JP5060245B2 - 鋼帯の冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、連続溶融メッキ設備、連続焼鈍設備等において連続して走行する鋼帯を冷却する鋼帯の冷却装置に関する。

このような鋼帯の冷却装置として、走行する鋼帯に冷媒ガスを吹き付ける方式の冷却装置が知られている。例えば、特許文献１〜３には鋼帯に向かって突出する複数の円孔ノズルを用いた冷却装置が開示されている。しかし、このような複数の円孔ノズルを用いた冷却装置では、鋼帯の冷却速度を向上させることはできるものの、鋼帯の幅方向における冷却速度の均一性の確保が難しい。

これに対して、例えば特許文献４に開示されているように、鋼帯の幅方向に延びるスリットノズルを用いた冷却装置も知られている。このようなスリットノズルを用いた冷却装置では、上述の円孔ノズルを用いた場合に比べ、鋼帯の幅方向における冷却速度の均一性は良好となるものの、その冷却速度は低下する。このため冷却速度を上げるにはスリットノズルからの冷媒ガスの吹き付け流速を大きく上げる必要がある。しかし、冷媒ガスの吹き付け流速を大きくすると鋼帯への衝突流速が非常に大きくなるため、鋼帯のバタツキが激しくなり、鋼帯がノズルに接触して疵が発生したり、メッキ鋼帯の場合はメッキ付着量にバラツキが生じ、メッキ外観不良が発生するという問題がある。
特公平２−１６３７５号公報 特開平９−２３５６２６号公報 特開２００６−２７４３７９号公報 特開平８−２６９６６４号公報

本発明が解決しようとする課題は、鋼帯の幅方向に延びるスリットノズルを用いた鋼帯の冷却装置において、スリットノズルからの冷媒ガスの吹き付けによる鋼帯のバタツキを低減することにある。

本発明は、走行する鋼帯に冷媒ガスを吹き付けて冷却する鋼帯の冷却装置において、鋼帯の幅方向に延びるスリットノズルを、冷媒ガスが導入される冷却箱の表面から鋼帯側に突出させて設け、スリットノズルの先端と冷却箱の表面との間に、鋼帯の走行方向に貫通する冷媒ガス通過口を設けたことを特徴とするものである。

このように、スリットノズルの先端と冷却箱の表面との間に冷媒ガス通過口を設けたことで、スリットノズルから鋼帯表面に吹き付けられた冷媒ガスは、鋼帯表面に当たった後に冷却箱表面側に向けて反転し、冷媒ガス通過口を通って冷却装置内を円滑に流れるので、冷媒ガスが鋼帯表面付近に滞留することが抑制され、その結果、鋼帯のバタツキが低減される。

本発明においてスリットノズルは、冷却速度を向上させる点から鋼帯の走行方向に多段に設けることが好ましい。この場合、冷媒ガス通過口は、各スリットノズルの先端と冷却箱の表面との間に設け、各冷媒ガス通過口は鋼帯の走行方向に整合させて設けることが好ましい。このように、各冷媒ガス通過口を鋼帯の走行方向に整合させて設けることで、冷却装置内の冷媒ガスの流れがより円滑になり、鋼帯のバタツキが低減される。

また本発明においては、冷却箱を鋼帯の走行方向に複数に分割し、各分割単位で、調整ダンパー等により冷媒ガスの吹き付け量や吹き付け流速を調整可能にすることが好ましい。これによって、鋼帯を所望の冷却パターンで冷却することが可能になる。

さらに、冷却する鋼帯が溶融メッキされた鋼帯の場合、溶融メッキの条件、鋼帯の走行速度及び寸法に基づいて鋼帯の冷却開始点を算出する算出装置と、この算出装置により算出された冷却開始点に冷却箱を移動させる移動装置を設けることが好ましい。すなわち、溶融メッキ鋼帯を適正な冷却開始点より前で冷却するとメッキ層に風紋と呼ばれるメッキ外観不良が発生し、冷却開始点より後で冷却すると所望の冷却パターンが得られずに品質不良が発生する。したがって、算出装置で適正な冷却開始点を算出し、その適正な冷却開始点に冷却箱を移動させることで、溶融メッキの条件や鋼帯の種類が変わったとしても、常に良好な品質の溶融メッキ鋼帯を得ることができる。

本発明では、スリットノズルの先端と冷却箱の表面との間に鋼帯の走行方向に貫通する冷媒ガス通過口を設けたことで、スリットノズルからの冷媒ガスの吹き付けによる鋼帯のバタツキを低減することができ、良好な品質の鋼帯を得ることができる。

以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の冷却装置の基本構成を示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図である。

筺体状の冷却装置本体１内には、冷媒ガスが導入される一対の冷却箱２，２が鋼帯Ｓの表面に対向して配置されており、この冷却箱２の表面から鋼帯Ｓ側に突出するようにスリットノズル３が設けられている。スリットノズル３は走行方向に多段に設けられ、各スリットノズル３は鋼帯Ｓの幅方向に延びるように設けられている。そして、各スリットノズル３先端と冷却箱２表面との間に、鋼帯の走行方向（図１の矢印方向）に貫通する冷媒ガス通過口４が設けられている。各冷媒ガス通過口４は鋼帯Ｓの幅方向の中央付近に設けられ、鋼帯Ｓの走行方向に整合するように設けられている。

このような構成において、各スリットノズル３から鋼帯Ｓ表面に吹き付けられた冷媒ガスは、鋼帯Ｓ表面に当たった後に冷却箱２表面側に向けて反転し、冷媒ガス通過口４を通って冷却装置本体１を円滑に流れる。この冷却装置本体１内の冷媒ガスは吸引側ダクト５、熱交換機６、循環ブロワ７及び吐出側ダクト８を介して冷却箱２に導入され、各スリットノズル３から鋼帯Ｓ表面に再び吹き付けられる。

このように本実施例では、冷却装置本体１内の冷媒ガスは循環して使用されるが、上述のとおり冷却装置本体１内の冷媒ガスは冷媒ガス通過口４があることにより円滑に流れ、冷媒ガスが鋼帯Ｓ表面付近に滞留することが抑制され、その結果、鋼帯Ｓのバタツキが低減される。

図３は本発明の冷却装置を連続溶融メッキ設備のメッキ後の冷却装置として適用した例を示す概略縦断面図である。冷却装置自体の基本構成は実施例１と同様であり、本実施例においても各スリットノズル３先端と冷却箱２表面との間に、図２に示したような冷媒ガス通過口４を設けている。その他、図３において、実施例１と同様の作用効果を奏する構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施例では、メッキ鋼帯の品質を向上させるために、溶融メッキの条件（メッキ浴１１の温度、ガスワイピング装置１２の圧力、流量等）、鋼帯の走行速度（ラインスピード）及び寸法に基づいて鋼帯の適正な冷却開始点を算出する算出装置９と、この算出装置９により算出された冷却開始点に冷却箱２を移動させる移動装置１０を設けている。

すなわち、算出装置９により算出された適正な冷却開始点が、例えば図３（ａ）の位置から図３（ｂ）の位置まで上方に移動したときには、昇降装置からなる移動装置１０によって冷却箱２を上昇させる。これによって、溶融メッキの条件や鋼帯の種類が変わったとしても、常に適正な冷却開始点から冷却を開始することができ、良好な品質の溶融メッキ鋼帯を得ることができる。

さらに、本実施例では、冷却箱２を鋼帯の走行方向に複数に分割し、各分割単位で、冷媒ガスの吹き付け量や吹き付け流速を調整可能としている。具体的には図４に示すように、冷却箱２を鋼帯Ｓの走行方向に複数に４分割し、そのうちの上流側（下段側）２分割単位と、その下流側（上段側）の２つの分割単位にそれぞれ独立して冷媒ガスを供給できるように吐出側ダクト８を３分割し、分割された吐出側ダクト８のそれぞれに調整ダンパー１３を設けている。すなわち、調整ダンパー１３の開度を調整することにより、冷却箱２の上流側（下段側）２分割単位と、その下流側（上段側）の２つの分割単位のそれぞれからの冷媒ガスの吹き付け量や吹き付け流速を調整する。これによって、鋼帯Ｓを所望の冷却パターンで冷却することが可能になる。

図１は本発明の冷却装置の基本構成を示す縦断面図である。 図１のＡ−Ａ矢視図である。 本発明の冷却装置を連続溶融メッキ設備のメッキ後の冷却装置として適用した例を示す概略縦断面図である。 図３の冷却装置における冷却箱近傍の具体的な構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 冷却装置本体
２ 冷却箱
３ スリットノズル
４ 冷媒ガス通過口
５ 吸引側ダクト
６ 熱交換機
７ 循環ブロワ
８ 吐出側ダクト
９ 算出装置
１０ 移動装置
１１ メッキ浴
１２ ガスワイピング装置
１３ 調整ダンパー

Claims (4)

1. 走行する鋼帯に冷媒ガスを吹き付けて冷却する鋼帯の冷却装置において、鋼帯の幅方向に延びるスリットノズルを、冷媒ガスが導入される冷却箱の表面から鋼帯側に突出させて設け、スリットノズルの先端と冷却箱の表面との間に、鋼帯の走行方向に貫通する冷媒ガス通過口を設けたことを特徴とする鋼帯の冷却装置。
2. スリットノズルを鋼帯の走行方向に多段に設け、各スリットノズルの先端と冷却箱の表面との間に、鋼帯の走行方向に貫通する冷媒ガス通過口を鋼帯の走行方向に整合させて設けた請求項１に記載の鋼帯の冷却装置。
3. 冷却箱が鋼帯の走行方向に分割されている請求項１又は２に記載の鋼帯の冷却装置。
4. 走行する鋼帯が溶融メッキされた鋼帯であり、溶融メッキの条件、鋼帯の走行速度及び寸法に基づいて鋼帯の冷却開始点を算出する算出装置と、この算出装置により算出された冷却開始点に冷却箱を移動させる移動装置を備えた請求項１〜３のいずれかに記載の鋼帯の冷却装置。

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