JPS6359762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高温鋼材の冷却用スリツトノズルに
係り、詳しくは安定水膜が得られる下限界流量の
大幅な引下げを可能とする冷却用スリツトノズル
に関するものである。

（従来技術とその問題点） 例えば厚板工場では厚鋼板の品質改善等を目的
として、加熱された厚鋼板を所要温度まで冷却す
るオンライン制御が実施されている。

このオンライン冷却制御における厚鋼板の上面
冷却用としては、一般にラミナーフロー冷却が採
用されており、特に第１図に示すような板幅方向
に切れ目のない板状水流２を高温の厚鋼板１上面
に流下させるスリツトノズル方式のノズル３が多
く採用されている。そして、このスリツトノズル
３を用いた厚鋼板１のオンライン冷却制御におい
て、上記スリツトノズル３から流下される板状水
流２の流量は低流量域に設定した方が品質の均一
性の面から良好であることは周知である。

しかし、切れ目のない安定した板状水流が得ら
れる流量の下限はノズル長さによらず第２図に破
線で示す如くノズル出口のスリツト間隔によつて
制限を受け、仮に下限以下に上記流量を絞つた場
合にはスリツトノズル３内に空気が入り込み、板
幅方向に不連続かつ断続的な水流になつて均一冷
却に支障をきたすことになる。

ところで、従来より採用されているスリツトノ
ズル３は、第３図に示すように高さ方向直線部の
スリツト間隔比、すなわち入口のスリツト間隔を
ａ、出口のスリツト間隔をｂとした場合ａ／ｂは
通常は1.0、大きくても1.5程度であるため、低流
量域で切れ目のない安定した板状水流を得るため
にはスリツト間隔の小さいノズル３を採用する必
要があるが、厚鋼板１のオンライン冷却制御に用
いられるスリツトノズル３の幅ｗは約5m、ノズ
ル長は約1m近くもあり、これを鋼板で精度良
く製作することは非常に困難であると共に費用も
かかることになる。

（発明の目的） 本発明は上記問題点を鑑みて成されたものであ
り、ノズル出口のスリツト間隔を小さくせずに可
及的に下限界流量を引下げることができる高温鋼
材の冷却用スリツトノズルを提供せんとするもの
である。

すなわち、スリツトノズルの流量の下限界はス
リツトノズル出口部においてスリツト内に空気が
入り込む量によつて決定される。従つてこの空気
の入り込みを防止するには高さ方向にスリツト間
隔の広がつている形状が効果的であると考え、本
発明者が種々実験・研究した結果、以下に示す構
成のスリツトノズルが下限界流量を大幅に引下げ
得ることを見い出した。

（発明の構成） 本発明は、冷却すべき高温鋼材の搬送方向と略
直角に配置されて上記高温鋼材に板状水流を流下
せしめる冷却用スリツトノズルにおいて、上記ス
リツトノズルの入口スリツト間隔を出口スリツト
間隔の３倍以上とし、かつ上記入口スリツトと出
口スリツト間を直線で形成される壁面でテーパ面
となるようにしたことを要旨とする高温鋼材の冷
却用スリツトノズルである。

上記入口スリツト間隔を出口スリツト間隔の３
倍以上とした理由は、本発明者がノズル幅ｗが
4750mm、ノズル長が400mmおよび900mmのスリツ
トノズルにおいて、その出口スリツト間隔を９〜
13mmの５種類について入口スリツト間隔と出口ス
リツト間隔の比と、下限界流量引下げ率（スリツ
トノズルから流下する板状水流に膜切れが発生し
ない最大絞り率）との関係を実験した結果（第４
図）によるものである。なお、ノズル長が変わ
つても同様の効果があることを実験で確認してい
る。

（実施例） 以下本発明を第５図以降の添付図面に基づいて
説明する。

図面において、４は冷却すべき厚鋼板１の幅方
向全域に亘る長さを有する水槽であり、その底面
には長手方向に所要幅の排水口が設けられてい
る。５は上記水槽４内に挿入された給水管、６は
該給水管５と上記排水口間に介装された整流板で
あり、これら給水管５と整流板６には夫々多数の
水流出孔７が開設されている。

８は上記した水槽４の底面排水口に接続される
本発明に係るノズルであり、該ノズル８は上記排
水口側の入口スリツト間隔ａを出口スリツト間隔
ｂの３倍以上とし、かつこれらスリツト間を直線
で形成される壁面でテーパ面となるように形成さ
れている。

すなわち、給水管５の水流出孔７より水槽４内
に供給された冷却水は整流板６の作用により円滑
にノズル８に流れ、かつ先に述べた如くノズル８
を形成することにより冷却水流量を絞つた場合で
も出口スリツトより空気が入り込まず、ノズル８
出口スリツトより切れ目のない板状水流となつて
高温の厚鋼板１上に流下し、これを冷却するので
ある。

また、第７図は他の実施例を示すもので、第７
図に示すように水槽４に中間ノズル９を取付ける
と共に、その下部にスリツトノズル８を接続し、
該スリツトノズル８の入口スリツト間隔ａを出口
スリツト間隔ｂの３倍以上とし、かつ上記入口ス
リツトと出口スリツト間を直線で形成される壁面
でテーパ面となるようにしても同様の効果が得ら
れることは勿論である。

（実験結果） ノズル幅ｗが4750mm、ノズル長が900mm、入
口スリツト間隔ａが40mm、出口スリツト間隔ｂが
10mmの本発明に係るスリツトノズル８を先に説明
した水槽４に接続し、これを６基通板方向に直列
配置して高温の厚鋼板１を冷却し、冷却完了後の
板幅方向温度分布を測定した結果、第６図に示す
如く均一となり良好な結果が得られた。

（発明の効果） 以上述べた如く本発明によれば、ノズル出口の
スリツト間隔を小さくせずに下限界流量を引下げ
ることができる為、高温鋼材を均一に冷却でき、
更にスリツトノズルの製作が容易かつ安価に行な
える大なる効果を有する。

なお、本実施例ではスリツトノズルは、幅方向
に同一のスリツト間隔を有するものについて説明
したが何等これに限るものではなく、ノズルの幅
方向中央部と両端部においてスリツト間隔を変え
る等の設計変更は任意である。

【図面の簡単な説明】

第１図はスリツトノズルを用いたラミナーフロ
ー冷却を示す説明図、第２図はノズル出口のスリ
ツト間隔と下限界流量の関係図、第３図は従来の
スリツトノズル断面図、第４図はスリツト間隔比
と下限流引下げ率との関係図、第５図は本発明に
係るスリツトノズルとこれを接続する水槽を示す
断面図、第６図は本発明に係るスリツトノズルを
採用した場合の板幅方向の温度分布を示す図面、
第７図は本発明の他の実施例を示す断面図であ
る。 １は高温の厚鋼板、２は板状水流、４は水槽、
５は給水管、６は整流板、８はスリツトノズル、
ａは入口スリツト間隔、ｂは出口スリツト間隔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷却すべき高温鋼材の搬送方向と略直角に配
   置されて上記高温鋼材に板状水流を流下せしめる
   冷却用スリツトノズルにおいて、上記スリツトノ
   ズルの入口スリツト間隔を出口スリツト間隔の３
   倍以上とし、かつ上記入口スリツトと出口スリツ
   ト間を直線で形成される壁面でテーパ面となるよ
   うにしたことを特徴とする高温鋼材の冷却用スリ
   ツトノズル。