JPS6115927A - 鋼板下面冷却方法 - Google Patents

鋼板下面冷却方法

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Publication number
JPS6115927A
JPS6115927A JP13629784A JP13629784A JPS6115927A JP S6115927 A JPS6115927 A JP S6115927A JP 13629784 A JP13629784 A JP 13629784A JP 13629784 A JP13629784 A JP 13629784A JP S6115927 A JPS6115927 A JP S6115927A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
cooling
steel plate
water tank
steel sheet
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.)
Pending
Application number
JP13629784A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakazu Nakao
中尾 正和
Akinori Otomo
朗紀 大友
Shigenobu Yasumizu
安水 繁信
Yoshitaka Yamamoto
山本 喜孝
Hidekatsu Fukumitsu
福満 英勝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP13629784A priority Critical patent/JPS6115927A/ja
Publication of JPS6115927A publication Critical patent/JPS6115927A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/667Quenching devices for spray quenching
    • 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
    • B21B45/0218Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (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】 (産業上の利用分野) 本発明は鋼板下面冷却方法に関する。
(従来技術) 周知のように、鋼板製造のプロセスにおいて、仕上圧延
後に高温鋼板を冷却する場合は、鋼板上面を、鋼板上方
側に配設された上部ノズルからの冷却水流により、鋼板
下面を、鋼板下方側に配設された下部ノズルからの冷却
水流により夫々冷却する。
この場合、鋼板上面に供給された冷却水は鋼板上面に溜
って、上面に沿って流れ、鋼板端縁から落下するのに対
し、鋼板下面に供給された冷却水は鋼板下面に沿って流
れることが殆どなく、鋼板下面に衝突後直ちに落下する
このため、鋼板下面に供給される冷却水の単位水量当り
の冷却能力は、鋼板上面に供給される冷却水の単位水量
当りの冷却能力よりも格段に劣るものとなる。
従って、鋼板上下面を均一冷却するためには、鋼板下面
に供給する冷却水水量を、鋼板上面に供給する冷却水水
量よりもかなり多くする必要がある。
そこで、上記のような要請に答えるべく、特開昭55−
156612号公報や、特願昭57−160481号に
おいて、新しい鋼板下面冷却方法が既に提案されている
上記のものでは、鋼板下方側に、水面下に下部ノズルを
備える水槽が配設され、下部ノズルから冷却水流を吐出
させることで、上記冷却水流に水槽内の冷却水を随伴水
流として同行させて、水槽の水面上に、鋼板下面を冷却
する冷却水流を噴出させ、鋼板下面に衝突拡散させるこ
とによって、下部ノズルのみによる水量よりも大量の冷
却水を鋼板下面に供給して、各下部ノズルによる鋼板下
面の冷却面積を増大させて、鋼板板面の冷却能力を増大
させると共に、鋼板冷却後の冷却水の一部を水槽内に戻
すようにじて、冷却水の有効利用を図っている。
然し乍ら、上記従来の冷却方法においては、鋼板冷却中
には、水槽内には、鋼板冷却後の高温の1冷却水を戻す
のみで、水温の低い補給水を供給しなかった。
(発明が解決しようとする問題点) このため、鋼板冷却時には、水槽内の水温が上昇して、
下部ノズルからの冷却水流に同行する随伴水流の水温が
上昇し、冷却能力が大きく低下して、鋼板下面の冷却能
力の不足を生じると共に、冷却能力の大幅な変化により
、鋼板制御冷却の不安定化を招来すると云う問題があり
、鋼板制御冷却を安定した状態で良好に行えなかった。
即ち、従来においては、水槽内の水温と鋼板冷却時間と
の関係は第6図に示すようなものとなって、短時間で水
槽内の水温が急激に上昇する。
今、冷却水の水温と、鋼板冷却中の平均熱伝達率の比(
水温T’Cにおける平均熱伝達率/水温30℃における
平均熱伝達率)との関係を第7図に示す。このように、
水槽内水量が上昇して、鋼板下面に供給される冷却水温
度が上昇すればする程、平均熱伝達率の比が低下して、
鋼板下面に対する冷却能力が大幅に低下する。したがっ
て、上記問題を生じる。
又、例えば、上記従来の冷却方法を、ホットランアウト
テーブルの鋼板下面冷却に適用したとすると、一般に圧
延コイルは1分前後で圧延されるため、第6図かられか
るように、水槽内の水温は圧延中に上昇し、強冷却を目
的とする上記冷却方法の目的を達成できない。更に、こ
の場合には、1コイル圧延中の水温変化量も大きいため
、巻取温度制御精度上も問題となる。
上記問題の発生を防止するためには、鋼板冷却中の水温
上昇を極力防止すればよいのであり、この水温上昇の防
止には、冷却水の鋼板冷却後の水槽内へ戻る割合、即ち
、戻り水量割合(戻り水量/水槽の水面上への噴出水量
)を少なくすることは有効であ“る。
然し乍ら、上記冷却方法では下部ノ゛女ルの水没深さと
、水槽の水面上への噴出水量QTの下部ノズルの吐出水
量QNに対する比との関係を示す第8図を見てもわかる
ように、吐出水量に対して噴出水量が1.5〜6倍とな
るため、戻り水量割合を小さくするには限界があり、限
界より小さくなると、下部ノズルを水面下に維持するた
めの水槽内水量・の確保が難しくなり、良好な冷却が困
難となる。
(問題を解決するための手vjt) 本発明は高温鋼板の制御冷却を安定した状態で良好に行
える鋼板下面冷却方法を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明の特徴とする処は、
鋼板冷却中に水槽内に補給水を供給することで、水槽内
の冷却水水量と冷却水温度とを制御する点にある。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を第F図乃至第5図の図面に基
き説明すれば、第1図及び第2図は鋼板冷却装置を示す
第1図及び第2図において、1は熱間仕上圧延後の高温
鋼板2を搬送するテーブル搬送ローラで、通板方向に多
数並設されている。
3は水槽で、鋼板2下方側で通板方向に多数並設されて
いる。水槽3は、隣接する搬送ローラ1間で上方に開口
する横長状の開口部4.5を2乃至3有する。開口部4
.5としては、水槽3の通板方向後方側端部(以下、前
後と言う場合は通板方向を基準とする)又は前後両端部
にある第1開口部4と、水槽3の前端部又は通板方向中
間部にある第2開口部5とがある。水槽3には、バンク
内補給水メイン供給管6が、補給水供給管7を介して接
続されると共に、バンク内メイン排水管8が、排水管9
を介して接続されている。
10は下部ヘッダで、各水槽3の各第1開口部4内下方
に鋼板搬送方向と直交する横方向に夫々配設されており
、バンク内メイン給水管11が給水管12を介して接続
されている。
13は鋼板2下面に向かって冷却水を吐出する下部ノズ
ルで、各下部ヘッダ10上面に立設状として横方向に多
数並設されている。なお、下部ノズル13は、水槽3の
水面下で使用される場合と、水面上方で使用される場合
とがある。
14は搬送ローラ冷却用ヘッダで、搬送ローラ1下方側
に配設されており、メイン給水管17が給水管18を介
して接続されている。
その他、15は水槽固定用治具、16は水槽補強フレー
ムである。
又、鋼板2上方側には、鋼板2上面に冷却水を供給する
ために、上部ノズルを多、数備える上部ヘッダが、通板
方向に直交状として、通板方向に多数並設されている。
而して、高温鋼線2の冷却時には、水槽3内に冷却水を
供給して、下部ノズル13を水没させる。
そして、鋼板2を搬送ローラ1により搬送し乍ら、上部
ノズル、下部ノズル13に冷却水を供給し、上部ノズル
から冷却水流を鋼板2上面に供給して、鋼板2上面を冷
却すると共に、下部ノズル13から冷却水流を吐出させ
ることで、下部ノズル13からの冷却水流に、水槽3内
の冷却水を随伴水流として同行させて、水槽3の水面上
に、鋼板2下面を冷却する冷却水流を噴出させて、鋼板
2下面に衝突拡散することにより、下部ノズル13のみ
による水量よりも大量の冷却水を鋼板2下面に供給して
、各下部ノズル13による鋼板2下面における冷却面積
を増大させて、鋼板2下面を強冷却する。
又、水槽3の水面上に噴出せしめられた冷却水の一部は
鋼板2下面冷却後に開口部4.5から水槽3内に戻され
て;冷却水の有効利用が図られる。
そして、上記の場合には、バンク内補給水メイン供給管
6から補給水供給管7を介して水槽3内に適当な量の補
給水を供給して、水槽3内の冷却水水量と冷却水水温と
を適正に制御して、下部ノズル13の水没深さを一定に
維持しつつ、水槽3内の水温の著しい上昇を防止して、
これにより、下部ノズル13からの冷却水流に同行する
随伴水流の大きな水温上昇を防止して、鋼板2下面の冷
却能力の大幅低下を防止し、冷却能力の大幅な変化によ
る鋼板制御冷却の不安定化と、冷却能力の不足を防止し
て、鋼板の制御冷却を安定した状態で良好に行えるよう
にする。
第3図は、戻り水量割合と水槽3の水面維持に必要な補
給氷水量との関係を示すグラフで、水槽3の水面上への
噴出水量と下部ノズル13の吐出水量との比の大小に拘
らず、戻り水量割合が小さくなれば、必要補給氷水量が
当然増大することを示している。
尚、水槽3内の水面の維持や制御あるいは水温制御に、
排水管9、バンク内メイン排水管8を、補給水供給管7
及びバンク内補給゛水メイン供給管6と併用して、鋼板
冷却中、水槽3に対して給排水を行う場合も有り、水槽
3内の冷却水を排出することによって、下部ノズル13
を水槽3の水面上に露出させて使用する場合もある。
又、水槽3の水面上に噴出せしめられた冷却水の一部が
開口部4.5を介して水槽3内に良好に戻るように、開
口部4.5の前後壁と搬送ローラ1間の隙間を設定して
いる。
この場合、鋼板2下面を冷却する冷却水は鋼板2と当る
ことによって、通板方向への力を受けるため、開口部4
.5の前壁と搬送ローラ1間の隙間の大きさが、水槽3
内への戻り水量に与える影響は非常に大であって、この
影響を示す一例として、第1開口部4の前壁と搬送ロー
ラ1間の隙間と、戻り水量割合との関係を表わすグラフ
を第4図に示す。これによれば、隙間が小さい程、戻り
水量割合が大となるのがわかる。
次に下記のような実験を行った。
(実験例) 第1図及び第2図に示す冷却装置を用い、水槽3の各開
口部4.5の前壁と搬送ローラ1との間隔を約3fiに
設定して、戻り水量割合を設定し、下部ノズル13から
の吐出水量を3Onf/h・ヘッダ、補給氷水量を6n
f/h・水槽、下部ノズル13の水没深さを30mとし
て本発明例の実験を行い、補給水を補給しない従来例と
の比較を行った。
第5図は上記実験結果を連続冷却時間と水槽内水温上昇
量との関係で示したもので、第5図によれば、本発明例
の方が従来例よりも水温上昇量がはるかに小さいのがわ
かる。
又、冷却能力の評価において、本発明例と従来例の冷却
開始時の冷却能力は約1.28X106Kcal/h・
ヘッダであったが、冷却開始から1分経過後には、従来
例の冷却能力は0.79xlO’ Kcal/ h −
ヘッダまで低下していたのに対し、本発明では約1.1
 XIO’  Kcal /h・ヘッダを維持している
ことを確認した。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、鋼板冷却中に水
槽内に補給水を供給することで、水槽内の冷却水水量と
冷却水温度とを制御するので、ノズルを水槽の水面下に
備える冷却装置であるにもかかわらず、ノズルの水没深
さを一定に維持しつつ、鋼板冷却時に鋼板下面の冷却能
力の大幅低下を防止でき、鋼板制御冷却を安定した状態
で良好に行えると共に、本発明をホットランアウトテー
ブルの鋼板下面冷却に適用した場合でも問題を生じるこ
とはない。本発明は上記利点を有し、実益大である。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図は本発明の一実施例を示し、第1図は
鋼板下面冷却装置の一部断面側面図、第2図は第1図の
A−A線矢視断面図、第3図乃至第5図の各図は本発明
に係る実験結果を示すグラフ、第6図乃至第8図の各図
は実験結果を示すグラフである。 1・・−搬送ローラ、2−鋼板、3−水槽、4.5−関
口部、6.7−  供給管、8.9−排水管、10−・
・下部ヘッダ、11.12−・−給水管、13−・・−
下部ノズル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、高温鋼板の下方側に、水面下にノズルを備える水槽
    を配設し、ノズルから冷却水流を上方に吐出させること
    で、水槽の水面上に、鋼板下面を冷却する冷却水流を噴
    出させ、鋼板冷却後の冷却水の一部を水槽内に戻す綱板
    下面冷却装置において、鋼板冷却中に水槽内に補給水を
    供給することで、水槽内の冷却水水量と冷却水温度とを
    制御することを特徴とする鋼板下面冷却方法。
JP13629784A 1984-06-29 1984-06-29 鋼板下面冷却方法 Pending JPS6115927A (ja)

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JPS6115927A true JPS6115927A (ja) 1986-01-24

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