JPH04200816A - 熱間圧延鋼板用下部冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業１．の利用分野２ 本発明は、熱間圧延鋼板を７８却するための冷却装置に
係わり、特に熱間連続仕上圧延機のスタン１゛間６．７
おいて、圧延中の鋼板のトー面を冷却するのに好適な下
部冷却装置に関するものである。

〈従来の技術〉 熱間連ワＩ？、仕−１−圧延機（以Ｆ仕上ミルと略称す
る）のスタンド間には、熱間圧１Ｌｍ板を冷却するため
の冷却装置（以下スト・リンブクーラントという）が設
置されている。

従来、このストリップクーラント れるものは、通常水圧２・・・２０ｋｇｆ／ｃ・■６の
加圧水り噴射するスプ１ノーノスルが熱間圧延？！ｊ」
板幅方向に多数取ｊ−ｆ　ｔ：Ｉられた鋼管製ノスルハ
・ラダを、仕上ミルスタンドｌ′ｉｊｌで熱間圧ｌｉｔ
　ｊ）・ｊｌ択（以下中６６二鋼板とい−））のＦ下に
配置し、前記加圧水を鋼板十干面Ｑ１−吹イ〈１けるこ
とにより冷却している。

、二の従来の例を第５図（５こ示Ｖ。この図には、仕上
ミル内で隣接する２基の第ｉスタンドＪ：第ｉ　−１１
スタンドを示している。そしてこの例のスタンドは６段
ミルで、上下ワークｏ−ルＵ　Ｗ　Ｉ？、ＬＷｌぐ、４
″上゛インナロールＵＩ　Ｒ，ｉ、、、！　Ｒ１十Ｆバ
ックアップロールＬＪ　ｉ３１’？　、　　Ｌ、　Ｂ　
Ｉぐにより構成され、ｍ１板Ｓは矢印方向に退−行する
。

さらに、十ワーク１コ　−ルＩＪ　Ｗ　Ｒの出側にはプ
リヘリガイドＤＧが設けてあり、ドワ−クロールＬＷ　
Ｒの出（Ｂれこ１．ｌ：下部ニブＬ２ンｒ＞　ｒ＞が設
けられて餡、ｊ板ＳをルーバノＬ・−１、Ｌ　Ｐまで導
（。ｌ−１Ｒは鋼板Ｓに所定の張力を（」’−’ｊする
ための１【ハーバ１１−　ルである。なお、１．Ｊ　Ｒ
Ｃはｈｕ−ルクーラン１−ヘッダ、Ｌ　ＲＣεＪ下１−
１−ルクーラント＼ツダで、ＳＣは第１−）用スタン１
′の人測り”イＩガイドを示す。

ごのよ・）な仕−１ニミルのスタン１間ス１リップクー
ランＩ・（、。倉、−上面側はプリヘリガイＩ’　Ｄ　
Ｃ内と、第「ト１スタンド入側ハウシング部七に設置）
た下部り一う７１□　□　ラダＵ　Ｓ　Ｃ、、Ｕ　Ｓ　
Ｃ、、ｔ’＝　ニより、下面側ば１・部エプロンＤＥと
ルーパフレーＪ、１．　Ｆとの間と、ルーバｏ−／ｌ／
　Ｉ−、Ｒと第ｉ１）スタンド入側づイドガイｌ”　Ｓ
　Ｄとの間Ｇ、″、設けたＴ部り−ラントヘッダＬ　Ｓ
　Ｃ＋　、　　Ｉ、ＳＣ７とによりそれぞれ構成されて
いる。

なおこれらの構成は、仕上ミル最終スタン１１１１側を
除く他のスタンｌ出側でもほぼ同様なものである。

？発明が解決ｊ７ようとする課題〉 上ｉホした従来の仕−Ｌ−ミルスタンド間のストリンプ
クーシン１は、使用４〜る冷却水の本川が２へ一２０ｋ
ｇ　ｆ　／　ｃ＋ｆｌであり、スプレ・−ノズルによっ
て鋼板に噴射されているため、飛散する水滴がスタン１
゛間の雰囲気を劣悪な条（！１とし、諸機器に対する悪
影響は避ジノられず、スタンド間における各種センザ類
の設置の）、−め（、−も１１１期の解決が望まれてい
た。

なお、Ｉ一部ストリップクーラント スプレーノスルに代えてラミナフ！コーノズルを採用す
るなどの手段により解決することも可能であるが、下部
ストリップクーラント ナフロ・−ノズルの適用しＪ困難である。例えば、石川
島播磨技報第１巻第４号２９３Ｐ〜２９９Ｐではカーデ
ンウオールクーリングに−）いて開示されているが、こ
れは仕」ニミル出側のランアウトテーブルに適用した例
であり、スタンド間にルーバが存在し、鋼板の通過位置
が大きく変動するような場合には適用不可能である。

また特開昭５５−１５６６１２号公報には水面下のノズ
ルから水柱を吹Ｊ−げ、鋼板下面を冷却した後の水を水
槽に落下さ一Ｚ！て再使用する方法が開示され乙いるが
、使用水星は少なくできるにしても、水槽中の水温が徐
々に上昇し、冷却動産が減少してくる。

さらに鋼板ト面を多数の水＋口、でより冷却する方法も
・部開発されているが、仕上ミルのスタンド間Ｃ二用い
たものはまだ開示されていない。

本発明は、ス１−りンプクーラン［による冷却水の飛散
を防市して、スクント間諸機器の保ａＷを図るとともに
、スタンド間センサの設置を可能にし、さらにスｌーリ
ップクーラント自体の冷却効果も向上できる熱間圧延鋼
板用下部冷却装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための１′．段〉 本発明による熱間圧延鋼板用下部冷却装置は、熱間連続
仕上圧延機のスタンド間で圧延中の鋼板を冷却するため
の熱間圧延鋼板用下部冷却装置番こおいて、下ワークロ
ール出側の下部エプロン出側とルーパロール入側との間
にボンクスヘノダを設＋３、該ボックス・＼ラダのＬ面
に冷却水噴出用キリ孔を多数配設したエプロン兼用のノ
ズルプレートを取右ｊけることにより、さらに、前記エ
プロン兼用ノズルブレートに配設するキリ孔が下記条（
４の直９イｄと総数ｎとなるようろこ１，て前述従来の
技術の課題を解決したものである。

ｄ　−　ｎ　＞０．８＋ｖ。

かつ ごごで ｗｏ　：最大熱間圧延鋼板幅 （２：全冷却水星 ｖ　＝Ｉ’；ｌ’τ−″Ｔ−Ｔ止「ｊ「１１１：エブｔ
ｌン兼用ノスルブレ−１・上面からの熱間圧延鋼板最１
ｔｈ通過位置高さ １１：熱間圧延鋼板から噴出水柱−Ｌ端までの高さ　　
　ｈ　５０．１ｍ 〈作用〉 Ｆワークｌ：トール出側の下部エプロン出側とルーバロ
ール入側との間にホンクス・＼ラダを設り、該ボックス
へタダの上面に冷却水噴出用キリ孔を多数配設しまたニ
ゲし１ン兼用のノズルプレー　Ｉ−（以下単乙こノズル
ブＬ−−１−という）を取（旧）るごとにより、鋼板の
通根性を阻害する、−となく、多数の水柱を噴出ｔ７て
鋼板を冷却可能に１７だ。

さら（・こ、前記ノズルプレ−１・に配設Ｊるキリ孔の
径（１および総数ｎ、ｌ：、鋼板幅Ｗ。ならびに必要な
水柱の高さ！−１＋　ｈとを関係付けることにより、冷
却水の飛散を極力抑制して、鋼板の幅方向を均一に冷却
し、かつ冷却水の冷却効果も向上するごとが可能となる
。

これらの条件を求める〕、−めＱこ次の調査を行った。

先ず、キリ孔から噴出する水柱の高さについて調査した
とごろ、仕上ミルのスタンド間ではル・−パロールの作
動により年１板の通過位置が変動するため、水柱の高さ
は最高通過位置（Ｈ）にある鋼板より少くともＨｌＯｍ
ｍ　（ｈ−０，１ｍ）高くする必要があることがわかっ
た。この場合にキリ孔を通過する冷却水の流速Ｖは Ｖ−Ｆｌｌ−７−Ｔ■］１〕 以上でなければならない。これにより、与えられた全冷
却水星Ｑに対しで片り孔の径ｄと総数口は次代の関係と
なる。

第４図に１−記のｄ、ｎ、Ｑ、ｖの関係を満足さ−１遍
つつ、鋼板を冷ｉｌｌする実験を行った結果を示す。

鋼板とＬ７ては、−の仕１ニミルで圧延する最大幅Ｗ。

を選び、ノズルプレートから鋼板の最高通過位置までの
高さ１■は６００ｉ＋ｍとし、Ｉ−１＋ｈ　＝　０．７
　＋ｎとした。

第４し１によれば、ｄＸｎの値が鋼板幅Ｗ。の０．８倍
以上あればよい、二点がわかる。なお、図においてΔ、
Ｂ、Ｃ，Ｄの評価は、 Ａ：均一冷却＋ｉＪ能 ■３：水膜切れ（筒枠様）が発生ずることがあるがすぐ
に消える Ｃ：水膜切れが発生し、次スタンドまで残る■）二鋼板
幅方向で材質が一定Ｖこならないの如き判定結果による
ものである。

そこで ｄ−ｎ≧０　、８　ｗ　。

とする。

、−の場合、ｄＸｎが０．８ｗｏ□０．９ｗ、近辺では
わずかに筋模様がつく場合があるが、次スタンド圧延ま
でには消えて晶質１−に問題ばなかった。また、上記１
１は１００ｍｍ以−Ｌあればよく上限は特番ご制限はな
いが、冷却水のＦ４敗防止の点、ならびＱに余り大きく
すると必然的にキリ孔径ｄが小さくなり、ノズル詰りか
生じ易くなる点で問題があり、最大でも１５００ｍｍ程
度にするのが望ましい。

〈実施例〉 第１図〜第３図により本発明の１実施例を説明する。第
１Ｍは仕上ミルの第ｉスタンド出側に設置し７た本発明
に、Ｌる下部冷却装置の圧延方向に沿う断面図で、第２
図はその平面図であり　鋼板幅方向の半分ののを示して
いる。第３図は第１図の訂細説明図ごある。

第１図（こおいて、ＩＪ　ＣはプリヘリガイドＩ）　Ｉ
Ｅ内に設けた４一部冷却装置でフラノ１ヘラミナ状の水
膜Ｑ、℃より冷却するように構成しているが、ここでは
詳細な説明は省略する。

本発明では、第ｉスタンド出側下部ニブｌ−１ンＤ■々
、ルーバフ１／−ムＬＦ、ルーバロールｌ−Ｒは従来通
りである。そして下部冷却装置１は下部ニブｎ　：ｙ　
Ｄ　Ｅと、ルーバー７　レ−１，Ｌ　Ｆとの間に設置す
る。下部冷却装置］　ＬＪ：　１面が開放された二１字
状ボックスヘッダ１−１の−Ｌ面に、ノズルプレー１２
をノスルベースブし／〜　１・３を介して図示省略した
ボルトにより締着しである。ノズルプレーＬ　２Ｌよ第
２図番こ示１ようも二Ｍ板Ｓの幅方向Ｃ１二分割され（
この例では５分割）、多数のキリ孔２−１が配設されて
いるが、キリ孔２−１は進行中の鋼板幅方向の同一箇所
に噴射されないよう斜め配列とされている。従って、ノ
ズルプレー　１〜２Ａ、２Ｂ。

２Ｃ・・・も互の隣接部では゛斜め（２こ、＝１り孔列
と平行な形状にｔ−ｚである。

また、４は冷却水の給水口であるが、本例の場合４．、
、−１．４−２の如く複数箇所に配置しである。

そして、ノズルプレート２Δ、２Ｂの間には仕切板１−
２をボンクスー・ノダ１−１内部に取イ・１け、ボック
スヘッダ１−１内を複数の室とし、鋼板の幅にある程度
の対応ができるようにしである。なお、図示省略１−だ
鋼板幅方向の反対の側も同様に構成されている。このよ
・）な構成の場合、給水口４−ｉ、　　４−２への給水
配管（図示省略）は別系統としてそれぞれＯＮ、叶１７
制御できるようにしであることはもらろんである。

第３図番こ示ず逆Ｕ字状の金物５は、冷却水の拡散用の
もので、ボックスヘッダ１−１内の各室の全長（鋼板幅
方向）にわたって設け、さらに適当な間陽で孔５−１を
あけ、給水口１−１．　４−２・・・から供給された冷
却水が直接ノズルプレート２のキリ孔２−１に流れない
よう拡散させる目的で設置する。

また、ノズルベースプレー　＋・３はノズルブＩ／　−
１−２Ａ、２Ｂ、２Ｃ・・・が鋼板幅方向に分割されて
いるため、この部分から冷却水が洩れないようシール用
とし２て介装してあり、前記ノズルプレ＝１・２のキリ
孔２−１に対応する位置にキリ孔２−１より少し大きい
径のキリ孔３−１をあけである。

ここでボンクスへソダ１−１は゛、図示の如くその後端
側が多少高くなるよ・）ブラケ・ノドＢＣを介してミル
ハウジング＋Ｉ　ｇに取付けてあり、従って、ノズルプ
レ−１・２も後端が若干高い状態となり、下部Ｊ７′ロ
ンＤＥから進入１−、て来る鋼板Ｓの先端をＩ−ラブル
なく通板することができる。すなわち、本発明でＬｊノ
ズルブし・−川・２がこの部分のエプロンを兼用するも
の、Ｊ−なっている。

さらに図に示ずＧは、鋼板幅方向中央部に設けたガイド
プレー　１・であり、ノズルプレー　１２の下流側でｍ
ｔＪｉＥｓヲル・−バフレーム１．．　Ｆにスムースに
受渡ずためにボックスヘッダ１−１に固設しである。

このように構成した本発明による下部冷却語間において
、キリ孔２−１の径ｄとその総数１１を第１表の如く設
定して、最大銅板幅２２００ｍ１１１、全冷却水＠　Ｑ
−２３００１，／ｍｉｎを必要とする設備に適用した。

、−二の場合、第１図６１″、示すように鋼板Ｓの最高
通過位置Ｓ゛高さＨば、ルーパ１−１−ルＬ　Ｒの最高
位置ＬＲ’４こ対応する高さＨ−６００１１ｍを採用し
、ノズルブ１．−１−２のキリ孔２−１から噴出する水
柱の上端と′ｖＡ板Ｓとの差ｈ＝１００ｍｍとした。

すなわち、このときキリ孔２−１を通過する冷却水の流
速ＶをＶ＝　　　ｘ、ｙｘ　　、　−ｔ−ｔｌ）ＴＴ＝
３．７ｍ／ｓｅｃとしてキリ孔の総数ｎを決定した。

第１表かられかるように全７の場合にｄＸｎ＞０．８Ｗ
Ｏを満足しており、鋼板は幅方向に均一に冷却すること
ができた。しかしゲース３の場合は、ｄＸｎ・−１，４
５Ｗａ　と非常に密にキリ孔を配置しているが、キリ孔
径ｄが小さいために、落下スケールや水の不純物が詰り
易く、冷却水の噴出状態が均一にならない事態が生じた
。このような観点から実用的には ｄ　　°　ｎ＃ｗ。

とするのが望まし２い。

また、熱伝達係数にりいても調査したが、スプレ一方式
の冷却り同一水量において約１．５倍の冷却効果を得る
ことができた。スプレー冷却ではノズルから高速（通常
２０ｍ／ｓｅｃ程度）で噴出する水が、同板の下面ζこ
当ると直ち０こ反射され、冷却に寄与するゆとりがない
のに反し、本発明の如くキリ孔を多数設けた多孔式ノズ
ルを用いた場合、冷却水の噴出速度を３〜５ｍ／ｓｅｃ
程度と小さくすることができるので、鋼板−Ｆ面に当っ
た冷却水がそのまま滞留した状態でしばらく落手しない
ため、冷却能力が同士したものと推測される。

〈発明の効果〉 本発明による鋼板用Ｆ部冷却装置は、仕上ミルスタンド
出側のＦ部エプロンとルーバフレームの間にボックスパ
・ラダを設け、該ボックスヘッダの上面に冷却水噴出用
キリ孔を多数配設したエプロン兼用のノズルプレー１−
を取付け、しがち前記キリ孔の径とその総数と、冷却水
の全水量ならびに噴出速度を最適な範囲に選定したため
、冷却水の飛散が全くなくなり、冷却水量を増加するこ
となく冷却効果を飛躍的に向−Ｆさせるごとができ、従
来スタンド間ストリップクラントとして上下各２組設置
ｊ７ていたものを、後段のストリップクラン１〜は廃止
することが可能となった。

従って、スタンド間各機器の保護が十分に行われるとと
もに、スタンド間の各種センサの設置が容易になり、さ
らに冷却水の水量を半減させることができ、運転費用の
低減にも役立つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３回は本発明の詳細な説明図であり、第１図
は仕１−ミルの第１スタンド出側に設置した本発明によ
る下部冷却装置の圧延方向ζこ沿う断面図で、第２図は
平面図であり、第３図は第１図の詳細説明図である。第
４図はキリ孔径とその総数との積に対する冷却評価の説
明図であり、第５図は従来のストリップクラン１への配
置説明図である。 １・・・熱間圧延鋼板用下部冷却装置、１−１・・・ボ
ックスヘッダ、 ２・・・エプロン兼用ノズルプレート、２−１・・・キ
リ孔、 工５ ３・・・ノズルヘースプレー１−８ ４・・・給水口 １）　Ｅ・・・下部エプロン、Ｌｒｉ’・・・ルーバフ
レーム、Ｌ　Ｒ・・・ルーパロール、。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間連続仕上圧延機のスタンド間で圧延中の鋼板
   を冷却するための熱間圧延鋼板用下部冷却装置において
   、下ワークロール出側の下部エプロン出側とルーパロー
   ル入側との間にボックスヘッダを設け、該ボックスヘッ
   ダの上面に冷却水噴出用キリ孔を多数配設したエプロン
   兼用のノズルプレートを取付けたことを特徴とする熱間
   圧延鋼板用下部冷却装置。
2. （２）エプロン兼用ノズルプレートに配設するキリ孔が
   下記条件の直径ｄと総数ｎであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の熱間圧延鋼板用下部冷却装置。 ｄ・ｎ≧０．８ｗ＿ｏ かつ ｄ＾２・ｎ≧４／π・Ｑ／ｖ ここで ｗ＿ｏ：最大熱間圧延鋼板幅 Ｑ：全冷却水量 ｖ＝√２ｇ・（Ｈ＋ｈ） Ｈ：エプロン兼用ノズルプレート上面からの熱間圧延鋼
   板最高通過位置高さ ｈ：熱間圧延鋼板から噴出水柱上端までの高さｈ≧０．
   １ｍ