JPH0553711U - 高温鋼材の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＯＮ−ＯＦＦ応答性が良好で、特にＯＦＦ時
の水締まり性の向上を図る。 【構成】 冷却ヘッダー１を内管１₁ と外管１₂ の２重
管構成し、両者間に所要の間隙１₄ を有するようにす
る。外管１₂ の底部に気体供給管２を設置する。内管１
₁ の端部に給水配管４を設置する。内管１₁ の上部に整
流板５を取付け、整流板５を通して流出させる冷却水を
一度外管１₂ の天井壁部に衝突させた後ヘアピンラミナ
ーパイプ３から流出させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば熱間鋼板当の高温鋼材を冷却するに際し、制御性を重視した ＯＮ−ＯＦＦ応答性が良好なパイプラミナー冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

現在、熱間鋼板の冷却に適用されている冷却装置としては、冷却ヘッダーにヘ アピンラミナーパイプをもちいたパイプラミナー冷却装置が大半を占めているが 、熱間鋼板の高級化に伴って個々の材質（規格）に即した冷却条件（敏速な応答 ）が求められるようになり、制御性すなわちＯＮ−ＯＦＦ応答性に優れた冷却装 置が必要になってきた。

【０００３】 ところで、パイプラミナー冷却装置のＯＮ−ＯＦＦ応答性は、ＯＮ時は１秒程 度であるために何等問題はないが、ＯＦＦ時は、ヘアピンラミナーパイプが高密 度（多本数）に配設されている近年においては、各ヘアピンラミナーパイプにお ける水締まり性に不揃いを生じるので、どうしても前記ヘアピンラミナーパイプ のうちの何本かの水締まり性が悪くなって３〜５秒程度かかっている。

【０００４】 そこで、上記した問題を解決せんとして実開昭５３−４７４５４号公報、特開 昭６３−２０１２１号公報等が提案され、また本出願人も実願平２−７５７８８ 号にて提案した。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、先に提案されたものは、いずれも、多本数のヘアピンラミナ ーパイプ個々に気体供給孔を設けた構造であるため装置が複雑で、コストも高く なる。冷却ヘッダーが二重管構成されておらず、冷却ヘッダー内の冷却水が直 接ヘアピンラミナーパイプに流入するため、必要以上に排水されることになって 、水締まり性に不揃いを生じる。

【０００６】 本考案は、上記したような問題点を解決すべく成されたものであり、制御性を 重視したＯＮ−ＯＦＦ応答性が良好で、特にＯＦＦ時の水締まり性の向上が図れ る高温鋼材の冷却装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係る高温鋼材の冷却装置は、冷却ヘッダ ーにラミナーパイプを設けた冷却装置において、前記冷却ヘッダーを、両者間に 所要の間隙を存した２重管構成すると共に、外管の底部には気体供給口を、また 内管の端部には給水口を設け、かつ、内管の上部には整流板を設置したこととし ているのである。

【０００８】 本考案において、内管の上部に設置する整流板は、冷却ヘッダーを構成する内 管内部に供給された冷却水を外管に流出する際に整流することは当然であるが、 内管内部に供給された冷却水を外管に導く際に、整流板が薄すぎると図４に示す ように、冷却水が真直状に流出せず流れのモーメントが働いた方向に流れる。一 方、整流板が厚すぎると流出抵抗が大きくなって圧力損失が大きくなるため、給 水圧を必要以上に高くする必要がある。本考案者の実験によれば、給水圧が 0.2 kg／cm² の場合には整流板の厚さは20〜25mmが最適であった。但し、この整流板 の厚さは、内管に供給する冷却水の水圧との関係があるため、前記水圧によって 最適厚さは変化する。なお、整流板は前記範囲の厚さの板を使用するのみならず 、前記範囲より薄い板にパイプを取付けたものであってもよい。

【０００９】

【作用】

上記した構成の本考案冷却装置では、給水口より内管に供給された冷却水は、 整流板の作用で真直状に噴出され、外管内部の天井壁に衝突する。衝突によって 噴出圧力が緩和された冷却水はラミナーパイプを通って正常なラミナー流を形成 し高温鋼材を冷却する。

【００１０】 また、冷却を停止する際には、給水口真近の給水配管部分で冷却水を遮断する と同時に、外管の底部に設けた気体供給口から気体を供給する。これにより、内 管外周と外管内周間の間隙を流れるスリット状の気流が、前記間隙の整流板より 上方の空間に位置する冷却水をラミナーパイプに敏速に押出して瞬時に冷却水を 排出する。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案を図１〜図３に示す一実施例に基づいて説明する。 図１は本考案に係る高温鋼材の冷却装置を断面して示す側面図、図２は同上の 冷却装置を断面して示す平面図、図３は同上の冷却装置を断面して示す正面図で ある。

【００１２】 図１〜図３において、１は冷却ヘッダーであり、内管１₁ と外管１₂ の２重管 構成されている。すなわち、内管１₁ の外周と外管１₂ の内周間に適宜のリブ１ ₃ を介設することにより、両者間に所要の間隙１₄ を存した２重管と成している 。そして、外管１₂ の底部には気体供給口を設けて気体供給管２から前記間隙１ ₄ 内に気体を供給できるようにしていると共に、外管１₂ の上部には、中心から 振り分け状に多数のヘアピンラミナーパイプ３を設置している。

【００１３】 一方、内管１₁ の端部には給水口を設けて給水配管４から内管１₁ 内に冷却水 を供給できるようにしていると共に、内管１₁ の上部には整流板５を設けている 。この整流板５は、例えばその中心に整流孔５₁ を多数設けたものであり、内管 １₁ 内部に供給された冷却水を外管１₂ 内に流出する際に整流すると共に、真直 状に噴出させる作用を有している。

【００１４】 ところで、この整流板５の厚さは、あまりに薄いと冷却水が真直状に流出せず 、またあまりに厚いと圧力損失が大きくなるが、この厚さは、内管１₁ に供給す る冷却水の水圧とも関係があるので、一概に最適厚さを決めることはできない。

【００１５】 また、整流板５より上方の内管１₁ の外周と外管１₂ の内周間の空間１₅ の容 積は必要最小限とすることが望ましい。これは、従来の冷却装置のように、個々 のヘアピンラミナーパイプ毎に気体を供給してヘアピンラミナーパイプ内の冷却 水を排出するのではなく、前記空間１₅ 内の冷却水を一度に全てのヘアピンラミ ナーパイプ３から排出するからである。本考案者の実験によれば、全てのヘアピ ンラミナーパイプ３内の容積の和Ｖ_P と前記空間１₅ の容積Ｖ_H の関係が、Ｖ_H ≧Ｖ_p であれば、ＯＦＦ時の応答性は下記表１に示す如く良好で排水時の不揃い もなかった。なお、表１は前記Ｖ_p ＝5.1 ×10^-3ｍ³ 、Ｖ_H ＝5.3 ×10^-3ｍ³ の 場合の結果である。

【００１６】

【表１】 （単位：秒）

【００１７】 本考案に係る冷却装置は上記したような構成であり、ＯＮ−ＯＦＦ時には次の ようにヘアピンラミナーパイプ３から冷却水を流出し、また流出を停止する。 ＯＮ時は、電磁弁７を閉とした状態で給水弁６を開操作する。冷却水は給水配 管４を介して内管１₁ 内に供給され、整流板５の作用によって内管１₁ の長手方 向に均一に分配され、整流孔５₁ から真直状に流出して外管１₂ の天井壁に衝突 する。衝突した冷却水は個々のヘアピンラミナーパイプ３を通ってラミナー流と なり、高温鋼材を均一に冷却する。

【００１８】 また、ＯＦＦ時は、給水弁６を閉操作すると同時に電磁弁７を開操作する。気 体は気体供給管２を通って内管１₁ の外周と外管１₂ の内周間の間隙１₄ を通っ てスリット状気流と成され、前記空間１₅ 内の冷却水を個々のヘアピンラミナー パイプ３から瞬時に排出する。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案冷却装置は、個々のラミナーパイプ毎に気体供給孔 を設けていないので、製作コストが安価となると共に、経年変化による排水の不 揃いもない。また、本考案装置はＯＮ−ＯＦＦ応答性も良好で制御性能もよい。 更に、高密度ノズルにおいても対応が容易である。 なお、本実施例ではパイプ状の冷却ヘッダーを用いたものを説明したが、角形 であっても良いことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る高温鋼材の冷却装置を断面して示
す側面図である。

【図２】本考案に係る高温鋼材の冷却装置を断面して示
す平面図である。

【図３】本考案に係る高温鋼材の冷却装置を断面して示
す正面図である。

【図４】整流板が薄すぎる場合の冷却水の流出状態説明
図である。

【符号の説明】

１ 冷却ヘッダー １₁ 内管 １₂ 外管 １₄ 間隙 ２ 気体供給管 ３ ヘアピンラミナーパイプ ４ 給水配管 ５ 整流板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却ヘッダーにラミナーパイプを設けた
   冷却装置において、前記冷却ヘッダーを、両者間に所要
   の間隙を存した２重管構成すると共に、外管の底部には
   気体供給口を、また内管の端部には給水口を設け、か
   つ、内管の上部には整流板を設置したことを特徴とする
   高温鋼材の冷却装置。