JPS62214135A - 鋼帯の冷却装置 - 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】 〈産業にの利用分野〉 本発明はガスジェット方式による鋼帯の冷却装置に関す
る。

〈従来の技術〉 連続焼鈍炉、連続亜鉛メツキライン、連続コーティング
ライン等の連続熱処理ラインにおいて、熱鋼帯を冷却す
る方法としてスリットノズルからガスを噴出ごせて走行
する鋼帯を冷却する方法が知られている。

この種のガスジェット式冷却装置は、第１Ｏ図に示すよ
うに、デフレクタロール１間を図中矢印方向に走行する
鋼帯Ｓの両面側にそれぞれへラダ２ａ、２ｂを設け、ブ
ロワ３ａ、３ｂからそれぞれへラダ２ａ　、　２ｂに送
給された冷却用ガス（例えばＨ，−Ｎ２　　混合ガス）
を鋼帯Ｓの幅方向に延在間＋１１．たスリットノズル４
ａ。

４ｂ、　５ａ、５ｂ、　５ａ’、５ｂ’から鋼帯Ｓに吹
付けるものである。ノズル４ａ　、　４ｂは鋼帯Ｓから
等距離にあり且つ鋼帯面に直角に向いたストレートノズ
ルであって、冷却を主要な役割とするものである。ノズ
ル５ａ、５ａ’とノズル５ｂ、５ｂ’　モ鋼帯Ｓから等
距離にあり、ノズル５ａとノズル５ａ’及びノズル５ｂ
とノズル５ｂ’は鋼帯面に向けて互いに内側に噴出口を
傾斜させている。

そして、ノズル５ａとノズル５ａ’　との間及びノズル
５ｂとノズル５ｂ’　との間にはそれぞれ平板状の受圧
板８ａ　、　８ｂが配設されており、ノズル５ａ、５ａ
’、受圧板６ｄからなるガスクッション型ノズルとノズ
ル５ｂ、５ｂ’、受圧板６ｂからなるガスクッション型
ノズルとを備えたユニット５が構成されている。このガ
スクッション型ノズルユニット５は冷却能力において上
記ストレートノズル４ａ　、　４ｂより劣るものの、ノ
ズル５ａ、５ａ’　（５ｂＪｂ’）＋受圧板６ａ（６ｂ
）、鋼帯Ｓで囲まれる領域に向い合うノズル５ａ、５ａ
’　（５ｂ。

５ｂ′）から冷却用ガスを噴出して半密閉空間を形成せ
しめ、冷却用ガスの反転流によりこの空間内に高い圧力
を保持するものである。

従って、ガスクッション型ノズルユニット５に変形した
鋼帯Ｓが供給された場合、張力変動や不均一分布等によ
り鋼帯Ｓが一方のノズルに接近した場合には、半密閉空
間内をより高圧に保持して鋼帯ＳをｉｌＥ規のバスライ
ンに押戻す機能（ガスクッション効果）を有している。

尚、このようなガスクッション効果をもたらす冷却用ガ
スの反転流を効果的に形成するため、ノズル５ａ、５ａ
’、　５ｂ、５ｂ’は鋼帯Ｓに対してθ＝３０〜６０６
の角度をもって設定されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 に記した従来の冷却！＋置は、鋼帯Ｓがノズル５ａ、５
ａ’　、　５ｂ、５ｂ’に平行（受圧板８ａ、８ｂに平
行）に接近する場合には十分なガスクッション効果を発
揮してこの鋼帯Ｓとノズルとの接触を防１１二すること
ができる。

しかしながら、実際にはちょっとした冷却用ガス流の乱
れやテンションの不均一等の外乱により、鋼帯Ｓは幅方
向に傾斜した状態や幅方向中央部で凹凸状になった形状
でノズルに接近する場合が多々ある。このような状態は
、鋼帯Ｓが薄い場合、鋼帯Ｓのテンションが小さい場合
、上下のデフレクタロール１間の間隔が大きい場合等に
著しい。そして、上記のような状態で鋼帯Ｓがノズルに
接近する場合には、本来のガスクッション効果を発揮す
ることができず、ノズルに接触して鋼帯Ｓに疵が生じて
しまうという問題があった。

尚、このようにガスクッション効果を発揮できない理由
は、ノズル５ａ、５ａ’、　５ｂ、５ｂ’、からのガス
流が鋼帯Ｓの走行方向に反転して流れず、鋼帯Ｓの幅方
向の洩れて鋼帯Ｓへの反発力が得られないことによる。

本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、鋼帯を
安定して走行させて冷却を施すことができる鋼帯の冷却
装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明に係る鋼帯の冷却装置は、走行する鋼帯の両面側
に設けられ、それぞれ鋼帯面に向けて互いに内側に噴出
「」を傾斜させ目つ鋼帯の幅方向に延在した一条のスリ
ットノズルと、これらスリットノズル間に配設した受圧
板とからなるガスクッション型ノズルユニットを有する
鋼帯の冷却装置において、前記ガスクッション型ノズル
ユニットを鋼帯のバスラインに対してオフセットして配
設したことを特徴とする。

く作　　　用〉 鋼帯のバスラインに対してオフセットして配設されたガ
スクッション型ノズルユニットにより、鋼帯は波状又は
弓状に曲げられて走行する。これにより、鋼帯はその幅
方向で常に受圧板に対する平行度が保持されることとな
り、鋼帯の幅方向からの冷却用ガス流の洩れを減少させ
て走行方向への反転流を強め、ガスクッション効果を強
めて鋼帯の走行を安定化する。

く実　施　例〉 本発明を冷延鋼帯の連続焼鈍炉のガスジェットによる冷
却帯に採用した実施例を図面に基づいて説明する。連続
焼鈍炉とは、冷間圧延５れた厚さ０．２〜２　、０ｍｍ
程度の薄い鋼帯を７００〜９００°Ｃ程度の温度まで加
熱した後、その成分や用途により種々の冷却速度で急冷
したり或いは急冷した後に４００℃程度で温度を数分間
保持して再度急冷するといったようなヒートサイクルを
行い、加工硬化した鋼帯を軟化させるプロセスである。

この冷却帯には通常、走行する鋼帯の両面側にガスジェ
ットによる冷却を施すために多数のスリットノズルが設
けられている。

第１図は本発明の一実施例を適用したガスジェット冷却
帯の側面断面図、第２図はそのノズル部の正面図、第３
図はガスクッション型ノズルユニットの断面図である。

尚、従来と同一部分には同一符号を付して重複する説明
は省略する。

加熱炉（図示せず）において７００〜８００°Ｃ程度に
加熱され又は加熱後均熱された高温の鋼帯Ｓはデフレク
タロール１間で第１図中矢印で示す方向へ走行するので
あるが、これらデフレクタロールｌの位置によって定ま
る鋼帯Ｓの搬送路（バスライン）に対して」１流側のガ
スクッション型ノズルユニット５Ｕと下流側のガスクッ
ション型ノズルユニット５Ｄとは相反方向にオフセット
シて配設されている。すなわち、第１図に示すように、
ユニッ：・５Ｕでは鋼帯左面側のスリットノズル５ｂ、
５ｂ’を鋼帯右面側のスリットノズル５ａ　、　５ａ　
’より鋼帯Ｓのバスライン（図中破線で示す）に近づけ
て設定する一方、ユニット５Ｄではこの逆にオフセット
して設定しである。

に記構成によると、ユニット５Ｕでは左面側からの冷却
ガス流が右面側より大きく作用するため鋼帯Ｓは曲げを
受けてこれら左右の作用力がバランスする位置まで右方
へ偏位される一方、ユニッ）５Ｄではこれとは逆に鋼帯
Ｓは左方へ偏位される。この結果、鋼帯Ｓはバスライン
に対して波状に曲げられて走行することとなる。このよ
うに波状に曲げを与えると、鋼帯Ｓに種々の変形（凹形
、凸形。

シーガル形等）があっても鋼帯Ｓはその幅方向形状が曲
げ部で平坦となるため、ガスクッションノズル部では鋼
帯Ｓは幅方向に平坦目一つ受圧板８ａ　、　８ｂに平行
となっている。従って、鋼帯Ｓの幅方向からのガス流の
洩れが減少されて走行方向への反転流が強められ、十分
なガスクッション効果にて鋼帯Ｓは安定して走行する。

更に、鋼帯Ｓが波状に曲げられる結果、鋼帯Ｓがストレ
ートノズル４ａ、４ｂに近づき、冷却用ガスクジエツト
による冷却効果が向」ニする。更に、鋼帯Ｓの走行方向
に隣り合うガスクッション型ノズルユニット５Ｕ、５Ｄ
を相反方向にオフセットしであるため、鋼帯Ｓの曲げに
よる遠心力を相殺して高速走行も安定して実施すること
ができると共に、鋼帯Ｓの走行方向変形を逆向げにより
相殺して製品価値を維持することができる。

第４図は本発明の他の一実施例に係るガスクンジョン型
ノズル部の１Ｆ面図、第５図はその断面図、第６図は作
用説明図である。

本実施例は、鋼帯Ｓの走行力向に延在し往つ鋼帯Ｓの幅
方向に互いに平行な複数本のリブ７ａ、７ｂを受圧板８
ａ、６ｂＪ：に突設したものである。

本実施例では、」１記実施例と同様に鋼帯Ｓの走行方向
に隣り合うガスクッション型ノズルユニットのオフセッ
トにより鋼帯Ｓの安定走行が達せられると共に、リブ？
ａ、７ｂにより鋼帯Ｓの幅方向へのカス流が規制されて
洩れがさらに減少し、反転流による反発力をより一層増
大ｙせてより強力なガスクッション効果を得ることがで
きる。尚、リブ７ａ、７ｂは鋼帯Ｓの幅方向に複数本設
けられているため、鋼帯Ｓの幅を変更しても上記のガス
流規制効果を維持することができる。第６図は上記リブ
７ａ、７ｂの効果を検証する実験結果を表している。こ
の実験は鋼帯Ｓの左右に位置するヘッダ２ａ　、　２ｂ
の圧力に差を生じさせて鋼帯Ｓを偏位させたときに、リ
ブ７ａ、７ｂの有無による差異を調べたものである。す
なわち、ヘッダ２ａ、２ｂに圧力差を生じさせて行くと
鋼帯Ｓはその距離位置文が大きくなって一方のヘッダ２
ａに接近する（第６図（ｂ）参照）が、リブ７ａ　、　
？ｂを有しない場合はリブ７ａ　、　７ｂを有する場合
に較べて小さな圧力差（Ｐｌ−Ｐ２）で鋼帯Ｓがヘッダ
２ａに接触してしまう（第６図（ａ）参照）、これは、
リブ７ａ　、　７ｂを有している場合には反発力が大き
くなることによる。

第７図は本発明の更に他の一実施例に係るガスクッショ
ン型ノズル部の断面図である。

本実施例は、上記実施例と同様に受圧板６ａ、Ｂｂ上に
鋼帯Ｓの走行方向に延在し且つ鋼帯Ｓの幅方向に互いに
平行な複数本のリブ８ａ　、　８ｂを設けたものである
が、本実施例のリブＢａ、８ｂは鋼帯Ｓ側へ突出するこ
となくノズル５ａ、５ａ’、　５ｂ、５ｂ’に対してほ
ぼ面一となっている。

第８図は本発明の更に他の一実施例を適用したガスジェ
ット冷却帯の側面断面図、第９図はそのノズル部のｉＴ
Ｅ面図である。

本実施例はストレートノズル４ａ、４ｂのヘッダとガス
クッションノズル５ａ、５ａ’、　５ｂ、５ｂ’のヘッ
ダとをそれぞれ分割して設けると共に、デフレクタロー
ル１間にガスクッション型ノズルユニット５を１つだけ
設けたものである。このガスクッション型ノズルユニッ
ト５は鋼帯Ｓのバスラインに対して第８図中右側にオフ
セットされており、この結果、鋼帯Ｓは弓状に曲げられ
た形で走行する。このように弓状に曲げるだけでも前記
波状に曲げた場合と同様に鋼帯Ｓはその幅方向剛性が高
くなる。このため、ガスクッションノズル部で鋼帯Ｓは
幅方向に乎坦且つ受圧板８ａ、８ｂに平行に保持され、
十分なガスクッション効果にて安定して走行する。

〈発明の効果〉 本発明の冷却装置によれば、鋼帯はその幅方向でガスク
ッション型ノズルに対して平坦丘つ平行に保持されるた
め、鋼帯を損傷等を与えることなく安定して走行させつ
つ冷却を施すことができる。更に、鋼帯の走行安定性が
向上することから走行速度を早めて能率向上を図ること
ができ、また、波状又は弓状に曲げることにより鋼帯が
ストレートノズルに近づくことから冷却能力が向上し設
備のコンパクト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例に係り、第１図はガ
スジェット冷却帯の側面断面図、第２図はノズル部の正
面図、第３図はガスクッション型ノズルユニットの側面
断面図、第４図〜第６図は本発明の他の一実施例に係り
、第４図はノズル部の正面図、第５図はガスクッション
型ノズルユニットの側面断面図、第６図（ａ）は実験結
果を表すグラフ、第６図（ｂ）はその実験における条件
を表す説明図、第７図は本発明の更に他の一実施例に係
る　ガスクッション型ノズルユニー／　）の側面断面図
、第８図及び第９図は本発明の更に他の一実施例に係り
、第８図はガスジェット冷却帯の側面断面図、第９図は
ノズル部の正面図、第１Ｏ図は従来のガスジェット冷却
帯の側面断面図である。 図　　面　　中、 ５、５Ｕ、　５０はガスクッション型ノズルユニート５
ａ、５ａ’、　５ｂ、５ｂ’はスリットノズル、８ａ、
　８ｂは受圧板、 ７ａ、　？ｂ、　８ａ、　８ｂはリブ、Ｓは鋼帯である
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行する鋼帯の両面側に設けられ、それぞれ鋼帯
   面に向けて互いに内側に噴出口を傾斜させ且つ鋼帯の幅
   方向に延在した二条のス リットノズルと、これらスリットノズル間に配設した受
   圧板とからなるガスクッション型ノズルユニットを有す
   る鋼帯の冷却装置において、前記ガスクッション型ノズ
   ルユニットを鋼帯のバスラインに対してオフセットして
   配設したことを特徴とする鋼帯の冷却装置。
2. （２）受圧板は、鋼帯の走行方向に延在し且つ鋼帯の幅
   方向に互いに平行な複数本のリブを備えていることを特
   徴とする特許請求の範囲 第１項に記載の鋼帯の冷却装置。