。即ち、水ノズルの閉塞等のため、水ノズルを交換する際、水ノズルをケーシングと共にハウジングから取り外すことができ、水ノズルの交換が容易にできる。
In the steel sheet cooling facility according to claim 1, the flow rate adjusting valve that controls the amount of water supplied to the water chamber provided at least in a region excluding the central portion in the plate width direction of the steel plate, and moves in the plate width direction Since the striker capable of adjusting the opening degree of each flow rate adjustment valve is provided, the opening degree of each flow rate adjustment valve can be adjusted by adjusting the movement position of the striker. Moreover, since each flow regulating valve can supply and stop water, it is possible to prevent water from flowing down.
Thereby, a high-temperature steel plate can be cooled uniformly in the surface of a steel plate, and front and back, with the cooling rate according to the objective.
In particular, in the steel sheet cooling equipment according to claim 1 and claims 3 to 5 dependent thereon, either one or both of the upper and lower spray units can be detached in a housing having a water supply port. Since it has a casing having a water chamber that is housed and communicated with the water supply port and a plurality of water nozzles connected to the water chamber, it is easy to manufacture and assemble the housing and casing of the upper and lower spray units. In addition, maintenance of the water nozzle can be facilitated. That is, when the water nozzle is replaced due to blockage of the water nozzle, the water nozzle can be removed from the housing together with the casing, and the water nozzle can be easily replaced.
また、請求項2及びこれに従属する請求項3〜5記載の鋼板の冷却設備においては、上及び下のスプレーユニットのいずれか一方又は双方は、エア供給口及び水供給口を備えたハウジング内に取外し可能に収納されて、エア供給口に連通した空気室及び水供給口に連通した水室が上下2段に形成されたケーシングと、空気室及び水室に直接連結される複数の気水ノズルとを有するので、上及び下のスプレーユニットのハウジング及びケーシングの製作及び組立が容易であり、且つ、気水ノズルの保守を容易にできる。即ち、気水ノズルの閉塞等のため、気水ノズルを交換する際、気水ノズルをケーシングと共にハウジングから取り外すことができ、気水ノズルの交換が容易にできる。 Further, in the steel sheet cooling equipment according to claim 2 and claims 3 to 5 dependent thereon, either one or both of the upper and lower spray units are provided in a housing provided with an air supply port and a water supply port. A casing in which the air chamber communicated with the air supply port and the water chamber communicated with the water supply port are formed in two upper and lower stages, and a plurality of air-water directly connected to the air chamber and the water chamber Therefore, the housing and casing of the upper and lower spray units can be easily manufactured and assembled, and maintenance of the air-water nozzle can be facilitated. That is, when the air water nozzle is replaced due to blockage of the air water nozzle or the like, the air water nozzle can be removed from the housing together with the casing, and the air water nozzle can be easily replaced.
請求項3記載の鋼板の冷却設備は、直動型流量調整弁のプランジャーにストライカーを当接させて水室への水量を制限するので、流量調整弁を機械的に制御して、水量を確実に調整することができ、また、電気的な制御を必要としないので、電気関係に要するコストが不要となる。
また、請求項4記載の鋼板の冷却設備は、回転型流量調整弁のボールに設けられた回転カムにストライカーを当接させて水室への水量を制限するので、流量調整弁を機械的に制御して、水量を確実に調整することができ、また、電気的な制御を必要としないので、電気関係に要するコストが不要となる。
更に、請求項5記載の鋼板の冷却設備は、ストライカーの高さ位置を多段に形成し、水量を複数段で変更するので、簡単な構成で細かい水量調整を実施できる。
In the steel plate cooling facility according to claim 3, the striker is brought into contact with the plunger of the direct-acting flow rate adjusting valve to limit the amount of water to the water chamber. Therefore, the amount of water is controlled by mechanically controlling the flow rate adjusting valve. Since the adjustment can be performed reliably and no electrical control is required, the cost required for electrical connection is not required.
In the steel plate cooling facility according to
Furthermore, since the steel plate cooling equipment according to claim 5 forms the height of the striker in multiple stages and changes the amount of water in a plurality of stages, fine adjustment of the amount of water can be performed with a simple configuration.
請求項6、7記載の鋼板の冷却方法においては、鋼板の板幅方向中央部を除く領域では水量を絞り、これ以外の領域では一定の水量を供給する水量分布にするので、鋼板にかける全水量を鋼板の幅に関わらず一定にできる。これにより、例えば、必要冷却能力のみに応じた調整が可能な冷却水制御弁を使用できるので、この制御弁を使用しない場合と比較して、制御弁の個数及び仕様の削減を図ることができ、初期設備費を安価にできる。
特に、請求項7記載の鋼板の冷却方法は、鋼板の板幅方向両端部の更に外側で給水を停止するので、例えば、送水電力の削減によりランニングコストの削減を図ることができる。
In the method for cooling a steel sheet according to claims 6 and 7, the amount of water is reduced in a region excluding the central portion in the plate width direction of the steel plate, and a water amount distribution for supplying a constant amount of water is obtained in other regions. The amount of water can be made constant regardless of the width of the steel plate. As a result, for example, a cooling water control valve that can be adjusted according to only the required cooling capacity can be used, so the number of control valves and the specifications can be reduced compared to the case where this control valve is not used. The initial equipment cost can be reduced.
In particular, the method for cooling a steel sheet according to claim 7 stops the water supply further outside the both ends in the sheet width direction of the steel sheet, so that, for example, the running cost can be reduced by reducing the water supply power.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図1は本発明の第1の実施の形態に係る鋼板の冷却設備に使用する上側スプレーユニットの模式的な説明図、図2は同鋼板の冷却設備の模式的な側面図、図3は同鋼板の冷却設備に使用する上側スプレーユニットの要部拡大図、図4は同上側スプレーユニットの流量調整弁の作動状態を示す説明図、図5は本発明の第2の実施の形態に係る鋼板の冷却設備に使用する上側スプレーユニットの要部拡大図、図6は同上側スプレーユニットの流量調整弁の作動状態を示す説明図、図7は変形例に係る上側スプレーユニットの要部拡大図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 is a schematic explanatory view of an upper spray unit used in the steel sheet cooling facility according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic side view of the steel sheet cooling facility, FIG. 3 is an enlarged view of the main part of the upper spray unit used in the cooling equipment for the steel plate, FIG. 4 is an explanatory view showing the operating state of the flow rate adjusting valve of the upper spray unit, and FIG. 5 is a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory view showing an operating state of a flow rate adjustment valve of the upper spray unit, and FIG. 7 is an essential part of the upper spray unit according to a modification. It is an enlarged view.
図1〜図4に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る鋼板の冷却設備10は、並べて配置された複数の下水切りロール11と、下水切りロール11の上方に配置された上水切りロール12と、隣り合う下水切りロール11及び上水切りロール12間にそれぞれ配置され、下水切りロール11と上水切りロール12とに挟まれながら搬送される高温状態の鋼板13を冷却する複数(本実施の形態では、上下にそれぞれ2つずつ)の上及び下のスプレーユニット(以下、上側スプレーユニット、下側スプレーユニットともいう)14、15とを有している。なお、上水切りロール12は、図示しない門形の取付け架台に設けられた油圧ジャッキの駆動により、昇降可能な構成となっており、下水切りロール11はその高さ位置が固定されている。以下、詳しく説明する。
As shown in FIGS. 1 to 4, the steel
図1〜図3に示すように、上側スプレーユニット14は、水供給口16を備えた箱型のハウジング17と、ハウジング17内に取り外し可能に収納されるケーシング18とを備えている。
このハウジング17は、鋼板13の搬送方向に平行に間隔をあけ、対向して垂直に配置された対となる矩形状の垂直板19、20と、垂直板19、20の上下方向の中間位置をボルト21を介して取り外し可能に固定された矩形状の水平板22とを有している。なお、上側スプレーユニット14は、上水切りロール12と一体的に昇降可能な構成となっているが、下側スプレーユニット15は昇降しない。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
The
ケーシング18内には鋼板13の板幅方向に沿って複数(図1では21個)に分割された複数の水室23が形成され、各水室23は水供給口16に連通されている。
ケーシング18の天井部24には、ハウジング17の上部に設けられた水供給口16に連通する冷却水管25の下流側端部が接続され、また、ケーシング18の天井部24が、ハウジング17の水平板22の下面26に当接配置されている。各水室23は、ケーシング18内に、ケーシング18の天井部24、両側部27、28、及び底部29の各内面に接する矩形状の仕切り板30を、板幅方向に所定の間隔(ピッチP)をあけて設けることで形成されている。なお、仕切り板30は、天井部24に図示しないボルトを介して取り外し可能に取り付けられている。
A plurality of
A downstream end portion of a cooling
ケーシング18の底部29には、複数の水ノズル31が隙間を開けてねじ締結機構により着脱可能に取り付けられている。この各水ノズル31への水32の供給口(水供給孔)33は、各水室23内に位置し、各水ノズル31の水32の噴出口が底部29の下面より突出している。なお、水ノズル31は、等間隔で格子点状又は列毎に半ピッチずらして配置することが好ましい。また、水ノズル31からの水32の噴出横断面の形状は正円形が好ましい。
ケーシング18の底部29下面には、矩形板状のエプロン34が複数のねじ(ボルト)35により一体的に連結され、このエプロン34がハウジング17の各垂直板19、20の下面に、複数のねじ(ボルト)36を介して取外し可能に取付けられている。このエプロン34には、ケーシング18の底部29から突出する水ノズル31の先部が嵌入する略円柱状の開口部37が形成されている。
A plurality of
A rectangular plate-
ここで、水室23は、ケーシング18内に板幅方向に沿って21個設けられており、7個の水室23に対して1個のエプロン34が取り外し可能に取り付けられている。即ち、3個のエプロン34が板幅方向に沿って並んで設けられ、ケーシング18は各エプロン34に対応する3個のケーシング分割体18aによって構成されている。なお、水室23の個数及びエプロン34の数は、これに限定されるものではない。
このように構成することで、各水室23への水32の供給は、水源である例えば給水ポンプに接続される給水用ヘッダー管38から分岐されて行なわれる。なお、板幅方向の中央部の7個の水室23には、給水用ヘッダー管38から分岐された各給水管39を介して、水32が直接供給される。一方、両側部に位置する計14個の水室23への水32の供給は、給水用ヘッダー管38から分岐された各給水管40に設けられた流量調整弁41を介して行なわれている。このように、流量調整弁41は、鋼板13の板幅方向中央部を除く領域の各水室23に使用しているが、鋼板13の板幅方向中央部の各水室23にも、即ち全ての水室23に使用することも可能である。
Here, 21
With this configuration,
図3に示すように、直動型の流量調整弁41は、鋼板13の板幅方向に沿って並べられ、しかも給水管40の下流端とハウジング17の水平板22に形成された水供給口16との間に設けられている。流量調整弁41は、各給水菅40の下流端と水供給口16を連通する流路42が内部に形成され、ハウジング17の水平板22の上面43にねじ締結機構により取り付けられたバルブブロック44と、流路42の途中に設けられ、流路42の断面積を調整するプランジャー45とを有している。流路42に連通する給水路46を備えた上下方向に進退するプランジャー45は、バルブブロック44の上部に設けられたブラケット47を介してセットされたコイルバネ48により常時下方に付勢されており、プランジャー45に下からの力が作用しない図3に示す状態では、流量調整弁41が全開状態(100%)となっている。
As shown in FIG. 3, the direct-acting flow
図4は、図1に示す上側スプレーユニット14の板幅方向一側部分を具体的に示しているが、これらの図に示すように、プランジャー45は、板幅方向に沿って移動するストライカー49により、コイルバネ48による付勢力に対抗して上昇し、流量調整弁41の開度を全開状態から全閉状態(0%)に調整できるようになっている。なお、上側スプレーユニット14の板幅方向他側部分に設けられるストライカー50は、ストライカー49の形状と鏡面対称になっており、ストライカー49と同時に対向して進退する。
FIG. 4 specifically shows one side portion of the
図4に示すように、ストライカー49(ストライカー50も同じ)の上側には、プランジャー45の下端部の球面51が接触するようになっており、鋼板13の板幅方向の外側から順に、内側に向けて、上に大きく傾斜した大傾斜面52、大傾斜面52に接続する上水平面53、上水平面53に接続し、内側に沿って下に小さく傾斜した上小傾斜面54、上小傾斜面54に接続する下水平面55、及び下水平面55に接続し、内側に向けて下に小さく傾斜した下小傾斜面56が形成されている。プランジャー45のピッチをPとすると、大傾斜面52の水平距離は約0.8P、上水平面53の水平距離は約1.5P、上小傾斜面54の水平距離は約0.5P、下水平面55の水平距離は約0.3P、下小傾斜面56の水平距離は約0.5Pとなっている。なお、ストライカーに形成する大傾斜面、上水平面、上小傾斜面、下水平面、及び下小傾斜面の各水平距離は、これに限定されるものではなく、また段数も多くすることが可能である。これにより、更に細かい水量調整が可能になる。
このように、ストライカー49、50の高さ位置を多段に形成することで、流量調整弁41の開度を調整でき、水量を複数段で変更できる。
As shown in FIG. 4, the
Thus, by forming the height positions of the
図4に示すように、プランジャー45がストライカー49に接していない両側(即ち、板幅方向のストライカー49より外側と内側)に位置する各流量調整弁41は全開状態となっており、プランジャー45が上水平面53に接する中央の2個の流量調整弁41は全閉状態となっており、プランジャー45が下水平面55に接するストライカー49上の流量調整弁41は50%開状態となっている。従って、この状態からストライカー49が板幅方向の外側にワンピッチ移動すると、最外側の流量調整弁41は全開状態から大傾斜面52に沿ってプランジャー45が上方に押し上げられ、上水平面53に接して全閉状態となり、全閉状態にあった中央の2個のうち外側の流量調整弁41がまだ全閉状態を維持し、内側の流量調整弁41が上小傾斜面54に沿ってプランジャー45が押し下げられて全閉状態から50%開状態となり、ストライカー49上の最内側の流量調整弁41は50%開状態から下小傾斜面56に沿ってプランジャー45が押し下げられ、ストライカー49から外れて全開状態となる。
As shown in FIG. 4, each flow
図3及び図4に示すように、ストライカー49(ストライカー50も同じ)の下部には、取付ブラケット57を介してナット部材58が取り付けられている。ナット部材58に形成された雌ねじは、図示しない電動モーターにより駆動されるスクリュー軸59に形成された雄ねじに螺合されている。なお、スクリュー軸59の雄ねじ及びナット部材58の雌ねじは、ストライカー49側とストライカー50側とは、逆ねじに形成されている。
かかる構成によって、電動モーターの駆動により、スクリュー軸59を回転することによって、ナット部材58を介して各ストライカー49、50を同時に左右対称に板幅方向に進退することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
With this configuration, by rotating the
ここで、図1に示すように、各ストライカー49、50を板幅方向両側位置に配置して、鋼板13を冷却する場合について説明する。
図1に示すように、3分割された中央のエプロン34に対応する7個の水室23は、それぞれ給水管39を介して水源に連通しており、ここから鋼板13に流量調整弁41の全開に相当する量の水32が供給されている。また、両側のエプロン34に対応する水室23のうち、それぞれ板幅方向内側の2個の水室23では、流量調整弁41のプランジャー45が各ストライカー49、50に接触していないため、それぞれ全開(100%)となっており、ここから鋼板13に水32が供給されている。
Here, as shown in FIG. 1, the case where each
As shown in FIG. 1, the seven
また、板幅方向両側のエプロン34に対応する水室23のうち、更に外側のそれぞれ1個の水室23では、流量調整弁41のプランジャー45が各ストライカー49、50の下水平面55に接触して、その開度が50%となっており、ここから全開の場合の約半分程度の水32が鋼板13に供給されている。なお、更に外側のそれぞれ2個の水室23では、流量調整弁41のプランジャー45が各ストライカー49、50の上水平面53に接触して、全閉(0%)となっており、鋼板13への水32の供給が停止されている。
Of the
更に、各ストライカー49、50から外れて最も外側のそれぞれ2個の水室23では、流量調整弁41のプランジャー45が各ストライカー49、50に接触していないため、全開(100%)で水32が供給されている。
このように、直動型の流量調整弁41を使用することで、鋼板13の板幅方向の水量分布を、鋼板13の板幅方向中央部を除く領域、例えば鋼板13の両端部では水量を絞り、鋼板13の両端部より内側及び外側では、前記した一定の水量を供給する分布にできる。これにより、鋼板13にかける全水量を鋼板13の板幅に関わらず一定にできるため、全体水量を調整する制御弁を使用する必要がなく設備投資額を削減できる。
なお、ストライカーの上水平面53の長さを更に長くすることで、鋼板13の両端部近傍より外側の給水を停止することも可能である。
Further, in each of the two
In this way, by using the direct-acting flow
In addition, it is also possible to stop water supply outside the vicinity of both ends of the
次いで、本発明の第1の実施の形態に係る鋼板の冷却設備10の上側スプレーユニット14の使用方法及び作用(又は動作)について、図1を参照しながら説明する。
まず、図1に示すように、事前に、各々7個の水室23の底部29に接して、各ケーシング分割体18aに一体的に固定された3個のエプロン34を、ハウジング17の垂直板19、20の下端部にねじ36により取り外し可能に固定する。なお、各水ノズル31は、ケーシング18の底部29にねじ締結機構により着脱可能に取り付けられている。
Next, a usage method and an operation (or operation) of the
First, as shown in FIG. 1, the three
次に、下水切りロール11と上水切りロール12とに挟まれながら搬送される高温状態の鋼板13を冷却する。
この場合、図1に示すように、鋼板13の板幅に応じて、各ストライカー49、50の板幅方向の位置を調整し、各流量調整弁41の動作を制御する。各ストライカー49、50は、鋼板13の板幅方向両端を中心に、板幅方向に沿って内側及び外側へ、例えば20cm以上50cm以下の領域(水量0%ゾーン)への水の供給を停止し、水量0%ゾーンから更に鋼板13の板幅方向に沿って内側へ例えば20cm以上50cm以下の領域(水量50%ゾーン)への供給水量を絞る位置にそれぞれ移動し、供給水量が制御される。なお、鋼板13の板幅方向中央部に位置する各水室23には流量調整弁41が使用されていないため、その供給水量は制御されることなく、即ち予め設定した一定量、常に供給され続ける。しかし、鋼板13の板幅方向中央部に位置する各水室23にも流量調整弁41を使用することで、更に高精度に供給水量を制御できる。
これにより、鋼板13の板幅方向中央部を除く領域、即ち鋼板13の板幅方向両側の冷却速度を制御できる。
Next, the high-
In this case, as shown in FIG. 1, the position of each
Thereby, the area | region except the plate width direction center part of the
なお、水ノズル31を交換する場合には、水ノズル31の先部が嵌入する開口部37を有する各エプロン34を、7個の水室23を備えたケーシング分割体18aと共にハウジング17から取り外し、ケーシング18(ケーシング分割体18a)の底部29にねじ締結された交換対象となる水ノズル31を取り外して、新しい水ノズル31をケーシング18(ケーシング分割体18a)の底部29に取り付けた後、各エプロン34をケーシング分割体18aと共にハウジング17に取り付ける。また、事前に新しい水ノズル31を取り付けた7個の新しい水室23を有するケーシング分割体18aを、古いものと交換することもできる。
このように、エプロンはケーシングと一体的にねじ締結により連結され、更に、ハウジングに複数のねじにより取り外し可能に取り付けられているので、エプロンをケーシングと共に取り外すことによって、ケーシングにねじ締結された水ノズルの保守(交換や取り替え)が極めて簡単に行なえる。
When the
In this way, the apron is integrally connected to the casing by screw fastening, and is further detachably attached to the housing by a plurality of screws. Therefore, the water nozzle is screwed to the casing by removing the apron together with the casing. Maintenance (replacement and replacement) is extremely easy.
続いて、図2に示す本発明の第2の実施の形態に係る鋼板の冷却設備の上側スプレーユニット60について説明する。この上側スプレーユニット60は、前記した本発明の第1の実施の形態に係る鋼板の冷却設備10の上側スプレーユニット14の流量調整弁の構成のみが異なるため、同一の部材には同一の番号を付し、詳しい説明を省略する。
Then, the upper
図5及び図6に示すように、回転型の流量調整弁61は、従来公知のボール状となった弁体(ボール)62を有し、この弁体62が、ハウジング17の上部に設けられた水供給口16に連通する冷却水管63と、給水用ヘッダー管38から分岐された各給水管64との接続部分に設けられている。
弁体62には、弁体62を回動可能に回転させる駆動軸65が接続され、この駆動軸65には、正面視して卵形状となった回転カム66が接続されている。なお、駆動軸65は、回転カム66の偏心位置(拡幅側)に設けられているので、自由状態では回転カム66の縮幅した部分が下方に位置して、流量調整弁61が全閉状態(0%)となっている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the rotary flow
The
図6に示すように、回転カム66は、板幅方向に沿って移動するストライカー67により回動し、全開状態から全閉状態に調整できるようになっている。ストライカー67の上側には、回転カム66の上端部を除く周面68が接触するようになっており、鋼板の板幅方向に水平部分が多段(図6では4段)に形成され、その高さ位置が調整されている。なお、ストライカー67の高さ位置が最も低くなる部分の端部には、回転カム66の回転角度を初期状態(全閉状態)に確実にリセットするための回転リセット部材69が設けられている。
このように、ストライカー67の高さ位置を多段に形成することで、流量調整弁61の開度を調整でき、水量を複数段で変更できる。
As shown in FIG. 6, the rotating
Thus, by forming the height position of the
図6に示すように、ストライカー67を配置することにより、自由状態にある回転カム66の周面68の下端位置に、ストライカー67の最下段の水平部70が接する板幅方向外側の流量調整弁61は全閉状態(開度0%)となり、二段目の水平部71に接する流量調整弁61は40%開状態となり、三段目の水平部72に接する流量調整弁61は60%開状態となり、最上段の水平部73に接する板幅方向内側の流量調整弁61は全開状態(開度100%)となる。
As shown in FIG. 6, by disposing the
従って、ストライカー67が、図6で板幅方向の最も内側に配置されている流量調整弁61のみに一段目の水平部70が接触する状態から、図6に示す状態の位置まで、板幅方向の外側に移動する過程においては、最も内側に配置される流量調整弁61は、二段目から最上段の各水平部71〜73によって順次回動されて全開状態となる。このとき、内側から2番目の流量調整弁61が一段目から三段目の各水平部70〜72によって順次回動されて開度60%状態となり、内側から3番目の流量調整弁61が一段目及び二段目の水平部70、71によって回動されて開度40%状態となる。
このように、ストライカー67が、鋼板の板幅方向外側へ向かって移動すると共に、閉状態となっていた各流量調整弁61を順次開状態にするので、鋼板の板幅に応じてストライカー67を移動させることで、鋼板の板幅方向両端部の更に外側の給水を停止できる。
Accordingly, the
In this way, the
図5及び図6に示すように、ストライカー67の下部には、ナット部材74が取り付けられている。ナット部材74に形成された雌ねじは、図示しない電動モーターにより駆動されるスクリュー軸75に形成された雄ねじに螺合されている。
かかる構成によって、電動モーターの駆動により、スクリュー軸75を回転することによって、ナット部材74を介してストライカー67を板幅方向に進退することができる。
このように、回転型の流量調整弁61を使用することで、鋼板外部の送水を停止して、送水電力を削減し、省エネを図ることができる。なお、ストライカーの構造を変えることで、前記した直動型の流量調整弁41を使用した場合と同様の注水制御を行うことも可能である。
As shown in FIGS. 5 and 6, a
With this configuration, the
In this way, by using the rotary flow
なお、前記した上側スプレーユニット14の代わりに、図7に示すように、他の上側スプレーユニット76を使用することもできる。この上側スプレーユニット76は、水32とエア77とを組み合わせて鋼板13を冷却するものである。なお、前記した上側スプレーユニット14と同様の機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
Instead of the
上側スプレーユニット76は、エア供給口78及び水供給口79を備えた箱型のハウジング80と、ハウジング80内に取り外し可能に収納されるケーシング81とを備えている。
このハウジング80は、鋼板13の搬送方向に平行に間隔をあけ、対向して垂直に配置された対となる矩形状の垂直板82、83と、垂直板82、83の上下方向の中間位置をボルト21を介して取り外し可能に固定された矩形状の水平板84とを有している。
The
The
ケーシング81には、エア供給口78に連通して鋼板13の板幅方向に複数に分割された空気室85が上段に、水供給口79に連通して鋼板13の板幅方向に複数に分割された水室86が下段に配置され、空気室85と水室86とが上下2段に形成されている。なお、空気室85と水室86とは、一対一で対応する必要はなく、例えば、1個の空気室85に複数の水室86を対応させることができる。ここで、ケーシング81の天井部87が、ハウジング80の水平板84の下面88に当接配置されている。
この各水室86は、その天井部89、両側部90、91、及び底部92の各内面に接する矩形状の仕切り板93を、板幅方向に所定の間隔をあけて設けることで形成されている。なお、仕切り板93は、天井部89に図示しないボルトを介して取り外し可能に取り付けられている。
ここで、空気室85も、水室86と同様に、その内部に仕切り板を配置し、鋼板13の板幅方向に複数に分割して形成されている。
The
Each of the
Here, similarly to the
ケーシング81の天井部87、即ち各空気室85の天井部には、ハウジング80の水平板84に設けられたエア供給口78に連通するエア連通管94の下流側端部が接続され、各水室86の天井部89には、ハウジング80の水平板84に設けられた水供給口79に連通する水連通管95の下流側端部が接続されている。なお、エア連通管94の上流側端部はエア源である例えばコンプレッサーに接続され、水連通管95の上流側端部は水源である例えば給水ポンプに接続されている。
ここで、各水連通管95は、空気室85の天井部及び水室86の天井部89を貫通して設けられている。なお、水連通管95の上流側には、前記した直動型の流量調整弁41又は回転型の流量調整弁61が接続され、この流量調整弁41、61が給水管40、64を介して給水用ヘッダー管38に接続されている。
また、エア連通管94は、図示しないエア用ヘッダー管に接続されている。
A downstream end portion of an
Here, each
The
空気室85及び水室86には、複数の気水ノズル97がそれぞれ隙間を有して設けられている。
各気水ノズル97は、その上端部に空気室85に連通するエア供給孔98が形成され、その中間位置に水室86に連通する水供給孔99が形成され、空気室85及び水室86に直接連結可能な構成となっている。なお、気水ノズル97の上部は、各水室86の天井部89に図示しないOリングを介して取付けられ、シールされている。
かかる構成によって、各水室86に供給された水32は、気水ノズル97の水供給孔99を経て、空気室85から供給されるエア77と共に、気水ノズル97内にて、撹拌されながら混合され、微細な気液混合の冷却媒体(気水)100が製造される。そして、この冷却媒体100は、気水ノズル97の先端の噴出口から鋼板13に吹き付けられるため、気水ノズル97は前記した水ノズル31よりも大きな(約2倍の)冷却能力を発揮することができる。
In the
Each air-
With this configuration, the
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の鋼板の冷却設備及び鋼板の冷却方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、上側スプレーユニットに流量調整弁を設けた場合について説明したが、更に下側スプレーユニットに流量調整弁を設けることも、また下側スプレーユニットのみに流量調整弁を設けることも可能である。
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the matters described in the scope of claims. Other embodiments and modifications conceivable within the scope are also included. For example, the case where the steel sheet cooling equipment and the steel sheet cooling method of the present invention are configured by combining some or all of the above-described embodiments and modifications are also included in the scope of the present invention.
In the above-described embodiment, the case where the upper spray unit is provided with the flow rate adjusting valve has been described. However, the lower spray unit may be provided with a flow rate adjusting valve, or only the lower spray unit may be provided with the flow rate adjusting valve. Is also possible.
10:鋼板の冷却設備、11:下水切りロール、12:上水切りロール、13:鋼板、14:上側スプレーユニット、15:下側スプレーユニット、16:水供給口、17:ハウジング、18:ケーシング、18a:ケーシング分割体、19、20:垂直板、21:ボルト、22:水平板、23:水室、24:天井部、25:冷却水管、26:下面、27、28:側部、29:底部、30:仕切り板、31:水ノズル、32:水、33:供給口、34:エプロン、35、36:ねじ、37:開口部、38:給水用ヘッダー管、39、40:給水管、41:流量調整弁、42:流路、43:上面、44:バルブブロック、45:プランジャー、46:給水路、47:ブラケット、48:コイルバネ、49、50:ストライカー、51:球面、52:大傾斜面、53:上水平面、54:上小傾斜面、55:下水平面、56:下小傾斜面、57:取付ブラケット、58:ナット部材、59:スクリュー軸、60:上側スプレーユニット、61:流量調整弁、62:弁体、63:冷却水管、64:給水管、65:駆動軸、66:回転カム、67:ストライカー、68:周面、69:回転リセット部材、70〜73:水平部、74:ナット部材、75:スクリュー軸、76:上側スプレーユニット、77:エア、78:エア供給口、79:水供給口、80:ハウジング、81:ケーシング、82、83:垂直板、84:水平板、85:空気室、86:水室、87:天井部、88:下面、89:天井部、90、91:側部、92:底部、93:仕切り板、94:エア連通管、95:水連通管、97:気水ノズル、98:エア供給孔、99:水供給孔、100:冷却媒体 10: Steel sheet cooling equipment, 11: Sewage draining roll, 12: Upper draining roll, 13: Steel sheet, 14: Upper spray unit, 15: Lower spray unit, 16: Water supply port, 17: Housing, 18: Casing, 18a: Divided casing, 19, 20: Vertical plate, 21: Bolt, 22: Horizontal plate, 23: Water chamber, 24: Ceiling, 25: Cooling water pipe, 26: Lower surface, 27, 28: Side, 29: Bottom part, 30: partition plate, 31: water nozzle, 32: water, 33: supply port, 34: apron, 35, 36: screw, 37: opening, 38: header pipe for water supply, 39, 40: water supply pipe, 41: Flow control valve, 42: flow path, 43: upper surface, 44: valve block, 45: plunger, 46: water supply path, 47: bracket, 48: coil spring, 49, 50: striker, 51: spherical surface, 5 : Large inclined surface, 53: upper horizontal surface, 54: upper and lower inclined surface, 55: lower horizontal surface, 56: lower small inclined surface, 57: mounting bracket, 58: nut member, 59: screw shaft, 60: upper spray unit, 61: Flow rate adjusting valve, 62: Valve body, 63: Cooling water pipe, 64: Water supply pipe, 65: Drive shaft, 66: Rotating cam, 67: Striker, 68: Circumferential surface, 69: Rotation reset member, 70-73: Horizontal portion, 74: nut member, 75: screw shaft, 76: upper spray unit, 77: air, 78: air supply port, 79: water supply port, 80: housing, 81: casing, 82, 83: vertical plate, 84: Horizontal plate, 85: Air chamber, 86: Water chamber, 87: Ceiling, 88: Lower surface, 89: Ceiling, 90, 91: Side, 92: Bottom, 93: Partition plate, 94: Air communication pipe , 95: Water communication pipe, 9 : Air-water nozzle, 98: air supply hole, 99: water supply hole, 100: cooling medium
Claims (7)
前記上及び下のスプレーユニットのいずれか一方又は双方は、
水源に連結される水供給口を備えた箱型のハウジングと、
前記ハウジング内に取り外し可能に収納され、前記水供給口に連通して前記鋼板の板幅方向に複数に分割される水室が形成されたケーシングと、
前記水室に連結され、それぞれは隙間を設けて配置される複数の水ノズルと、
前記鋼板の板幅方向中央部を除く領域に少なくとも設けられた前記水室に供給する水の量を制御する流量調整弁と、
前記板幅方向に移動して、前記各流量調整弁の開度をそれぞれ調整可能なストライカーとを備えることを特徴とする鋼板の冷却設備。 A plurality of sewage draining rolls arranged side by side, an upper draining roll disposed so as to be movable up and down above the sewage draining roll, and each of the sewage draining rolls disposed between the sewage draining roll and the upper draining roll adjacent to each other. In the steel sheet cooling equipment having a plurality of upper and lower spray units for cooling the steel sheet in a high temperature state conveyed while being sandwiched between the roll and the upper draining roll,
One or both of the upper and lower spray units are
A box-shaped housing with a water supply port connected to a water source;
A casing in which a water chamber is formed that is removably accommodated in the housing and is divided into a plurality of portions in the plate width direction of the steel plate in communication with the water supply port.
A plurality of water nozzles coupled to the water chamber, each disposed with a gap therebetween;
A flow rate adjusting valve that controls the amount of water supplied to the water chamber provided at least in a region excluding the central portion in the plate width direction of the steel plate;
A steel plate cooling facility comprising: a striker that moves in the plate width direction and is capable of adjusting an opening degree of each flow rate adjustment valve.
前記上及び下のスプレーユニットのいずれか一方又は双方は、
エア源及び水源にそれぞれ連結されるエア供給口及び水供給口を備えた箱型のハウジングと、
前記ハウジング内に取り外し可能に収納されて、前記水供給口に連通される水室及び前記エア供給口に連通される空気室を上下2段に形成するケーシングと、
前記水室及び空気室に直接連結され、それぞれは隙間を設けて配置される複数の気水ノズルと、
前記鋼板の板幅方向中央部を除く領域に少なくとも設けられた前記水室に供給する水の量を制御する流量調整弁と、
前記板幅方向に移動して、前記各流量調整弁の開度をそれぞれ調整可能なストライカーとを備えることを特徴とする鋼板の冷却設備。 A plurality of sewage draining rolls arranged side by side, an upper draining roll disposed so as to be movable up and down above the sewage draining roll, and each of the sewage draining rolls disposed between the sewage draining roll and the upper draining roll adjacent to each other. In the steel sheet cooling equipment having a plurality of upper and lower spray units for cooling the steel sheet in a high temperature state conveyed while being sandwiched between the roll and the upper draining roll,
One or both of the upper and lower spray units are
A box-shaped housing having an air supply port and a water supply port respectively connected to an air source and a water source;
A casing that is detachably housed in the housing, and that forms a water chamber communicating with the water supply port and an air chamber communicating with the air supply port in two upper and lower stages;
A plurality of air-water nozzles directly connected to the water chamber and the air chamber, each disposed with a gap;
A flow rate adjusting valve that controls the amount of water supplied to the water chamber provided at least in a region excluding the central portion in the plate width direction of the steel plate;
A steel plate cooling facility comprising: a striker that moves in the plate width direction and is capable of adjusting an opening degree of each flow rate adjustment valve.
前記鋼板の板幅方向の水量分布は、前記鋼板の板幅方向中央部を除く領域では水量を絞り、これ以外の領域では一定の水量を供給することを特徴とする鋼板の冷却方法。 A steel plate that cools the steel sheet by injecting water through the water nozzle or water through the water nozzle onto the upper and lower surfaces of the high temperature steel sheet that is conveyed while being sandwiched between the sewage water draining roll and the water draining roll. In the cooling method,
The water amount distribution in the plate width direction of the steel sheet is a method of cooling a steel plate, wherein the water amount is reduced in a region excluding the central portion in the plate width direction of the steel plate, and a constant amount of water is supplied in other regions.
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