JPH1133610A - ロール冷却装置 - Google Patents
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- JPH1133610A JPH1133610A JP9192629A JP19262997A JPH1133610A JP H1133610 A JPH1133610 A JP H1133610A JP 9192629 A JP9192629 A JP 9192629A JP 19262997 A JP19262997 A JP 19262997A JP H1133610 A JPH1133610 A JP H1133610A
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- Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱間圧延機の圧延ロールの冷却効率を向上さ
せ、さらにヒートクラウンの発生を少くするロール冷却
装置を提供する。 【解決手段】 圧延ロール表面に冷却液を吹き付ける冷
却パット４，５を多段に重ね、１段目の冷却パット４の
上面または下面を２段目の冷却パット５が移動してロー
ル表面に接触するようにし、以降の段の冷却パットはそ
の前段の冷却パットの上面または下面を移動してロール
表面に接触するように構成されたロール冷却装置３であ
って、各冷却パット４，５は、圧延ロール表面に接触す
る接触部１１と、この接触部１１が接触した状態で圧延
ロール表面と間隙を構成しこの間隙が圧延ロール表面に
沿って円弧状に伸びた案内部１２と、この案内部１２と
接触部１１との間に圧延ロール軸方向に設けられ冷却液
を圧延ロール表面に吹き付けるスリット状のノズル部１
３，１４と、を有する。
せ、さらにヒートクラウンの発生を少くするロール冷却
装置を提供する。 【解決手段】 圧延ロール表面に冷却液を吹き付ける冷
却パット４，５を多段に重ね、１段目の冷却パット４の
上面または下面を２段目の冷却パット５が移動してロー
ル表面に接触するようにし、以降の段の冷却パットはそ
の前段の冷却パットの上面または下面を移動してロール
表面に接触するように構成されたロール冷却装置３であ
って、各冷却パット４，５は、圧延ロール表面に接触す
る接触部１１と、この接触部１１が接触した状態で圧延
ロール表面と間隙を構成しこの間隙が圧延ロール表面に
沿って円弧状に伸びた案内部１２と、この案内部１２と
接触部１１との間に圧延ロール軸方向に設けられ冷却液
を圧延ロール表面に吹き付けるスリット状のノズル部１
３，１４と、を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延機の圧延
ロールの表面を冷却するロール冷却装置に関する。
ロールの表面を冷却するロール冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延の場合圧延材自身が高温である
が、これに加えて圧延材の塑性変形によって生じる加工
熱、圧延材と圧延ロールとの間の摩擦熱などが発生する
ため圧延ロールが加熱される。この加熱により圧延ロー
ルの加熱部に熱膨張が生じ、凸型のヒートクラウンが生
じて圧延材の板厚が不均一になる。このためロール表面
に高圧水を吹き付けるスプレイ冷却が行われている。
が、これに加えて圧延材の塑性変形によって生じる加工
熱、圧延材と圧延ロールとの間の摩擦熱などが発生する
ため圧延ロールが加熱される。この加熱により圧延ロー
ルの加熱部に熱膨張が生じ、凸型のヒートクラウンが生
じて圧延材の板厚が不均一になる。このためロール表面
に高圧水を吹き付けるスプレイ冷却が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】スプレイ冷却は冷却効
率を高めるために高圧の冷却水を多量に供給する必要が
あり、この供給装置も大がかりなものとなる。また近年
耐摩耗性に優れた鋼材を用いたハイスロールが使用され
ているが、このハイスロールは熱伝導性が劣り、従来の
ロールに比べヒートクラウンが大きいため、多量の冷却
水で冷却しなければならないという問題点があった。
率を高めるために高圧の冷却水を多量に供給する必要が
あり、この供給装置も大がかりなものとなる。また近年
耐摩耗性に優れた鋼材を用いたハイスロールが使用され
ているが、このハイスロールは熱伝導性が劣り、従来の
ロールに比べヒートクラウンが大きいため、多量の冷却
水で冷却しなければならないという問題点があった。
【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
に創案されたものである。すなわち本発明の目的は、熱
間圧延機の圧延ロールの冷却効率を向上させ、さらにヒ
ートクラウンの発生を少くするロール冷却装置を提供す
ることにある。
に創案されたものである。すなわち本発明の目的は、熱
間圧延機の圧延ロールの冷却効率を向上させ、さらにヒ
ートクラウンの発生を少くするロール冷却装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、圧延ロール表面に冷却液を吹
き付ける冷却パットを多段に重ね、１段目の冷却パット
の上面または下面を２段目の冷却パットが移動してロー
ル表面に接触するようにし、以降の段の冷却パットはそ
の前段の冷却パットの上面または下面を移動してロール
表面に接触するように構成されたロール冷却装置であっ
て、各冷却パットは、圧延ロール表面に接触する接触部
と、この接触部が接触した状態で圧延ロール表面と間隙
を構成しこの間隙が圧延ロール表面に沿って円弧状に伸
びた案内部と、この案内部と前記接触部との間に圧延ロ
ール軸方向に設けられ冷却液を圧延ロール表面に吹き付
けるスリット状のノズル部とを有する。
め、請求項１の発明では、圧延ロール表面に冷却液を吹
き付ける冷却パットを多段に重ね、１段目の冷却パット
の上面または下面を２段目の冷却パットが移動してロー
ル表面に接触するようにし、以降の段の冷却パットはそ
の前段の冷却パットの上面または下面を移動してロール
表面に接触するように構成されたロール冷却装置であっ
て、各冷却パットは、圧延ロール表面に接触する接触部
と、この接触部が接触した状態で圧延ロール表面と間隙
を構成しこの間隙が圧延ロール表面に沿って円弧状に伸
びた案内部と、この案内部と前記接触部との間に圧延ロ
ール軸方向に設けられ冷却液を圧延ロール表面に吹き付
けるスリット状のノズル部とを有する。
【０００６】圧延ロールの表面に冷却パットの接触部を
接触させると、ロール表面に沿った円弧状の案内部とロ
ール表面との間に間隙が構成され、この間隙にノズル部
より冷却液を流すことにより冷却液の流速を高め、少量
の水流で高い冷却効果が得られる。また、冷却パットを
多段とすることにより冷却面積を容易に拡大することが
でき、かつロール径が変化してもロールの表面形状に適
合した間隙を構成することができ冷却効率の低下を回避
することができる。また１段目冷却パットを圧延材に近
けることにより、ロール中心への熱の流入を防ぐことが
できる。また、従来の高圧水を吹きつけるスプレー方式
に比べ供給する冷却液の圧力を低圧とすることができ
る。
接触させると、ロール表面に沿った円弧状の案内部とロ
ール表面との間に間隙が構成され、この間隙にノズル部
より冷却液を流すことにより冷却液の流速を高め、少量
の水流で高い冷却効果が得られる。また、冷却パットを
多段とすることにより冷却面積を容易に拡大することが
でき、かつロール径が変化してもロールの表面形状に適
合した間隙を構成することができ冷却効率の低下を回避
することができる。また１段目冷却パットを圧延材に近
けることにより、ロール中心への熱の流入を防ぐことが
できる。また、従来の高圧水を吹きつけるスプレー方式
に比べ供給する冷却液の圧力を低圧とすることができ
る。
【０００７】請求項２の発明では、前記１段目の冷却パ
ットのノズル部に圧延ロール軸方向のスリット幅をマス
クにより変えて冷却幅を可変とするスリット幅可変機構
を備える。
ットのノズル部に圧延ロール軸方向のスリット幅をマス
クにより変えて冷却幅を可変とするスリット幅可変機構
を備える。
【０００８】１段目の冷却パットには冷却液の吹き出し
幅を変化するスリット幅可変機構が設けられているの
で、ヒートクラウン形状を制御することが可能となり、
圧延材の板幅方向の厚みを均一にすることができる。
幅を変化するスリット幅可変機構が設けられているの
で、ヒートクラウン形状を制御することが可能となり、
圧延材の板幅方向の厚みを均一にすることができる。
【０００９】請求項３の発明では、前記１段目の冷却パ
ットは、圧延材を挟んだ上下圧延ロールの圧延材近傍の
ロール表面に設定されるようになっている。
ットは、圧延材を挟んだ上下圧延ロールの圧延材近傍の
ロール表面に設定されるようになっている。
【００１０】圧延ロールは圧延材により加熱され熱膨張
してヒートクラウンなどを引き起こす。上下第１段目の
冷却パットを圧延材に近いロール表面に設定することに
より、ロール円周方向の冷却開始位置を熱進入位置近傍
にすることができロールへの熱の進入を効果的に防止で
きる。
してヒートクラウンなどを引き起こす。上下第１段目の
冷却パットを圧延材に近いロール表面に設定することに
より、ロール円周方向の冷却開始位置を熱進入位置近傍
にすることができロールへの熱の進入を効果的に防止で
きる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施態様
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略す
る。図１は、本発明によるロール冷却装置の実施形態を
示す横断面図である。圧延材１を挟んで１対の圧延ロー
ル（ワークロール）２が設けられている。２ａは上圧延
ロールを示し、２ｂは下圧延ロールを示す。ロール冷却
装置３は上圧延ロール２ａ，下圧延ロール２ｂのそれぞ
れに設けられ、圧延材１を挟んでほぼ同じ位置に設けら
れている。
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略す
る。図１は、本発明によるロール冷却装置の実施形態を
示す横断面図である。圧延材１を挟んで１対の圧延ロー
ル（ワークロール）２が設けられている。２ａは上圧延
ロールを示し、２ｂは下圧延ロールを示す。ロール冷却
装置３は上圧延ロール２ａ，下圧延ロール２ｂのそれぞ
れに設けられ、圧延材１を挟んでほぼ同じ位置に設けら
れている。
【００１２】図１において、本実施形態のロール冷却装
置３は、２段に配置された冷却パット４，５よりなり、
圧延材１に近い方を１段目冷却パット４、この上または
下に設けられた方を２段目冷却パット５とする。１段目
冷却パット４はパット支持材６に固定され、パット支持
材６は図示しない装置に接続され、この装置によりロー
ル冷却装置３は圧延ロール２に装着または離脱するよう
になっている。
置３は、２段に配置された冷却パット４，５よりなり、
圧延材１に近い方を１段目冷却パット４、この上または
下に設けられた方を２段目冷却パット５とする。１段目
冷却パット４はパット支持材６に固定され、パット支持
材６は図示しない装置に接続され、この装置によりロー
ル冷却装置３は圧延ロール２に装着または離脱するよう
になっている。
【００１３】１段目冷却パット４の上面または下面は圧
延方向にレール７が設けられ、このレール７と係合し摺
動するスライドブロック８が設けられており、このスラ
イドブロック８が２段目冷却パット５の下面または上面
に取付けられている。これにより２段目冷却パット５は
１段目冷却パット４の上面または下面を摺動して圧延ロ
ール表面に接触するようになっている。パット支持材６
または１段目冷却パット４と、２段目冷却パット５の間
にはシリンダ９が設けられ、２段目冷却パット５を圧延
ロール表面に接触させ、または離脱させる。
延方向にレール７が設けられ、このレール７と係合し摺
動するスライドブロック８が設けられており、このスラ
イドブロック８が２段目冷却パット５の下面または上面
に取付けられている。これにより２段目冷却パット５は
１段目冷却パット４の上面または下面を摺動して圧延ロ
ール表面に接触するようになっている。パット支持材６
または１段目冷却パット４と、２段目冷却パット５の間
にはシリンダ９が設けられ、２段目冷却パット５を圧延
ロール表面に接触させ、または離脱させる。
【００１４】図２は上圧延ロール２ａに装着されたロー
ル冷却装置３の詳細図である。なお、下圧延ロール２ｂ
に装着されたロール冷却装置３もほぼ同様な構造であ
る。各冷却パット４，５の圧延ロール表面側には、圧延
ロール表面と密着する接触部１１が下部に設けられ、そ
の上部は接触部１１が圧延ロール表面と密着した状態で
ロール表面とわずかな間隙を構成する案内部１２が設け
られている。１段目冷却パット４の上面には圧延方向に
伸びたレール７が設けられ、このレール７と係合して摺
動するスライドブロック８が２段目冷却パット５の下面
に取付けられている。
ル冷却装置３の詳細図である。なお、下圧延ロール２ｂ
に装着されたロール冷却装置３もほぼ同様な構造であ
る。各冷却パット４，５の圧延ロール表面側には、圧延
ロール表面と密着する接触部１１が下部に設けられ、そ
の上部は接触部１１が圧延ロール表面と密着した状態で
ロール表面とわずかな間隙を構成する案内部１２が設け
られている。１段目冷却パット４の上面には圧延方向に
伸びたレール７が設けられ、このレール７と係合して摺
動するスライドブロック８が２段目冷却パット５の下面
に取付けられている。
【００１５】接触部１１と案内部１２の境界は圧延ロー
ル２の幅とほぼ等しい幅のスリット状のノズル１３が設
けられ冷却液を案内部１２とロール表面とで形成される
間隙に吹き出しロール表面を冷却する。このノズル１３
にはスリット１４が接続され、このスリット１４はヘッ
ダー１５に接続されている。ヘッダー１５には冷却液供
給管１６より冷却液が供給される。１段目冷却パット４
にはスリット幅可変機構１７が設けられスリット１４の
幅を伸縮させることにより圧延ロール２の幅方向の温度
分布を均一にし、圧延ロール２にサーマルクラウンが発
生するのを防止する。
ル２の幅とほぼ等しい幅のスリット状のノズル１３が設
けられ冷却液を案内部１２とロール表面とで形成される
間隙に吹き出しロール表面を冷却する。このノズル１３
にはスリット１４が接続され、このスリット１４はヘッ
ダー１５に接続されている。ヘッダー１５には冷却液供
給管１６より冷却液が供給される。１段目冷却パット４
にはスリット幅可変機構１７が設けられスリット１４の
幅を伸縮させることにより圧延ロール２の幅方向の温度
分布を均一にし、圧延ロール２にサーマルクラウンが発
生するのを防止する。
【００１６】図３はスリット幅可変機構１７の上部を一
部切断した断面図を示し、図４は図３のＸ−Ｘ断面図で
ある。また、図５は図４のＹ−Ｙ断面図である。スリッ
ト１４とヘッダー１５との間には整流穴２２を有する整
流板２１が設けられ、ヘッダー１５に供給された冷却液
は整流穴２２よりスリット１４に流入する。スリット１
４に流入した冷却液はさらに圧延ロール側のマスク溝１
８に入り拡散されるのでこれを出たスリット１４には図
５に示すようにスリット１４に整流機構をもたてた構造
としている。スリット１４とヘッダー１５とを囲んで角
に丸みを有する長方形のマスク溝１８が設けられ、この
マスク溝１８内に溝付ベルト状のマスク１９が嵌合して
いる。マスク１９は図６に示すようにマスク溝１８の圧
延ロール２側の両方の角に設けられた歯付プーリ２０に
よってマスク溝１８内を移動する。なお、マスク溝１８
のもう一方の角には案内用プーリ２０ａが設けられてい
る。マスク１９は図３に示すように２本の溝付ベルト
で、歯付プーリ２０を回転することによりマスク先端１
９ａがスリット１４の幅方向に移動してスリット１４の
幅方向の長さをマスク１９で覆い、スリット幅を可変と
する。左右の歯付プーリ２０は油圧モータ等により駆動
されるプーリ駆動装置２３により左右反対方向に回転さ
れる。これによりスリット１４の幅は幅中心を中心とし
て左右に拡大または縮小する。
部切断した断面図を示し、図４は図３のＸ−Ｘ断面図で
ある。また、図５は図４のＹ−Ｙ断面図である。スリッ
ト１４とヘッダー１５との間には整流穴２２を有する整
流板２１が設けられ、ヘッダー１５に供給された冷却液
は整流穴２２よりスリット１４に流入する。スリット１
４に流入した冷却液はさらに圧延ロール側のマスク溝１
８に入り拡散されるのでこれを出たスリット１４には図
５に示すようにスリット１４に整流機構をもたてた構造
としている。スリット１４とヘッダー１５とを囲んで角
に丸みを有する長方形のマスク溝１８が設けられ、この
マスク溝１８内に溝付ベルト状のマスク１９が嵌合して
いる。マスク１９は図６に示すようにマスク溝１８の圧
延ロール２側の両方の角に設けられた歯付プーリ２０に
よってマスク溝１８内を移動する。なお、マスク溝１８
のもう一方の角には案内用プーリ２０ａが設けられてい
る。マスク１９は図３に示すように２本の溝付ベルト
で、歯付プーリ２０を回転することによりマスク先端１
９ａがスリット１４の幅方向に移動してスリット１４の
幅方向の長さをマスク１９で覆い、スリット幅を可変と
する。左右の歯付プーリ２０は油圧モータ等により駆動
されるプーリ駆動装置２３により左右反対方向に回転さ
れる。これによりスリット１４の幅は幅中心を中心とし
て左右に拡大または縮小する。
【００１７】次に本実施形態の動作を説明する。先ず、
シリンダ９を収縮し２段目の冷却パット５を１段目冷却
パット４より引き込めた後、図示しない装置によりパッ
ト支持材６を移動して、上下のロール冷却装置３を上下
の圧延ロール２にそれぞれ近づけ、１段目冷却パット４
の接触部１１が圧延ロール２の表面で圧延材１に近い位
置に接触するように設定する。これにより１段目冷却パ
ット４の案内部１２とロール表面の間にはロール表面に
沿ってわずかな間隙が形成される。次にシリンダ９を伸
長して２段目冷却パット５の接触部１１を圧延ロール２
に接触させる。これにより２段目冷却パット５の案内部
１２とロール表面の間にはロール表面に沿ってわずかな
間隙が形成される。次に歯付プーリ２０を回転してスリ
ット１４の幅を圧延材１の幅に応じた幅とする。以上で
ロール冷却準備が整ったので、各冷却パット４，５のヘ
ッダー１５に冷却液を供給し、各ノズル１３より冷却液
を吐出する。
シリンダ９を収縮し２段目の冷却パット５を１段目冷却
パット４より引き込めた後、図示しない装置によりパッ
ト支持材６を移動して、上下のロール冷却装置３を上下
の圧延ロール２にそれぞれ近づけ、１段目冷却パット４
の接触部１１が圧延ロール２の表面で圧延材１に近い位
置に接触するように設定する。これにより１段目冷却パ
ット４の案内部１２とロール表面の間にはロール表面に
沿ってわずかな間隙が形成される。次にシリンダ９を伸
長して２段目冷却パット５の接触部１１を圧延ロール２
に接触させる。これにより２段目冷却パット５の案内部
１２とロール表面の間にはロール表面に沿ってわずかな
間隙が形成される。次に歯付プーリ２０を回転してスリ
ット１４の幅を圧延材１の幅に応じた幅とする。以上で
ロール冷却準備が整ったので、各冷却パット４，５のヘ
ッダー１５に冷却液を供給し、各ノズル１３より冷却液
を吐出する。
【００１８】なお、以上の実施形態では、冷却パットは
２段としたが、冷却面積を大きくする場合や、案内部１
２をロール表面にできるだけ沿わし、ロール表面と案内
部１２の間隙をさらに小さくしたい場合は３段以上にす
るとよい。
２段としたが、冷却面積を大きくする場合や、案内部１
２をロール表面にできるだけ沿わし、ロール表面と案内
部１２の間隙をさらに小さくしたい場合は３段以上にす
るとよい。
【００１９】
【発明の効果】上述したように本発明のロール冷却装置
は、次の効果を奏する。 圧延ロール表面に沿った円弧形状を有する冷却パッ
トを複数段上下ロール表面近傍に設定し、ロール表面と
冷却パットのわずかな間隙に冷却液を流し、流速を高め
ることで、わずかな液量で高い冷却効果が得られる。こ
れにより冷却液量を少なくでき、さらに、従来の高圧水
を吹きつけるスプレー方式に比べ供給する冷却液の圧力
を低圧とすることができるので、冷却液供給設備の容量
を小さくすることができる。 また１段目冷却パットを圧延材に近い位置に設定す
ることにより、冷却開始位置をロールの圧延領域に近づ
けることができ、ロール中心への圧延材からの熱の流入
を防止することができる。 冷却パットを複数段とすることで、冷却面積を拡大
するとともに、ロール径が変化しても、最適な冷却液間
隙を保持することができる。 上下１段目パットに冷却液を吐出するスリットの幅
を可変とする装置を設けることにより、圧延ロールのヒ
ートクラウン形状のコントロールが可能となる。
は、次の効果を奏する。 圧延ロール表面に沿った円弧形状を有する冷却パッ
トを複数段上下ロール表面近傍に設定し、ロール表面と
冷却パットのわずかな間隙に冷却液を流し、流速を高め
ることで、わずかな液量で高い冷却効果が得られる。こ
れにより冷却液量を少なくでき、さらに、従来の高圧水
を吹きつけるスプレー方式に比べ供給する冷却液の圧力
を低圧とすることができるので、冷却液供給設備の容量
を小さくすることができる。 また１段目冷却パットを圧延材に近い位置に設定す
ることにより、冷却開始位置をロールの圧延領域に近づ
けることができ、ロール中心への圧延材からの熱の流入
を防止することができる。 冷却パットを複数段とすることで、冷却面積を拡大
するとともに、ロール径が変化しても、最適な冷却液間
隙を保持することができる。 上下１段目パットに冷却液を吐出するスリットの幅
を可変とする装置を設けることにより、圧延ロールのヒ
ートクラウン形状のコントロールが可能となる。
【図１】本発明によるロール冷却装置の断面図である。
【図２】図１に示すロール冷却装置の拡大図である。
【図３】スリット幅可変機構を示す平面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】図４のＹ−Ｙ断面図である。
【図６】マスク、マスク溝と歯付プーリの詳細図であ
る。
る。
１ 圧延材 ２ 圧延ロール ３ ロール冷却装置 ４ １段目冷却パット ５ ２段目冷却パット ６ パット支持材 ７ レール ８ スライドブロック ９ シリンダ １１ 接触部 １２ 案内部 １３ ノズル １４ スリット １５ ヘッダー １６ 冷却液供給管 １７ スリット幅可変機構 １８ マスク溝 １９ マスク ２０ 歯付プーリ ２０ａ 案内用プーリ ２１ 整流板 ２２ 整流穴 ２３ プーリ駆動機構
Claims (3)
- 【請求項１】 圧延ロール表面に冷却液を吹き付ける冷
却パットを多段に重ね、１段目の冷却パットの上面また
は下面を２段目の冷却パットが移動してロール表面に接
触するようにし、以降の段の冷却パットはその前段の冷
却パットの上面または下面を移動してロール表面に接触
するように構成されたロール冷却装置であって、各冷却
パットは、圧延ロール表面に接触する接触部と、この接
触部が接触した状態で圧延ロール表面と間隙を構成しこ
の間隙が圧延ロール表面に沿って円弧状に伸びた案内部
と、この案内部と前記接触部との間に圧延ロール軸方向
に設けられ冷却液を圧延ロール表面に吹き付けるスリッ
ト状のノズル部と、を有することを特徴とするロール冷
却装置。 - 【請求項２】 前記１段目の冷却パットのノズル部に圧
延ロール軸方向のスリット幅をマスクにより変えて冷却
幅を可変とするスリット幅可変機構を備えたことを特徴
とする請求項１記載のロール冷却装置。 - 【請求項３】 前記１段目の冷却パットは、圧延材を挟
んだ上下圧延ロールの圧延材近傍のロール表面に設定さ
れるようになっていることを特徴とする請求項１記載の
ロール冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8281632B2 (en) | 2007-02-09 | 2012-10-09 | Centre De Recherches Metallurgiques Asbl | Device and method for cooling rollers used for rolling in a highly turbulent environment |
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1997
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| US8281632B2 (en) | 2007-02-09 | 2012-10-09 | Centre De Recherches Metallurgiques Asbl | Device and method for cooling rollers used for rolling in a highly turbulent environment |
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