JPH1080714A - 高温鋼帯の冷却ヘッダ - Google Patents
高温鋼帯の冷却ヘッダInfo
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- JPH1080714A JPH1080714A JP23544796A JP23544796A JPH1080714A JP H1080714 A JPH1080714 A JP H1080714A JP 23544796 A JP23544796 A JP 23544796A JP 23544796 A JP23544796 A JP 23544796A JP H1080714 A JPH1080714 A JP H1080714A
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- Japan
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- cooling
- cooling water
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- compressed air
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ラミナーフロー型の冷却ノズルの冷却水の停止
を迅速に行う。 【解決手段】上部ヘッダが板幅方向に所定の間隔に配置
された多数のノズルからなるラミナー方式であって、前
記多数のノズルの連通管部に冷却水噴射、停止にあわせ
て圧縮空気を供給する装置を備えた。
を迅速に行う。 【解決手段】上部ヘッダが板幅方向に所定の間隔に配置
された多数のノズルからなるラミナー方式であって、前
記多数のノズルの連通管部に冷却水噴射、停止にあわせ
て圧縮空気を供給する装置を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被冷却材を上方か
ら冷却するための冷却ヘッダに関し、例えば熱間圧延さ
れた高温鋼帯の仕上圧延に続いて行われるランアウト冷
却で行われるラミナー方式の上部冷却ヘッダに好適な高
温鋼帯の冷却ヘッダに関する。
ら冷却するための冷却ヘッダに関し、例えば熱間圧延さ
れた高温鋼帯の仕上圧延に続いて行われるランアウト冷
却で行われるラミナー方式の上部冷却ヘッダに好適な高
温鋼帯の冷却ヘッダに関する。
【０００２】
【従来の技術】冷却ヘッダの設置場所について図８に示
すホットストリップラインを参照して説明する。加熱炉
１により、１２００℃まで加熱されたスラブは粗圧延機
２および仕上圧延機群３によって所定の板厚まで圧延さ
れる。圧延されたストリップ３０はコイラ５によってい
わゆるコイルとなるが、仕上圧延機群３からコイラ５ま
での間で必要温度まで冷却装置４で冷却される。本発明
が提案している冷却水ヘッダはこの冷却装置４の中に多
数配置されている。
すホットストリップラインを参照して説明する。加熱炉
１により、１２００℃まで加熱されたスラブは粗圧延機
２および仕上圧延機群３によって所定の板厚まで圧延さ
れる。圧延されたストリップ３０はコイラ５によってい
わゆるコイルとなるが、仕上圧延機群３からコイラ５ま
での間で必要温度まで冷却装置４で冷却される。本発明
が提案している冷却水ヘッダはこの冷却装置４の中に多
数配置されている。
【０００３】最もポピュラーなヘアピン型ラミナヘッダ
では、注水停止指令があった時、サイフォン現象に起因
して、瞬時に注水が停止しない問題がある。このような
欠点を解決すべく実開昭５９−１０９１７号公報で本出
願人は冷却水ヘッダの改善に関して提案している。前記
考案をさらに改善すべく、実公昭６３−４４１６８号公
報において板幅方向の流量のバラつきとメンテナンス性
を飛躍的に向上させた。図３〜図６は実公昭６３−４４
１６８号公報の実施例である。同図により従来の技術を
説明する。図５、図６に示すように、メインヘッダ１５
より流れた水は２本の給水管１６より上部に導かれ、分
岐管１７を経由して２つの円筒１３に導かれる。円筒１
３の上には山形プレス体１８を形成するが円筒１３に付
設されたブラケット１９を介してボルト２１により冠着
してある（図３、４参照）。パッキン２５は水の漏れを
防止する目的で装着されている。円筒１３と山形プレス
体１８とが形成する空間は連通孔２２で円筒１３に連結
されている。山形プレス体１８室より円筒１３を貫通し
てノズル群１４が垂下しており、ノズル群１４の上端に
は機械加工されたオリフィス２０が蓋着されている。前
述の円筒１３に導かれた水は連通孔２２を経由して山形
プレス体１８の室内へ導かれ、さらにオリフィス２０か
らノズル群１４へと導かれ冷却に供せられる。
では、注水停止指令があった時、サイフォン現象に起因
して、瞬時に注水が停止しない問題がある。このような
欠点を解決すべく実開昭５９−１０９１７号公報で本出
願人は冷却水ヘッダの改善に関して提案している。前記
考案をさらに改善すべく、実公昭６３−４４１６８号公
報において板幅方向の流量のバラつきとメンテナンス性
を飛躍的に向上させた。図３〜図６は実公昭６３−４４
１６８号公報の実施例である。同図により従来の技術を
説明する。図５、図６に示すように、メインヘッダ１５
より流れた水は２本の給水管１６より上部に導かれ、分
岐管１７を経由して２つの円筒１３に導かれる。円筒１
３の上には山形プレス体１８を形成するが円筒１３に付
設されたブラケット１９を介してボルト２１により冠着
してある（図３、４参照）。パッキン２５は水の漏れを
防止する目的で装着されている。円筒１３と山形プレス
体１８とが形成する空間は連通孔２２で円筒１３に連結
されている。山形プレス体１８室より円筒１３を貫通し
てノズル群１４が垂下しており、ノズル群１４の上端に
は機械加工されたオリフィス２０が蓋着されている。前
述の円筒１３に導かれた水は連通孔２２を経由して山形
プレス体１８の室内へ導かれ、さらにオリフィス２０か
らノズル群１４へと導かれ冷却に供せられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
冷却ヘッダを用いた冷却では以下に示す問題点があっ
た。従来の技術では、最もポピュラーなヘアピン型ラミ
ナヘッダの欠点をサイフォン現象に起因することを解明
し、サイフォン現象を少なくしたものではあるが、注水
が停止する時間が長い問題がある。図４を参照して詳細
に説明をすると、図示されていないバルブを停止した
時、円筒１３への冷却水の供給が途絶されるので円筒１
３内及び円筒１３と山形プレス体１８とが形成する室内
の冷却水量とノズル群１４内の冷却水量のバランスから
その分水嶺に相当するオリフィス２０付近で冷却水の連
続性が保てなくなる。従って、ある一定時間の後注水が
停止するのであるがこの一定時間が問題となる。すなわ
ち、前記一定時間を要するのは円筒１３内の冷却水の流
れの慣性と、ノズル群１４内を落下する冷却水により発
生するサイフォン現像の引き力によりノズル群１４から
依然として流れ続けるからであり、いわゆるサイフォン
現象である。
冷却ヘッダを用いた冷却では以下に示す問題点があっ
た。従来の技術では、最もポピュラーなヘアピン型ラミ
ナヘッダの欠点をサイフォン現象に起因することを解明
し、サイフォン現象を少なくしたものではあるが、注水
が停止する時間が長い問題がある。図４を参照して詳細
に説明をすると、図示されていないバルブを停止した
時、円筒１３への冷却水の供給が途絶されるので円筒１
３内及び円筒１３と山形プレス体１８とが形成する室内
の冷却水量とノズル群１４内の冷却水量のバランスから
その分水嶺に相当するオリフィス２０付近で冷却水の連
続性が保てなくなる。従って、ある一定時間の後注水が
停止するのであるがこの一定時間が問題となる。すなわ
ち、前記一定時間を要するのは円筒１３内の冷却水の流
れの慣性と、ノズル群１４内を落下する冷却水により発
生するサイフォン現像の引き力によりノズル群１４から
依然として流れ続けるからであり、いわゆるサイフォン
現象である。
【０００５】本出願人はこの問題を解決するために特願
平６−３１８４２７号に開示されるヘッダを開発して、
効果を挙げているがさらに改善が望まれている。ランア
ウト冷却（冷却装置４）での冷却パターンは、ストリッ
プの機械的性質に影響を与える因子のひとつであり、ラ
ンアウトでの冷却精度の向上がストリップの機械的性質
のばらつきの減少につながる。冷却パターンのばらつき
を考慮しても、所定の機械的性質を得られるようにスト
リップ中の希少元素を余分に添加することがあるが、冷
却精度を向上させることにより、この余分希少元素を削
減することも可能となる。そのため、冷却精度を向上さ
せる目的で、冷却水停止の応答が早い冷却ヘッダが望ま
れる。
平６−３１８４２７号に開示されるヘッダを開発して、
効果を挙げているがさらに改善が望まれている。ランア
ウト冷却（冷却装置４）での冷却パターンは、ストリッ
プの機械的性質に影響を与える因子のひとつであり、ラ
ンアウトでの冷却精度の向上がストリップの機械的性質
のばらつきの減少につながる。冷却パターンのばらつき
を考慮しても、所定の機械的性質を得られるようにスト
リップ中の希少元素を余分に添加することがあるが、冷
却精度を向上させることにより、この余分希少元素を削
減することも可能となる。そのため、冷却精度を向上さ
せる目的で、冷却水停止の応答が早い冷却ヘッダが望ま
れる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を鑑
みてなされたもので、本発明者が仔細に実験を重ねた結
果、冷却水の停止時間は、バルブの応答遅れ、冷却水の
自由落下に対して大きく上回っていることを見出した。
この知見に基づき、サイフォン現象の抜本的対策を鋭意
研究したことからなされたものである。
みてなされたもので、本発明者が仔細に実験を重ねた結
果、冷却水の停止時間は、バルブの応答遅れ、冷却水の
自由落下に対して大きく上回っていることを見出した。
この知見に基づき、サイフォン現象の抜本的対策を鋭意
研究したことからなされたものである。
【０００７】本発明は、熱間仕上圧延に続いて行うラン
アウトテーブル冷却で、被冷却材幅方向に伸びる冷却水
ヘッダを上下に配置して該ヘッダから冷却水を供給する
装置において、上部ヘッダが板幅方向に所定の間隔に配
置された多数のノズルからなるラミナー方式であって、
前記多数のノズルの連通管部に冷却水噴射、停止にあわ
せて圧縮空気を供給する装置を備えたことを特徴とする
高温鋼帯の冷却ヘッダである。従って、サイフォン現象
により引き力が発生しても空気の進入により冷却水の連
続体としての作用は瞬時して解消されるのである。サイ
フォン現象自体が冷却水の連続体としての作用であるか
ら、サイフォン現像が解消され、冷却水は瞬時に停止す
るのである。
アウトテーブル冷却で、被冷却材幅方向に伸びる冷却水
ヘッダを上下に配置して該ヘッダから冷却水を供給する
装置において、上部ヘッダが板幅方向に所定の間隔に配
置された多数のノズルからなるラミナー方式であって、
前記多数のノズルの連通管部に冷却水噴射、停止にあわ
せて圧縮空気を供給する装置を備えたことを特徴とする
高温鋼帯の冷却ヘッダである。従って、サイフォン現象
により引き力が発生しても空気の進入により冷却水の連
続体としての作用は瞬時して解消されるのである。サイ
フォン現象自体が冷却水の連続体としての作用であるか
ら、サイフォン現像が解消され、冷却水は瞬時に停止す
るのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施例を図１〜
図２を参照して説明する。図１〜図２は図５〜図６に示
す従来技術のヘッダと対比するように示した図であり、
本発明の特徴を端的に表わしているものである。なお、
図３、図４に示す従来のヘッダの詳細については、同様
の構造でも本発明を適用することができるので同図によ
り説明する。従来技術ではノズル群１４のうち、幅方向
両端部の２本（短くしたノズル６）は短くしてあるに対
し、本発明の図１では同様の長さとしてあるが、従来技
術と同様に両端を短くしても本発明の効果が損なわれる
わけではない。
図２を参照して説明する。図１〜図２は図５〜図６に示
す従来技術のヘッダと対比するように示した図であり、
本発明の特徴を端的に表わしているものである。なお、
図３、図４に示す従来のヘッダの詳細については、同様
の構造でも本発明を適用することができるので同図によ
り説明する。従来技術ではノズル群１４のうち、幅方向
両端部の２本（短くしたノズル６）は短くしてあるに対
し、本発明の図１では同様の長さとしてあるが、従来技
術と同様に両端を短くしても本発明の効果が損なわれる
わけではない。
【０００９】冷却水３１は円筒１３から山形プレス体１
８に導かれ、ノズル１４より鉛直下方に落ちるのである
が、冷却水３１の停止が必要になった場合には、図示し
ていない冷却水噴射弁を閉止すると同時に圧縮空気噴射
弁１０を開放するのである。これにより山形プレス体１
８内部に充満した冷却水は連続体としての機能を果たさ
なくなり、ノズル１４内の冷却水の落下により冷却水は
停止する。
８に導かれ、ノズル１４より鉛直下方に落ちるのである
が、冷却水３１の停止が必要になった場合には、図示し
ていない冷却水噴射弁を閉止すると同時に圧縮空気噴射
弁１０を開放するのである。これにより山形プレス体１
８内部に充満した冷却水は連続体としての機能を果たさ
なくなり、ノズル１４内の冷却水の落下により冷却水は
停止する。
【００１０】このようにして水切時間は短縮されるので
あるが、本発明者らの実験によると圧縮空気供給の効果
は予想より大きいことが判った。すなわち、当初は冷却
水の連続体としての効果を絶つことを圧縮空気の役割と
したが、ある程度以上の圧力であれば山形プレス体１８
内の冷却水をノズル１４と円筒１３に押し込むことによ
ってより早く冷却水３１の停止ができる。圧縮空気の圧
力は厳密に制御されるべきものではなく適当に高い圧力
であれば良い。もちろん冷却水の圧力より高い場合には
前記冷却水を押し込む効果が発生するので好ましいが、
冷却水の圧力以下であっても図示していない冷却水噴射
弁が完全閉止した後には効果を発揮するので問題ない。
ちなみに図２に示した演算部２６は、本発明の圧縮空気
噴射弁１０制御タイミングを演算する機能を有するもの
である。
あるが、本発明者らの実験によると圧縮空気供給の効果
は予想より大きいことが判った。すなわち、当初は冷却
水の連続体としての効果を絶つことを圧縮空気の役割と
したが、ある程度以上の圧力であれば山形プレス体１８
内の冷却水をノズル１４と円筒１３に押し込むことによ
ってより早く冷却水３１の停止ができる。圧縮空気の圧
力は厳密に制御されるべきものではなく適当に高い圧力
であれば良い。もちろん冷却水の圧力より高い場合には
前記冷却水を押し込む効果が発生するので好ましいが、
冷却水の圧力以下であっても図示していない冷却水噴射
弁が完全閉止した後には効果を発揮するので問題ない。
ちなみに図２に示した演算部２６は、本発明の圧縮空気
噴射弁１０制御タイミングを演算する機能を有するもの
である。
【００１１】冷却水圧力は通常２０ｋＰａ程度であり、
ホットストリップラインで種々のエアパージ等に用いて
いるコンプレッサの圧力は４００ｋＰａ程度なので新た
な圧縮空気源は必要としないし、使用空気量は山形プレ
ス体１８を充満させるだけで必要かつ充分なので、せい
ぜい０．０００５Ｎｍ3 ／ヘッダ程度でありホットスト
リップラインでは計測も困難な程度の微量である。
ホットストリップラインで種々のエアパージ等に用いて
いるコンプレッサの圧力は４００ｋＰａ程度なので新た
な圧縮空気源は必要としないし、使用空気量は山形プレ
ス体１８を充満させるだけで必要かつ充分なので、せい
ぜい０．０００５Ｎｍ3 ／ヘッダ程度でありホットスト
リップラインでは計測も困難な程度の微量である。
【００１２】すなわち非常に少ない設備投資額と非常に
少ないランニングコストにより高精度の冷却が可能とな
るヘッダを供給できた。図７に本発明者が実験により得
た水切時間をチャートにして図示した。曲線Ａは冷却水
噴射弁指令の開閉を示すタイムチャート、曲線Ｂは圧縮
空気噴射弁指令の開閉を示すチャートである。従来のヘ
アピン型ラミナフローノズルでは曲線Ｃのように冷却水
噴射弁閉止後の時間遅れが大きい。実公昭６３−４４１
６８号によるヘッダでは曲線Ｄのように改善され、さら
にその改善技術では曲線Ｅのように遅れ時間は時間ｅと
なる。本発明の実施例では曲線Ｆのように圧縮空気噴射
弁が開放した直後に応答し、従来技術より応答完了時間
ｄも最短となる。なお図中ａ、およびｃは避けようがな
いバルブの応答遅れ時間である。この時の冷却水圧力は
１５ｋＰａで供給した圧縮空気は３００ｋＰａであった
が、従来のどのタイプよりも早く応答していることが判
る。
少ないランニングコストにより高精度の冷却が可能とな
るヘッダを供給できた。図７に本発明者が実験により得
た水切時間をチャートにして図示した。曲線Ａは冷却水
噴射弁指令の開閉を示すタイムチャート、曲線Ｂは圧縮
空気噴射弁指令の開閉を示すチャートである。従来のヘ
アピン型ラミナフローノズルでは曲線Ｃのように冷却水
噴射弁閉止後の時間遅れが大きい。実公昭６３−４４１
６８号によるヘッダでは曲線Ｄのように改善され、さら
にその改善技術では曲線Ｅのように遅れ時間は時間ｅと
なる。本発明の実施例では曲線Ｆのように圧縮空気噴射
弁が開放した直後に応答し、従来技術より応答完了時間
ｄも最短となる。なお図中ａ、およびｃは避けようがな
いバルブの応答遅れ時間である。この時の冷却水圧力は
１５ｋＰａで供給した圧縮空気は３００ｋＰａであった
が、従来のどのタイプよりも早く応答していることが判
る。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば次の効果を奏する。 １）ストリップの引っ張り強さ等の機械的性質のばらつ
きを小さくすることができたので希少金属の添加量を削
減できた。 ２）早い応答を利用した冷却パターンに対応できるよう
になったので、新規製品開発ができた。
きを小さくすることができたので希少金属の添加量を削
減できた。 ２）早い応答を利用した冷却パターンに対応できるよう
になったので、新規製品開発ができた。
【図１】実施例の冷却ヘッダの側面図である。
【図２】実施例の冷却ヘッダの正面図である。
【図３】従来の冷却ヘッダの細部縦断面図である。
【図４】従来の冷却ヘッダの細部横断面図である。
【図５】従来の冷却ヘッダの細部側面図である。
【図６】従来の冷却ヘッダの細部正面図である。
【図７】比較例及び実施例の作動タイムチャートであ
る。
る。
【図８】熱間圧延の全体説明図である。
１ 加熱炉 ２ 粗圧延機 ３ 仕上圧延機群 ４ 冷却装置 ５ コイラ ６ 短くしたノズル ９ テーブルローラ １０ 圧縮空気噴射弁 １３ 円筒 １４ ノズル群 １５ メインヘッダ １６ 給水管 １７ 分岐管 １８ 山形プレス体 １９ ブラケット ２０ オリフィス ２１ ボルト ２２ 連通孔 ２５ パッキン ２６ 演算部 ３０ ストリップ ３１ 冷却水
Claims (2)
- 【請求項１】 熱間仕上圧延に続いて行うランアウトテ
ーブル冷却で、被冷却材幅方向に伸びる冷却水ヘッダを
上下に配置して該ヘッダから冷却水を供給する装置にお
いて、上部ヘッダが板幅方向に所定の間隔に配置された
多数のノズルからなるラミナー方式であって、前記多数
のノズルの連通管部に冷却水噴射、停止にあわせて圧縮
空気を供給する装置を備えたことを特徴とする高温鋼帯
の冷却ヘッダ。 - 【請求項２】 前記圧縮空気は冷却水の圧力よりも高圧
であることを特徴とする請求項１記載の高温鋼帯の冷却
ヘッダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23544796A JPH1080714A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 高温鋼帯の冷却ヘッダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23544796A JPH1080714A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 高温鋼帯の冷却ヘッダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080714A true JPH1080714A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=16986252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23544796A Withdrawn JPH1080714A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 高温鋼帯の冷却ヘッダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1080714A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100402134B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2003-10-17 | 주식회사 포스코 | 주수개폐 성능이 우수한 층류냉각 헤더 |
| JP2009220158A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Jfe Steel Corp | 鋼材の冷却装置および冷却方法 |
| JP2011167740A (ja) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Jfe Steel Corp | 熱鋼板の冷却装置 |
| US8349247B2 (en) * | 2007-05-11 | 2013-01-08 | Nippon Steel Corporation | Controlled cooling apparatus and cooling method of steel plate |
| KR101353630B1 (ko) * | 2011-12-23 | 2014-01-20 | 주식회사 포스코 | 고온소재 냉각장치 |
| CN104338764A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-02-11 | 江苏永钢集团有限公司 | 活套内部自动吹扫装置 |
| CN105537289A (zh) * | 2016-01-03 | 2016-05-04 | 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 | 一种酸洗带钢自动吹边装置及其控制方法 |
| JP2022552551A (ja) * | 2019-10-17 | 2022-12-16 | ダニエリ アンド シー．オフィス メカニケ エスピーエー | 金属ストリップを冷却するためのディストリビュータチューブ |
-
1996
- 1996-09-05 JP JP23544796A patent/JPH1080714A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2022552551A (ja) * | 2019-10-17 | 2022-12-16 | ダニエリ アンド シー．オフィス メカニケ エスピーエー | 金属ストリップを冷却するためのディストリビュータチューブ |
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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: 20031202 |