KR100645152B1 - 가스분사 냉각장치 - Google Patents

Abstract

종래의 경우보다도 금속판(강판)으로부터 송풍함 전면까지의 거리가 짧아 냉각실이 작아도, 판의 급속냉각과 균일냉각을 얻을 수 있다. 즉, 강판의 급속냉각성능과 균일냉각성능을 확보하는 외에도 종래의 경우보다도 강판으로부터 송풍함 전면까지의 거리를 짧게 하여 냉각실을 작게 할 수 있다. 연속소둔로에서의 강판가스분사 냉각장치를 제공한다.

냉각실 내에 강판을 끼고 강판의 양측에 배치되고, 노즐로부터 냉각가스를 취입하여 강판을 냉각하는 송풍함과, 상기 냉각실로부터 도입되는 가스를 냉각하고, 이를 상기 송풍함으로 공급하는 수단을 가지는 연속소둔로에서의 강판의 가스분사 냉각장치로서, 상기 송풍함 노즐팁과 강판과의 거리(h)가 상기 노즐직경(d)에 대하여 10배 이하임과 아울러 상기 송풍함의 강판이동방향으로의 길이(L)가 강판의 폭(W)에 대하여 2/3이하인 점등을 특징으로 한다.

Description

가스분사 냉각장치{A gas jet cooling device}

본 발명은 가스분사 냉각장치, 특히 그 중에서도 연속소둔로에서의 금속판, 특히 강판의 가스분사 냉각장치에 관한 것이다.

연속소둔로에서의 금속판(이하 간단히 "강판"으로 기재)용 가스분사 냉각장치에 관한 종래의 기술로서는 일본특허출원 제1987-116724호에 기재된 기술을 들 수 있다. 여기에 기재되어 있는 연속소둔로에서의 강판 가스분사 냉각장치는 강판상에 가스송풍속도가 감쇠 또는 감소됨을 방지하기 위하여 다음과 같이 되어 있다.

즉, 강판과 노즐팁 사이의 거리, 즉 강판으로부터 노즐선단까지의 거리가 70mm초과 되지 않게 하고, 송풍함(wind boxes)의 전면(前面)으로부터 돌출되는 노즐의 길이(b)가 b=(100-a)mm 이상으로 되도록 하므로써 강판 위로 송풍한 후에 가스가 로내 자유공간(강판과 로내의 노즐군의 팁면 사이의 공간을 제외한 공간)으로 배출되게 한다.; 그 결과 강판 위로 송풍한 후에 가스가 다른 노즐을 통해 나오는 가스의 흐름을 방해하게 되는 것을 줄이도록 한다.

그런데, 유의해야 할 점은, 송풍함이 여기에서는 "냉각가스실"이라는 용어로 기재되어 있다는 점이다.

일본특허출원 제1987-116724호에 기재되어 있는 연속소둔로 내의 강판용 가스분사 냉각장치는 전술한 바와 같이 강판으로부터 노즐팁까지의 거리를 70mm 이하로 하고, 또한 송풍함의 전면으로부터 돌출되는 노즐의 돌출길이 b가 (100-a)mm 이상이 되도록 하므로써 강판과 송풍함의 전면 사이의 거리가 100mm 이상 되도록 설계되며, 강판을 끼고 서로 상대되는 반대편 송풍함들 사이의 거리는 200mm 이상이 되도록 설계되게 되므로 냉각실은 따라서 크게 할 필요가 있다.

한편, 상기 냉각실은 출원명세서에서는 "로 실"(furnace chamber)이라는 용어로 기재되어 있다.

냉각실을 크게하면, 냉각실의 단위냉각길이당 단열재의 중량도 그만큼 증가되므로, 따라서 그 열용량이 증가되므로써 냉각실에서의 응답성(열관성:thermal inertia)을 저하시킨다. 그 결과, 소정의 서로 다른 기계적 성질을 가진 강판이 연속적으로 공정처리되어 이에 따라 냉각조건이 앞으로 가는 강판과 뒤이어 가는 강판 사이에서 서로 달라지게 되면, 각 강판의 목표로 하는 냉각종료온도에 대한 제어력은 떨어지게 되고 각 제품의 기계적 성질도 분균일하게 되어 품질을 확보하기 어렵게 된다. 게다가 냉각실 설비 설치에 드는 비용이 상승하게 되는 또 다른 문제가 생기거나 증가하게 된다.

본 발명은 상술한 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적은 연속소둔로에서의 강판용 가스분사 냉각장치(gas jet cooling device)가 종래 기술상 갖고 있는 전술한 문제점을 해소하고, 강판과 송풍함의 전면 사이의 거리가 짧고 냉각실의 사이즈가 작을 때라도 신속하고도 균일하게 강판을 냉각시킬 수 있도록 하는 데 있다.

다시 말하면, 연속소둔로에서의 강판용 가스분사 냉각장치가 강판의 신속 균일한 냉각능력을 보증할 수 있게 해주고 강판과 송풍함의 전면 사이의 거리를 단축시키며 냉각실의 사이즈를 줄여줄 수 있게 하는 것이 본 발명의 목적인 것이다.

본 발명자들은 상술한 목적을 달성하기 위해 열심히 연구하여 본 발명을 얻기에 이르렀다.

전술한 목적을 얻기 위한 본 발명의 가스분사 관련 냉각장치 구성은 다음과 같다.

즉, 본 발명장치가 가진 첫번째 발명은 가스분사 냉각실(gas jet cooling device); 이 냉각실내에 설치되고 또한 냉각해야 할 금속판을 가운데에 두고 양측에서 냉각대상인 금속판을 향하여 냉각가스를 노즐을 통해 송풍하여 금속판을 냉각시키는 송풍함(wind boxes); 그리고 상기 냉각실로부터 유입되고 상기 송풍함에 냉각가스를 공급하는 냉각가스 공급수단(means for supplying cooled gas)으로 크게 나누어져 구성된다는 점이다.

여기에서, 상기 "거리(h)"라 함은 송풍함의 각 노즐팁과 냉각해야 할 강판 사이의 거리를 말하는 것으로, 본 발명에서는 상기 노즐 직경(d)의 10배를 넘지 않아야 하고, 냉각해야 할 금속판의 이동방향으로의 상기 송풍함의 각 길이(L)는 냉각해야 할 금속판의 폭(W)의 2/3를 넘지 않도록 한 것을 특징으로 한다.

가스분사 냉각장치에 있어, 두번째 발명으로서의 특징은 첫번째 특징과 관련하여 각 송풍함의 노즐은 통상 둥글거나 다각형의 구멍으로 이루어지고, 여기에서 각 송풍함의 노즐은 격자형 패턴 또는 지그재그형 패턴(staggered pattern)을 형성하도록 배열설치되어 있다는 것이다(첨부도면 3(A), 3(C), 도 4(A) 참조).

이 가스분사 냉각장치가 가진 세번째 발명으로서의 특징은 첫번째 및 두번째 특징과 관련하여, 냉각해야 할 강판의 이동방향으로의 각 송풍함의 노즐단수(段數)가 넷(4) 이상이라는 것이고, 이 강판의 폭방향으로의 노즐열수(列數)가 넷(4) 이상이라는 점이다(첨부도면 도 2, 도 3(B), 도 3(D), 도 12, 도 14 참조).

이 가스분사 냉각장치가 가진 네번째 발명으로서의 특징은 제 1 ~ 제 3 발명 중 어느 하나에 따른 가스분사 냉각장치라는 점으로, 여기에서 냉각해야 할 금속판의 이동방향으로의 송풍함의 숫자는 둘(2) 이상되어야 되고, 각 송풍함의 노즐팁과 냉각해야 할 금속판과의 사이의 거리(h)에 대한 두 인접 송풍함 사이의 간격(z)의 비율(z/h)은 1.0~4.0의 범위에 있다는 점이다(첨부도면 도 4(B), 도 11 참조).

이 가스분사 냉각장치가 가진 다섯번째 발명으로서의 특징은 제 1 ~ 제 4 발명중 어느 하나에 따른 가스분사 냉각장치라는 점으로 상기 송풍함의 강판에 대향하는 면이 평면형성을 이루고, 상기 각 송풍함의 노즐팁과 냉각해야 할 금속판 사이의 거리(h)는 냉각할 금속판의 폭방향으로 같으나 냉각해야 할 금속판의 이동방향으로 서로 다르고, 강판 이동방향으로 상류(up stream)측으로부터 하류측으로 되는데 따라 위 거리(h)가 증가되도록 변화된다(첨부도면 도 12 참조).

이 가스분사 냉각장치가 가진 여섯번째 발명으로서의 특징은 제 1 ~ 제 4 발명중 어느 하나에 따른 가스분사 냉각장치로서, 상기 송풍함의 강판에 대향하는 면이 강판 이동방향으로 볼록부(凸) 형상을 갖고, 이 면이 강판의 이동방향으로 곡면(曲面) 또는 여러개의 다수 평면으로 이루어지는 단차면(段差面) 또는 2 이상의 경사면을 이룬다(첨부도면 도 13 참조).

일곱번째 발명에 따른 가스분사 냉각장치는 제 1 ~ 제 6 발명중 어느 하나의 발명에 따른 가스분사 냉각장치로서, 그 각 송풍함의 단면은, 냉각할 금속판의 이동방향과 평행하고, 또한 금속판과 직교하는 단면 형상이 대략 사변형을 이루며, 상기 송풍함에 있어서의 냉각가스 공급구가 냉각할 금속판의 이동방향으로 송풍함의 상류측 또는 하류측의 송풍함 단부의 측면 및/또는 배면에 설치되며(첨부도면 도 5 참조),

그리고 상기 사변형부의 총면적(A)이 상기 송풍함 노즐의 개구부 면적의 총면적(S)과의 비율(A/S)은 1.0~3.0의 범위에 있다(첨부도면 도 15 참조).

본 발명상의 가스분사 냉각장치는 냉각해야 할 금속판과 송풍함의 전면 사이의 거리가 짧고 냉각실 사이즈가 작더라도 균일하게 금속판을 급냉할 수 있다. 다시 말하면, 금속판의 급속냉각성과 균일한 냉각성능을 보장할 수가 있다. 그리고 금속판에서 송풍함의 전면사이의 거리를 짧게 단축가능하게 할 수 있어 냉각실의 사이즈를 작게 할 수 있다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

강판이 연속소둔로(이하 "가스분사 냉각장치"라 함)에서 가스로 냉각될 때, 강판을 급속히 냉각하는 것 뿐 아니라 균일히 냉각하는 것이 매우 중요하다.

가스분사 냉각장치(연속소둔로에서의 강판용 가스분사 냉각장치)로서 사용되는 것은 냉각실내에서 강판의 양측에 강판을 끼고 배치되고, 노즐을 통해 강판을 향하여 냉각가스를 취입하는 냉각실의 송풍함(wind boxes)과; 냉각실로부터 유입되는 가스를 냉각시키고, 다음 이 냉각된 가스를 송풍함에 공급하는 가스 냉각수단(means of cooling the gas)을 구비한 가스냉각장치이다.

이와 같은 가스분사 냉각장치로 강판을 냉각시킬 때 강판을 급속냉각시키기 위해서는 송풍함의 노즐팁과 강판 사이의 거리를 짧게 하는 것이 바람직하다. 그러나 그렇다고 송풍함의 전면을 단지 강판에 가까이 놓여지기만 해서는 강판을 그 폭방향으로 균일하게 냉각시키기 어려워지게 된다.

본 발명상의 가스분사 냉각장치는, 전술한 바와 같이, 연속소둔로에서의 강판용 가스분사 냉각장치로서 이 냉각장치는 송풍함과 가스냉각수단으로 구성되고, 강판을 끼고 강판의 양측에 냉각실에 송풍함을 배열설치하고 노즐을 통해 강판을 향하여 냉각가스를 보내어 강판을 냉각시키는 냉각수단을 가진 연속소둔로에서의 강판의 가스분사 냉각장치이다.

이렇게 구성되는 본 발명상의 가스분사 냉각장치의 특징은 각 송풍함 위의 노즐팁과 강판 사이의 거리(h)가 노즐직경(d)의 10배를 넘지 않는다는 것과; 강판 이동방향에서의 각 송풍함의 길이(L)는 강판폭(W)의 2/3를 넘지 않는다는 점에 있다.

이와 같이, 각 송풍함의 노즐팁과 강판 사이의 거리(h)는 노즐의 직경(d)의 10배를 초과하지 않게 하므로써 강판을 신속히 냉각될 수 있게 한다. 또한 강판이동방향으로 각 송풍함의 길이(L)가 강판의 폭(W)의 2/3를 초과하지 않게 하므로써 이에 따라, 강판이동방향을 향하여 노즐을 통해 방출되는 냉각가스의 흐름을 증가시키게 하고; 또한 강판폭 방향을 향하여 흐르는 다른 흐름을 감소시키게 한다.

그 결과, 각 송풍함의 전면이 전술한 바와 같이 강판에 가까이 다가 있더라도 강판의 폭방향으로 균일하게 강판을 냉각시킬 수 있게 된다. 이는 각 송풍함 위의 노즐팁과 강판(h≤10d를 만족하는) 사이의 거리 h를 줄여주거나 단축가능하게 해주므로써 강판의 급속냉각을 확보할 수 있게 하기 때문이다.

환언하면, 급속냉각을 하기 위해 각 송풍함의 노즐팁과 강판 사이의 거리를 단축시키기 위해 단순히 각 송풍함의 전면을 강판에 가까이 근접되게 하면, 강판폭 방향으로 강판을 균일하게 냉각하는 것은 어려워진다. 그러나, 강판이동방향으로 각 송풍함의 길이(L)가 강판의 폭(W)의 2/3를 초과하지만 않으면, 설령 각 송풍함의 전면을 강판에 근접시키더라도 강판폭 방향으로 균일하게 냉각시킬 수 있다.

전술한 종래 기술의 경우(일본특허출원 제1987-116724호 공개공보의 가스분사 냉각장치)에 개시되어 있는 가스분사 냉각장치는 전술한 바와 같이, 노즐이 돌출되고 로내 자유공간(단, 로내에서 노즐의 선단면과 강판 사이의 공간은 제외)이 로에 형성되도록 배열설치되어 있다. 이를 본 발명의 가스분사 냉각장치와 비교하면 본 발명의 경우 로내에서 그 어떠한 노즐의 돌출이나 이 노즐의 돌출에 의해 자유공간이 형성되는 것도 필요하지 않아, 돌출되는 노즐의 돌출길이가 짧아도, 또한 노즐이 돌출되지 않더라도 강판에서 폭방향으로의 균일한 냉각은 가능하게 된다.

그 결과, 본 발명상의 가스분사 냉각장치의 경우, 노즐 돌출길이는 짧게 할 수 있고 그렇지 않고 노즐이 돌출되지 않아도 좋으며, 강판과 송풍함의 전면 사이의 거리를 짧게 할 수 있어, 결과적으로 냉각실의 사이즈를 줄일 수 있게 된다.

결론적으로 말해, 본 발명상의 가스분사 냉각장치는 강판과 송풍함의 전면과의 사이의 거리가 짧고, 냉각실의 사이즈가 작더라도 강판을 급속히, 아울러 균일히 냉각시켜 줄 수 있게 한다. 다시 말해, 강판과 송풍함 전면사이의 거리를 짧게 하여 강판의 급속냉각성능과 균일냉각성능을 확실히 보증할 수 있게 해주므로써 냉각실의 사이즈를 줄일 수 있다.

냉각실의 사이즈가 이와 같이 줄어들게 되면, 냉각실의 단위냉각길이당 단열재의 중량은 줄어들게 되고, 따라서 이에 따른 열용량도 감소하므로써 냉각실 내에서의 온도 응답성(열관성:thermal inertia)이 향상하게 된다. 그 결과, 강판이 상호간 서로 다른 기계적 성질을 가지더라도 연속적으로 공정처리가 가능하게 되고 이에 따라 냉각조건이, 강판과 이어지는 강판사이에서 달라지더라도 각 강판의 냉각종료온도(cooling end temperature)가 제어가능하게 되고 그 제어능이 향상되며, 나아가 각 제품의 기계적 성질이 용이하게 확보가능하고 냉각실 설치비가 줄어든다.

강판과 각 송풍함의 노즐팁 사이의 거리(h)가 본 발명상의 가스분사 냉각장치에서 노즐의 직경(d)의 10배를 초과하지 않도록 한정해야 하는 이유는, 만일 위 거리 h가 위 노즐직경(d)의 10배를 초과하면, 강판의 냉각속도가 저하되어 강판의 급속냉각을 충분히 해주지 못하게 되기 때문이다.

또한 강판이동방향으로 각 송풍함의 길이(L)가 강판폭(W)의 2/3를 초과하지 않아야 하는 이유를 설명하면, 만일 이 길이(L)가 2/3W를 초과하면, 강판의 급속냉각은 이루게 되나 균일 냉각확보는 어려워진다. 다시 말해, 강판의 급속냉각을 위해 강판과 송풍함의 노즐팁 사이의 거리(h)를 전술한 바와 같이 노즐직경(d)의 10배가 넘지 않도록 유지하면, 강판폭 방향으로 강판을 균일히 냉각시키기가 어려워진다.

본 발명상의 가스분사 냉각장치에서, 각 송풍함의 노즐의 형상과 배치는 특별히 이를 제한하거나 하지 않으며, 여러가지 종류의 것으로 할 수가 있다. 예컨데, 송풍함의 노즐이 원형 또는 다각형의 구멍들로 이루어지는 군으로 형성할 수 있고, 이들 구멍들을 바둑판 또는 지그재그 패턴으로 배치할 수도 있다.(제 2발명)

각 송풍함의 노즐의 수는 특히 한정되지 않으며, 여러가지 노즐수로 할 수가 있고, 예컨데 강판이동방향으로의 노즐단수(段數)가 4이상, 폭방향으로의 노즐열수(列數)가 4이상 되게 할 수가 있다.(제 3발명) 여기에서 예시한 송풍함의 경우, 다공분류(多孔噴流)에 의한 강제대류전열(强制對流傳熱)의 형태를 확실히 형성할 수가 있다.

송풍함의 강판 이동방향으로의 수가 2이상이고, 이웃 송풍함과의 틈서리, 즉 극간(z)과 송풍함 노즐의 노즐팁과 강판과의 거리(h)와의 비(z/h)로 1.0~4.0인 경우, 보다 확실히 강판의 급속냉각과 폭방향으로의 균일냉각을 이룰 수 있다.(제 4발명) z/h가 1.0미만인 경우, 강판의 폭방향의 균일냉각의 확실성이 저하되고, z/h가 4.0을 초과할 경우, 강판의 급속냉각의 확실성이 저하하며, z/h가 1.0~4.0인 경우 강판의 급속냉각 및 폭방향 균일냉각을 보다 확실히 행할 수가 있다.

송풍함의 강판에 대향하는 면이 평면형상을 이루고, 송풍함의 노즐팁과 강판과의 거리(h)가 강판의 폭방향으로 같고, 강판 이동방향으로 상위하여, 강판이동방향으로 상류측으로부터 하류측으로 항하여 증대하도록 한 경우, 노즐로부터 분출하여 강판에 충돌한 후의 가스가 이동방향으로 흐르기 쉽게 되며, 이 때문에 송풍함 전면을 강판에 가깝게 한 경우라도, 강판의 폭방향으로의 균일한 냉각을 보다 확실히 할 수가 있게 되고, 또는, 강판의 급속냉각성능과 균일냉각성능을 확보한 위에, 송풍함 전면을 강판에 보다 가깝게 할 수가 있도록 되며, 이어서 냉각실을 보다 적게 할 수 있도록 되며, 또는 이들 양쪽이 모두 가능하게 된다.(제 5발명)

이와 같은 송풍함의 예를 도 12에 나타내었다. 한편 도 12에서, 상대되는 송풍함의 각각의 전면 사이의 중앙의 직선은, 이동하는 강판을 나타내고, 이 강판과 송풍함의 전면과의 사이의 화살표선은, 송풍함의 노즐보다 강판으로 향하여 취부한 냉각가스(분사가스)의 흐름과 그 방향을 모식적으로 나타낸다.

송풍함의 강판에 대향하는 면이 강판이동방향으로 볼록(凸)형을 하고, 이 면이 강판이동방향으로 곡면(曲面) 또는 다수의 평면으로 이루어지는 단차면(段差面) 또는 2개 이상의 경사면(傾斜面)으로 이루어지도록 한 경우, 상기와 같이, 노즐로부터 분출하여 강판에 충돌한 후의 가스가 강판 이동방향으로 이동하기 쉽게 되고, 이 때문에 상기와 같은 작용효과를 거둘 수 있다.(제 6발명)

이와 같은 송풍함의 예를 도 13의 도 13(a), 도 13(b) 및 도 13(c)에 나타내었다. 한편, 도 13에서 상대되는 송풍함의 여러가지 전면사이의 중앙 직선은, 주행하는 강판을 나타내고, 이 강판과 송풍함의 전면과의 사이의 화살표선은, 강판에 충돌한 후의 가스강판 이동방향으로의 흐름과 그 방향을 모식적으로 도시한 것이다.

송풍함의 단면으로서 강판이동방향과 평행하고 또한 강판과 직교하는 단면의 형상이 사변형이며, 송풍함에서의 냉각가스의 공급구가 강판이동방향으로의 상류측 또는 하류측의 송풍함 단면의 측면 및/또는 배면에 설치되고, 상기 사변형부의 단면적(A)이 송풍함과 노즐개구부 면적의 총합계(S)와의 비(A/S)가 1.0~3.0 되도록 한 경우, 송풍함 내의 가스를 승압(昇壓)하기 쉽고, 이 승압에 요하는 코스트를 적게 할 수 있으며, 아울러 냉각실 두께가 작아 냉각실 온도의 응답성이 우수하고, 목표로 하는 기계적 특성이 서로 다른 강판을 연속처리하고, 냉각조건이 전ㆍ후로 서로 다른 경우의 냉각종료 강판온도가 안정되기까지의 운전시간이 짧고 이 운전에 요하는 코스트를 작게 할 수 있으며, 나아가서는 강판의 가스분사 냉각에 관한 런닝코스트를 작게 할 수 있다.(제 7발명)

즉, 송풍함의 사변형부의 단면적(A)이 송풍함의 노즐의 개구부 면적의 총합계(S)에 비해 작은 경우, 송풍함에서의 냉각가스의 공급구로부터 각 노즐까지의 가스유속이 빠르고, 압력손실이 커지며, 공급가스압력은 증가한다. 이 때문에 송풍함 내에서의 가스승압에 요하는 운영코스트는 증가한다. 한편, 송풍함의 사변형부의 단면적(A)이 송풍함의 노즐개구부 면적의 총계(S)에 비하여 큰 경우, 냉각가스의 공급구로부터 각 노즐부까지의 가스유속이 느려지고, 압력손실이 작아지며, 공급가스 압력은 억제된다. 이 때문에 송풍함의 4변형부의 단면적(A)의 증가는 송풍함의 두께증가에 직결되며, 그 결과 냉각실 두께가 증가된다. 이 때문에 냉각실 온도의 응답성이 저하되고, 목표로 하는 기계적 특성이 달라지는 강판을 연속처리하여, 냉각조건이 전ㆍ후로 서로 다른 경우의 냉각종료 강판온도가 안정되기까지의 운전시간이 길어진다.

송풍함 사변형부의 단면적 A와 송풍함 노즐의 개구부 면적의 총계 S와의 비(A/S)가 1.0~3.0인 경우, 송풍함 내에서의 가스승압에 요하는 런닝코스트를 작게 할 수 있고, 아울러 냉각실 두께가 작아지며 냉각실 온도의 응답성이 우수해 진다. 목표로 하는 기계적 특성이 서로 다른 강판을 연속처리하고 냉각조건이 전ㆍ후로 서로 다른 경우의 냉각종료 강판온도가 안정되기까지의 운전시간이 짧아지고 이 운전에 요하는 코스트를 작게 할 수가 있다. 따라서, 강판의 가스분사 냉각에 관한 운영코스트를 줄일 수 있다.

이를 도 15를 이용하여 이하에 설명한다.

도 15에 유로비(流路比), 즉 송풍함 사변형부의 단면적 A와 송풍함 노즐의 개구부 면적의 총계 S와의 비(A/S)와 소요운영코스트지수와의 관계를 나타낸다. 또한 도 15에서는 가스승압에 요하는 코스트(실선)는 승압운영코스트지수(노즐부 필요승압량을 1로 한다)를 나타낸다. 냉각실 운전에 요하는 코스트(점선)는 냉각실 온도 비정상시간 운영코스트지수(송풍함 사변형부 단면적 A=0일 때의 냉각실 안정에 요하는 코스트를 1로 한다)를 나타낸 것이다.

냉각장치 소요운영코스트(1점 사슬선)는 이들 승압런닝코스트지수와 냉각실 온도 비정상 시간 런닝코스트지수(cooling chamber temperature unsteady time running cost index)의 합계를 나타낸다.

도 15로 알 수 있는 바와 같이, 냉각장치운영에 필요한 운영코스트, 즉 강판의 가스분사 냉각에 관한 런닝코스트를 작게 할 수 있는 송풍함의 형상이 존재하고, 송풍함 사변형부의 단면적 A와 송풍함의 노즐 개구부 면적의 총계 S와의 비(A/S)가 1.0~3.0되도록 하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 강판의 가스분사 냉각에 관한 런닝코스트를 작게 할 수 있다.

이와 같이 된 송풍함(제 7발명에 관한 송풍함)의 예를 도 14에 나타내었다.

도 14에서, 상대되는 송풍함의 각 전면사이의 중앙의 직선은 주행하는 강판을 나타내고, 이 강판과 송풍함의 전면과의 사이의 화살표는, 송풍함의 노즐로부터 강판으로 향하여 취부한 냉각가스(분사가스)의 흐름과 그 방향을 모식적으로 나타낸 것이다. 송풍함 단부(상부)의 화살표선은 송풍함 단부의 측면과 배면에 냉각가스가 도입되는 상태를 모식적으로 나타낸 것이다.

연속소둔로의 레이아웃을 도 1에 나타내었다. 이 연속소둔로는 예열대, 가열대, 균열대, 급냉대, 재가열대, 과시효대, 최종냉각대로 구성된다. 본 발명에 관한 가스분사 냉각장치는 도 1에 예시한 연속소둔로의 경우에는 급냉대에 설치되어 있다.

소둔로내에는, 강판표면의 산화진행을 방지하기 위해, 예컨데 H₂농도 5~10%의 H₂-N₂혼합가스를 공급한다. 이 경우, 냉각실내에는 H₂농도 5~10%의 H₂-N₂혼합가스 분위기가 된다.

본 발명에 관한 가스분사 냉각장치의 예를 도 2에 나타내었다.

로각에 의해 냉각실(로실)이 형성되어 있다. 이 냉각실 내에는 강판에 냉각가스를 취부하는 노즐을 가진 송풍함(wind box)가 강판을 사이에 두고 강판의 양측에 배치된다. 취부후의 가스를 냉각실부터 덕트(흡인덕트)를 끼고 냉각하기 위한 가스쿨러(가스냉각장치)와 승압하기 위한 팬(순환 fan)들이 설치되고, 이에 따라 냉각가스를 다시 송풍함에 공급하도록 한 계통을 이룬다. 이는 본 발명에 관한 가스분사 냉각장치에 있어서의 냉각실로부터 도입되는 가스를 냉각하고, 이를 냉각가스로 하여 송풍함으로 공급하는 수단의 일례에 상당한다. 또한, 상기 냉각가스의 조성은 소둔로 내에 공급되는 가스와 같다. 즉, 소둔로내에 공급되는 가스가 H₂농도 5~10%의 H₂-N₂혼합가스의 경우, 상기 냉각가스는 H₂농도 5~10%의 H₂-N₂혼합가스이다.

본 발명에 관한 가스분사 냉각장치에서의 송풍함의 형상과 강판이동방향으로의 배치등의 예를 도 4의 도 4(a), 도 4(b), 도 4(c), 도 4(d)에 나타내었다. 이 송풍함의 노즐은 돌출되어 있지 않고 송풍함의 전면부에 설치된 원형의 구멍군에 따라 형성되고, 이들 구멍군이 지그재그형(staggered pattern)으로 배치되어 있다. 송풍함의 강판이동방향으로의 수는 3이다. 또한, 도 4의 (a)는 요부의 사시도, 도 4(b)는 측면도, 도 4(c)는 정면도, 도 4(d)는 평면도이다. 도 4(b)에서, 상대되는 송풍함의 각 전면사이의 중앙의 직선은, 주행하는 강판을 나타내고, 이 강판과 송풍함 전면 사이의 선은 송풍함 노즐로부터 강판으로 향하여 취부된 냉각가스(분사가스)의 흐름을 모식적으로 나타낸 것이다.

다공분류(多孔噴流)에 따른 강제대류전열에 의한 냉각형태를 형성하는 데는 분류가스충돌 후에 강판에 연한 가스흐름도 냉각에 기여하는 데서 강판이동방향으로 여러 노즐 단수(段數)를 배치할 필요가 있다. 구체적으로는 강판에 분류가스충돌 후, 강판을 따라 가스류는 곧 송풍함 전면으로부터 흘러나가기 때문에, 상단 1단과 하단 1단은 제외하고, 그 내측(상단 1단과 하단 1단 사이)에 2개(2단) 존재시키게 되므로써 다공분류 강제대류전열에 의한 냉각형태가 형성될 수 있다. 따라서 최저 4단 이상은 필요하다.

상기 종래 기술(특개소 62-116724호 공보기재의 가스분사 냉각장치)에서의 송풍함의 형상 등의 예를 도 3(a),(b),(c),(d)에 나타내었다. 도 3(a)는 요부사시도, 도 3(b)는 측면도, 도 3(c)는 정면도, 도 3(d)는 평면도이다. 도 3의 (b)에서, 상대되는 송풍함의 각 전면사이의 중앙의 직선은 주행하는 강판을 나타내고, 송풍함의 전면으로부터 돌출되어 있는 통상체는 노즐을 나타내며, 이 노즐의 선단부와 강판과의 사이의 선은 노즐로부터 강판으로 향하여 취부된 냉각가스(분사가스)의 흐름을 모식적으로 나타낸 것이다.

상기 종래 기술의 경우에는, 도 3에서와 같이, 노즐을 토출시키고, 로내 자유공간(강판과 노즐군의 선단면과의 사이를 제외한 로내공간)을 형성한다. 상기 종래 기술의 경우, 이와 같은 로내 자유공간을 형성하기 위해, 그에 충분한 만큼 노즐을 토출시키게 하므로 강판으로부터 송풍함 전면까지의 거리가 길게 되고, 이 때문에 냉각실이 커지지 않을 수 없게 된다.

이에 대하여, 본 발명에 관한 가스분사 냉각장치의 경우에는, 강판으로부터 송풍함 전면까지의 거리를 짧게 할 수가 있고, 이 때문에 냉각실을 작게 할 수가 있다. 이는 도 4로부터 명백히 알 수 있다.

실 시 예

본 발명상의 실시예와 비교예를 이하에 설명한다.

단, 본 발명은 아래의 실시예로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지와 관련되는 그 어떠한 변경이나 응용실시도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

(실시예 A)

연속소둔로로서 도 1에 나타낸 것을 이용하였다. 가스분사 냉각장치는, 이 연속소둔로의 급냉대에 설치된다. 가스분사 냉각장치로서는, 도 2에 나타낸 것과 같은 것을 이용하였다. 이 가스분사 냉각장치의 송풍함으로서는 도 4에 나타낸 것과 같은 것(단, 노즐구멍군(群)의 배치는 다름)을 이용하였다. 이 송풍함 노즐은 돌출되어 있지는 않으나, 송풍함의 전면부에 설치된 원형의 구멍군에 의해 형성되고, 이들 구멍군이 지그재그 패턴으로 배치되어 있다. 노즐간격(노즐과 이웃 노즐과의 사이의 거리)은 50mm였다.

상기 송풍함 노즐은 돌출되어 있지 않으므로, 송풍함 노즐의 선단부와 강판과의 거리(h)는 송풍함 전면과 강판과의 거리와 같이 하였다. 이 거리 h는 50mm로 하였다. 송풍함 노즐직경(d)은 10mm였다. 이 거리는 노즐직경(d)의 5배이고, 노즐직경(d)에 대하여 10배 이하라고 하는 본 발명에 관한 가스분사 냉각장치에서의 요건을 만족하고 있다. 따라서, 강판을 급속냉각하는 일이 가능한 조건으로 되어 있다.

송풍함의 폭은 강판의 폭(W)과 같이 W로 하였다. 강판의 폭은 1800mm이다. 따라서, 강판의 폭(W)도 송풍함의 폭도 W로서, W=1800mm로 하였다. 송풍함의 길이, 즉, 송풍함의 강판이동방향으로의 길이(L)는 표 1에서와 같이, 1/6W(즉, W×1/6), 1/3W, 1/2W, 2/3W, 1/1W 등으로 변화시켰다. 이 중에는 송풍함의 강판이동방향으로의 길이 L의 강판의 폭 W에 대하여 2/3 이하라고 하는 본 발명에 관한 가스분사 냉각장치에서의 요건을 만족한 것과, 그렇지 않은 것이 있었다. 또한, 표 1에서, 송풍함 길이(L)는 송풍함의 강판이동방향으로의 길이 L과 같다. 종횡비(L/W)는 송풍함 길이 L과 송풍함의 폭 W와의 비율로서, 이 것은 송풍함의 강판이동방향으로의 길이 L과 강판의 폭 W와의 비율과 같다.

이와 같은 송풍함을 다수 설치하였다. 즉, 송풍함의 강판이동방향으로의 수를 변화시켰다. 이때 이웃하는 송풍함과의 간격(z)이 송풍함 전면과 강판과의 거리, 즉 송풍함의 노즐의 선단부와 강판과의 거리(h)와의 비(z/h)로 2.0이 되도록 하였다. 취부 후의 가스가 이 간격을 두어 송풍함 배면에 배출되는 흐름형태로 되어 있다.

위와 같이 송풍함을 설계한 가스분사 냉각장치를 운전하고, 강판의 폭방향으로의 균일 냉각성 등을 조사하였다. 이때, 송풍함의 노즐로부터의 냉각가스 분류속도(노즐선단부에서의 냉각가스의 유속)는 80m/sec되도록 하였다. 소둔로내에는 강판표면의 산화진행을 방지하기 위해 H₂농도 5~10%의 H₂-N₂혼합가스를 공급하였다. 냉각실내에는 농도 5~10%의 H₂-N₂혼합가스 분위기로 되어 있었다. 따라서, 냉각가스로서는 H₂농도 5~10%의 H₂-N₂혼합가스를 이용하였다.

상기 결과를 이하에 설명한다.

도 5에 송풍함 주위로부터 분출하는 가스유선도(流線圖), 즉 송풍함의 노즐로부터 분출하여 강판으로 취입되는 냉각가스의 흐름(취입 후의 냉각가스흐름)을 나타내었다.

도 5(a)는 송풍함 길이 L이 1/4W, 즉, 강판폭 W에 대하여 1/4인 경우, 도 5(b)는 송풍함 길이 L이 1/2W인 경우, 도 5(c)는 송풍함 길이 L이 1/1W인 경우의 가스유선도이다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 송풍함 L을 길게 하면, 분출후의 가스는 송풍함의 주위(송풍함 전체면에 상대되는 강판부의 주위)로 향하여 흐르고, 합류하는 것으로 유량이 증가하며, 단면(송풍함 전체면에 상대되는 강판부의 단부)에서의 분출속도는 증가한다. 또한, 송풍함 단면의 네 코너부에서는 분출유속이 감쇄한다.

도 6에 판폭방향으로의 송풍함 단면에서의 분출속도분포를 나타내었다. 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 송풍함 길이 L(판넬길이)이 길어짐에 따라, 판폭방향으로의 송풍함 단면에서의 가스분출속도는 커지게 되고, 중앙부와 단부의 유속차가 커지게 된다.

판폭방향으로의 분출유속비(판폭방향으로의 송풍함 단면에서의 분출속도와 판폭방향에서의 가스분출속도 분포 내의 최대속도비)의 판폭방향으로의 분포를 도 7에 나타내었다. 도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 송풍함 길이 L(판넬길이)이 길어짐에 따라 판폭방향에서의 분출속도비가 작아지게 되고, 판폭방향에 있어서의 분출유속비의 차이가 커지게 되어 유속편차(流速偏差)가 커진다.

송풍함에서의 판폭방향으로의 냉각능력비(열전달계수 비율)를 도 8에 나타내었다. 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 강판폭 방향의 온도분포를 균일히 하기 위해서는, 폭방향 열전달율의 편차를 10%이내로 억제할 필요가 있다. 송풍함 길이 L(판넬길이)을 길게 하면, 폭방향 열전달율의 편차가 10%이내로 되는 유효폭이 저감된다.

송풍함 종횡비와, 판폭방향으로의 중앙부와 단부의 열전달율의 편차가 10%이내인 유효폭비와의 관계를 도 9에 나타내었다. 연속소둔로의 송풍함의 폭은 강판의 지그재그 진행 등을 고려하여, 최대 통판폭보다도 10~20%정도 크게 한다. 즉 최대통판폭×{1+(0.1~0.2)}정도의 폭으로 한다. 따라서, 송풍함폭의 80%이상이 열전달율 편차 10%이내로 되도록 하는 데는 송풍함 종횡비는 2/3W이내로 하면 좋은 것임을 알 게 되었다.

송풍함 이동방향으로 다수 배치할 때, 냉각능력을 높이기 위해서는, 연속하여 송풍함을 배치하고, 간격 z를 작게 하면 좋다. 그러나, 송풍함 간격 z를 작게 하면, 송풍함 사이로부터 강판이동방향으로 냉각후 가스가 배출되지 않고, 냉각후 가스는 송풍함폭 방향으로 배출된다. 이 때문에, 냉각후 가스흐름이 판폭 방향을 따라 흐르고, 폭 방향 냉각능력 편차가 조장되었다.

따라서, 송풍함 z의 영향을 조사하게 되었다. 그 결과를 도 10에 도시하였다. 즉, 강판이동방향으로의 분출가스유속분포에 미치는 송풍함 간격(송풍함 사이의 간격 z)의 영향을 도 10에 나타내었다. 또한, 도 10의 경우, 송풍함 길이 L은 1200mm(2/3W)였다.

이 도 10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 송풍함 간격 z가 100mm인 때에는, 단일 송풍함과 송풍함 간격 z가 200mm인 경우와 분출속도분포가 서로 달라지고, 국부적으로 유속이 저하되며, 전체 평균유속도 저하한다. 그러므로, 중앙부에서의 단부 방향으로 냉각능력이 저하되지 않고 국부적으로 냉각스폿(spot)을 발생시킬 가능성이 있다.

그러므로, 송풍함 간격 z를 송풍함 노즐팁과 강판과의 거리 h로 나눈 값(z/h)과, 송풍함 단면의 평균 분출속도의 횡종비(강판폭 방향으로의 송풍함 단면의 평균분출속도와 강판이동방향으로의 송풍함 단면의 평균분출속도와의 비율)과의 관계를 조사하였다. 그 결과를 도 11에 나타내었다.

도 11에서 알 수 있는 바와 같이, z/h가 1.0이하인 경우에는, 판폭 방향으로의 분출속도가 급격히 저하하고, 이동방향면으로의 분출속도가 증가하여, 강판폭 방향 냉각능력편차가 커진다.

한편, z/h가 2.0이상인 경우에는, 강판이동방향면에 대하여 판폭 방향면의 분출속도가 상회하고, z/h가 4.0이상인 간격에서는 대략 분출속도의 횡종비는 일정하다. 이 때문에 z/h로 4.0이상인 송풍함 간격 z에서는 냉각능력(급냉 특성)이 저하하게 된다.

따라서, 균일냉각과 급속냉각을 양립시키기 위해서는 z/h=1.0~4.0되는 송풍함 간격 z를 확보하는 것이 중요하다.

(실시예 B)

연속소둔로로서 도 1에 나타낸 것을 이용하였다. 가스분사 냉각장치는, 이 연속소둔로의 급냉대에 설치된다. 가스분사 냉각장치로서는, 도 2에 나타낸 것과 같은 것을 이용하였다. 이 가스분사 냉각장치의 송풍함으로서는 도 4에서 나타나 있는 것과 동일한 것(단, 노즐구멍들의 배치는 다름)을 이용하였다.

이 송풍함의 노즐은 돌출되지 않고, 송풍함 전면부에 설치된 원형의 구멍들로부터 형성되고, 이들 구멍들이 바둑판과 같은 형태로 배치된다. 노즐간격(노즐과 이웃 노즐과의 간격)은 50mm로 하였다.

상술한 바와 같이 송풍함 노즐은, 돌출되어 있지 아니하므로, 송풍함의 노즐 선단부와 강판과의 거리(h)는 송풍함 전면과 강판과의 거리와 같이 h이다. 이 거리 h는 50mm로 하였다. 송풍함 노즐의 직경(d)은 10mm였다. 따라서 이 거리 h는 노즐직경의 5배로서, 노즐직경 d에 대하여 10배 이하라고 하는 본 발명에 관한 가스분사 냉각장치로서의 요건을 만족하고 있다. 따라서, 강판을 급속냉각하는 것이 가능한 조건으로 되어 있다.

송풍함의 폭은 강판의 폭(W)과 같이, W로 하였다. 강판의 폭은 1800mm였다. 따라서, 강판의 폭(W)도 송풍함의 폭도 W로, W=1800mm이다. 송풍함의 길이, 즉 송풍함의 강판이동방향으로의 길이 L이 강판의 폭 W에 대하여 2/3이하라고 하는 본 발명에 관한 가스분사 냉각장치에서의 요건을 만족하고 있다.

이와 같은 송풍함을 여러개 다수 설치하였다. 강판이동방향으로의 수는 3이었다. 강판 양측에 배치된 송풍함의 합계는 6이 되었다. 이때 송풍함 간격(송풍함 극간) z:100mm, z/h로는 100mm/50mm=2.0이 되도록 송풍함을 배치하였다.

이와 같은 송풍함을 연속소둔로의 급냉대의 가스분사 냉각장치의 송풍함으로 설계하였다. 그리고, 연속소둔을 개시함과 아울러, 이 가스분사 냉각장치를 운전하였다. 이 가스분사 냉각장치로, 강판의 급속냉각과 균일냉각을 할 수 있었다.

전술한 바와 같이, 송풍함 노즐팁, 즉 노즐의 선단부와 강판과의 거리 h는 송풍함 전면과 강판과의 거리와 같이 50mm였다. 이 송풍함 전면과 강판과의 거리 50mm는 상기 종래 기술(특개소62-116724호 공보기재의 가스분사 냉각장치)에 비해 짧고, 1/2거리 또는 그 이상 짧은 거리이다.

따라서, 상기 가스분사 냉각장치는 상기 종래 기술의 경우에 비해 강판으로부터 송풍함 전면까지의 거리가 짧아 냉각실이 작아도, 강판의 급속냉각과 균일냉각을 얻을 수 있었다. 즉, 강판의 급속 냉각성능과 균일 냉각성능을 확보한 위에, 상기 종래 기술의 경우보다도 강판으로부터 송풍함 전면까지의 거리를 짧게 할 수 있어 냉각실을 작게 할 수 있었다.

<표 1>

본 발명에 관한 연속소둔로에서의 금속판(강판)의 가스분사 냉각장치는 강판으로부터 송풍함 전면까지의 거리가 짧아 냉각실이 작아도, 금속판의 급속냉각과 균일냉각을 얻을 수 있고, 금속판의 급속 냉각성능과 균일 냉각성능을 확보한 위에, 금속판으로부터 송풍함 전면까지의 거리를 짧게 할 수 있어 냉각실을 작게 할 수 있다. 따라서, 냉각실의 단위 냉각길이당 단열재 중량이 절감되고, 열용량이 작아지게 되므로, 냉각실 온도의 응답성(열관성)이 향상되며, 이를 위해 목표로 하는 기계적 특성이 다른 금속판을 연속처리하고, 냉각조건이 전ㆍ후로 서로 다른 경우라도 목표로 하는 냉각종료 금속판온도에 대한 온도제어성이 향상되며, 나아가서는 제품의 기계적 특성의 확보가 용이하게 되며, 또한 냉각실 건설 코스트의 절감이 도모된다. 이러한 점에서, 연속소둔로에서의 금속판의 가스분사 냉각장치로서 아주 적합하다고 할 수 있다.

도 1은 금속(강)판용 연속소둔로를 일 실시예로 나타낸 모식도이다.

도 2는 본 발명상의 일 실시예로서의 가스분사 냉각장치의 모식도이다.

도 3은 종래 기술상의 송풍함(wind box)의 형상을 일 실시예로 나타낸 모식도이다.

도 3(a)는 사시도, 도 3(b)는 측면도, 도 3(c)는 정면도, 도 3(d)는 평면도.

도 4는 본 발명상의 가스분사 냉각장치에서 강판이동방향으로 송풍함의 배치와 형상을 일 실시예로 나타낸 것이다.

도 4(a)는 사시도, 도 4(b)는 측면도, 도 4(c)는 정면도, 도 4(d)는 평면도.

도 5는 각 송풍함의 주위로부터 분출되는 여러가지 가스흐름(가스 流線)을 모식도로 나타낸 것이다.

도 5(a)는 송풍함의 길이(L)가 1/4 × W(W는 강판폭)일 때의 가스흐름 다이아그램,

도 5(b)는 송풍함의 길이(L)가 1/2W일 때의 가스흐름 다이아그램,

도 5(c)는 송풍함의 길이(L)가 1/1 × W일 때의 가스흐름 다이아그램을 각각 나타낸 것이다.

도 6은 본 발명예와 비교예에 관한 각 송풍함의 강판폭 방향으로의 분출가스 흐름속도분포(송풍함 강판폭 방향으로의 위치와 분출가스 흐름속도 사이의 관계)를 나타낸 것이다.

도 7은 본 발명예와 비교예에 관한 각 송풍함의 강판폭 방향으로의 분출가스 흐름속도분포(각 송풍함의 강판폭 방향으로의 위치와 분출가스 흐름속도의 상호관계)를 그라프로 나타낸 것이다.

도 8은 본 발명예와 비교예에 따른 송풍함의 강판폭 방향으로의 열전달 계수분포(각 송풍함의 강판폭 방향에서의 열전달 계수와 위치사이의 관계)를 나타낸 그라프이다.

도 9는 각 냉각 송풍함의 수평에 대한 수직비(종횡비)와 균일냉각폭비 사이의 관계를 나타낸 것이다.

도 10은 각 송풍함의 강판폭 방향에서의 분출가스 흐름속도분포(각 송풍함의 강판폭 방향에서의 위치와 분출가스 흐름속도 사이의 상관관계)를 나타낸 그라프이다.

도 11은 강판과 노즐팁 사이의 거리(h)에 대한 2개의 인접 송풍함 사이의 갭(z)의 비율(z/h)과 분출가스 흐름속도와의 사이의 상관관계를 나타낸 그라프이다.

도 12는 본 발명의 제 5발명에 따른 송풍함의 일례를 나타낸 모식도.

도 13은 본 발명의 제 6발명에 따른 일군의 송풍함의 일례들을 나타내는 모식도.

도 14는 본 발명의 제 7발명에 따른 송풍함의 일례를 나타내는 모식도.

도 15는 유로비(A/S)와 운영코스트지수 사이의 상관관계를 나타내는 그라프.

Claims (7)

1. 가스분사 냉각장치는

   가스냉각실과;

   이 냉각실내에서 금속판을 끼고 이 금속판의 양쪽에 배치되며, 노즐로부터 냉각가스를 금속판에 향하여 취입시켜 금속판을 냉각하는 송풍함(wind boxes)과;

   상기 냉각실로부터 유입된 가스를 냉각시키고 상기 송풍함에 이 냉각된 가스를 공급하는 가스공급수단(means for supplying the cooled gas)을 구비하며;

   상기 송풍함의 노즐팁과 금속판과의 거리(h)가 상기 노즐 직경(d)에 대하여 10배 이하임과 아울러, 상기 송풍함의 금속판이동방향으로의 길이(L)가 금속판의 폭(W)에 대하여 2/3이하인 것을 특징으로 하는 금속판의 가스분사 냉각장치(A gas jet cooling device).
2. 제 1항에 있어서, 상기 각 송풍함의 노즐은 원형 또는 다각형의 구멍들로 형성되고, 이들 구멍들은 바둑판 또는 지그재그형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 강판의 가스분사 냉각장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 송풍함의 노즐의 금속판이동방향으로의 노즐 단수(段數)가 4이상, 폭방향으로의 노즐 열수(列數)가 4이상인 금속판의 가스분사 냉각장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 송풍함의 금속판이동방향으로의 수가 2이상이고, 이웃 송풍함과의 극간(z)이 상기 송풍함 노즐의 팁과 금속판과의 거리(h)와의 비(z/h)가 1.0~4.0인 금속판의 가스분사 냉각장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 송풍함의 금속판에 대향하는 면이 평면형상으로 되고, 상기 송풍함 노즐의 팁과 금속판과의 거리(h)는 금속판의 폭방향으로 일정하나, 금속판이동방향으로는 상위하여 금속판이동방향으로 상류측으로부터 하류측으로 감에 따라 증대되는 금속판의 가스분사 냉각장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 송풍함의 금속판에 대향하는 면이 금속판이동방향으로 볼록(凸)형상을 하고, 이 면이 금속판이동방향으로 곡면(曲面) 또는 다수의 평면으로 이루어지는 단차면(段差面) 또는 2이상의 경사면으로 되는 금속판의 가스분사 냉각장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 송풍함의 단면으로서 금속판이동방향과 평행이고 또한 금속판과 직교하는 단면의 형상이 사변형이고, 상기 송풍함에서의 냉각가스의 공급구가 금속판이동방향으로 상류측의 또는 하류측의 송풍함 단부의 측면 또는 배면, 또는 측면과 배면에 설치되며, 상기 사변형부의 단면적(A)이 상기 송풍함 노즐의 개구부 면적의 총계(S)와의 비(A/S)로 1.0~3.0으로 되는 금속판의 가스분사 냉각장치.