JPH023827Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、鋼板上面に滞留している水とか残存
しているスケール、粉塵等を除去処理するための
スプレーノズル装置に関するもので、熱鋼板等の
水冷装置における被冷却材上に滞留する冷却水と
か残存しているスケール、粉塵等の処理を良好に
達成することを目的とするものである。

近年、制御圧延後の鋼板をオンラインで加速冷
却し、材質特性の優れた鋼板を製造するいわゆる
制御冷却法の研究が盛んに行われている。

これは、圧延直後の鋼板表裏面に加圧水を噴射
し、所定の冷却速度で500℃前後まで水冷するも
のである。

鋼板上面に噴射された冷却水は、鋼板と衝突後
に、鋼板の幅方向または進行方向などに向かつて
鋼板表面上を流れ、鋼板端面から下方に落下する
のであるが、このため次のような問題を生じる。

(1) 冷却装置入側では、鋼板上面に滞留または流
動する冷却水が、冷却開始位置よりも上流側に
流出し、冷却開始位置における鋼板温度が低下
して所定の熱処理が行えなくなるばかりでな
く、冷却開始位置以前における鋼板温度が不均
一となり、冷却ムラまたはこれによる鋼板の歪
あるいは材質ムラ等を生じ大きな問題となる。

(2) 冷却装置出側でも同様に、鋼板上面に滞留す
る冷却水が冷却終了位置より下流側に流れるた
め、鋼板が必要以上に冷却され、所要の材質が
得られないとか、冷却ムラを生じて鋼板が変形
する等の問題を生じる。

焼入れ処理のように熱鋼板を室温近くまで急冷
する場合は、冷却装置通過後の鋼板上面に冷却水
が滞留しても、このような変形あるいは材質上の
欠陥等を生じる可能性は少ないが、例えば冷却終
了時の鋼板温度を200〜300℃以上とする場合には
問題がある。

このような問題に対して、従来は、鋼板搬送テ
ーブルの側方に斜め下方に向かつて加圧水を噴出
するノズル体を設けるサイドスプレー方式に従つ
て構成されたスプレーノズル装置により、鋼板上
面の滞留水をこのスプレーノズル装置のノズル体
から噴出される加圧水によつて除去するようにし
ていた。

しかしながら、このサイドスプレー方式に従つ
て構成されたスプレーノズル装置は、噴出される
加圧水の水滴の持つエネルギーが小さいので、鋼
板上面の滞留水に対する除去力が充分でなく、こ
れがため制御冷却により鋼板上面に滞留する多量
の冷却水を除去することは全く不可能であつた。

この従来例に対して、本考案の出願人は、先に
第４図および第５図に示す如きスプレーノズル装
置を創案しかつ出願しているが、この第４図およ
び第５図に示したスプレーノズル装置１６は、鋼
板１３を搬送する搬送テーブル１４の幅方向の中
央部直上方に、ヘツダー１８の先端に設けたノズ
ル体１７を位置させ、ヘツダー１８内はフレキシ
ブルパイプ２２および調節弁２３を介して加圧水
源を接続されており、またヘツダー１８の基端は
ピン２０により枢着されていると共に、このヘツ
ダー１８の基端部から下方に延出設された腕片１
９の先端にアクチユエータ２１のピストンロツド
の先端を軸着し、もつてアクチユエータ２１の作
動に従つてノズル体１７を昇降動させるようにし
ている。

ノズル体１７から噴出成形される水膜１０は、
連続した扇形状をしていて、搬送テーブル１４上
の鋼板１３上面に対して、5゜から35゜までの角度
範囲内で噴射されるようになつている。

この第４図および第５図に示したスプレーノズ
ル装置は、噴出される水膜１０が連続した加圧水
であるので、極めて大きなエネルギーを持つこと
になり、それゆえ鋼板１３上面の滞留水を強力に
鋼板１３上面から除去することができるのである
が、鋼板１３の両側端部に近い箇所では、水膜１
０の流れ方向と鋼板１３上面上の滞留水の移動方
向とが90゜近く偏向することになるので、水膜１
０の運動エネルギーを減少させると共に、滞留水
の移動方向に従つて水膜１０の流れ方向が偏向さ
れることになるので、この水膜１０による滞留水
の水切り効果を著しく低下させることになつてい
た。

特に、鋼板１３の幅が広く、鋼板１３上の滞留
水の量が多い場合には、この現象が顕著に現れ、
鋼板１３の両側端部の滞留水が残存することがあ
つた。

本考案は、この第４図および第５図に示したス
プレーノズル装置１６に於ける不満点を解消すべ
く考案されたもので、扇形状の水膜とは別に、鋼
板上面の両側端部に対して、この鋼板の幅方向に
沿つて強力な加圧水膜を独立して成形し、もつて
鋼板上面の両側端部に対する扇形状の水膜のエネ
ルギー不足を補うようにしたものである。

以下、本考案の一実施例を第１図ないし第３図
を参照しながら説明する。

なお、第１図ないし第３図において、第４図お
よび第５図において使用されている符号と同一の
符号は同一の部分を示すものとする。

本考案によるスプレーノズル装置１は、搬送テ
ーブル１４の幅方向の中央部直上方に昇降動自在
に設置され、この搬送テーブル１４上を通過する
鋼板１３上面に対して、扇形状の連続した水膜１
０を5゜から35゜までの角度範囲内の噴射角度で強
力に噴出成形する主ノズル体２と、この主ノズル
体２の両側に、主ノズル体２内部と連通した状態
で装着され、前記鋼板１３の幅方向に沿つてこの
鋼板１３の両側端部に向かう斜め下方に加圧水膜
１１を噴出する副ノズル体３とを設けて構成され
ている。

主ノズル体２は、この主ノズル体２から噴出さ
れる水膜１０が、鋼板１３上面に対して35゜以下
（望ましくは、30゜以下）の角度で噴射されるよう
に規制されているが、これは鋼板１３上面に対す
る水膜１０の噴出角度が35゜以上であると、この
噴出された水膜１０の鋼板１３上面に対する衝撃
力が強くなつて、この水膜１０による鋼板１３に
対する冷却力が必要以上に強大となつてしまうか
らである。

反対に、水膜１０の鋼板１３上面に対擦る噴出
角度が小さくなればなるほど、滞留水１２に対す
る水膜１０からの力が弱くなるので、滞留水１２
の量が多いい場合には、前記噴出角度は5゜以上
（望ましくは10゜以上）にすることが望ましい。

これは、水膜１０の鋼板１３上面に対する噴出
角度が10゜以下となると水切り効果が低下し始め
て、5゜以下となると鋼板１３上面に滞留水１２が
残るため、目標冷却停止温度450゜よりも低い温度
になり、冷却ムラを発生してバラツキが多くな
る。

また、噴出角度が30゜を越えると、水膜１０に
よる冷却効果が顕著に現れ、鋼板１３温度の低下
がはつきりしたものとなり、噴出角度が35゜を越
えると、水膜１０による過冷却現象に加えて、水
膜１０の滞留水１２吹き飛ばし効果が減少し、水
膜１０と鋼板１３との衝突位置における滞留水１
２の膜厚が増加して、鋼板１３の両端において滞
留水１２が水膜１０を破つて後方に流出する現象
が見られる。

副ノズル体３は、前記した主ノズル体２により
成形される水膜１０とは別の全く独立した加圧水
膜１１を成形するためのもので、加圧水膜１１を
鋼板１３の両側端部に向かつて、鋼板１３の進行
方向と直行する方向から噴出し、もつて水膜１０
によつて除去し切れなかつた鋼板１３上面の両側
端部の滞留水１２を鋼板１３上面から落下させる
のである。

この加圧水膜１１は、副ノズル体３の内部が、
主ノズル体２と同様に、ヘツダー４に接続されて
いるので、水膜１０と全く同じタイミングで成形
されるものとなる。

図示実施例は、本考案によるスプレーノズル装
置１を冷却装置１５の出側に取付け、冷却後の鋼
板１３上面の滞留水１２を除去する目的で使用し
た例を示すものである。

スプレーノズル装置１は、基端をフレキシブル
パイプ８により図示省略した給水源に接続したヘ
ツダー４の先端に組付け固定されており、前記ヘ
ツダー４はその基端をピン７で上下方向に回動自
在に固定すると共に、このピン７により固定され
た基端から分岐状に一体設した腕片５の先端に、
アクチユエータ６のピストンロツドの先端を連結
することによつて、このアクチユエータ６の作動
に従つてヘツダー４をピン７を中心に上下方向に
揺動させ、もつてスプレーノズル装置１を搬送テ
ーブル１４の中央部直上で昇降変位するようにし
ている。

このスプレーノズル装置１は、熱処理を要しな
い一般材が通過中は、アクチユエータ６の作用に
より、鋼板１３の通過レベルであるパスラインの
上方で待機しているが、冷却後の鋼板１３上面の
滞留水１２を除去する時には、図示省略した指令
装置の指令によるアクチユエータ６の後退動作に
よつて前記パスラインよりも一定の高さだけ高い
所定の高さ位置まで下降する。

第２図に示した状態で、調節弁９を調節して所
望圧力の加圧水をスプレーノズル装置１に供給し
て、主ノズル体２から水膜１０を鋼板１３の上面
に向かつて噴出させる。

この際、水膜１０の中央部の噴出方向は、第１
図に示す如く、鋼板１３の進行方向とは逆であ
る。

すなわち、水膜１０は、鋼板１３と一体となつ
ての滞留水１２の移動を阻止し、この滞留水１２
をその場に堰止め、この状態のまま鋼板１３を移
動させることによつて、この鋼板１３上から落下
させるのである。

鋼板１３上の滞留水１２のほとんどは、この水
膜１０によつて鋼板１３上から前記した態様で落
下されるのであるが、滞留水１２の量によつて
は、第３図に示す如く、鋼板１３上面の両側端部
に位置した滞留水１２が鋼板１３上から落下し切
らず残留することがあるが、この残留した滞留水
１２は副ノズル体３からの加圧水膜１１によりそ
の全てが鋼板１３上から落下され、もつて鋼板１
３上の滞留水１２の全てを落下させることが出来
る。

このように、本考案によるスプレーノズル装置
１は、主ノズル体２によつて除去し切れずに鋼板
１３上面の両側端部に残留している滞留水１２
を、前記主ノズル体２により成形される水膜１０
とは全く別に、副ノズル体３によつて独立した状
態で成形される加圧水膜１１によつて鋼板１３上
から除去するので、鋼板１３上の滞留水１２の除
去をより完全な状態で達成することが出来る。

また、主ノズル体２の水膜１０により除去し切
れなかつた滞留水１２の量は決して大きいもので
はなく微量であるので、副ノズル体３の加圧水膜
１１はこの残留した滞留水１２に対して充分に大
きな力を作用させることができ、これによつて残
留した滞留水１２の除去を完全に達成することが
出来ることになる。

さらに、副ノズル体３の内部は主ノズル体２の
内部と連通しているので、加圧水膜１１の成形、
消滅制御は、主ノズル体２による水膜１０の成
形、正面制御と全く一体に達成することができ、
これによつてその運転制御は簡単なものとなる。

以上の説明から明らかな如く、本考案によるス
プレーノズル装置は、鋼板上の滞留水の全てを完
全にかつ確実に落下、除去することができ、また
その運転制御も単純で簡単であり、さらに構造が
簡単であるのでその実施が容易である等多くの優
れた効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例の動作状態を示す
平面である。第２図は、第１図に示した実施例の
動作時における正面図である。第３図は、本考案
装置による鋼板上の滞留水の除去動作形態を示す
動作状態図である。第４図は、スプレーノズル装
置の基本構造を示す平面図である。第５図は、第
４図に示したスプレーノズル装置の正面図であ
る。 符号の説明、１……スプレーノズル装置、２…
…主ノズル体、３……副ノズル体、４……ヘツダ
ー、１０……水膜、１１……加圧水膜、１２……
滞留水、１３……鋼板、１４……搬送テーブル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 搬送テーブルの幅方向の中央部直上方に昇降動
   自在に設置され、前記搬送テーブル上を通過する
   鋼板上面に対して、扇形状の連続した水膜を5゜か
   ら35゜までの角度範囲内の噴射角度で強力に噴出
   成形する主ノズル体と、該主ノズル体の両側に、
   該主ノズル体内と連通した状態で装着され、前記
   鋼板の幅方向に沿つて該鋼板の両側端部に向かう
   斜め下方に加圧水膜を噴出する副ノズル体とを設
   けて成るスプレーノズル装置。