JPS58153733A - 連続熱処理工程におけるストリツプの冷却方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ップの玲却方法及びその実施に好適な装置の提案に係り
、比較的大きな急冷速度を得さしめるとともに冷却終了
温度のコントロールが答易な冷却方法及び装置を提供せ
んとするものである。

連続焼鈍等における加熱・均熱後のストリップ冷却方法
として一般に、ｑ）水噴流浸漬冷却法、■水冷ロール接
触冷却性，■ガスジェット空冷法，■ミスト空冷法等が
広く知られているが、これら従来の冷却法はいずノ’Ｌ
も連続焼鈍等の理想的な熱リイクルを得るため一長一短
があることもまた知られているところである。即ち、連
続焼鈍ラインにおける熱処理工程は一般に加熱一均熱一
虐冷一（再加熱）一過時効からなるが、その急冷工程で
に，過時効処理における同浴（゛の析出を十分確保し、
しかも過時効処理のための再加熱を不要ならしめるため
、冷却速度がなるべく大きく、しかも冷却終了温度が過
時効処理温度付近にコントロールされた熱サイクルが理
想とされている。しかし。

このような理想的な熱サイクルを得るという観点から上
記従来の冷却法をみると、−まず、■の方法は１５００
　’Ｃ／ｌｌ＋以上の冷却速度が得られるｔ（め焼鈍後
の材質は極めて良好であるが、その冷却速度の故に冷却
終了温度のコントロールがほとんど年目」−能で、スト
リップはほぼ常温オで冷却（過冷却）されて（２まい、
次工程たる過時効処理段階で再加熱を必要とするという
エネルギー面どの問題がある。これに対（〜で・（２）
（３）■の冷却方法は、いずれも冷却速度が十＠ｉ４　
Ｑ、）の方法に較べて小さく　（（２）　：　１００〜
ｂ ・〜２５０℃／秒）、冷却終了温度のコントロールが比
較的容易である反面、゛繕却速度が小さいため固溶Ｃを
析出させるための過時効処理に長時間を要し、必然的に
設備の長大化を招くという不利がある。このようなこと
から従来より比較的高い冷却速度を得ることができ、し
かも冷却終了温度のコントロールが比較的容易な冷却力
式の提案が望まれていたものである。

本発明はこのような事情に鑑みｆｉｌｌ案されたもので
、峰の基本的！時機とするところは、ストリップを加熱
・均熱後急冷するに当り、ストリップを１９丁定の長さ
で水平ないしｇ傾斜状に通板せ］７め、このように通板
するストリップ下面に冷却流体の噴流を接触させてスｌ
−ＩＪノブを片面から冷却するようにしたことにあり、
かくすることにより、比較的置い冷却速ｊ諒を得ること
ができるとともに、冷却終了温度のコントロールを容易
に行うことができる〇−，＋　＋本発明の他の基本的特
徴とするところは、」二配方法を実施するに好適な装置
に係り、そ・：′１：。

の具体的構成は、加熱・均熱後のストリップに所定の長
さで水平ないし緩傾斜状のバスを形成せしめるための前
後通板ロールを設け、この通板ロール間を通板するス）
　ＩＪツブ下方には、該ストリップ下面との間に冷却液
体の噴流層を形成せしめるための冷却液体噴射ノズル付
テーブルをストリップ下面に而して配設したことにある
。

以−手本発明を具体的に説明する。本発明はストリップ
を加熱・均熱後急冷するに当り、ストリップを所定の長
さで水テないし緩傾州状に通板せしめ、この通板中冷却
を竹うもので、例えば第１図に示すように、加熱・均熱
後ターンダウンしたストリップ（１）に通板ロール（２
ａ）及び（２ｂ）間で水平バスを形成せしめ、さらに通
板ロール（２ｂ）でターンアップせしめて次工程（例え
ば過時効処理工程）へ送るという通板方式が採られる。

そして、本発明では上記水平ない（〜緩傾斜状に通板す
るストリップの下面に冷却液体の噴流を接触せしめるこ
とにより、ス）　ＩＪツブを片面から冷却するものであ
り、この丸め、例えば第１図に示すように水平に通板し
たストリップ（１）の下面に対向する位置に噴射ノズル
付テーブル（３）が設けられ、その噴射ノズル（４）か
ら噴射される冷却液体によりス）　ＩＪッン（り１面に
噴流層（５）（カーテンウオール）が形成せしめられる
。これによりストリップ（１）はその噴流層（５）の長
さの範囲で月面から冷却液体による冷却を受ける。この
ような冷却方式を採ることにより。

得られる冷却速度と冷却終了温度のコントロールという
而で以下のような利点が得られる。

■ス）　ｌ）ツブ表面に接するように噴流層を形成せし
めて冷却するので、冷却液体のストリップに対する密着
性を優れたものとすることができ、このため、ガスジェ
ット或いはミストによる冷却のみならず単にストリップ
に冷却液体を噴射するという方式に較べても高い冷却効
率を得ることができ、しかも冷却をストリップ片面から
行うものであるため、その冷却速度を冷却終了温度のコ
ントロールが可能な程度のものとすることができる。

（２）ストリップを水平ないし緩傾斜状に通板せしめつ
つその下面の噴流によって冷却するので、ストリップけ
ほぼＩＪ流が接触した範囲にあ−いてのみ冷却され、こ
のため単に冷却流体をストリップに噴射するという方式
に較べ、？！１８却範囲が正確に決１す、それだけ冷却
速度及び冷却終了温度のコントロールが容易になる。

■水平バス（又は緩＃Ｉ斜パス）の下（８）に噴流ｊ１
！１を形成せしめることによって冷却−するので、その
噴流層の範囲（冷却範囲）を調整することにより冷却終
了温度の任意なコントロールを行うことができ、加えて
、冷却液体の流量を調整することにより、冷却速度のコ
ントロー・ルを行うことができる。

■ス）　ＩＪツブの下面に冷却液体の噴流が接するよう
にして冷却するので、板曲上の不均一な液体流れによる
不拘−潜却を防１１−することができる。

蝋）ス）　ＩＪツブを水平ないし緩傾斜状にバスせしめ
て冷却するので、縦バス冷却にみられるような冷却液体
のたれ等を防止でき、このため不均一冷却を防止するこ
とができるとともに、冷却範囲を適正に維持することが
できる。

以上のような利点を有する本発明では、実際に４００〜
ｂ とができ％巨つかかる急冷速度において、冷却終了温度
の任意なコントロールが司詣である。

この４００〜ｂ 焼鈍尋で費求される急冷速度をほぼ満足させる程度に太
きいものである・しかもこの温度範囲は冷却終了温度の
コントロールがジ」能な範囲であシ、不発明の上記した
ような冷却方式によれば、かかるコントロールを比較的
容易に行うことができ、例えば７００〜８００　［程度
に加熱・均熱された鋼帯を３００〜５００℃程’Ｉｌｌ
。

度まで冷却して、これを過時効処理等の次二Ｆ根に送る
ことができる〇 壕だ、本発明によれば、−ヒｉ己連続焼鈍尋で理想とさ
れる冷却速度に限らず、はぼ任意の冷却速度を得ること
ができ、またその冷却終了温度のコントロールを行うこ
とができる。

本発明の方式では冷却速度は冷却流体の温度及び供給量
によって、また冷却終了温度は噴流の接触範囲（長さ）
によって決まるものであり、このため、これらを調整す
ることにより冷却速度５００℃／秒程度以下の範囲でほ
ぼ任意な冷却パターンを得ることができる・第２図は不
発明の実施例による冷却曲線を示すもので、冷却液体の
供給量はＢを基準としてＡをそのｌ／４倍、Ｃを４倍と
【７たものであり、またＬｌ　、　Ｌ、はそれぞれ１質
流による冷却範囲を示し、Ａ　＋　８１　＋　Ｃ１は冷
却範囲をＬＨとしたときの、また８１　＋　ＣＢは冷却
範囲をり、としたときの冷却曲線をそれぞれ示（〜でい
る０本人施例では上記したように冷却液体の供給′Ｊｉ
′を調整することにより、Ａで略り００℃／抄、Ｂで略
り００℃／秒、Ｃで略り００℃／秒の冷却速度が得られ
ている。ぞして、同じ冷却速度でも冷却範囲を変えるこ
とにより冷却終了温度を任意に設定し且つこれをコント
ロールし得ることが示されている。また第３図は、上記
のような冷却曲線が得られる不発明法・と過時効処理工
程を含む連続焼鈍プロセスラインに適用した場合の熱サ
イクルの一例を、従来の水噴流＆漬冷却法及びガスジェ
ット空１１！′法のそれと比較して示すものである。即
ち水噴流浸漬冷却法（損、カスジェット冷却法曲）の熱
ザイクルに対し、本発明法では（］ａ）〜（Ｉｂ）にボ
されるような熱サイクルを得るＱができるものである。

なお、不発明の冷却方式をより具体的に説明すると、−
ｈ配耐却液体は第１図に示すようにストリップ下面に配
設された噴射ノズル（４）により噴射さＪしるものであ
るが、その＠射ノズル（４）による冷却液体の１賞射方
向は凶年するようにストリップの進杓方向に向って斜め
になるようにすることが好ましく、このようにすること
により、噴流内にはストリップとの随伴流が牛じ冷却液
体のストリップ（１）に対する密着性をより良好にする
ことができるとともに、噴流の乱れを防止し冷却範囲及
び冷却効率を適正且つ一定に保つことができる。また液
体による急冷によりストリップ表面には蒸気膜が生成す
るが、上記斜め方向に対する冷却液体の噴射により、そ
の蒸気膜を初期の段階で除去することができる◇捷だ噴
流（５）は水平（又は緩傾斜）パスの全長又は一部のス
トリップ下面に接触せしめられるが、一部の場合には、
冷却液体のたれ等を防止するため水平パスの出側に形成
せしめることが好ましい。−また第４図の斜線部分Ｑ：
′）はス）　ＩＪツブ（１）下面の噴流接触部を示すも
のであるが、これに示されるように、噴流はストリップ
のセンター側根先行して接触ぜＬめるようにすることが
、冷却の均−化等の上で好第１−い。さら□ に、本発明では前記したようにストリップを緩傾斜状（
水平状態を基槃）にパスせ（７めて冷却することも可能
であり、この場合にも冷却液体のｉ、　ｉ等を防止する
ため、ストリップを出側］に向って下向きに傾斜するよ
う通板せしめることが好せしい。

捷た冷却液体としては水等適宜なものを用いることがで
きるが、冷却によって生成する酸化スケールを考えた場
合、冷却液体はそれ自体ティスケール性がある液体（例
えば有機酸）を用いるほうが好ましい。噴射ノズル（４
）と１２では下面ラミナー又は下面ミスト・ジェット等
が用いられる。

さらに冷却速度のコントロールはｑ）ノズルからの水鎮
″をコントロールする、（鏝ノズルとストリップとの間
隔を調整する。（ａ）水平パス艮手刀向にトけるノズル
数を選択し、また設置されたノズルのＯＮ　、　ＯＴｉ
’ｌ’ｉ’を行う。等に、Ｌ：り行われる。

−ま次第５図は本発明法における他の実施例１１′：。

を示すもので、水平パスの長手方向に複数配設された噴
射ノズル（４）（４）・・・の前後にパージ用の気体ノ
ズルＯｑを設置し７、噴流（５）のストリップ（１）に
対する接触部前後のストＩＪツブ面に気体ノズル０１か
ら気体を噴射し、いわば水切り的か処理を行うことによ
り、各ノズル（４）　ＶＣおけるストリップの濡れパタ
ーンを常に一定に確保［７、もって、的確ガ冷却制御を
行うようにしたものである・またストリップ（１）の上
面には気体ノズル（８）・・・から気体が噴射され、板
の上面に噴流が回り込まないようにしている。

第６図はかかる実施例におけるストリップ下面の温度分
布を例示したものであり、図中斜線部分（Ｑ）・・・・
・　はそれぞれ噴射ノズル（４）・・・に対応し７た噴
流の接触部に相当し、また各斜線部分（Ｑ）両側の部分
（８１はそれぞれ気体ノズルα０によるパージ部分に相
当する。そして不実施例では、同図に示されるように各
噴流及び気体パージにより的確ガ冷却制御が行われる。

第７図は、第５図に示した方法によって。

板厚０．８　ｍｍ　ｓ　ラインスピード３００　ｍｐｍ
のストリップを冷却（また際の冷却曲線を従来の冷却法
によるそれと比較して示したものである・図において、
Ａｌ、　Ａ２は本発明による場合で。

Ａ、が低水量密度、Ａ２が高木１“密度の噴流を用いた
場合であり、いずれも水温２０℃の冷却液体を用いたも
のである。これに対し、Ｂは１５０℃の冷却ガスによる
両面ガスジェット冷却による場合、普たＣは水噴流浸漬
冷却（水温２０℃）による場合である。これからも明ら
か々ように、不発明の上記冷却法によれば、噴流の密度
等を変えることにより４００℃／秒〜８００℃／秒程度
の任意の冷却速度が得られるものである。

次に不発明の装置について説明する。第８図及び第９図
は不発明装置の一実施例を示す本のである。不発明の装
置はス）　ＩＪツブに水平ないし緩傾斜状のパスを形成
せしめるだめの前後通板ロール（２ａ）　（２ｂ）と、
前記パス下方に配設される冷却液体噴射ノズル付テーブ
ル（３）とを備えている。

前記通板ロール（２ａ）　（２ｂ）は・そのロール間で
水平（又は緩傾斜）パスの冷却ゾーン全形成せしめるも
ので、その間隔は噴流層による冷却範囲の最大長さに対
応して決められる。

本実施例ではストリップ（１）は通板ロール（血）の入
側及び通板ロール（２ｂ）の出側でそｔｌぞ７′１垂直
状の縦パスとなっているが、これに限定されるものでか
いことは言う壕でもないＯ前記冷却液体噴射ノズル４’
Ｊのテーブル（３）はス）　ＩＪツブ（１）下面との間
に冷却液体の噴流層を形成せしめるだめのもので、スト
リップ（１）の下方にその下面に面するようにして配設
される。このデープル（３）上面には冷却液体を噴射す
るための噴射ノズル（４）（噴射［」）がその長平方向
に沿って複数形成されている。この噴射ノズル（４）は
本実施例では第１０図（イ）に示すようＶＣテーブル幅
方向で平行スリット状に構成されているが、ストリップ
幅方向及び長手方向に区って均一な噴流層を形成せしめ
るものであれば、その形状、配列は問わない３、例えば
第１０図（ロ）に示すように円形状のノズル（４５を千
鳥状１／Ｃ配置したものでもよい・但し、以上のような
噴射ノズル（４）　（４’）はその配置をなるべく省に
したほうが好ましいことは言う捷でもない。また、上記
噴射ノズル（４）　（Ｘ）は冷却液体を１自上では々く
、ストリップ進行方向に向って斜め上方（垂直方向から
略１０〜４５程度傾いた方向）に噴射するように構成さ
れている。これは前記したように噴流層内にストリップ
との随伴流を積極的に生ぜしめるようにするためである
。

」二目「１１貝身」ノズル（４）にはテーブル（３）下
部から冷却液体か供給される。本実施例ではテーブル（
３）を水平パスの全長に配設し１、その全長に目って１
ｆｉ流額を形成せしめ得るようにするとともに、噴射ノ
ズル（４）による冷却範囲（噴流層）の長さを可変とし
伯るように構成している。即ち、前記テーブル（３）下
面には、噴射ノズル（４）への冷却液体の供給を遮断す
るため、マ。

テーブル長手方向に進退ν」能なシャッタ＆（６）がＩ
ｌ［ｉ設さｔｌ、５　　シリンダ装置（７）等によりそ
のシャツタ板（６）をテーブル長手方向で進退せＥ〜め
ることにより冷却液体が供給される噴射ノズル（４）の
範囲を任意に調整し得るように々っている。これによる
冷却範囲の調整により冷却終了温肢がコントロールさね
、ることけ前述した通りである。なお、このような冷却
範囲の調整方式は上記実施例に限定されるものではすく
、谷ノズル毎又は複舷のノズル（Ｉｌ：ｌブロックとし
てこの各ブロック毎に、それぞ１１冷却液体の供給菅を
接続せしめ、この供給管のバルブ制御により冷却液体の
供給及び供給停止を行うことによって冷却範囲の長さを
調整する等、適宜な方式を採ることが可能である。

また流晋調整はいずれの方式の場合もパルプ制御等によ
り行われる。

また前記テーブル（３）の上［ｆｉｌ１ｍ方向において
・ストリップ（１）に面した部分は水平に構成され、そ
の部分に噴射ノズルが設けられているが、その部分の両
側の部分（３す（３１）は外側に向って下向きに＃４斜
しておシ、これによってストリップ下面とテーブル上面
間における冷却液体の滞留を防止（７、噴流層の温度等
を常に一定に保つとともに、冷却液体の排出をスムーズ
にすることにより液体がストリップ上面に回り込む等の
弊害を防止１−でいる。

なお、ストリップ（］）とテーブル（３）土面（噴射ノ
ズル）との間隙は、噴流層を形成せ］〜める必要上あ１
り広くなることは好ましくないが、具体的には冷却液体
の供給量（又は供給圧力）によって決められる。

さらに本実施例では、冷却液体の噴射によるストリップ
のバタツキを防止するとともに冷却液体のストリップ上
面への回り込みを防止するため、通板ロール（２ａ）　
（２ｂ）間のストリップ−ヒ万に、ストリップ（１）上
面に面するようにして気体噴射ノズル（８）が配設され
る。この気体噴射ノズル（８）は通板ロール（２ａ）　
（２ｂ）間の略全長でしかもストリップ（１）の略全幅
に任るよう配設されることが好ましい０冷却中のストリ
ップ（りはこの気体噴射ノズル（８）から噴射される気
体による気体膜によって、冷却液体の噴射圧力に抗して
支持され、同時にス）　ＩＪツブ（１）上面に回り込も
うとする液体は上記気体によつでパージされる。

冷却ゾーンの出側、より詳細には通板ロール（２ｂ）か
らターンアップした直後のストリップに対向する位置に
はパージ用ノズル（９）が配設され、冷却ゾーンから出
たストリップ（１）表面の冷却液体をパージするように
している。

なお、他の構成として、ストリップパスラインの位置を
調整′ｉｌＧ能とするため、上記通板ロール（２ａ）　
（２ｂ）をジヤツキ昇降装＃、等によシ昇降可能に構成
せしめ、或いは通板ロー、Ｌ内に熱媒、冷媒を流通せし
める婢しでこれに掬」変クラウン機能を保鳴せしめるよ
うにすることが司能である・ 以上のような装置によれは、Ｈ１望の冷却速度及び冷却
終了温度に応じて冷却液体の供給量及び冷却範囲（噴流
層）の長さを設定し、これに基づい−Ｃ噴射ノズル（４
）から冷却液体を噴射し、通板中のストリップ（１）下
面に接するようにして所定長延の噴流層を形成せしめる
ことによシストリップ（１）の冷却を行うものである。

以上述べたように１本発１！Ａ！ｊ連続焼鈍等で必要と
される急冷速度を十分満足でせ得るような冷却速度を得
ることができ、しかもその冷却終了温度を任意にコント
ロールすることが司−１１ニな方法とこのような方法を
笑施するに好適な装置を提供するものであシ、特にノ、
トリップの連続焼鈍工程等Ｖ（＝おける急冷方式として
極めて有用なものであるということができる。

【図面の簡単な説明】

Ｈ＞　１図は不発明法の一実施例を示す説明図″ｒＸあ
る。第２図は不発明法の実施例による冷却曲線を示すも
のである。第３図は本発明法を連続焼ｉゾロセスライン
に適用した場合に得られる熱サイクルを、従来の冷却法
によった場合のそれと比較して示すものである。第４図
はストリップ下面の噴流との接触部を示′ｒ説明図であ
る。第５図は本発明法の他の実施例を示す説明図である
。第６図は第５図におけるス）　ＩＪツノ°の温度分布
を示す説明図である。第７図は第５図にホす冷却法によ
る冷却曲線を従来法のそれと比較して示したものである
。第８図及び第９図は本発明装置の一実施例を概略的に
示すもので第８図は側面図、第９図は第８図中ＩＸ−Ｉ
Ｘ線に沿う断面図である。第１０図（・ｆ）及び（０）
はそれぞれ噴射ノズルの形状及び配置例を示す説明図で
ある。 図において、（１ンはストリップ゛、（２ａ）　（２ｂ
）は通板ｐ−／ｖｓ（Ｊ）はテーブル、（４）は噴射ノ
ズル、（５）は噴流層を各示す。 特許出願人　　日本鋼管株式会社 発　　明　　堝　　　上　　　野　　　　　　　　康回
　　　　　　　　　福　　　ロ］　　　脩　　　玉量　
　　　　　　　　　舌　　　ｉ　　　　血　　　武第１
図 第２図 特開昭５８−１５３７３３（７） 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ストリップを加熱・均熱後急令する（ｃ当り
   、ストリップを所定の長さで水平ないし緩傾斜状に通板
   せしめ、この水平ないし緩傾斜状に通板するス）　ＩＪ
   シッフ下面に冷却液体の噴流を接触させストリップを冷
   面から冷却することを特徴とする連続熱処理工程におけ
   るストリップの冷却方法〇
2. （２）加熱・均熱後のストＩＪツブに所定の長さで水平
   ないし緩傾斜状のパスを形成せしめるための前後通板ロ
   ールを設け、この通板ロール間を通板するストリップ下
   方には、該ストリップ下面との間に冷却液体の噴流層を
   形成せしめるための冷却液体噴射ノズル付テーブルをス
   トリップ下面に面して配設してなる連続熱処理工程にお
   けるス）　ＩＪツブの冷却装置・