JPH10216823A - 高温鋼板の冷却装置 - Google Patents

高温鋼板の冷却装置

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JPH10216823A
JPH10216823A JP2285197A JP2285197A JPH10216823A JP H10216823 A JPH10216823 A JP H10216823A JP 2285197 A JP2285197 A JP 2285197A JP 2285197 A JP2285197 A JP 2285197A JP H10216823 A JPH10216823 A JP H10216823A
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Teruo Fujibayashi
晃夫 藤林
Hiroshi Kibe
洋 木部
Akira Takane
章 多賀根
Isao Takahashi
高橋  功
Shosei Kamata
正誠 鎌田
Satoshi Kamioka
悟史 上岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱間圧延された高温鋼板を冷却するに際し、
その板幅方向両端部の過冷却を防止し、冷却むらが生ず
ることなく均一に鋼板を冷却する。 【解決手段】 熱間圧延された高温の鋼板1を挟んで、
その上下に1対の拘束ロール2,3が一定ピッチで複数
組設けられ、上拘束ロールの下流側には、鋼板1の上面
に向け冷却水を噴射するためのスリットノズル4が鋼板
の板幅方向に設けられている冷却装置において、鋼板1
の板幅方向両端部に、鋼板1から所定間隔をあけ、その
上方に鋼板と平行に設けられた水切り板7と、鋼板1と
水切り板7との間の隙間に、先端部を鋼板の中央部に向
けて挿入された空気噴射ノズル8とからなる水切り機構
6が、スリットノズル4付近の鋼板板幅方向両端部に位
置して設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、熱間圧延された
高温鋼板を板幅方向に均一に冷却するための高温鋼板の
冷却装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱間圧延された高温の鋼板は、一般に圧
延直後の水冷中に、温度分布や鋼板の形状または表面状
態の相違に起因して冷却むらが生じ、生成した冷却むら
のために、冷却後の鋼板に、変形、残留応力、材質のバ
ラツキなどの発生や、鋼板の変形による操業上のトラブ
ルが生じやすい。更に、鋼板が変形した場合には、圧延
後の精整工程においてプレスや矯正機等による成形作業
が必要になるために、コスト高になることが避けられな
かった。
【0003】上述した問題を解決し、高温の鋼板を均一
に冷却するための装置や方法が従来から種々提案されて
いる。圧延後の高温の鋼板をオンラインで移送しながら
冷却する手段としては、水平に移送される鋼板の上下面
に対し、その板幅方向に冷却水を噴射して冷却すること
が一般的である。
【0004】通常、熱間圧延直後の高温鋼板は、その板
幅方向両端部の温度が中央部の温度よりも低い温度分布
を有している。このような温度分布を是正するために
は、板幅方向両端部に対する冷却効果が、その中央部に
対する冷却効果よりも低くなるように冷却能を制御する
ことが必要である。
【0005】鋼板下面に対する冷却に関しては、下面に
衝突後の冷却水は重力によって直ちに流下するので、冷
却水を板幅方向両端部に当たらないように制御すれば、
鋼板下面両端部の温度低下を防止することができる。
【0006】しかしながら、鋼板上面に対する冷却に関
しては、上面に噴射された冷却水が、鋼板上面上を板幅
方向に流れ最終的には鋼板両端部から流出するので、鋼
板上面の板幅方向両端部が過冷却になることは避けられ
なかった。
【0007】そこで、このように、鋼板上面の板幅方向
両端部に過冷却が生じないように制御する手段につい
て、従来から種々研究されており、例えば、次のような
技術が開示されている。
【0008】(1) 特公昭59−13573号:高圧のス
プレー水を使用して、鋼板上の滞留水を誘導し排除する
(以下、先行技術1という)。
【0009】(2) 特開昭62−21414号、2141
5号:底板の吸水孔から冷却水を吸い上げ且つ空気を噴
射して、滲み出る冷却水を吹き飛ばし除去する(以下、
先行技術2という)。
【0010】(3) 特開昭55−153616号:スリッ
ト状のラミナーノズルから供給されるラミナー冷却水の
うち、板幅両端部に供給される冷却水の水量を、中央部
に供給される冷却水の水量よりも少なくすることによっ
て、鋼板端部の過冷却を防止する(以下、先行技術3と
いう)。
【0011】(4) 特開昭58−32511号:鋼板端部
のラミナーノズル直下に遮蔽物を設け、鋼板端部に流下
する冷却水をカットして、鋼板端部の過冷却を防止する
(以下、先行技術4という)。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術1によっては、大量の冷却水を制御することが困難で
あり、先行技術2によっては、鋼板端部のように面積が
広い部分では、吸水が追いつかず、また、底板を鋼板に
近づけることが困難である。また、先行技術3および先
行技術4においては、何れも鋼板上に流下した冷却水
は、鋼板上面を流れ、鋼板の板幅方向端部から流出する
ので、鋼板両端部の過冷却を防止することは不可能であ
る。
【0013】このように、従来技術では、鋼板板幅方向
両端部の過冷却を、適確には防止することができず、従
って、冷却後の鋼板に、変形、残留応力、材質のバラツ
キなどの発生や、鋼板の変形による操業上のトラブル等
の発生を防止することができなかった。
【0014】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、熱間圧延された高温鋼板を冷却するに際し、
その板幅方向両端部の過冷却を防止し、冷却むらの生ず
ることなく均一に鋼板を冷却することができる、高温鋼
板の冷却装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】この発明は、熱間圧延さ
れた高温の鋼板を挟んで、その上下に1対の拘束ロール
が一定ピッチで複数組設けられ、前記複数組の拘束ロー
ルの各上ロール下流側には、前記鋼板の上面に向け冷却
水を噴射するためのスリットノズルが、前記鋼板の板幅
方向に設けられている高温鋼板の冷却装置において、前
記鋼板の板幅方向両端部に、前記鋼板から所定間隔をあ
け、その上方に鋼板と平行に設けられた水切り板と、前
記鋼板と前記水切り板との間の隙間に、先端部を前記鋼
板の両端部から中央部に向けて挿入された空気噴射用ノ
ズルとからなる水切り機構が、前記スリットノズル付近
に、前記鋼板の板幅方向両端部に位置して設けられてい
ることに特徴を有するものである。
【0016】
【発明の実施の形態】次に、この発明を図面を参照しな
がら説明する。図1はこの発明の装置の第1実施態様を
示す概略斜視図、図2は水切り装置部分の拡大斜視図、
図3は水切り装置部分の拡大断面図である。図面に示す
ように、鋼板1を挟んでその上下に1対の拘束ロール
2,3が、鋼板1の移送方向に一定ピッチで複数組設け
られており、上拘束ロール2の下流側の鋼板上面には、
鋼板移送方向の上流側ロールから下流側ロールに向けた
スリットノズル4が設けられ、そして、鋼板下面側に
は、水中に没した円管ノズル5が板幅方向に一定ピッチ
で複数個設けられている。
【0017】このような冷却装置内を連続的に移送され
る高温の鋼板1に対し、鋼板上面側に設けられたスリッ
トノズル4から所定量の冷却水を噴出させることにより
鋼板1の上面は冷却され、そして、鋼管下面側に設けら
れた円管ノズル5から所定量の冷却水を噴射することに
より、その随伴流で生じた液流によって、鋼板1の下面
は冷却される。
【0018】この発明の装置においては、スリットノズ
ル4の噴出口付近における、鋼板1の板幅方向両端部に
位置して、水切り機構6が設けられている。水切り機構
6は、鋼板1から所定間隔をあけてその両端部上方に、
鋼板1と平行に設けられた、所定の幅および長さを有す
る、表面が平坦な水切り板7と、鋼板1と水切り板7と
の間の隙間に、先端部を鋼板1の両端部から中央部に向
けて挿入された、スリット状の空気噴射用ノズル8とか
らなっている。空気噴射用ノズル8は、水切り板7の長
さ方向に連続して複数個設けられている。
【0019】上述した構造の水切り機構6は、鋼板1の
板幅および厚さに適応できるように、鋼板1の板幅方向
に水平移動可能になっており、且つ、上部拘束ロール2
に追従して上下移動可能になっている。このような水切
り機構6は、鋼板1の移送方向に一定ピッチで複数組設
けられている拘束ロール2,3の各組相互間の下流側複
数段にわたって設けることが好ましい。
【0020】鋼板1と水切り板7との間の隙間に先端部
が挿入されたスリット状の空気噴射用ノズル8から噴射
された空気は、図3に示すように、鋼板1の両端部の各
々からその中央部に向けて流れ、水切り板7の端部にお
いて、スリットノズル4から鋼板1上に噴出した冷却水
と衝突する。その結果、鋼板1の中央部から両端部に向
けて流れる冷却水は、ノズル8から噴射された空気流に
より押し戻されて行き場を失い、水切り板7の表面上を
流れ、水切り板7の端部から排出される。従って、鋼板
1の両端部に冷却水が接触することはなく、鋼板両端部
の過冷却が防止される。
【0021】図4は、この発明の第2実施態様を示す水
切り装置部分の拡大断面図である。この実施態様におい
ては、鋼板1と水切り板7との間の隙間に、複数個の空
気噴射用ノズル8が、一定間隔をあけて設けられている
点が第1実施態様の装置と異なる。第2実施態様の装置
によれば、一定間隔をあけて設けられた各空気噴射用ノ
ズル8から、鋼板1と水切り板7との間の隙間に吹き込
まれた空気は拡がって隙間のない空気流となり、鋼板1
と水切り板7との間を流れ、水切り板7の端部におい
て、スリットノズル4から鋼板1上に噴出した冷却水と
衝突し、冷却水を水切り板7の表面上に流す。水切り板
7の表面上を流れる冷却水は、一定間隔をあけて設けら
れた複数個の空気噴射用ノズル8の空気供給管9の間を
流れ、水切り板7の端部から排出される。
【0022】この発明の装置は、上述のように構成され
ているので、冷却される鋼板1の板幅に応じ、水流制御
体6を、鋼板1の板幅方向両端部上に位置させることに
より、鋼板板幅方向両端部の過冷却は防止され、鋼板を
冷却むらの生ずることなく均一に冷却することができ
る。
【0023】
【実施例】次に、この発明を実施例により、比較例と共
に説明する。 〔実施例1〕板幅4.3m、長さ30m、厚さ25mmの
熱間圧延後の高温鋼板を、図1〜3に示した本発明の第
1実施態様の冷却装置に40mpm の速度で通過させ、下
記条件で冷却した。
【0024】 拘束ロール :1000mmピッチで20組 鋼板上面冷却用スリットノズルの冷却水流量:2000
l/m2min 鋼板下面冷却用円管ノズル:100mmピッチ 水切り機構 : 20組の拘束ロール間の後段8ゾーン
に、鋼板の板幅方向両端部に位置させて配置 水切り板 : 幅400mm、長さ800mmの長方形
状で、鋼板の表面から30mm上方の位置に配置 空気噴射ノズルからの噴射空気量:200Nl/min m 上述した条件で冷却したときの鋼板の板幅方向における
温度分布を図5に示す。図5において、(a) は冷却装置
入側における鋼板の板幅方向における温度分布であり、
(b) は鋼板を上述した条件で冷却装置に通して冷却し、
20秒経過した後の板幅方向温度分布である。
【0025】図5から明らかなように、鋼板の冷却開始
前における板幅方向両端部の温度は中央部の温度よりも
低かったが、冷却を開始して20秒経過後においては、
板幅方向両端部の温度は中央部の温度とほぼ同じになっ
た。
【0026】〔実施例2〕実施例1と同じ寸法の高温鋼
板を、図4に示した本発明の第2実施態様の冷却装置に
40mpm の速度で通過させ、下記条件で冷却した。
【0027】 拘束ロール :1000mmピッチで20組 鋼板上面冷却用スリットノズルの冷却水流量:2000
l/m2min 鋼板下面冷却用円管ノズル:100mmピッチ 水切り機構 : 20組の拘束ロール間の後段8ゾーン
に、鋼板の板幅方向両端部に位置させて配置 水切り板 : 幅400mm、長さ800mmの長方形
状で、鋼板の表面から30mm上方の位置に配置 空気噴射ノズル:50mmピッチで設けられており、各
ノズルからの噴射空気量は300Nl/min m その結果、鋼板を実施例1と同様の温度分布で冷却する
ことができた。
【0028】〔比較例〕スリットノズル4の噴出口付近
に水切り機構6が設けられていないほかは、実施例1と
同じ装置を使用し、板幅4.5m、長さ30m、厚さ2
5mmの鋼板を40mpm の速度で通過させ、下記条件で冷
却した。
【0029】拘束ロール :2000mmピッチ 鋼板上面冷却用スリットノズルの冷却水流量:2000
l/m2min 鋼板下面冷却用円管ノズル:100mmピッチ 鋼板を上述した条件で冷却装置に通し、20秒経過した
後の板幅方向温度分布を図5に(c) で示す。図5から明
らかなように、鋼板の冷却開始前における板幅方向両端
部の、中央部よりも低い温度分布は、冷却を開始して2
0秒経過後において更に拡大した。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の装置によ
れば、熱間圧延された高温鋼板を冷却するに際し、その
板幅方向両端部の過冷却が防止され、板幅方向にむらの
生ずることがなく、均一な冷却を行うことができ、歪み
の発生が防止され、板幅方向両端部の過冷却による規格
外れがなくなり製品歩留りが向上すると共に、鋼板の変
形がなくなったことから、レベラーやプレスによる精製
を行う必要がなく、従って、製造コストは引き下げら
れ、経済性が向上する等、多くの工業上有用な効果がも
たらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の装置の第1実施態様を示す概略斜視
図である。
【図2】水切り装置部分の拡大斜視図である。
【図3】水切り装置部分の拡大断面図である。
【図4】この発明の装置の第2実施態様を示す水切り装
置部分の拡大断面図である。
【図5】鋼板の板幅方向における温度分布を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 鋼板 2 上拘束ロール 3 下拘束ロール 4 スリットノズル 5 円管ノズル 6 水切り機構 7 水切り板 8 空気噴射用ノズル 9 空気供給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 功 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 鎌田 正誠 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 上岡 悟史 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱間圧延された高温の鋼板を挟んで、そ
    の上下に1対の拘束ロールが一定ピッチで複数組設けら
    れ、前記複数組の拘束ロールの各上ロール下流側には、
    前記鋼板の上面に向け冷却水を噴射するためのスリット
    ノズルが、前記鋼板の板幅方向に設けられている高温鋼
    板の冷却装置において、 前記鋼板の板幅方向両端部に、前記鋼板から所定間隔を
    あけ、その上方に鋼板と平行に設けられた水切り板と、
    前記鋼板と前記水切り板との間の隙間に、先端部を前記
    鋼板の両端部から中央部に向けて挿入された空気噴射用
    ノズルとからなる水切り機構が、前記スリットノズル付
    近の鋼板板幅方向両端部に位置して設けられていること
    を特徴とする、高温鋼板の冷却装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011001849A1 (ja) * 2009-06-30 2011-01-06 住友金属工業株式会社 鋼板の冷却装置、熱延鋼板の製造装置、及び鋼板の製造方法
KR101204914B1 (ko) 2010-06-29 2012-11-26 현대제철 주식회사 압연 장치

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