JPS6326181B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、加熱鋼板の下面冷却装置に関する
ものである。

〔従来技術とその問題点〕

熱間圧延された加熱鋼板の強度および靭性等を
改善するために、その長手方向に水平に移動中の
加熱鋼板の上面および下面に冷却水を吹き付けて
加熱鋼板を所定温度に冷却することは、従来から
一般に行なわれている。

加熱鋼板を所定温度に冷却するために、加熱鋼
板の下面に冷却水を吹き付けるための従来の下面
冷却装置には、第９図および第１０図に示される
ものがある。

第９図に示される下面冷却装置は、ローラクエ
ンチ装置のハイクエンチゾーンに使用されてお
り、加熱鋼板１の搬送ロール２間に設けられた、
加熱鋼板１の下面に冷却水を吹き付けるための、
カラスの口ばし状のノズル（カラス口ノズル）３
と、ノズル３に冷却水を供給するためのノズルヘ
ツダ４とからなつており、カラス口ノズル３から
加熱鋼板１の下面に冷却水を吹き付けて加熱鋼板
１の下面を冷却する。

第１０図に示される下面冷却装置は、加熱鋼板
１の搬送ロール５の周囲および加熱鋼板１の下面
を覆うケーシング６からなつており、ケーシング
６内に冷却水を供給して、加熱鋼板１の下面を冷
却する。

しかし、第９図に示した下面冷却装置は、以下
の問題点を有する。即ち、ノズル３と加熱鋼板１
の下面との間の距離を50mm程度以下に設定しない
と冷却効率が悪くなる。しかし、このようにノズ
ル３が加熱鋼板１の下面に接近していると、加熱
鋼板１に上下方向の曲りが生じた場合にノズル３
が加熱鋼板１に衝突して破損する。また、ノズル
３に供給する冷却水の圧力は、５〜10Kg／cm²の高
圧にする必要があるので、多量の冷却水を必要と
する。さらに、加熱鋼板１の上面および下面に同
一条件で冷却水を吹き付けた場合、下面に吹き付
けられた冷却水は、直ちに落下するために下面側
の冷却水の流量を上面側に比べて２〜３割増加さ
せる必要がある。

次に、第１０図に示した下面冷却装置には、以
下の問題点がある。即ち、この装置は、冷却能
力、冷却均一性の面で第９図に示した下面冷却装
置より優れているが、ケーシング６と加熱鋼板１
との間の距離は、20〜30mm程度と狭いので、加熱
鋼板に上下方向の曲りが生じた場合にケーシング
６が加熱鋼板１に衝突して破損する。また、搬送
ロール５は、水没しているのでそのメンテナンス
に問題がある。従つて、特に、オンライン用には
適さない。

別の下面冷却装置として、特開昭55−156612号
公報に開示されるものがある。この装置は、第１
１図および第１２図に示されるように、加熱鋼板
１の下方に配置された、冷却水を収容するための
水槽７と、水槽７内に垂直に加熱鋼板１の板幅方
向に配置された複数本の円管ノズル８と、各円管
ノズル８に冷却水を供給するためのノズルヘツダ
９とからなる。各円管ノズル８の上端は、水槽７
内の水面下に位置している。

このように構成されているので、ノズルヘツダ
９から円管ノズル８に冷却水を供給すると、前記
冷却水は、水槽７内の冷却水と共に噴流水１０の
形で加熱鋼板１の下面に吹き付けられる。

上述した下面冷却装置によれば、円管ノズル８
からの冷却水の数倍の流量の冷却水を加熱鋼板１
に吹き付けることができるので、その分使用する
冷却水の流量を減少させることができる。また、
円管ノズル８と加熱鋼板１の下面との間の距離を
十分に長くとれるので、加熱鋼板１に上下方向の
曲りが生じても円管ノズル８は破損されず、メン
テナンスも簡単である。

しかし、上述した下面冷却装置には、以下の問
題点がある。即ち、この装置によつて、水平方向
に比較的低速で移動中の幅広の加熱鋼板の下面を
冷却する場合には、板幅方向の冷却が不均一とな
つて温度むらが生じる。

〔発明の目的〕

従つて、この発明の目的は、加熱鋼板の下面を
均一にかつ能率良く冷却することができる加熱鋼
板の下面冷却装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

水平に横たわる加熱鋼板の下方に配置された、
冷却水を収容するための水槽と、前記水槽内に垂
直に配置され、前記加熱鋼板の幅方向と平行に伸
びるスリツトノズルと、前記スリツトノズルに冷
却水を供給するためのノズルヘツダとからなり、
前記スリツトノズルの上端は、前記水槽内の水面
下に位置し、前記水槽は、前記水面と前記加熱鋼
板の下面との間の距離が100mm以下になるように
配置され、前記スリツトノズルは、その上端と前
記水面との間の距離が、50〜150mmの範囲内にな
るように配置されていることに特徴を有する。

〔発明の構成〕

次に、この発明を図面を参照しながら説明す
る。第１図は、この発明の装置の一実施態様の断
面図、第２図は、同平面図である。

第１図および第２図に示されるように、冷却水
を収容するための水槽１１は、加熱鋼板１の下方
に配置されている。スリツトノズル１２は、水槽
１１の底壁を貫通して垂直に加熱鋼板１の板幅方
向に配置されている。スリツトノズル１２は、加
熱鋼板１の板幅と実質的に同じ長さを有し、その
上端は、水槽１１内の水面下に位置している。ノ
ズルヘツダ１３は、スリツトノズル１２に冷却水
を供給する。

上述した、この発明の一実施態様においては、
水槽１１内に冷却水が満たされた状態で、ノズル
ヘツダ１３からスリツトノズル１２に冷却水を供
給すると、スリツトノズル１２からの冷却水と、
そして、水槽１１内に収容された冷却水の双方
が、噴流水１４の形で、加熱鋼板１の下面に実質
的に垂直に吹き付けられ、かくして、加熱鋼板１
の下面は所定温度に冷却される。加熱鋼板１の下
面に吹き付けられた後の噴流水１４の全量は、水
槽１１内に回収される。そして、スリツトノズル
１２に供給された冷却水と実質的に同量の冷却水
が、水槽１１からオーバーフローする。

この発明の装置によつて、板厚32mmの加熱鋼板
の下面を冷却したときの、スリツトノズル１ｍ当
りに供給する冷却水の流量と、ぬれ長さ（ｘ）と
の関係について調べた。この結果を第１１図に示
した従来装置(1)および第１２図に示した従来装置
(2)によつて加熱鋼板の下面を冷却した場合と合わ
せて第３図に示す。なお、従来装置(1)、(2)におい
て、冷却水の流量は、ノズルヘツダ１ｍ当りに取
り付けられた円管ノズルに供給する冷却水の流量
である。また、前記ぬれ長さ（ｘ）とは、噴流水
１４が加熱鋼板１の下面に衝突した後、前記下面
にそつて流れる距離を示す。

このときの試験条件は、次の通りであつた。

(1) 本発明装置におけるスリツトノズルのスリツ
ト幅：５mm、 (2) 本発明装置におけるスリツトノズルの上端と
水槽内の水面との間の距離(H)：75mm、 (3) 加熱鋼板の下面と水槽内の水面との間の距離
(B)：50mm、 (4) 従来装置(1)における円管ノズルの内径：7φ
mm、 (5) 従来装置(1)における円管ノズルの間隔：11
mm、 (6) 従来装置(2)における円管ノズルの内径：13φ
mm、 (7) 従来装置(2)における円管ノズルの間隔：30
mm。

第３図から明らかなように、本発明装置によれ
ばぬれ長さ（ｘ）は、従来装置(1)、(2)に比べて長
い。これは、従来装置においては、噴流水は、加
熱鋼板の下面に衝突した後、前記下面にそつて円
形状に流れて、隣接する噴流水と干渉するからで
ある。

次に、上述の試験条件と同一の試験条件の基で
板厚32mmの加熱鋼板の下面に噴流水を吹き付け、
冷却を開始してから７秒間経過したときの、板幅
中央部100mmの範囲内の各点と、加熱鋼板の下面
から５mm内部の前記各点における温度との関係に
ついて調べた。この結果を第４図に示す。

第４図から明らかなように、本発明装置によれ
ば、従来装置(1)、(2)に比べて加熱鋼板をその板幅
方向に均一に冷却することができる。

次に、本発明装置によつて、加熱鋼板の下面に
噴流水を吹き付けたときの、スリツトノズルの上
端と水槽内の水面との間の距離(H)と、加熱鋼板下
面の（ｘ）点における噴流水の流速との関係につ
いて調べた。この結果を第５図に示す。なお、前
記（ｘ）点とは、噴流水の中心から加熱鋼板の下
面長手方向に（ｘ）だけ離れた位置を示す。

このときの試験条件は、次の通りであつた。

(1) スリツトノズル１ｍ当りからの冷却水の流
量：2500／min、 (2) 加熱鋼板の下面と水槽内の水面との間の距離
(B)：50mm。

第５図に示されるように、スリツトノズルの先
端と水槽内の水面との間の距離(H)を50〜150mmの
範囲内に維持すると、加熱鋼板下面の（ｘ）点に
おける噴流水の流速は最大となつて、冷却効果が
最大となることがわかる。

次に、本発明装置によつて、加熱鋼板の下面に
噴流水を吹き付けたときの、加熱鋼板下面と水槽
内の水面との間の距離(B)と、加熱鋼板下面の
（ｘ）点における噴流水の流速との関係について
調べた。この結果を第６図に示す。なお、前記
（ｘ）点の定義は、第５図におけると同様である。

このときの試験条件は、次の通りであつた。

(1) スリツトノズル１ｍ当りからの冷却水の流
量：2500／min、 (2) スリツトノズルの上端と水槽内の水面との間
の距離(H)：75mm、 (3) 加熱鋼板下面の（ｘ）点の距離：200mm。

第６図から明らかなように、加熱鋼板下面と水
面との間の距離(B)を100mm以下にすると、加熱鋼
板下面の（ｘ）点における噴流水の流速は最大と
なつて、冷却効率が最大となることがわかる。

以上のことから、この発明においては、スリツ
トノズルの上端と水面との間の距離(H)を50〜150
mmの範囲に限定し、そして、加熱鋼板下面と水槽
内の水面との間の距離(B)を100mm以下の範囲に限
定した。

この発明の、加熱鋼板の下面冷却装置を仕上圧
延機の出側に設置した状態を第７図および第８図
に示す。第７図および第８図に示される下面冷却
装置は、第１図および第２図に示した装置と基本
的に同一であるが、この場合、水槽１１は、搬送
ロール１５間に設けられているエプロン１６の周
囲に配置されており、スリツトノズル１２は、そ
の上端がエプロン１６から突出しない長さを有す
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、加熱
鋼板の下面を均一にかつ能率良く冷却することが
できるといつた有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施態様の断面図、第
２図は、同平面図、第３図は、冷却水の流量とぬ
れ長さ（ｘ）との関係を示すグラフ、第４図は、
板幅方向の各点と加熱鋼板の下面から５mm内部の
温度との関係を示すグラフ、第５図は、スリツト
ノズルの上端と水面との間の距離(H)と加熱鋼板下
面の（ｘ）点における噴流水の流速との関係を示
すグラフ、第６図は、加熱鋼板下面と水面との間
の距離(B)と加熱鋼板の（ｘ）点における噴流水の
流速との関係を示すグラフ、第７図は、この発明
の一実施態様を仕上圧延機に設置した状態を示す
断面図、第８図は、同平面図、第９図は、カラス
口ノズルを用いた下面冷却装置により加熱鋼板を
冷却している状態を示す断面図、第１０図は、ケ
ーシングを用いた下面冷却装置により加熱鋼板を
冷却している状態を示す断面図、第１１図は、従
来装置の断面図、第１２図は、同平面図である。
図面において、 １……加熱鋼板、２……搬送ロール、３……カ
ラス口ノズル、４……ノズルヘツダ、５……搬送
ロール、６……ケーシング、７……水槽、８……
円管ノズル、９……ノズルヘツダ、１０……噴流
水、１１……水槽、１２……スリツトノズル、１
３……ノズルヘツダ、１４……噴流水、１５……
搬送ロール、１６……エプロン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水平に横たわる加熱鋼板の下方に配置され
   た、冷却水を収容するための水槽と、前記水槽内
   に垂直に配置され、前記加熱鋼板の幅方向と平行
   に伸びるスリツトノズルと、前記スリツトノズル
   に冷却水を供給するためのノズルヘツダとからな
   り、前記スリツトノズルの上端は、前記水槽内の
   水面下に位置し、前記水槽は、前記水面と前記加
   熱鋼板の下面との間の距離が100mm以下になるよ
   うに配置され、前記スリツトノズルは、その上端
   と前記水面との間の距離が、50〜150mmの範囲内
   になるように配置され、前記スリツトノズルは、
   前記水槽内に収容された冷却水を噴流水の形で前
   記加熱鋼板の下面に均一に吹き付け、かくして、
   前記加熱鋼板の下面を均一に冷却することを特徴
   とする、加熱鋼板の下面冷却装置。