JPS6215614B2 - - Google Patents

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JPS6215614B2
JPS6215614B2 JP15810581A JP15810581A JPS6215614B2 JP S6215614 B2 JPS6215614 B2 JP S6215614B2 JP 15810581 A JP15810581 A JP 15810581A JP 15810581 A JP15810581 A JP 15810581A JP S6215614 B2 JPS6215614 B2 JP S6215614B2
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JP
Japan
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cooling
spray
water
draining
nozzle
Prior art date
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Application number
JP15810581A
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English (en)
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JPS5861235A (ja
Inventor
Toshihiro Ookochi
Hiroyuki Kamakari
Yasuhiro Akita
Tetsuo Oohara
Yoshihiko Kawai
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP15810581A priority Critical patent/JPS5861235A/ja
Publication of JPS5861235A publication Critical patent/JPS5861235A/ja
Publication of JPS6215614B2 publication Critical patent/JPS6215614B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼帯の連続熱処理における冷却装置、
特に効果的な水切り装置を有する冷却装置に関す
る。 近時、鋼帯の連続焼鈍処理や、連続亜鉛メツキ
処理等の連続熱処理設備において、鋼帯を冷却す
る手段として液体スプレーあるいは気液スプレー
による方法が提案され、一部実用化がすすめられ
ている。 例えば、連続焼鈍プロセスにおいては、概ね加
熱帯、均熱帯、1次冷却帯、過時効帯および2次
冷却帯、さらには表面処理や調質設備を適宜組合
せて構成され、これらの各部に冷延鋼板を通すこ
とによつて、短時間に加工性のすぐれた材料が得
られる。この材料は、主に自動車ボデー用に供さ
れるため、平坦な板形状が要求されるが、前記連
続焼鈍においては加熱−冷却の工程、特に冷却工
程における冷却むらが、板形状に影響を及ぼすこ
とが多い。 前記した気液混合スプレーによる冷却は、比較
的冷却速度が大きくとれるし、また、所望の温度
で冷却を停止できる等の利点のほか、水等の液体
浸漬冷却に比べて冷却むらが起きないが、何れに
しろ、高速で通過する鋼帯を水等の液体を使用す
る場合は、正確な冷却終了温度を得るため冷却終
了点で水切りを行い、それ以後は冷却が進行しな
いようにしなければならない。 一般に水切り装置としてはリンガーロールや気
体ブローがある。しかし、冷却過程におけるスト
リツプ温度は700〜200℃あり、通常使用されるゴ
ム又は合成樹脂ロールは耐熱不足のため使用でき
ない。一方、金属ロールの使用も考えられるが、
この場合スリツプによる疵発生が生じる。また、
気体ブローは水が多いため水切りの能力不足とな
る。 本出願人は従来の水切り手段を改良しかつ前記
した要求を満足するため、水スプレーによる水切
り装置を開発し、すでに特許出願している。しか
し水切り手段も適切な方法でないと、水切り部分
の冷却度合が大きくなつて全体の冷却コントロー
ルを乱したり、更にはノズル数、水量を必要以上
に用いて設備が大型化することになりかねない。 本発明者らは、更に検討を重ね特殊な装置構成
にすることにより、実状に合つた効率のよい水切
り装置を提供できることを見い出した。すなわ
ち、本発明の冷却装置は、冷却手段として液体ス
プレーあるいは気体−液体混合スプレーを用いる
鋼帯連続熱処理設備の冷却装置において、この冷
却装置あるいは冷却装置の分割されたゾーンの後
方に、噴霧広がり角が30〜80度である水スプレー
ノズルを、隣接するスプレー巾の50%以下になる
ようなノズルピツチで鋼帯巾方向に複数組ヘツダ
ー管に取付け、かつ鋼帯の垂直面に対して20〜70
度で冷却液流れの上流に向けて水スプレーを噴出
する水切り装置を設けたことを特徴とする。 本発明は更に前述した水スプレーによる冷却と
共に気体ジエツトを組合せてもよく、又この水切
り装置の適宜位置に水受け部を設置することによ
り、より効果的な水切りを可能にする。 以下本発明を図に示す実施例に基いて説明す
る。 鋼帯の冷却装置は第1図イ,ロに示すように竪
型と横型があるが、以下の説明は竪型に基いて行
う。図において、1は高温状態にある被冷却材
(ストリツプ)、2は冷却室で、冷却能力に応じて
単室又は複数室となるが、本例では2室に分割し
た例を示す。3は冷却ノズルヘツダーで、ストリ
ツプ1の巾方向に適宜間隔をおいて冷却媒体噴出
ノズル(図示せず)を有する。冷却媒体として
は、液体又は液体と気体の混合の何れでもよい
が、後者の噴霧スプレーによる冷却方法が好まし
い。 4は水切り室であり、冷却室2の間又はその後
部に設けられる。5は水切り室4に設置する水切
り用の水スプレーノズルヘツダーであり、第3図
イに一部を示すようにストリツプ1の巾方向に間
隔Pをもつて複数の水スプレーノズル5aを植設
している。さらに、6はハースロール、7は冷却
室と前工程(例えば均熱炉)あるいは後工程(例
えば過時効室)に連続する通路である。 本発明は上記の構成を主体とするが、更に水切
り機能をより充分にするため、第2図に示す如く
水切り用ガス噴出装置8や、1段又は複数段の水
受け板9を設けてもよい。図中10は排水管を示
す。 本発明は前述したように冷却能力(T/H,ラ
インスピード、℃/S)により、単室又は複数室
の水切り室4を設けるが、通常は複数室設置さ
れ、水切りが必要な任意の個所に水スプレーヘツ
ダーを設置し、ストリツプ上を流れる水を吹きと
ばす。通常の水切りは水スプレーで十分である
が、最終部分ではハースロール6への水のかみ込
み防止のため、完全に水切りすることが要求され
る。そこで最終段に限り水スプレーの後にガスジ
エツト8を併設する。竪型の場合は両面に必要で
あるが、横型では下部は不要である。 なお、ストリツプに沿つて流れてくる水は水ス
プレーによりはねとばされて水受け板9上に落下
し、排水管10を通つて装置外へ出る。ここで水
受け板9は第2図の如く水切り用水スプレーの直
上あるいは直上、直下の両方に備えることが好ま
しい。両方に備えた方が好ましい理由は、はねと
ばされた水は上方だけでなく斜め下方にも落下す
る分があるためである。又これらはね水が冷却ノ
ズルスプレーに混入すると、冷却制御を乱す原因
になるため、Luの間隔を適切に(本発明者らの
実験によれば500mm以上)とることが必要であ
る。 本発明は以上のように水スプレー又はこれと気
体ジエツトを併用して水切りを行うものである
が、加えて水切りに際して以下に述べる如き特定
の条件を満足させることが必要である。 水スプレーにより効果的な水切りを行うために
は、スプレーノズルの選択とその取付け方向、隣
接ノズル間の関係が重要であり、これを第3図
イ,ロに示す。図において、αは水スプレーノズ
ル5aからストリツプ1への垂直面に対する噴霧
角であり、流れに対向する方向に20〜70度にする
ことが適当である。βはノズル5aの噴霧広がり
角であり、これは30〜80度が適当である。さらに
Pはノズル取付けピツチであるが、これはスプレ
ーがストリツプに衝突するスプレー巾lが隣接す
るスプレー巾とラツプする率を50%以下になるよ
うに選定する。 水スプレーノズルのストリツプに対する噴霧角
度αを上記の範囲に規定したのは、第7図に示す
αと水切り率との関係による。水スプレーによる
水切りはスプレー水の衝突により同伴水をはねと
ばすことによつて行われるが、衝突角度αを大き
くとればとる程同伴水をはねとばす力は大とな
る。しかしαを大きくすると、衝突するまでの長
さが長くなつて衝突速度が低下することになる。
図から明らかな如くαを20〜70度に維持すれば良
好な水切り率が得られる。なお、図においてノズ
ルとストリツプ間の距離およびノズルヘツダー圧
は一定であり、LSはラインスピード(m/min)
を示す。 又、噴霧広がり角度βについては、小さい方が
水切り能力が大きいが、ノズルピツチが小さくな
るためノズル数が多くなり、装置製作上及び整備
上不利である。これらの点を考慮すれば、一般に
ノズルピツチは100mm以上とすることが好まし
い。第8図は角度αを変えて広がり角βとノズル
ピツチとの関係を調べたもので、角度βは約30度
以上であれば適切であると言える。一方、余りこ
の角度βを大きくするとスプレーの衝突力が弱ま
つて、後述するラツプ率のところで示す第9図か
らわかる如くβが80度を超えると水切り率が悪化
する。したがつて角度βは30〜80度の範囲とし
た。 更に水スプレーのラツプ率について説明する。
ラツプがないと水が隙間を通り抜けてしまうの
で、必ずある程度ラツプしていなければならな
い。しかしラツプが大きすぎると水スプレーが互
いに衝突するため水流の力が減衰し水切り率が低
下する。第9図は角度βを変えてラツプ率と水切
り率との関係を示したもので、図からわかるよう
にラツプ率が50%以下であれば、適当である。 次に本発明水切り装置の具体的な制御手段につ
いて第4図に基いて説明する。 11は熱処理設備全体をコントロールする計算
機であり、ストリツプサイズ、ラインスピード、
制御すべきストリツプ温度等の操業全体を把握お
よび管理している。12は冷却装置におけるスト
リツプ温度を制御する計算機であり、前記計算機
11より得た情報により冷却条件を計算し、必要
な冷却スプレーの段数や冷却水量を計算し、冷却
水量調節計17に指示を与える。13は水切り装
置をコントロールする計算機で、上記計算機1
1,12より得た情報により水切りスプレーの必
要な条件を算出し、水切り水量調節計18に指示
を与える。調節計18は与えられた指示値になる
よう調節弁14、流量計15、圧力計16により
調節する。 水切りスプレーの水切り能力は前述の装置条件
が決定すると、第5図のようにラインスピードと
ストリツプ温度とヘツダー圧力によつてきまる。
ヘツダー圧力は水量におきかえてもよい。 即ち Wc=a・P+b …(1)(m3/H・m) a,b:定数 Wc:ストリツプ1m巾当り水量 一方板に沿つて流れてくる同伴水量は次式で算
出できる。 Wd=εT×Wi …(2) ここで Wdは同伴水量(ストリツプ1m巾当り)
m3/H・m Wiは冷却室での全吐出水量m3/H・m εTは同伴水率 (同 上) εTは冷却スプレーノズル条件が決まると、ラ
インスピード、吐出水量、板温、冷却スプレーヘ
ツダー段数により決まる。一例を第6図に示す。
この他εTは次式のように各冷却スプレーヘツダ
ー毎の同伴水率で算出することもできる。 εT=1/N(εo+εo・εo-1・εo-2+… +εo・εo-1…ε・ε) …(3) ε〜εo 各冷却スプレーヘツダー毎の同伴
水率 N 冷却スプレーヘツダー段数 (1),(2)式でWcWdとなるような水切りスプレ
ーヘツダー圧力又は相当水量で水切りスプレーを
コントロールすることができる。 実施例 第1図イに示すような竪型ストリツプ連続焼鈍
設備を用いてラインスピード310mpm(max)、
板温冷却前650℃(max)にてストリツプを焼鈍
した。この際本発明の水切り装置(水スプレー及
びこれと気体ブローの組合せの2種類)を有する
冷却装置を使つて冷却した。水切り条件およびそ
の結果を比較例と共に第1表に示す。表から本発
明の装置が明らかに優れていることがわかる。 【表】
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明冷却装置の一例を示し、同イは
竪型、同ロは横型の装置である。第2図は本発明
水切り装置の1部説明図、第3図イ,ロは本発明
水切りノズルの取付説明図、第4図は本発明水切
装置の制御フロー、第5図は水切りスプレー能力
特性を示し、第6図は同伴水率特性を示す図であ
る。第7図は水スプレーノズルの噴霧角度αと水
切り率との関係を示す図表、第8図は水スプレー
ノズルの噴霧広がり角度βとノズルピツチとの関
係を示す図表、第9図はノズルのラツプ率と水切
り率との関係を示す図表である。 1……ストリツプ、2……冷却室、3……冷却
ノズルヘツダー、4……水切り室、5……水スプ
レーヘツダー、5a……水スプレーノズル、6…
…ハースロール、7……通路、8……ガス噴出ノ
ズル、9……水受け板、10……排水管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 冷却手段として液体スプレーあるいは気体−
    液体混合スプレーを用いる鋼帯連続熱処理設備の
    冷却装置において、この冷却装置あるいは冷却装
    置の分割されたゾーンの後方に、噴霧広がり角が
    30〜80度である水スプレーノズルを、隣接するス
    プレー巾のラツプが50%以下になるようなノズル
    ピツチで鋼帯巾方向に複数組ヘツダー管に取付
    け、かつ鋼帯の垂直面に対して20〜70度で冷却液
    流れの上流に向けて水スプレーを噴出する水切り
    装置を設けたことを特徴とする鋼帯の連続熱処理
    設備における冷却装置。 2 水スプレーノズルに気体ジエツトノズルを付
    設して水スプレーと気体ジエツトを組合せて冷却
    することよりなる特許請求の範囲第1項記載の冷
    却装置。 3 水切り装置の近傍適宜位置に水受け部を設置
    してなる特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
    冷却装置。
JP15810581A 1981-10-06 1981-10-06 鋼帯の連続熱処理設備における冷却装置 Granted JPS5861235A (ja)

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JPS5861235A JPS5861235A (ja) 1983-04-12
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR3125066B1 (fr) * 2021-07-12 2024-02-02 Fives Stein Refroidissement liquide d’une bande en defilement dans une ligne continue
WO2024043063A1 (ja) * 2022-08-22 2024-02-29 Jfeスチール株式会社 焼鈍設備および方向性電磁鋼板の製造方法

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