JPH08229611A - スケール除去用ノズル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 裾広がり状に噴射した高圧水４を、移動中の
金属材１の扁平表面３に対して、扁平表面の移動経路幅
方向視で、斜め方向から衝突させて、当該扁平表面３の
スケールを除去するノズル５の複数を、扁平表面の移動
経路幅方向に並設し、扁平表面３に対する高圧水４の衝
突範囲Ａを、扁平表面３の移動経路長手方向視で互いに
重複させる状態で、ノズル５毎に互いに離間させて配置
し、ノズル５の各々から扁平表面３に対して高圧水４を
噴射させる噴射角Ｂの全範囲における噴射方向を、扁平
表面３に直交する方向視で、そのノズル５による衝突範
囲Ａに隣合う衝突範囲Ａに対して交差しない方向に向け
た。 【効果】 高圧水が金属材の扁平表面に衝突した後、そ
の衝突範囲と隣合う衝突範囲に向けて流れたり飛散した
りしにくく、高圧水の衝突によって除去された除去スケ
ールも、その衝突範囲と隣合う衝突範囲に向けて飛散し
にくいから、スケールの除去効果にむらが発生しにく
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、裾広がり状に噴射した
高圧水を、例えば熱間圧延工程において、移動中の鉄鋼
材やアルミニュウム材等の金属材の扁平表面に対して、
当該扁平表面の移動経路幅方向視で、斜め方向から衝突
させて、当該扁平表面のスケールを除去するノズルの複
数が、当該扁平表面の移動経路幅方向に並設され、前記
ノズルの各々による前記扁平表面に対する高圧水の衝突
範囲が、当該扁平表面の移動経路長手方向視で互いに重
複させる状態で、ノズル毎に互いに離間させて配置され
ているスケール除去用ノズル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７，図８は、鉄鋼材やアルミニュウム
材等の金属材１の熱間圧延工程において、ローラー２上
を図中の矢印で示す方向に移動中の金属材１の扁平表面
３に高圧水４を衝突させて、その扁平表面３のスケール
を除去する従来のスケール除去用ノズル装置を示し、裾
広がり状に噴射した高圧水４を略水平な扁平表面３に対
して、図７に示すように、扁平表面３の移動経路幅方向
視である側面視で、斜め方向から衝突させて、その扁平
表面３のスケールを除去するフラットスプレーノズル５
の複数が、扁平表面３の移動経路幅方向に並設され、ノ
ズル５の各々による扁平表面３に対する高圧水４の衝突
範囲Ａが、扁平表面３の移動経路長手方向視で互いに部
分的に重複させる状態で、ノズル５毎に互いに離間させ
て配置されている。

【０００３】そして、これらのノズル５から扁平表面３
に対して高圧水４を裾広がり状に噴射させる噴射角Ｂの
噴射方向は、図８に示すように、扁平表面３に直交する
方向視である平面視で、扁平表面３の移動経路の幅方向
一端側に配置されている一つの衝突範囲Ａに対応するノ
ズル５を除いて、そのノズル５による衝突範囲Ａに隣合
う衝突範囲Ａに対して部分的に交差する方向に向けら
れ、しかも、部分的に扁平表面３の移動経路長手方向と
同じ方向に向けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この為、隣合う衝突範
囲Ａに対して部分的に交差する方向に噴射された高圧水
４は対応する衝突範囲Ａに衝突したあと、その隣合う衝
突範囲Ａに向けて流れたり飛散したりし易いから、その
流れたり飛散した水によって当該隣合う衝突範囲Ａに衝
突する高圧水４の衝突力が弱められて、スケールの除去
効果にむらが発生し易い欠点がある。

【０００５】又、隣合う衝突範囲Ａに対して部分的に交
差する方向に噴射された高圧水４が対応する衝突範囲Ａ
に衝突して除去された除去スケールも、その隣合う衝突
範囲Ａに向けて飛散し易く、当該隣合う衝突範囲Ａに衝
突するべき高圧水４が飛散してきた除去スケールに対し
て衝突し易いから、この飛散した除去スケールとの衝突
によっても、当該隣合う衝突範囲Ａに衝突するべき高圧
水４の衝突力が弱められて、スケールの除去効果にむら
が発生し易い欠点がある。

【０００６】更に、ノズル５からの高圧水４の噴射方向
が部分的に扁平表面３の移動経路長手方向と同じ方向に
向けられているから、ノズル５から噴射された高圧水４
のうちの扁平表面３の移動経路長手方向と同じ方向に噴
射された高圧水４は、扁平表面３に衝突した後、その扁
平表面３上に滞留し易く、金属材１を過度に冷却して、
その圧延工程に支障をきたすおそれがある。

【０００７】図１０は、図９（イ）に示すように、高圧
水４を裾広がり状に噴射する二個のフラットスプレーノ
ズル５を、その高圧水４が鉛板７の扁平表面３に対し
て、側面視で、斜め方向から衝突するよう並設するとと
もに、扁平表面３に対する高圧水４の衝突範囲Ａを、そ
の端部どうしを前後に互いに重複させる状態で、ノズル
５毎に互いに離間させて配置し、高圧水噴射方向上手側
の上手側衝突範囲Ａ１に対応するノズル５から扁平表面
３に対して高圧水４を噴射させる噴射角Ｂの噴射方向
を、図９（ロ）に示すように、平面視で、当該ノズル５
による衝突範囲Ａ１よりも噴射方向下手側に配置されて
いる下手側衝突範囲Ａ２と部分的に交差する方向に向け
て、これらのノズル５から同時に噴射した高圧水４の衝
突力で鉛板７の扁平表面３を掘削した場合の、その掘削
跡をハッチングで示してあり、下手側衝突範囲Ａ２のう
ちの上手側衝突範囲Ａ１と重複する部分の掘削跡Ｃが細
くなっており、このことからも、スケールの除去効果に
むらが発生していることがわかる。

【０００８】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あって、ノズルからの高圧水の噴射方向を工夫すること
により、スケールの除去効果にむらが発生しにくいスケ
ール除去用ノズル装置を提供することを目的とする。

【０００９】また、他の目的は、熱間圧延工程において
金属材の扁平表面からスケールを除去する際に、その金
属材が過度に冷却されることを防止することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為の
本発明の第１特徴構成は、裾広がり状に噴射した高圧水
を、移動中の金属材の扁平表面に対して、当該扁平表面
の移動経路幅方向視で、斜め方向から衝突させて、当該
扁平表面のスケールを除去するノズルの複数が、当該扁
平表面の移動経路幅方向に並設され、前記ノズルの各々
による前記扁平表面に対する高圧水の衝突範囲が、当該
扁平表面の移動経路長手方向視で互いに重複させる状態
で、ノズル毎に互いに離間させて配置されているスケー
ル除去用ノズル装置であって、前記ノズルの各々から前
記扁平表面に対して高圧水を裾広がり状に噴射させる噴
射角の全範囲における噴射方向が、当該扁平表面に直交
する方向視で、そのノズルによる衝突範囲に隣合う衝突
範囲に対して交差しない方向に向けられている点にあ
る。

【００１１】本発明の第２特徴構成は、前記第１特徴構
成において、前記ノズルの複数が、略水平な扁平表面の
スケールを除去するように配置され、前記ノズルの各々
から前記扁平表面に対して高圧水を裾広がり状に噴射さ
せる噴射角の全範囲における噴射方向が、当該扁平表面
に直交する方向視で、当該扁平表面の移動経路幅方向の
いずれか一方に向けられている点にある。

【００１２】本発明の第３特徴構成は、前記第２特徴構
成において、前記ノズルの各々から前記扁平表面に対し
て高圧水を裾広がり状に噴射させる噴射角の全範囲にお
ける噴射方向が、当該扁平表面に直交する方向視で、当
該扁平表面の移動経路上手側に向けられている点にあ
る。

【００１３】本発明の第４特徴構成は、前記第２又は第
３特徴構成において、前記複数のノズルを、前記扁平表
面の移動経路の一側がわにその衝突範囲が配置されてい
るノズルと、前記移動経路の他側がわにその衝突範囲が
配置されているノズルとに二分し、前記一側がわに衝突
範囲が配置されているノズルの前記扁平表面に対して高
圧水を裾広がり状に噴射させる噴射角の全範囲における
噴射方向が、当該扁平表面に直交する方向視で、その一
側がわに向けられ、前記他側がわに衝突範囲が配置され
ているノズルの前記扁平表面に対して高圧水を裾広がり
状に噴射させる噴射角の全範囲における噴射方向が、当
該扁平表面に直交する方向視で、その他側がわに向けら
れている点にある。

【００１４】

【作用】第１特徴構成による作用は次の通りである。ノ
ズルの各々から扁平表面に対して高圧水を裾広がり状に
噴射させる噴射角の全範囲における噴射方向が、当該扁
平表面に直交する方向視で、そのノズルによる衝突範囲
と隣合う衝突範囲に対して交差しない方向に向けられて
いるから、高圧水が金属材の扁平表面に衝突した後、そ
の衝突範囲と隣合う衝突範囲に向けて流れたり飛散した
りしにくい。また、高圧水の衝突によって除去された除
去スケールも、その衝突範囲と隣合う衝突範囲に向けて
飛散しにくい。

【００１５】第２特徴構成による作用は次の通りであ
る。ノズルの複数が略水平な扁平表面のスケールを除去
するように配置されているから、高圧水が扁平表面に衝
突した後、その扁平表面上に滞留しやすいが、ノズルの
各々から扁平表面に対して高圧水を裾広がり状に噴射さ
せる噴射角の全範囲における噴射方向が、当該扁平表面
に直交する方向視で、当該扁平表面の移動経路幅方向の
いずれか一方に向けられているから、高圧水が扁平表面
に衝突した後、扁平表面の移動経路幅方向のいずれか一
方に流れ易い。

【００１６】第３特徴構成による作用は次の通りであ
る。ノズルの各々から扁平表面に対して高圧水を裾広が
り状に噴射させる噴射角の全範囲における噴射方向が、
当該扁平表面に直交する方向視で、当該扁平表面の移動
経路上手側に向けられているから、高圧水が扁平表面に
衝突した後、当該扁平表面に載ったまま、その扁平表面
と共に移動しにくい。

【００１７】第４特徴構成による作用は次の通りであ
る。扁平表面の移動経路の一側がわに衝突範囲が配置さ
れているノズルから噴射された高圧水は、扁平表面に衝
突した後、その一側がわに向けて流れ易く、移動経路の
他側がわに衝突範囲が配置されているノズルから噴射さ
れた高圧水は、扁平表面に衝突した後、その他側がわに
向けて流れ易い。

【００１８】

【発明の効果】第１特徴構成のスケール除去用ノズル装
置は、高圧水が金属材の扁平表面に衝突した後、その衝
突範囲と隣合う衝突範囲に向けて流れたり飛散したりし
にくく、高圧水の衝突によって除去された除去スケール
も、その衝突範囲と隣合う衝突範囲に向けて飛散しにく
いから、スケールの除去効果にむらが発生しにくい。

【００１９】図６は、図５（イ）に示すように、高圧水
４を裾広がり状に噴射する二個のフラットスプレーノズ
ル５をその高圧水４が鉛板７の扁平表面３に対して、側
面視で、斜め方向から衝突するよう並設するとともに、
扁平表面３に対する高圧水４の衝突範囲Ａを、その端部
どうしを前後に互いに重複させる状態で、ノズル５毎に
互いに離間させて配置し、高圧水噴射方向上手側に配置
した上手側衝突範囲Ａ１に対応するノズル５から扁平表
面３に対して高圧水４を噴射させる噴射角Ｂのの全範囲
における噴射方向を、図５（ロ）に示すように、平面視
で、当該ノズル５による衝突範囲Ａ１よりも噴射方向下
手側に配置されている下手側衝突範囲Ａ２と交差しない
方向に向けて、これらのノズル５から同時に噴射した高
圧水４の衝突力で鉛板７の扁平表面３を掘削した場合
の、その掘削跡をハッチングで示してあり、図１０に示
した場合に比べて、下手側衝突範囲Ａ２の掘削跡が上手
側衝突範囲Ａ１と重複する部分に亘って略同じ太さで一
連に形成されており、このことからも、スケールの除去
効果にむらが発生しにくいことがわかる。

【００２０】第２特徴構成のスケール除去用ノズル装置
は、第１特徴構成による効果に加えて、高圧水が扁平表
面に衝突した後、扁平表面の移動経路幅方向のいずれか
一方に流れ易いから、扁平表面に衝突した後の水がその
扁平表面に滞留しにくく、熱間圧延工程において金属材
の扁平表面からスケールを除去する際に、その金属材が
過度に冷却されることを防止できる。

【００２１】第３特徴構成のスケール除去用ノズル装置
は、第２特徴構成による効果に加えて、高圧水が扁平表
面に衝突した後、当該扁平表面に載ったまま、その扁平
表面と共に移動しにくいから、熱間圧延工程において、
扁平表面からスケールを除去した後の金属材の圧延工程
に支障をきたすおそれが少ない。

【００２２】第４特徴構成のスケール除去用ノズル装置
は、第２又は第３特徴構成による効果に加えて、扁平表
面の移動経路の一側がわに衝突範囲が配置されているノ
ズルから噴射された高圧水は、扁平表面に衝突した後、
その一側がわに向けて流れ易く、移動経路の他側がわに
衝突範囲が配置されているノズルから噴射された高圧水
は、扁平表面に衝突した後、その他側がわに向けて流れ
易いから、扁平表面に衝突した後の水の略全量が、移動
経路の同じ一側がわに向けて、当該扁平表面を移動経路
幅方向に横切るように流れる場合に比べて、扁平表面に
衝突した後の水を当該扁平表面から迅速に排除でき、金
属材が過度に冷却されることを効果的に防止できる。

【００２３】

【実施例】

〔第１実施例〕図１，図２は、鉄鋼材やアルミニュウム
材等の金属材１の熱間圧延工程において、ローラー２上
を矢印方向に移動中の金属材１の略水平な上向き扁平表
面３に高圧水４を衝突させて、その扁平表面３のスケー
ルを除去するスケール除去用ノズル装置を示し、裾広が
り状に噴射した高圧水４を、移動中の扁平表面３に対し
て、図１に示すように、当該扁平表面３の移動経路幅方
向視である側面視で、斜め方向から衝突させて、当該扁
平表面３のスケールを除去するフラットスプレーノズル
５の複数が、その扁平表面３の移動経路幅方向に並設さ
れ、これらのノズル５の各々による扁平表面３に対する
高圧水４の横長の衝突範囲Ａが、扁平表面３の移動経路
長手方向視で、その端部どうしを互いに前後に重複させ
る状態で、ノズル５毎に互いに離間させて配置されてい
る。

【００２４】前記ノズル５の各々は、その噴射孔から高
圧水４を噴射させる噴射角Ｂの範囲が、ノズル中心軸線
Ｘ方向と、その中心軸線Ｘ方向よりも一側方に偏った方
向Ｙとに亘る扇形範囲に規制されている。

【００２５】そして、これらのノズル５の各々は、ノズ
ル５から扁平表面３に対して高圧水４を噴射させる噴射
角Ｂの全範囲における噴射方向を、図２に示すように、
扁平表面３に直交する方向視である平面視で、当該ノズ
ル５による高圧水４の衝突範囲Ａに隣合う衝突範囲Ａに
対して交差しない方向であって、かつ、扁平表面３の移
動経路上手側の移動経路幅方向の一方に向けて、高圧水
供給ヘッダー６に取り付けられている。

【００２６】従って、ノズル５の各々から噴射された高
圧水４は対応する衝突範囲Ａにおいて扁平表面３に衝突
し、扁平表面３に衝突した後の水は、その衝突範囲Ａよ
りも噴射方向下手側に配置した衝突範囲Ａに向けて流れ
たり飛散したりしにくい状態で、扁平表面３の側縁部か
ら落下し、また、高圧水４の衝突によって除去された除
去スケールも、その衝突範囲Ａと隣合う衝突範囲Ａに向
けて飛散しにくい。

【００２７】〔第２実施例〕図３，図４は別実施例を示
し、複数のフラットスプレーノズル５を、扁平表面３の
移動経路の一側がわにその衝突範囲Ａが配置されている
ノズル５Ａと、移動経路の他側がわにその衝突範囲Ａが
配置されているノズル５Ｂとに二分し、図４に示すよう
に、平面視で、一側がわに衝突範囲Ａが配置されている
ノズル５Ａの扁平表面３に対して高圧水４を噴射させる
噴射角Ｂの全範囲における噴射方向をその一側がわに向
け、他側がわに衝突範囲Ａが配置されているノズル５Ｂ
の扁平表面３に対して高圧水４を噴射させる噴射角Ｂの
全範囲における噴射方向をその他側がわに向けてある。

【００２８】従って、移動経路の一側がわに衝突範囲Ａ
が配置されているノズル５Ａから噴射された高圧水４
は、扁平表面３に衝突した後、その一側がわに向けて流
れ易く、移動経路の他側がわに衝突範囲Ａが配置されて
いるノズル５Ｂから噴射された高圧水は、扁平表面３に
衝突した後、その他側がわに向けて流れ易い。その他の
構成は第１実施例と同様である。

【００２９】〔その他の実施例〕 １．高圧水を裾広がり状に噴射するノズルは、扁平表面
に対する高圧水の衝突範囲が円形或いは楕円形に形成さ
れるものであっても良い。 ２．スケール除去対象面としての金属材の扁平表面は、
その扁平表面が上下方向に沿う姿勢で移動されるもので
あっても良い。 ３．本発明によるスケール除去用ノズル装置は、金属材
の熱間圧工程において使用されるものに限定されない。

【００３０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】側面図

【図２】平面図

【図３】第２実施例を示す側面図

【図４】第２実施例を示す平面図

【図５】試験方法の説明図

【図６】試験結果を示す平面図

【図７】従来技術を示す側面図

【図８】従来技術を示す平面図

【図９】試験方法の説明図

【図１０】試験結果を示す平面図

【符号の説明】

１ 金属材 ３ 扁平表面 ４ 高圧水 ５ ノズル ５Ａ ノズル ５Ｂ ノズル Ａ 衝突範囲

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 裾広がり状に噴射した高圧水（４）を、
   移動中の金属材（１）の扁平表面（３）に対して、当該
   扁平表面（３）の移動経路幅方向視で、斜め方向から衝
   突させて、当該扁平表面（３）のスケールを除去するノ
   ズル（５）の複数が、当該扁平表面（３）の移動経路幅
   方向に並設され、 前記ノズル（５）の各々による前記扁平表面（３）に対
   する高圧水（４）の衝突範囲（Ａ）が、当該扁平表面
   （３）の移動経路長手方向視で互いに重複させる状態
   で、ノズル（５）毎に互いに離間させて配置されている
   スケール除去用ノズル装置であって、 前記ノズル（５）の各々から前記扁平表面（３）に対し
   て高圧水（４）を裾広がり状に噴射させる噴射角（Ｂ）
   の全範囲における噴射方向が、当該扁平表面（３）に直
   交する方向視で、そのノズル（５）による衝突範囲
   （Ａ）に隣合う衝突範囲（Ａ）に対して交差しない方向
   に向けられているスケール除去用ノズル装置。
2. 【請求項２】 前記ノズル（５）の複数が、略水平な扁
   平表面（３）のスケールを除去するように配置され、前
   記ノズル（５）の各々から前記扁平表面（３）に対して
   高圧水（４）を裾広がり状に噴射させる噴射角（Ｂ）の
   全範囲における噴射方向が、当該扁平表面（３）に直交
   する方向視で、当該扁平表面（３）の移動経路幅方向の
   いずれか一方に向けられている請求項１記載のスケール
   除去用ノズル装置。
3. 【請求項３】 前記ノズル（５）の各々から前記扁平表
   面（３）に対して高圧水（４）を裾広がり状に噴射させ
   る噴射角（Ｂ）の全範囲における噴射方向が、当該扁平
   表面（３）に直交する方向視で、当該扁平表面（３）の
   移動経路上手側に向けられている請求項２記載のスケー
   ル除去用ノズル装置。
4. 【請求項４】 前記複数のノズル（５）を、前記扁平表
   面（３）の移動経路の一側がわにその衝突範囲（Ａ）が
   配置されているノズル（５Ａ）と、前記移動経路の他側
   がわにその衝突範囲（Ａ）が配置されているノズル（５
   Ｂ）とに二分し、 前記一側がわに衝突範囲（Ａ）が配置されているノズル
   （５Ａ）の前記扁平表面（３）に対して高圧水（４）を
   裾広がり状に噴射させる噴射角（Ｂ）の全範囲における
   噴射方向が、当該扁平表面（３）に直交する方向視で、
   その一側がわに向けられ、 前記他側がわに衝突範囲（Ａ）が配置されているノズル
   （５Ｂ）の前記扁平表面（３）に対して高圧水（４）を
   裾広がり状に噴射させる噴射角（Ｂ）の全範囲における
   噴射方向が、当該扁平表面（３）に直交する方向視で、
   その他側がわに向けられている請求項２又は３記載のス
   ケール除去用ノズル装置。