JPH0371486B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、連続焼鈍ラインにおける鋼帯の冷
却装置に関し、とくに鋼帯の冷却に供する冷却水
のスムーズな流れを実現しようとするものであ
る。

（従来の技術） 一般に表面処理用原板や深絞り用鋼板などは、
冷間圧延後、所定の機械的性質を付与するため
に、加熱、均熱および冷却などの熱処理を順次に
施すいわゆる連続焼鈍が施される。

このような連続焼鈍処理に採用されている冷却
方法としては、ガスジエツト冷却、ロール冷却お
よび浸漬冷却などがある。このうちガスジエツト
冷却は、冷却された雰囲気ガスを鋼帯に吹付ける
ことによつて、またロール冷却は、内部に冷媒を
通したロールに鋼帯を巻付けることによつて、さ
らに浸漬冷却は、冷却水槽に鋼帯を浸漬させるこ
とによつてそれぞれ冷却するもので、冷却速度は
ガスジエツト冷却、ロール冷却ついで浸漬冷却の
順に大きくなる。

従つて連続焼鈍ラインの冷却帯において、再結
晶温度から大気中で酸化しない温度まで冷却する
場合、高温側ではガスジエツトおよび／またはロ
ール冷却を、一方低温側では浸漬冷却を用いるの
が最も効率的であると考えられている。

かかる浸漬冷却に関しては、これまでにも種々
の方法が提案されている。たとえば、特公昭57−
11931号および同57−11933号各公報に開示の方法
は、複数の冷却水槽を用い各水槽の注水制御を行
うことによつて、またスプレー冷却やミスト冷却
と組合わせることによつて、それぞれ鋼帯を効率
よく冷却すると共に、冷却後の水温をできるだけ
高めて温水としての有効利用も併せて図つたもの
である。

ところで浸漬冷却は通常、鋼帯中の飽和固溶炭
素量の変化量が少なくなる250〜300℃程度の温度
から大気中でテンパーカラーの発生しない温度ま
での冷却に適用される。従来、かかる浸漬処理に
よる冷却速度が速すぎると、固溶炭素による時効
性の問題が懸念されたが、最近では非時効性の材
料としてたとえばNb添加極低炭素鋼など予め第
３元素で固溶炭素を固定した材料が用いられるよ
うになつた。従つて冶金的には冷却速度をいかに
高くしてもそれほど問題にならなくなつてきてお
り、むしろ高速化、高生産能率化などの面から、
最終冷却における冷却速度の一層の向上が望まれ
ている。

しかしながら上記した如き要望に対して、従来
の浸漬冷却は、次のような問題を残していた。

(1) 冷却水の温度上昇を抑制するためには、冷却
水槽中への冷却水の補給が不可欠であるが、こ
の場合水槽内の水の流れは上層部に止まり、下
部では水の動きはほとんどないことから、高温
の鋼帯が冷却水中に浸漬される際に鋼帯表面に
は蒸気膜が発生し、この蒸気膜の除去、破壊が
困難なため、冷却効率には自ら限界があつた。
それ故、冷却処理の高速化、高能率化を図るた
めには、浸漬冷却装置の大型化が余儀なくさ
れ、建設費、設置スペースなどの面での不利が
大きかつた。さらに既設設備の改善によつて高
速化を図ることはほとんど不可能に近かつた。

(2) 上記のように浸漬水槽内の水の動きが不均一
であるため温度むらが生じ、鋼帯に悪影響を与
える。

(3) 浸漬冷却水槽から排出される冷却水を温水と
して再利用する場合には、浸漬槽を少なくとも
２槽としてカスケード制御を行わねばならず、
従つて装置がさらに大型化するだけでなく、複
雑な制御も必要となる。

ところで発明者らは、先に上記の諸問題を有利
に解決するものとして、特願昭60−162909号明細
書において、連続焼鈍ラインの冷却ゾーンを通過
させた鋼帯を最終冷却するに際し、第４図に示し
たように鋼帯を、その表裏面から冷却水の流路を
隔てて対設した整流板をそなえる水冷ジヤケツト
で被い、この水冷ジヤケツト中を、鋼帯の走行方
向とは逆向きにしかも該鋼帯の表裏面に沿う整流
として冷却水を強制流動させることから成る連続
焼鈍処理における鋼帯の冷却方法およびその実施
に用いて好適な冷却装置を提案した。

上記の新しい冷却技術の開発により、従来に比
較して格段に高能率で鋼帯を冷却することが可能
になり、連続焼鈍処理における処理能力は大幅に
向上した。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の冷却技術には、狭い空間内
にて鋼帯の走行方向とは逆方向に冷却水を強制流
動させているので冷却水の流れが非常に悪く、し
たがつて冷却水が供給口付近で滞留して所定の冷
却効果が得られず、一方冷却能力を高めるため冷
却水の流量を増すと、冷却装置の鋼帯出口から冷
却水があふれてしまう。

また冷却水の供給圧力を高めることが考えられ
るが、供給ポンプの容量及び電力量の増加につな
がり得策ではない。

そこで水冷ジヤケツト内の冷却水が滞留せずに
スムーズに流れる冷却装置を提供することが、こ
の発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） この発明は、連続焼鈍ラインの冷却ゾーンを通
過させた鋼帯の表裏面に沿う冷却水の強制流を導
く整流板を、該鋼帯の表裏面から冷却水の流路を
隔てて対設し、該整流板には鋼帯の走行方向の下
流側に冷却水の供給口を、他方上流側に排出口を
それぞれ設けた水冷ジヤケツトをそなえる冷却装
置において、上記供給口の水平レベルが排出口の
水平レベルより高くなる配置としたことを特徴と
する連続焼鈍ラインの冷却装置、及び連続焼鈍ラ
インの冷却ゾーンを通過させた鋼帯の表裏面に沿
う冷却水の強制流を導く整流板を、該鋼帯の表裏
面から冷却水の流路を隔てて対設し、該整流板に
は鋼帯の走行方向の下流側に冷却水の供給口を、
他方上流側に排出口をそれぞれ設けた水冷ジヤケ
ツトをそなえる冷却装置において、上記供給口の
水平レベルが排出口の水平レベルより高くなる配
置とし、上記水冷ジヤケツト内に鋼帯をはさむ１
対のノズルヘツダーを、鋼帯の移動方向とは逆方
向に、かつ鋼帯と平行または鋼帯側へ傾けた状態
で配設したことを特徴とする連続焼鈍ラインの冷
却装置である。

（作用） 次に水冷ジヤケツトの供給口と排出口との水平
レベルと高低差について説明する。

まず供給口と排出口との水平レベル差ｈ（mm）
は、せきの理論から、 ｈ（３×Ｑ／２×Ｃ×Ｂ×√2g）^2/3×10³……(1
) となる。

ここでＱは冷却水の流量（m³／ｓ）、Ｂは水冷
ジヤケツトの幅（ｍ）、ｇは重力加速度、ｃは抵
抗係数で約0.6であり、したがつて上記(1)式は、 ｈ683×（Ｑ／Ｂ）^2/3 ……(2) となり、該(2)式を満足すれば水冷ジヤケツト内の
冷却水をスムーズに流すことができる。

第３図に下記の条件にて冷却処理を行つた際の
冷却水の流量Ｑと、供給口及び排出口の水平レベ
ル差ｈとの関係について調査した結果を示す。

記 ●鋼帯寸法：厚さ0.32mm、幅900mm ●冷却水温：40℃ ●冷却水量：18T／ｈ ●通板量：70T／ｈ 同図より、上記(2)式を満足すれば、冷却水の淀
み（滞留）が発生せず、冷却水がスムーズに流れ
ることがわかる。

上記のように冷却水の排出口の水平レベルを冷
却水の供給口の水平レベルより低くするので、冷
却水が供給口で滞留することなく、スムーズに流
れ、所定の冷却能を得ることができる。

また、冷却水の流れ方向に冷却水を噴出させる
冷却水ノズルを水冷ジヤケツトの途中に設けるこ
とにより、さらに冷却水をスムーズに流すことが
できる。

（実施例） 以下この発明を具体的に説明する。

第１図に、この発明に従う水冷ジヤケツト式の
冷却装置を示す。図中番号１ａ，１ｂはそれぞ
れ、冷却水を鋼帯の表裏面に沿つて整流として強
制的に導くためのＵ字型の整流板であつて、これ
ら整流板１ａ，１ｂで水冷ジヤケツト１を構成す
る。２はデイフレクタロール、３は冷却水の供給
口、４は冷却水の排出口、５は冷却排水の貯蔵タ
ンク、６はポンプである。

さて上記の如きしくみになる冷却装置におい
て、冷却水は鋼帯Ｓの走行径路の下流側に設けら
れた供給口３から水冷ジヤケツト１内に導入さ
れ、該ジヤケツト１内を鋼帯Ｓの走行方向とは逆
向きに強制流動させられる間に鋼帯を効率よく冷
却したのち排出口４から排出される。

さらに第１及び第２図に示すように、冷却水を
別系統で噴出するため、水冷ジヤケツト１の例え
ば水平部に鋼帯Ｓを挟むように１対のノズルヘツ
ダー７ａ，７ｂを設ける。この場合、ノズルヘツ
ダー７ａ，７ｂの向きは鋼帯Ｓと平行、もしくは
若干鋼帯側に傾け、かつ鋼帯Ｓの移動方向とは逆
方向にする。また、ノズルヘツダーの形状は多孔
ノズルよりもスリツトノズルが好ましい。なお８
は冷却水供給配管、９は供給ポンプである。

このように冷却水の流れを別系統のノズルを設
けることにより助勢すれば、更にスムーズに冷却
水を流すことができる。

そしてオーバーフロータンク５に貯留された温
水は排出ポンプ９から別途有効利用するべく送給
される。また１０はリンガーロールで、鋼帯Ｓ表
面に残留した冷却水を絞り取るものである。

ところでノズルヘツダー７ａ，７ｂを１対とし
ているが、複数組設置してもよいことは勿論であ
る。

前掲の第１図に示した冷却装置を用いて、以下
の条件下に鋼帯の冷却処理を行つたところ、冷却
水の滞留はみとめられなかつた。

●鋼帯寸法：厚み0.4mm、幅900mm ●冷却水温：40℃ ●冷却水量：16T／ｈ ●鋼帯冷却開始温度：150℃ ●冷却処理後の目標温度：50〜60℃ ●通板量：70T／ｈ ●供給口と排出口との水平レベル差：40mm （発明の効果） この発明によれば、水冷ジヤケツト内の冷却水
をスムーズに流すことができ、したがつて高い冷
却効率を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従う冷却装置の説明図、第
２図は水冷ジヤケツト内のノズルヘツダーを示す
説明図、第３図は水平レベル差と冷却水の流量と
の関係を示すグラフ、第４図は水冷ジヤケツト式
冷却装置の模式図である。 １……水冷ジヤケツト、１ａ，１ｂ……整流
板、２……デイフレクタロール、３……供給口、
４……排出口、５……貯留タンク、６……ポン
プ、７ａ，７ｂ……ノズルヘツダー、８……冷却
水供給配管、９……供給ポンプ、１０……リンガ
ーロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続焼鈍ラインの冷却ゾーンを通過させた鋼
   帯の表裏面に沿う冷却水の強制流を導く整流板
   を、該鋼帯の表裏面から冷却水の流路を隔てて対
   設し、該整流板には鋼帯の走行方向の下流側に冷
   却水の供給口を、他方上流側に排出口をそれぞれ
   設けた水冷ジヤケツトをそなえる冷却装置におい
   て、 上記供給口の水平レベルが排出口の水平レベル
   より高くなる配置としたことを特徴とする連続焼
   鈍ラインの冷却装置。 ２ 連続焼鈍ラインの冷却ゾーンを通過させた鋼
   帯の表裏面に沿う冷却水の強制流を導く整流板
   を、該鋼帯の表裏面から冷却水の流路を隔てて対
   設し、該整流板には鋼帯の走行方向の下流側に冷
   却水の供給口を、他方上流側に排出口をそれぞれ
   設けた水冷ジヤケツトをそなえる冷却装置におい
   て、 上記供給口の水平レベルが排出口の水平レベル
   より高くなる配置とし、上記水冷ジヤケツト内に
   鋼帯をはさむ１対のノズルヘツダーを、鋼帯の移
   動方向とは逆方向に、かつ鋼帯と平行または鋼帯
   側へ傾けた状態で配設したことを特徴とする連続
   焼鈍ラインの冷却装置。