JPS59110416A - 水噴射ノズル - Google Patents

水噴射ノズル

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JPS59110416A
JPS59110416A JP21918982A JP21918982A JPS59110416A JP S59110416 A JPS59110416 A JP S59110416A JP 21918982 A JP21918982 A JP 21918982A JP 21918982 A JP21918982 A JP 21918982A JP S59110416 A JPS59110416 A JP S59110416A
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trough
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cooling
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JPS6047010B2 (ja
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Sadao Ehata
江幡 貞夫
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203Cooling
    • B21B45/0209Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0233Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/26Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
    • B05B1/262Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
    • B05B1/267Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors the liquid or other fluent material being deflected in determined directions

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

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】 本発明は、水噴射ノズルに関し、さらに詳しくは、鋼材
等を冷却する際に用いられる、冷却水を噴射するノズル
であって、鋼材等の下面を冷却する簡易で、かつ能力が
大きく、しかも比較的に狭い場所にも設置し得る水噴射
ノズルに関する。
製鉄業において、鋼板の機械的性質を向上させる目的で
鋼板を高温赤熱状態から急速に冷却するいわゆる焼入れ
、または加速冷却処理が行われている。
この処理の冷却手段として鋼板の上下面に水を噴射する
方法がとられている。
鋼板の上下面に水を噴射して冷却する場合には特に下面
の冷却を如何に効率的にかつ均一に行うかについて充分
に考慮を払わねばならない。
鋼板の上面においては、ノズルから噴射された水は鋼板
上面に滞留し鋼板上面全体に亘って比較的均一にかつ効
率的に冷却が行われる。
これに反して鋼板の下面においては、ノズルから噴射さ
れた水が鋼板と衝突する部位では冷却作用をもたらすが
、衝突後の水は直ちに鋼板下面から離れて落下してしま
い、何ら冷却作用をもたらさないために均一かつ効率的
2な冷却を行なうことは困難である。
このような問題は従来技術における各種のノズル、例え
ばスプレーノズル、キリ孔ノズル、ラミナーフローノズ
ル等いずれの型式によるノズルにおいても多かれ少なか
れ共通した問題であって、これを如何に解決するかが、
従来の大きな課題であった。
そこで本発明者はこのような問題を解決するために先に
第1図の平面図および第2図の第1図におけるA−A矢
視図に示す構造の水噴射ノズルを提供した。
この水噴射ノズルlは、軸心が実質的に水平な細長いヘ
ッダー2の側面からほぼ水平に水を噴出する複数の孔2
aを該ヘッダー2の両側壁に穿設し、側面から見てほぼ
鬼門周状に湾曲した細長い形状をなし前記噴出した水流
を上向きに方向変換させる案内板3を、ヘッダー2の両
側壁に上に凹に添着した構造となっている。
この水噴射ノズル1はヘッダー2と二つの案内板3とが
一水平面内に並んで配置されており、冷却水が、案内板
3の内面に沿って一ヒに向って噴射され、その水流の相
互間隔が適当に離れているために厚板圧延ラインのよう
にテーブルローラピ・ンチが大きな場合に用いる水冷ノ
ズルとして最適であり、またこの場合テーブルローラ間
の隙間も充分に広いため配設上も問題は全くない。
しかし、この水噴射ノズル1は二つの案内板3の中間に
比較的大きな直径のヘッダー2が配置されているために
第2図で示す全幅りの寸法が大きくなり、そのために薄
板圧延ラインのようにテーブルローラピッチが小さな場
合にはテーブルローラ間の隙間が狭く、この間にこれを
配設することは不可能である。
本発明は上述のような問題を解決するためになされたも
のであり、以下にこれを詳述する。
第3図ないし第6図は本発明の一実施例であり、第3図
は平面図、第4図は第3図のB−B矢視図、第5図は第
4図のC−C矢視図、第6図はテーブルローラの下に組
み込んで水を噴射している状態における第3図のC−C
矢視と同一部の断面図である。
本実施例の水噴射ノズル11はトラフ12と案内板13
とを主要な構成要素としている。
トラフ12は長手方向と直交する断面(以後単に横断面
という)がU字形の形状をした細長い板状体であってヘ
ッダー上に一体に載設され長手方向が実質的に水平にな
るように配設される。
トラフ12はトラフ下底部においてトラフ長手方向に直
角方向に水平に噴出された水流をトラフの内面に沿って
滑らかに流し上方に向くように方向変換させるためのも
のであり、その横断面形状は半円形、深さの深いU字形
または深さの浅い幅広のU字形でもよい。
トラフ12には下底部にヘッダーに連通した冷却水を噴
出する複数個の開口12aがトラフ長手方向に列設され
る。
この開口12aは例えば直径3〜10mmφ程度の孔径
の円孔が好適で所要のピッチことに穿設される。
しかし、この間口12aは必ずしも円孔でなくても、角
孔、長方形孔、またはトラフの長手方向に切り開いたス
リット等いずれでもよい。
案内13は開口12aを通って上方に向けて導かれた水
流をトラフ12の横断面の幅方向に水平に噴出するよう
に誘導し方向変更させるものであり、開口12aを覆う
如く、かつトラフ12の底面との間に所要の隙間Gが形
成されるように、開口12aを塞がない位置でスペーサ
14をはさんでトラフ12に溶接固着される。
ヘッダー15は各開口12aに均等に水を配分供給する
だめのものであり、この実施例においては箱状のものを
トラフ12の下面に直接に溶接固着したものを示したが
その形状は限定されない。
第6図は本発明の水噴射ノズルの作用を示す横断面図で
あり、12はトラフ、12aは水を上方向に導くための
開口、13は案内、15はヘッダー、16は被冷却材、
17は被冷却材16を移送するテーブルローラ、Wl、
W2.W3は水流を示す。
ヘッダー15に供給された水は開口12aを通って上方
向に導かれ、案内13に導かれて左右方向に水平に噴出
し、更にトラフ12の内面に沿って方向を変えながら流
れ、上方向に噴射される。
この噴射水流は後述の回収された水流W3と一緒になり
、噴射水流Wlとなって被冷却材l・6の下面に衝突す
る。噴射水流W1は被冷却材15の下面に衝突した後に
その水量の約半分は水流W2となって被冷却材16の下
面に沿って水噴射ノズル11から離れる方向に疏れて冷
却作用を終えた後に落下し、またその水量の残り約半分
は水流W3となって被冷却材16の下面に沿って水噴射
ノズル11の内側の方向に流れて冷却作用をなし、反対
側から来た水流W3と衝突して方向を下向きに変え、水
噴射ノズル11のほぼ中央部に落下して回収される。
水流W3は水噴射ノズル11の中央部すなわちトラフ1
2の中に落ち込み、案内13に当り左右方向に水平に噴
出された水流と合流すると共に噴出された水流によって
付勢され水流W1の一部となって上昇する。
結局、供給された水すなわち開口12aを通過する水の
量は冷却作用を及ぼした後に廃棄される水流W2の水量
とほぼ等しくなり、従って回収され再使用される水流W
3の水量も開口12aを通過する水の量とほぼ同量とな
る。
すなわち供給される水量のほぼ2倍の水量が被冷却材1
6に噴射されることになる。
被冷却材の冷却速度はこれに噴射される水量の増加に応
じて速くなることは周知のことであり、本発明の水噴射
ノズル11は従来のスプレーノズル等に比べて同一供給
水量においてほぼ2倍の噴射水量が得られるために極め
て能率的にかつ急速に被冷却材の冷却を行うことができ
る。
例えば本発明の水噴射ノズル11を用いて冷却能力を実
測した結果、500文/min、rn′の水量密度にお
いて鋼板温度800°Cから500°Cまでの冷却速度
はスプレーノズルの1.5倍であった。
なお、以上に説明した実施例では噴射水流W1を鉛直上
方に向かうようにして水流W2と水流W3とがほぼ等量
になるようにしているがトラフ12の湾曲を郊円周以上
にし、噴射水iW1の噴き上げ方向を水噴射ノズル11
の垂直中心線側に傾ければ水の再使用分が増え、さらに
急速かつ効率的な冷却を行うことができる。
第7図は本発明の他の実施例を示す横断面図である。
この実施例における水噴射ノズル31はスペーサー34
の形状が前述実施例に比べて異なるものである。
スペーサー34は案内33によってL端が閉塞され、か
つこの案内33よりF側に軸心の孔34aに直角に穿設
された貫通孔34bのある立設管の形状をしており、ト
ラフ32の横断面内における左右方向中央部にトラフ3
2の長手方向に沿って所要のピッチでトラフ底に穿孔さ
れた複数個の孔にそれぞれ差し込まれ固着されている。
なお、スペーサー34の貫通孔34bはトラフ31の長
手方向に対して直角方向に向くように、かつトラフ31
の底部にほぼ接するような位置に設けられている。
第7図の水噴射ノズル31においてスペーサー34の軸
心の孔34aを通して導かれた水流は貫通孔34bから
水平方向に噴射され、さらにトラフ32の内面に沿って
方向を変えながら流れ上方向に噴射される。
上方向に噴射された水流は前述の第3図〜S5図の実施
例で説明したのと同様の流れ方および作用をする。
本発明の水噴射ノズルは、薄板圧延のようにテーブルロ
ーラピッチが小さい冷却帯に配設することができ、優れ
た冷却能により被冷却材下面を効率よく冷却することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来の水噴射ノズルを示し、第1図は
側面図、第2図は第1図のA−A矢視図、第3図〜第7
図は本発明の実施例を示し、第3図は平面図、第4図は
第3図のB−B矢視図、第5図、第6図は第4図のC−
C矢視図で第6図は噴射状態を示す。第7図は別の実施
例の横断面図である。 ■・・・水噴射ノズル、2,15・・・ヘッダー、2a
・・・水を噴出する複数孔、3,13・・・案内板、1
1.31・・・水噴射ノズル、12.32・・・トラフ
、12a・・・冷却水を噴出する複数個の開口、14.
34・・・スペーサ、16・・・被冷却材、17・・・
テーブルローラ、33・・・案内、34a・・・軸心の
孔、34b・・・貫通孔、Wl、W2.W3・・・水流
特許出願人  川崎製鉄株式会社 代理人  弁理士   小杉佳男 第1図 第2図 第3図 」 第5図 ノー1 第6図 第7図 、31

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. l へンダーの上にU字形トラフを載設し、該トラフの
    下底部に前記へツタ−と連通ずる開口を設け、該開口か
    ら噴出する冷却水を前記トラフ幅方向に誘導する案内を
    設けたことを特徴とする被冷却材の下面冷却用水噴射ノ
    ズル。
JP21918982A 1982-08-10 1982-12-16 水噴射ノズル Expired JPS6047010B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21918982A JPS6047010B2 (ja) 1982-12-16 1982-12-16 水噴射ノズル
EP19830304367 EP0101224B1 (en) 1982-08-10 1983-07-28 Water jet nozzle assembly
DE8383304367T DE3375647D1 (en) 1982-08-10 1983-07-28 Water jet nozzle assembly
AU17479/83A AU546810B2 (en) 1982-08-10 1983-08-01 Nozzle for cooling underside of steel plate
FI832833A FI73001C (fi) 1982-08-10 1983-08-08 Anordning vid vattensprutmunstycket.

Applications Claiming Priority (1)

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JP21918982A JPS6047010B2 (ja) 1982-12-16 1982-12-16 水噴射ノズル

Publications (2)

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JPS59110416A true JPS59110416A (ja) 1984-06-26
JPS6047010B2 JPS6047010B2 (ja) 1985-10-19

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ID=16731597

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