JP2016120523A - 圧延素材のデスケーラ - Google Patents

Abstract

【課題】衝突圧不均一現象と冷却ばらつき現象を解消できる圧延素材のデスケーラを提供する。
【解決手段】本発明は、移送される圧延素材の表面に付着したスケールを除去するデスケーラであって、前記圧延素材の上部および下部にそれぞれ設置される高圧水噴射ヘッダーおよび前記各高圧水噴射ヘッダーに設置されて前記圧延素材の表面に高圧水を噴射する複数の噴射ノズルを含み、前記噴射ノズルは所定間隔で配置されて第１高圧水を線状に噴射する複数の第１噴射ノズルを含み、各々の前記第１噴射ノズルから噴射される前記第１高圧水は前記圧延素材の表面で第１間隔で離隔され、前記第１噴射ノズルから噴射される線状の前記第１高圧水は前記圧延素材の表面上ですべて同一線上に位置することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は圧延素材のデスケーラに係り、より詳しくは加熱された圧延素材表面のスケールを除去するための圧延素材のデスケーラに関するものである。

一般に、製鉄所の溶鉱炉や電気炉などで溶解した溶融金属（Ｍｏｌｔｅｎ ｍｅｔａｌ）は鋳型（Ｍｏｌｄ）に鋳込まれた後、所定形状の圧延素材にされる。そしてこのような圧延素材は、加熱炉で加熱された後、製品の特性に応じて圧延される。
加熱炉で再結晶温度以上に加熱された圧延素材が大気中の酸素と反応すると、その表面に酸化膜、すなわちスケール（Ｓｃａｌｅ）が形成される。このスケールは圧延時に表面疵などの不良箇所を引き起こす要因となるので、圧延作業の前にスケールを除去する作業を行うことになるが、このようなスケール除去作業をデスケール（Ｄｅｓｃａｌｅ）作業という。
一般に、デスケール作業はデスケーラにより実行される。

デスケーラは、圧延素材を再結晶温度以上に加熱する加熱炉で加熱された圧延素材を引き出して移送させるテーブルロールなどの移送装置に設置され、移送装置に沿って移送される圧延素材の表面に高圧の冷却水を噴射させることによって、圧延素材からスケールを除去する。
図１ａおよび図１ｂは、従来のデスケーラを示す図面である。
図１（ａ）および図１（ｂ）に示す通り、従来のデスケーラは移送される圧延素材１０の上部および下部にそれぞれ配置される高圧水噴射ヘッダー２０および高圧水噴射ヘッダー２０の長さ方向に沿って所定間隔で配置される複数のノズル３０からなる。

ノズル３０は高圧水噴射ヘッダー２０から高圧水の供給をうけて圧延素材１０の表面に高圧水３１を噴射する。この時、各ノズル３０は高圧水噴射ヘッダー２０の長さ方向に沿って一定間隔ｐで配置されるとともに、圧延素材１０と一定の距離ｄ離隔されて圧延素材１０の表面に高圧水３１を噴射する。
ノズル３０は普通ファン（Ｆａｎ）タイプの線形ノズルが適用される。これによって、高圧水３１は圧延素材１０の表面に近接するほど圧延素材１０の幅方向（高圧水噴射ヘッダーの長さ方向）に拡散され、普通２〜２０mmの厚さを有する薄い線形に噴射される。この時、噴射される高圧水３１はノズル３０出口の広さと形状によって一定の噴射角Ａを有する。

ノズル３０により噴射された高圧水３１は圧延素材１０と衝突して圧延素材１０の表面に付着しているスケールを除去する。この時、高圧水３１は圧延素材１０の表面と一定のリード角（Ｌｅａｄ ａｎｇｌｅ）Ｂを有するように噴射され、除去されたスケールが再び圧延素材１０側に流入することを防止する。すなわち、設定されたリード角Ｂにより高圧水３１が斜めに噴射されるため、高圧水３１により除去されたスケールが、既にデスケールされた領域に再流入せずに、圧延素材１０の外部に移動するのである。また、高圧水３１は、圧延素材１０の幅方向に対して傾斜したオフセット角（Ｏｆｆｓｅｔ ａｎｇｌｅ）Ｃを有するように噴射されて、各高圧水３１間の干渉を避け、除去されたスケールを圧延素材１０の外部に送りだす。合わせて、高圧水３１はスケールを除去するための十分な衝突圧を確保するためにオーバーラップ領域Ｏが設定される。

しかし、このようなリード角Ｂ、オフセット角Ｃ、オーバーラップ領域Ｏによって高圧水３１の衝突圧不均一現象と圧延素材１０の冷却ばらつき現象が発生する。
図２（ａ）および図２（ｂ）は、従来のデスケーラによる高圧水３１の衝突圧不均一と冷却ばらつきを説明するための図面である。
まず、図２（ａ）に示す通り、各ノズル３０から噴射される高圧水３１が圧延素材１０の幅方向に対してオフセット角Ｃを有する場合、ノズル３０の配置により圧延素材１０が近づいてくる方向を基準として前端の高圧水３１−１と後端の高圧水３１−２が存在する。また、高圧水３１は前記の通り、所定のリード角Ｂを有するよう斜め状態で噴射されるので、圧延素材１０と衝突後、跳ね返った水３１−３がオーバーラップ領域Ｏで前端や後端の高圧水３１に干渉を起こす。特に、図２（ａ）のような方向にリード角Ｂが形成される場合、後端の高圧水３１−２によって跳ね返った水３１−３が前端の高圧水３１−１に干渉を起こす。

このような干渉は、主にオーバーラップ領域Ｏで発生するので、オーバーラップ領域Ｏでの高圧水３１の衝突圧を減少させる。
また、図２（ｂ）に示す通り、高圧水噴射ヘッダー２０の長さ方向軸は圧延素材１０の幅方向と一致して配置されるものの、リード角Ｂが設定されて高圧水３１が圧延素材１０の表面に対して斜めに噴射される状態で、各ノズル３０別にオフセット角Ｃが設定されると、ノズル３０の噴射パターンから、両端の高圧水３１が圧延素材１０につく距離３１−４、３１−５が異なってくる。このような距離の差によって、同じノズル３０から噴射される高圧水３１でも、領域によって衝突圧が異なることになる。

このような衝突圧不均一現象は圧延素材１０の冷却にもばらつきを発生させ、冷却ばらつき現象はオーバーラップ領域Ｏでの高圧水３１多重噴射によっても引き起こされ利。
このような衝突圧不均一と冷却ばらつきは、圧延素材１０表面のスケールが部分的に取り残されて示される縞模様（Ｓｔｒｉｐｅ）と領域別材質ばらつきを発生させることによって、圧延素材１０自体の品質低下を引き起こす。また、それだけでなく、スケール除去が完全になされていない圧延素材１０を圧延する場合、表面品質が低下する問題がある。

特開平０９−２３９４３２号公報

本発明は、前記のような問題点に鑑みてなされたものであって、衝突圧不均一現象と冷却ばらつき現象を解消できる圧延素材のデスケーラを提供することをその目的とする。

本発明は、移送される圧延素材の表面に付着したスケールを除去するデスケーラであって、前記圧延素材の上部および下部にそれぞれ設置される高圧水噴射ヘッダーおよび前記各高圧水噴射ヘッダーに設置されて前記圧延素材の表面に高圧水を噴射する複数の噴射ノズルを含み、
前記噴射ノズルは所定間隔で配置されて第１高圧水を線状に噴射する複数の第１噴射ノズルを含み、
各々の前記第１噴射ノズルから噴射される前記第１高圧水は前記圧延素材の表面で第１間隔で離隔され、
前記第１噴射ノズルから噴射される線状の前記第１高圧水は前記圧延素材の表面上ですべて同一線上に位置することを特徴とする。

前記第１噴射ノズルは、噴射される前記第１高圧水が第１リード角を有するように配置され、前記第１リード角は前記第１噴射ノズルから前記圧延素材の表面に下ろした垂線に対する前記第１高圧水の噴射角度であることを特徴とする。

前記噴射ノズルは各々の前記第１噴射ノズルの間に配置されて第２高圧水を噴射する少なくとも一つの第２噴射ノズルを含むことを特徴とする。

前記第２噴射ノズルは、前記第２高圧水が前記第１リード角より大きい第２リード角を有するように配置され、前記第２リード角は前記第２噴射ノズルから前記圧延素材の表面に下ろした垂線に対する前記第２高圧水の噴射角度であることを特徴とする。

複数の前記第１噴射ノズルから噴射される前記第１高圧水の線状方向は前記圧延素材の幅方向と一致することを特徴とする。

前記高圧水噴射ヘッダーは長さ方向の軸が前記圧延素材の幅方向と一致するように配置されることを特徴とする。

前記第１リード角Ｌ１は下記数１のように設定されることを特徴とする。
［数１］
５°＜Ｌ１≦３０°

前記第２噴射ノズルは線形ノズルまたは、円形ノズルであることを特徴とする。

また、本発明は、移送される圧延素材の表面に付着したスケールを除去するデスケーラであって、
前記圧延素材の上部および下部にそれぞれ設置される高圧水噴射ヘッダー、および、前記各高圧水噴射ヘッダーに設置されて前記圧延素材の表面に高圧水を噴射する複数の噴射ノズルを含み、
前記高圧水噴射ヘッダーは、直線形態の第１および第２ヘッダー部が所定角度をなすように一体結合されたことを特徴とする。

前記噴射ノズルは前記第１ヘッダー部に所定間隔で配置されて第１高圧水を線状に噴射する複数の第１噴射ノズル、および前記第２ヘッダー部に所定間隔で配置されて第２高圧水を線状に噴射する複数の第２噴射ノズルを含み、
前記第１噴射ノズルから噴射される線状の前記第１高圧水は前記圧延素材の表面上にてすべて同一線上に位置し、
前記第２噴射ノズルから噴射される線形の前記第２高圧水は前記圧延素材の表面上にてすべて同一線上に位置し、
各々の前記第１高圧水と各々の前記第２高圧水は前記圧延素材の表面上にて所定角度をなすことを特徴とする。

前記噴射ノズルは各々の前記第１噴射ノズルの間に配置されて第３高圧水を噴射する少なくとも一つの第３噴射ノズルを含むことを特徴とする。

前記第３噴射ノズルは前記第３高圧水が前記第１リード角より大きい第３リード角を有するように配置され、前記第３リード角は前記第３噴射ノズルから前記圧延素材の表面に下ろした垂線に対する前記第３高圧水の噴射角度であることを特徴とする。

前記第２噴射ノズルは、噴射される前記第２高圧水が第２リード角を有するように配置され、前記第２リード角は前記第２噴射ノズルから前記圧延素材の表面に下ろした垂線に対する前記第２高圧水の噴射角度であることを特徴とする。

前記噴射ノズルは、各々の前記第２噴射ノズルの間に配置されて第４高圧水を噴射する少なくとも一つの第４噴射ノズルを含むことを特徴とする。

前記第４噴射ノズルは、前記第４高圧水が前記第２リード角より大きい第４リード角を有するように配置され、前記第４リード角は前記第４噴射ノズルから前記圧延素材の表面に下ろした垂線に対する前記第４高圧水の噴射角度であることを特徴とする。

前記第１および第２噴射ノズルから噴射される前記各第１および第２高圧水は前記圧延素材の表面で所定間隔だけ離隔されることを特徴とする。

前記第１および第２ヘッダー部は、前記圧延素材の中心軸を基準として互いに対称となる角度を有することを特徴とする請求項９に記載のデスケーラ。

前記第１および第２ヘッダー部は、前記圧延素材の幅方向を基準として、前記圧延素材の移送方向に０°〜４０°の角度を有するように配置されることを特徴とする。

本発明によれば、所定間隔で配置される第１噴射ノズルから噴射される線形の高圧水が圧延素材の表面上にてすべて同一線上に位置するように設定することができる。合わせて、各々の第１噴射ノズルの間に、第１噴射ノズルよりさらに大きいリード角を有する高圧水を噴射する第２噴射ノズルを配置することができる。これによって、第１噴射ノズルによる高圧水の間の領域は第２噴射ノズルの高圧水を通じてスケールを事前に除去し、その他の領域は第１噴射ノズルの高圧水を通じてスケールを除去することができる。

このような構成により、第１噴射ノズルによる高圧水の間が離隔されて空白領域が発生したり、第１噴射ノズルによる高圧水の間にオーバーラップ領域が形成されて高圧水の跳ね返り現象などで該当オーバーラップ領域のスケール除去効率が低下することがあっても、第２噴射ノズルの高圧水によって空白領域または、オーバーラップ領域がカバーされる。すなわち、第１噴射ノズルの高圧水の間に第１噴射ノズルの高圧水によってスケールが除去されない領域が形成されても、第２噴射ノズルの高圧水を通じて該当領域をカバーすることができる。これによって、圧延素材の全域にかけて漏れることなく、均一な噴射がなされるので冷却ばらつきが発生しない。

また、第１噴射ノズルを通る各高圧水のオフセット角が０に設定されるため、同一ノズルから噴射される高圧水の両端の衝突圧が均一となる。
さらに、本発明の他の実施例によれば、高圧水噴射ヘッダーの形態を「Ｖ」形態とすることによって、圧延素材の表面に噴射された高圧水が表面上に残らず、圧延素材の外部に素早く排出されるようにして、残存する溜まり水による冷却ばらつきを最小化することができる。

（ａ）は、従来のデスケーラを示す図面である。 （ｂ）は、従来のデスケーラを示す図面である。 （ａ）は、従来のデスケーラの問題点を説明するための図面である。 （ｂ）は、従来のデスケーラの問題点を説明するための図面である。 （ａ）は、本発明の一実施例に係るデスケーラを示す斜視図である。 （ｂ）は、本発明の一実施例に係るデスケーラを示す正面図である。 （ｃ）は、本発明の一実施例に係るデスケーラを示す側面図である。 （ａ）は従来のデスケーラに係る高圧水噴射パターンである。 （ｂ）は本発明のデスケーラに係る高圧水噴射パターンを示す図面である。 本発明の他の実施例に係るデスケーラを示す図面である。 図５に図示された第１および第２ヘッダー部の配置例を示す図面である。

図３（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例に係るデスケーラを示す図面であって、それぞれ図３（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
図３（ａ）〜（ｃ）に示す通り、本発明の一実施例に係るデスケーラは、圧延素材１００の上部および下部にそれぞれ設置される高圧水噴射ヘッダー２００および高圧水噴射ヘッダー２００に設置されて圧延素材１００の表面に高圧水を噴射する複数の噴射ノズル３００を含む。
まず、高圧水噴射ヘッダー２００は内部に高圧水流動空間を有する筒状の部材であって、圧延素材１００と離隔されるものの、その長さ方向が圧延素材１００の移送方向と垂直の方向（圧延素材１００の幅方向と一致する方向）となるように配置される。本明細書において圧延素材１００の幅方向とは、圧延方向に直角な方向を言う。

噴射ノズル３００は第１噴射ノズル３１０および第２噴射ノズル３２０を含む。
第１噴射ノズル３１０は、ファン（Ｆａｎ）タイプの線状ノズルで、高圧水噴射ヘッダー２００に所定間隔で配置されて高圧水噴射ヘッダー２００から供給された高圧水３１１を線状で圧延素材１００の表面に噴射する。すなわち、高圧水３１１は圧延素材１００の表面に近接するほど幅方向（高圧水噴射ヘッダーの長さ方向）に拡大する線状に噴射される。
ここで、第１噴射ノズル３１０は線状の高圧水３１１が圧延素材１００の表面上にてすべて同一線上に位置するとともに、線状の方向が圧延素材１００の幅方向と一致するように高圧水噴射ヘッダー２００に配置される。また、第１噴射ノズル３１０は第１噴射ノズル３１０から噴射される高圧水３１１が圧延素材１００の表面で第１間隔Ｇ１で離隔されるように高圧水噴射ヘッダー２００に配置される。ここで、第１間隔Ｇ１は隣り合う高圧水３１１間の間隔であって、５mm以内に設定される。しかし、第１間隔Ｇ１はこれに限定されず、デスケーラの製作規格に応じて多様な設定が可能である。
すなわち、第１噴射ノズル３１０から噴射される高圧水３１１は互いに一直線をなすことになる。

一方、第１噴射ノズル３１０は高圧水３１１が第１リード角Ｌ１を有して噴射されるように高圧水噴射ヘッダー２００に設置される。
ここで、第１リード角Ｌ１とは、第１噴射ノズル３１０から圧延素材１００の表面に下ろした垂線ｈに対する高圧水３１１の噴射角度であって、より詳細には圧延素材１００が高圧水噴射ヘッダー２００へ移送されてくる方向への噴射角度を意味する。すなわち、第１噴射ノズル３１０は高圧水噴射ヘッダー２００側に移送されてくる圧延素材１００の表面に向けて斜めに高圧水３１１を噴射する。
このような第１リード角Ｌ１は、５°＜Ｌ１≦３０°に設定される。
本発明によれば、第１噴射ノズル３１０から噴射される高圧水３１１がすべて同一線上に位置し、高圧水３１１の間にオーバーラップ領域が形成されないので、高圧水３１１の跳ね返り現象が防止されて衝突圧が均一となる。

第２噴射ノズル３２０は圧延素材１００の表面領域のうち前記の通りに設定される第１噴射ノズル３１０の高圧水３１１間第１間隔Ｇ１に含まれる領域のスケールを除去するために用意される。
第２噴射ノズル３２０は、第１噴射ノズル３１０の高圧水３１１の間に高圧水３２１を噴射ができるように、各第１噴射ノズル３１０の間に配置される幅の狭いファンタイプの線状ノズルまたは、円形ノズルである。第２噴射ノズル３２０が線状ノズルで設けられる場合、第２噴射ノズル３２０の高圧水３２１によって圧延素材１００の表面に示される線状は、第１噴射ノズル３１０の高圧水３１１による線状と平行をなすように設定される。この時、第２噴射ノズル３２０の噴射幅Ｇ２は前記の第１間隔Ｇ１を補償できる長さに設定される。
詳細には、第２噴射ノズル３２０の噴射幅Ｇ２は、第２噴射ノズル３２０が線状ノズルである場合には、圧延素材１００の表面に示される線状の長さで定義される。

また、第２噴射ノズル３２０が円形ノズルである場合には、圧延素材１００の表面に示される円形において、第１噴射ノズル３１０の高圧水３１１による線状と平行をなす直径が噴射幅Ｇ２と定義される。一実施例において、第２噴射ノズル３２０の噴射幅Ｇ２は第１間隔Ｇ１以上（Ｇ２≧Ｇ１）となるように設定される。すなわち、第２噴射ノズル３２０により噴射された高圧水３２１は第１噴射ノズル３１０の高圧水３１１の間の間隔をカバーすることによって、第１噴射ノズル３１０の高圧水３１１の間が離隔されて、所定の空白領域が発生しても、該当空白領域をカバーすることができる。これによって、本発明の実施例においては第１噴射ノズル３１０の高圧水３１１の間が必ずしも離隔されなくてもよい。
すなわち、第１噴射ノズル３１０の高圧水３１１の間がオーバーラップされるオーバーラップ領域が存在して、該当オーバーラップ領域で高圧水３１１の噴射効果が落ちても、第２噴射ノズル３２０の高圧水３２１によりオーバーラップ領域に対するカバーが可能である。

また、第２噴射ノズル３２０は第２噴射ノズル３２０からの高圧水３２１が第２リード角Ｌ２を有して噴射されるように高圧水噴射ヘッダー２００に設置される。ここで、第２リード角Ｌ２とは、第２噴射ノズル３２０から圧延素材１００の表面に下ろした垂線ｈに対する高圧水３２１の噴射角度であり、より詳細には、第１リード角Ｌ１と同じように圧延素材１００が高圧水噴射ヘッダー２００側に移送されてくる方向への噴射角度を意味する。
このような第２リード角Ｌ２は第１リード角Ｌ１より大きい角度（Ｌ２＞Ｌ１）を有するように形成される。すなわち、第２噴射ノズル３２０は第１噴射ノズル３１０と同じように高圧水噴射ヘッダー２００の方向に移送される圧延素材１００の表面に向けて斜めに高圧水３２１を噴射するものの、圧延素材１００の同一領域に対して第１噴射ノズル３１０より先に高圧水３２１を噴射することができる。

これによって、本発明では、圧延素材１００領域のうちの第１噴射ノズル３１０により噴射される高圧水３１１の間に該当する領域は、第２噴射ノズル３２０により噴射される高圧水３２１を通じてスケールがあらかじめ除去された後、その他の領域は第１噴射ノズル３１０により噴射される高圧水３１１を通じてスケールが除去される。
このように、本発明では、第１噴射ノズル３１０から噴射される高圧水３１１の噴射範囲と第２噴射ノズル３２０から噴射される高圧水３２１の噴射範囲が互いに重ならないように設定されることによって、両高圧水３１１、３２１間の相互衝突圧の干渉を防止することができる。また、圧延素材１００の全域にかけて１回の噴射が均一になされるので、デスケーリング作業による冷却ばらつきが発生しない。

さらに、従来は、高圧水が圧延素材１００の表面とリード角を有するように噴射されるとともに、圧延素材１００の幅方向に対して傾斜したそれぞれのオフセット角（Ｏｆｆｓｅｔ ａｎｇｌｅ）を有するように噴射されて、同一ノズルから噴射される高圧水であっても両端の衝突圧が互いに異なってくる問題があった。
しかしながら、本発明によれば、第１噴射ノズル３１０を通した高圧水３１１がリード角は有するように噴射されるものの、圧延素材１００の表面に示される線状において、高圧水３１１間のオフセット角は０であるので、同一ノズルから噴射される高圧水３１１両端の衝突圧が均一で、高圧水３１１間の跳ね返り現象による干渉が発生しない。
図４（ａ）は、従来のデスケーラを利用する場合、高圧水によって圧延素材１００の表面に示される噴射パターン、すなわち高圧水によってデスケーリングされるパターンであり、図４（ｂ）は、本発明の実施例に係るデスケーラを利用する場合の噴射パターンを示す図面である。両方とも、圧延素材１００の表面で高圧水の線状が７１mmの幅を有するようにセッティングされた２つのノズルを使用した例である。

詳細には、圧延素材１００にアルミニウム板を使用し、圧延素材１００とノズル間の隔離距離が７０mm、リード角が１５°、圧力が１５０ｂａｒであるノズルを用いてアルミニウム板に高圧水を噴射する条件にて実験された例であり、高圧水によってアルミニウムが侵食された写真である。また、従来のデスケーラを利用した図４（ａ）の場合には１５°のオフセット角が設定された。
図４（ａ）を参照すると、２つのノズルから噴射された高圧水がそれぞれオフセット角（１５°）を有して圧延素材１００の表面で互いにオーバーラップ領域を有するように設定されるので、２つのノズルによってデスケーリングがなされる幅Ｗ１は、総１１２mmである。
したがって、オーバーラップ領域では２つのノズルの高圧水中の少なくとも一つ以上の高圧水は正常の衝突圧を示さない。また、オーバーラップされていない領域であっても、高圧水の跳ね返り現象によりデスケーリングが正常に行われない領域（Ｂ＝１０mm）が発生するため、Ｂ領域とオーバーラップ領域を含めている領域（Ａ＝３５mm）に対してデスケーリングが十分に行われないことが分かる。また、Ｂ領域は、圧延素材１００と衝突した高圧水が流れる方向にウォーターレイヤーが形成されて、その上に近接高圧水が衝突する場合、緩衝作用をするようになる領域であって、これによってＢ領域の衝突圧がさらに弱く示される。

反面、本発明の実施例に係る図４（ｂ）に示す通り、２つのノズル（図３（ａ）の第１噴射ノズル３１０）から噴射される線状の高圧水が同一線上になるように設定されるので、２つのノズルによってデスケーリングがなされる幅Ｗ２はノズル間の間隔（Ｃ＝１mm）を含めて総１４３mmとなる。したがって、同じ種類のノズルを同じ個数使用しても従来と比べて広い領域をカバーすることができるようになる。
すなわち、本発明の実施例によれば、第２噴射ノズル３２０を追加配置するものの、第１噴射ノズル３１０のカバー領域が従来と比べて広くなるので、全体として噴射ノズルの個数を従来に比べて増加させぜに、デスケーリング効率を向上させることができる。
図５は、本発明の他の実施例に係るデスケーラを示す図面である。
図５に示す通り、本発明の他の実施例に係るデスケーラは、圧延素材１００の上部および下部にそれぞれ設置される高圧水噴射ヘッダー４００および噴射ノズル５００からなる基本的な構成が図３（ａ）〜（ｃ）の一実施例と同一である。
しかしながら、図３（ａ）〜（ｃ）の一実施例においては高圧水噴射ヘッダー２００が全体的に一直線である反面、図５および図６の他の実施例においては高圧水噴射ヘッダー４００が所定角度に折り曲げられた「Ｖ」の形態を有する。

以下、図５および図６を参照して、本発明の他の実施例に係るデスケーラについてより詳細に説明する。
まず、高圧水噴射ヘッダー４００はそれぞれ直線の形態の第１ヘッダー部４１０と第２ヘッダー部４２０とが所定角度をなすように構成される。
このような高圧水噴射ヘッダー４００の構造も一実施例の高圧水噴射ヘッダー２００と同じように、内部に高圧水流動空間を有することによって、噴射ノズル５００を通じて高圧水が噴射されるようにする。
ここで、第１および第２ヘッダー部４１０、４２０はそれぞれ別のヘッダーではなく、内部空間が連結された構造で、所定角度をなすように結合されて一つの高圧水噴射ヘッダー４００を構成する。
それぞれのヘッダー部４１０、４２０には噴射ノズル５００が設置される。
まず、第１ヘッダー部４１０には第１噴射ノズル５１０が設置される。
第１噴射ノズル５１０はファン（Ｆａｎ）タイプの線状ノズルで、第１ヘッダー部４１０に所定間隔で配置されて第１ヘッダー部４１０から供給された高圧水５１１を線状形態で圧延素材１００の表面に噴射することができる。
すなわち、高圧水５１１は圧延素材１００の表面に近接するほど幅方向（第１ヘッダー部の長さ方向）に拡大する線状に噴射される。

ここで、第１噴射ノズル５１０は線状の高圧水５１１が圧延素材１００の表面上ですべて同一線上に噴射されるように第１ヘッダー部４１０に配置される。また、第１噴射ノズル５１０は第１噴射ノズル５１０から噴射される高圧水５１１が圧延素材１００の表面で所定間隔で離隔されるように第１ヘッダー部４１０に配置される。この時、圧延素材１００の表面上で各高圧水５１１の間の間隔は５mm以内に設定されるが、これに限定されず、デスケーラの製作規格により多様な設定が可能である。
すなわち、第１噴射ノズル５１０から噴射される高圧水５１１は圧延素材１００の表面で互いに一直線をなすようになり、その直線方向は第１ヘッダー部４１０の長さ方向と同じ方向であって、各高圧水５１１がなす直線軸と第１ヘッダー部４１０の直線軸は平行をなす。

一方、第１噴射ノズル５１０は高圧水５１１が第１リード角Ｌ１を有して噴射されるように第１ヘッダー部４１０に設置される。
ここで、第１リード角Ｌ１とは、第１噴射ノズル５１０から圧延素材１００の表面に下ろした垂線に対する高圧水５１１の噴射角度であり、より詳細には、圧延素材１００が高圧水噴射ヘッダー４００側に移送されてくる方向に噴射される角度を意味する。すなわち、リード角自体の定義は一実施例を通じて説明したのと同一であり、本願発明で「リード角」はそれぞれの噴射ノズルにおいて同じ意味をもつ。第１リード角Ｌ１により、第１噴射ノズル５１０は高圧水噴射ヘッダー４００側に移送されてくる圧延素材１００の表面に向けて斜めに高圧水５１１を噴射することができる。
このような第１リード角Ｌ１は５°＜Ｌ１≦３０°に設定される。
一方、第２ヘッダー部４２０には第２噴射ノズル５２０が設置される。
第２噴射ノズル５２０は第１噴射ノズル５１０と同じ構造を有する。しかしながら、第１噴射ノズル５１０は第１噴射ノズル５１０から噴射される高圧水５１１が圧延素材１００の表面で第１ヘッダー部４１０の長さ方向と同じ方向に直線をなして噴射されるように配置される。これに反し、第２噴射ノズル５２０は第２噴射ノズル５２０から噴射される高圧水５２１が圧延素材２００の表面で第２ヘッダー部４２０の長さ方向と同じ方向に直線をなして噴射されるように配置される。

すなわち、第１噴射ノズル５１０から噴射される高圧水５１１と、第２噴射ノズル５２０から噴射される高圧水５２１は圧延素材２００の表面上にて所定角度をなすようになり、その角度は第１ヘッダー部４１０と第２ヘッダー部４２０間の角度と一致することもある。
第２噴射ノズル５２０も第１噴射ノズル５１０と同じように高圧水５２１が第２リード角Ｌ２を有して噴射されるように第２ヘッダー部４２０に設置され、その角度は上述した第１リード角Ｌ１と同じ範囲内に設定される。
このような本発明の他の実施例において、第１ヘッダー部４１０と第２ヘッダー部４２０の間の角度Ｅは１００°〜１８０°である。
第１ヘッダー部４１０と第２ヘッダー部４２０が１８０°角度で配置されると、第１および第２ヘッダー部４１０、４２０が一直線をなすようになり、本発明の一実施例と同じ構造になる。第１ヘッダー部４１０と第２ヘッダー部４２０の角度が１００°より小さく設定されると、圧延素材１００の幅方向ＷＤに一直線上にある圧延素材１００の表面領域で、高圧水が衝突した後、表面上に残存する溜まり水が抜け出る時間に差が発生することによって、かえって幅方向冷却ばらつきが発生する可能性がある。

一方、前記１００°〜１８０°の角度Ｅは第１ヘッダー部４１０と第２ヘッダー部４２０の間の狭い角度を意味するものであって、図５に図示した通り圧延素材１００が移送される方向に狭い角度を有する「Ｖ」形態を形成することができる。詳しくは、圧延素材１００がデスケール作業のために、デスケーラ側に移送されてくる方向には優角Ｆが形成され、デスケール作業がなされた後送出される方向には劣角Ｅが形成される。すなわち、前記１００°〜１８０°の角度は劣角Ｅの範囲を意味する。
換言すれば、第１ヘッダー部４１０および第２ヘッダー部４２０は、それぞれ圧延素材１００の幅方向ＷＤを基準として０°〜４０°の角度Ｇ１、Ｇ２を有するように配置される。この時、幅方向ＷＤに対する第１および第２ヘッダー部４１０、４２０の角度Ｇ１、Ｇ２は、前述の通り、幅方向ＷＤを基準として幅方向ＷＤで圧延素材１００が移送される方向への角度を意味する。

第１ヘッダー部４１０及び第２ヘッダー部４２０は、それぞれ圧延素材１００の幅方向ＷＤを基準とした角度Ｇ１、Ｇ２が互いに異なるように設定されてもよい。しかし、圧延素材１００の幅方向の冷却均一性を実現するために、第１および第２ヘッダー部４１０、４２０は同じ角度を有した方が好ましい。すなわち、図６に図示した通り、第１および第２ヘッダー部４１０、４２０が圧延素材１００の中心軸ＣＡを基準として互に対称となることが好ましい。
第３噴射ノズル５３０は圧延素材１００の表面領域のうち、前記の通りに設定される第１噴射ノズル５１０の高圧水５１１間の間隔に含まれる領域のスケールを除去するために設けられる。同様に第４噴射ノズル５４０は第２噴射ノズル５２０の高圧水５２１の間の離隔領域のスケールを制御するために設けられる。

第３噴射ノズル５３０は、第１噴射ノズル５１０の高圧水５１１の間に高圧水５３１を噴射できるように、第１噴射ノズル５１０の間ごとに配置されるが、幅の狭いファンタイプの線状ノズルまたは、円形ノズルとすることも出来る。第３噴射ノズル５３０が線状ノズルで設けられる場合、第３噴射ノズル５３０の高圧水５３１によって圧延素材１００の表面に噴射される線状は第１噴射ノズル５１０の高圧水５１１による線状と平行をなすように設定される。この時、第３噴射ノズル５３０の噴射幅は第１噴射ノズル５１０の高圧水５１１間の間隔を補償できる長さに設定される。第１噴射ノズル５１０と第３噴射ノズル５３０間の関係は、本発明の一実施例を通じて説明した第１噴射ノズル３１０および第２噴射ノズル３２０と同一であるので、これに対する詳細な説明は省略する。

第４噴射ノズル５４０も第３噴射ノズル５３０と同じように、一実施例の第１および第２噴射ノズル３１０、３２０と同じ配置で設けられるものの、第３噴射ノズル５３０は第１噴射ノズル５１０を基準とする反面、第４噴射ノズル５４０は第２噴射ノズル５２０を基準とする点だけが異なるので、第４噴射ノズル５４０に関する詳細な説明は本発明の一実施例の説明で代替する。
このように本発明の他の実施例によれば、基本的に第１および第２噴射ノズル５１０、５２０から噴射される高圧水５１１、５２１が互いにオーバーラップされないようにそれぞれ一直線をなすため、高圧水５１１、５２１の間の跳ね返り現象が防止されて衝突圧が均一となる。

また、第１噴射ノズル５１０からの高圧水５１１と第２噴射ノズル５２０からの高圧水５２１が互いに所定角度を有することによって、各高圧水５１１、５２１が圧延素材１００の縁方向に斜めに噴射されるので、高圧水５１１、５２１が圧延素材１００の表面に噴射された後、圧延素材１００の外部に素早く排出される。
圧延素材１００の中でも圧延素材１００の外側に位置する縁部は、内側に位置する中心部に比べて冷却が早くなるので、中心部と縁部との間に幅方向冷却ばらつきが発生する可能性がある。しかしながら、本発明の他の実施例によれば、「Ｖ」の形態で噴射される高圧水５１１、５２１により、圧延素材１００の縁部の高圧水の排出が素早くなされるので幅方向冷却ばらつきが改善される効果を得ることができる。

以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

１０、１００：圧延素材
２０、２００、４００：高圧水噴射ヘッダー
３０、３００、３１０、３２０、５００ ：噴射ノズル
３１、３１１，３２１、５１１、５２１、５３１、５４１：高圧水
４１０、４２０：ヘッダー部

Claims (19)

1. 移送される圧延素材の表面に付着したスケールを除去するデスケーラであって、
   前記圧延素材の上部および下部にそれぞれ設置される高圧水噴射ヘッダーおよび
   前記各高圧水噴射ヘッダーに設置されて前記圧延素材の表面に高圧水を噴射する複数の噴射ノズルを含み、
   前記噴射ノズルは所定間隔で配置されて第１高圧水を線状に噴射する複数の第１噴射ノズルを含み、
   各々の前記第１噴射ノズルから噴射される前記第１高圧水は前記圧延素材の表面で第１間隔で離隔され、
   前記第１噴射ノズルから噴射される線状の前記第１高圧水は前記圧延素材の表面上ですべて同一線上に位置することを特徴とするデスケーラ。
2. 前記第１噴射ノズルは、噴射される前記第１高圧水が第１リード角を有するように配置され、前記第１リード角は前記第１噴射ノズルから前記圧延素材の表面に下ろした垂線に対する前記第１高圧水の噴射角度であることを特徴とする請求項１に記載のデスケーラ。
3. 前記噴射ノズルは各々の前記第１噴射ノズルの間に配置されて第２高圧水を噴射する少なくとも一つの第２噴射ノズルを含むことを特徴とする請求項２に記載のデスケーラ。
4. 前記第２噴射ノズルは、前記第２高圧水が前記第１リード角より大きい第２リード角を有するように配置され、前記第２リード角は前記第２噴射ノズルから前記圧延素材の表面に下ろした垂線に対する前記第２高圧水の噴射角度であることを特徴とする請求項３に記載のデスケーラ。
5. 複数の前記第１噴射ノズルから噴射される前記第１高圧水の線状方向は前記圧延素材の幅方向と一致することを特徴とする請求項１に記載のデスケーラ。
6. 前記高圧水噴射ヘッダーは長さ方向の軸が前記圧延素材の幅方向と一致するように配置されることを特徴とする請求項１に記載のデスケーラ。
7. 前記第１リード角Ｌ１は下記数１のように設定されることを特徴とする請求項２に記載のデスケーラ。
   ［数１］
   ５°＜Ｌ１≦３０°
8. 前記第２噴射ノズルは線状ノズルまたは、円形ノズルであることを特徴とする請求項３に記載のデスケーラ。
9. 移送される圧延素材の表面に付着したスケールを除去するデスケーラであって、
   前記圧延素材の上部および下部にそれぞれ設置される高圧水噴射ヘッダー、および、
   前記各高圧水噴射ヘッダーに設置されて前記圧延素材の表面に高圧水を噴射する複数の噴射ノズルを含み、
   前記高圧水噴射ヘッダーは、直線状態の第１および第２ヘッダー部が所定角度をなすように一体結合されたことを特徴とするデスケーラ。
10. 前記噴射ノズルは前記第１ヘッダー部に所定間隔で配置されて第１高圧水を線状に噴射する複数の第１噴射ノズル、および前記第２ヘッダー部に所定間隔で配置されて第２高圧水を線状に噴射する複数の第２噴射ノズルを含み、
    前記第１噴射ノズルから噴射される線状の前記第１高圧水は前記圧延素材の表面上にてすべて同一線上に位置し、
    前記第２噴射ノズルから噴射される線状の前記第２高圧水は前記圧延素材の表面上にてすべて同一線上に位置し、
    各々の前記第１高圧水と各々の前記第２高圧水は前記圧延素材の表面上にて所定角度をなすことを特徴とする請求項９に記載のデスケーラ。
11. 前記第１噴射ノズルは噴射される前記第１高圧水が第１リード角を有するように配置され、前記第１リード角は前記第１噴射ノズルから前記圧延素材の表面に下ろした垂線に対する前記第１高圧水の噴射角度であることを特徴とする請求項１０に記載のデスケーラ。
12. 前記噴射ノズルは各々の前記第１噴射ノズルの間に配置されて第３高圧水を噴射する少なくとも一つの第３噴射ノズルを含むことを特徴とする請求項１１に記載のデスケーラ。
13. 前記第３噴射ノズルは前記第３高圧水が前記第１リード角より大きい第３リード角を有するように配置され、前記第３リード角は前記第３噴射ノズルから前記圧延素材の表面に下ろした垂線に対する前記第３高圧水の噴射角度であることを特徴とする請求項１２に記載のデスケーラ。
14. 前記第２噴射ノズルは、噴射される前記第２高圧水が第２リード角を有するように配置され、前記第２リード角は前記第２噴射ノズルから前記圧延素材の表面に下ろした垂線に対する前記第２高圧水の噴射角度であることを特徴とする請求項１０に記載のデスケーラ。
15. 前記噴射ノズルは、各々の前記第２噴射ノズルの間に配置されて第４高圧水を噴射する少なくとも一つの第４噴射ノズルを含むことを特徴とする請求項１４に記載のデスケーラ。
16. 前記第４噴射ノズルは、前記第４高圧水が前記第２リード角より大きい第４リード角を有するように配置され、前記第４リード角は前記第４噴射ノズルから前記圧延素材の表面に下ろした垂線に対する前記第４高圧水の噴射角度であることを特徴とする請求項１５に記載のデスケーラ。
17. 前記第１および第２噴射ノズルから噴射される前記各第１および第２高圧水は前記圧延素材の表面で所定間隔だけ離隔されることを特徴とする請求項１０に記載のデスケーラ。
18. 前記第１および第２ヘッダー部は、前記圧延素材の中心軸を基準として互いに対称となる角度を有することを特徴とする請求項９に記載のデスケーラ。
19. 前記第１および第２ヘッダー部は、前記圧延素材の幅方向を基準として、前記圧延素材の移送方向に０°〜４０°の角度を有するように配置されることを特徴とする請求項９に記載のデスケーラ。
    
    

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