JPH059705U - 棒鋼・線材用水冷管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱間圧延により製造される棒鋼又は線材の冷却
能を高めること。 【構成】入口ガイド筒１１、出口ガイド筒１２、中間ガ
イド筒１３、大径ガイド筒１５、長尺ガイド筒１７で本
体を構成する。各筒体は嵌め込み式で組立てる。中間ガ
イド筒１３と大径ガイド筒１５に攪拌流形成部１４、１
６を設ける。所定圧力の冷却水がスリットノズル１８−
１、１８−２よりそれぞれ攪拌流形成部１４、１６へ噴
出し、攪拌流が形成される。圧延材は攪拌流の中を浸漬
通過する。 【効果】攪拌流により圧延材の冷却能が高い。棒鋼、線
材の高速冷却が可能となる。本体は嵌め込み式であるか
ら芯出しが容易で、簡易迅速に組立てられる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、熱間圧延により製造される棒鋼または線材を走行させながら浸漬 冷却する水冷管に係り、棒鋼または線材の冷却の均一性と冷却能力の向上をはか る棒鋼・線材用水冷管に関する。

【０００２】

【従来の技術】

熱間圧延により製造される棒鋼または線材は、仕上圧延機列後の冷却帯におい て、機械的性質のコントロールおよびスケール生成抑制等のために、熱間圧延直 後の高温から所定温度にまで冷却される。このような冷却帯においては、冷却媒 体として通常水が用いられている。この水冷に際しては、材料を均一に冷却する ことと、高い冷却能（熱伝達係数）を実現することが特に要求される。

【０００３】 上記圧延工程における冷却帯においては、従来種々の形式の冷却管が用いられ ている。例えば、図２に示すごとく、水平軸芯を有する筒体１の両端部付近に周 方向に一定間隔に配置した冷却水噴射ノズル孔２、３を有し、該筒体の外周に同 心円上に設けた環状流路４に冷却水導入口５より導入された冷却水が前記ノズル 孔２、３より筒体内方へ向けて噴射して、筒体軸芯部を貫通して走行する棒鋼ま たは線材を冷却するスプレー方式のものがある。

【０００４】 また、上記スプレー方式に替えて、浸漬型式の冷却管が提案されている（実公 昭５７−１４９６５号公報等参照）。この種の冷却管は冷却管両端部に設けた環 状ノズルから冷却水を噴出させて管内に冷却水を充満させ、該冷却管内を通過す る圧延材が管内に充満する冷却水に浸漬された状態で冷却されるようになしたも のである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前記スプレー方式のものでは、圧延材に高圧水が直接当たっている箇 所では冷却能は高いが、他の部分では低いという欠点がある。一方、浸漬冷却方 式を採用した従来の冷却管は、単に冷却水中を通過させるだけであるため、スプ レー方式よりは冷却能は優れても、その向上効果には限度があり、より大きな冷 却能は望めなかった。その改善策として、例えば特公昭６３−５８２０７号公報 には、冷却管の中央部に排水口を設け、両端から導入する冷却水を中央部で衝突 させると共に冷却水の一部を排水口より排水することによって冷却能の向上をは かる浸漬型冷却管が提案されている。しかし、この方式においても、冷却管内の 冷却水流は比較的穏やかな状態にあるため、冷却能を大幅に向上させる手段とし ては十分とは言い得ないものである。

【０００６】 この考案はこのような実状に鑑みて、比較的簡単な構造で冷却の均一性を損な わずにより大きな冷却能が得られる浸漬型冷却管を提供しようとするものである 。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は冷却管内部で攪拌流を生じさせることによって冷却能の向上をはか る浸漬攪拌流方式を採用したもので、その要旨は、材料ガイド筒部に設けた環状 流路に連通するスリットノズルより管内方へ向けて冷却水を噴出せしめて管内に 冷却水を充満させ、管軸芯部を貫通して走行する水冷管において、管本体を複数 の筒体で構成するとともに各筒体を嵌め込み式にて接合する構造となし、前記ス リットノズル直後に材料ガイド筒部内径の１．２倍以上の内径を有しかつ周方向 に一定間隔に配置した冷却水排出孔を有する冷却水攪拌流形成部を少なくとも一 つ以上設けたことにある。

【０００８】

【作用】

水冷管の入口ガイドより圧延材が当該水冷管内の軸芯部を貫通して走行するこ とにより、該圧延材は冷却水に浸漬された状態で冷却される。このとき、スリッ トノズル直後に設けた冷却水攪拌流形成部では当該部分に充満している冷却水が スリットノズルより噴出する冷却水により攪拌流となり、他の浸漬部に比べて極 めて高い冷却能が得られる。ここで、冷却水攪拌流形成部の内径を材料ガイド筒 部内径の１．２倍以上としたのは、１．２倍未満では冷却水攪拌流が十分に得ら れず、攪拌流による冷却効果が小さいためである。

【０００９】 冷却水排出孔は内径の大きい攪拌流形成部のみに限らず、必要に応じて他の部 分にも設けることにより、軸方向の排水量を減らし周方向の排水比率を大きくす ることができるので、長手方向および径方向の均一冷却性を保持できる。

【００１０】 水冷管を構成する複数の筒体は嵌め込み式により接続するので、芯出しが容易 であるばかりでなく、現場での着脱も容易であり、簡易迅速に組立てるとができ る。

【００１１】

【実施例】

図１はこの考案に係る浸漬型の水冷管の一例を示す縦断側面図で、１１は入口 ガイド筒、１２は出口ガイド筒、１３は中間ガイド筒、１４は攪拌流形成部、１ ５は大径ガイド筒、１６は攪拌流形成部、１７は長尺ガイド筒、１８−１、１８ −２、１８−３はそれぞれＮｏ．１スリットノズル、Ｎｏ．２スリットノズル、 Ｎｏ．３スリットノズル、１９−１、１９−２、１９−３は冷却水供給管、２０ −１、２０−２、２０−３は環状流路、２１−１、２１−２は冷却水排出口であ る。

【００１２】 中間ガイド筒１３と大径ガイド筒１５に設けた攪拌流形成部１４、１６は、そ れぞれガイド筒部内径の１．２倍以上の内径を有する。Ｎｏ．１スリットノズル １８−１は入口ガイド筒１１の先端部に形成したテーパ面と中間ガイド筒１３の 内面に形成したテーパ面とにより圧延材走行方向に向けて形成され、環状流路２ ０−１に連通している。Ｎｏ．２スリットノズル１８−２は中間ガイド筒１３の 後端面に形成したテーパ面と大径ガイド筒１５の内面に形成したテーパ面とで圧 延材走行方向に向けて形成され、環状流路２０−２に連通している。Ｎｏ．３ス リットノズル１８−３は出口ガイド筒１２の端部に設けたテーパ面と長尺ガイド 筒１７の内面に設けたテーパ面とから圧延材走行方向と逆向きに形成され、環状 流路２０−３に連通している。上記各筒体はそれぞれＯリング２２を介して嵌合 するとともに、フランジ継手２３によりパッキン２４を介在させてボルト・ナッ トにて締結している。したがって、前記各スリットノズルのスリットギャップは フランジ継手部に介在させるパッキン２４の厚みにより調整することができる。 また、冷却水排出口２１−１、２１−２は周方向に一定間隔をおいて設けられて おり、筒体内の冷却水が放射状に噴出されるようになっている。冷却水供給管１ ９−１〜１９−３は他端部が冷却水ジャケット（図示せず）に接続されている。

【００１３】 なお、長尺ガイド筒１７の中間ガイド部の長さは特に限定するものではないが 、冷却水との接触距離を長くとって冷却効果を高めるために当該ガイド筒内径の 数倍以上（通常５倍以上）とするのが好ましい。

【００１４】 上記この考案に係る水冷管の場合、所定圧力の冷却水が供給管１９−１〜１９ −３を介して筒体内に供給されると、冷却水供給管１９−１からの冷却水は環状 流路２０−１を通してＮｏ．１スリットノズル１８−１より中間ガイド筒１３の 攪拌流形成部１４へ向かって噴出され、冷却水供給管１９−２からの冷却水は環 状流路２０−２を通してＮｏ．２スリットノズル１８−２より大径ガイド筒１５ の攪拌流形成部１６へ向かって噴出され、冷却水供給管１９−３からの冷却水は 環状流路２０−３を通してＮｏ．３スリットノズル１８−３より長尺ガイド筒１ ７の内方へ向かって噴出される。これら各スリットノズルから噴出された冷却水 で筒体内部全体が充満されて浸漬状態に達する。この浸漬状態において、入口ガ イド筒１１より圧延材が各筒体内の軸芯部を貫通して走行することにより、圧延 材は冷却水に浸漬された状態で冷却される。このとき、中間ガイド筒１３と大径 ガイド筒１５に設けている攪拌流形成部１４、１５ではそれぞれＮｏ．１スリッ トノズル１８−１、Ｎｏ．２スリットノズル１８−２より噴出する冷却水により 当該部分で攪拌流が形成されるので、大きな冷却能が得られる。さらに、Ｎｏ． ３スリットノズル１８−３より噴出する冷却水により長尺ガイド筒１７の出側部 でも攪拌流が生じ、冷却能がよりいっそう向上する。また、筒体全体の内部の冷 却水はＮｏ．１スリットノズル１８−１の直後とＮｏ．３スリットノズル１８− ３手前に設けている冷却水排出口２１−１、２１−２より排出されるので、冷却 水の溜まりによる水冷管内の平均水温が上昇するようなことがなく、冷却水温度 に差が生じることがないため、圧延材の長手方向に均一な冷却となる。

【００１５】

【考案の効果】

この考案は上記のごとく、水冷管の一部に材料ガイド筒部内径より大きい内径 を有する攪拌流形成部を設けたことにより、大きな冷却能が得られるとともに、 冷却水の溜まりによる水冷管内の平均水温が上昇しないように排水口を設けたこ とにより冷却の均一性が損なわれることもないため、棒鋼、線材の高速冷却が可 能となる。また、水冷管を複数のガイド筒で構成して各ガイド筒を軽量化し、か つ嵌め込み式により芯出しを容易にしているので、現場での組立ても簡易迅速に 行うことができるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る浸漬型の水冷管の一例を示す縦
断側面図である。

【図２】従来の水冷管の一例を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１１ 入口ガイド筒 １２ 出口ガイド筒 １３ 中間ガイド筒 １４、１６ 攪拌流形成部 １５ 大径ガイド筒 １７ 長尺ガイド筒 １８−１〜１８−３ Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３スリットノ
ズル １９−１〜１９−３ 冷却水供給管 ２０−１〜２０−３ 環状流路

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 材料ガイド筒部に設けた環状流路に連通
   するスリットノズルより管内方へ向けて冷却水を噴出せ
   しめて管内に冷却水を充満させ、管軸芯部を貫通して走
   行する棒鋼・線材を浸漬冷却する水冷管において、管本
   体を複数の筒体で構成するとともに各筒体を嵌め込み式
   にて接合する構造となし、前記スリットノズル直後に材
   料ガイド筒部内径の１．２倍以上の内径を有しかつ周方
   向に一定間隔に配置した冷却水排出孔を有する冷却水攪
   拌流形成部を少なくとも一つ以上設けたことを特徴とす
   る棒鋼・線材用水冷管。