JPH08164410A - 熱間圧延金属帯の冷却装置 - Google Patents

熱間圧延金属帯の冷却装置

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JPH08164410A
JPH08164410A JP6306188A JP30618894A JPH08164410A JP H08164410 A JPH08164410 A JP H08164410A JP 6306188 A JP6306188 A JP 6306188A JP 30618894 A JP30618894 A JP 30618894A JP H08164410 A JPH08164410 A JP H08164410A
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JP
Japan
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valve
opening
cooling
cooling device
metal strip
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Withdrawn
Application number
JP6306188A
Other languages
English (en)
Inventor
Taketo Sasaki
健人 佐々木
Isao Mori
功 森
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP6306188A priority Critical patent/JPH08164410A/ja
Publication of JPH08164410A publication Critical patent/JPH08164410A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203Cooling
    • B21B45/0209Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0233Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属帯幅方向の冷却水の流量密度分布の均一
化を簡便に行え、しかも開閉弁のON/OFF時におけ
る非定常時不均一冷却を極力少なくでき、その上低コス
トでコンパクトなパイプラミナー方式の熱間圧延金属帯
の冷却装置を提供する。 【構成】 熱間仕上げ圧延機出側のランナウトテーブル
上に設けられたパイプラミナー方式の冷却装置におい
て、ヘアピンノズル1に開閉弁3と開度調節弁4が一体
化した弁機構を設けたことを特徴とする熱間圧延金属帯
の冷却装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間仕上げ圧延機出側
のランナウトテーブル上に設けられたパイプラミナー方
式の熱間圧延金属帯の冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に熱間圧延鋼帯は、温度が1250
℃近傍のスラブを複数台の圧延機からなる粗圧延機と連
続仕上げ圧延機を用いて所定の板厚に圧延後、ランナウ
トテーブル上に設けられた冷却装置により冷却し、コイ
ラーでコイル状に巻き取って、製造されている。
【0003】鋼帯の品質特性は、熱間圧延後の冷却速度
に大きく左右されるが、通常は10〜25程度に制御範
囲が分割されている冷却装置により、鋼帯の速度、温
度、熱伝達率に応じてその制御範囲の選択や冷却水の流
量制御を行い、所定の巻取り温度に制御することにより
管理されている。しかし最近ではよりきめ細かく冷却方
法をコントロールして、品質特性を向上させたり、鋼帯
の幅方向や長手方向における品質特性の均一性を向上さ
せる検討が行われるようになってきた。このためには、
上記の巻取り温度だけで制御する従来方法では不十分な
ため、より一層制御性の優れた冷却装置が必要とされ、
たとえば図5〜7に示すような種々のパイプラミナー方
式の冷却装置が提案されている。図で、1はヘアピンノ
ズル、2はヘッダー管、12はオリフィスである。図5
の装置ではヘッダー管2を2重管構造にすることによ
り、図6の装置ではヘッダー管2の中央から冷却水を供
給することにより、また図7の装置では幅方向の個々の
ヘアピンノズル1にオリフィス12を設け、その圧力を
個々のヘアピンノズル1ごとに調整することにより、鋼
帯幅方向の冷却水流量の均一分布を図っている。
【0004】また従来の冷却装置では、過渡的な開閉弁
のON/OFF時において、ウオーターハンマーによっ
て鋼帯幅方向の冷却水流量分布の均一性が劣化したり、
冷却水吐出時の応答性や水切り応答性が悪くなる。この
対策として、実公昭63ー3702号公報にはフラッパ
ーを設けた冷却装置が提案されている。これはラミナー
流の下に邪魔板(フラッパー)を設け、非定常状態時の
水流の方向を変えて鋼帯上に冷却水がかからないように
したものである。なお上記した冷却水吐出時の応答性、
水切り応答性とは、開閉弁の開/閉信号発信から定常状
態になるまでの経過時間およびその間の圧力や流量の変
動量に対する指標で、経過時間が短く、変動量が少ない
とき応答性が良いという。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示すヘッダー管を2重管構造にする方法や図6に示すヘ
ッダー管の中央から冷却水を供給する方法では、定常時
においても幅方向の冷却水流量の均一分布を十分に達成
できない。図7に示す個々のヘアピンノズルにオリフィ
スを設け、その圧力を個々のヘアピンノズルごとに調整
する方法では、リング状のオリフィスを多種多量に用意
する必要があり、しかもそのセッティングに長時間を要
する。
【0006】実公昭63ー3702号公報に記載された
フラッパーを設けた冷却装置では、無駄水が多量に発生
し、また装置が複雑で大型化する。またこの装置におい
ては、高さ方向にスペースを必要とするため金属帯とヘ
アピンノズルとの距離が長くなり冷却水のラミナー長が
切れて、冷却水は金属帯に到達する時点で乱流域とな
り、その冷却能が低下する。それを防ぐために、ノズル
径を大きくし流量を増して流速を遅くしたり、全体の流
量を抑えヘッダー管の本数を減らし1本当たりの流量を
増加したりして、ラミナー長を長くすることも考えられ
るが、いずれも幅方向の冷却むらを引き起こす恐れがあ
り有効な方法ではない。
【0007】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、金属帯幅方向の冷却水の流量密度分布
の均一化を簡便に行え、しかも開閉弁のON/OFF時
における非定常時不均一冷却を極力少なくでき、その上
低コストでコンパクトなパイプラミナー方式の熱間圧延
金属帯の冷却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】上記課題は、熱間仕上げ
圧延機出側のランナウトテーブル上に設けられたパイプ
ラミナー方式の冷却装置において、ヘアピンノズルに開
閉機能と開度調節機能が一体化した弁機構を設けたこと
を特徴とする熱間圧延金属帯の冷却装置により解決され
る。
【0009】
【作用】従来装置の開閉弁のON/OFF時における非
定常時不均一冷却は、ヘッダー管がサイホン機構になっ
ており、また開閉弁が吐出口より離れた位置にあるため
と考えられる。そこでヘアピンノズルに開閉機能を設け
ることにより、過渡的な開閉機能のON/OFF時に起
こるウオーターハンマーをヘッダー部で吸収させ、ほと
んど無視できる程度にできる。また開閉機能の位置が吐
出口の近くにくるので、冷却水吐出時の応答性や水切り
時の応答性も向上させることができる。
【0010】ヘアピンノズルに開度調節機能を設けるこ
とにより、金属帯幅方向の冷却水の流量密度分布を均一
化でき、しかも簡便にその設定を行うことができる。
【0011】ヘアピンノズルに開閉機能と開度調節機能
を設けるには、それぞれに対応した別個の弁機構を設け
ても可能ではあるが、それらを一体化することにより、
機械加工の煩雑性を避けることができ、より低コストで
コンパクトな冷却装置にすることができる。
【0012】
【実施例】
(実施例1)図1に本発明の一実施例である冷却装置の
断面図を示す。図で、1はヘアピンノズル、2はヘッダ
ー管、3は開閉弁、4は開度調節弁、5はシリンダー、
6はピストン弁、7はスプリング、8は開度調節弁4の
位置決め用治具、9は空圧または油圧供給口、10は整
流器である。パイプ状のヘッダー管2に、ブロック状の
鋼材から機械加工で製造された開閉弁3と開度調節弁4
が一体化した弁機構を備えたヘアピンノズル1が設けら
れている。
【0013】開度調節弁4は、その先端(ここではヘッ
ダー管に近い側をいう。)が細くなった棒状の弁で、棒
の後端部にはピストン弁6や開度調節弁4の位置決め用
治具8が設けられ、ピストン弁6より先のシリンダー5
には開度調節弁4の棒を囲むようにスプリング7が置か
れている。いま空圧または油圧供給口9よりシリンダー
5内に一定の圧力で空気や油を供給すると、その圧力に
よりピストン弁6が押し下げられ、開度調節弁4が下が
って開度が絞られていく。圧力を抜くとスプリング7に
よりピストン弁6が押し上げられ、開度調節弁4が元の
位置に戻る。元の状態の開度は開度調節弁4の位置決め
用治具8を調整すれば、任意に変更可能である。このよ
うな動作をする開度調節弁4が各ヘアピンノズル1に取
り付けてあるため、金属帯の幅方向の冷却水の流量密度
を簡単に調整でき、流量密度分布を均一化できるように
なった。
【0014】開閉弁3は、開度調節弁4の軸心を軸とし
て、その回りを回転し開/閉の動作を行う。図1には開
の状態が示してある。このような開閉弁3がヘアピンノ
ズル1に設けてあるため従来装置に比べ、過渡的な開閉
弁のON/OFF時に起こるウオーターハンマーの発生
をほとんど無視できる程度まで減少でき、また従来装置
に比べ、開閉弁3が吐出口のより近くにあるので冷却水
吐出時の応答性や水切り時の応答性を向上させることが
できた。
【0015】なお図1のヘアピンノズル1の先端には整
流器10が設けられているが、これによりより均一な冷
却を行うことが可能になる。
【0016】図2に本発明の別の一実施例である冷却装
置の断面図を示す。図で、11は弁機構を示し、その他
の符号は図1の場合と同じものを示す。図1の場合は開
閉弁3と開度調節弁4からなる弁機構がヘアピンノズル
1と一体化されているが、図2では、ヘッダー管2に弁
機構11を取り付け、この弁機構11の冷却水の出口に
パイプ状のヘアピンノズル1を取り付けたものである。
このような構造にすることにより、機能上は図1と全く
同様だが、その製造コストを大幅に低減できる。
【0017】図1、図2の装置は、いずれも機械加工に
よる製造上の煩雑性が少ないため比較的低コストで製造
できる。また装置自体が非常にコンパクトなため、金属
帯とヘアピンノズルとの距離をラミナー長の関係で決定
できるので、冷却能を高め、しかも冷却水量を最小量に
抑えることが可能となる。
【0018】(実施例2)図3に、本発明である熱間圧
延金属帯の冷却装置を用いて金属帯幅方向の冷却方法を
制御する冷却水の制御系統図の一例を示す。また図4
に、本発明である熱間圧延金属帯の冷却装置を用いて冷
却能を段階的に制御する冷却水の制御系統図の一例を示
す。図中の番号は、図1または図2に示した番号と同じ
ものを表す。また図3の冷却水の制御系統は幅方向に5
分割(A、B、C、D、E)、図4の冷却水の制御系統
は幅方向に2分割(A、B)されている。
【0019】図3に示す5分割の冷却水の制御系統を表
1に示すように適当に組み合わせることにより、表1に
示す材料に対応した冷却制御が可能となる。
【0020】また図4に示す2分割の冷却水の制御系統
を表2に示すように組み合わせることにより、表2に示
す3段階の冷却能で材料を冷却することができる。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、金属帯幅方向の冷却水の流量密度分布の均一
化を簡便に行え、しかも開閉弁のON/OFF時におけ
る非定常時不均一冷却を極力少なくでき、その上低コス
トでコンパクトなパイプラミナー方式の熱間圧延金属帯
の冷却装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるパイプラミナー方式の
冷却装置の断面図である。
【図2】本発明の別の一実施例であるパイプラミナー方
式の冷却装置の断面図である。
【図3】本発明の一実施例である熱間圧延金属帯の冷却
装置を用いて金属帯幅方向の冷却方法を制御する冷却水
の制御系統図の一例である。
【図4】本発明の一実施例である熱間圧延金属帯の冷却
装置を用いて冷却能を段階的に制御する冷却水の制御系
統図の一例である。
【図5】ヘッダー管を2重管としたパイプラミナー方式
の冷却装置の従来例を示す図である。
【図6】ヘッダー管の中央から冷却水を供給するパイプ
ラミナー方式の冷却装置の従来例を示す図である。
【図7】個々のヘアピンノズルにオリフィスを設けたパ
イプラミナー方式の冷却装置の従来例を示す図である。
【符号の説明】
1 ヘアピンノズル 3 開閉弁 4 開度調節弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱間仕上げ圧延機出側のランナウトテー
    ブル上に設けられたパイプラミナー方式の冷却装置にお
    いて、ヘアピンノズルに開閉機能と開度調節機能が一体
    化した弁機構を設けたことを特徴とする熱間圧延金属帯
    の冷却装置。
JP6306188A 1994-12-09 1994-12-09 熱間圧延金属帯の冷却装置 Withdrawn JPH08164410A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6306188A JPH08164410A (ja) 1994-12-09 1994-12-09 熱間圧延金属帯の冷却装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP6306188A JPH08164410A (ja) 1994-12-09 1994-12-09 熱間圧延金属帯の冷却装置

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JPH08164410A true JPH08164410A (ja) 1996-06-25

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ID=17954082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6306188A Withdrawn JPH08164410A (ja) 1994-12-09 1994-12-09 熱間圧延金属帯の冷却装置

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Effective date: 20020305