KR20180121949A - 연속 어닐링로에 있어서의 냉각 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 형태에 관한 연속 어닐링로에 있어서의 냉각 설비는, 띠 형상의 강판이 순서대로 이송되는 가열대, 균열대 및 냉각대를 갖는 연속 어닐링로에 있어서의 상기 냉각대에 각각 배치됨과 함께, 상기 강판의 이송 방향으로 나열되고, 수소가 첨가된 냉각 가스를 복수의 분사 노즐로부터 상기 강판에 각각 분사하는 복수의 분사부와, 상기 냉각대 중 상기 복수의 분사부가 배치된 공간에서는, 상류측의 영역 쪽이 하류측의 영역보다도 수소 농도가 높은 수소 농도 분포가 형성되도록, 상기 복수의 분사부 각각으로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도를 조절하는 수소 농도 조절부를 구비하고, 상기 복수의 분사부에 있어서의 각 상기 복수의 분사 노즐은, 상기 강판의 이송 방향을 배열 방향으로 하여 나열됨과 함께, 각각 상기 강판을 향하여 연장되어 있으며, 각 상기 복수의 분사 노즐 중 적어도 상기 배열 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐은, 선단측을 향함에 따라 상기 배열 방향의 중앙측을 향하도록 경사져 있다.

Description

연속 어닐링로에 있어서의 냉각 설비
본 발명은 띠 형상의 강판이 순서대로 이송되는 가열대, 균열대 및 냉각대를 갖는 연속 어닐링로에 있어서의 냉각대에 적용되는 냉각 설비이며, 특히, 수소가 첨가된 냉각 가스를 강판에 분사하여, 강판을 냉각하는 냉각 설비에 관한 것이다.
냉간 압연 후의 강판은, 소성 변형에 의해 재료가 경화되어 있기 때문에, 경화된 재료를 연화시키기 위해서는 어닐링 처리가 필요하다. 통상, 그 어닐링 처리는, 가열대, 균열대 및 냉각대를 갖는 연속 어닐링로에 있어서 행하여진다(예를 들어, 특허문헌 1 내지 8 참조). 이 연속 어닐링로에 있어서, 띠 형상의 강판은, 가열대, 균열대 및 냉각대에 순서대로 이송된다.
이 연속 어닐링로에 의한 어닐링 처리에서는, 강판의 균열 후의 냉각 속도, 즉, 냉각대에 있어서의 강판의 냉각 개시부터의 냉각 속도가 높을수록, 적은 합금량으로 높은 강도가 얻어진다.
그래서, 이 연속 어닐링로에 의한 어닐링 처리에서는, 냉각대에 있어서의 강판의 냉각 개시부터의 냉각 속도를 높이기 위하여, 수소가 첨가된 냉각 가스를 강판에 분사하고 있다. 이 방법에 의하면, 수소는 질소에 비하여 열 전도율이 약 7배 정도이기 때문에, 강판의 냉각 속도를 높일 수 있다고 되어 있다.
일본 특허 공고 (소)55-1969호 공보 일본 특허 공개 (평)9-235626호 공보 일본 특허 공개 (평)11-80843호 공보 일본 특허 공개 제2002-3954호 공보 일본 특허 공개 제2005-60738호 공보 일본 특허 공개 (평)11-236625호 공보 일본 특허 공개 (평)11-335744호 공보 일본 특허 공개 제2003-277835호 공보
그러나, 일반적으로 수소는 고가이기 때문에, 강판의 제조 비용을 저감시키기 위해서는, 수소의 사용량을 저감시킬 수 있을 것이 요망된다.
그래서, 본 발명은 냉각대에 있어서의 강판의 냉각 개시부터의 냉각 속도를 높이면서, 수소의 사용량을 저감시킬 수 있는 연속 어닐링로에 있어서의 냉각 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 관한 연속 어닐링로에 있어서의 냉각 설비는, 띠 형상의 강판이 순서대로 이송되는 가열대, 균열대 및 냉각대를 갖는 연속 어닐링로에 있어서의 상기 냉각대에 각각 배치됨과 함께, 상기 강판의 이송 방향으로 나열되고, 수소가 첨가된 냉각 가스를 복수의 분사 노즐로부터 상기 강판에 각각 분사하는 복수의 분사부와, 상기 냉각대 중 상기 복수의 분사부가 배치된 공간에서는, 상류측의 영역 쪽이 하류측의 영역보다도 수소 농도가 높은 수소 농도 분포가 형성되도록, 상기 복수의 분사부의 각각으로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도를 조절하는 수소 농도 조절부를 구비하고, 상기 복수의 분사부에 있어서의 각 상기 복수의 분사 노즐은, 상기 강판의 이송 방향을 배열 방향으로 하여 나열됨과 함께, 각각 상기 강판을 향하여 연장되어 있으며, 각 상기 복수의 분사 노즐 중 적어도 상기 배열 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐은, 선단측을 향함에 따라 상기 배열 방향의 중앙측을 향하도록 경사져 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 연속 어닐링로에 있어서의 냉각 설비에 의하면, 냉각대에 있어서의 강판의 냉각 개시부터의 냉각 속도를 높이면서, 수소의 사용량을 저감시킬 수 있다.
도 1은 연속 어닐링로를 도시하는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 냉각 설비가 적용된 냉각대의 정면도이다.
도 3은 도 2의 입측 시일 장치의 주변부의 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
도 4는 도 2의 복수의 분사 장치의 주변부의 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
도 5는 도 4의 분사 장치의 측면도이다.
도 6은 도 4의 상류측의 분사 장치의 주변부의 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
도 7은 도 4의 하류측의 분사 장치의 주변부의 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
도 8은 도 4의 중간 시일 장치의 주변부의 일부 단면을 포함하는 정면도이며, 상류측 지지 롤 및 하류측 지지 롤이 강판에 접하고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 4의 중간 시일 장치의 주변부의 일부 단면을 포함하는 정면도이며, 상류측 지지 롤 및 하류측 지지 롤이 강판으로부터 이격되어 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 10은 도 4의 중간 시일 장치에 있어서의 상류측 시일부의 주변부의 일부 단면을 포함하는 평면도이며, 상류측 지지 롤이 강판으로부터 이격되어 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 11은 도 5의 분사 장치의 제1 변형예를 도시하는 측면도이다.
도 12는 도 5의 분사 장치의 제2 변형예를 도시하는 측면도이다.
도 13은 도 5의 분사 장치의 제3 변형예를 도시하는 측면도이다.
도 14는 도 2의 냉각 설비의 변형예를 도시하는 정면도이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 냉각 설비가 적용된 냉각대에 있어서의 복수의 분사부의 주변부의 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
도 16은 도 15의 상류측의 분사부의 제1 변형예를 도시하는 정면도이다.
도 17은 도 15의 상류측의 분사부의 제2 변형예를 도시하는 정면도이다.
도 18은 도 15의 상류측의 분사부의 제3 변형예를 도시하는 정면도이다.
도 19는 도 15의 상류측의 분사부의 제4 변형예를 도시하는 정면도이다.
도 20은 비교예에 관한 냉각 설비가 적용된 냉각대의 정면도이다.
[제1 실시 형태]
처음에, 본 발명의 제1 실시 형태를 설명한다.
도 1에 도시되는 연속 어닐링로(10)는, 냉간 압연 후의 띠 형상의 강판(12)을 어닐링 처리하기 위한 것이고, 통상의 노체(14)를 갖는다. 노체(14)는, 처리 공정별로, 가열대(16), 균열대(18) 및 냉각대(20)를 갖고 있으며, 강판(12)은, 가열대(16), 균열대(18) 및 냉각대(20)의 순서대로 이송된다. 가열대(16)에서는, 강판(12)이 가열되고, 균열대(18)에서는, 강판(12)이 균열 상태로 유지되고, 냉각대(20)에서는, 강판(12)이 냉각된다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 냉각 설비(50)는, 상술한 연속 어닐링로(10)에 있어서의 냉각대(20)에 적용된다. 이 냉각대(20)에 있어서, 노체(14)는, 입측 패스 공간(22), 업 패스 공간(24), 중간 패스 공간(26), 다운 패스 공간(28) 및 출측 패스 공간(30)을 갖는다. 입측 패스 공간(22), 출측 패스 공간(30) 및 중간 패스 공간(26)은, 수평 방향으로 연장되어 있으며, 업 패스 공간(24) 및 다운 패스 공간(28)은, 상하 방향(연직 방향)으로 연장되어 있다.
업 패스 공간(24)의 상류단은, 입측 패스 공간(22)의 하류단에 접속되어 있고, 중간 패스 공간(26)은, 업 패스 공간(24)의 하류단과 다운 패스 공간(28)의 상류단을 연결하고 있다. 다운 패스 공간(28)의 하류단은, 출측 패스 공간(30)의 상류단에 접속되어 있다.
강판(12)은, 입측 패스 공간(22)으로부터 출측 패스 공간(30)을 향하여 이송된다. 업 패스 공간(24)에서는, 강판(12)이 상하 방향의 상측을 향하여 이송되고, 다운 패스 공간(28)에서는, 강판(12)이 상하 방향 하측을 향하여 이송된다. 또한, 입측 패스 공간(22), 중간 패스 공간(26) 및 출측 패스 공간(30)에서는, 강판(12)이 수평 방향을 따라 이송된다.
입측 패스 공간(22)의 하류단, 중간 패스 공간(26)의 상류단, 중간 패스 공간(26)의 하류단, 출측 패스 공간(30)의 상류단 및 출측 패스 공간(30)의 하류단에는, 강판(12)의 방향을 변경하는 전향 롤(32)이 각각 설치되어 있다.
냉각대(20)에는, 후에 상세하게 설명하는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 냉각 설비(50) 이외에도, 입측 시일 장치(34), 입측 배기 장치(36), 출측 시일 장치(38) 및 출측 배기 장치(40)가 설치되어 있다.
입측 시일 장치(34)는, 입측 패스 공간(22)에 설치되어 있다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 이 입측 시일 장치(34)는, 복수의 시일 세트(44)를 갖는다. 복수의 시일 세트(44)는, 입측 패스 공간(22)의 긴 쪽 방향으로 나열되어 배치되어 있다.
각 시일 세트(44)는, 상하 방향으로 대향하는 지지 롤(46) 및 단열재(48)를 갖는다. 지지 롤(46) 및 단열재(48)는, 입측 패스 공간(22)에 있어서 강판(12)의 판 두께 방향의 양측에 위치하도록 배치되어 있다.
각 시일 세트(44)에 있어서, 지지 롤(46)은, 강판(12)을 지지하고, 단열재(48)의 선단부는, 강판(12)에 근접하거나, 또는 강판(12)에 접촉한다. 단열재(48)는, 예를 들어 파이버 블랭킷 등의 가요성을 갖는 부재로 구성되어 있다. 복수의 시일 세트(44) 중 인접하는 시일 세트(44)에서는, 지지 롤(46) 및 단열재(48)의 배치가 서로 다르다.
입측 배기 장치(36)는, 입측 시일 장치(34)와 대응하는 위치에 설치되어 있다. 이 입측 배기 장치(36)는, 입측 패스 공간(22)의 냉각 가스를 외부로 배출하도록 작동한다. 입측 배기 장치(36)의 흡입구는, 일례로서, 입측 시일 장치(34)에 설치된 복수의 시일 세트(44) 사이에 개구되어 있다.
도 2에 도시되는 출측 시일 장치(38) 및 출측 배기 장치(40)는, 상술한 입측 시일 장치(34) 및 입측 배기 장치(36)와 마찬가지의 구성이다. 출측 시일 장치(38)는, 출측 패스 공간(30)에 설치되어 있고, 복수의 시일 세트(44)를 갖는다. 출측 배기 장치(40)는, 출측 시일 장치(38)와 대응하는 위치에 설치되어 있고, 출측 패스 공간(30)의 냉각 가스를 외부로 배출하도록 작동한다.
본 발명의 제1 실시 형태에 관한 냉각 설비(50)는, 강판(12)을 냉각하기 위한 것이다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 이 냉각 설비(50)는, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)와, 복수의 중간 시일 장치(56)를 구비한다. 이 복수의 분사 장치(52A 내지 52D) 및 복수의 중간 시일 장치(56)는, 일례로서, 냉각대(20) 중 다운 패스 공간(28)에 배치되어 있다.
복수의 분사 장치(52A 내지 52D)는, 강판(12)에 냉각 가스를 분사하기 위한 것이고, 본 발명에 있어서의 「복수의 분사부」에 상당한다. 이 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)는, 다운 패스 공간(28)의 상하 방향의 상측으로부터 하측, 즉, 다운 패스 공간(28)에 있어서의 강판(12)의 이송 방향의 상류측으로부터 하류측으로 순서대로 나열되어 있다.
복수의 분사 장치(52A 내지 52D) 중, 복수의 분사 장치(52A, 52B)는, 다운 패스 공간(28)에 있어서의 상하 방향의 중앙부보다도 상측, 즉 상류측에 배치되어 있다. 한편, 이 복수의 분사 장치(52A 내지 52D) 중 복수의 분사 장치(52C, 52D)는, 다운 패스 공간(28)에 있어서의 상하 방향의 중앙부보다도 하측, 즉 하류측에 배치되어 있다.
또한, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)는, 강판(12)을 사이에 둔 양측에 각각 배치되어 있고, 한쪽의 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)는, 강판(12)의 한쪽의 판면과 대향하고 있으며, 다른 쪽의 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)는, 강판(12)의 다른 쪽의 판면과 대향하고 있다.
복수의 분사 장치(52A 내지 52D)는, 서로 동일한 구성으로 되어 있다. 이하, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D) 각각을 통합하여 설명하는 경우에는, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D) 각각을 간단히 분사 장치(52)라고 칭한다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 각 분사 장치(52)는, 소위 고속 가스 제트식의 구성이며, 직선통상으로 형성된 복수의 분사 노즐(60)을 갖는다. 또한, 분사 노즐(12)은 고속의 가스를 분출할 수 있으면 되고, 관상뿐만 아니라 슬릿상 외에도 어떠한 형상이든 된다.
복수의 분사 노즐(60)은, 강판(12)을 향하여 연장되어 있으며, 이 복수의 분사 노즐(60)의 선단에는, 냉각 가스를 분사하기 위한 분사구(62)가 형성되어 있다. 이 복수의 분사 노즐(60)의 선단은, 상하 방향 하측에 이송되는 강판(12)과 간섭하지 않는 한도에서 강판(12)에 접근하여 배치된다.
또한, 복수의 분사 노즐(60)은, 강판(12)의 이송 방향을 배열 방향으로 하여 배열되어 있다. 제1 실시 형태에 있어서, 이 복수의 분사 노즐(60)의 배열 방향은, 분사 장치(52)의 상하 방향과 일치한다. 또한, 복수의 분사 노즐(60)은, 강판(12)의 가로 폭 방향과 일치하는 분사 장치(52)의 가로 폭 방향으로도 배열되어 있다.
복수의 분사 노즐(60) 중 분사 장치(52)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60)은, 선단측을 향함에 따라 분사 장치(52)의 상하 방향의 중앙측을 향하도록 경사져 있다. 이 분사 노즐(60)에 있어서의 분사 장치(52)의 상하 방향에 대한 경사 각도 θ는, 예를 들어 약 20°내지 약 45°로 설정된다. 경사 각도 θ가 20°보다도 작으면, 후술하는 냉각 가스가 상하로 퍼지는 효과를 얻기 어렵고, 경사 각도 θ가 45°보다도 크면, 분출 노즐(60)의 선단으로부터 분출 방향의 강판(12)까지의 거리가 너무 커져, 그 분출 노즐(60)로부터 분출하는 냉각 가스의 냉각 효과가 저감되기 때문이다.
한편, 복수의 분사 노즐(60) 중 상술한 양측에 위치하는 분사 노즐(60)을 제외한 나머지 복수의 분사 노즐(60)은, 분사 장치(52)의 전후 방향, 즉, 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있다.
도 6에 도시되는 바와 같이, 서로 대향하는 1쌍의 분사 장치(52A) 사이에는, 1쌍의 분사 장치(52A)로부터 분사된 냉각 가스를 흡입하기 위한 흡입구(64)가 마련되어 있다. 이 흡입구(64)는, 분사 장치(52A)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60) 사이에 배치되어 있다. 이 흡입구(64)와 1쌍의 분사 장치(52A)는, 순환 기구(66)를 통하여 접속되어 있다.
순환 기구(66)는, 왕로관(68), 복로관(70), 열 교환기(72), 수소 공급원(74) 및 블로워(76)를 갖는다. 열 교환기(72)는, 복로관(70)을 통하여 흡입구(64)와 접속되어 있고, 1쌍의 분사 장치(52A)는, 왕로관(68)을 통하여 열 교환기(72)와 접속되어 있다. 열 교환기(72)는, 공랭 또는 수랭에 의해 냉각 가스를 냉각한다.
수소 공급원(74)은, 왕로관(68)에 접속되어 있고, 왕로관(68) 내에 수소(수소 가스)를 공급하도록 작동한다. 수소 공급원(74)으로부터 왕로관(68) 내에 수소가 공급됨으로써, 1쌍의 분사 장치(52A)로부터 분사되는 냉각 가스에 수소가 첨가된다. 블로워(76)는, 왕로관(68)에 설치되어 있고, 1쌍의 분사 장치(52A)로부터 냉각 가스를 분사시킴과 함께, 흡입구(64)와 1쌍의 분사 장치(52A) 사이에서 냉각 가스를 순환시키도록 작동한다.
도 6에 도시되는 바와 같이, 상술한 1쌍의 분사 장치(52A)에 대하여 설치된 흡입구(64) 및 순환 기구(66)와 마찬가지의 흡입구(64) 및 순환 기구(66)는, 1쌍의 분사 장치(52B)에 대해서도 설치되어 있다. 또한, 상술한 1쌍의 분사 장치(52A)에 대하여 설치된 흡입구(64) 및 순환 기구(66)와 마찬가지의 흡입구(64) 및 순환 기구(66)는, 도 7에 도시되는 1쌍의 분사 장치(52C, 52D)에 대해서도 각각 설치되어 있다.
복수의 분사 장치(52A 내지 52D)에 대하여 설치된 복수의 순환 기구(66)에 있어서의 수소 공급원(74)은, 본 발명에 있어서의 「수소 농도 조절부」에 상당하고, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)의 각각에 공급하는 수소의 유량을 유량 조정 밸브 등에 의해 각각 조절 가능하게 되어 있다.
또한, 상술한 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 분사되는 냉각 가스에는, 첨가된 수소 이외에도 질소가 포함된다. 또한, 냉각 가스에 첨가되는 수소로서는, 예를 들어 암모니아를 분해함으로써 얻어진 것을 사용할 수 있다.
복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 분사되는 냉각 가스는, 바람직하게는 수소가 체적비로 약 10％ 내지 약 70％ 포함되도록 설정된다. 수소가 체적비로 약 10％ 내지 약 70％ 포함되는 냉각 가스를 사용하는 것은, 강판(12)에 대한 냉각 효과와 경제성을 양립시키기 위해서이다.
즉, 냉각 가스 중의 수소가 체적비로 약 70％를 초과하면, 열 전달 계수가 포화되어 높은 냉각 효과를 얻을 수 없게 됨과 함께, 비용이 높아진다. 한편, 냉각 가스 중의 수소가 체적비로 약 10％ 미만이 되면, 원하는 냉각 효과를 얻지 못하게 된다. 그 때문에, 수소가 체적비로 약 10％ 내지 약 70％ 포함되는 냉각 가스를 사용함으로써, 강판(12)에 대한 냉각 효과를 충분히 확보하면서, 경제성도 확보할 수 있도록 하고 있다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 복수의 중간 시일 장치(56)는, 강판(12)의 이송 방향으로 나열되어 배치되어 있다. 복수의 중간 시일 장치(56)는, 1쌍의 분사 장치(52A)와 1쌍의 분사 장치(52B) 사이, 1쌍의 분사 장치(52B)와 1쌍의 분사 장치(52C) 사이 및 1쌍의 분사 장치(52C)와 1쌍의 분사 장치(52D) 사이에 각각 배치되어 있다.
복수의 중간 시일 장치(56)는, 서로 동일한 구성으로 되어 있다. 도 8, 도 9에 도시되는 바와 같이, 각 중간 시일 장치(56)는, 상류측 시일부(88) 및 하류측 시일부(90)를 갖는다. 상류측 시일부(88)는, 상류측 지지 롤(92), 상류측 제1 시일부(94), 상류측 제2 시일부(96) 및 상류측 롤 시일부(98)에 의해 구성되어 있다. 한편, 하류측 시일부(90)는, 하류측 지지 롤(102), 하류측 제1 시일부(104), 하류측 제2 시일부(106) 및 하류측 롤 시일부(108)에 의해 구성되어 있다.
상류측 지지 롤(92) 및 하류측 지지 롤(102)은, 강판(12)의 폭 방향을 축방향으로 하여 배치되어 있다. 이 상류측 지지 롤(92) 및 하류측 지지 롤(102)은, 강판(12)의 폭 방향으로 연장되는 회전축(100, 110)에 의해 각각 회전 가능하게 지지되어 있다. 상류측 지지 롤(92)은, 강판(12)의 판 두께 방향 일방측에 배치되어 있고, 하류측 지지 롤(102)은, 강판(12)의 판 두께 방향 타방측에 배치되어 있다. 또한, 하류측 지지 롤(102)은, 상류측 지지 롤(92)에 대한 상하 방향 하측, 즉, 상류측 지지 롤(92)에 대한 강판(12)의 이송 방향의 하류측에 배치되어 있다.
도 10에 도시되는 바와 같이, 노체(14)에는, 회전축(100)의 양단부가 관통하는 1쌍의 가이드 구멍(112)이 형성되어 있다. 1쌍의 가이드 구멍(112)은, 평면으로 보아 회전축(100)의 축 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 긴 구멍에 의해 형성되어 있다. 1쌍의 가이드 구멍(112)에 의해 회전축(100)이 가이드됨으로써, 상류측 지지 롤(92)은, 강판(12)에 대하여 접촉 분리 가능하게 되어 있다.
노체(14)에는, 도 10에 도시되는 1쌍의 가이드 구멍(112)과 마찬가지의 가이드 구멍이 도 8, 도 9에 도시되는 하류측 지지 롤(102)에 대해서도 형성되어 있고, 하류측 지지 롤(102)은, 상류측 지지 롤(92)과 마찬가지로, 강판(12)에 대하여 접촉 분리 가능하게 되어 있다.
도 8에는 상류측 지지 롤(92) 및 하류측 지지 롤(102)이 강판(12)에 접한 상태가 도시되어 있고, 도 9에는 상류측 지지 롤(92) 및 하류측 지지 롤(102)이 강판(12)으로부터 이격된 상태가 도시되어 있다. 또한, 도 10에는 상류측 지지 롤(92)이 강판(12)으로부터 이격된 상태가 도시되어 있다.
도 10에 도시되는 바와 같이, 중간 시일 장치(56)는, 구동 기구(114)를 갖는다. 도 10에 도시되는 구동 기구(114)는, 상류측 지지 롤(92)을 강판(12)에 대하여 접촉 분리시키기 위한 것이고, 노체(14) 밖에 설치되어 있다. 이 구동 기구(114)는, 모터(116), 구동축(118), 1쌍의 종동축(120), 1쌍의 구동 기어(122) 및 1쌍의 종동 기어(124), 1쌍의 슬라이더(126) 및 1쌍의 벨로우즈(128)를 갖는다.
구동축(118)은, 모터(116)의 출력축과 접속되어 있고, 회전축(100)과 평행하게 배치되어 있다. 구동축(118)의 양단부에는, 구동 기어(122)가 각각 고정되어 있다. 1쌍의 종동축(120)은, 평면으로 보아 회전축(100)과 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 1쌍의 종동축(120)의 일단부에는, 종동 기어(124)가 각각 고정되어 있고, 각 종동 기어(124)는, 구동 기어(122)와 맞물려 있다. 종동축(120) 및 슬라이더(126)는, 볼 나사 기구를 구성하고 있으며, 1쌍의 슬라이더(126)에는, 회전축(100)의 양단부가 고정되어 있다.
이 구동 기구(114)에서는, 모터(116)의 출력축 정방향 및 역방향의 회전에 수반하여 슬라이더(126)가 왕복 이동하고, 상류측 지지 롤(92)이 강판(12)에 대하여 접촉 분리된다. 1쌍의 벨로우즈(128)는, 예를 들어 실리콘 고무 등의 내열성이 높은 재료로 형성된다. 가이드 구멍(112)의 주연부와 슬라이더(126)는, 벨로우즈(128)에 의해 접속되어 있고, 이 벨로우즈(128)에 의해 가이드 구멍(112)이 시일되어 있다.
중간 시일 장치(56)에는, 도 10에 도시되는 구동 기구(114)와 마찬가지의 구동 기구(154)가 도 8, 도 9에 도시되는 하류측 지지 롤(102)에 대해서도 설치되어 있고, 이 구동 기구(154)에 의해 하류측 지지 롤(102)이 강판(12)에 대하여 접촉 분리된다. 상류측 지지 롤(92) 및 하류측 지지 롤(102)은, 강판(12)에 접한 상태에 있어서 강판(12)의 판 두께 방향 일방측 및 타방측으로부터 강판(12)을 각각 지지한다.
도 8, 도 9에 도시되는 바와 같이, 상류측 제1 시일부(94)는, 상류측 지지 롤(92)에 대한 강판(12)과 반대측에 배치되어 있고, 노체(14)의 내벽으로부터 상류측 지지 롤(92)을 향하여 연장되어 있다. 한편, 상류측 제2 시일부(96)는, 강판(12)에 대한 상류측 지지 롤(92)과 반대측에 배치되어 있고, 노체(14)의 내벽으로부터 강판(12)을 향하여 연장되어 있다. 상류측 제2 시일부(96)에 있어서의 강판(12)측의 단부는, 강판(12)에 근접된다. 상류측 제1 시일부(94)과 상류측 제2 시일부(96) 사이에는, 강판(12)을 통과시키기 위한 간극과, 상류측 지지 롤(92)을 강판(12)에 대하여 접촉 분리하는 방향으로 이동시키기 위한 간극이 확보되어 있다.
도 10에 도시되는 바와 같이, 상류측 롤 시일부(98)는, 회전축(100)에 고정되어 있고, 회전축(100) 및 상류측 지지 롤(92)과 일체로 이동한다. 이 상류측 롤 시일부(98)에는, 상류측 지지 롤(92)을 수용하는 오목부(130)가 형성되어 있다. 도 8에 도시되는 바와 같이, 상류측 지지 롤(92)이 강판(12)에 접한 상태에서는, 상류측 지지 롤(92) 및 상류측 롤 시일부(98)에 의해, 상류측 제1 시일부(94)와 강판(12) 사이의 간극이 막힌다. 상류측 롤 시일부(98)에 있어서의 상류측 제1 시일부(94)측의 단부는, 상류측 제1 시일부(94)에 있어서의 상류측 롤 시일부(98)측의 단부와 중첩되어 있다.
도 8, 도 9에 도시되는 하류측 지지 롤(102), 하류측 제1 시일부(104), 하류측 제2 시일부(106) 및 하류측 롤 시일부(108)는, 상술한 상류측 지지 롤(92), 상류측 제1 시일부(94), 상류측 제2 시일부(96) 및 상류측 롤 시일부(98)에 대하여 배치가 반대로 되어 있다.
하류측 제1 시일부(104)는, 하류측 지지 롤(102)에 대한 강판(12)과 반대측에 배치되어 있고, 노체(14)의 내벽으로부터 하류측 지지 롤(102)을 향하여 연장되어 있다. 한편, 하류측 제2 시일부(106)는, 강판(12)에 대한 하류측 지지 롤(102)과 반대측에 배치되어 있고, 노체(14)의 내벽으로부터 강판(12)을 향하여 연장되어 있다. 하류측 제2 시일부(106)에 있어서의 강판(12)측의 단부는, 강판(12)에 근접된다. 하류측 제1 시일부(104)과 하류측 제2 시일부(106) 사이에는, 강판(12)을 통과시키기 위한 간극과, 하류측 지지 롤(102)을 강판(12)에 대하여 접촉 분리하는 방향으로 이동시키기 위한 간극이 확보되어 있다.
또한, 상류측 롤 시일부(98)와 마찬가지로, 하류측 롤 시일부(108)는, 회전축(110)에 고정되어 있고, 하류측 지지 롤(102)과 일체로 이동한다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 하류측 지지 롤(102)이 강판(12)에 접한 상태에서는, 하류측 지지 롤(102) 및 하류측 롤 시일부(108)에 의해, 하류측 제1 시일부(104)와 강판(12) 사이의 간극이 막힌다. 하류측 롤 시일부(108)에 있어서의 하류측 제1 시일부(104)측의 단부는, 하류측 제1 시일부(104)에 있어서의 하류측 롤 시일부(108)측의 단부와 중첩되어 있다.
또한, 도 2에 도시되는 바와 같이, 다운 패스 공간(28)에는, 강판(12)을 그 판 두께 방향으로부터 지지하는 복수의 지지 롤(131, 132)이 설치되어 있다. 지지 롤(131)은, 다운 패스 공간(28)의 상부에 배치되고, 지지 롤(132)은, 다운 패스 공간(28)의 하부에 배치되어 있다. 상술한 각 중간 시일 장치(56)에 설치된 상류측 지지 롤(92), 하류측 지지 롤(102) 및 복수의 지지 롤(131, 132)은, 강판(12)에 접촉함으로써 강판(12)의 플러터링을 억제하는 기능을 갖는다.
계속하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 냉각 설비(50)를 사용한 연속 어닐링로에 있어서의 냉각 방법을 설명한다. 이 연속 어닐링로에 있어서의 냉각 방법은, 이하에 설명하는 바와 같이, 시일 스텝과, 냉각 가스 분사 스텝을 구비한다.
[시일 스텝]
시일 스텝에서는, 복수의 중간 시일 장치(56)가 시일하도록 작동한다. 즉, 도 10에 도시되는 모터(116)가 작동하여, 이 모터(116)의 구동력이, 구동축(118), 1쌍의 구동 기어(122), 1쌍의 종동 기어(124) 및 1쌍의 종동축(120)을 통하여 1쌍의 슬라이더(126)로 전달된다. 그리고, 1쌍의 슬라이더(126)와 함께 상류측 지지 롤(92)이 강판(12)에 근접하도록 이동하여, 도 8에 도시되는 바와 같이, 상류측 지지 롤(92)이 강판(12)에 접한 상태로 된다. 상류측 지지 롤(92)이 강판(12)에 접한 상태에서는, 상류측 지지 롤(92) 및 상류측 롤 시일부(98)에 의해, 상류측 제1 시일부(94)와 강판(12) 사이의 간극이 막힌다.
마찬가지로, 도 9에 도시되는 하류측 지지 롤(102)에 대하여 설치된 구동 기구(154)가 작동하여, 하류측 지지 롤(102)이 강판(12)에 접한 상태로 된다. 하류측 지지 롤(102)이 강판(12)에 접한 상태에서는, 하류측 지지 롤(102) 및 하류측 롤 시일부(108)에 의해, 하류측 제1 시일부(104)와 강판(12) 사이의 간극이 막힌다.
그리고, 복수의 중간 시일 장치(56)에 의해, 도 2에 도시되는 1쌍의 분사 장치(52A)와 1쌍의 분사 장치(52B) 사이, 1쌍의 분사 장치(52B)와 1쌍의 분사 장치(52C) 사이 및 1쌍의 분사 장치(52C)와 1쌍의 분사 장치(52D) 사이가 각각 시일된다. 상류측 지지 롤(92) 및 하류측 지지 롤(102)은, 다운 패스 공간(28)을 통과하는 강판(12)에 접함으로써 회전하면서, 이 강판(12)을 그 판 두께 방향 양측으로부터 지지한다.
[냉각 가스 분사 스텝]
계속하여, 냉각 가스 분사 스텝에서는, 도 6, 도 7에 도시되는 각 블로워(76)가 작동하여, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 강판(12)에 냉각 가스가 각각 분사된다. 이때, 강판(12)의 냉각성을 높이기 위하여, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터는 냉각 가스가 최대한의 유속으로 분사(제트 분사)된다.
또한, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 냉각 가스가 분사될 때에는, 도 6, 도 7에 도시되는 각 수소 공급원(74)이 작동하여 수소를 왕로관(68) 내에 공급한다. 이로 인해, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 분사되는 냉각 가스는, 모두 수소가 첨가된 냉각 가스로 된다.
또한, 도 6에 도시되는 상류측의 각 순환 기구(66)의 수소 공급원(74)은, 도 7에 도시되는 하류측의 각 순환 기구(66)의 수소 공급원(74)보다도 많은 양의 수소를 왕로관(68) 내에 공급한다. 따라서, 상류측의 복수의 분사 장치(52A, 52B)로부터는, 하류측의 복수의 분사 장치(52C, 52D)가 분사하는 냉각 가스보다도 높은 수소 농도의 냉각 가스가 분사된다. 그리고, 다운 패스 공간(28)에서는, 복수의 분사 장치(52A, 52B)가 배치된 상류측의 영역 쪽이 복수의 분사 장치(52C, 52D)가 배치된 하류측의 영역보다도 수소 농도가 높은 수소 농도 분포가 형성된다.
이에 의해, 예를 들어 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 동일한 수소 농도의 냉각 가스가 분사되어 수소 농도 분포가 일정해지는 경우에 비하여, 강판(12)의 균열 후의 냉각 속도, 즉, 냉각대(20)에 있어서의 강판(12)의 냉각 개시부터의 냉각 속도가 높아져, 강판(12)이 보다 온도가 높은 상태로부터 급속하게 냉각된다. 본 실시 형태에서는, 원하는 냉각 속도가 얻어지도록, 상류측의 복수의 분사 장치(52A, 52B)로부터 분사되는 냉각 가스에 대하여, 수소 농도 및 유량의 적어도 어느 것인가가 조절된다.
또한, 분사 장치(52A)와 분사 장치(52B)는, 분사하는 냉각 가스의 수소 농도가 동일해도 되고, 또한, 분사 장치(52A) 쪽이 분사 장치(52B)보다도 분사하는 냉각 가스의 수소 농도가 높아도 된다. 마찬가지로, 분사 장치(52C)와 분사 장치(52D)는, 분사하는 냉각 가스의 수소 농도가 동일해도 되고, 또한, 분사 장치(52C) 쪽이 분사 장치(52D)보다도 분사하는 냉각 가스의 수소 농도가 높아도 된다.
분사 장치(52A) 쪽이 분사 장치(52B)보다도 분사하는 냉각 가스의 수소 농도가 높으며, 또한, 분사 장치(52C) 쪽이 분사 장치(52D)보다도 분사하는 냉각 가스의 수소 농도가 높은 경우에는, 분사 장치(52D)가 배치된 영역, 분사 장치(52C)가 배치된 영역, 분사 장치(52B)가 배치된 영역, 분사 장치(52A)가 배치된 영역의 순서대로 수소 농도가 높은 수소 농도 분포가 형성된다. 본 실시 형태에서는, 일례로서, 이렇게 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도가, 하류측의 분사 장치(52D)로부터 상류측의 분사 장치(52A)로 순서대로 높아지도록 조절된다.
또한, 도 6에 도시되는 바와 같이, 각 분사 장치(52)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사 장치(52)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60)은, 선단측을 향함에 따라 분사 장치(52)의 상하 방향의 중앙측을 향하도록 경사져 있다. 따라서, 이 양측의 분사 노즐(60)로부터는, 분사 장치(52)의 상하 방향의 중앙측을 향하여 냉각 가스가 분사된다. 이에 의해, 이 양측의 분사 노즐(60)로부터 분사되어 강판(12)에 닿는 냉각 가스가 분사 장치(52)의 상하로 퍼지는 것이 억제된다.
한편, 각 분사 장치(52)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 상술한 양측에 위치하는 분사 노즐(60)을 제외한 나머지 복수의 분사 노즐(60)은, 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있다. 따라서, 이 나머지 분사 노즐(60)로부터는, 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 냉각 가스가 분사된다. 이에 의해, 이 나머지 분사 노즐(60)로부터는, 강판(12)을 향하여 최단 거리로 냉각 가스가 분사되며, 또한, 이 냉각 가스가 강판(12)에 수직으로 닿으므로, 강판(12)이 효율적으로 냉각된다.
그리고, 이상과 같이 하여 각 분사 장치(52)로부터 분사된 냉각 가스는, 흡입구(64)로부터 흡입되어, 열 교환기(72)에서 냉각된다. 열 교환기(72)에서 냉각된 냉각 가스에는, 수소 공급원(74)로부터 공급된 수소가 첨가된다. 이 냉각 가스는, 블로워(76)를 통하여 분사 장치(52)에 공급되어, 분사 장치(52)로부터 분사된다. 분사 장치(52)로부터 분사되는 냉각 가스가 원하는 수소 농도로 유지되도록, 수소 공급원(74)으로부터 공급되는 수소의 유량은 유량 조정 밸브 등에 의해 조정된다.
또한, 하류측의 분사 장치(52D)로부터 분사되는 냉각 가스는, 다른 복수의 분사 장치(52A, 52B, 52C)로부터 분사되는 냉각 가스보다도 낮은 수소 농도로 설정된다. 이로 인해, 하류측의 분사 장치(52D)가 배치된 영역에서는, 다른 복수의 분사 장치(52A, 52B, 52C)가 배치된 영역에 비하여 강판(12)이 완만하게 냉각된다.
여기서, 예를 들어 「일본 특허 출원 제2004-375756(일본 특허 공개 제2006-183075호 공보)」 및 「Steel Times International-January/February 2011 Flash Cooling technology for the production of high strength galvanised steels」에 기재되어 있는 바와 같이, 강판(12)의 급랭 종점 온도는, 강판(12)의 강도를 확보하기 위해서는 중요하다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 강판(12)이 원하는 급랭 종점 온도가 되도록, 하류측의 분사 장치(52D)로부터 분사되는 냉각 가스에 대하여, 수소 농도 및 유량의 적어도 어느 것인가가 조절된다. 본 실시 형태에서는, 이상의 요령으로, 강판(12)이 냉각된다.
계속하여, 본 발명의 제1 실시 형태 작용 및 효과를 설명한다.
우선, 본 발명의 제1 실시 형태 작용 및 효과를 명확히 하기 위하여, 비교예에 대하여 설명한다. 도 20에 도시되는 비교예에 관한 냉각 설비(350)는, 상술한 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 냉각 설비(50)에 대하여, 다음과 같이 구성이 상이하다.
즉, 비교예에 관한 냉각 설비(350)에서는, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 동일한 농도의 냉각 가스가 분사된다. 또한, 비교예에 관한 냉각 설비(350)에서는, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 동일한 농도의 냉각 가스가 분사됨으로써 다운 패스 공간(28)의 수소 농도 분포가 상하 방향으로 일정해지므로, 복수의 중간 시일 장치(56)(도 2 참조)가 불필요하다. 이로 인해, 비교예에 관한 냉각 설비(350)로부터는, 복수의 중간 시일 장치(56)가 생략되어 있다.
또한, 강판(12)의 냉각성을 높이기 위하여, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)에 있어서의 각 복수의 분사 노즐(60)은, 냉각 가스가 강판(12)에 수직으로, 즉 최단 거리로 닿도록, 모두 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있다. 또한, 강판(12)의 냉각성을 보다 높이기 위하여, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터는 냉각 가스가 최대한의 유속으로 분사(제트 분사)된다.
그런데, 강판(12)의 제조상 필요한 냉각 속도에 관해서는, TTT(time-temperature-transformation)도의 횡축이 대수로 되어 있는 점에서 알 수 있는 바와 같이, 강판(12)의 온도가 높은 영역일수록 강판(12)을 급속하게 냉각으로 한 쪽이 합금의 첨가량을 저감시킬 수 있음이 알려져 있다. 따라서, 강판(12)의 균열 후의 냉각 속도, 즉, 냉각대(20)에 있어서의 강판(12)의 냉각 개시부터의 냉각 속도가 높을수록, 적은 합금량으로 높은 강도가 얻어진다.
여기서, 비교예에 관한 냉각 설비(350)에 있어서, 예를 들어 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도를, 상술한 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 냉각 설비(50)에 있어서 가장 상류측의 분사 장치(52A)로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도와 동일하게 한 경우에는, 냉각대(20)에 있어서의 강판(12)의 냉각 개시부터의 냉각 속도를 높일 수 있기는 하지만, 수소의 사용량이 증가되어, 강판(12)의 제조 비용이 증가된다.
한편, 비교예에 관한 냉각 설비(350)에 있어서, 예를 들어 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도를, 상술한 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 냉각 설비(50)에 있어서 가장 하류측의 분사 장치(52D)로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도와 동일하게 한 경우에는, 수소의 사용량, 나아가서는, 강판(12)의 제조 비용을 저감시킬 수는 있지만, 냉각대(20)에 있어서의 강판(12)의 냉각 개시부터의 냉각 속도가 낮아지기 때문에, 강판(12)의 합금량이 증가되어 강판(12)의 강도가 저하된다.
따라서, 강판(12)의 품질 향상과 비용 절감을 양립시키기 위해서는, 냉각대(20)에 있어서의 강판(12)의 냉각 개시부터의 냉각 속도를 높이면서, 수소의 사용량을 저감시킬 수 있음이 요망된다.
이 점에 관한 것이며, 도 2에 도시되는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 냉각 설비(50)에서는, 일례를 따라, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도가, 하류측의 분사 장치(52D)로부터 상류측의 분사 장치(52A)로 순서대로 높아진다. 그리고, 분사 장치(52D)가 배치된 영역, 분사 장치(52C)가 배치된 영역, 분사 장치(52B)가 배치된 영역, 분사 장치(52A)가 배치된 영역의 순서대로 수소 농도가 높은 수소 농도 분포가 형성된다.
따라서, 강판(12)의 균열 후의 냉각 속도, 즉 냉각대(20)에 있어서의 강판(12)의 냉각 개시부터의 냉각 속도를 높일 수 있어, 강판(12)을 보다 온도가 높은 상태로부터 급속하게 냉각할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 규소(Si)나 망간(Mn) 등의 합금의 양을 적게 억제하면서도, 높은 강도를 얻을 수 있다.
또한, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도는, 상류측의 분사 장치(52A)로부터 하류측의 분사 장치(52D)로 순서대로 낮아진다. 따라서, 수소의 사용량을 저감시킬 수 있다.
그런데, 도 20에 도시되는 비교예에 관한 냉각 설비(350)에 있어서, 예를 들어 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도를, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 하류측의 분사 장치(52D)로부터 상류측의 분사 장치(52A)로 순서대로 높이는 것도 생각된다.
그러나, 비교예에 관한 냉각 설비(350)에 있어서, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)에 있어서의 각 복수의 분사 노즐(60)은, 모두 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있다. 분사 노즐(60)의 선단부터, 분출 방향의 강판(12)까지의 거리가 짧을수록, 강판(12)의 냉각능을 높일 수 있다. 한편, 분사 노즐(60)의 선단을 강판(12)에 너무 접근하면, 형상이 무너진 강판(12)이 통판되거나, 강판(12)이 흔들리거나 했을 때에, 분사 노즐(60)의 선단이 강판(12)에 접촉되어, 분사 노즐(60)을 손상시키거나, 강판(12)에 흠집을 입히거나 한다. 그 때문에, 강판(12)과 분사 노즐(60)의 간극을 통판 가능한 최저 거리로 하고, 분사 노즐(60)을 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장시키는 것이, 당업자의 기술 상식이기 때문이었다.
따라서, 예를 들어 상류측의 분사 장치(52A)로부터 분사된 수소 농도가 높은 냉각 가스는, 강판(12)에 닿아 수소 농도가 낮은 다른 영역으로 흘러 버린다. 한편, 상류측의 분사 장치(52A)와 대응하는 흡입구(64)에는, 그 하류측에 위치하는 분사 장치(52B)로부터 분사된 수소 농도가 낮은 냉각 가스나, 분사 장치(52A)보다도 상류측에 위치하는 중간 패스 공간(26) 등으로부터의 수소를 포함하지 않는 가스가 섞여 흡입된다. 이로 인해, 상류측의 분사 장치(52A)로부터 수소 농도가 높은 냉각 가스를 분사시킬 수 없게 되어 버린다.
또한, 상류측의 분사 장치(52A)로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도를 확보하고자 하면, 상류측의 분사 장치(52A)로부터 분사되는 냉각 가스에 수소를 첨가할 필요가 있어, 강판(12)의 제조 비용이 증가된다.
또한, 하류측의 분사 장치(52D)에 대해서도, 이 하류측의 분사 장치(52D)와 대응하는 흡입구(64)에는, 그 상류측에 위치하는 분사 장치(52C) 등으로부터 분사된 수소 농도가 높은 냉각 가스가 섞여 흡입된다. 이로 인해, 하류측의 분사 장치(52D)로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도가 높아져 버려, 소정의 수소 농도를 얻지 못하게 되어 버린다.
이 점에 관하여, 도 2에 도시되는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 냉각 설비(50)에서는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 각 분사 장치(52)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사 장치(52)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60)은, 선단측을 향함에 따라 분사 장치(52)의 상하 방향의 중앙측을 향하도록 경사져 있다. 그리고, 이 양측의 분사 노즐(60)로부터는, 분사 장치(52)의 상하 방향의 중앙측을 향하여 냉각 가스가 분사된다. 따라서, 이 양측의 분사 노즐(60)로부터 분사되어 강판(12)에 닿는 냉각 가스가 분사 장치(52)의 상하로 퍼지는 것을 억제할 수 있다.
이에 의해, 도 4에 도시되는 바와 같이, 분사 장치(52D)가 배치된 영역, 분사 장치(52C)가 배치된 영역, 분사 장치(52B)가 배치된 영역, 분사 장치(52A)가 배치된 영역의 순서대로 수소 농도가 높은 수소 농도 분포를 유지할 수 있음과 함께, 수소의 사용량을 보다 한층 저감시킬 수 있다. 특히, 급속 냉각이 요망되는, 최상단의 분사 장치(52A)에 있어서는, 높은 수소 농도 분포를 유지할 수 있음으로써, 분사 노즐(60)을 경사지게 한 것에 의한 분사 노즐(60)의 선단부터 강판(12)까지의 분사 거리의 증대에 의한 냉각능의 저하를 보충하고도 남음이 있는 높은 냉각능을 확보할 수 있다.
또한, 도 5에 도시되는 바와 같이, 각 분사 장치(52)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 상술한 양측에 위치하는 분사 노즐(60)을 제외한 나머지 복수의 분사 노즐(60)은, 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있다. 그리고, 이 나머지 분사 노즐(60)로부터는, 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 냉각 가스가 분사된다. 따라서, 이 나머지 분사 노즐(60)로부터 강판(12)을 향하여 최단 거리로 냉각 가스가 분사되며, 또한, 이 냉각 가스가 강판(12)에 수직으로 닿으므로, 강판(12)을 효율적으로 냉각할 수 있어, 강판(12)의 냉각성을 높일 수 있다.
또한, 흡입구(64)는, 각 분사 장치(52)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60) 사이에 배치되어 있다. 따라서, 복수의 분사 노즐(60)로부터 분사된 냉각 가스가 확산되지 않고 흡입구(64)에 흡입되므로, 냉각 가스를 흡입구(64)에 의해 효율적으로 회수할 수 있다.
또한, 도 4에 도시되는 바와 같이, 1쌍의 분사 장치(52A)와 1쌍의 분사 장치(52B) 사이, 1쌍의 분사 장치(52B)와 1쌍의 분사 장치(52C) 사이 및 1쌍의 분사 장치(52C)와 1쌍의 분사 장치(52D) 사이는, 각각 중간 시일 장치(56)에 의해 시일되어 있다. 따라서, 각 중간 시일 장치(56)의 양측에 위치하는 영역의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 냉각 가스가 유출되는 것을 억제할 수 있으므로, 수소 농도 분포를 적절하게 유지할 수 있다.
또한, 도 8, 도 9에 도시되는 바와 같이, 각 중간 시일 장치(56)는, 상류측 시일부(88) 및 하류측 시일부(90)의 이중의 시일 구조로 되어 있다. 따라서, 중간 시일 장치(56)에 의한 시일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 중간 시일 장치(56)에 있어서, 상류측 지지 롤(92), 상류측 제1 시일부(94), 상류측 제2 시일부(96) 및 상류측 롤 시일부(98)는, 하류측 지지 롤(102), 하류측 제1 시일부(104), 하류측 제2 시일부(106) 및 하류측 롤 시일부(108)에 대하여 배치가 반대로 되어 있다.
따라서, 강판(12)과 상류측 제2 시일부(96) 사이의 간극(142)을, 하류측 지지 롤(102), 하류측 제1 시일부(104) 및 하류측 롤 시일부(108)로 막을 수 있다. 마찬가지로, 강판(12)과 하류측 제2 시일부(106) 사이의 간극(144)을, 상류측 지지 롤(92), 상류측 제1 시일부(94) 및 상류측 롤 시일부(98)로 막을 수 있다. 이에 의해, 중간 시일 장치(56)에 의한 시일성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
또한, 도 2에 도시되는 바와 같이, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D) 및 복수의 중간 시일 장치(56)는, 다운 패스 공간(28)에 배치되어 있고, 복수의 분사 장치(52A)는, 다운 패스 공간(28)의 상부에 배치되어 있다. 따라서, 비중이 작은 수소가 중간 시일 장치(56)의 간극 등을 통하여 상방으로 이동함으로써, 복수의 분사 장치(52A)가 배치된 영역에서는, 상류측을 향할수록 수소 농도가 높아지는 농도 구배가 형성된다. 이에 의해, 강판(12)이 다운 패스 공간(28)에 이송된 직후부터 급랭되므로, 냉각대(20)에 있어서의 강판(12)의 냉각 개시부터의 냉각 속도를 보다 한층 높일 수 있다.
또한, 하류측의 분사 장치(52D)로부터 분사되는 냉각 가스는, 다른 복수의 분사 장치(52A, 52B, 52C)로부터 분사되는 냉각 가스보다도 낮은 수소 농도로 설정된다. 이로 인해, 하류측의 분사 장치(52D)가 배치된 영역에서는, 다른 복수의 분사 장치(52A, 52B, 52C)가 배치된 영역에 비하여 강판(12)을 완만하게 냉각할 수 있다. 이에 의해, 강판(12)의 온도 조절이 용이해지므로, 강판(12)의 강도에 중요하게 되어 있는 급랭 종점 온도의 제어성을 향상시킬 수 있다.
계속하여, 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예를 설명한다.
상기 제1 실시 형태에서는, 각 분사 장치(52)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사 장치(52)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60)을 제외한 나머지 복수의 분사 노즐(60)은, 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있다.
그러나, 예를 들어 도 11에 도시되는 바와 같이, 각 분사 장치(52)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사 장치(52)의 상하 방향의 중앙부보다도 상측에 위치하는 복수의 분사 노즐(60)은, 선단측을 향함에 따라 분사 장치(52)의 상하 방향 하측을 향하도록 경사져 있어도 된다. 또한, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사 장치(52)의 상하 방향의 중앙부보다도 하측에 위치하는 복수의 분사 노즐(60)은, 선단측을 향함에 따라 분사 장치(52)의 상하 방향의 상측을 향하도록 경사져 있어도 된다. 즉, 각 분사 장치(52)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60)은, 모두 경사져 있어도 된다.
이렇게 구성되어 있으면, 각 분사 장치(52)로부터 분사된 냉각 가스가 분사 장치(52)의 상하 방향으로 퍼지는 것을 보다 한층 억제할 수 있다.
또한, 예를 들어 도 12에 도시되는 바와 같이, 각 분사 장치(52)에 있어서의 상하 방향의 양측에는, 경사지는 분사 노즐(60)이 각각 복수 설치되어 있어도 된다. 즉, 각 분사 장치(52)에 있어서의 상하 방향의 양측에 설치되어 경사지는 분사 노즐(60)의 개수는, 복수씩이어도 된다.
이렇게 구성되어 있으면, 경사지는 분사 노즐(60)이 증가되는 만큼, 분사 장치(52)로부터 분사된 냉각 가스가 분사 장치(52)의 상하 방향으로 퍼지는 것을 억제할 수 있다. 단, 분사 노즐(60)이 경사지면, 이 경사지는 분사 노즐(60)부터 분사되는 냉각 가스의 강판(12)까지의 경로가 길어져 강판(12)의 냉각성이 저하될 우려가 있으므로, 경사지는 분사 노즐(60)의 개수는, 강판(12)의 냉각성을 확보할 수 있는 범위에서 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 예를 들어 도 13에 도시되는 바와 같이, 각 분사 장치(52)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사 장치(52)의 상하 방향의 중앙부보다도 상측에 위치하는 복수의 분사 노즐(60)은, 상측의 분사 노즐(60)로부터 하측의 분사 노즐(60)로 순서대로 경사 각도가 작아지도록 구성되어 있어도 된다. 또한, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사 장치(52)의 상하 방향의 중앙부보다도 하측에 위치하는 복수의 분사 노즐(60)은, 하측의 분사 노즐(60)로부터 상측의 분사 노즐(60)로 순서대로 경사 각도가 작아지도록 구성되어 있어도 된다.
이렇게 구성되어 있어도, 각 분사 장치(52)로부터 분사된 냉각 가스가 분사 장치(52)의 상하 방향으로 퍼지는 것을 억제하면서, 분사 장치(52)로부터 분사된 냉각 가스에 의한 강판(12)의 냉각성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 제1 실시 형태에서는, 상류측의 복수의 분사 장치(52A, 52B)와 하류측의 복수의 분사 장치(52C, 52D)가 동일한 구성으로 되어 있으며, 상류측의 복수의 분사 장치(52A, 52C)와 하류측의 복수의 분사 장치(52C, 52D)에서 복수의 분사 노즐(60)의 배치나 경사지는 분사 노즐(60)의 개수 등이 동일하게 되어 있다.
그러나, 상류측의 복수의 분사 장치(52A, 52B)와 하류측의 복수의 분사 장치(52C, 52D)에서 복수의 분사 노즐(60)의 배치나 경사지는 분사 노즐(60)의 개수 등이 상이해도 된다. 또한, 분사 장치(52A)와 분사 장치(52B)에서 복수의 분사 노즐(60)의 배치나 경사지는 분사 노즐(60)의 개수 등이 상이해도 되고, 마찬가지로, 분사 장치(52C)와 분사 장치(52D)에서 복수의 분사 노즐(60)의 배치나 경사지는 분사 노즐(60)의 개수 등이 상이해도 된다.
또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서, 냉각 설비(50)는, 4단의 복수의 분사 장치(52A 내지 52D)를 갖지만, 복수의 분사 장치의 단수는, 몇단이어도 된다.
또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서, 각 중간 시일 장치(56)는, 상류측 시일부(88) 및 하류측 시일부(90)를 갖는 이중 구조로 되어 있지만, 일중이나 삼중 이상의 구조로 되어 있어도 된다.
또한, 중간 시일 장치(56)는, 상류측 지지 롤(92), 상류측 제1 시일부(94), 상류측 제2 시일부(96), 상류측 롤 시일부(98), 하류측 지지 롤(102), 하류측 제1 시일부(104), 하류측 제2 시일부(106) 및 하류측 롤 시일부(108)에 의해 구성되어 있지만, 이들 이외의 부재를 갖는 구성으로 되어 있어도 된다.
또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D) 및 복수의 중간 시일 장치(56)는, 다운 패스 공간(28)에 배치되어 있다. 그러나, 예를 들어 설비의 사정상, 업 패스 공간(24)에서 강판(12)을 냉각해야 하는 경우에는, 도 14에 도시되는 바와 같이, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D) 및 복수의 중간 시일 장치(56)가 업 패스 공간(24)에 배치되어 있어도 된다.
또한, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D) 및 복수의 중간 시일 장치(56)는, 다운 패스 공간(28)이나 업 패스 공간(24) 이외의 공간에 배치되어도 된다.
또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서, 냉각 설비(50)는, 복수의 중간 시일 장치(56)를 구비하지만, 이 복수의 중간 시일 장치(56) 중 어느 중간 시일 장치(56)는, 생략되어도 된다. 또한, 냉각 설비(50)로부터 모든 중간 시일 장치(56)가 생략되어도 된다.
또한, 상기 제1 실시 형태에서는, 강판(12)을 사이에 두고 서로 대향하는 각 1쌍의 분사 장치(52A 내지 52D)에 대하여 순환 기구(66)가 각각 설치되어 있지만, 복수의 분사 장치(52A 내지 52D) 중 강판(12)의 이송 방향으로 나열되는 분사 장치에서 냉각 가스의 수소 농도가 동일한 경우에는, 이 강판(12)의 이송 방향으로 나열되는 분사 장치에 대하여 공통된 순환 기구(66)가 설치되어도 된다.
[제2 실시 형태]
이어서, 본 발명의 제2 실시 형태를 설명한다.
도 15에 도시되는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 냉각 설비(250)는, 상술한 제1 실시 형태에 관한 냉각 설비(50)(도 4 참조)에 대하여, 다음과 같이 구성이 상이하다.
즉, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 냉각 설비(250)에서는, 1쌍의 분사 장치(52A)와 1쌍의 분사 장치(52B) 사이의 중간 시일 장치(56) 및 1쌍의 분사 장치(52C)와 1쌍의 분사 장치(52D) 사이의 중간 시일 장치(56)가 각각 생략되어 있으며, 1쌍의 분사 장치(52B)와 1쌍의 분사 장치(52C) 사이에만 중간 시일 장치(56)가 배치되어 있다.
그리고, 강판(12)의 이송 방향으로 나열되는 분사 장치(52A, 52B)에 의해 분사부(252A)가 구성되고, 강판(12)의 이송 방향으로 나열되는 분사 장치(52C, 52D)에 의해 분사부(252B)가 구성되어 있다. 복수의 분사부(252A, 252B)는, 서로 동일한 구성으로 되어 있다. 또한, 이하, 복수의 분사부(252A, 252B) 각각을 통합하여 설명하는 경우에는, 복수의 분사부(252A, 252B) 각각을 간단히 분사부(252)라고 칭한다.
분사부(252A)는, 강판(12)의 이송 방향으로 나열되는 분사 장치(52A, 52B)에 걸쳐 복수의 분사 노즐(60)을 갖는다. 즉, 분사부(252A)의 복수의 분사 노즐(60)은, 분사 장치(52A)에 설치된 복수의 분사 노즐(60)과, 분사 장치(52B)에 설치된 복수의 분사 노즐(60)에 의해 구성되어 있다.
이 분사부(252A)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사부(252A)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60), 즉, 분사 장치(52A)에 있어서의 상측의 분사 노즐(60)과, 분사 장치(52B)에 있어서의 하측의 분사 노즐(60)은, 선단측을 향함에 따라 분사부(252A)의 상하 방향의 중앙측을 향하도록 경사져 있다.
한편, 분사부(252A)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사부(252A)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60)을 제외한 나머지 복수의 분사 노즐(60)은, 분사부(252A)의 전후 방향, 즉 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있다.
마찬가지로, 분사부(252B)는, 강판(12)의 이송 방향으로 나열되는 분사 장치(52C, 52D)에 걸쳐 복수의 분사 노즐(60)을 갖는다. 즉, 분사부(252B)의 복수의 분사 노즐(60)은, 분사 장치(52C)에 설치된 복수의 분사 노즐(60)과, 분사 장치(52D)에 설치된 복수의 분사 노즐(60)에 의해 구성되어 있다.
이 분사부(252B)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사부(252B)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60), 즉, 분사 장치(52C)에 있어서의 상측의 분사 노즐(60)과, 분사 장치(52D)에 있어서의 하측의 분사 노즐(60)은, 선단측을 향함에 따라 분사부(252A)의 상하 방향의 중앙측을 향하도록 경사져 있다.
한편, 분사부(252B)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사부(252B)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60)을 제외한 나머지 복수의 분사 노즐(60)은, 분사부(252B)의 전후 방향, 즉, 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있다.
그리고, 이 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 냉각 설비(250)에 있어서, 분사부(252A)를 구성하는 복수의 분사 장치(52A, 52B)로부터는, 분사부(252B)를 구성하는 복수의 복수의 분사 장치(52C, 52D)로부터 분사되는 냉각 가스보다도 높은 수소 농도의 냉각 가스가 분사된다. 그리고, 다운 패스 공간(28)에서는, 분사부(252A)가 배치된 상류측의 영역 쪽이 분사부(252B)가 배치된 하류측의 영역보다도 수소 농도가 높은 수소 농도 분포가 형성된다.
또한, 분사 장치(52A)와 분사 장치(52B)는, 분사하는 냉각 가스의 수소 농도가 동일해도 되고, 또한, 분사 장치(52A) 쪽이 분사 장치(52B)보다도 분사하는 냉각 가스의 수소 농도가 높아도 된다. 마찬가지로, 분사 장치(52C)와 분사 장치(52D)는, 분사하는 냉각 가스의 수소 농도가 동일해도 되고, 또한, 분사 장치(52C) 쪽이 분사 장치(52D)보다도 분사하는 냉각 가스의 수소 농도가 높아도 된다.
또한, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 냉각 설비(250)에는, 분사부(252A, 252B) 각각과 대응하는 흡입구(64)가 형성되어 있다. 상류측의 분사부(252A)와 상류측의 흡입구(64)는, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 순환 기구에 의해 접속되어 있고, 마찬가지로, 하류측의 분사부(252B)와 하류측의 흡입구(64)도, 순환 기구에 의해 접속되어 있다.
상류측의 흡입구(64)는, 바람직하게는 분사부(252A)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60) 사이에 배치된다. 본 실시 형태에서는, 일례로서, 상류측의 흡입구(64)는, 분사부(252A)(복수의 분사 장치(52A, 52B))가 배치된 고수소 농도 영역의 중앙부에 배치되어 있다.
하류측의 흡입구(64)도, 바람직하게는 분사부(252B)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60) 사이에 배치된다. 본 실시 형태에서는, 일례로서, 하류측의 흡입구(64)는, 분사부(252B)(복수의 분사 장치(52C, 52D))가 배치된 저수소 농도 영역의 중앙부에 배치되어 있다.
계속하여, 본 발명의 제2 실시 형태의 작용 및 효과를 설명한다.
본 발명의 제2 실시 형태에 관한 냉각 설비(250)에 있어서도, 상술한 본 발명의 제1 실시 형태와 마찬가지로, 상류측의 복수의 분사 장치(52A, 52B)에 의해 구성된 분사부(252A)로부터 분사되는 냉각 가스는, 하류측의 복수의 분사 장치(52C, 52D)에 의해 구성된 분사부(252B)로부터 분사되는 냉각 가스보다도 수소 농도가 높게 설정된다. 그리고, 다운 패스 공간(28)에서는, 분사부(252A)가 배치된 상류측의 영역 쪽이 분사부(252B)가 배치된 하류측의 영역보다도 수소 농도가 높은 수소 농도 분포가 형성된다.
따라서, 강판(12)의 균열 후의 냉각 속도, 즉 냉각대(20)에 있어서의 강판(12)의 냉각 개시부터의 냉각 속도를 높일 수 있어, 강판(12)을 보다 온도가 높은 상태로부터 급속하게 냉각할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 규소(Si)나 망간(Mn) 등의 합금의 양을 적게 억제하면서도, 높은 강도를 얻을 수 있다.
또한, 하류측의 분사부(252B)로부터 분사되는 냉각 가스는, 상류측의 분사부(252A)로부터 분사되는 냉각 가스보다도 수소 농도가 낮게 설정된다. 따라서, 수소의 사용량을 저감시킬 수 있다.
게다가, 각 분사부(252)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사부(252)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60)은, 선단측을 향함에 따라 분사 장치(52)의 상하 방향의 중앙측을 향하도록 경사져 있다. 그리고, 이 양측의 분사 노즐(60)로부터는, 분사부(252)의 상하 방향의 중앙측을 향하여 냉각 가스가 분사된다. 따라서, 이 양측의 분사 노즐(60)로부터 분사되어 강판(12)에 닿는 냉각 가스가 분사부(252)의 상하로 퍼지는 것을 억제할 수 있다.
이에 의해, 분사부(252A)가 배치된 상류측의 영역 쪽이, 분사부(252B)가 배치된 하류측의 영역보다도 수소 농도가 높은 수소 농도 분포를 유지할 수 있음과 함께, 수소의 사용량을 보다 한층 저감시킬 수 있다.
또한, 각 분사부(252)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사부(252)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60)을 제외한 나머지 복수의 분사 노즐(60)은, 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있다. 그리고, 이 나머지 분사 노즐(60)로부터는, 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 냉각 가스가 분사된다. 따라서, 이 나머지 분사 노즐(60)로부터 강판(12)을 향하여 최단 거리로 냉각 가스가 분사되며, 또한, 이 냉각 가스가 강판(12)에 수직으로 닿으므로, 강판(12)을 효율적으로 냉각할 수 있어, 강판(12)의 냉각성을 높일 수 있다.
또한, 상류측의 흡입구(64)는, 분사부(252A)에 있어서의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60) 사이에 배치되어 있다. 따라서, 분사부(252A)에 있어서의 복수의 분사 노즐(60)로부터 분사된 냉각 가스가 확산되지 않고 상류측의 흡입구(64)에 흡입되므로, 냉각 가스를 상류측의 흡입구(64)에 의해 효율적으로 회수할 수 있다. 마찬가지로, 하류측의 흡입구(64)도, 분사부(252B)에 있어서의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60) 사이에 배치되어 있으므로, 분사부(252B)에 있어서의 복수의 분사 노즐(60)로부터 분사된 냉각 가스를 하류측의 흡입구(64)에 의해 효율적으로 회수할 수 있다.
또한, 분사부(252A)와 분사부(252B) 사이는, 중간 시일 장치(56)에 의해 시일되어 있다. 따라서, 중간 시일 장치(56)의 양측에 위치하는 영역의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 냉각 가스가 유출되는 것을 억제할 수 있으므로, 수소 농도 분포를 적절하게 유지할 수 있다.
계속하여, 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예를 설명한다.
상기 제2 실시 형태에서는, 분사부(252A)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60) 중 분사부(252A)의 상하 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐(60)을 제외한 나머지 복수의 분사 노즐(60)은, 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있다.
그러나, 예를 들어 도 16에 도시되는 바와 같이, 분사부(252A)를 구성하는 복수의 분사 장치(52A, 52B) 중 상류측의 분사 장치(52A)에서는, 복수의 분사 노즐(60)이 모두 선단측을 향함에 따라 분사 장치(52A)의 상하 방향의 하측을 향하도록 경사져 있어도 된다. 또한, 분사부(252A)를 구성하는 복수의 분사 장치(52A, 52B) 중 하류측의 분사 장치(52B)에서는, 복수의 분사 노즐(60)이 모두 선단측을 향함에 따라 분사 장치(52B)의 상하 방향의 상측을 향하도록 경사져 있어도 된다. 즉, 분사부(252A)에 있어서, 복수의 분사 노즐(60)은, 모두 경사져 있어도 된다.
이렇게 구성되어 있으면, 분사부(252A)로부터 분사된 냉각 가스가 분사부(252A)의 상하 방향으로 퍼지는 것을 보다 한층 억제할 수 있다.
또한, 예를 들어 도 17에 도시되는 바와 같이, 분사부(252A)를 구성하는 복수의 분사 장치(52A, 52B) 중 상류측의 분사 장치(52A)에서는, 상측의 복수의 분사 노즐(60)이 선단측을 향함에 따라 분사 장치(52A)의 상하 방향의 하측을 향하도록 경사져 있어도 된다. 또한, 분사부(252A)를 구성하는 복수의 분사 장치(52A, 52B) 중 하류측의 분사 장치(52B)에서는, 하측의 복수의 분사 노즐(60)이 선단측을 향함에 따라 분사 장치(52B)의 상하 방향의 상측을 향하도록 경사져 있어도 된다. 즉, 분사부(252A)에 있어서의 상하 방향의 양측에 설치되어 경사지는 분사 노즐(60)의 개수는, 복수여도 된다.
이렇게 구성되어 있으면, 경사지는 분사 노즐(60)이 증가되는 만큼, 상류측의 분사부(252A)로부터 분사된 냉각 가스가 분사부(252A)의 상하 방향으로 퍼지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 16, 도 17에 도시되는 변형예에 있어서, 분사부(252A)를 구성하는 복수의 분사 장치(52A, 52B) 중 상류측의 분사 장치(52A)에서는, 상측의 분사 노즐(60)로부터 하측의 분사 노즐(60)로 순서대로 경사 각도가 작아지도록 구성되어 있어도 된다. 또한, 분사부(252A)를 구성하는 복수의 분사 장치(52A, 52B) 중 하류측의 분사 장치(52B)에서는, 하측의 분사 노즐(60)로부터 상측의 분사 노즐(60)로 순서대로 경사 각도가 작아지도록 구성되어 있어도 된다.
또한, 상기 제2 실시 형태에 있어서, 분사부(252A)는, 일례로서, 2단의 분사 장치(52A, 52B)에 의해 구성되어 있지만, 분사부(252A)를 구성하는 분사 장치의 단수는, 몇단이어도 된다.
여기서, 도 18, 도 19에는, 일례로서, 분사부(252A)를 3단의 분사 장치로 구성한 변형예가 도시되어 있다. 도 18에 도시되는 변형예는, 상술한 도 15에 도시되는 변형예에 대하여, 분사부(252A)에 있어서의 상류측의 분사 장치(52A)와 하류측의 분사 장치(52B) 사이에 중간의 분사 장치(52E)를 추가한 예이다. 또한, 도 19에 도시되는 변형예는, 상술한 도 16에 도시되는 변형예에 대하여, 분사부(252A)에 있어서의 상류측의 분사 장치(52A)와 하류측의 분사 장치(52B) 사이에 중간의 분사 장치(52E)를 추가한 예이다.
도 18, 도 19에 도시되는 바와 같이, 분사부(252A)가 중간의 분사 장치(52E)를 구비하는 경우, 이 중간의 분사 장치(52E)에서는, 복수의 분사 노즐(60)이 강판(12)의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있어도 된다.
또한, 분사부(252B)에 있어서의 복수의 분사 노즐(60)에 대해서도, 상술한 분사부(252A)에 있어서의 복수의 분사 노즐(60)에 관한 변형예와 마찬가지의 변형예를 채용하는 것이 가능하다.
또한, 상기 제2 실시 형태에서는, 분사부(252A)와 분사부(252B)가 동일한 구성으로 되어 있으며, 분사부(252A)와 분사부(252B)에서 복수의 분사 노즐(60)의 배치나 경사지는 분사 노즐(60)의 개수 등이 동일하게 되어 있다. 그러나, 분사부(252A)와 분사부(252B)에서 복수의 분사 노즐(60)의 배치나 경사지는 분사 노즐(60)의 개수 등이 상이해도 된다. 또한, 분사부(252A)와 분사부(252B)에서 분사 장치의 단수가 상이해도 된다.
또한, 상기 제2 실시 형태에 있어서도, 중간 시일 장치(56)의 구성이나 냉각 설비(250)의 설치 위치에 대해서는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지의 변형예가 채용되어도 된다.
또한, 상기 제2 실시 형태에 있어서, 냉각 설비(250)는, 중간 시일 장치(56)를 구비하지만, 이 중간 시일 장치(56)는, 생략되어도 된다.
이상, 본 발명의 제1 및 제2 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기에 한정되는 것은 아니며, 상기 이외에도, 그 주지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양하게 변형되어 실시 가능한 것은 물론이다.

Claims (3)

  1. 띠 형상의 강판이 순서대로 이송되는 가열대, 균열대 및 냉각대를 갖는 연속 어닐링로에 있어서의 상기 냉각대에 각각 배치됨과 함께, 상기 강판의 이송 방향으로 나열되고, 수소가 첨가된 냉각 가스를 복수의 분사 노즐로부터 상기 강판에 각각 분사하는 복수의 분사부와,
    상기 냉각대 중 상기 복수의 분사부가 배치된 공간에서는, 상류측의 영역 쪽이 하류측의 영역보다도 수소 농도가 높은 수소 농도 분포가 형성되도록, 상기 복수의 분사부의 각각으로부터 분사되는 냉각 가스의 수소 농도를 조절하는 수소 농도 조절부를
    구비하고,
    상기 복수의 분사부에 있어서의 각 상기 복수의 분사 노즐은, 상기 강판의 이송 방향을 배열 방향으로 하여 나열됨과 함께, 각각 상기 강판을 향하여 연장되어 있으며,
    각 상기 복수의 분사 노즐 중 적어도 상기 배열 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐은, 선단측을 향함에 따라 상기 배열 방향의 중앙측을 향하도록 경사져 있는,
    연속 어닐링로에 있어서의 냉각 설비.
  2. 제1항에 있어서, 각 상기 복수의 분사 노즐 중, 상기 배열 방향의 양측에 위치하는 분사 노즐을 제외한 나머지 분사 노즐은, 상기 강판의 판면의 법선 방향을 따라 연장되어 있는,
    연속 어닐링로에 있어서의 냉각 설비.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 분사부 사이에 배치된 중간 시일 장치를 더 구비하고,
    상기 중간 시일 장치는,
    상기 강판의 판 두께 방향 일방측으로부터 상기 강판을 지지하는 상류측 지지 롤과,
    상기 상류측 지지 롤에 대한 상기 강판의 이송 방향의 하류측에 배치되고, 상기 강판의 판 두께 방향 타방측으로부터 상기 강판을 지지하는 하류측 지지 롤과,
    상기 상류측 지지 롤에 대한 상기 강판과 반대측에 배치되고, 상기 냉각대를 형성하는 노체의 내벽으로부터 상기 상류측 지지 롤을 향하여 연장되는 상류측 제1 시일부와,
    상기 강판에 대한 상기 상류측 지지 롤과 반대측에 배치되고, 상기 노체의 내벽으로부터 상기 강판을 향하여 연장되는 상류측 제2 시일부와,
    상기 하류측 지지 롤에 대한 상기 강판과 반대측에 배치되고, 상기 노체의 내벽으로부터 상기 하류측 지지 롤을 향하여 연장되는 하류측 제1 시일부와,
    상기 강판에 대한 상기 하류측 지지 롤과 반대측에 배치되고, 상기 노체의 내벽으로부터 상기 강판을 향하여 연장되는 하류측 제2 시일부와,
    상기 상류측 지지 롤로, 상기 상류측 제1 시일부와 상기 강판 사이의 간극을 막는 상류측 롤 시일부와,
    상기 하류측 지지 롤로, 상기 하류측 제1 시일부와 상기 강판 사이의 간극을 막는 하류측 롤 시일부를
    갖는,
    연속 어닐링로에 있어서의 냉각 설비.
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