JPH06158178A - 高温金属板水冷装置 - Google Patents
高温金属板水冷装置Info
- Publication number
- JPH06158178A JPH06158178A JP30717692A JP30717692A JPH06158178A JP H06158178 A JPH06158178 A JP H06158178A JP 30717692 A JP30717692 A JP 30717692A JP 30717692 A JP30717692 A JP 30717692A JP H06158178 A JPH06158178 A JP H06158178A
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- JP
- Japan
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- cooling water
- water
- cooling
- tank
- pressure
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】冷却水に与えるヘッド圧力を一定に保ち、冷却
水を柱状又は膜状に金属板に供給し、安定した冷却能力
と高い冷却効率を確保する。 【構成】鋼板１が熱間仕上圧延機２から、コイラ３に達
するまでの間に、加圧密閉型のオーバーヘッドタンク４
から制御バルブ５、注水系配管、ヘッダ６、パイプノズ
ル７を経て冷却水を柱状に噴出する。演算制御装置１４
は圧力計１２と水位計１３の測定値に基づいてオーバー
ヘッドタンク４の内部圧力の適正値を計算し、コンプレ
ッサ１０の運転や排気弁１１の開閉を制御する制御信号
を出力する。
水を柱状又は膜状に金属板に供給し、安定した冷却能力
と高い冷却効率を確保する。 【構成】鋼板１が熱間仕上圧延機２から、コイラ３に達
するまでの間に、加圧密閉型のオーバーヘッドタンク４
から制御バルブ５、注水系配管、ヘッダ６、パイプノズ
ル７を経て冷却水を柱状に噴出する。演算制御装置１４
は圧力計１２と水位計１３の測定値に基づいてオーバー
ヘッドタンク４の内部圧力の適正値を計算し、コンプレ
ッサ１０の運転や排気弁１１の開閉を制御する制御信号
を出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温金属板水冷装置に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属板の冷却過程では気体又は液体を冷
却材として用いるが、高温金属板の焼入れを行うために
は高い冷却能力が要求される。したがってこの場合、冷
却水は水とするのが一般的であり、冷却時は金属板表面
で沸騰現象を伴う。例えば熱間仕上圧延後の鋼板の冷却
においては、ノズルから冷却水を噴霧状又は水束（水柱
又は水膜）状にして供給するのが一般的である。水冷時
の鋼板は表面が５００℃を超えるほどの高温であり、鋼
板表面に生じる蒸気膜は新たに供給される冷却水と鋼板
表面との熱伝達促進の阻害要因となっている。したがっ
て近年では設備における冷却効率を高めるため、前記冷
却方法のうち、パイプノズルあるいはスリットノズルか
ら冷却水を水束状にして注水し、蒸気膜を破って冷却水
を鋼板表面に直接衝突させる方法が多く用いられてい
る。
却材として用いるが、高温金属板の焼入れを行うために
は高い冷却能力が要求される。したがってこの場合、冷
却水は水とするのが一般的であり、冷却時は金属板表面
で沸騰現象を伴う。例えば熱間仕上圧延後の鋼板の冷却
においては、ノズルから冷却水を噴霧状又は水束（水柱
又は水膜）状にして供給するのが一般的である。水冷時
の鋼板は表面が５００℃を超えるほどの高温であり、鋼
板表面に生じる蒸気膜は新たに供給される冷却水と鋼板
表面との熱伝達促進の阻害要因となっている。したがっ
て近年では設備における冷却効率を高めるため、前記冷
却方法のうち、パイプノズルあるいはスリットノズルか
ら冷却水を水束状にして注水し、蒸気膜を破って冷却水
を鋼板表面に直接衝突させる方法が多く用いられてい
る。
【０００３】またこうしたプロセスにおいては、高い冷
却能力を得るとともに、各ノズルからの冷却水の供給を
常に一定量確保することも重要である。冷却設備では、
冷却水供給時に配管内部で圧力損失を生じるため、配管
内部をある程度加圧しておく必要がある。これに対し、
一般にはポンプにより冷却水を加圧して給水系配管内部
に取入れることによって冷却水の供給を可能としてい
る。また、ノズル位置よりも数ｍ高い位置に冷却水貯蔵
タンク（以下オーバーヘッドタンクと呼ぶ）を設置し、
タンク内冷却水の水位、つまりヘッド高さを利用するこ
とによって冷却水の供給を可能とする技術も特公昭６２
−５２０１４号公報、特開平３−２４９１３４号公報記
載の設備などにより公知である。
却能力を得るとともに、各ノズルからの冷却水の供給を
常に一定量確保することも重要である。冷却設備では、
冷却水供給時に配管内部で圧力損失を生じるため、配管
内部をある程度加圧しておく必要がある。これに対し、
一般にはポンプにより冷却水を加圧して給水系配管内部
に取入れることによって冷却水の供給を可能としてい
る。また、ノズル位置よりも数ｍ高い位置に冷却水貯蔵
タンク（以下オーバーヘッドタンクと呼ぶ）を設置し、
タンク内冷却水の水位、つまりヘッド高さを利用するこ
とによって冷却水の供給を可能とする技術も特公昭６２
−５２０１４号公報、特開平３−２４９１３４号公報記
載の設備などにより公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】スプレーノズルを用い
た従来の設備では、冷却水を液滴状として金属板に供給
するため、パイプノズルやスリットノズルから冷却水を
供給するよりも給水系全体での圧力損失が大きい、した
がって、同じポンプ動力で供給しようとする冷却水量も
少なくなるうえ、液滴状となった冷却水が蒸気膜を破っ
て高温の金属板表面に直接到達することが困難であり、
冷却効率が低いという問題があった。
た従来の設備では、冷却水を液滴状として金属板に供給
するため、パイプノズルやスリットノズルから冷却水を
供給するよりも給水系全体での圧力損失が大きい、した
がって、同じポンプ動力で供給しようとする冷却水量も
少なくなるうえ、液滴状となった冷却水が蒸気膜を破っ
て高温の金属板表面に直接到達することが困難であり、
冷却効率が低いという問題があった。
【０００５】これに対し、パイプノズルあるいはスリッ
トノズルから冷却水を水束状にして注水する方法は、冷
却効率が高く給水配管系に比較的低い圧力を付与するこ
とで安定した冷却水の供給が可能であるという利点があ
るが、従来の設備を用いて冷却する場合にはいくつかの
問題があった。例えば、ポンプによる冷却水を加圧して
給水系配管内部に取り入れる設備では、冷却水供給量が
配管内圧力に応じて変動するため、ポンプからノズルま
での距離が長くなるほどノズルから供給される冷却水量
が減少してしまう。したがって金属板搬送方向で冷却水
供給量に偏差が生じ、水冷による冷却速度の制御が困難
となってしまう。また、金属板冷却に必要なだけポンプ
の冷却水供給能力として要求されるため、非常に大きな
ポンプを設置する必要がある。
トノズルから冷却水を水束状にして注水する方法は、冷
却効率が高く給水配管系に比較的低い圧力を付与するこ
とで安定した冷却水の供給が可能であるという利点があ
るが、従来の設備を用いて冷却する場合にはいくつかの
問題があった。例えば、ポンプによる冷却水を加圧して
給水系配管内部に取り入れる設備では、冷却水供給量が
配管内圧力に応じて変動するため、ポンプからノズルま
での距離が長くなるほどノズルから供給される冷却水量
が減少してしまう。したがって金属板搬送方向で冷却水
供給量に偏差が生じ、水冷による冷却速度の制御が困難
となってしまう。また、金属板冷却に必要なだけポンプ
の冷却水供給能力として要求されるため、非常に大きな
ポンプを設置する必要がある。
【０００６】一方、オーバーヘッドタンクからの注水に
より冷却水を水束状として供給する設備では、ヘッド高
さを５〜１０ｍ程度確保する必要があり、大きな設備ス
ペースを必要とし、他の設備と比べてコストがかかると
いう問題もあった。また、建屋高さが不十分で必要ヘッ
ド高さが得られない場合はこの冷却設備を設置すること
ができなかった。
より冷却水を水束状として供給する設備では、ヘッド高
さを５〜１０ｍ程度確保する必要があり、大きな設備ス
ペースを必要とし、他の設備と比べてコストがかかると
いう問題もあった。また、建屋高さが不十分で必要ヘッ
ド高さが得られない場合はこの冷却設備を設置すること
ができなかった。
【０００７】本発明はこのような課題を解決した高温金
属板水冷装置を提供することを目的とする。
属板水冷装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、タンク内部の
ヘッドスペース圧力を大気圧以上に加圧調整する手段を
具備する密閉型冷却水貯蔵タンクと、前記タンクからの
排出する冷却水を柱状又は膜状になるように金属板表裏
面に供給するヘッダと、金属板に供給した後の冷却水を
再度前記タンクに注入する加圧ポンプとを備えたことを
特徴とする高温金属板水冷装置である。
ヘッドスペース圧力を大気圧以上に加圧調整する手段を
具備する密閉型冷却水貯蔵タンクと、前記タンクからの
排出する冷却水を柱状又は膜状になるように金属板表裏
面に供給するヘッダと、金属板に供給した後の冷却水を
再度前記タンクに注入する加圧ポンプとを備えたことを
特徴とする高温金属板水冷装置である。
【０００９】
【作用】オーバーヘッドタンクを加圧密閉型とし、内部
圧力調整装置によってタンク内冷却水に所要ヘッダ圧力
を与えることができ、ノズル位置よりも数ｍも高い場所
にタンクを設置する必要がなくなる。そのうえ、タンク
からの給水系配管も短くなるため、設備コストの大幅な
削減を図ることができる。
圧力調整装置によってタンク内冷却水に所要ヘッダ圧力
を与えることができ、ノズル位置よりも数ｍも高い場所
にタンクを設置する必要がなくなる。そのうえ、タンク
からの給水系配管も短くなるため、設備コストの大幅な
削減を図ることができる。
【００１０】タンク内部圧力の調整により、タンク内冷
却水の水位によらずヘッダ圧力を常に一定に付与するこ
とができるので、ノズルから噴出する冷却水量は変化せ
ず、安定した冷却能力を確保することができる。したが
って、例えばポンプの冷却水汲み上げ能力が不足した場
合、タンク内部の圧力を一時的に高くすることによって
これを補完することなども可能となる。
却水の水位によらずヘッダ圧力を常に一定に付与するこ
とができるので、ノズルから噴出する冷却水量は変化せ
ず、安定した冷却能力を確保することができる。したが
って、例えばポンプの冷却水汲み上げ能力が不足した場
合、タンク内部の圧力を一時的に高くすることによって
これを補完することなども可能となる。
【００１１】タンクから注水系配管、制御バルブを経て
冷却水供給ヘッダに注水された冷却水は、パイプノズル
又はスリットノズルから水束状にして高温金属板に供給
することができる。これによって金属板表面に存在する
蒸気膜を破って冷却水を直接金属板に衝突させることが
でき、高い冷却効率を得ることができる。金属板に供給
した後の冷却水は、加圧ポンプによって再度タンクに汲
み上げ、注入するから、冷却水を効率的に循環再使用す
ることができる。
冷却水供給ヘッダに注水された冷却水は、パイプノズル
又はスリットノズルから水束状にして高温金属板に供給
することができる。これによって金属板表面に存在する
蒸気膜を破って冷却水を直接金属板に衝突させることが
でき、高い冷却効率を得ることができる。金属板に供給
した後の冷却水は、加圧ポンプによって再度タンクに汲
み上げ、注入するから、冷却水を効率的に循環再使用す
ることができる。
【００１２】タンク内部ヘッドスペース圧力が大気圧以
上に加圧されれば、発明の目的が達成されるけれども、
好ましくはタンク内部ヘッドスペースを０．１〜０．２
５ＭＰａの範囲とする。これは従来のオーバーヘッドタ
ンクでヘッド高さを０〜１５ｍ程度としていたのに相当
するヘッド圧力を付与することができる。前記ヘッドス
ペース圧力を変化させて冷却水の供給量を変えることが
できるから、例えば高い冷却速度が必要とされる製品製
造時はタンク内圧力を通常時よりも高く設定し、冷却水
量を増やすことによって冷却能力を確保することもでき
る。
上に加圧されれば、発明の目的が達成されるけれども、
好ましくはタンク内部ヘッドスペースを０．１〜０．２
５ＭＰａの範囲とする。これは従来のオーバーヘッドタ
ンクでヘッド高さを０〜１５ｍ程度としていたのに相当
するヘッド圧力を付与することができる。前記ヘッドス
ペース圧力を変化させて冷却水の供給量を変えることが
できるから、例えば高い冷却速度が必要とされる製品製
造時はタンク内圧力を通常時よりも高く設定し、冷却水
量を増やすことによって冷却能力を確保することもでき
る。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明装置の一実施例として用いた熱延鋼板の冷
却装置を示す系統図、図２は図１の横断面図である。こ
れらの図において、鋼板１が熱間仕上圧延機２で加工さ
れた後、コイラ３に達するまでの間、冷却水は、鋼板搬
送ラインに隣接した加圧密閉型のオーバーヘッドタンク
４から制御バルブ５、注水系配管を経てヘッダ６に供給
され、さらにパイプノズル７から柱状となって鋼板に注
水される。
図１は本発明装置の一実施例として用いた熱延鋼板の冷
却装置を示す系統図、図２は図１の横断面図である。こ
れらの図において、鋼板１が熱間仕上圧延機２で加工さ
れた後、コイラ３に達するまでの間、冷却水は、鋼板搬
送ラインに隣接した加圧密閉型のオーバーヘッドタンク
４から制御バルブ５、注水系配管を経てヘッダ６に供給
され、さらにパイプノズル７から柱状となって鋼板に注
水される。
【００１４】柱状の冷却水は鋼板表面に存在する蒸気膜
を破って直接鋼板表面に衝突することができるため、効
率の高い鋼板冷却を可能としている。オーバーヘッドタ
ンク４の内部圧力の設定は、冷却水に常に一定なヘッド
圧力が付与されるよう圧力計１２と水位計１３の測定値
に基づいて演算制御装置１４によって計算されており、
コンプレッサ１０の運転や排気弁１１の開閉は演算制御
装置１４から送られてくる制御信号に基づいた制御にて
行っている。これによって、例えばタンク内の水位があ
る程度変動してもタンク内の圧力を調整することによっ
て冷却水に与えるヘッド圧力を一定に保つことができ、
ノズルから噴出する冷却水量、ひいては冷却能力を安定
化させることができた。また、従来高所にあったオーバ
ーヘッドタンクは鋼板搬送ラインに隣接した位置に設置
し、各ヘッダにつながる配管も短くすることができたか
ら、設備コストを大幅に削減することが可能となった。
を破って直接鋼板表面に衝突することができるため、効
率の高い鋼板冷却を可能としている。オーバーヘッドタ
ンク４の内部圧力の設定は、冷却水に常に一定なヘッド
圧力が付与されるよう圧力計１２と水位計１３の測定値
に基づいて演算制御装置１４によって計算されており、
コンプレッサ１０の運転や排気弁１１の開閉は演算制御
装置１４から送られてくる制御信号に基づいた制御にて
行っている。これによって、例えばタンク内の水位があ
る程度変動してもタンク内の圧力を調整することによっ
て冷却水に与えるヘッド圧力を一定に保つことができ、
ノズルから噴出する冷却水量、ひいては冷却能力を安定
化させることができた。また、従来高所にあったオーバ
ーヘッドタンクは鋼板搬送ラインに隣接した位置に設置
し、各ヘッダにつながる配管も短くすることができたか
ら、設備コストを大幅に削減することが可能となった。
【００１５】鋼板の冷却に使用した冷却水は、いったん
ピットタンクに集水した後、加圧ポンプ９によって再び
オーバーヘッドタンク４に戻すことができたから、従来
と同様、冷却水を効率的に循環使用することができた。
本実施例の冷却装置では、図３に示すようにオーバーヘ
ッドタンクの内部圧力を変化させることによって上下ヘ
ッダから鋼板に供給される冷却水量を変えることができ
る。従って、タンク内圧力を高くするほど、より大きな
冷却能力を得ることができるようになり、従来冷却能力
が不足して不可能であった高張力鋼板などの製造も可能
となった。
ピットタンクに集水した後、加圧ポンプ９によって再び
オーバーヘッドタンク４に戻すことができたから、従来
と同様、冷却水を効率的に循環使用することができた。
本実施例の冷却装置では、図３に示すようにオーバーヘ
ッドタンクの内部圧力を変化させることによって上下ヘ
ッダから鋼板に供給される冷却水量を変えることができ
る。従って、タンク内圧力を高くするほど、より大きな
冷却能力を得ることができるようになり、従来冷却能力
が不足して不可能であった高張力鋼板などの製造も可能
となった。
【００１６】本実施例の冷却装置におけるオーバーヘッ
ドタンクは、装置内の全ての冷却ゾーンで冷却水に付与
するヘッド圧力を等しくするような鋼板搬送方向に非常
に長い構造にしているが、例えばオーバーヘッドタンク
を鋼板搬送方向に複数分割して設け、それぞれに異なっ
た内部圧力を与えて冷却水の注水を行ってもよい。また
本実施例は、柱状冷却水で熱延鋼板を冷却する設備とし
て示したが、本発明はこれに限るものではなく、膜状冷
却水で冷却する設備に用いてもよいし、他の金属板の冷
却設備に用いてもよい。
ドタンクは、装置内の全ての冷却ゾーンで冷却水に付与
するヘッド圧力を等しくするような鋼板搬送方向に非常
に長い構造にしているが、例えばオーバーヘッドタンク
を鋼板搬送方向に複数分割して設け、それぞれに異なっ
た内部圧力を与えて冷却水の注水を行ってもよい。また
本実施例は、柱状冷却水で熱延鋼板を冷却する設備とし
て示したが、本発明はこれに限るものではなく、膜状冷
却水で冷却する設備に用いてもよいし、他の金属板の冷
却設備に用いてもよい。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、オーバーヘッドタンク
内を加圧することにより、冷却水を柱状又は膜状になる
ように金属板に安定的に供給することができ、高い冷却
効率を確保することができる。
内を加圧することにより、冷却水を柱状又は膜状になる
ように金属板に安定的に供給することができ、高い冷却
効率を確保することができる。
【図１】熱延鋼板冷却装置を示す系統図である。
【図２】図１の横断面図である。
【図３】内部圧力と冷却水量との関係を示すグラフであ
る。
る。
１ 鋼板 ２ 仕上圧延機 ３ コイラ ４ オーバーヘ
ッドタンク ５ 制御バルブ ６ 冷却水供給
ヘッダ ７ パイプノズル ８ ピットタン
ク ９ 加圧ポンプ １０ コンプレッ
サ １１ 排気弁 １２ 圧力計 １３ 水位計 １４ 演算制御装
置
ッドタンク ５ 制御バルブ ６ 冷却水供給
ヘッダ ７ パイプノズル ８ ピットタン
ク ９ 加圧ポンプ １０ コンプレッ
サ １１ 排気弁 １２ 圧力計 １３ 水位計 １４ 演算制御装
置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 和夫 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 桑子 浩 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内
Claims (1)
- 【請求項１】 タンク内部のヘッドスペース圧力を大気
圧以上に加圧調整する手段を具備する密閉型冷却水貯蔵
タンクと、前記タンクからの排出する冷却水を柱状又は
膜状になるように金属板表裏面に供給するヘッダと、金
属板に供給した後の冷却水を再度前記タンクに注入する
加圧ポンプとを備えたことを特徴とする高温金属板水冷
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30717692A JPH06158178A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 高温金属板水冷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30717692A JPH06158178A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 高温金属板水冷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06158178A true JPH06158178A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=17965953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30717692A Withdrawn JPH06158178A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 高温金属板水冷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06158178A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103540721A (zh) * | 2013-10-01 | 2014-01-29 | 杨立斌 | 一种金属材料热处理水池 |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP30717692A patent/JPH06158178A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103540721A (zh) * | 2013-10-01 | 2014-01-29 | 杨立斌 | 一种金属材料热处理水池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |