JPS60234716A - 鋼板冷却装置用ヘツダ− - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱間圧延材の冷却装置、詳しくは熱間圧延材
が圧延されて圧延機からでた後に、この圧延材に対して
幅方向に切れ目のない板状水流を落下させて冷却する冷
却装置用ヘラグーに関する。

（従来技術） 一般に、圧延材の冷却については、板状水流の性状がそ
の冷却能に大きな影響を及ぼすので、冷却装置用ヘラグ
ーの長平方向に設けられたスリット状のノズルからの流
量分布を均一にする必要がある。

この流量分布を均一化するために、従来では、第８図（
、）及び第８図（１，）に示す如く、簡易的にヘッダー
管１の断面積を流体噴出ノズル２の断面積より極端に大
きくとり、ヘッダー管」の内圧力を静圧に近い状態で流
体を噴射させる方法や第９図（ａ）及び第９図（ｂ）に
示す如く、ヘッダー管３に複数個の流体供給口４．・・
・、４を配置し、流体をヘッダー管３内に分散させて噴
射する方法等が用いられている。

しかしなが呟前記の如き簡易的な方法では必ずしも均一
な板状水流は得られず、ヘッダー管１゜３が極端に大き
くなり、供給配管も大きくなる傾向となり、水等の流体
を用いる場合荷重も大きく、設備設置上好ましくない。

そこで、第１０図（、）及び第１０図（ｂ）に示す如く
、ヘッダー管５に内管６を設け、２重乃至３重管として
該内管６にきり孔またはスリット状の孔を設け、ヘッダ
ー長手方向の噴射水流を均一にしようと試みられている
が、この方法では、ヘッダー内管６の一方向より供給さ
れる流体の流れはヘッダー内管６の入口で速く、供給入
口より遠くなるにつれて遅くなる。すなわち、ヘッダー
内管６の流体供給入日付近の静圧は低く、動圧は高く、
流体の供給入口より遠くなるにつれて静圧は高く、動圧
は低下する。また、内管きり孔ノズル等から噴射される
流体は、ヘッダー内管６の長手方向に送られるか呟流れ
の進行方向に向って噴射され、その流れの方向がヘッダ
ー外管５に設けられたスリットノズル７内にまで影響が
及び、スリットノズル７より噴射される板状水流に片寄
りを生じさせ、十分に均一な板状水流を得ることができ
ない。

これらの問題点を解決するために、例えば内管に案内管
を設けたもの（実開昭５８−１０７２０７号、実公昭５
８−４３９５９号参照）、あるいは内管内にオリフィス
を設けたもの（実開昭５８−１０７２０６号参照）など
が提案されているが、これらには構造的に複雑であるも
のもあり、いずれについてもヘッダーおよびノズル内面
の保守。

清掃に主眼をおいたものではない。

即ち、板状水流の冷却能力は柱状水流のそれより優れて
いるが、それは板状水流の水膜性状が乱れていない時の
みであり、この膜性状はノズルあるいはへラダー内面の
清浄度の影響を敏感に受ける。また、通常、冷却水とし
ては工場循環水を用いることが多いが、これには異物の
混入か多く、ノズルおよびヘッダー内面の汚染速度は速
い。したがって、ヘッダーに関しては、定期的な保守。

清掃が不可欠であるが、このような保守、清掃が容易に
行なえないという問題があった。

（発明の目的） 本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたちので、板
状水流の流量分布が均一で、かつヘッダーおよびノズル
の内面の保守、清掃が容易に行なえるようにした鋼板冷
却装置用ヘッダーを提供することを目的とするものであ
る。　１ （発明の構成） このため本発明は、ヘッダー外管の長手方向に、スリッ
ト状のノズルを設けたヘッダーにおいで、上記ヘッダー
外管を、長手方向に２分割して着脱可能に構成する一方
、分割されたヘッダー間に介挿されるバッキング材の厚
みによりスリット間隙を可調整にして構成したものであ
る。

（発明の効果） 本発明によれば、バッキング材によりスリット間隙が可
調整できるので、板状水流の流量の分布が均一化するよ
うになる。

また、保守、清掃時はへラグ−外管を２分割でとるから
、内面の保守、清掃が容易に行なえるようになり、板状
水流の水膜性状の乱れを少なくできるので、この点から
も板状水流の流量分布が均一化する。

従って、板状水流による圧延材の冷却能が格段に向上す
るようになる。

（実施例） 第１図及び第２図に示すように、冷却装置用ヘッダー１
０は、２分割式の外管１１と、流体噴出孔１２（第３図
（ａ）参照）を有する内管１３と、流体の流れを規制す
る案内板（整流板）１４．・・・、１４とで構成されて
いる。

上記外管１１は、第３図（、）及び第３図（１〕）に示
すように、長方形状の一対の７ランノ板１５ａ。

１．６ａの上部分に長手方向に伸長し、それぞれ外方へ
半円状に突出した中空部１５ｂ、１６ｂか形成されて成
る一対の半割外管１５．１６で構成され、各フランジ板
１５ａ、・１６ａの上部及び両側部には、所定のピッチ
でボルト孔１５ｃ、１６ｃが形成されている。

また、第３図（ｃ）に示すように、各フランジ板ＩＳａ
、１６ａの上部及び両側部に沿う略コ字状のパツキン１
７を設け、該パツキン１７にも上記ボルト孔１５ｃ、１
６ｃと同ピツチのボルト孔１７ｃが形成されでいる。

そして、各７ランノ板１５ａ、１６ａの開にパツキン１
７を挾み、各ボルト孔１６ｃ、　］　７ｃ、　１５ｃに
ボルト１８を挿通してナツト１９で締結することにより
、一対の半割外管１５．１６が水密に一体化されて外管
１１が完成する。

パツキン１７のない各フランジ板１５ａ、　１−６ａの
下部には、長手方向に伸長してパツキン１７の厚みに相
当するスリット状のノズル２０（第６図（、）参照）が
形成される。

上記分割された一方（図中左側）の半割外管１５の中空
部１５ｂ内の上部には、上記内管１３が長手方向にほぼ
水平に配設されて弧状内壁１５ｄ（第６図（ａ）参照）
に固定され、該内管１３の一部部１３ａは閉塞されると
ともに、該内管１３の他端部１３１）は、中空部１５ｂ
の側壁を挿通して、中空部１５ｂの外部で流体供給管（
不図示）に接続するための７ランノ部１３ｃが設けられ
ている。

該内管１３の長手方向には、第６図（、）に詳細に示す
ように、他方（図中右側）の半割外管１６の中空部１６
ｂの弧状内壁１６ｄに向がって斜め上向きに、はぼ直角
方向から流体を噴出する流体噴出孔１２．・・・、１２
が所定のピッチＰＩで形成されている。

該噴出孔１２．・・・、１２は、流体供給側（７ランノ
部１３ｃ側）からの距離が大きくなるに従って孔径が小
さく、あるいはピッチＰｌが長く設定されている。この
理由は後述する。

上記分割された他方（図中布ｊｔｌｌｌ　）の半割外管
１６の中空部１ｆ３ｔ、内の上部には、上記内管１３の
流体噴出孔１２．・・・、１２の間を仕切る案内板１４
゜・・・、１４が所定のピッチＰ２で固定されている。

該案内板１４．・・・、１４は、弧状部１４ａ力仲空部
１６ｂの弧状内壁１６ｄに固定され、下部１４ｂは、中
空部１６ｂの上部的１／２でほぼ水平に設定されるとと
もに、側部１４ｃは外管１１の完成時、内管１３の外周
に接して流体の噴出方向と直交するよう斜めに設定され
る。

該案内板１４．・・・、１４の角度θは、流体供給側（
７ランノ部１３ｃ側）からの距離が大きくなるに従って
、長手方向に対して約９０〜７０度に設定されている。

つまり、流体供給側に最も近い案内板１４が９０度（直
角）で、次が８７度、次が８４度というように徐々に傾
けられる。この理由は後述する。

なお、第６図（ａ）において、２１は架台への取付座で
ある。

次に、内管１３の流体噴出孔１２の孔径、あるいはピッ
チＰ１の設定理由、並びに案内板（整流板）１４の角度
θの設定理由を説明する。

第４図（ａ）に示す如く、内管１３に同孔径で同ピツチ
の噴出孔１２゛、・・・、１２゛を形成した場合、噴出
流は同図に矢印で示すように方向も量も異なるので、外
管１１の長手方向に不均一となる。

そこで、まず噴出流の量の分布を均一にするために、内
管１３の噴出孔１２の孔径あるいはピッチＰ１　を上述
のように設定することにより、量が均一となる。なお、
孔径あるいはピッチＰ１の最適分布は供給流量により変
化するため、代表供給流量に対する最適分布に設定する
のが好ましい。

ついで、噴出流の方向は内管１３の噴出孔１２の孔径あ
るいはピッチＰ、の設定によってもほとんど変化しない
ので、案内板１４を設けることにより、第４図（ｂ）に
矢印で示すように噴出流が整流されて方向が均一となる
。なお、供給水量が代表値から外れた場合は、均一な分
布とならないので、案内板１４の角度θを上述のように
設定することにより、流量分布が調整されるようになる
。

このように、噴出流の量と方向を規制することにより、
第５図に示すように、代表流量（供給流量“太”）の場
合の流量分布はほぼ均一化する。また、供給流量“小゛
の場合の流量分布は若干力るが、実用上問題とはならな
い。

一方、ヘッダー１０の保守、清掃時は、ボルト・ナンＨ
８，１９を取外し、半割外％？１．５．１６を２分割す
ることにより、各半割外管１５．１６の中空部１５ｂ、
１６ｂの弧状内壁１５ｄ、１６ｄの内面及びノズル２０
の内面を容易に清掃できるので、板状水流の水膜性状の
乱れが少なくなり、板状水流の流量分布が均一化する。

このように、流体噴出孔１２と案内板１４の設定による
板状水流の量の分布、流れの分布の均一化とヘッダー１
０内面の清掃による水膜性状の乱れ減少とが相まって、
板状水流の流量分布が均一化するので、板状水流による
圧延材の冷却能が格段に向上するのである。

上記実施例（第６図（ａ））は、内管１３を半割外管１
５に固定し、案内板１４を半割外管１６に固定した構成
であったが、第６図（１〕）示すように、各半割外管１
５．１６の中空部１５ｂ、、　１６ｂ内の上部中央に内
管１３を配置して、各半割外管１５゜１６のフランジ板
１５ａ、１６ａにより内管１３を両側から水密に挟み込
んで支持する一方、内管１３の外周面の両側に案内板１
４．・・・、１４を固定する構成としてもよい。

なお、各半割外管１５，１６の中空部１５ｂ２１６ｂ内
の下部に、長手方向に伸長し、ノズル２０に対し略Ｖ字
状をなす補助案内板２２．２２を設けると、該補助案内
板２２．２２がスロートになり膜流形成が助長されるの
で、より流量分布の均一化を図ることか′できる。

一方、第７図（ａ）は別実施例の冷却装置用ヘッダー３
０で、第６図（、）の実施例と同一構成１作用の箇所は
説明を省略する。

このヘッダー３０は、２分割式の外管３１と、流体噴出
孔３２を有する内管３３と、流体の流れを規制する案内
板（整流板）３４．・・・、３４とで構成されている。

上記外管３１は、長方形状で１形の一対の７ランノ板（
具体的に図示せず）の上部分にそれぞれ長手方向に伸長
し、一方の７ランノ板には右上部が欠けた形状で外方へ
略円状に突出した中空部３５１〕か′形成され、他方の
フランジ板には、欠けた右上部に相当する形状で外方へ
弧状に突出した中空部３６１〕が形成されて成る一対の
半割外管３５．３６で構成される。

上記分割された一方（図中左側）の半割外管３５の中空
部３５ｂ内の下部右側には、上記内管３３が長手方向に
ほぼ水平に配設されて弧状内壁３５ｃｌに固定される。

該内管３３の長手方向には、半割外管３６の中空部３５
ｂの弧状内壁３Ｓｄに向がって斜め下向きに、はぼ直角
方向から流体を噴出する流体噴出孔３２．・・・、３２
が形成されている。

また、半割外管３５の中空部３５ｂ内の下部には、案内
板３４．・・・、３４が固定されている。

上記の構成であれば、内管３３の噴出孔３２゜・・・、
３２から噴出された流体は、案内板３４．・・・。

３４で流れ方向が均一化されるとともに、各弧状内壁３
５ｄ、３６ｄに沿って渦状に流れ、内Ｗ３３と弧状内壁
３６ｄとの間に形成されたスロート３７により絞らｊｔ
て膜流形成が助長されるので、より流量分布の均一化を
図ることができる。

第７図（ｂ）は第７図（ａ）の変形例で、案内板３４を
内管３３の外周面に固定したものである。

なお、第７図（ａ）、第７図（ｂ）の実施例とも、２分
割式のヘッダ〜３０であるか呟保守、清掃が容易なこと
は第６図（ａ）、第６図（ｂ）の実施例の場合と同様で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１実施例のへラグ−の斜視図、
第２図は第１図の側面図、第３図（ａ）は一方の半割外
管の内面側正面図、第３図（ｂ）は他方の半割外管の内
面側正面図、第３図（Ｃ）はパツキンの正面図、第４図
（、）及び第４図（１〕）は噴出流の方向を示す内管と
案内板の断面図、第５図はヘッダーの技手方向に対する
流量を示すグラフ、第６図（、）は第１実施例のヘッダ
ーの断面図、第６図（１））は第６図（、）の変形例の
ヘッダーの断面図、第７図（、）は＄２実施例のヘッダ
ーの断面図、第７図（１））は第７図（、）の変形例の
へラグ−の断面図、第８図（ａ）、第９図（ａ）、第１
（）図（、）は夫々従来のへラグ−の斜視図、第８図（
ｂ）、第９図（ｂ）、第１０図（ｂ）は夫々従来のヘッ
ダーによる流量分布のグラフである。 １０１３（＋・・・冷却装置用ヘッダー、１１．３１・
・・外管、 １２．３２・・・流体噴出孔、 １３、３３・・・内管、 １４．３４・・・案内板、 １５．１６，３５．３６・・・半割外せ、１７・・・パ
ツキン、 ２０．２０ａ、２０＋１・・・ノズル、３７・・・スロ
ート、 Ｐ、、Ｐ２・・・ピッチ、　θ・・・角度。 第１図 伯 ７ 第３図（ａ） 第３図（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘッダー外管の長手方向に、スリット状のノズル
   を設けたヘラグーにおいて、 上記へラグ−外管を、長手方向に２分割して着脱可能に
   構成する一方、分割されたヘッダー間に介挿されるバッ
   キング材の厚みによりスリット間隙を可調整にしたこと
   を特徴とする鋼板冷却装置用ヘッダー。