JP3424157B2 - Method and apparatus for cooling section steel - Google Patents

Method and apparatus for cooling section steel

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JP3424157B2
JP3424157B2 JP14908098A JP14908098A JP3424157B2 JP 3424157 B2 JP3424157 B2 JP 3424157B2 JP 14908098 A JP14908098 A JP 14908098A JP 14908098 A JP14908098 A JP 14908098A JP 3424157 B2 JP3424157 B2 JP 3424157B2
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cooling
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shaped steel
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nozzle
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、形鋼の冷却方法及
びその装置に係り、さらに詳しくは、H形鋼、山形鋼、
溝形鋼などのように、冷却面を立てて冷却する場合に有
効な形鋼の冷却方法及びその装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for cooling shaped steel, and more specifically, to H-shaped steel, angle steel,
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for cooling a shaped steel, such as a channel steel, which is effective when a cooling surface is erected and cooled.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、H形鋼のウェブの薄肉化のため、
製造ラインにおいてウェブ波が発生しやすく、このよう
なウェブ波の発生を防止するために、フランジの冷却が
必須となっている。このようなウェブ波を防止するため
のフランジの冷却にあたっては、冷却後のH形鋼の全長
にわたる上下曲りの発生を防ぐために、一般に、フラン
ジの鉛直方向の均一冷却、あるいは上下の均一冷却を行
うことが必要であるが、フランジの全幅の冷却は、冷却
水がフランジ表面を上から下に向って流れる特性(以下
流下水という)によって、フランジ下部の温度が低くな
りやすい。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to reduce the thickness of H-section steel webs,
Web waves are easily generated in the production line, and cooling of the flange is essential to prevent the generation of such web waves. In cooling the flange for preventing such web waves, in order to prevent the vertical bending over the entire length of the H-section steel after cooling, generally uniform cooling of the flange in the vertical direction or uniform cooling of the upper and lower sides is performed. However, in the cooling of the entire width of the flange, the temperature of the lower portion of the flange tends to be low due to the characteristic that the cooling water flows from the top surface to the bottom surface of the flange (hereinafter referred to as "downflow water").

【0003】このようなフランジの上下の冷却能力を調
整する方法として、特開平1−116033号公報に記
載された発明がある。この発明は、冷却水を噴出するノ
ズル自体を上下に移動させることにより、フランジの上
下の冷却能力を調整するようにしたものであるが、この
ためには、ノズルヘッダ自体を上下動させる機構が必要
であり、設備費及びメンテナンス費が嵩むという問題が
あった。
As a method of adjusting the upper and lower cooling capacities of such a flange, there is an invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-116033. The present invention adjusts the upper and lower cooling capacities of the flange by moving the nozzle itself that ejects cooling water up and down. For this purpose, a mechanism for vertically moving the nozzle header itself is used. It was necessary, and there was a problem that equipment costs and maintenance costs increased.

【0004】このような問題を解決するための技術とし
て、特開平4−284914号公報、特公平5−305
23号公報に記載された発明(以下従来技術1という)
がある。この発明は、H形鋼のフランジの鉛直方向に対
して多段にノズルを配置し、流下水を考慮した流下水影
響係数を設け、この流下水影響係数に基づいてフランジ
の鉛直方向の各段の冷却能力又は冷却水量を調整するよ
うにしたものである。
As a technique for solving such a problem, Japanese Patent Laying-Open No. 4-284914 and Japanese Patent Publication No. 5-305 have been proposed.
Invention described in Japanese Patent Publication No. 23 (hereinafter referred to as Prior Art 1)
There is. According to the present invention, nozzles are arranged in multiple stages in the vertical direction of the flange of H-section steel, and a spillage influence coefficient in consideration of spillage water is provided. The cooling capacity or the amount of cooling water is adjusted.

【0005】また、特開平5−337535号公報に記
載された発明(以下従来技術2という)は、冷却前のフ
ランジの温度分布又は冷却中のフランジの温度分布を参
考にして、圧延ラインの下流側に設けた冷却装置によ
り、フランジの上下の冷却制御をノズルのON・OFF
によって行うようにしたものである。
The invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-337535 (hereinafter referred to as "prior art 2") refers to the temperature distribution of the flange before cooling or the temperature distribution of the flange during cooling and refers to the downstream of the rolling line. The cooling device installed on the side controls the upper and lower cooling control of the flange to turn the nozzle on and off.
It was designed to be done by.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来技術1の発明にお
いては、フランジの表面温度が降下することによる冷却
面上での沸騰状態が変化することを考慮していないた
め、冷却不足が生じたり過冷却になったりして、フラン
ジの上下の冷却能力の制御性が悪いという問題がある。
また、従来技術2においても、フランジの表面温度が降
下することによる冷却面上の沸騰状態を把握していない
ため、フランジの上下の温度差を制御することは困難で
ある。
The invention of the prior art 1 does not take into consideration the change of the boiling state on the cooling surface due to the decrease of the surface temperature of the flange. There is a problem that the controllability of the cooling capacity above and below the flange is poor due to cooling.
Further, in Prior Art 2 as well, it is difficult to control the temperature difference between the upper and lower sides of the flange because the boiling state on the cooling surface due to the decrease in the surface temperature of the flange is not known.

【0007】さらに、従来技術1,2の多段ノズル配置
は、(1)ノズル本数が多いので、設備が複雑になる。
(2)多くの流量調節弁及び制御機構が必要である。
(3)フランジサイズが異なるとノズルのON・OFF
による流量変動が大きいので、冷却制御性が悪くなる。
等の問題があった。
Further, in the multi-stage nozzle arrangements of the prior arts 1 and 2, (1) since the number of nozzles is large, the equipment becomes complicated.
(2) Many flow control valves and control mechanisms are required.
(3) Nozzle ON / OFF when the flange size is different
Since the flow rate fluctuation due to is large, the cooling controllability deteriorates.
There was a problem such as.

【0008】また、多段ノズル配置を使用せずに、様々
なフランジサイズに対して均一冷却を行う装置として、
実開平5−93611号公報に記載された考案がある。
この考案は、フランジ外側面を垂直に立てたH形鋼に対
向させて、このH形鋼の長手方向に揃う冷却液の吹きつ
けノズル列を備え、ガイドレールをH形鋼のフランジ外
側面に対して斜めに配設して吹きつけノズル列をこのガ
イドレールに沿って移動可能に組み合わせたもので、フ
ランジサイズが異なるときは、吹きつけノズル列をガイ
ドレールに沿って昇降させて対応させ、また、ウェブよ
り下のフランジ部の温度が高いときは、吹きつけノズル
列の一部を下降させて高温部を冷却するようにしたもの
である。
Further, as a device for performing uniform cooling for various flange sizes without using a multi-stage nozzle arrangement,
There is a device described in Japanese Utility Model Publication No. 5-93611.
In this invention, the flange outer surface is made to face a vertically standing H-section steel, and a nozzle row for spraying a cooling liquid aligned in the longitudinal direction of the H-section steel is provided, and a guide rail is provided on the flange outer surface of the H-section steel. This is a combination of diagonally arranged spray nozzle rows that can move along this guide rail, and when the flange size is different, move the spray nozzle rows up and down along the guide rails to accommodate them. Further, when the temperature of the flange portion below the web is high, a part of the spray nozzle row is lowered to cool the high temperature portion.

【0009】しかしながら、このような冷却装置は、冷
却液を斜め方向に噴射する吹きつけノズルを用いている
ので、吹きつけノズル列を昇降させても常にフランジ下
部が冷却されてしまい、フランジ上部の温度が高い温度
分布のときにはこれに対応できない。また、常にフラン
ジ下部を冷却し続けているので、さらに流下水による影
響を誘発させてフランジ下部が過冷却されるなど、種々
問題があった。以上の説明から明らかなように、フラン
ジサイズの変更ができ、かつ、簡易な方法でフランジの
上下を均一冷却できるH形鋼の冷却方法及び冷却装置
は、現在までなかった。
However, since such a cooling device uses a spray nozzle for spraying the cooling liquid in an oblique direction, the lower part of the flange is always cooled even when the spray nozzle row is moved up and down, and the upper part of the flange is cooled. This cannot be dealt with when the temperature has a high temperature distribution. Further, since the lower portion of the flange is always cooled, there are various problems such as further inducing the influence of the spilled water to overcool the lower portion of the flange. As is clear from the above description, there has been no cooling method and cooling device for H-section steel capable of changing the flange size and uniformly cooling the upper and lower sides of the flange by a simple method.

【0010】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、H形鋼などのフランジサイズの変更に対
応し、簡易な方法でH形鋼などのフランジの上下を均一
冷却すると共に、上下曲がりの発生を防止することので
きる形鋼の冷却方法及びその装置を得ることを目的とし
たものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and corresponds to the change of the flange size of H-section steel or the like, and uniformly cools the upper and lower sides of the flange of H-section steel or the like by a simple method. The object of the present invention is to provide a method and apparatus for cooling a shaped steel capable of preventing the occurrence of vertical bending.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】(1)本発明に係る形鋼
の冷却方法は、スプレーノズルを該スプレーノズルの広
がり下方角度と等しい角度で斜め上下方向に移動させて
形鋼のフランジを冷却する形鋼の冷却方法であって、冷
却するフランジの表面温度が500℃〜650℃以上に
おいては、前記形鋼のフランジの上部非冷却部の高さと
下部非冷却部の高さがほぼ等しくなるように、前記スプ
レーノズルから噴射される冷却水の直接接触部の範囲を
調整するようにしたものである。
(1) In a method for cooling a shaped steel according to the present invention, a spray nozzle is provided with a wide spray nozzle.
Move it diagonally up and down at the same angle as the lower angle
A method for cooling a section steel for cooling a section steel flange, comprising:
The surface temperature of the flange to be removed is 500 ℃ to 650 ℃ or higher.
Oite, as heights of the lower non-cooled portion of the upper uncooled portion of the flange of the section steel is substantially equal, the spool
The range of the direct contact area of the cooling water sprayed from the Reynolds
It was adjusted .

【0012】(2)本発明に係る形鋼の冷却方法は、ス
プレーノズルを該スプレーノズルの広がり下方角度と等
しい角度で斜め上下方向に移動させて形鋼のフランジを
冷却する形鋼の冷却方法であって、冷却当初はフランジ
の全幅を均一に冷却し、該フランジの一部の表面温度が
500℃〜650℃を下回ったときは、冷却工程が進む
ごとに前記フランジの鉛直方向における冷却水の直接接
触部の範囲を狭めるようにしたものである。
(2) The method for cooling a shaped steel according to the present invention is
The play nozzle is spread and the lower angle of the spray nozzle, etc.
Move the slanted vertical direction at a desired angle to attach the shaped steel flange.
Cooling method for shaped steel that is cooled, and the flange is initially cooled.
When the surface temperature of a part of the flange falls below 500 ° C. to 650 ° C., the cooling water is directly contacted in the vertical direction of the flange every time the cooling process progresses.
The contact area is narrowed.

【0013】(3)また、本発明に係る形鋼の冷却方法
は、スプレーノズルを該スプレーノズルの広がり下方角
度と等しい角度で斜め上下方向に移動させて形鋼のフラ
ンジを冷却する形鋼の冷却方法であって、冷却当初はフ
ランジの全幅を均一に冷却し、フランジの一部の表面
温度が500℃〜650℃を下回ったときは、冷却工程
が進むごとに前記スプレーノズルによる前記フランジの
鉛直方向の冷却能力を調整するようにしたものである。
(3) Further , the method for cooling a shaped steel according to the present invention.
Spread the spray nozzle down the lower angle
Move it diagonally up and down at an angle equal to
A method for cooling a shaped steel for cooling a flange, wherein the entire width of the flange is uniformly cooled at the beginning of cooling, and when the surface temperature of a part of the flange is lower than 500 ° C to 650 ° C, the cooling step is performed. wherein it is by a spray nozzle that to adjust the vertical cooling capacity of the flange.

【0014】(4)また、本発明に係る形鋼の冷却装置
は、左右ずれ防止ガイドと一体に構成され、該左右ずれ
防止ガイド側に前記スプレーノズルの広がり下方角度と
等しい角度の傾斜面を有し、前記形鋼の搬送ラインと直
交する方向に移動可能な台車と、スプレーノズルを有
し、前記台車の傾斜面上に配設されたノズルヘッダと、
該ノズルヘッダを前記台車の傾斜面に沿って移動させる
駆動手段とを備えた冷却装置からなり、該冷却装置を圧
延機の下流側に設置し、下流側に進むごとに前記冷却装
置による前記形鋼のフランジの鉛直方向における冷却水
の直接接触部の範囲を上方に狭めるようにし、又は下流
側に進むごとに前記冷却装置のスプレーノズルによる前
記フランジの鉛直方向における冷却能力を上方が高くな
るようにしたものである。
(4) Further, the cooling device for shaped steel according to the present invention is constructed integrally with the lateral deviation prevention guide, and an inclined surface having an angle equal to the downward spread angle of the spray nozzle is formed on the lateral deviation prevention guide side. Having a carriage that is movable in a direction orthogonal to the section line of the shaped steel, a nozzle header that has a spray nozzle, and is arranged on an inclined surface of the carriage,
It consists cooling device and a driving means for moving along the nozzle header to the inclined surface of the carriage, pressure of the cooling device
Installed on the downstream side of the rolling mill,
Water in the vertical direction of the flange of the shaped steel
The direct contact area of the
Each time you go to the front, the spray nozzle of the cooling device
The cooling capacity in the vertical direction of the flange is higher
It was done so.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の発明者らは、流下水によ
る過冷却の発生メカニズムを次のように解明した。すな
わち、流下水による過冷却の発生は、被冷却材(ここで
はH形鋼のフランジ)の冷却水があたっている部分の表
面温度(ここではH形鋼のフランジの表面温度)におけ
る沸騰状態によって、影響されることがわかった。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The inventors of the present invention have clarified the mechanism of occurrence of supercooling by flowing water as follows. That is, the occurrence of supercooling due to the flowing water depends on the boiling state at the surface temperature (here, the surface temperature of the flange of the H-section steel) of the portion of the material to be cooled (here, the flange of the H-section steel) that is exposed to the cooling water. , Found to be affected.

【0016】一般に、H形鋼のフランジの冷却を行う際
は、フランジを鉛直方向に立てた状態で冷却が行われる
ため、フランジ表面に噴射された冷却水は、図6に示す
ように、フランジ面の下方向に放射状に広がり、かつ、
フランジ面上を流れるように接触しながら落ちでいく。
したがって、フランジ面上の冷却水は、ノズルから噴射
された冷却水が冷却面に接触する直接接触部A(図6の
領域A)と、接触した冷却水が下方に放射状に広がって
フランジの表面を流れる間接接触部B(図6の領域B)
とに分かれる。間接接触部Bは、フランジ下部になるほ
ど接触領域が広くなる。
Generally, when cooling the flange of the H-section steel, the cooling is performed with the flange standing in the vertical direction. Therefore, the cooling water sprayed on the surface of the flange, as shown in FIG. Radially spreads down the surface, and
It falls while making contact with it so that it flows over the flange surface.
Therefore, the cooling water on the flange surface includes direct contact portion A (area A in FIG. 6) where the cooling water sprayed from the nozzle comes into contact with the cooling surface, and the contacting cooling water radially spreads downward to the surface of the flange. Indirect contact portion B flowing in the area (area B in FIG. 6)
Divided into The contact area of the indirect contact portion B becomes wider toward the bottom of the flange.

【0017】また、フランジ下部の隣接する直接接触部
Aの中間部には、放射状に広がって落下してきた冷却水
が、隣接するノズルによる間接接触部Bと衝突する干渉
領域部C(図6の領域C)が存在する。ここでは、この
干渉領域部Cも間接接触部Bとして考えるが、一般にH
形鋼のフランジ冷却装置はH形鋼の左右ずれ防止ガイド
と組み合わせて配置されており、この左右ずれ防止ガイ
ドが存在するためにフランジと左右ずれ防止ガイドの間
に冷却水が押し込まれるので、干渉領域部Cは表面流れ
による間接接触部Bの部分と同等又はそれ以上の冷却が
行われる可能性がある。ただし、直接接触部Aほどは冷
却能力はない。
Further, in the intermediate portion of the direct contact portions A adjacent to each other at the lower portion of the flange, the cooling water that spreads radially and drops collides with the indirect contact portion B by the adjacent nozzles. Area C) exists. Here, the interference area portion C is also considered as the indirect contact portion B, but generally H
The flange cooling device for shaped steel is arranged in combination with the horizontal deviation prevention guide for H-shaped steel, and the presence of this lateral deviation prevention guide causes cooling water to be pushed between the flange and the lateral deviation prevention guide. The area C may be cooled to the same level as or higher than the area of the indirect contact section B due to the surface flow. However, it does not have the cooling capacity as much as the direct contact portion A.

【0018】以上のように、連続した冷却装置内でフラ
ンジ下部に流下水の間接接触部Bと干渉領域部Cが存在
することを明らかにしたが、フランジ表面温度が500
〜650℃以上の高温の場合、被冷却面に接触している
冷却水は、被冷却面の熱により直ちに蒸気になり、か
つ、連続的に蒸気が発生するため蒸気膜を形成し、冷却
水が被冷却面に直接接触しなくなる(この状態を膜沸騰
と呼ぶ)。
As described above, it was clarified that the indirect contact portion B and the interference area portion C of the falling water existed in the lower portion of the flange in the continuous cooling device, but the flange surface temperature was 500.
When the temperature is higher than 650 ° C., the cooling water in contact with the surface to be cooled immediately becomes steam due to the heat of the surface to be cooled, and a steam film is formed because steam is continuously generated. Does not come into direct contact with the surface to be cooled (this state is called film boiling).

【0019】したがって、直接接触部Aは、フランジに
対して垂直方向に衝突する運動量を有するため、膜沸騰
状態を破壊してフランジを冷却することができるが、間
接接触部B(干渉領域部Cを含む)においては、フラン
ジに対して垂直方向に衝突する運動量がないために完全
な膜沸騰状態となり、直接接触部Aに比べて冷却能力が
かなり低い。この状態での各部の冷却能力は、領域Aが
最も大きく、領域Bと領域Cはほぼ等しい。
Therefore, since the direct contact portion A has a momentum that impinges on the flange in the vertical direction, the film boiling state can be broken to cool the flange, but the indirect contact portion B (interference region portion C). (Including), there is no momentum that impinges on the flange in the vertical direction, so a complete film boiling state is achieved, and the cooling capacity is considerably lower than that of the direct contact portion A. In this state, the cooling capacity of each part is the largest in the area A, and the areas B and C are almost equal.

【0020】しかし、連続した冷却装置内においては、
冷却工程が進むにつれて、フランジの表面温度は低下
し、500〜600℃を下回る温度になると、蒸気膜の
形成が弱まって冷却水がフランジの表面に直接接触する
ようになるため冷却能力が向上し(この状態を遷移沸騰
と呼ぶ)、間接接触部Bが多いフランジ下部で冷却が進
む。特に、干渉領域部Cは冷却水が押し込まれているた
め、冷却能力は間接接触部Bよりさらに大きくなる。こ
の状態での各部の冷却能力は(領域A)>(領域C)>
(領域B)であり、これが流下水による過冷却発生のメ
カニズムであることが明らかになった。
However, in a continuous cooling system,
As the cooling process progresses, the surface temperature of the flange decreases, and when the temperature becomes lower than 500 to 600 ° C, the formation of the vapor film weakens and the cooling water comes into direct contact with the surface of the flange, which improves the cooling capacity. (This state is called transition boiling), and cooling progresses in the lower portion of the flange where there are many indirect contact portions B. In particular, since the cooling water is pushed into the interference area portion C, the cooling capacity is further larger than that of the indirect contact portion B. The cooling capacity of each part in this state is (area A)> (area C)>
It is (Region B), and it has been clarified that this is a mechanism of occurrence of supercooling due to falling water.

【0021】一般に、H形鋼の冷却は圧延中又は圧延後
に行われるが、冷却開始時のフランジ表面温度は650
℃以上であることが多く、したがって、冷却開始の時は
間接接触部(領域B,C)は冷却能力が低い膜沸騰であ
るが、冷却工程が進むにつれてフランジ表面温度が低下
すると、間接接触部(領域B,C)は冷却能力が高くな
る遷移沸騰になる。このため、ある長さの冷却装置内の
すべてにフランジ全幅冷却を行っているとフランジ下部
が過冷却され、逆に流下水を見込んでフランジ下部の冷
却を行わないと、表面温度が高いために間接接触部(領
域B,C)は遷移沸騰とならないために、フランジ下部
の温度は高くなる。
Generally, H-section steel is cooled during or after rolling, but the flange surface temperature at the start of cooling is 650.
In many cases, the indirect contact parts (regions B and C) are film boiling with a low cooling capacity at the start of cooling, but when the cooling surface temperature decreases, the indirect contact part The (regions B and C) are transition boiling where the cooling capacity is high. Therefore, if the entire width of the flange is cooled in the cooling device of a certain length, the lower part of the flange is overcooled, and conversely, if the lower part of the flange is not cooled in anticipation of flowing water, the surface temperature will be high. Since the indirect contact portions (regions B and C) do not undergo transitional boiling, the temperature at the bottom of the flange becomes high.

【0022】このようなことから、ある長さの冷却装置
を通過させてH形鋼のフランジの冷却を行うにあたり、
フランジの上下の均一冷却を行うためには、(1)フラ
ンジの冷却当初は全幅冷却を行い、続いて(2)フラン
ジの一部の表面温度が500〜650℃を下回ったとき
は、フランジ下部の冷却を弱め又は中止し、あるいは
(3)フランジの一部の表面温度が500〜650℃を
下回ったときは、フランジ上部の冷却を強めることによ
り、フランジ下部の冷却を間接接触部(領域B,C)の
冷却により補う。また、間接接触部(領域B,C)の冷
却は、冷却工程が進むにつれて広がるので、上記(2)
の場合は、フランジ下部の冷却をさらに弱め又は中止
し、上記(3)の場合は、フランジ上部の冷却をさにら
強める。
From the above, when cooling the flange of the H-section steel by passing it through a cooling device of a certain length,
In order to perform uniform cooling of the upper and lower sides of the flange, (1) full width cooling is performed at the beginning of cooling the flange, and (2) when the surface temperature of a part of the flange falls below 500 to 650 ° C, the lower part of the flange is cooled. If the surface temperature of a part of the flange falls below 500 to 650 ° C., the cooling of the lower part of the flange is strengthened to cool the lower part of the flange at the indirect contact part (region B). , C) to compensate. In addition, the cooling of the indirect contact portion (regions B and C) spreads as the cooling process progresses, so that the above (2)
In the case of 3, the cooling of the lower part of the flange is further weakened or stopped, and in the case of (3) above, the cooling of the upper part of the flange is further strengthened.

【0023】以上の説明から明らかなように、本発明に
おいては、H形鋼のフランジの冷却を、冷却当初は全幅
冷却を行い、冷却中のフランジの一部の表面温度が50
0〜650℃に下がったときは、フランジ下部の冷却を
弱め若しくは中止し、又はフランジ上部の冷却を強める
ことにより、フランジの上下部の均一冷却を可能にし、
また、H形鋼の上下曲がりなどの形状不良の発生を防止
するようにしたものである。
As is apparent from the above description, in the present invention, the flange of the H-section steel is cooled, and the entire width is initially cooled, and the surface temperature of a part of the flange during cooling is 50%.
When the temperature drops to 0 to 650 ° C, the cooling of the lower part of the flange is weakened or stopped, or the cooling of the upper part of the flange is strengthened to enable uniform cooling of the upper and lower parts of the flange.
Further, it is intended to prevent the occurrence of shape defects such as vertical bending of the H-section steel.

【0024】[実験例1]高さ300mm、幅300mm、
厚み20mm、表面温度が800℃の一般鋼材からなる試
験片を搬送台に立てて固定し、200mm間隔で配置した
全幅(但し、上部非冷却部25mm、下部非冷却部25m
m)スプレーノズルの6列の前を、14秒間隔で6往復
させて冷却した。なお、放射温度計により冷却面側中央
の上下方向の温度分布を測定した。また、スプレーノズ
ル1本の流量を60[l/min ]とした。
Experimental Example 1 Height 300 mm, Width 300 mm,
A test piece made of general steel material with a thickness of 20 mm and a surface temperature of 800 ° C was set up on a carrier and fixed, and was placed at intervals of 200 mm (however, the upper uncooled portion 25 mm, the lower uncooled portion 25 m
m) In front of the 6th row of spray nozzles, cooling was performed by reciprocating 6 times at 14 second intervals. The temperature distribution in the vertical direction at the center of the cooling surface was measured with a radiation thermometer. The flow rate of one spray nozzle was set to 60 [l / min].

【0025】の結果、冷却が進むにつれて、特に表面
温度が600℃を切る4往復目からフランジ下部が間接
接触部B,Cの流下水による冷却が遷移沸騰状態になっ
たため、フランジ下部が過冷却になった
[0025] As a result, as the cooling proceeds, especially since the surface temperature of 4 reciprocating th from the flange lower portion indirect contact portion B off the 600 ° C., the cooling by a stream of water C becomes transition boiling condition, the flange lower portion It was Tsu name to supercooling.

【0026】[実験例2]実験例1と同様に、高さ30
0mm、幅300mm、厚み20mmで、表面温度が800℃
の一般鋼材からなる試験片を搬送台に立てて固定し、2
00mm間隔で配置した上部側(上部非冷却部25mm、下
部非冷却部75mm)スプレーノズルの6列の前を14秒
間隔で6往復させて冷却した。なお、スプレーノズル1
本の冷却水量を60[l/min ]とした。
[Experimental Example 2] As in Experimental Example 1, a height of 30
0mm, width 300mm, thickness 20mm, surface temperature 800 ℃
Stand the test piece consisting of the general steel material of the
Six rows of spray nozzles on the upper side (upper non-cooling portion 25 mm, lower non-cooling portion 75 mm) arranged at intervals of 00 mm were cooled back and forth 6 times at 14-second intervals. In addition, spray nozzle 1
The amount of cooling water of the book was set to 60 [l / min].

【0027】射温度計により冷却面側中央の上下方向
の温度分布を測定した結果、下部を全く冷却しなかった
ため、流下水があっても表面温度が高く膜沸騰状態とな
り、その部分がほとんど冷却されなかった。
The release morphism result of temperature distribution in the vertical direction by Rihiya却面side central thermometer to measure, because it did not completely cooled down portion, the surface temperature even with falling water becomes higher film boiling state, The part was hardly cooled .

【0028】[実験例3]実験例1,2と同様に、高さ
300mm、幅300mm、厚み20mmで、表面温度が80
0℃の一般鋼材からなる試験片を搬送台に立てて固定
し、200mm間隔で配置したスプレーノズルの6列の前
を14秒間隔で6往復させて試験片を冷却した。ノズル
一本の冷却水量は60[l/min ]とした。なお、スプ
レーノズルは実験例1,2を考慮して、初め3往復は、
実験例1と同様に全幅スプレーノズルで冷却し、4往復
目からはノズルを替えて残り3往復を実験例2と同じ下
部75mmを冷却しない上部側スプレーノズルによって、
冷却をした。
[Experimental Example 3] Similar to Experimental Examples 1 and 2, the height was 300 mm, the width was 300 mm, the thickness was 20 mm, and the surface temperature was 80.
A test piece made of a general steel material at 0 ° C. was set up on a carrier and fixed, and six rows of spray nozzles arranged at 200 mm intervals were reciprocated 6 times at 14 second intervals to cool the test piece. The amount of cooling water for one nozzle was 60 [l / min]. In consideration of Experimental Examples 1 and 2, the spray nozzle initially had 3 reciprocations,
Similar to Experimental Example 1, the full width spray nozzle was used for cooling, the nozzle was changed from the fourth reciprocation, and the remaining 3 reciprocations were performed by the upper side spray nozzle which does not cool the lower 75 mm as in Experimental Example 2.
Cooled.

【0029】射温度計により冷却面側中央の上下方向
の温度部分を測定した。全幅冷却で600℃付近まで冷
却され、流下水の影響が出る600℃未満で、下部の非
冷却部が大きい上部側スプレーノズルに切り替えた。こ
のため、試験片の下部は過冷却されることなく、上下が
ほぼ均等に冷却された
[0029] The release morphism thermometer to measure the temperature portions in the vertical direction of the cooling surface side central. Is cooled to around 600 ° C. at full width cooled below 600 ° C. to effect the falling water comes out, switched to the upper side spray nozzle uncooled portion of the lower large. Therefore, the lower portion of the specimen without being over-cooled, vertical is substantially uniformly cooled.

【0030】[実施形態1]図1は本発明の実施形態1
の概要を示す説明図、図2は冷却装置の配置例を示す説
明図である。両図において、1は被冷却材であるH形鋼
で、2はフランジ、3はウェブである。5は冷却装置
で、仕上げ圧延機4の後方(下流側)において、H形鋼
の搬送ライン15の両側に沿って60mにわたって設け
られている。そして、冷却装置5は長手方向に15m間
隔で第1ゾーン5a、第2ゾーン5b、第3ゾーン5c
および第4ゾーン5dの4ゾーンに分けられている。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing an outline of FIG. 2, and FIG. 2 is an explanatory view showing an arrangement example of the cooling device. In both figures, 1 is an H-section steel to be cooled, 2 is a flange, and 3 is a web. Reference numeral 5 denotes a cooling device, which is provided at a rear side (downstream side) of the finish rolling mill 4 along both sides of the H-section steel conveying line 15 for 60 m. The cooling device 5 has a first zone 5a, a second zone 5b, and a third zone 5c at 15 m intervals in the longitudinal direction.
And the fourth zone 5d is divided into four zones.

【0031】各ゾーン5a〜5dの冷却装置5は、左右
ずれ防止ガイド8と一体に構成され、搬送ライン15側
に角度θ(実施例では60°)の傾斜面7を有し、床面
17上を搬送ライン15と直交する方向(左右方向)に
移動可能な台車6を備え、台車6の傾斜面7上には、ス
プレーノズル10を有し、台車6上に設けた駆動装置1
2に巻かれたワイヤ13(両者により駆動手段を構成す
る)に連結されたノズルヘッダ9が配設されている。な
お、16はH形鋼の搬送ローラである。
The cooling device 5 in each of the zones 5a to 5d is constructed integrally with the lateral shift prevention guide 8, has an inclined surface 7 at an angle θ (60 ° in the embodiment) on the side of the conveying line 15, and has a floor surface 17 A drive device 1 provided with a carriage 6 movable above in a direction orthogonal to the transport line 15 (left-right direction), a spray nozzle 10 provided on an inclined surface 7 of the carriage 6, and provided on the carriage 6.
A nozzle header 9 connected to a wire 13 wound around two (both constitute a driving means) is provided. Reference numeral 16 is an H-shaped steel conveying roller.

【0032】スプレーノズル10の広がり角度は、図3
に示すように、水平に噴射した場合、逃げ角度θ1 が5
°、広がり角度θ2 が55°、広がり下方角度θ3 が6
0°である。したがって、台車6の傾斜面7の角度θを
スプレーノズル10の広がり下方角度θ3 と等しく構成
し、ノズルヘッダ9を台車6の傾斜面7に沿って斜め上
下方向に移動させることにより、常にフランジ2の下部
非冷却部Z1 (この高さは、フランジ2の下端部から0
〜50mmで一定である)及び上部非冷却部Z2を除き冷
却することができ、また、フランジ幅変更時には、ノズ
ルヘッダ9を斜め上下方向に移動させることにより、様
々なフランジサイズに対応させることができる。
The spread angle of the spray nozzle 10 is shown in FIG.
As shown in, when the fuel is injected horizontally, the escape angle θ 1 is 5
°, spread angle θ 2 is 55 °, spread downward angle θ 3 is 6 °
It is 0 °. Therefore, the angle θ of the inclined surface 7 of the carriage 6 is set to be equal to the spread downward angle θ 3 of the spray nozzle 10, and the nozzle header 9 is moved diagonally in the vertical direction along the inclined surface 7 of the carriage 6 so that the flange is constantly 2 lower uncooled part Z 1 (This height is 0 from the lower end of the flange 2)
(It is constant at about 50 mm) and the upper non-cooling part Z 2 can be cooled, and when the flange width is changed, the nozzle header 9 can be moved diagonally up and down to accommodate various flange sizes. You can

【0033】ノズルヘッダ9の移動にあたっては、本実
施形態においては、駆動装置12に巻かれたワイヤ13
を巻上げ又は巻き戻すことにより行われる。これによ
り、本実施形態では、150mmから500mmまでのフラ
ンジサイズに対応させることができ。また、ウェブ3の
高さ変更の場合は、左右ずれ防止ガイド8と共に、台車
6を左右方向に移動させることにより対応することがで
きる。
In moving the nozzle header 9, in the present embodiment, the wire 13 wound around the drive unit 12 is used.
Is carried out by winding up or rewinding. As a result, in the present embodiment, it is possible to accommodate a flange size of 150 mm to 500 mm. Further, in the case of changing the height of the web 3, it can be dealt with by moving the carriage 6 in the left-right direction together with the left-right deviation prevention guide 8.

【0034】各ゾーン5a〜5dのスプレーノズル10
は、前述の実験例1,2,3の結果を考慮して、フラン
ジ2の一部表面温度が500〜650℃を下回ったとき
は、フランジ2の鉛直方向の冷却幅を調整しうるよう
に、図4に示すように配置した。すなわち、第1ゾーン
5aには、フランジ2の全幅を冷却できる基本のスプレ
ーノズル10a(逃げ角度θ1 :5°、広がり角度
θ2 :55°、広がり下方角度θ3 :60°)を取付け
た。第2ゾーン5bには、逃げ角度θ1 :5°、広がり
角度θ2 :50°、広がり下方角度θ3 :55°のスプ
レーノズル10bを取付けた。
Spray nozzle 10 in each zone 5a-5d
In consideration of the results of Experimental Examples 1, 2, and 3 described above, when the partial surface temperature of the flange 2 falls below 500 to 650 ° C, the vertical cooling width of the flange 2 can be adjusted. , As shown in FIG. That is, a basic spray nozzle 10a (escape angle θ 1 : 5 °, spread angle θ 2 : 55 °, spread downward angle θ 3 : 60 °) that can cool the entire width of the flange 2 was attached to the first zone 5a. . A spray nozzle 10b having an escape angle θ 1 : 5 °, a spread angle θ 2 : 50 °, and a spread downward angle θ 3 : 55 ° was attached to the second zone 5b.

【0035】第3ゾーン5cには、逃げ角度θ1 :5
°、広がり角度θ2 :45°、広がり下方角度θ3 :5
0°のスプレーノズル10cを取付けた。また、第4ゾ
ーン5dには、逃げ角度θ1 :5°、広がり角度θ2
40°、広がり下方角度θ3 :45°のスプレーノズル
10dを取付けた。したがって、ゾーンが進むごとに冷
却幅をフランジ2の上部方向に縮めて、フランジ2の鉛
直方向の冷却幅を調整するようにしたノズル配置であ
る。
In the third zone 5c, the clearance angle θ 1 : 5
°, spread angle θ 2 : 45 °, spread downward angle θ 3 : 5
A 0 ° spray nozzle 10c was attached. In addition, in the fourth zone 5d, the clearance angle θ 1 : 5 ° and the spread angle θ 2 :
A spray nozzle 10d having a spread angle of 40 ° and a downward spread angle θ 3 : 45 ° was attached. Therefore, the nozzle arrangement is such that the cooling width is reduced in the upper direction of the flange 2 as the zone advances, and the vertical cooling width of the flange 2 is adjusted.

【0036】次に、上記のように構成した本実施形態に
係るH形鋼1のフランジ2の冷却の実施例について説明
する。 [実施例1]冷却するH形鋼1は、フランジ幅300m
m、ウェブ高さ800mm、フランジ厚み26mm、ウェブ
厚み14mm、長さ30mで、搬送ライン15上を約4.
0m/sの搬送速度で通過させた。なお、冷却前のフラ
ンジ2の上部平均表面温度は882℃、下部平均表面温
度は885℃で、ほぼ上下の温度が等しかった。このと
き、第1ゾーン5aのフランジ下部の非冷却部Z1 は2
0mmなので、上部の非冷却部Z2 も20mmとなるよう
に、スプレーノズル10の高さHを下面から図3に示す
式(1)、すなわち、H=F−Z2 +Z3 tan θ1
(tan θ3 −tan θ1 )より、294mmの高さに設定
し、フランジ2の上下方向の冷却範囲を調整した。冷却
水量はノズル1本当たり60[l/min ]噴射し、全部
で2160[t/hr]噴射した。なお、この条件はH
形鋼の各条件により適宜調整する。
Next, an example of cooling the flange 2 of the H-section steel 1 according to the present embodiment configured as described above will be described. [Example 1] H-section steel 1 to be cooled has a flange width of 300 m.
3. The web height is 800 mm, the flange thickness is 26 mm, the web thickness is 14 mm, and the length is 30 m.
It was passed at a transport speed of 0 m / s. The upper average surface temperature and the lower average surface temperature of the flange 2 before cooling were 882 ° C. and 885 ° C., respectively, and the temperatures above and below were almost equal. At this time, the uncooled portion Z 1 below the flange of the first zone 5a is 2
Since it is 0 mm, the height H of the spray nozzle 10 is expressed by the equation (1) shown in FIG. 3 from the bottom surface, that is, H = F−Z 2 + Z 3 tan θ 1 / so that the upper uncooled portion Z 2 is also 20 mm.
From (tan θ 3 −tan θ 1 ), the height was set to 294 mm, and the vertical cooling range of the flange 2 was adjusted. The amount of cooling water was 60 [l / min] per nozzle, and a total of 2160 [t / hr] was injected. This condition is H
Adjust appropriately according to each condition of shaped steel.

【0037】以上の条件でH形鋼1を冷却した結果、冷
却復熱後のフランジ2の上部平均表面温度は577℃、
下部平均表面温度は575℃、フランジ上下部の均一冷
却が行われた。また、常温になった際も曲がり等の形状
不良は発生しなかった。なお、冷却復熱後の温度は57
0℃以上であるが、冷却中のフランジ表面温度は500
℃未満になっており、前述の間接接触部(図6の領域
B,C)の沸騰状態は遷移沸騰となっていて、流下水の
影響が発生しているものと考えられる。
As a result of cooling the H-section steel 1 under the above conditions, the upper average surface temperature of the flange 2 after the cooling recuperation is 577 ° C.,
The lower average surface temperature was 575 ° C., and the upper and lower parts of the flange were uniformly cooled. Further, even at room temperature, no shape defect such as bending did not occur. The temperature after the cooling heat recovery is 57
The temperature of the flange surface during cooling is 500 ° C or higher, but 500
It is considered that the temperature is lower than 0 ° C., the boiling state of the above-mentioned indirect contact portion (regions B and C in FIG. 6) is transition boiling, and the influence of the flowing water occurs.

【0038】[実施例2]次に、フランジ幅150mm、
ウェブ高さ500mm、フランジ厚み12mm、ウェブ厚み
6mm、長さ50mのH形鋼1を、搬送ライン15上を約
6.0m/sの搬送速度で通過させた。なお、冷却前の
フランジ2の上部平均表面温度は823℃、下部平均表
面温度は827℃で、ほぼ上下の温度が等しかった。こ
のとき、第1のゾーン5aのフランジ下部の非冷却部Z
1 は20mmなので、上部の非冷却部Z2 も20mmとなる
ように、スプレーノズル10の高さHを下面から図3に
示す式(1)より、137mmの高さに設定した。冷却水
量はノズル1本当たり40[l/min ]噴射し、全部で
1440[t/hr]噴射した。
[Embodiment 2] Next, a flange width of 150 mm,
The H-section steel 1 having a web height of 500 mm, a flange thickness of 12 mm, a web thickness of 6 mm, and a length of 50 m was passed through the transport line 15 at a transport speed of about 6.0 m / s. The upper average surface temperature of the flange 2 before cooling was 823 ° C. and the lower average surface temperature thereof was 827 ° C., and the temperatures above and below were almost equal. At this time, the non-cooling portion Z below the flange of the first zone 5a
Since 1 is 20 mm, the height H of the spray nozzle 10 is set to 137 mm from the lower surface according to the formula (1) shown in FIG. 3 so that the upper uncooled portion Z 2 is also 20 mm. The amount of cooling water was 40 [l / min] per nozzle, and a total of 1440 [t / hr].

【0039】以上の条件でH形鋼1を冷却した結果、冷
却復熱後のフランジ2の上部平均表面温度は543℃、
下部平均表面温度は541℃と、フランジ上下部の均一
冷却が行われた。また、常温になった際も曲がり等の形
状不良は発生しなかった。なお、冷却復熱後の温度は5
40℃以上であるが、冷却中のフランジ表面温度は50
0℃未満になっており、前述の間接接触部(図6の領域
B,C)の沸騰状態は遷移沸騰となっていて、流下水の
影響が発生しているものと考えられる。 また、フラン
ジ2の上下で不均一冷却が発生した場合でも、本実施形
態においては下流側のゾーンのスプレーノズル高さHを
調整することにより、簡便に均一冷却を行うことができ
る。
As a result of cooling the H-section steel 1 under the above conditions, the upper average surface temperature of the flange 2 after the cooling recuperation is 543 ° C.,
The lower average surface temperature was 541 ° C., and the upper and lower parts of the flange were uniformly cooled. Further, even at room temperature, no shape defect such as bending did not occur. In addition, the temperature after cooling recuperation is 5
40 ℃ or more, but the flange surface temperature during cooling is 50
It is below 0 ° C., and it is considered that the boiling state of the above-mentioned indirect contact portion (regions B and C in FIG. 6) is transition boiling, and the influence of the flowing water occurs. Further, even when non-uniform cooling occurs above and below the flange 2, in the present embodiment, uniform cooling can be easily performed by adjusting the spray nozzle height H in the downstream zone.

【0040】[実施形態2]本実施形態は、実施形態1
のスプレーノズル10をゾーンが進むこどに冷却能力を
変更したものである。したがって、冷却装置5の構成、
各ゾーン5a〜5dの距離、スプレーノズルの間隔等は
実施形態1の場合と同様である。なお、説明を容易にす
るため、本実施形態においては、スプレーノズルを符号
11で示した。
[Second Embodiment] The present embodiment is the same as the first embodiment.
The spray nozzle 10 has a cooling capacity changed as the zone advances. Therefore, the configuration of the cooling device 5,
The distance between the zones 5a to 5d, the distance between the spray nozzles, etc. are the same as in the first embodiment. In addition, in order to facilitate the description, the spray nozzle is indicated by reference numeral 11 in the present embodiment.

【0041】本実施形態においては、フランジ2の一部
の表面温度が500〜650℃を下回ったときは、フラ
ンジ2の鉛直方向の上下の冷却能力を調整しうるよう
に、スプレーノズルを図5に示すように配置したもので
ある。すなわち、第1ゾーン5aには、フランジ2の全
幅を冷却できる上下に水量分布14aが均一な基本のス
プレーノズル11a(逃げ角度θ1 :5°、広がり角度
θ2 :55°、広がり下方角度θ3 :60°)を取付け
た。第2ゾーン5bには、上部の水量分布を下部より
1.6倍に高めた水量分布14bのスプレーノズル11
b(逃げ角度θ1 :5°、広がり角度θ2 :55°、広
がり下方角度θ3 :60°)を取付けた。
In the present embodiment, when the surface temperature of a part of the flange 2 is lower than 500 to 650 ° C., the spray nozzle is arranged so that the vertical cooling capacity of the flange 2 can be adjusted. It is arranged as shown in. That is, in the first zone 5a, a basic spray nozzle 11a (escape angle θ 1 : 5 °, spread angle θ 2 : 55 °, spread downward angle θ that can cool the entire width of the flange 2 and has a uniform water amount distribution 14a in the vertical direction). 3 : 60 °) was attached. In the second zone 5b, the spray nozzle 11 having a water amount distribution 14b in which the water amount distribution in the upper part is 1.6 times higher than that in the lower part
b (clearance angle θ 1 : 5 °, spread angle θ 2 : 55 °, spread downward angle θ 3 : 60 °) was attached.

【0042】第3ゾーン5cには、上部の水量分布を下
部より2.3倍に高めた水量分布14cのスプレーノズ
ル11c(逃げ角度θ1 :5°、広がり角度θ2 :55
°、広がり下方角度θ3 :60°)を取付けた。また、
第4ゾーン5dには、上部の水量分布を下部より2.8
倍に高めた水量分布14dのスプレーノズル11d(逃
げ角度θ1 :5°、広がり角度θ2 :55°、広がり下
方角度θ3 :60°)を取付けた。したがって、ゾーン
が進むごとに上部の冷却能力が高くなり、下部の冷却能
力が低くなるノズル配置である。
In the third zone 5c, a spray nozzle 11c having a water amount distribution 14c in which the water amount distribution in the upper part is 2.3 times higher than that in the lower part (escape angle θ 1 : 5 °, spread angle θ 2 : 55)
And a downward spread angle θ 3 : 60 °) were attached. Also,
In the fourth zone 5d, the water amount distribution in the upper part is 2.8 from the lower part.
A spray nozzle 11d having a water amount distribution 14d that was doubled (escape angle θ 1 : 5 °, spread angle θ 2 : 55 °, spread downward angle θ 3 : 60 °) was attached. Therefore, the nozzle arrangement is such that the cooling capacity of the upper part increases and the cooling capacity of the lower part decreases as the zone advances.

【0043】次に、上記のように構成した本実施形態に
係るH形鋼のフランジ2の冷却の実施例について説明す
る。 [実施例3]冷却するH形鋼1は、フランジ幅200m
m、ウェブ高さ550mm、フランジ厚み22mm、ウェブ
厚み9mm、長さ40mで、搬送ライン15上を約5.0
m/sの搬送速度で通過させた。なお、冷却前のフラン
ジ2の上部平均表面温度は861℃、下部平均表面温度
は860℃でほぼ上下の温度が等しかった。このとき、
第1ゾーン5aのフランジ下部の非冷却部Z1 は20mm
なので、上部の非冷却部Z2 も20mmとなるように、ス
プレーノズル11の高さHを下面から図3に示す式
(1)より、189mmの高さに設定した。冷却水量はノ
ズル1本当たり50[l/min ]噴射し、全部で180
0[t/hr]噴射した。なお、この条件はH形鋼の各
条件により適宜調整する。
Next, an example of cooling the flange 2 of the H-section steel according to the present embodiment configured as described above will be described. [Example 3] H-section steel 1 to be cooled has a flange width of 200 m.
m, web height 550mm, flange thickness 22mm, web thickness 9mm, length 40m, about 5.0 on the conveyor line 15.
It was passed through at a transportation speed of m / s. The upper average surface temperature of the flange 2 before cooling was 861 ° C. and the lower average surface temperature was 860 ° C., and the temperatures above and below were almost equal. At this time,
The uncooled portion Z 1 below the flange of the first zone 5a is 20 mm
Therefore, the height H of the spray nozzle 11 is set to 189 mm from the lower surface according to the formula (1) shown in FIG. 3 so that the upper uncooled portion Z 2 is also 20 mm. The amount of cooling water is jetted at 50 [l / min] per nozzle, 180 in total.
0 [t / hr] was jetted. In addition, this condition is appropriately adjusted according to each condition of the H-section steel.

【0044】以上の条件でH形鋼1を冷却した結果、冷
却復熱後のフランジ2の上部平均表面温度は544℃、
下部平均表面温度は545℃と、フランジ上下部の均一
冷却が行われた。また、常温になった際も曲がり等の形
状不良は発生しなかった。なお、冷却復熱後の温度は5
40℃以上であるが、冷却中のフランジ表面温度は50
0℃未満になっており、前述の間接接触部(図6の領域
B,C)の沸騰状態は遷移沸騰となっていて、下流水の
影響が発生しているものと考えられる。
As a result of cooling the H-section steel 1 under the above conditions, the upper average surface temperature of the flange 2 after the cooling recuperation is 544 ° C.,
The lower average surface temperature was 545 ° C., and the upper and lower parts of the flange were uniformly cooled. Further, even at room temperature, no shape defect such as bending did not occur. In addition, the temperature after cooling recuperation is 5
40 ℃ or more, but the flange surface temperature during cooling is 50
It is below 0 ° C., and it is considered that the boiling state of the above-mentioned indirect contact portion (regions B and C in FIG. 6) is transition boiling, and the influence of the downstream water occurs.

【0045】[実施例4]次に、フランジ幅400mm、
ウェブ高さ400mm、フランジ厚み21mm、ウェブ厚み
13mm、長さ45mのH形鋼1を、搬送ライン15上を
約4.0m/sの搬送速度で通過させた。なお、冷却前
のフランジ2の上部平均表面温度は858℃、下部平均
表面温度は857℃で、ほぼ上下の温度が等しかった。
このとき、第1ゾーン5aのフランジ下部の非冷却部Z
1 は20mmなので、上部の非冷却部Z2 も20mmとなる
ようにスプレーノズル11の高さHを下面から図3に示
す式(1)より、399mmの高さに設定した。冷却水量
はノズル1本当たり60[l/min ]噴射し、前部で2
160[t/hr]噴射した。
[Embodiment 4] Next, a flange width of 400 mm,
The H-section steel 1 having a web height of 400 mm, a flange thickness of 21 mm, a web thickness of 13 mm and a length of 45 m was passed through the transport line 15 at a transport speed of about 4.0 m / s. The upper average surface temperature of the flange 2 before cooling was 858 ° C. and the lower average surface temperature was 857 ° C., and the temperatures above and below were almost equal.
At this time, the non-cooling portion Z below the flange of the first zone 5a
Since 1 is 20 mm, the height H of the spray nozzle 11 is set to a height of 399 mm from the lower surface according to the equation (1) shown in FIG. 3 so that the upper uncooled portion Z 2 is also 20 mm. The amount of cooling water is 60 [l / min] per nozzle, and 2 at the front.
160 [t / hr] was injected.

【0046】以上の条件でH形鋼1を冷却した結果、冷
却復熱後のフランジ2の上部平均表面温度は510℃、
下部平均表面温度511℃と、フランジ上下部の均一冷
却が行われた。また、常温になった際も曲がり等の形状
不良は発生しなかった。なお、冷却復熱の温度は510
℃以上であるが、冷却中のフランジ表面温度は500℃
未満になっており、前述の間接接触部(図6の領域B,
C)の沸騰状態は遷移沸騰となっていて、流下水の影響
が発生しているものと考えられる。
As a result of cooling the H-section steel 1 under the above conditions, the upper average surface temperature of the flange 2 after the cooling recuperation is 510 ° C.,
A lower average surface temperature of 511 ° C and uniform cooling of the upper and lower parts of the flange were performed. Further, even at room temperature, no shape defect such as bending did not occur. The temperature of the cooling recuperation is 510
℃ or more, but the flange surface temperature during cooling is 500 ℃
And the above-mentioned indirect contact portion (area B in FIG. 6,
The boiling state of C) is transitional boiling, and it is considered that the influence of the flowing water occurs.

【0047】[比較例]実施形態1の冷却装置5に全幅
スプレーノズル10aのみを取り付けた冷却装置5を比
較例として試験を行った。各条件は実施形態1と同じ
く、冷却装置5が仕上げ圧延機4の後方、H形鋼搬送ラ
イン15の両側に60mに渡って、取り付けられてい
る。また、冷却装置5は長手方向に15m間隔で4ゾー
ンに分けられており、各ゾーンは200mm間隔でスプレ
ーノズル10aを配置し、1ゾーン当り片側75個、両
側で150個、第1〜第4ゾーン全部で600個、全幅
スプレーノズル10aを取り付けた。冷却水量はノズル
1本当たり60[l/min ]噴射し、全部で2100
[t/hr]噴射した。
[Comparative Example] A test was conducted by using the cooling device 5 of Embodiment 1 in which only the full-width spray nozzle 10a was attached as a comparative example. Under each condition, as in the first embodiment, the cooling device 5 is installed behind the finish rolling mill 4 and on both sides of the H-section steel conveying line 15 for 60 m. Further, the cooling device 5 is divided into 4 zones at intervals of 15 m in the longitudinal direction. Each zone has spray nozzles 10a arranged at intervals of 200 mm, and one zone has 75 nozzles on one side, 150 nozzles on both sides, and first to fourth zones. A total of 600 zones and full width spray nozzles 10a were attached. The amount of cooling water is 60 [l / min] per nozzle, 2100 in total.
[T / hr] jetted.

【0048】この冷却装置5に、フランジ幅300mm、
ウェブ高さ800mm、フランジ厚み26mm、ウェブ厚み
14mm、長さ約30mのH形鋼1を搬送速度約4.0m
/sの速さで通過させた。冷却前のフランジ2の上部平
均表面温度は873℃、下部平均表面温度は875℃
で、ほぼ上下の温度が等しかった。冷却復熱後のフラン
ジ2の上部平均表面温度583℃、下部平均表面温度は
523℃と、フランジ下部が下流水の影響を受けた。ま
た、H形鋼1が常温になった際上曲がりが発生し、10
mあたり290mmの曲がりを生じた。以上のことから、
前述のように実施形態1では全く曲がりが生じなかった
ので、本発明の冷却方法は、H形鋼のフランジ均一冷却
に有効であることが確認された。
In this cooling device 5, a flange width of 300 mm,
A web height of 800 mm, a flange thickness of 26 mm, a web thickness of 14 mm, and a length of about 30 m, H-section steel 1 is transported at a speed of about 4.0 m.
It was passed at a speed of / s. The upper average surface temperature of the flange 2 before cooling is 873 ° C, the lower average surface temperature is 875 ° C.
So, the temperatures above and below were almost equal. After cooling and heat recovery, the flange 2 had an upper average surface temperature of 583 ° C. and a lower average surface temperature of 523 ° C., and the lower portion of the flange was affected by the downstream water. In addition, when the H-section steel 1 is at room temperature, upward bending occurs,
A bend of 290 mm was generated per m. From the above,
As described above, in Embodiment 1, no bending occurred at all, so it was confirmed that the cooling method of the present invention is effective for uniform flange cooling of H-section steel.

【0049】以上の説明では、本発明によりH形鋼を冷
却する場合について説明したが、本発明はこれに限定す
るものではなく、山形鋼、溝形鋼などのように被冷却面
を立てて冷却する形鋼にも本発明を実施することができ
る。
In the above description, the case where the H-section steel is cooled according to the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and a surface to be cooled is set up such as an angle steel or a channel steel. The present invention can be carried out on a steel section to be cooled.

【0050】[0050]

【発明の効果】(1)本発明に係る形鋼の冷却方法は、
冷却するフランジの表面温度が500℃〜650℃以上
においては、前記形鋼のフランジの上部非冷却部の高さ
と下部非冷却部の高さがほぼ等しくなるように、前記ス
プレーノズルから噴射される冷却水の直接接触部の範囲
を調整するようにし、(2) また、冷却当初はフランジの全幅を均一に冷却
し、フランジの一部の表面温度が500℃〜650℃
を下回ったときは、冷却工程が進むごとに前記フランジ
の鉛直方向における冷却水の直接接触部の範囲を狭め、(3)あるいは、冷却当初はフランジの全幅を均一に冷
却し、該フランジの一部の表面温度が500℃〜650
℃を下回ったときは、冷却工程が進むごとに前記スプレ
ーノズルによる前記フランジの鉛直方向の冷却能力を調
整するようにしたので、次のような効果を得ることがで
きる。
(1) The method for cooling a shaped steel according to the present invention comprises:
The surface temperature of the flange to be cooled is 500 ℃ to 650 ℃ or higher.
In the above , in order to make the heights of the upper uncooled portion and the lower uncooled portion of the flange of the shaped steel substantially equal ,
Range of direct contact area of cooling water sprayed from play nozzle
To adjust the, (2) The cooling initially uniformly cool the entire width of the flange, the surface temperature of a portion of the flange 500 ° C. to 650 ° C.
When the temperature falls below the range , the range of the direct contact portion of the cooling water in the vertical direction of the flange is narrowed each time the cooling process progresses, and (3) or the entire width of the flange is uniformly cooled at the beginning of cooling.
However, the surface temperature of a part of the flange is 500 ° C. to 650.
If the temperature falls below ℃,
-Adjust the vertical cooling capacity of the flange by the nozzle.
Since it has been adjusted, it is possible to obtain the following effects.
Wear.

【0051】形鋼の各種のフランジサイズに対してもフ
ランジの均一冷却を行うことができ、また、形鋼の上下
の曲りの発生を防止することができる。また、既存の冷
却装置をそのまま利用し、スプレーノズルの変更や簡単
なスプレーノズルの高さ調節を行うことで形鋼のフラン
ジの均一冷却を実現できるので、最低限の投資で大きな
効果を得ることができる。
Even for various flange sizes of shaped steel, the flange can be uniformly cooled, and the vertical bending of the shaped steel can be prevented. In addition, the existing cooling device can be used as it is, and the uniform cooling of the flange of the shaped steel can be realized by changing the spray nozzle or simply adjusting the height of the spray nozzle, so a large effect can be obtained with a minimum investment. You can

【0052】(4)また、本発明に係る形鋼の冷却装置
は、左右ずれ防止ガイドと一体に構成され、左右ずれ
防止ガイド側に前記スプレーノズルの広がり下方角度と
等しい角度の傾斜面を有し、前記形鋼の搬送ラインと直
交する方向に移動可能な台車と、スプレーノズルを有
し、前記台車の傾斜面上に配設されたノズルヘッダと、
ノズルヘッダを前記台車の傾斜面に沿って移動させる
駆動手段とを備えた冷却装置からなり、該冷却装置を圧
延機の下流側に設置し、下流側に進むごとに前記冷却装
置による前記形鋼のフランジの鉛直方向における冷却水
の直接接触部の範囲を上方に狭めるようにし、又は下流
側に進むごとに前記冷却装置のスプレーノズルによる前
記フランジの鉛直方向における冷却能力を上方が高くな
るようにしたので、上記(1)〜(3)の形鋼の冷却方
法を確実に実施することができ、また、上記(1)
(3)と同様の効果を得ることができる。
[0052] Further (4), the cooling device in the form steel according to the present invention is constructed on the left and right displacement preventing guides integral with the inclined surface of the spread downward angle equal angle of the spray nozzles to the left and right displacement preventing guide side a, a carriage movable in a direction perpendicular to the conveying line of the shaped steel has a spray nozzle, a nozzle header which is disposed on the inclined surface of the carriage,
It consists cooling device example Bei and driving means for moving along the nozzle header to the inclined surface of the carriage, pressure of the cooling device
Installed on the downstream side of the rolling mill,
Water in the vertical direction of the flange of the shaped steel
The direct contact area of the
Each time you go to the front, the spray nozzle of the cooling device
The cooling capacity in the vertical direction of the flange is higher
Since it was made to do so, the cooling method of the shaped steel of said (1) -(3) can be implemented reliably, and also said (1) - (3)
The same effect as (3) can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態1に係る冷却装置の概要を示
す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a cooling device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】形鋼の製造ラインにおける冷却装置の配置例を
示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of arrangement of cooling devices in a section steel production line.

【図3】H形鋼とスプレーノズルの配置例を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory view showing an arrangement example of H-section steel and a spray nozzle.

【図4】実施形態1におけるスプレーノズルの配置例を
示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an arrangement example of spray nozzles according to the first embodiment.

【図5】実施形態2におけるスプレーノズルの配置例を
示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an arrangement example of spray nozzles according to the second embodiment.

【図6】フランジ面における冷却水の噴射及び流下状態
を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of jetting and flowing down of cooling water on a flange surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 H形鋼 2 フランジ 5 冷却装置 6 台車 7 傾斜面 8 左右ずれ防止ガイド 9 ノズルヘッダ 10,11 スプレーノズル 12 駆動装置 13 ワイヤ 15 搬送ライン 1 H section steel 2 flange 5 Cooling device 6 dolly 7 slope 8 Left / right misalignment prevention guide 9 nozzle header 10,11 spray nozzle 12 Drive 13 wires 15 Transport line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 45/02 320 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B21B 45/02 320

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】プレーノズルを該スプレーノズルの広
がり下方角度と等しい角度で斜め上下方向に移動させて
形鋼のフランジを冷却する形鋼の冷却方法であって、 冷却するフランジの表面温度が500℃〜650℃以上
においては、 前記形鋼のフランジの上部非冷却部の高さ
と下部非冷却部の高さがほぼ等しくなるように、前記ス
プレーノズルから噴射される冷却水の直接接触部の範囲
を調整することを特徴とする形鋼の冷却方法。
[Claim 1] the scan play nozzle of the spray nozzle wide
Move it diagonally up and down at the same angle as the lower angle
A method for cooling a shaped steel for cooling a shaped steel flange, wherein the surface temperature of the cooled flange is 500 ° C to 650 ° C or higher.
In the above , in order to make the heights of the upper uncooled portion and the lower uncooled portion of the flange of the shaped steel substantially equal ,
Range of direct contact area of cooling water sprayed from play nozzle
A method for cooling a shaped steel, characterized by adjusting .
【請求項2】 スプレーノズルを該スプレーノズルの広
がり下方角度と等しい角度で斜め上下方向に移動させて
形鋼のフランジを冷却する形鋼の冷却方法であって、 冷却当初はフランジの全幅を均一に冷却し、フランジ
の一部の表面温度が500℃〜650℃を下回ったとき
は、冷却工程が進むごとに前記フランジの鉛直方向にお
ける冷却水の直接接触部の範囲を狭めることを特徴とす
る形鋼の冷却方法。
2. A spray nozzle is provided with a wide spray nozzle.
Move it diagonally up and down at the same angle as the lower angle
A method for cooling a shaped steel, comprising cooling a shaped steel flange, wherein the entire width of the flange is uniformly cooled at the beginning of cooling, and when a surface temperature of a part of the flange falls below 500 ° C to 650 ° C, a cooling step. The vertical direction of the flange
A method for cooling a shaped steel characterized by narrowing the range of the direct contact portion of cooling water .
【請求項3】 スプレーノズルを該スプレーノズルの広
がり下方角度と等しい角度で斜め上下方向に移動させて
形鋼のフランジを冷却する形鋼の冷却方法であって、 冷却当初はフランジの全幅を均一に冷却し、フランジ
の一部の表面温度が500℃〜650℃を下回ったとき
は、冷却工程が進むごとに前記スプレーノズルによる
記フランジの鉛直方向の冷却能力を調整することを特徴
とする形鋼の冷却方法。
3. A spray nozzle, wherein the spray nozzle is widened.
Move it diagonally up and down at the same angle as the lower angle
A method for cooling a shaped steel, comprising cooling a shaped steel flange, wherein the entire width of the flange is uniformly cooled at the beginning of cooling, and when a surface temperature of a part of the flange falls below 500 ° C to 650 ° C, a cooling step. the method of cooling that section steel to and adjusting the vertical cooling capacity before <br/> Symbol flange with a spray nozzle each time progresses.
【請求項4】右ずれ防止ガイドと一体に構成され、
該左右ずれ防止ガイド側に前記スプレーノズルの広がり
下方角度と等しい角度の傾斜面を有し、前記形鋼の搬送
ラインと直交する方向に移動可能な台車と、スプレーノ
ズルを有し、前記台車の傾斜面上に配設されたノズルヘ
ッダと、該ノズルヘッダを前記台車の傾斜面に沿って移
動させる駆動手段とを備えた冷却装置からなり、 該冷却装置を圧延機の下流側に設置し、下流側に進むご
とに前記冷却装置による前記形鋼のフランジの鉛直方向
における冷却水の直接接触部の範囲を上方に狭 めるよう
にし、又は下流側に進むごとに前記冷却装置のスプレー
ノズルによる前記フランジの鉛直方向における冷却能力
を上方が高くなるようにした ことを特徴とする形鋼の冷
却装置。
4. is configured to the left or right shift prevention guides integrally,
On the side of the left-right deviation prevention guide, there is a trolley having an inclined surface having an angle equal to the downward spread angle of the spray nozzle, which is movable in a direction orthogonal to the section line of the shaped steel, and a spray nozzle. a nozzle header which is disposed on the inclined surface consists of a cooling device provided with a driving means for shifting <br/> moving along the nozzle header to the inclined surface of the carriage, downstream of the rolling mill with the cooling device Installed on the side, and proceed to the downstream side.
And the vertical direction of the flange of the shaped steel by the cooling device
Narrow Mel so the scope of the direct contact of the cooling water upward in
Or spray the cooling device every time it goes downstream.
Cooling capacity of the flange in the vertical direction by the nozzle
The shaped steel cooling device is characterized in that the upper part is made higher .
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