JPH0565408U

JPH0565408U - ホットランスプレーヘッダーノズルの水切り装置

Info

Publication number: JPH0565408U
Application number: JP1451392U
Authority: JP
Inventors: 謙霧林
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1993-08-31

Abstract

(57)【要約】【目的】ホットラン冷却において、給水停止から冷却
水滴下停止までの水切り時間を短縮する。【構成】ラミナフローノズル２のノズルヘッダー１に
接続した自動制水弁４を有する給水配管３と、ノズルヘ
ッダー１の頂部に複数の分岐管６を介して接続した自動
開閉弁７を有する圧縮空気配管５と、自動制水弁４閉止
に連動して自動開閉弁７を開放する水切り制御部８から
なるホットランスプレーヘッダーの水切り装置。【効果】ホットラン冷却における自動制水弁の閉止か
ら冷却水滴下停止までの水切り時間を大幅に短縮するこ
とができ、圧延ラインの高速化に十分追従できると共
に、熱間圧延における巻取温度の制御を精度よく実施で
き、設備費も安価で経済的である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、熱間圧延鋼材等を冷却するホットランスプレーヘッダーノズルの水切り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

熱間圧延において圧延温度は、材質特性を決定する重要な因子であり、このうち仕上出口温度と巻取温度は、結晶粒組織に大きく影響し、ＴＳ、ＹＰ、Ｅ１を決定するものとして十分なコントロールが必要である。ホットラン冷却は、通常仕上圧延温度８７０℃付近から、巻取温度５５０℃前後までの冷却で、高速で走行するストリップを限られたスペースと時間で冷却しなければならず、冷却終了温度も厳しい範囲にコントロールしなければならない。また、冷却方式、冷却設備の設置位置に制約があり、上部冷却はラミナ方式、下部冷却はスプレー方式による冷却が一般的である。

【０００３】ラミナ方式による冷却は、棒状水流あるいは水滴の大きな運動エネルギーで蒸気膜を打ち破り、水とストリップ表面がよく接触して高い熱伝達率が得られる。高速で走行するストリップの巻取温度を制御するためには、注水、断水時間の短縮が重要である。このため、ピストン弁、３方弁、バタフライ弁等の応答のよいオンオフ弁が使用されている。ホットラン冷却においては、仕上出口目標温度の異なる各材料がホットランテーブルに高速で順次送り込まれるので、注水、断水時間の遅れは目的温度の制御に大きな弊害をもたらすこととなる。ノズルヘッダーに逆Ｕ字管の一端を連通し、逆Ｕ字管の他端から下方に冷却水を噴流させるラミナフローノズルを用いた場合、冷却水の停止は、ノズルヘッダーへの給水を停止して行われるが、給水配管途中の開閉弁を完全に閉止しても、サイホン効果の成立しているＵ字管から、このＵ字管内に空気が充満するまで水を排出し続け、ノズルの瞬間的な水切りができない。このため、冷却を終了した直後に水冷を必要としない熱延鋼材が冷却装置の下方を通過すると、Ｕ字管ラミナフローノズルから滴下した冷却水によって部分的な冷却を受け、著しい品質の低下をきたす。また、各ノズルの水切り時間のバラツキは、ノズルヘッダーの構造上避けられないが、水切り時間が長いとそのバラツキも大きくなるので、鋼材幅方向位置によって冷却時間に明らかな違いが生じることとなり、幅方向均一冷却を確保する上で非常に好ましくない。

【０００４】従来、ホットラン冷却におけるノズル水切りを行うため、図２に示すとおり、移動する鋼材より上方に設けられたノズル１１と、このノズル１１から水を抜く水抜き装置１２とを有する冷却装置において、該ノズル１１への給水配管１３に設けられた給水遮断弁１４を閉止した状態での残留水の最高水位より高くない部分に設けられた圧縮空気吹込み装置１５を備えた装置（実開昭５９−６１２６６号公報）、また、図３に示すとおり、Ｕ字管ラミナフローノズル２１の途中に空気配管２２を接続し、ノズルヘッダー２３への給水停止後、各Ｕ字管ラミナフローノズル２１に前記空気配管２２途中に設けた弁２４を開け、圧縮空気を供給してサイホン効果を消滅させ水切りを行う方法、あるいはラミナフローノズルのノズルヘッダーに接続された給水配管に自動制水弁を設けると共に、自動排水弁を有する排水配管を該ノズルヘッダーに取付けておき、前記自動制水弁を閉止すると同時に前記自動排水弁を開放し、前記ノズルヘッダー内の冷却水の一定量を排出した後直ちに該自動排水弁を閉止する方法（特開昭５８−１８５７１６号公報）等が提案されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記実開昭５９−６１２６６号公報に開示の装置は、ヘッダー内の冷却水が外部に全て抜け出るまで、排出は止まらないため、水切りを効果的に行うことができないという難点がある。また、図３に開示の方法は、Ｕ字管ノズルの途中に空気配管が接続されていることから、ノズル内の冷却水の流れが乱され所定のラミナフローが得られない欠点があり、また、各Ｕ字管ノズルにそれぞれ空気配管を接続しなければならず、製作費の高騰を招く。さらに特開昭５８−１８５７１６号公報に開示の方法は、ラミナフローノズルのサイホン効果を消滅させる量に達するまで、排水配管から冷却水を排出させる必要があり、給水停止から冷却水滴下停止までにかなりの時間を要するという欠点がある。

【０００６】この考案の目的は、ホットラン冷却において、給水停止から冷却水滴下停止までの水切り時間を短縮できるホットランスプレーヘッダーの水切り装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた。その結果、ホットランスプレーヘッダーの上部に複数の空気配管を接続し、給水遮断弁の閉止と同時に空気供給弁を開放してホットランスプレーヘッダー上部に圧縮空気を供給すれば、その空気圧によってＵ字管ノズル内の冷却水が急速に排出され、給水停止から冷却水滴下停止までの水切り時間を短縮できるとの結論に至り、この考案に到達した。

【０００８】すなわちこの考案は、ラミナフローノズルのノズルヘッダーに接続した自動制水弁を有する給水配管と、ノズルヘッダーの頂部に複数の分岐管を介して接続した自動開閉弁を有する圧縮空気配管と、自動制水弁閉止に連動して自動開閉弁を開放する水切り制御部からなるホットランスプレーヘッダーの水切り装置である。

【０００９】

【作用】

この考案においては、ノズルヘッダーの頂部に自動開閉弁を有する圧縮空気配管を接続し、自動制水弁閉止に連動して自動開閉弁を開放する水切り制御部を設けたから、水切り制御部によって自動制水弁閉止に連動して圧縮空気供給管の自動開閉弁が開放される。この結果、ノズルヘッダーへの冷却水の給水が停止されると、直ちにノズルヘッダー上部に複数ヶ所から圧縮空気が供給される。この結果、ノズルヘッダー上部ならびにラミナフローノズル内の冷却水は、ノズルヘッダー上部に供給される圧縮空気の空気圧によって、ラミナフローノズルの出口から急速に押し出されるから、給水停止から極めて短時間で冷却水滴下を停止させることができる。また、この考案の圧縮空気供給管は、ノズルヘッダー上部に複数の分岐管で接続したから、各ラミナフローノズルに空気配管を接続する場合に比較して設備費を大幅に低減することができる。なお、圧縮空気供給管に供給する圧縮空気の圧力は、３ｋｇｆ／ｃｍ²程度で十分である。

【００１０】

【実施例】

実施例１以下にこの考案の詳細を実施の一例を示す図１に基いて説明する。図１はこの考案の実施の一例を示す説明図で、（ａ）図は系統図、（ｂ）図は（ａ）図の概略側面図である。図１において、１はホットラン冷却のノズルヘッダー、２はノズルヘッダー１に多数設置されたＵ字管ラミナフローノズル、３はノズルヘッダー１に接続した給水配管、４は給水配管３の途中に設けた自動制水弁である。５はノズルヘッダー１の上部に複数の分岐管６を介して接続した圧縮空気供給管、７は圧縮空気供給管５の途中に設けた自動開閉弁である。８は自動制水弁４の閉止に連動して自動開閉弁７を開放する水切り制御部で、図示しない上位の鋼材温度制御装置から給水停止信号が入力されると、直ちに自動制水弁４を閉止すると共に、自動開閉弁７を開放するよう構成されている。

【００１１】上記のとおり構成したから、図示しない鋼材の冷却が完了し、図示しない上位の鋼材温度制御装置から水切り制御部８に給水停止信号が入力されると、水切り制御部８は、直ちに自動制水弁４を閉止すると共に、自動開閉弁７を開放する。したがって、ノズルヘッダー１への冷却水の供給が停止されると、直ちに圧縮空気供給管５の複数の分岐管６を介してノズルヘッダー１の上部に圧縮空気が供給されることとなる。この結果、ノズルヘッダー１の上部ならびにラミナフローノズル２内の冷却水は、ノズルヘッダー１の上部に供給される圧縮空気の空気圧によって、ラミナフローノズル２の出口から極めて短時間で急速に押し出される。給水管３の途中に設ける自動制水弁４および圧縮空気供給管５の途中に設ける自動開閉弁７は、空気または油圧操作によるものが好ましく、動作時間が短く応答遅れのないものが必要である。これによって瞬時に水切りを行うことができる。

【００１２】実施例２実施例１の水切り装置を使用し、冷却水を０．５ｋｇｆ／ｃｍ²、１．３ｍ³／ｍｉｎで供給しているホットラン冷却装置において、圧縮空気供給管５からの圧縮空気の供給を行わず、自動制水弁４のみを閉止した場合と、自動制水弁４の閉止に連動して圧力３．５ｋｇｆ／ｃｍ²の圧縮空気を６．３Ｎｍ³／ｍｉｎで供給した本考案のそれぞれについて、自動制水弁４閉止から冷却水滴下停止までの水切り時間を測定した。その結果を表１に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】表１に示すとおり、本考案の水切り装置によれば、従来の自動制水弁閉止のみの場合に比較し、自動制水弁閉止から冷却水滴下停止までの水切り時間を１／２以下に短縮することができ、圧延ラインの高速運転に十分に追従することができる。

【００１５】

【考案の効果】

以上述べたとおり、この考案によれば、ホットラン冷却における自動制水弁の閉止から冷却水滴下停止までの水切り時間を大幅に短縮することができ、圧延ラインの高速化に十分追従できると共に、熱間圧延における巻取温度の制御を精度よく実施でき、そのうえ、設備費も安価で経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施の一例を示す説明図で、（ａ）
図は系統図、（ｂ）図は（ａ）図の概略側面図である。

【図２】従来のラミナフローノズルの水切り装置の概略
説明図である。

【図３】従来の他のラミナフローノズルの水切り装置の
概略説明図で、（ａ）図は全体説明図、（ｂ）図はその
Ａ−Ａ矢視図である。

【符号の説明】

１，２３ノズルヘッダー２，２１ラミナフローノズル３，１３給水配管４自動制水弁５圧縮空気供給管６分岐管７自動開閉弁８水切り制御部１１ノズル１２水抜き装置１４給水遮断弁１５圧縮空気吹込み装置２２空気配管２４弁

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１０日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ラミナフローノズルのノズルヘッダーに
接続した自動制水弁を有する給水配管と、ノズルヘッダ
ーの頂部に複数の分岐管を介して接続した自動開閉弁を
有する圧縮空気配管と、自動制水弁閉止に連動して自動
開閉弁を開放する水切り制御部からなるホットランスプ
レーヘッダーの水切り装置。