JPS61150712A - フラツトラミナ−ノズルヘツダ - Google Patents
フラツトラミナ−ノズルヘツダInfo
- Publication number
- JPS61150712A JPS61150712A JP27186084A JP27186084A JPS61150712A JP S61150712 A JPS61150712 A JP S61150712A JP 27186084 A JP27186084 A JP 27186084A JP 27186084 A JP27186084 A JP 27186084A JP S61150712 A JPS61150712 A JP S61150712A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- water
- laminar
- flow
- cooling water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
- B05C5/005—Curtain coaters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices 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
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B45/0233—Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems
-
- 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
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。
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、高温鋼材の冷却に使用されるフラットラミナ
ーノズルヘッダの改良に関するものであ入、 〔従来の技術〕 熱間圧延設備におけるオンライン熱鋼板又は再加熱した
熱肩板の強制冷却又は焼入れには、冷却能力が太き（板
幅方向の冷却が均一なフラットラミナーフロー（平板状
層流）の使用が適しており、従来このためには第４図Ｃ
＆）に示す解放型ノズルヘッダ叫、又は同（ｂ）に示す
ヘシダ内の空気をすべて抜き出した密閉型ノズルヘッダ
曽が使用されている。開放型ノズルヘッダ韓においては
、給水管α乃の下側に多数穿設された流出口（６）より
注水された冷却水ａ３を、スリットノズル←◆より流出
せしめて層流の吐出流（２）を形成し、この吐出流（１
５により熱鋼板を冷却させるのである。又密閉型ノズル
ヘッダ替においては、給水ｆ（２３より給水された冷却
水をタンク（２１）内に充満させた上でスリットノズル
のより流出させ、層流の吐出流Ｑ４を得るものである。
ーノズルヘッダの改良に関するものであ入、 〔従来の技術〕 熱間圧延設備におけるオンライン熱鋼板又は再加熱した
熱肩板の強制冷却又は焼入れには、冷却能力が太き（板
幅方向の冷却が均一なフラットラミナーフロー（平板状
層流）の使用が適しており、従来このためには第４図Ｃ
＆）に示す解放型ノズルヘッダ叫、又は同（ｂ）に示す
ヘシダ内の空気をすべて抜き出した密閉型ノズルヘッダ
曽が使用されている。開放型ノズルヘッダ韓においては
、給水管α乃の下側に多数穿設された流出口（６）より
注水された冷却水ａ３を、スリットノズル←◆より流出
せしめて層流の吐出流（２）を形成し、この吐出流（１
５により熱鋼板を冷却させるのである。又密閉型ノズル
ヘッダ替においては、給水ｆ（２３より給水された冷却
水をタンク（２１）内に充満させた上でスリットノズル
のより流出させ、層流の吐出流Ｑ４を得るものである。
ところでこのスリットノズルの構造では、第４図のノズ
ル間［（１）によって層流を維持できる最低流量があり
、それ以下まで流量を絞ってゆくと、スリットノズルＱ
４、（ハ）の出口から空気を燭きこんでスリットノズル
α◆、（日からの吐出流は不連続、不均一粒径の滴下水
となり層流状態が維持されない。また流ｔ’に増加させ
てゆくとノズルからの吐出流速が早くなりスリットノズ
ルからの吐出流（２）、（至）が乱流状態となってフラ
ットラミナーフローが得られなくなる。そして従来の単
一のスリットノズルでは、流量を制御できるｌ＠囲は最
大、最小の流量比でせいぜい５倍程度で、冷却能力の調
整範囲が狭く、さらにスリットギャップを板幅方向に均
一に製作することが困嫌であるなどの欠点を有している
。
ル間［（１）によって層流を維持できる最低流量があり
、それ以下まで流量を絞ってゆくと、スリットノズルＱ
４、（ハ）の出口から空気を燭きこんでスリットノズル
α◆、（日からの吐出流は不連続、不均一粒径の滴下水
となり層流状態が維持されない。また流ｔ’に増加させ
てゆくとノズルからの吐出流速が早くなりスリットノズ
ルからの吐出流（２）、（至）が乱流状態となってフラ
ットラミナーフローが得られなくなる。そして従来の単
一のスリットノズルでは、流量を制御できるｌ＠囲は最
大、最小の流量比でせいぜい５倍程度で、冷却能力の調
整範囲が狭く、さらにスリットギャップを板幅方向に均
一に製作することが困嫌であるなどの欠点を有している
。
この欠点を解消するために一発されたのが、特願昭５９
−２２２２７７号に記−の発明である。第５図は該発明
の５ｊ！施例を示すフラットラミナーノズルヘッダのＶ
ｔ＋面図で、水槽（１）の前側板（２）に平板状ノズル
（３）ヲ収りつけ、給水管ａ１の給水口（６）より冷却
水（４） を供給する。冷却水（４）の水面（５）が平
板状ノズル（３） ｔ ｇすと該ノズル（３）に宿って
流れ、ノズルの先端より流下して層状の吐出流（６）が
得られるのである。このフラットラミナーノズルヘッダ
により得られる層流の吐出流（６）は、板幅方向の流量
分布が均一で、流量１．Ｍ］整範囲も非常に大きく、ま
たノズルヘッダの構造も簡単であるため、前述の従。
−２２２２７７号に記−の発明である。第５図は該発明
の５ｊ！施例を示すフラットラミナーノズルヘッダのＶ
ｔ＋面図で、水槽（１）の前側板（２）に平板状ノズル
（３）ヲ収りつけ、給水管ａ１の給水口（６）より冷却
水（４） を供給する。冷却水（４）の水面（５）が平
板状ノズル（３） ｔ ｇすと該ノズル（３）に宿って
流れ、ノズルの先端より流下して層状の吐出流（６）が
得られるのである。このフラットラミナーノズルヘッダ
により得られる層流の吐出流（６）は、板幅方向の流量
分布が均一で、流量１．Ｍ］整範囲も非常に大きく、ま
たノズルヘッダの構造も簡単であるため、前述の従。
来のノズルヘッダαＱ、 ＣＡに比べはるかに優れたも
のである。
のである。
ところでこのフラットラミナーノズルヘッダによる層状
吐出流は、その落下の軌跡が放物績であり、この軌跡は
ノズルからの吐出速度すなわち供給水量によって変化す
る。第５図において該層状吐出流（６）が落下して、冷
却すべき鋼板−の表面に衝突する位置Ｐのノズル先端か
らの距離Ｘｍは、ノズルヘッダから鋼板表面までの高さ
ｔ Ｈｍ ｅ ノズル吐出流速をＶ６ ｍ ／ ｓｅａ
、重力の加速度を９．８ ｍ／ １ｌｅｅ”とすれば
Ｈｍが２．５ｍ以下の範囲であれば次式で表示できる。
吐出流は、その落下の軌跡が放物績であり、この軌跡は
ノズルからの吐出速度すなわち供給水量によって変化す
る。第５図において該層状吐出流（６）が落下して、冷
却すべき鋼板−の表面に衝突する位置Ｐのノズル先端か
らの距離Ｘｍは、ノズルヘッダから鋼板表面までの高さ
ｔ Ｈｍ ｅ ノズル吐出流速をＶ６ ｍ ／ ｓｅａ
、重力の加速度を９．８ ｍ／ １ｌｅｅ”とすれば
Ｈｍが２．５ｍ以下の範囲であれば次式で表示できる。
今Ｈ：１．５ｍとして、冷却水量Ｑを０，３〜２．５ｍ
”／ ｍｉｎ、ｍの範囲で変化せしめると、Ｐ点の位置
すなわちＸは６５０畷の範囲で変化する。
”／ ｍｉｎ、ｍの範囲で変化せしめると、Ｐ点の位置
すなわちＸは６５０畷の範囲で変化する。
一般に高＠鋼板を冷却する場合は、冷却歪の防止、材質
の均−化等の理由から、鋼板の上下面を同時に冷却する
ことが行なわれているが、熱延ランアウト冷却において
は、冷却水の鋼板への衝突点が上下面で異なると鋼板の
通根性が悪化するという問題が生じ、層状吐出流の鋼板
への衝突点が流量によって移動するのは好ましいことで
はない。
の均−化等の理由から、鋼板の上下面を同時に冷却する
ことが行なわれているが、熱延ランアウト冷却において
は、冷却水の鋼板への衝突点が上下面で異なると鋼板の
通根性が悪化するという問題が生じ、層状吐出流の鋼板
への衝突点が流量によって移動するのは好ましいことで
はない。
又この層状吐出流で鋼・Ｕの外１ｆｉｃ？冷却を行なう
ような場合は、鋼・Ｕの頂部に層状吐出流を衝突させ、
ることができなくなり、鋼管の冷却効果の面で不具会で
ある。こうした欠点を防止するため水量に応じノズルヘ
ッダの位置を前後させる装置を備えることが考えられる
が設備コストの点およびメンテナンスの点で問題が残る
。
ような場合は、鋼・Ｕの頂部に層状吐出流を衝突させ、
ることができなくなり、鋼管の冷却効果の面で不具会で
ある。こうした欠点を防止するため水量に応じノズルヘ
ッダの位置を前後させる装置を備えることが考えられる
が設備コストの点およびメンテナンスの点で問題が残る
。
本発明は上述の従来のノズルヘッダの問題点をＭ消した
、水量が変化しても層状吐出流の落下点の変化しないノ
ズルヘッダを提供しようとするものである。
、水量が変化しても層状吐出流の落下点の変化しないノ
ズルヘッダを提供しようとするものである。
第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す断面図であ
る。図中（１）〜（６）、α軌（６）は従来の装置と同
一である。（８）は吐出流衝突板、（９）は層状落下流
である。又Ａはノズル（３）の先端より衝突板（８）ま
での距離、Ｂはノズル（３）の上面より衝突板（８）の
下端までの距離、−Ｄはノズル（３）における吐出流の
水膜の厚さである。
る。図中（１）〜（６）、α軌（６）は従来の装置と同
一である。（８）は吐出流衝突板、（９）は層状落下流
である。又Ａはノズル（３）の先端より衝突板（８）ま
での距離、Ｂはノズル（３）の上面より衝突板（８）の
下端までの距離、−Ｄはノズル（３）における吐出流の
水膜の厚さである。
図に示すように給水管αめに穿設された給水孔（２）よ
り供給される冷却水（４）の水面（５）が、水槽（１）
の前側板（２）の高さより高くなると、前側板（２）を
オーバフローしてノズル（３）上を流れノズル（３）の
先端より吐出する。吐出流の前方には吐出流衝突板（８
）を配置したので、吐出流（６）に該衝突板（８）に当
って垂直下方に流下し、層状落下流（９）となる。
り供給される冷却水（４）の水面（５）が、水槽（１）
の前側板（２）の高さより高くなると、前側板（２）を
オーバフローしてノズル（３）上を流れノズル（３）の
先端より吐出する。吐出流の前方には吐出流衝突板（８
）を配置したので、吐出流（６）に該衝突板（８）に当
って垂直下方に流下し、層状落下流（９）となる。
なおノズル６υの先端より吐出する吐出流（６）を衝突
板（８）に衝突させ所要の層状落下流（９）を得るには
、第２図においてＡ、Ｂ及びＤが次の（１）、 （２）
式の条件を満足する必要がある。
板（８）に衝突させ所要の層状落下流（９）を得るには
、第２図においてＡ、Ｂ及びＤが次の（１）、 （２）
式の条件を満足する必要がある。
Ａｍ≧Ｄｍａｘ、 ｍ ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（１）Ｄｍ＆Ｘ、 ｍ ’最大流
量時のＤ （ｍ）Ｑｍｉｎ：最小流量 ｍ”／ｓｅｃ、
ｍＤｍｉｎ：Ｒｋ小小流待時Ｄ この（１）、 （２）の式を満足すれば、給水流量が変
化しても上記層状落下流（９）の鋼板表面への衝突点を
常に一定にすることができる。しかしＤがＡより大きく
なれば、落下する水流の厚さはＡ以下となるため落下水
流は加速され層流が保てなくなるだけでなく、所定の水
ｔ（冷却速度）が得られな（なる。従って設計の最大水
量に対応するＤｍａｘに対しＡは少なくとも等しいかそ
れ以上にする必要があるのである。
・・・・・・・・・・（１）Ｄｍ＆Ｘ、 ｍ ’最大流
量時のＤ （ｍ）Ｑｍｉｎ：最小流量 ｍ”／ｓｅｃ、
ｍＤｍｉｎ：Ｒｋ小小流待時Ｄ この（１）、 （２）の式を満足すれば、給水流量が変
化しても上記層状落下流（９）の鋼板表面への衝突点を
常に一定にすることができる。しかしＤがＡより大きく
なれば、落下する水流の厚さはＡ以下となるため落下水
流は加速され層流が保てなくなるだけでなく、所定の水
ｔ（冷却速度）が得られな（なる。従って設計の最大水
量に対応するＤｍａｘに対しＡは少なくとも等しいかそ
れ以上にする必要があるのである。
又給水流ｔＱが大きい＃ｊ会は、Ｄが大で当然ノズル（
３）の先端からの吐出流のＷ速ｖｏも太き（なる。
３）の先端からの吐出流のＷ速ｖｏも太き（なる。
従って第３図（ａ）に示すように吐出流の描く放物１＠
Ｉの先端は、衝突板（８）に衡突して鉛直下方への層流
の茗下流′を形成するが、給水流量Ｑが小さくしたがっ
てＤも小でノズル（３）の先端からの吐出流の初速Ｖｏ
が小さい場合は、衝突板の長さすなわちＢが小さいと、
第６図（ｂ）に示すように吐出流の描く放物線が衝突板
（８）に衝突せず、従って鋼板への衝突位置がノズル（
３）の先端から飾だけの距離を有する所要のノー状落下
流（９）は得られなくなる。従って衝突板（８）のノズ
ル（３）の上面からの高さＢは（２）式を満足させねば
ならない。
Ｉの先端は、衝突板（８）に衡突して鉛直下方への層流
の茗下流′を形成するが、給水流量Ｑが小さくしたがっ
てＤも小でノズル（３）の先端からの吐出流の初速Ｖｏ
が小さい場合は、衝突板の長さすなわちＢが小さいと、
第６図（ｂ）に示すように吐出流の描く放物線が衝突板
（８）に衝突せず、従って鋼板への衝突位置がノズル（
３）の先端から飾だけの距離を有する所要のノー状落下
流（９）は得られなくなる。従って衝突板（８）のノズ
ル（３）の上面からの高さＢは（２）式を満足させねば
ならない。
本発明はフラットラミナーノズルヘッダにおいて、平板
状ノズルの前方に吐出流衝突板を配置して、ノズルから
の吐出流’を該衝突板に衝突させて鉛直下方へ落下する
層流を形成せしめたので、次に掲げるような浚れた効果
を上げることとなった。
状ノズルの前方に吐出流衝突板を配置して、ノズルから
の吐出流’を該衝突板に衝突させて鉛直下方へ落下する
層流を形成せしめたので、次に掲げるような浚れた効果
を上げることとなった。
（１）フラットラミナーノズルヘッダからの層流の落下
流が常に一定位置に落下するので、被冷却物の熱鋼板や
熱鋼管の冷却効率が大きく同上した。
流が常に一定位置に落下するので、被冷却物の熱鋼板や
熱鋼管の冷却効率が大きく同上した。
（２）特に高４１１度の加工を必要としないので、製造
コストが安くメンテナンスも容易である。
コストが安くメンテナンスも容易である。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はその
ｔｉ部拡大図、第６図はノズルからの吐出流と衝突板と
の関係を示す説明図である。又第４図（ａ）、（ｂ）は
従来のノズルヘッダの断面図と斜視図、第５図は従来の
フラットラミナーノズルヘッダの側面図である。 図中（１）は水槽、（２）は前側壁、（３）は平板状ノ
ズル、（４）は冷却水、（５）はその水面、（６）は吐
出流、（７）は鋼板、（８）は吐出流の衝突板、（９）
は層状落下流である。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 ９ ニア１ 銀；をＴ コ、ｒ。 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 昭和６０年３ｌ−１１２
ｔ＋１、事件の表示 特願昭５９−２７１８６０号 ２、発明の名称 フラットラミナーノズルヘッダ ３、補１１：、をする者 事件との関係 特 許 出願人 名 称 （４１２） ｉ、１本鋼管株式会社４、代理人 明細書の「発明の詳細な説１」の欄 六−酬−酬←→ ＆ 補正の内容 明細書の第７頁下から第１２行〜第９行「落下する水流
の厚さは・・・・・・得られなくなる。」を以下の文に
補正する。
ｔｉ部拡大図、第６図はノズルからの吐出流と衝突板と
の関係を示す説明図である。又第４図（ａ）、（ｂ）は
従来のノズルヘッダの断面図と斜視図、第５図は従来の
フラットラミナーノズルヘッダの側面図である。 図中（１）は水槽、（２）は前側壁、（３）は平板状ノ
ズル、（４）は冷却水、（５）はその水面、（６）は吐
出流、（７）は鋼板、（８）は吐出流の衝突板、（９）
は層状落下流である。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 ９ ニア１ 銀；をＴ コ、ｒ。 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 昭和６０年３ｌ−１１２
ｔ＋１、事件の表示 特願昭５９−２７１８６０号 ２、発明の名称 フラットラミナーノズルヘッダ ３、補１１：、をする者 事件との関係 特 許 出願人 名 称 （４１２） ｉ、１本鋼管株式会社４、代理人 明細書の「発明の詳細な説１」の欄 六−酬−酬←→ ＆ 補正の内容 明細書の第７頁下から第１２行〜第９行「落下する水流
の厚さは・・・・・・得られなくなる。」を以下の文に
補正する。
Claims (1)
- フラットラミナーノズルヘッダにおいて、その一個の側
壁の上辺に水平流路を形成する平板状ノズルを設けると
ともに、該ノズルの前方にノズルの幅より僅かに大きい
幅を有する衝突板をその面がノズルの平面に直交するよ
うに垂直に配置し、ヘッダ内の冷却水を上記側壁をオー
バフローし平板状ノズルを経てその先端より吐出させ、
その吐出流を前記衝突板に衝突せしめて吐出流を鉛直下
方への層流の落下流に変換せしめるように構成したこと
を特徴とするフラットラミナーノズルヘッダ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27186084A JPS61150712A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | フラツトラミナ−ノズルヘツダ |
| GB08524678A GB2165784B (en) | 1984-10-24 | 1985-10-07 | Nozzle header for producing a flat laminar flow |
| DE19853537508 DE3537508A1 (de) | 1984-10-24 | 1985-10-22 | Duesenverteilerkopf zur erzeugung einer flachen laminaren stroemung |
| FR8515657A FR2571984B1 (fr) | 1984-10-24 | 1985-10-22 | Distributeur a ajutage pour produire un ecoulement laminaire plat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27186084A JPS61150712A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | フラツトラミナ−ノズルヘツダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61150712A true JPS61150712A (ja) | 1986-07-09 |
| JPH0368084B2 JPH0368084B2 (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=17505895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27186084A Granted JPS61150712A (ja) | 1984-10-24 | 1984-12-25 | フラツトラミナ−ノズルヘツダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61150712A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001288594A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-19 | Kawasaki Steel Corp | 電気錫めっき鋼板のラミナーフローノズル、冷却装置および冷却方法 |
-
1984
- 1984-12-25 JP JP27186084A patent/JPS61150712A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001288594A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-19 | Kawasaki Steel Corp | 電気錫めっき鋼板のラミナーフローノズル、冷却装置および冷却方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0368084B2 (ja) | 1991-10-25 |
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