JPS638168B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高温鋼板の上面の冷却を促進し、かつ
板面全体を均一に冷却することを目的とした冷却
方法に関するものである。

（従来技術） 高温鋼板を上下部より冷却水を用い冷却する方
法は従来より行なわれているが、通常は高温鋼板
の巾が狭く、又水量密度も少いため板巾方向の均
一冷却を行う上で特に問題はなかつた。しかし最
近では板巾が広く冷却速度の早い冷却が要求され
ており、従来の様に単に上下部よりスプレーすれ
ば良いというだけでは要求される冷速及び均一冷
却は満足されない。

一般に、板巾が広くなると鋼板の上部に水が溜
り易くなり、冷却能を著しくそこなうとともに鋼
板の下面には水が溜まらないため鋼板上面と下面
で冷速が異なり、鋼板形状の悪化及び鋼板厚み方
向の材質変化等により品質を大きく損うという問
題が生ずる。さらに板巾方向で鋼板上部に溜まる
水の厚みが異なるため、板巾方向に温度差が生ず
るという問題がある。従つて、従来は鋼板上下面
の冷速を等しくするために上下面の冷却水量を板
巾毎，水量毎に調節していたし、又板巾方向の温
度差を無くすためにヘツダー長手方向で水量調節
を行う等の対策が施されて来たが、いずれの方法
も微妙な水量調節が必要なこと、上下部冷却水量
の合計が増加しより大きな圧送ポンプが必要なこ
と等から、制御機構の複雑さ、設備費の面で不利
であつた。

ところでスプレー水流は単体の場合鋼板衝突面
で拘束されることなく各々の方向へ自由に流れる
が、複数ノズルになるとお互いのノズルからの水
流が干渉し、その干渉部分で水が滞溜する。その
ため鋼板上面の水の排出が極端に悪化し水が必要
以上に溜ることになるが、この溜り水（以下板上
水と云う）が冷却能を大きく阻害することがわか
つた。

第１図は従来から用いられているスプレー単体
の水流を示したものであり、ａは側面図、ｂは正
面図である。フラツトスプレーノズル１より噴出
したスプレー水流２は、熱鋼板表面３に衝突後熱
鋼板表面３に沿つて流水４が排出される。この場
合スプレーの噴霧角度によつても異なるが、通常
はスプレー噴霧角度の大きい程スプレー衝突面５
の拡がり方向に流水４が多く流れる傾向を示す。

第２図は第１図のスプレーノズルを各ヘツダー
６毎にそれぞれスプレー拡がり方向が平行になる
様に配設されたものであり、従来タイプの一般的
ノズル配置方法である（特公昭57−11934号公報
等参照）。この場合お互いのスプレー拡がり方向
が対向しているため、板上の流水４はＡ部で滞溜
することになる。滞溜の状態は鋼板端部７に比べ
熱鋼板表面３の中央部で最大となり、鋼板の均一
冷却を著しく阻害するものである。

一般に高温鋼板の冷却では鋼板表面温度により
その冷却形態が異なるが、特に約500℃以上の高
温域（膜沸とう域）では、鋼板表面と板上水の間
に蒸気膜が生じ著しく冷却能を悪化させる。その
ため、この蒸気膜を突き破つてスプレー水流をい
かに鋼板表面に当ててやるかが冷却能を促進させ
る上でのポイントとなる。すなわち蒸気膜を突き
破るだけのスプレー水流力が必要であるが、板上
水が多くなると、この板上水でスプレー水流力が
減衰し、蒸気膜を突き破る力が弱められ冷却能が
低下することになる。

（発明の目的） 本発明者等は上記の点に鑑みて、板上水の発生
を極めて少くかつ、板上水の流れを円滑にする冷
却法を得ることを目的とし、本発明を完成したも
のである。

（発明の構成） 本発明の要旨は、高温鋼板の通板方向と直角方
向に配設された複数の上下部スプレーヘツダーを
持ち、かつ該スプレーヘツダーには複数のフラツ
トスプレーノズルが配設された冷却装置を用いて
通板する高温鋼板を冷却する方法において、隣り
合うヘツダー毎にフラツトスプレーの拡がり方向
を各ヘツダー間中心軸に対して対称に傾けたこと
を特徴とする高温鋼板の冷却方法である。

（実施例） 以下実施例に基づいて詳述する。

第３図，第４図は本発明の実施例である。第３
図は各ヘツダー６毎にスプレー拡がり方向を逆に
配置（以下八の字配置という）したものである。
各スプレー拡がり方向は、それぞれ相対するスプ
レー間では同一方向となるため流水４の衝突があ
つても流水４が滞溜することなくいずれかの方向
に流れる。そのためスプレー間の流水４は高速と
なり、板上水が発生するよりも早く排水されるこ
とになる。

第４図は高温鋼板表面３の上部にロール８が設
置され、ロール間には２本のヘツダーを配置した
場合の１実施例である。この場合ロール８の無い
部分と有る部分では流水４の流れ挙動が異なるた
め、八の字配置の連続的組合せでは高温鋼板巾方
向に若干の温度偏差が生ずるが、第４図の如く隣
り合うロール８間毎にロール８軸心に対して逆対
称になるようにノズル配置することにより、温度
偏差の縮少が可能である。これは最初のロール８
間では若干の温度偏差が生じても、次のロール８
間では逆の温度偏差が生じて打消し合うためであ
る。当然、ロール８間に配設されるノズルヘツダ
ー６が３列以上の場合、又各ノズルヘツダー６毎
にノズル取付ピツチが千鳥となつている場合等に
ついても同様の考えが適用できる。

第５図はスプレー拡がり方向のヘツダー軸心に
対する傾き角度（以降ノズル捩り角度という）θ
と板上水高さ比の関係を示したものである。八の
字配置であつてもノズル捩り角が大き過ぎると隣
り合うヘツダーのスプレーと干渉を起し板上水が
急激に溜り易くなり、又ノズル捩り角度が小さ過
ぎと同一ヘツダー内の隣接スプレーと干渉を起し
スプレーパターンがくずれる。従つて、本発明の
効果を充分に発揮させるには、ノズル捩り角度を
10〜45度の範囲で選定するのが望ましい。

第６図はスプレー捩り角度を15度にした場合の
従来ノズル配置と、本発明実施例における板巾と
板上水高さ比の関係を示したものである。図中
の線は従来ノズル配置を、の線は本発明実施例
であり、明らかに本発明のノズル配置の方が板上
水高さは少なくなつている。第７図は第６図と同
条件で水量密度と板上水高さ比の関係を示したも
のであるが、同様に本発明のノズル配置の方が板
上水高さは少くなつていることがわかる。

第８図は第６図と同条件のもとで実際に熱鋼板
を冷却させた時の板巾と平均冷速比の関係を示し
たものであり、第９図は鋼板の上下面冷速比を示
したものであり、第１０図は板巾方向温度パター
ンを示したものである。いずれも本発明のノズル
配置の方が良好な結果を示している。

（発明の効果） 以上の様に本発明は簡単なノズル捩り角度の変
更により、板巾に大きく影響されずに必要な冷
速、上下方向均一冷却、板巾方向均一冷却を得る
ことが可能である。

尚、板上水を少くする方法として、吸水ポンプ
あるいは高圧気体の噴出力等により発生した板上
水を強制的に取り除く方法が考えられるが、設備
費，ランニングコストの面で得策でない。本発明
は特別な機器を必要としないので、操業上のトラ
ブルも少ないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は単体ノズルのスプレー流れを説明した
図、第２図は従来ノズル配置における板上水流れ
挙動を説明した図、第３図は本発明のノズル配置
例、第４図は上面に上ロールが設置された場合の
ノズル配置例、第５図は本発明のノズル配置にお
けるノズル捩り角度と板上水高さの関係図、第６
図は従来ノズル配置と本発明ノズル配置における
板巾と板上水高さの関係図、第７図は従来ノズル
配置と本発明ノズル配置における水量密度と板上
水高さの関係図、第８図は従来ノズル配置と本発
明ノズル配置における板巾と冷速の関係図、第９
図は従来ノズル配置と本発明ノズル配置における
板巾と上下面冷速の関係図、第１０図は従来ノズ
ル配置と本発明ノズル配置における板巾方向温度
偏差の関係図。 １……フラツトスプレーノズル、２……スプレ
ー水流、３……熱鋼板表面、４……流水、５……
衝突面、６……ノズルヘツダー、７……鋼板端
部、８……ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高温鋼板の通板方向と直角方向に配設された
   複数の上下部スプレーヘツダーを持ち、かつ該ス
   プレーヘツダーには複数のフラツトスプレーノズ
   ルが配設された冷却装置を用いて通板する高温鋼
   板を冷却する方法において、隣り合うヘツダー毎
   にフラツトスプレーの拡がり方向を各ヘツダー間
   中心軸に対して対称に傾けたことを特徴とする高
   温鋼板の冷却方法。 ２ 鋼板を冷却するノズルの配置を隣り合うロー
   ル間毎に配列せしめたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の高温鋼板の冷却方法。 ３ ヘツダー軸心に対するスプレー拡がり方向の
   捩り角度を10〜45度に傾けた特許請求範囲第１項
   記載の高温鋼板の冷却方法。