JP2010516473A - ストリップを冷却するための装置 - Google Patents

Abstract

改善されたスプレーパターンを得るために、ストリップ（２）が、平坦に形成された移行要素（４）を介して案内され、この移行要素（４）の下にスプレー要素（５）が配設され、このスプレー要素が、少なくとも１つの移行要素（４）の開口（６）を通じて冷媒（７）をストリップ（２）の下面（８）に導く、２つのロールスタンド（３）の間でストリップ（２）を冷却するための装置（１）において、ストリップ（２）の移送方向（Ｆ）に対して横方向（Ｑ）に相並んで配設された少なくとも２つの開口（６）が、移行要素（４）に設けられており、これら開口が、縦長の形状を備え、開口（６）の長手方向軸（９）が、ストリップの移送方向（Ｆ）に対して角度（α）を有するように位置調整されている。

Description

本発明は、ストリップが、平坦に形成された移行要素を介して案内され、この移行要素の下にスプレー要素が配設され、このスプレー要素が、少なくとも１つの移行要素の開口を通じて冷媒をストリップの下面に導く、２つのロールスタンドの間でストリップを冷却するための装置において、に関する。

熱間圧延機において、ロールスタンドの間でストリップの表面温度に影響を与えるために、スタンド間冷却が使用される。このスタンド間冷却は、本質的に２つの課題を満足する。

一方で、スタンド間冷却は、少ない水量をストリップ表面に作用させることによるストリップの再酸化被膜形成を防止する。この運転方法は、特に、ゆっくりと作動する第１のロールスタンドの後で使用される。

他方で、必要な推量をストリップに作用させることにより所定の材料特性に調整するために、スタンド間冷却により、技術的なプロセス管理の範囲内でストリップ温度が調整される。この運転方法は、全てのロールスタンドに当て嵌まる。

この関係で、できるだけ大きな表面に水を作用させることが重要である。典型的な必要水量は、水をストリップの両側に作用させた場合、スタンド間冷却毎に約８０〜２８０ｍ^３／ｈで変化する。この場合、水圧は、１〜１０ｂａｒである。

２つのスタンドの間の冷却区間の長さが同じ場合で、ロールスタンドの冷却作用の向上を達成するため、特許文献１では、スタンド間冷却と、各ワークロールのロール胴の周領域に沿って方向調整した加圧水流を使用した出側のロール間隙の領域の付加的なロール冷却を組み合わせることが行なわれる。この場合、スタンド間冷却とロール冷却は、それぞれ、圧延材表面もしくはロール胴に対して非接触のシールをするように作動する。

特許文献２には、液状の冷却剤が、層状のウォータカーテンの形態で上下からストリップに塗布される、水平な搬送経路上を移動される熱間ストリップを冷却するための方法が記載されている。冷却水の消費を低く保つため、そこでは、ウォータカーテンが、幅と厚さを無段階に互いに依存せずに調整可能である。

特許文献３からは、経済的なロール冷却及びロール潤滑をするため、境界条件及び要求に応じて、潤滑剤の塗布かストリップの冷却のいずれかが行なわれる、ロールスタンドのロールの冷却及び潤滑をするための方法が公知である。

特許文献４により、ストリップ下面に冷却液をスプレーするためのノズルが、ストリップの送り方向に対して横に列をなしてストリップの下に配設された、板材ストリップを冷却するための装置が公知である。有利な冷却条件を得るために、そこでは、フラットビームノズルとして形成されたノズルが、横の列毎に１つの共通の中央ビーム面を構成し、ノズルのスプレー領域に板材ストリップに接続するカバーが設けられている。

特許文献５には、冷媒とベースオイルを使用してロールもしくはストリップの冷却もしくは潤滑をするための方法及び装置が開示されている。ロール間隙内の良好な潤滑を得るために、冷媒が、ベースオイルから分離されてロールに塗布され、引き続き、キャリア媒体である水を有していないベースオイルが、通常の量に対して非常に少ない量で、直接圧延材の全幅に塗布される。

特許文献６及び７には、冷却装置が、冷却すべきストリップへの冷却液の流通を保証するために穴パターンが設けられた移行要素を備える、解決策が記載されている。

スタンド間冷却では、特に、圧力が最小の場合でも圧力が最大の場合でも、冷却すべきストリップに対して、ストリップ表面に筋が生じることを介するために十分なオーバーラップを保証する１つの冷却液のスプレーパターンが得られなければならない。

この場合、下のノズルバーに発生したスプレーパターンに、即ちストリップ下面のノズルバーによりストリップにスプレーをした場合に発生したスプレーパターンに特に注目する。下のノズルバーは、その上を冷却すべきストリップが走る移行テーブルの下に存在する。移行テーブルは、特に出口ガイドとルーパの間でストリップをガイドするという課題を有する。

下のノズルバーの噴水は、移行テーブルを通るように案内されなければならない。これは、移行テーブルが冷媒用の貫通穴を備えなければならないということを意味する。この場合、特別に形成された開口を設けなければ満足のいく結果が得られないということがわかった。開口の特殊な形成なしでは、最適なスプレーパターンは、実現不能である。更に、開口が特別に形成されない場合、許容不能な移行テーブルの弱体化が生じる。

欧州特許第０ ９９８ ９９３号明細書 独国特許出願公開第３７ ０４ ５９９号明細書 欧州特許第１ ３９９ ２７７号明細書 欧州特許出願公開第１ ６２４ ０７８号明細書 国際公開第２００５／１１５６５１号パンフレット 欧州特許出願公開第１ ５２７ ８２９号明細書 特開２００２−２３９６２３号公報

従って、本発明の根底にある課題は、ストリップへの、特にその下面への、スプレーパターンを改善することにより良好な冷却を可能にし、ストリップの幅及び長さにわたり均一な冷却を可能にする、冒頭で述べた形式のスタンド間冷却を提供することにある。

この課題は、本発明によれば、ストリップの移送方向に対して横方向に相並んで配設された少なくとも２つの開口が、移行要素に設けられており、これら開口が、移行要素を上から見て、縦長の形状を備え、開口の長手方向軸が、ストリップの移送方向に対して角度を有するように位置調整されており、これら少なくとも２つの開口が、移送方向に対して横方向に平行に相並んで位置するように、移送方向の同じ延在領域にわたって延在することによって解決される。

この場合、角度は、１０°〜５０°が好ましく、２０°〜４０°が特に好ましい。

大抵は、相並んで配設された多数の開口が、移行要素に設けられる。

移行要素の開口は、開口の幅の少なくとも２倍もしくは少なくとも３倍に相当する長さを備えるものが好ましい。

開口の長手方向軸に沿って、複数のスプレーノズルがスプレー要素に配設可能である。

ストリップの移送方向に対して横方向にわたって、開口の横方向の広がり部分がオーバーラップしているものが好ましい。従って、冷媒のスプレー時に最適なスプレーパターンが得られる。この場合、開口の移送方向前端が、ストリップの移送方向に対して横方向で見て、隣接する開口の側面に向かって、隣接する開口の移送方向後端を越えるように、開口の横方向の広がり部分が構成されている。

移行要素は、公知の移行テーブルが好ましく、スプレー要素は、スプレーバーとして形成されているものが有利である。

ストリップを冷却するための装置の本発明による形成により、有利なやり方で、スタンド間冷却装置として形成された冷却装置が、ストリップに対する冷媒の大きな作用長さを可能にする。更に、ストリップの移送方向もしくは圧延方向に対して横方向の十分なオーバーラップが保証されており、これは、圧力が低い場合でも圧力が高い場合でも有効である。

２つのロールスタンドの間に配設された、ストリップを冷却するための装置の側面図を示す。 ストリップの上に配設されたスプレーバーを図示しない、図１のＡ視、即ち装置の移行テーブルの平面図、を示す。 図１のＢ−Ｂ断面を示す。

図１には、スタンド間冷却装置として形成された、ストリップ２を冷却するための装置１が図示されている。この装置は、２つのロールスタンドの間に配設されており、図１では、ロールスタンド３の１つだけが図示されている。

ストリップ２は、圧延方向又は移送方向Ｆに、それ自身公知にように、移行テーブル４（移行要素）を介して案内される。熱間圧延されたストリップ２を冷却するため、上のスプレーバー１３と下のスプレーバー５が移行テーブル４の上もしくは下に存在する。上のスプレーバー１３は、ストリップの上面にスプレーをし、相応に、下のスプレーバー５が、ストリップ２の下面にスプレーをする。スプレーバー５及び１３は、冷媒７（水）を塗布するそれぞれ多数のスプレーノズル１０を備える。

それ自身公知の種々の別の構成要素が設けられている。

ロール１４は、ストリップ２が通るロール間隙１５を構成する。ロール１４の後にスクレーパ１６，１７が存在する。これらガイド１６，１７の開口を通って、上もしくは下のスプレーバー１８及び１９からの噴水が、ストリップ表面にスプレーされる。

ロール１４の冷却のため、ワークロール冷却装置２０もしくは２１が設けられている。

移行テーブル５の後にルーパ２２が存在する。

下のスプレーバー５の噴水は、移行テーブル４の開口６を通ってストリップ２にスプレーされる。この場合、ストリップ２の移送方向Ｆに対して横方向Ｑに相並んで配設された少なくとも２つの開口６が移行テーブル４に設けられており、これら開口が、移行テーブル４を上から見て、縦長の形状を備え、開口６の長手方向軸９が、ストリップの移送方向Ｆに対して角度αを有するように位置調整されていることが重要である。この実施例では、角度は、約３０°である。

この形成は、図２に詳細に図示されている。それぞれ縦長の形状を備える、相並んで配設された複数の開口６を認めることができる。開口６の長手方向軸は、９で指示されており、移行テーブル４の表面の面もしくはストリップ２の面に対して平行に延在する。

開口６の長さＬは、幅Ｂよりも明らかに大きく、長さＬは、幅Ｂの少なくとも２倍であり、少なくとも３倍が好ましい。更に、個々の開口６が、移送方向Ｆに対して横方向Ｑにオーバーラップしていることが見られる。オーバーラップ量ｂは、隣接する２つの開口６に対して記入されている。これは、相並んで配設された、それぞれ前端もしくは後端１１，１２を備える２つの開口６’，６”によっても認められる。開口６’の前端１１で、開口の端部を方向Ｑに投影した場合、この開口の端部が、隣接する開口６”の横方向の広がりの後端領域１２の後に既に位置することが分かる。これは、冷媒によるストリップ２へのスプレー作用の完全な横方向のオーバーラップの達成を意味する。

更に、図２には、開口６の長手方向軸９に沿って複数のスプレーノズル１０が相前後して配設され、これにより、開口の長手方向の広がりに沿って冷媒の連続的な流れが保証されることが示されている。

図３には、下のスプレーバー５（上のスプレーバー１３に対しても同様のことが当て嵌まる）が、ストリップ２に冷媒をスプレーする多数のスプレーノズル１０を備えることが認められる。

前記開口、即ち冷却水の貫通スリット、の配設もしくは位置調整により、ガイドテーブルの十分な安定性が保証される。即ち、ガイドテーブル４の本質的な機械的な弱体化は、何ら行なわれない。従って、ノズル１０のスプレーバー５への相応の配設と関連して、典型的な全ての運転条件下で最適なスプレーパターンが達成可能である。

１ 冷却をするための装置
２ ストリップ
３ ロールスタンド
４ 移行要素（移行テーブル）
５ スプレー要素（スプレーバー）
６ 開口
６’ 開口
６” 開口
７ 冷媒
８ 下面
９ 長手方向軸
１０ スプレーノズル
１１ 開口の前端
１２ 開口の後端
１３ スプレーバー
１４ ロール
１５ ロール間隙
１６ 出口ガイド
１７ 出口ガイド
１８ スプレーバー
１９ スプレーバー
２０ ワークロール冷却装置
２１ ワークロール冷却装置
２２ ルーパ
Ｆ ストリップの移送方向
Ｑ 水平方向及びストリップの移送方向に対して横方向
α 角度
Ｌ 開口の長さ
Ｂ 開口の幅
ｂ オーバーラップ量

Claims (10)

1. ストリップ（２）が、平坦に形成された移行要素（４）を介して案内され、この移行要素（４）の下にスプレー要素（５）が配設され、このスプレー要素が、少なくとも１つの移行要素（４）の開口（６）を通じて冷媒（７）をストリップ（２）の下面（８）に導く、２つのロールスタンド（３）の間でストリップ（２）を冷却するための装置（１）において、
   ストリップ（２）の移送方向（Ｆ）に対して横方向（Ｑ）に相並んで配設された少なくとも２つの開口（６）が、移行要素（４）に設けられており、これら開口が、縦長の形状を備え、開口（６）の長手方向軸（９）が、ストリップの移送方向（Ｆ）に対して角度（α）を有するように位置調整されていることを特徴とする装置。
2. 角度（α）が、１０°〜５０°であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 角度（α）が、２０°〜４０°であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 相並んで配設された多数の開口（６）が、移行要素（４）に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
5. 移行要素（４）の開口（６）が、開口（６）の幅（Ｂ）の少なくとも２倍もしくは少なくとも３倍に相当する長さ（Ｌ）を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
6. 開口（６）の長手方向軸（９）に沿って、複数のスプレーノズル（１０）がスプレー要素（５）に配設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の装置。
7. ストリップ（２）の移送方向（Ｆ）に対して横方向（Ｑ）にわたって、開口（６）の横方向の広がり部分がオーバーラップしていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の装置。
8. 開口（６’）の移送方向（Ｆ）前端（１１）が、ストリップ（２）の移送方向（Ｆ）に対して横方向（Ｑ）で見て、隣接する開口（６”）の側面に向かって、隣接する開口（６”）の移送方向（Ｆ）後端（１２）を越えるように、開口（６）の横方向の広がり部分が構成されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 移行要素（４）が、移行テーブルとして形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
10. スプレー要素（５）が、スプレーバーとして形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の装置。

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