JPH078373B2

JPH078373B2 - 金属板の冷却装置

Info

Publication number: JPH078373B2
Application number: JP61311171A
Authority: JP
Inventors: 修竹内
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1986-12-29
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPS63168215A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、たとえば圧延直後の鋼板等の高温金属板を
冷却するための冷却装置に関するものである。

「従来の技術」この種の冷却装置としては、従来より第３図に示すもの
が広く用いられている。第３図において符号１は冷却対
象の金属板であり、2,3はその金属板１を上下から挟む
対の上ロールと下ロールである。上ロール２および下ロ
ール３は、金属板１の移送方向（図において左から右）
に沿って所定の間隔で複数組（第３図では２組のみ図示
してある）設けられていて、それら各ロール2,3を回転
させることによって金属板１を移送するようになってい
る。

互いに隣合う上ロール2,2相互間および下ロール3,3相互
間には、金属板１を挟んで対向する位置にそれぞれスプ
レイパイプ4,5が配されており、これらのスプレイパイ
プ4,5には図示しない給水源から冷却水が圧送されるよ
うになっている。そして、スプレイパイプ4,5に圧送さ
れた冷却水は、上側のスプレイパイプ４の下面、下側の
スプレイパイプ５の上面にそれぞれ形成されている多数
のノズル孔から、第３図（イ）に示すように棒状の水流
となって吐出して金属板１の上面および下面に吹き付け
られ、これにより金属板１を冷却するようになってい
る。

「発明が解決しようとする問題点」ところで、上記従来の冷却装置においては次のような問
題があった。

スプレイパイプ4,5のノズル孔から吐出される冷却
水は棒状の水流であるので、この水流が直接当たった部
分が他の部分に比して過度に冷却され、金属板１にいわ
ゆるコールドスポットが生じてしまう。

スプレイパイプ4,5から金属板１に吹き付けられた
冷却水は、第３図（イ）に示すように金属板１の表面を
上ロール2,2、下ロール3,3に向かって流れる。そして、
金属板１の下面においてはそのまま落下するが、金属板
１の上面においては第３図（ロ）に示すように上ロール
2,2にせき止められて金属板１の幅方向に流れた後、板
端から流下する。このため、金属板１の中央部分に比し
て板端部分に多量の冷却水が接触することになり、板端
部分が過度に冷却されて冷却むらが生じ、金属板１が変
形してしまうことがある。

ノズル孔からの冷却水の吐出流量の制御はスプレイ
パイプ4,5に圧送する冷却水の水圧を変えることで行う
が、水圧をあまり低くすると吐出水が棒状の水流になら
ないので、流量を最大吐出流量の1/2〜1/3程度までしか
絞ることができず、流量制御範囲が狭い。

上側のスプレイパイプ４には下面にノズル孔がある
ため、冷却完了後に上スプレイパイプ４への冷却水の圧
送を停止しても内部の冷却水が全て流出してしまうまで
吐出が停止せず、水切れが悪い。

「問題点を解決するための手段」この発明は、上記の問題点を解決するために、金属板を
上下から挟みつつ移送する複数組の対の上ロールおよび
下ロールと、互いに隣合う上ロール相互間の金属板移送
方向後方側の上ロール近傍に配設され、冷却水を前記金
属板の上面に対して吐出する上部冷却水ノズルと、前記
上ロール相互間の金属板移送方向前方側の上ロール近傍
に配設され、前記上部冷却水ノズルによって吐出された
冷却水を前記金属板の上面から吸引する吸水装置と、互
いに隣合う下ロール相互間の中央部に配設され、冷却水
を金属板の下面に向けて吐出する下部冷却水ノズルとを
具備してなり、前記上部冷却水ノズルを、前記金属板の
幅全体にわたる長さのヘッダー部と、上端部がそのヘッ
ダー部の内部に位置してそのヘッダー部に供給された冷
却水のオーバーフロー水を金属板の移送方向に吐出する
スリットノズル部とを有してなるオーバーフロー型スリ
ットノズルとし、前記吸水装置は、前記上ロールに沿っ
て延びる吸水管と、その吸水管に取り付けられて上ロー
ルと金属板の接触部に近傍から冷却水を吸引する吸水ノ
ズルとを有してなり、かつ、前記上ロール、前記上部冷
却水ノズル、前記吸水装置は、前記下ロールに対してそ
れぞれ昇降自在とされていることを特徴としている。

「作用」この発明の冷却装置では、対の上ロール、下ロールによ
って金属板を挟んで移送しつつ、移送される金属板の上
面および下面に上部冷却水ノズル、下部冷却水ノズルか
らそれぞれ冷却水を吹き付けて冷却する。上部冷却水ノ
ズルはオーバーフロー型スリットノズルとされていて、
ヘッダー部に供給された冷却水のオーバーフロー水を金
属板移送方向手前側の上ロールの近傍から金属板の移送
方向に吐出する。また、その上部冷却水ノズルから吐出
されて前方側の上ロールに向かって流れた冷却水を、そ
の上ロールの近傍において吸水装置によって吸引して排
水する。

「実施例」以下、この発明の一実施例を第１図および第２図を参照
して説明する。

第１図はこの実施例の冷却装置の概略構成を示す正面
図、第２図は第１図のII−II線視図である。図中符号11
は冷却対象の金属板、12,13はその金属板11を上下から
挟む対の上ロールと下ロールである。これらの上ロール
12、下ロール13は金属板11の移送方向に沿って複数組
（第２図では２組のみを図示している）設けられてお
り、各ロール12,12,13,13を同期させて回転させること
によって、金属板11を第２図において左から右へ向かっ
て移送するようになっている。下ロール13,13両端部を
固定架台14,14に支持されて床面上に固定的に備えられ
ているが、上ロール12,12は取付架台15,15、昇降フレー
ム16、油圧または空気圧シリンダ等の昇降駆動源17,17
を介して門型のフレーム18に支持されており、昇降駆動
源17,17を駆動することによって上ロール12,12は下ロー
ル13,13に対して昇降できるようになっている。

また、第２図に示すように、互いに隣合う下ロール13,1
3相互間の中央部には下部冷却水ノズル20が配設され、
上ロール12,12相互間の金属板移送方向後方側（第２図
において左側）の上ロール12の近傍には上部冷却水ノズ
ル21が配置されている。下部冷却水ノズル20は下ロール
13の全長よりやや長い管状のヘッダー部20aの上部に、
金属板11の幅よりやや長い幅を有するスリットノズル部
20bを上方に突出させて取り付けたものである。ヘッダ
ー部20aの下部には下部冷却水供給管22が接続されてい
て、この供給管22を通して図示しない供給源から圧送さ
れた冷却水をスリットノズル部20bから金属板11の下面
にその幅全体にわたって吹き付けるようになっている。

一方、上部冷却水ノズル21は、上ロール12の全長よりや
や長い断面角形のヘッダー部21aの下面に、金属板11の
幅よりやや長い幅を有するスリットノズル部21bが下方
に延びて取り付けられた構成となっている。ヘッダー部
21aには接続管23を介して上部冷却水供給管24が接続さ
れていて、図示しない供給源から冷却水がヘッダー部21
a供給されるようになっている。また、スリットノズル
部21bは、その上端がヘッダー部21a内の上部に位置して
いるとともにその下端部は金属板11の移送方向側に曲げ
られていて、ヘッダー部21a内に供給された冷却水のオ
ーバーフロー水を金属板11上面に近接する位置から金属
板移送方向に吐出するようにされている。

この上部冷却水ノズル21は、オーバーフロー水を吐出す
るようにしており、また、スリットノズル部21bから金
属板11の幅全体にわたって水流を吐出するので、いわゆ
るオーバーフロー型スリットノズルといわれる形式のも
のである。この形式のノズルでは吐出水流の水圧および
流速は比較的小さなものとなり、このため吐出水流はラ
ミナフロー（層流噴流）となる。

また、上ロール12,12相互間には、金属板移送方向前方
側（第２図において右側）の上ロール12に近接して吸水
管25がその上ロール12に沿って延びるように配されてお
り、この吸水管25には、金属板11の幅よりやや長い吸水
ノズル26がその先端を上ロール12と金属板11の接触部の
近傍に位置させた状態で取り付けられている。また、吸
水管25の両端は第１図に示すように吸水ヘッダー27,27
にそれぞれ接続されており、これらの吸水ヘッダー27,2
7の上部には吸気管28,28が接続され、これらの吸気管2
8,28は上ロール12,12を支持している上記の昇降フレー
ム16上に固定されている排風機29,29に接続されてい
る。さらに、吸水ヘッダー27,27の下部には排水管30,30
が下方に延びて取り付けられ、それら排水管30,30の先
端部（下端部）には所定の封水深を有するシールトラッ
プ31,31が取り付けられている。

上記の吸水管25、吸水ノズル26、吸水ヘッダー27,27、
吸気管28,28、排風機29,29、排水管30,30、シールトラ
ップ31,31は、上部冷却水ノズル21から吐出されて前方
側の上ロール12に向かって流れた冷却水を、金属板11の
上面から吸引して排水するための吸水装置32を構成する
ものであり、排風機29,29を運転することによって吸水
ヘッダー27,27および吸水管25の内部を所定の真空度
（たとえば−50mmAq〜−150mmAq程度）とし、吸水ノズ
ル26から冷却水を吸引するとともに吸引した冷却水を排
水管30,30から排水するようになっている。なお、排水
管30,30の先端部に取り付けられているシールトラップ3
1,31によって排水管30,30からの空気の流入は阻止され
るようになっていて、そのシールトラップ31,31の封水
深は排風機29,29によって得る真空度に対応して設定す
れば良い（例えば真空度が−150mmAqの場合には封水深
は200mm程度とすれば良い）。

上記の下部冷却水ノズル20は床面上に固定的に備えられ
ているが、上部冷却水ノズル21および吸水装置32は上ロ
ール12,12と同様に昇降フレーム16に取り付けられてい
て、昇降駆動源17,17を駆動することによって上ロール1
2,12とともに昇降できるようにされている。

上記構成の冷却装置では、各ロール12,12,13,13を回転
駆動して金属板11を移送しつつ、図示しない供給源から
冷却水を下部冷却水ノズル20に所定の水圧で圧送すると
ともに、上部冷却水ノズル21に対しては水圧を加えるこ
となく所定流量の冷却水を供給する。また、同時に排風
機29,29を運転して吸水管25内を所定の真空度に保持す
る。

これにより、下部冷却水ノズル20に圧送された冷却水
は、図中の矢印で示すようにスリットノズル部20bから
金属板11の幅全体にわたる水流となって金属板11の下面
に吹き付けられ、吹き付けられた冷却水は金属板11の下
面に沿って両側の下ロール13,13に向かって流れながら
落下する。

一方、上部冷却水ノズル21のヘッダー部21aに供給され
た冷却水は、スリットノズル部21bの上端からオーバー
フローすることにより、図中の矢印で示すようにスリッ
トノズル部21bの先端から金属板11の移送方向に吐出す
る。吐出された冷却水は金属板11の上面を移送方向前方
側の上ロール12に向かって流れ、その上ロール12と金属
板11の接触部に達するとそこでせき止められ、そこで直
ちに吸水ノズル26によって吸水管25に吸引され、吸水ヘ
ッダー27,27を通って排水管30,30から排水される。

この冷却装置によれば、上部冷却水ノズル21、下部冷却
水ノズル20はそれぞれ冷却水を金属板11の幅全体にわた
る水流として吐出するので、従来の棒状の水流を吹き付
ける場合のように金属板11にコールドスポットが生じる
ことがない。特に、上部冷却水ノズル21として吐出水圧
が比較的低いオーバーフロー型スリットノズルを用い、
冷却水を金属板11の上面に近接する位置からその移送方
向に吐出するようにしたので、冷却水は金属板11の上面
をその幅全体にわたって滑らかに流れていき、したがっ
て金属板11全体を均一に冷却することができる。

また、上部冷却水ノズル21から吐出され移送方向前方側
の上ロールに向かって流れた冷却水を吸水装置32によっ
て上ロール12と金属板11の接触部の近傍から吸引するよ
うにしたので、上ロール12にせき止められた冷却水がそ
の上ロール12に沿って流れて板端から落下することがな
く、したがって板端が過度に冷却されて金属板11が変形
してしまうことも防止される。

また、上部冷却水ノズル21としてオーバーフロー型スリ
ットノズルを用いたので、吐出水量の制御は上部冷却水
ノズル21のヘッダー部21aに供給する水量を変化させる
ことで容易に行うことができ、しかも、流量を最大吐出
流量の1/5程度まで絞ることが可能である。このため、
最適な水量設定を広範囲にわたって容易に行うことがで
きる。さらに、冷却が終了して上部冷却水ノズル21への
冷却水の供給を停止すれば、スリットノズル部21bから
の吐水は直ちに停止するので、水切れが極めて良い。

さらにこの冷却装置では、上部冷却水ノズル21、吸水装
置32を上ロール12,12とともに昇降させるように構成し
たので、金属板11の板厚に応じて、あるいは保守点検時
にそれらを昇降させることにより、種々の板厚の金属板
に対応できるし、保守作業も容易に行える。また、金属
板11を冷却する必要がなく単に移送するのみで良い場合
においては、上ロール12,12を引き上げて下ロール11,11
のみで移送するようにすれば、移送のための所要動力を
節約することができる。

なお、上記実施例においては、上部および下部冷却水ノ
ズルのそれぞれのスリットノズル部は金属板の幅全体に
わたる長さを有するものとしたが、必ずしもそれに限る
ものではなく、スリットノズル部を金属板の幅方向に分
割しても良い。

また、上記では対の上ロールと下ロールを２組設け、そ
れらの相互間に冷却水ノズル、吸水装置を設けた場合に
ついて述べたが、上ロールと下ロールを多数組設けて、
各組相互間に同様に冷却水ノズルと吸水装置とをそれぞ
れ設け、金属板を多段にわたって冷却することも勿論可
能である。その場合、要求される冷却条件に応じて冷却
水の吐出水量や吸水量を各段ごとに適宜設定すれば良
い。

「発明の効果」以上詳細に説明したように、この発明によれば、次のよ
うな効果が得られる。

上部冷却水ノズルとしてオーバーフロー型スリット
ノズルを用い、冷却水を金属板の上面に近接する位置か
らその移送方向に吐出するようにしたので、冷却水は金
属板11の上面をその幅全体にわたって滑らかに流れてい
き、したがって、従来のノズル孔から棒状の水流を吹き
付ける場合のようにコールドスポットが生じることがな
く、金属板全体を均一に冷却することができる。

吸水装置を備えて上ロールと金属板の接触部の近傍
から冷却水を吸引するようにしたので、上ロールにせき
止められた冷却水が上ロールに沿って流れて板端から落
下することがなく、したがって板端が過度に冷却されて
金属板が変形してしまうことが防止される。

上部冷却水ノズルとしてオーバーフロー型スリット
ノズルを用いたので、吐出水量の制御は上部冷却水ノズ
ルのヘッダー部に供給する水量を変化させれば良く、最
適な水量設定を広範囲にわたって容易に行うことができ
る。また、冷却水の供給を停止すれば、スリットノズル
部からの吐水は直ちに停止するので、水切れが極めて良
い。

上ロール、上部冷却水ノズル、吸水装置を昇降自在
に構成したので、金属板の板厚に応じて、あるいは保守
点検時にそれらを昇降させることにより、種々の板厚の
金属板に対応でき、また保守点検作業を容易に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示すもの
で、第１図はこの実施例の冷却装置の概略構成を示す正
面図、第２図は第１図におけるII−II線視図である。第３図は従来の冷却装置の概略構成を示す図であって、
このうち（イ）は側面図、（ロ）は平面図である。 11……金属板、12……上ロール、13……下ロール、17…
…昇降駆動源、20……下部冷却水ノズル、21……上部冷
却水ノズル、21a……ヘッダー部、21b……スリットノズ
ル部、25……吸水管、26……吸水ノズル、32……吸引装
置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板を上下から挟みつつ移送する複数組
の対の上ロールおよび下ロールと、互いに隣合う上ロー
ル相互間の金属板移送方向後方側の上ロール近傍に配設
され、冷却水を前記金属板の上面に対して吐出する上部
冷却水ノズルと、前記上ロール相互間の金属板移送方向
前方側の上ロール近傍に配設され、前記上部冷却水ノズ
ルによって吐出された冷却水を前記金属板の上面から吸
引する吸水装置と、互いに隣合う下ロール相互間の中央
部に配設され、冷却水を金属板の下面に向けて吐出する
下部冷却水ノズルとを具備してなり、前記上部冷却水ノ
ズルを、前記金属板の幅全体にわたる長さのヘッダー部
と、上端部がそのヘッダー部の内部に位置してそのヘッ
ダー部に供給された冷却水のオーバーフロー水を金属板
の移送方向に吐出するスリットノズル部とを有してなる
オーバーフロー型スリットノズルとし、前記吸水装置
は、前記上ロールに沿って延びる吸水管と、その吸水管
に取り付けられて上ロールと金属板の接触部の近傍から
冷却水を吸引する吸水ノズルとを有してなり、かつ、前
記上ロール、前記上部冷却水ノズル、前記吸水装置は、
前記下ロールに対してそれぞれ昇降自在とされているこ
とを特徴とする金属板の冷却装置。