JPS63145722A - 連続焼鈍ラインの冷却装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、連続焼鈍ラインにおける鋼帯の冷却装置に
関し、とくに鋼帯の冷却に供する冷却水のスムーズな流
れを実現しようとするものである。

（従来の技術） 一般に表面処理用原板や深絞り用鋼板などは、冷間圧延
後、所定の機械的性質を付与するために、加熱、均熱お
よび冷却などの熱処理を順次に施すいわゆる連続焼鈍が
施される。

このような連続焼鈍処理に採用されている冷却方法とし
ては、ガスジェット冷却、ロール冷却および浸清冷却な
どがある。このうちガスジェット冷却は、冷却された雰
囲気ガスを鋼帯に吹付けることによって、またロール冷
却は、内部に冷媒を通したロールに鋼帯を巻付けること
によって、さらに浸漬冷却は、冷却水槽に鋼帯を浸漬さ
せることによってそれぞれ冷却するもので、冷却速度は
ガスジェット冷却、ロール冷却ついで浸漬冷却の順に大
きくなる。

従って連続焼鈍ラインの冷却帯において、再結晶温度か
ら大気中で酸化しない温度まで冷却する場合、高温側で
はガスジＪ−ットおよび／またはロール冷却を、一方低
温側では浸漬冷却を用いるのが最も効率的であると考え
られている。

かかる浸漬冷却に関しては、これまでにも種々の方法が
提案されている。た止えば、特公昭５７−１１９３１号
および同５７−１１９３３号各公報に開示の方法は、複
数の冷却水槽を用い各水槽の注水制御を行うことによっ
て、またスプレー冷却やミスト冷却と組合わせることに
よって、それぞれ鋼帯を効率よく冷却すると共に、冷却
後の水温をできるだけ高めて温水としての有効利用も併
せて図ったものである。

ところで浸漬冷却は通常、鋼帯中の飽和固溶炭素量の変
化量が少なくなる２５０〜３００℃程度の温度から大気
中でテンパーカラーの発生しない温度までの冷却に適用
される。従来、かかる浸漬処理による冷却速度が速すぎ
ると、固溶炭素による時効性の問題が懸念されたが、最
近では非時効性の材料としてたとえばＮｂ添加極低炭素
鋼など予め第３元素で固溶炭素を固定した素材が用いら
れるようになった。従って冶金的には冷却速度をいかに
高くしてもそれほど問題にならなくなってきており、む
しろ高速化、高生産能率化などの面から、最終冷却にお
ける冷却速度の一層の向上が望まれている。

しかしながら上記した如き要望に対して、従来の浸漬冷
却は、次のような問題を残していた。

（１）冷却水の温度上昇を抑制するためには、冷却水槽
中への冷却水の補給が不可欠であるが、この場合水槽内
の水の流れは上層部に止まり、下部では水の動きはほと
んどないことから、高温の鋼帯が冷却水中に浸漬される
際に鋼帯表面には蒸気膜が発生し、この蒸気膜の除去、
破壊が困難なため、冷却効率には自ら限界があった。そ
れ故、冷却処理の高速化、高能率化を図るためには、浸
漬冷却装置の大型化が余儀な（され、建設費、設置スペ
ースなどの面での不利が大きかった。さらに既設設備の
改善によって高速化を図ることはほとんど不可能に近か
った。

（２）上記のように浸漬水槽内の水の動きが不均一であ
るため温度むらが生じ、鋼帯に悪影響を与える。

（３）浸漬冷却水槽から排出される冷却水を温水として
再利用する場合には、浸漬槽を少なくとも２槽としてカ
スケード制御を行わねばならず、従って装置がさらに大
型化するだけでなく、複雑な制御も必要となる。

ところで発明者らは、先に上記の諸問題を有利に解決す
るものとして、特願昭６０−１６２９０９号明細書にお
いて、連続焼鈍ラインの冷却ゾーンを通過させた鋼帯を
最終冷却するに際し、第４図に示したように鋼帯を、そ
の表裏面から冷却水の流路を隔てて対設した整流板をそ
なえる水冷ジャケットで被い、この水冷ジャケット中を
、鋼帯の走行方向とは逆向きにしかも該鋼帯の表裏面に
沿う整流として冷却水を強制流動させることから成る連
続焼鈍処理における調帯の冷却方法およびその実施に用
いて好適な冷却装置を提案した。

上記の新しい冷却技術の開発により、従来に比較して格
段に高能率で調帯を冷却することが可能になり、連続焼
鈍処理における処理能力は大幅に向上した。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の冷却技術には、狭い空間内にて鋼帯
の走行方向とは逆方向に冷却水を強制流動させているの
で冷却水の流れが非常に悪く、したがって冷却水が供給
口付近で滞留して所定の冷却効果が得られず、一方冷却
能力を高めるため冷却水の流量を増すと、冷却装置の鋼
帯出口から冷却水があふれてしまう。

また冷却水の供給圧力を高めることが考えられるが、供
給ポンプの容量及び電力量の増加につながり得策ではな
い。

そこで水冷ジャケット内の冷却水が滞留せずにスムーズ
に流れる冷却装置を提供することが、この発明の目的で
ある。

（問題点を解決するための手段） この発明は、連続焼鈍ラインの冷却ゾーンを通過させた
鋼帯の表裏面に沿う冷却水の強制流を導く整流板を、該
鋼帯の表裏面から冷却水の流路を隔てて対設し、該整流
板には鋼帯の走行方向の下流側に冷却水の供給口を、他
方上流側に排出口をそれぞれ設けた水冷ジャケットをそ
なえる冷却装置において、上記供給口の水平レベルが排
出口の水平レベルより高くなる配置としたことを特徴と
する連続焼鈍ラインの冷却装置、及び連続焼鈍ラインの
冷却ゾーンを通過させた鋼帯の表裏面に沿う冷却水の強
制流を導く整流板を、該鋼帯の表裏面から冷却水の流路
を隔てて対設し、該整流板には鋼帯の走行方向の下流側
に冷却水の供給口を、他方上流側に排出口をそれぞれ設
けた水冷ジャケットをそなえる冷却装置において、上記
供給口の水平レベルが排出口の水平レベルより高（なる
配置とし、上記水冷ジャケット内に鋼帯をはさむ１対の
ノズルヘッダーを、鋼帯の移ＩＪＪ方向とは逆方向に、
かつ鋼帯と平行または鋼帯側へ傾けた状態で配設したこ
とを特徴とする連続焼鈍ラインの冷却装置である。

（作　用） 次に水冷ジャケットの供給口と排出口との水平レベルの
高低差について説明する。

まず供給口と排出口との水平レベル差ｈ（龍）は、せき
の理論から、 となる。

ここでＱは冷却水の流ｆｆｉ（ｍ’／ｓ）、Ｂは水冷ジ
ャケットの幅（Ｉｌｌ）、ｇは重力加速度、Ｃは抵抗係
数で約０．６であり、したがって上記（１）式は、号 ｈ　≧　６８３Ｘ（口／Ｂ）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　・・・（２）となり、該
（２）式を満足すれば水冷ジャケット内の冷却水をスム
ーズに流量ことができる。

第３図に下記の条件にて冷却処理を行った際の冷却水の
流ＩＱと、供給口及び排出口の水平レベル差りとの関係
について調査した結果を示す。

記 ・鋼帯寸法：厚さ０．３２鰭１幅９００■−・冷却水温
：４０℃ ・冷却水量７１８　Ｔ／ｈ ・通板量：　７０　Ｔ／ｈ 同図より、上記（２）式を満足すれば、冷却水の淀み（
滞留）が発生せず、冷却水がスムーズに流れることがわ
かる。

上記のように冷却水の排出口の水平レベルを冷却水の供
給口の水平レベルより低くするので、冷却水が供給口で
滞留することなく、スムーズに流れ、所定の冷却能を得
ることができる。

また、冷却水の流れ方向に冷却水を噴出させる冷却水ノ
ズルを水冷ジャケットの途中に設けることにより、さら
に冷却水をスムーズに流すことができる。

（実施例） 以下この発明を具体的に説明する。

第１図に、この発明に従う水冷ジャケット弐の冷却装置
を示す。図中番号１ａ、　ｌｂはそれぞれ、冷却水を鋼
帯の表裏面に沿って整″流として強制的に導くためのＵ
字型の整流板であって、これらの整流板１ａ、　ｌｂで
水冷ジャケットｌを構成する。２はディフレククロール
、３は冷却水の供給口、４は冷却水の排出口、５は冷却
排水の貯蔵タンク、６はポンプである。

さて上記の如きしくみになる冷却装置において、冷却水
は、鋼帯Ｓの走行径路の下流側に設けられた供給口３か
ら水冷ジャケラ）１内に４７入され、該ジャケット１内
を鋼帯Ｓの走行方向とは逆向きに強制流動させられる間
に鋼帯を効率よく冷却したのち排出口４から排出される
。

さらに第１及び２図に示すように、冷却水を別系統で噴
出するため、水冷ジャケット１の例えば水平部に鋼帯Ｓ
を挟むように１対のノズルヘッダー７ａ　、　７ｂを設
ける。この場合、ノズルヘッダー７ａ　、　７ｂの向き
は綱帯Ｓと平行、もしくは若干鋼帯側に傾け、かつ鋼帯
Ｓの移動方向とは逆方向にする。また、ノズルヘッダー
の形状は多孔ノズルよりもスリットノズルが好ましい。

なお８は冷却水供給配管、９は供給ポンプである。

このように冷却水の流れを別系統のノズルを設けること
により助勢すれば、更にスムーズに冷却水を流すことが
できる。

そしてオーバーフロータンク５に貯留された温水は排出
ポンプ９から別途有効利用するべく送給される。また１
０はリンガ−ロールで、鋼帯Ｓ表面に残留した冷却水を
絞り取るものである。

ところでノズルヘッダー７ａ　、　７ｂを１対としてい
るが、複数組設置してもよいことは勿論である。

前掲の第１図に示した冷却装置を用いて、以下の条件下
に鋼帯の冷却処理を行ったところ、冷却水の滞留はみと
められなかった。

・鋼帯寸法：厚み０．４鰭、幅９００鰭・冷却水温：４
０℃ ・冷却水量：　１６　Ｔ／ｈ ・鋼帯冷却開始温度＝１５０℃ ・冷却処理後の目標温度：５０〜６０℃・通板星：　７
０　Ｔ／ｈ ・供給口と排出口との水平レベル差：４０龍（発明の効
果） この発明によれば、水冷ジャケット内の冷却水をスムー
ズに流すことができ、したがって高い冷却効率を得るこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従う冷却装置の説明図、第２図は水
冷ジャケット内のノズルヘッダーを示す説明図、 第３図は水平レベル差と冷却水の流量との関係を示すグ
ラフ、 第４図は水冷ジャケット式冷却装置の模式図である。 １・・・水冷ジャケットｌａ、　ｌｂ・・・整流板２・
・・ディフレククロール　３・・・供給口４・・・排出
口　　　　　　　５・・・貯留タンク６・・・ポンプ　
　　　　　　７ａ、　７ｂ・・・ノズルヘッダー８・・
・冷却水供給配管　　　９・・・供給ポンプ１０・・・
リンガーロール

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続焼鈍ラインの冷却ゾーンを通過させた鋼帯の表
   裏面に沿う冷却水の強制流を導く整流板を、該鋼帯の表
   裏面から冷却水の流路を隔てて対設し、該整流板には鋼
   帯の走行方向の下流側に冷却水の供給口を、他方上流側
   に排出口をそれぞれ設けた水冷ジャケットをそなえる冷
   却装置において、 上記供給口の水平レベルが排出口の水平レ ベルより高くなる配置としたことを特徴とする連続焼鈍
   ラインの冷却装置。 ２、連続焼鈍ラインの冷却ゾーンを通過させた鋼帯の表
   裏面に沿う冷却水の強制流を導く整流板を、該鋼帯の表
   裏面から冷却水の流路を隔てて対設し、該整流板には鋼
   帯の走行方向の下流側に冷却水の供給口を、他方上流側
   に排出口をそれぞれ設けた水冷ジャケットをそなえる冷
   却装置において、 上記供給口の水平レベルが排出口の水平レ ベルより高くなる配置とし、上記水冷ジャケット内に鋼
   帯をはさむ１対のノズルヘッダーを、鋼帯の移動方向と
   は逆方向に、かつ鋼帯と平行または鋼帯側へ傾けた状態
   で配設したことを特徴とする連続焼鈍ラインの冷却装置
   。