JPS5938286B2 - 金属ストリツプの冷却方法 - Google Patents
金属ストリツプの冷却方法Info
- Publication number
- JPS5938286B2 JPS5938286B2 JP6164877A JP6164877A JPS5938286B2 JP S5938286 B2 JPS5938286 B2 JP S5938286B2 JP 6164877 A JP6164877 A JP 6164877A JP 6164877 A JP6164877 A JP 6164877A JP S5938286 B2 JPS5938286 B2 JP S5938286B2
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- Japan
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- temperature
- strip
- drying
- water
- cooling
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- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属ストリップの連続焼鈍において焼鈍炉から
送出される金属ストリップを常温に近い温度まで冷却す
る方法に関するものである。
送出される金属ストリップを常温に近い温度まで冷却す
る方法に関するものである。
金属ストリップとくに冷間圧延された鋼ストリップ（以
下たんにストリップという）の連続焼鈍において、焼鈍
炉から出側設備（調質圧延機、防錆油塗布装置、コイル
捲取り機等）へ送出されるストリップの温度は常温に近
いものであるのが望ましいのは周知の通りである。
下たんにストリップという）の連続焼鈍において、焼鈍
炉から出側設備（調質圧延機、防錆油塗布装置、コイル
捲取り機等）へ送出されるストリップの温度は常温に近
いものであるのが望ましいのは周知の通りである。
特にストリップを調質圧延した後の歪時効による機械的
性質の劣化を考慮した場合、焼鈍炉から出側設備へ送出
されるストリップの温度は４０℃程度以下であるこさが
望ましい。
性質の劣化を考慮した場合、焼鈍炉から出側設備へ送出
されるストリップの温度は４０℃程度以下であるこさが
望ましい。
かかる目的のためのストリップ冷却力法として従来は、
焼鈍炉において炉内雰囲気ガスを一旦炉外に導ひき、熱
交換器で冷却した後ブロアで昇圧して炉内に戻しノズル
ヘッダ等を用いて走行中のストリップに吹き付けてスト
リップを冷却する方法が一般的であった。
焼鈍炉において炉内雰囲気ガスを一旦炉外に導ひき、熱
交換器で冷却した後ブロアで昇圧して炉内に戻しノズル
ヘッダ等を用いて走行中のストリップに吹き付けてスト
リップを冷却する方法が一般的であった。
しかしながらこのような方法では冷却効率が悪く、設備
費、運転費ともに非常に大きなものとなっていた。
費、運転費ともに非常に大きなものとなっていた。
この欠点を解決する手段として、炉から送出されるスト
リップを水冷槽により冷却する方法が考えられるが、こ
の場合水冷後のストリップを完全に乾燥しないと錆を発
生するという重大な問題がある。
リップを水冷槽により冷却する方法が考えられるが、こ
の場合水冷後のストリップを完全に乾燥しないと錆を発
生するという重大な問題がある。
水冷後のストリップの温度が１００℃に近いものであれ
ば乾燥は容易であるが、上述の如く４０℃程度以下に水
冷されたスｌ−ＩＪツブを完全に乾燥させる適切な技術
は従来なかった。
ば乾燥は容易であるが、上述の如く４０℃程度以下に水
冷されたスｌ−ＩＪツブを完全に乾燥させる適切な技術
は従来なかった。
本発明はかかる従来技術の欠点を解決する目的で開発さ
れたもので、その特徴は、焼鈍炉出側に水冷槽、水切り
装置などからなる水冷装置、ストリップの温度を測定す
る温度計、加熱空気をストリップに吹き付けてストリッ
プを乾燥させる乾燥装置およびスト’Ｊツブの温度を測
定する温度計をこの順序で配列してス） ＩＪツブを通
過させ、水冷装置を経て乾燥装置を出たストリップの温
度が乾燥装置入側におけるストリップ温度または大気の
湿球温度のいずれか高い方の温度より５℃以上高く、か
つストリップの品質上杵される上限温度以下となるよう
に乾燥用空気の加熱温度およびまたは流量を制御するこ
とにある。
れたもので、その特徴は、焼鈍炉出側に水冷槽、水切り
装置などからなる水冷装置、ストリップの温度を測定す
る温度計、加熱空気をストリップに吹き付けてストリッ
プを乾燥させる乾燥装置およびスト’Ｊツブの温度を測
定する温度計をこの順序で配列してス） ＩＪツブを通
過させ、水冷装置を経て乾燥装置を出たストリップの温
度が乾燥装置入側におけるストリップ温度または大気の
湿球温度のいずれか高い方の温度より５℃以上高く、か
つストリップの品質上杵される上限温度以下となるよう
に乾燥用空気の加熱温度およびまたは流量を制御するこ
とにある。
以下本発明を図面にもとづき詳細に説明する。
第１図において焼鈍炉１から構成される装置（通常１０
０℃以上）のストリップ２を水冷槽３により常温付近ま
で冷却し、水切装置４（第１図の場合は水切りロール）
ζこよりストリップ表面に薄く水分の残った状態までも
たらしぬる。
０℃以上）のストリップ２を水冷槽３により常温付近ま
で冷却し、水切装置４（第１図の場合は水切りロール）
ζこよりストリップ表面に薄く水分の残った状態までも
たらしぬる。
さてこの状態でスｌ−ＩＪツブは最度２０〜３０℃程度
、表面の水膜厚み５〜１０μ程度となっており、この後
スｌ−ＩＪツブ温度を大きく上昇させることなく、しか
も出来るだけ短時間で上記水膜を完全に乾燥除去する必
要がある。
、表面の水膜厚み５〜１０μ程度となっており、この後
スｌ−ＩＪツブ温度を大きく上昇させることなく、しか
も出来るだけ短時間で上記水膜を完全に乾燥除去する必
要がある。
従来この目的のために低温度（常温以下）の乾燥空気を
ストリップに吹き付ける方法が検討されたが、低温度の
空気では水分の蒸発潜熱に相当する熱量を水膜に与える
には長時間を要し、その結果該空気の脱湿装置を含めて
スＩ−ＩＪツブ乾燥設備は大規模なものとなり、またス
トリップ表面が完全に乾燥したかどうかを的確に判定す
る手段もなく実用性に乏しいものであった。
ストリップに吹き付ける方法が検討されたが、低温度の
空気では水分の蒸発潜熱に相当する熱量を水膜に与える
には長時間を要し、その結果該空気の脱湿装置を含めて
スＩ−ＩＪツブ乾燥設備は大規模なものとなり、またス
トリップ表面が完全に乾燥したかどうかを的確に判定す
る手段もなく実用性に乏しいものであった。
本発明方法の基本思想は、大気中において水膜を有する
被冷却材に高温度に加熱した空気を吹き付けた場合でも
水膜の温度（すなわち被冷却材の表面温度）は大気の湿
度によって定まる大気の湿球温度以上にはならないと云
う現象に着目して、ストリップの温度を所定の温度範囲
に保ちなからスｌ−ＩＪツブ上の水膜を加熱空気を用い
て完全に乾燥除去することにある。
被冷却材に高温度に加熱した空気を吹き付けた場合でも
水膜の温度（すなわち被冷却材の表面温度）は大気の湿
度によって定まる大気の湿球温度以上にはならないと云
う現象に着目して、ストリップの温度を所定の温度範囲
に保ちなからスｌ−ＩＪツブ上の水膜を加熱空気を用い
て完全に乾燥除去することにある。
大気の湿球温度は通常３０℃以下であるから、１００℃
以上に加熱した高温の空気をストリップに吹き付けたと
しても、スＩ−ＩＪツブの温度は乾燥完了までは３０℃
以上に上昇することはない。
以上に加熱した高温の空気をストリップに吹き付けたと
しても、スＩ−ＩＪツブの温度は乾燥完了までは３０℃
以上に上昇することはない。
しかも吹き付は空気は高温度に加熱されているため水膜
との熱交換能率は充分高いものとすることが出来る。
との熱交換能率は充分高いものとすることが出来る。
また乾燥完了后さらに加熱空気の吹き付けを続行すると
ストＩＪツブの温度は速かな上昇を開始するので、乾燥
装置の出側においてストリップの温度を監視することに
より乾燥完了を容易に知ることができる。
ストＩＪツブの温度は速かな上昇を開始するので、乾燥
装置の出側においてストリップの温度を監視することに
より乾燥完了を容易に知ることができる。
第２図に本発明にもとづく実験例を示す。
曲線■は厚み１■のストリップを水冷槽にて２０℃まで
に冷却し、水切り装置により水膜厚み５μとした後、湿
球温度３０℃の空気をｉｏｏ℃に加熱し風速８０ｍ／秒
（熱伝達率１２０ ｋｃａｌ ／ ｍ’・ｈｒ℃）でス
トリップに吹き付けた場合のスｌ−１）ツブ温度の変化
と時間との関係を示す、約１８秒後にストリップ温度は
空気の湿球温度（３０℃）まで上昇し、３秒後に乾燥を
完了した。
に冷却し、水切り装置により水膜厚み５μとした後、湿
球温度３０℃の空気をｉｏｏ℃に加熱し風速８０ｍ／秒
（熱伝達率１２０ ｋｃａｌ ／ ｍ’・ｈｒ℃）でス
トリップに吹き付けた場合のスｌ−１）ツブ温度の変化
と時間との関係を示す、約１８秒後にストリップ温度は
空気の湿球温度（３０℃）まで上昇し、３秒後に乾燥を
完了した。
その後ストリップ温度は再上昇し約５秒後に４０℃きな
った。
った。
曲線■は空気の湿球温度が２０℃で他の条件は■と同じ
場合で、１．５秒後に乾燥を完了し７秒後にストリップ
温度は４０℃となった。
場合で、１．５秒後に乾燥を完了し７秒後にストリップ
温度は４０℃となった。
曲線■は空気の湿球温度１０℃の場合で０．９秒で乾燥
を完了した。
を完了した。
これらの実験結果から実操業におけるスｌ−ＩＪツブの
乾燥完了の判定条件は （イ）乾燥装置入側におけるスＩ−ＩＪツブ温度が大気
の湿球温度より低いとき、 ・ 乾燥装置出側におけるストリップ温度≧犬気の湿球
温度 （ロ）乾燥装置入側におけるストリップ温度が大気の湿
球温度より高いとき、 ・ 乾燥装置出側におけるストリップ温度≧乾燥装置入
側におけるストリップ温度（厳密にはスｌ−ＩＪツブ温
度の上昇開始点であるが検出困難のため実用上こう定め
る）となる。
乾燥完了の判定条件は （イ）乾燥装置入側におけるスＩ−ＩＪツブ温度が大気
の湿球温度より低いとき、 ・ 乾燥装置出側におけるストリップ温度≧犬気の湿球
温度 （ロ）乾燥装置入側におけるストリップ温度が大気の湿
球温度より高いとき、 ・ 乾燥装置出側におけるストリップ温度≧乾燥装置入
側におけるストリップ温度（厳密にはスｌ−ＩＪツブ温
度の上昇開始点であるが検出困難のため実用上こう定め
る）となる。
実際的Ｑこは温度計の誤差、水膜の不均一さ等る考慮し
て上記（イ）、（ロ）いずれの場合も左辺の温度が右辺
の温度より５℃以上高くなった時をもって乾燥完了を判
定することが好ましい。
て上記（イ）、（ロ）いずれの場合も左辺の温度が右辺
の温度より５℃以上高くなった時をもって乾燥完了を判
定することが好ましい。
次に第１図を用いて本発明の具体的な実施例について述
べる。
べる。
焼鈍炉１から送出される高温のストＩＪツブ２は水冷槽
３を通ることにより常温に近い温度まで冷却される。
３を通ることにより常温に近い温度まで冷却される。
水冷槽３内の水はクーリングタワー９により循環冷却さ
れ常に常温に近い温度に維持されている。
れ常に常温に近い温度に維持されている。
なお水冷槽３におけるスｌ−ＩＪツブの浸せき長さは、
スｌ−’Ｊツブの温度、サイズ、速度、水冷槽内の水の
流動速度等を考慮して充分な長ささする必要があるが、
一般的には気体による冷却に比較して１０倍以上の熱伝
達率を得るこ々ができるから従来の炉内雰囲気ガス吹き
付けによる冷却力法に較べればはるかに短いものとなる
。
スｌ−’Ｊツブの温度、サイズ、速度、水冷槽内の水の
流動速度等を考慮して充分な長ささする必要があるが、
一般的には気体による冷却に比較して１０倍以上の熱伝
達率を得るこ々ができるから従来の炉内雰囲気ガス吹き
付けによる冷却力法に較べればはるかに短いものとなる
。
水冷後２０〜３０℃程度となったストＩＪツブは水切り
装置４により表面に付着した水の粗い除去が行なわれ、
その後乾燥装置により完全に乾燥される。
装置４により表面に付着した水の粗い除去が行なわれ、
その後乾燥装置により完全に乾燥される。
水切り装置４は弾性のある一対のロールでもよいし、高
速度の気体により付着水を吹き飛ばすいわゆるエアナイ
フのようなものでもよい。
速度の気体により付着水を吹き飛ばすいわゆるエアナイ
フのようなものでもよい。
乾燥装置はブロアー１３、加熱装置１２、流量調整弁１
１、ノズルヘッダ５、乾燥制御装置１０からなる。
１、ノズルヘッダ５、乾燥制御装置１０からなる。
乾燥制御装置１０は乾燥装置入側に設けた温度計６で測
定したストリップ温度θｉと乾燥装置出側に設けた温度
計７で測定したストリ゛ノブ温度θｄ、湿球温度計８で
測定した大気の湿球温度θＷとから、乾燥装置出側のス
トリップ温度θｄが入側のストリップ温度θｉまたは湿
球温度θＷのいずれか高い方の温度より更に５℃以上高
くかつ４０℃以下となるように流量調整弁１１の開度を
調節して空気流量を制御する装置である。
定したストリップ温度θｉと乾燥装置出側に設けた温度
計７で測定したストリ゛ノブ温度θｄ、湿球温度計８で
測定した大気の湿球温度θＷとから、乾燥装置出側のス
トリップ温度θｄが入側のストリップ温度θｉまたは湿
球温度θＷのいずれか高い方の温度より更に５℃以上高
くかつ４０℃以下となるように流量調整弁１１の開度を
調節して空気流量を制御する装置である。
この場合加熱装置１２への入熱量を調節して空気の加熱
温度を制御することも轟然可能である。
温度を制御することも轟然可能である。
なお、ここで上記の４０℃という温度は前述したストリ
ップの歪時効を考慮した品質上の上限設定温度である。
ップの歪時効を考慮した品質上の上限設定温度である。
ストリップの温度を測定する温度計としては非接触式の
ものがストリップに対する疵防止の点から好ましいが、
非接触式のものは一般的に精度が良くないので、薄片熱
電対を用いた接触式のものが実用的である。
ものがストリップに対する疵防止の点から好ましいが、
非接触式のものは一般的に精度が良くないので、薄片熱
電対を用いた接触式のものが実用的である。
また上記乾燥制御は通常サンプリング的なもので充分で
あるから、温度計もサンプリング的にストリップに接触
させる方式とすればその保守上好都合である。
あるから、温度計もサンプリング的にストリップに接触
させる方式とすればその保守上好都合である。
なお、大気の湿球温度が乾燥装置入側のス） ＩＪツブ
温度θｉより常に低いことが予じめわかっているような
環境のもとでは、湿球温度計８は省略してもよい。
温度θｉより常に低いことが予じめわかっているような
環境のもとでは、湿球温度計８は省略してもよい。
また水冷槽３内の水温が別途測定されており、スｌ−Ｉ
Ｊツブの浸せき時間が充分長く、乾燥装置入側のストリ
ップ温度θｉが該水温に極めて近いことが予めわかって
いるような設備条件のもとでは、温度計６は、水冷槽の
水温計にかえることができる。
Ｊツブの浸せき時間が充分長く、乾燥装置入側のストリ
ップ温度θｉが該水温に極めて近いことが予めわかって
いるような設備条件のもとでは、温度計６は、水冷槽の
水温計にかえることができる。
なお上記実施例では乾燥用気体として空気を用いたが、
空気のかわりに他の気体（たとえば窒素ガス）を用いる
こともできる。
空気のかわりに他の気体（たとえば窒素ガス）を用いる
こともできる。
また、乾燥装置出側のストリップ温度θｄの上限を４０
℃としているが、これは実施例における冷間圧延鋼板に
対する場合の上限規定温度であり、一般的には金属スト
リップの材質等に応じてその上限温度を定めるべきこと
は云うまでもない。
℃としているが、これは実施例における冷間圧延鋼板に
対する場合の上限規定温度であり、一般的には金属スト
リップの材質等に応じてその上限温度を定めるべきこと
は云うまでもない。
以上述べた如く本発明の方法は従来の冷却方法に比較し
て設備費、運転費ともに大巾に低減することができるも
ので、たとえば冷間圧延鋼板の連続焼鈍後の冷却に適用
した場合、冷却に要する設備費は１／３〜１／４に、運
転費は約１／３に削減することができる。
て設備費、運転費ともに大巾に低減することができるも
ので、たとえば冷間圧延鋼板の連続焼鈍後の冷却に適用
した場合、冷却に要する設備費は１／３〜１／４に、運
転費は約１／３に削減することができる。
第１図は本発明の実施例として設備配列を図示したもの
である。 第２図は乾燥用加熱空気を濡れたストリップに吹きつけ
た場合のストリップ温度変化に関する実験例のグラフで
ある。 図中、１は焼鈍炉、２はストリップ、３は水冷槽、４は
水切装置、５はノズルヘッダ、６，７゜８は温度計、９
はクーリングタワー、１０は乾燥制御装置、１１は流量
調整弁、１２は加熱装置、１３はブロアー。
である。 第２図は乾燥用加熱空気を濡れたストリップに吹きつけ
た場合のストリップ温度変化に関する実験例のグラフで
ある。 図中、１は焼鈍炉、２はストリップ、３は水冷槽、４は
水切装置、５はノズルヘッダ、６，７゜８は温度計、９
はクーリングタワー、１０は乾燥制御装置、１１は流量
調整弁、１２は加熱装置、１３はブロアー。
Claims (1)
- １ 連続焼鈍炉から出た金属ス）−１Ｊツブを冷却する
方法において、焼鈍炉出側にストリップを水冷する装置
♂水冷後のストリップに加熱空気を吹き付けて乾燥させ
る装置とを設けてストリップを通過させ、前記乾燥装置
の入側および出側のストリップ温度を測定し、乾燥装置
出側のストリップ温度が乾燥装置入側のスＩ−ＩＪツブ
温度または大気の湿球温度のいずれか高い方の温度より
５℃以上高くなるように乾燥用空気の加熱温度およびま
たは流量を制御することを特徴とする金属ストリップの
冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6164877A JPS5938286B2 (ja) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | 金属ストリツプの冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6164877A JPS5938286B2 (ja) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | 金属ストリツプの冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53146209A JPS53146209A (en) | 1978-12-20 |
| JPS5938286B2 true JPS5938286B2 (ja) | 1984-09-14 |
Family
ID=13177241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6164877A Expired JPS5938286B2 (ja) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | 金属ストリツプの冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938286B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS586766B2 (ja) * | 1978-12-29 | 1983-02-07 | 新日本製鐵株式会社 | 連続焼鈍ラインにおける鋼帯の冷却方法および設備 |
| JP6036104B2 (ja) * | 2012-09-27 | 2016-11-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼帯の製造装置および鋼帯の製造方法 |
-
1977
- 1977-05-26 JP JP6164877A patent/JPS5938286B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53146209A (en) | 1978-12-20 |
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