JPS62224629A - 高温物体の冷却方法 - Google Patents
高温物体の冷却方法Info
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- JPS62224629A JPS62224629A JP6593586A JP6593586A JPS62224629A JP S62224629 A JPS62224629 A JP S62224629A JP 6593586 A JP6593586 A JP 6593586A JP 6593586 A JP6593586 A JP 6593586A JP S62224629 A JPS62224629 A JP S62224629A
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Classifications
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- 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
- B21B2045/0212—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using gaseous coolants
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｃ発明の技術分野］
この発明は高温物体の冷却方法に関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
例えば高温鋼材の冷却に際しては一般的に、冷却能が高
く、冷却均一性にすぐれていることが要求される。また
歩留まりの点でスケール発生の少ないことが望ましい。
く、冷却均一性にすぐれていることが要求される。また
歩留まりの点でスケール発生の少ないことが望ましい。
ところで、従来から使用されている水、空気等の冷却媒
体では、下表に示す如く上記各項目を十分に満足させる
ことができないのが実状である。
体では、下表に示す如く上記各項目を十分に満足させる
ことができないのが実状である。
この発明は、上記の各要求項目を充足できるようにした
高温物体の冷却方法を提供することを目的とするもので
ある。
高温物体の冷却方法を提供することを目的とするもので
ある。
［発明の概要コ
この発明の高温物体の冷却方法の特徴は、加熱手段を有
する圧力容器に収容した液体窒素をノズルから噴射させ
、自己蒸発した窒素ガスと液滴状の窒素とからなる高速
の気液二相流を形成すると共に、この二相流に水を添加
して高温物体の表面に衝突させて冷却することである。
する圧力容器に収容した液体窒素をノズルから噴射させ
、自己蒸発した窒素ガスと液滴状の窒素とからなる高速
の気液二相流を形成すると共に、この二相流に水を添加
して高温物体の表面に衝突させて冷却することである。
［発明の実施例］
以下、本発明方法の一実施例を第１図を参照して説明す
る。液体窒素が周壁を断熱材で覆った圧力容器１０中に
収容されている。この圧力容器には加熱手段１１として
のヒータが設けられている。
る。液体窒素が周壁を断熱材で覆った圧力容器１０中に
収容されている。この圧力容器には加熱手段１１として
のヒータが設けられている。
圧力容器１０内の圧力は、気化した窒素ガスを圧力調整
弁１３を有する放出管１２を介して放出することにより
、所定の圧力に保たれるようになっている。液体窒素は
供給管１４を介して、高温物体冷却用チャンバ２０に導
かれ、ノズル１６から高温物体１に向って噴出されるよ
うになっている。
弁１３を有する放出管１２を介して放出することにより
、所定の圧力に保たれるようになっている。液体窒素は
供給管１４を介して、高温物体冷却用チャンバ２０に導
かれ、ノズル１６から高温物体１に向って噴出されるよ
うになっている。
この際の噴出量は供給管１４に設けた流量調整弁１５に
よって調整される。また冷却用チャンバ２０には、調整
弁２２及びノズル２３をそれぞれ備えた水配管２１．２
１が配管されている。そして水ノズル２３．２３は上記
液体窒素ノズル１６の周囲に設けられ、水ノズル２３．
２３の中心線が、ノズル１６からの噴流の中心線上で且
つ高温物体１の上面より上方に位置する点で交差するよ
うに配設されている。
よって調整される。また冷却用チャンバ２０には、調整
弁２２及びノズル２３をそれぞれ備えた水配管２１．２
１が配管されている。そして水ノズル２３．２３は上記
液体窒素ノズル１６の周囲に設けられ、水ノズル２３．
２３の中心線が、ノズル１６からの噴流の中心線上で且
つ高温物体１の上面より上方に位置する点で交差するよ
うに配設されている。
而して、ヒータ１１によって断熱圧力容器１゜に収容さ
れた大気圧下で飽和状態の液体窒素（７７，４°Ｋ）例
えば９４°Ｋに加熱する。この場合圧力調整弁１３の設
定圧力を４ Ｋｇ／ ｃｉ Ｇとすることにより、圧力
容器１０内の圧力は４に９／ｃｄＧに維持される。この
状態で流体窒素をノズル１６がら噴射すると共に、水ノ
ズル２３．２３から水。
れた大気圧下で飽和状態の液体窒素（７７，４°Ｋ）例
えば９４°Ｋに加熱する。この場合圧力調整弁１３の設
定圧力を４ Ｋｇ／ ｃｉ Ｇとすることにより、圧力
容器１０内の圧力は４に９／ｃｄＧに維持される。この
状態で流体窒素をノズル１６がら噴射すると共に、水ノ
ズル２３．２３から水。
望ましくは脱気処理をした水を噴出する。このとき、液
体窒素の一部が減圧沸騰して気化し、残りの液体窒素を
微粒化して高速の気液二相流が形成される。一方、水ノ
ズル２３．２３から噴出された水滴が、上記の低温二相
流に接触して氷粒となり、氷粒の混在した気液二相流が
高温物体１に衝突して冷却する。
体窒素の一部が減圧沸騰して気化し、残りの液体窒素を
微粒化して高速の気液二相流が形成される。一方、水ノ
ズル２３．２３から噴出された水滴が、上記の低温二相
流に接触して氷粒となり、氷粒の混在した気液二相流が
高温物体１に衝突して冷却する。
第３図は、第２図（ａ）、（ｂ）に示すノズル配置で、
ノズル１６のみに上記の液体窒素を５ノ／ｍｉｎで供給
して１２００℃、４０ｒｍｔｔ厚の鋼片を６００ ’Ｃ
まで冷却した時の噴流床がり方向と直角方向の奪熱流束
と、さらにノズル２３．２３に窒素ガスで溶存酸素を置
換して作った脱気水（溶存酸素 １５ＩＩＪ！／ｌ！−水）を圧力４心／ｉでそれぞれＳ
ノ／ｍｉｎ供給して上記鋼片を同様にｅ ｏ ｏ ’ｃ
まで冷却した時の奪熱流束を比較したものであり、図か
ら明らかなように均一冷却域が拡がっている。
ノズル１６のみに上記の液体窒素を５ノ／ｍｉｎで供給
して１２００℃、４０ｒｍｔｔ厚の鋼片を６００ ’Ｃ
まで冷却した時の噴流床がり方向と直角方向の奪熱流束
と、さらにノズル２３．２３に窒素ガスで溶存酸素を置
換して作った脱気水（溶存酸素 １５ＩＩＪ！／ｌ！−水）を圧力４心／ｉでそれぞれＳ
ノ／ｍｉｎ供給して上記鋼片を同様にｅ ｏ ｏ ’ｃ
まで冷却した時の奪熱流束を比較したものであり、図か
ら明らかなように均一冷却域が拡がっている。
また、この熱流束は水冷却時の熱伝達系数２０００Ｋｃ
ａｌ／ ｍ ｈ ’Ｃに相当する高い冷却能であり、気
体によっては得ることができない冷却能である。
ａｌ／ ｍ ｈ ’Ｃに相当する高い冷却能であり、気
体によっては得ることができない冷却能である。
このように低温の高速気液二相流が高温物体に！ｉｉ突
し微粒液滴が気化するので高い冷却能で冷却することが
できる。そして液体窒素の噴流のみでは、噴流が高温物
体１に衝突したときの周辺部では、蒸気のフィルムがで
き冷却能が低下するが、この場合は上記周辺部で氷粒密
度が高く、氷粒によって上記フィルムが破られるので、
均一冷却性が改善される。その上、冷却部は窒素雰囲気
で囲まれるので、通常の水冷却の場合に比べ、スケール
の発生も低減される。冷却水として脱気処理した水を用
いることによってさらにスケールの発生は抑制される。
し微粒液滴が気化するので高い冷却能で冷却することが
できる。そして液体窒素の噴流のみでは、噴流が高温物
体１に衝突したときの周辺部では、蒸気のフィルムがで
き冷却能が低下するが、この場合は上記周辺部で氷粒密
度が高く、氷粒によって上記フィルムが破られるので、
均一冷却性が改善される。その上、冷却部は窒素雰囲気
で囲まれるので、通常の水冷却の場合に比べ、スケール
の発生も低減される。冷却水として脱気処理した水を用
いることによってさらにスケールの発生は抑制される。
この発明の冷却方法は、連続鋳造鋳片の冷却、熱間圧延
ラインにおける厚板、ストリップ、形鋼その他の鋼材の
冷却等に広く利用できる。
ラインにおける厚板、ストリップ、形鋼その他の鋼材の
冷却等に広く利用できる。
［発明の効果コ
この発明の高温物体の冷却方法は、上記のようなもので
、冷却能が高く、均一冷却性にすぐれ、且つスケールの
発生の少ない冷却をすることができる。
、冷却能が高く、均一冷却性にすぐれ、且つスケールの
発生の少ない冷却をすることができる。
第１図は本発明方法を実施するための装置の一例を示す
説明図。第２図（ａ） 、（ｂ）は実施例におけるノズ
ル配置を示す平面図と側面図、第３図はノズル直下から
の距離による奪熱流速を従来法と対比して示す説明図で
ある。 １・・・高温物体、１０・・・圧力容器、１１・・・加
熱手段、１６・・・ノズル、２３・・・水ノズル。
説明図。第２図（ａ） 、（ｂ）は実施例におけるノズ
ル配置を示す平面図と側面図、第３図はノズル直下から
の距離による奪熱流速を従来法と対比して示す説明図で
ある。 １・・・高温物体、１０・・・圧力容器、１１・・・加
熱手段、１６・・・ノズル、２３・・・水ノズル。
Claims (1)
- 加熱手段を有する圧力容器に収容した液体窒素をノズル
から噴射させ、自己蒸発した窒素ガスと液滴状の窒素と
からなる高速の気液二相流を形成すると共に、この二相
流に水を添加して高温物体の表面に衝突させて冷却する
ことを特徴とする高温物体の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6593586A JPS62224629A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 高温物体の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6593586A JPS62224629A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 高温物体の冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62224629A true JPS62224629A (ja) | 1987-10-02 |
Family
ID=13301313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6593586A Pending JPS62224629A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 高温物体の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62224629A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0423975A2 (en) * | 1989-10-16 | 1991-04-24 | The BOC Group plc | Cooling liquids |
-
1986
- 1986-03-26 JP JP6593586A patent/JPS62224629A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0423975A2 (en) * | 1989-10-16 | 1991-04-24 | The BOC Group plc | Cooling liquids |
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