JPH0580532B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はガスジエツト方式による鋼帯の冷却装
置に関する。

＜従来の技術＞ 連続焼鈍炉、連続亜鉛メツキライン、連続コー
テイングライン等の連続熱処理ラインにおいて、
熱鋼帯を冷却する方法としてスリツトノズルから
ガスを噴出させて走行する鋼帯を冷却する方法が
知られている。

この種のガスジエツト式冷却装置は、第１０図
に示すように、デフレクタロール１間を図中矢印
方向に走行する鋼帯Ｓの両面側にそれぞれヘツダ
２ａ，２ｂを設け、ブロワ３ａ，３ｂからそれぞ
れヘツダ２ａ，２ｂに送給された冷却用ガス（例
えばH₂−N₂混合ガス）を鋼帯Ｓの幅方向に延在
開口したスリツトノズル４ａ，４ｂ，５ａ，５
ｂ，５a′，５b′から鋼帯Ｓに吹付けるものであ
る。ノズル４ａ，４ｂは鋼帯Ｓから等距離にあり
且つ鋼帯面に直角に向いたストレートノズルであ
つて、冷却を主要な役割とするものである。ノズ
ル５ａ５a′とノズル５ｂ，５b′も鋼帯Ｓから等距
離にあり、ノズル５ａとノズル５a′及びノズル５
ｂとノズル５b′は鋼帯面に向けて互いに内側に噴
出口を傾斜させている。そして、ノズル５ａとノ
ズル５a′との間及びノズル５ｂとノズル５b′との
間にはそれぞれ平板状の受圧板６ａ，６ｂが配設
されており、ノズル５ａ，５a′、受圧板６ａから
なるガスクツシヨン型ノズルとノズル５ｂ，５
b′、受圧板６ｂからなるガスクツシヨン型ノズル
とを備えたユニツト５が構成されている。このガ
スクツシヨン型ノズル５は冷却能力において上記
ストレートノズル４ａ，４ｂより劣るものの、ノ
ズルユニツト５ａ，５a′，５ｂ，５b′、受圧板６
ａ，６ｂ、鋼帯Ｓで囲まれる領域に向い合うノズ
ル５ａ，５a′，５ｂ，５b′から冷却用ガスを噴出
して準密閉空間を形成せしめ、冷却用ガスの反転
流によりこの空間内に高い圧力を保持するもので
ある。従つて、ガスクツシヨン型ノズルユニツト
５に変形した鋼帯Ｓが供給された場合、張力変動
や不均一分布等により鋼帯Ｓが一方のノズルに接
近した場合には、準密閉空間内をより高圧に保持
して鋼帯Ｓを正規のパスラインに押戻す機能（ガ
スクツシヨン効果）を有している。尚、このよう
なガスクツシヨン効果をもたらす冷却用ガスの反
転流を効果的に形成するため、ノズル５ａ，５
a′，５ｂ，５b′は鋼帯Ｓに対してθ＝30〜60°の角
度をもつて設定されている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記した従来の冷却装置は、鋼帯Ｓがノズル５
ａ，５a′，５ｂ，５b′に平行（受圧板６ａ，６に
平行）に接近する場合には十分なガスクツシヨン
効果を発揮してこの鋼帯Ｓとノズルとの接触を防
止することができる。

しかしながら、実際にはちよつとした冷却用ガ
ス流の乱れやテンシヨンの不均一等の外乱によ
り、鋼帯Ｓは幅方向に傾斜した状態や幅方向中央
部で凹凸状になつた形状でノズルに接近する場合
が多々ある。このような状態は、鋼帯Ｓが薄い場
合、鋼帯Ｓのテンシヨンが小さい場合、上下のデ
フレクタロール１間の間隔が大きい場合等に著し
い。そして、上記のような状態で鋼帯Ｓがノズル
に接近する場合には、本来のガスクツシヨン効果
を発揮することができず、ノズルに接触して鋼帯
Ｓに疵が生じてしまうという問題があつた。尚、
このようにガスクツシヨン効果を発揮できない理
由は、ノズル５ａ，５a′，５ｂ，５b′、からのガ
ス流が鋼帯Ｓの走行方向に反転して流れず、鋼帯
Ｓの幅方向の洩れて鋼帯Ｓへの反発力が得られな
いことによる。

本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもの
で、鋼帯を安定して走行させて例却を施すことが
できる鋼帯の冷却装置を提供することを目的とす
る。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明に係る鋼帯の冷却装置は、走行する鋼帯
の両面側に設けられ、それぞれ鋼帯面に向けて互
いに内側に噴出口を傾斜させ且つ鋼帯の幅方向に
延在した二条のスリツトノズルと、これらスリツ
トノズル間に配設した受圧板とからなるガスクツ
シヨン型ノズルユニツトを有する鋼帯の冷却装置
において、前記ガスクツシヨン型ノズルユニツト
を鋼帯のパスラインに対してオフセツトして配設
したことを特徴とする。

＜作用＞ 鋼帯のパスラインに対してオフセツトして配設
されたガスクツシヨン型ノズルユニツトにより、
鋼帯は波状又は弓状に曲げられて走行する。これ
により、鋼帯はその幅方向で常に受圧板に対する
平行度が保持されることとなり、鋼帯の幅方向か
らの冷却用ガス流の洩れを減少させて走行方向へ
の反転流を強め、ガスクツシヨン効果を強めて鋼
帯の走行を安定化する。

＜実施例＞ 本発明を冷延鋼帯の連続焼鈍炉のガスジエツト
による冷却帯に採用した実施例を図面に基づいて
説明する。連続焼鈍炉とは、冷間圧延された厚さ
0.2〜2.0mm程度の薄い鋼帯を700〜900℃程度の温
度まで加熱した後、その成分や用途により種々の
冷却速度で急冷したり或いは急冷した後に400℃
程度で温度を数分間保持して再度急冷するといつ
たようなヒートサイクルを行い、加工硬化した鋼
帯を軟化させるプロセスである。この冷却帯には
通常、走行する鋼帯の両面側にガスジエツトによ
る冷却を施すために多数のスリツトノズルが設け
られている。

第１図は本発明の一実施例を適用したガスジエ
ツト冷却帯の側面断面図、第２図はそのノズル部
の正面図、第３図はガスクツシヨン型ノズルユニ
ツトの断面図である。尚、従来と同一部分には同
一符号を付して重複する説明は省略する。

加熱炉（図示せず）において700〜900℃程度に
加熱され又は加熱後均熱された高温の鋼帯Ｓはデ
フルクタロール１間で第１図中矢印で示す方向へ
走行するのであるが、これらデフレクタロール１
の位置によつて定まる鋼帯Ｓの搬送路（パスライ
ン）に対して上流側のガスクツシヨン型ノズルユ
ニツト５Ｕと下流側のガスクツシヨン型ノズルユ
ニツト５Ｄとは相反方向にオフセツトして配設さ
れている。すなわち、第１図に示すように、ユニ
ツト５Ｕでは鋼帯左面側のスリツトノズル５ｂ，
５b′を鋼帯右面側のスリツトノズル５ａ，５a′よ
り鋼帯Ｓのパスライン（図中破線で示す）に近づ
けて設定する一方、ユニツト５Ｄではこの逆にオ
フセツトして設定してある。

上記構成によると、ユニツト５Ｕでは左面側か
らの冷却ガス流が右側面より大きく作用するため
鋼帯Ｓは曲げを受けてこれらの左右の作用力がバ
ランスする位置まで右方へ偏位される一方、ユニ
ツト５Ｄではこれと逆に鋼帯Ｓは左方へ変位され
る。この結果、鋼帯Ｓはパスラインに対して波状
に曲げられて走行することとなる。このように波
状に曲げを与えると、鋼帯Ｓに種々の変形（凹
形、凸形、シーガル形等）があつても鋼帯Ｓはそ
の幅方向形状が曲げ部で平坦となるため、ガスク
ツシヨンノズル部では鋼帯Ｓは幅方向に平坦且つ
受圧板６ａ，６ｂに平行となつている。従つて、
鋼帯Ｓの幅方向からのガス流の洩れが減少されて
走行方向への反転流が強められ、十分なガスクツ
シヨン効果にて鋼帯Ｓは安定して走行する。更
に、鋼帯Ｓが波状に曲げられる結果、鋼帯Ｓがス
トレートノズル４ａ，４ｂに近づき、冷却用ガス
クジエツトによる冷却効果が向上する。更に、鋼
帯Ｓの走行方向に隣り合うガスクツシヨン型ノズ
ルユニツト５Ｕ，５Ｄを相反方向にオフセツトし
てあるため、鋼帯Ｓの曲げによる遠心力を相殺し
て高速走行も安定して実施することができると共
に、鋼帯Ｓの走行方向変形を逆曲げにより相殺し
て製品価値を維持することができる。

第４図は本発明の他の一実施例に係るガスクツ
シヨン型ノズル部の正面図、第５図はその断面
図、第６図は作用説明図である。

本実施例は、鋼帯Ｓの走行方向に延在し且つ鋼
帯Ｓの幅方向に互いに平行な複数本のリブ７ａ，
７ｂを受圧板６ａ，６ｂ上に突設したものであ
る。

本実施例では、上記実施例と同様に鋼帯Ｓの走
行方向に隣り合うガスクツシヨン型ノズルユニツ
トのオフセツトにより鋼帯Ｓの安定走行が達せら
れると共に、リブ７ａ，７ｂにより鋼帯Ｓの幅方
向へのガス流が規制されて洩れがさらに減少し、
反転流による反発力をより一層増大させてより強
力なガスクツシヨン効果を得ることができる。
尚、リブ７ａ，７ｂは鋼帯Ｓの幅方向に複数本設
けられているため、鋼帯Ｓの幅を変更しても上記
のガス流規制効果を維持することができる。第６
図は上記リブ７ａ，７ｂの効果を検証する実験結
果を表している。この実験は鋼帯Ｓの左右に位置
するヘツダ２ａ，２ｂの圧力に差を生じさせて鋼
帯Ｓを偏位させたときに、リブ７ａ，７ｂの有無
により差異を調べたものである。すなわち、ヘツ
ダ２ａ，２ｂに圧力差を生じさせて行くと鋼帯Ｓ
はその距離位置ｌが大きくなつて一方のヘツダ２
ａに接近する（第６図ｂ参照）が、リブ７ａ，７
ｂを有しない場合はリブ７ａ，７ｂを有する場合
に較べて小さな圧力差（P₁−P₂）で鋼帯Ｓがヘ
ツダ２ａに接触してしまう（第６図ａ参照）。こ
れは、リブ７ａ，７ｂを有している場合には反発
力が大きくなることによる。

第７図は本発明の更に他の一実施例に係るガス
クツシヨン型ノズル部の断面図である。

本実施例は、上記実施例と同様に受圧板６ａ，
６ｂ上に鋼帯Ｓの走行方向に延在し且つ鋼帯Ｓの
幅方向に互いに平行な複数本のリブ８ａ，８ｂを
設けたものであるが、本実施例のリブ８ａ，８ｂ
は鋼帯Ｓ側へ突出することなくノズル５ａ，５
a′，５ｂ，５b′に対してほぼ面一となつている。

第８図は本発明の更に他の一実施例を適用した
ガスジエツト冷却帯の側面断面図、第９図はその
ノズル部の正面図である。

本実施例はストレートノズル４ａ，４ｂのヘツ
ダとガスクツシヨンノズル５ａ，５a′，５ｂ，５
b′のヘツダとをそれぞれ分割して設けると共に、
デフレクタロール１間にガスクツシヨン型ノズル
ユニツト５を１つだけ設けたものである。このガ
スクツシヨン型ノズルユニツト５は鋼帯Ｓのパス
ラインに対して第８図中右側にオフセツトされて
おり、この結果、鋼帯Ｓは弓状に曲げられた形で
走行する。このように弓状に曲げるだけでも前記
波状に曲げた場合と同様に鋼帯Ｓはその幅方向剛
性が高くなる。このため、ガスクツシヨンノズル
部で鋼帯Ｓは幅方向に平坦且つ受圧板６ａ，６ｂ
に平行に保持され、十分なガスクツシヨン効果に
て安定して走行する。

＜発明の効果＞ 本発明の冷却装置によれば、鋼帯はその幅方向
でガスクツシヨン型ノズルに対して平坦且つ平行
に保持されるため、鋼帯を損傷等を与えることな
く安定して走行させつつ冷却を施すことができ
る。更に、鋼帯の走行安定性が向上することから
走行速度を早めて能率向上を図ることができ、ま
た、波状又は弓状に曲げることにより鋼帯がスト
レートノズルに近づくことから冷却能率力が向上
し設備のコンパクト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例に係り、第
１図はガスジエツト冷却帯の側面断面図、第２図
はノズル部の正面図、第３図はガスクツシヨン型
ノズルユニツトの側面断面図、第４図〜第６図は
本発明の他の一実施例に係り、第４図はノズル部
の正面図、第５図はガスクツシヨン型ノズルユニ
ツトの側面断面図、第６図ａは実験結果を表すグ
ラフ、第６図ｂはその実験における条件を表す説
明図、第７図は本発明の更に他の一実施例に係る
ガスクツシヨン型ノズルユニツトの側面断面図、
第８図及び第９図は本発明の更に他の一実施例に
係り、第８図はガスジエツト冷却帯の側面断面
図、第９図はノズル部の正面図、第１０図は従来
のガスジエツト冷却帯の側面断面図である。 図面中、５，５Ｕ，５Ｄはガスクツシヨン型ノ
ズルユニツト、５ａ，５a′，５ｂ，５b′はスリツ
トノズル、６ａ，６ｂは受圧板、７ａ，７ｂ，８
ａ，８ｂはリブ、Ｓは鋼帯である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走行する鋼帯の両面側に設けられ、それぞれ
   鋼帯面に向けて互いに内側に噴出口を傾斜させ且
   つ鋼帯の幅方向に延在した二条のスリツトノズル
   と、これらスリツトノズル間に配設した受圧板と
   からなるガスクツシヨン型ノズルユニツトを有す
   る鋼帯の冷却装置において、前記ガスクツシヨン
   型ノズルユニツトを鋼帯のパスラインに対してオ
   フセツトして配設したことを特徴とする鋼帯の冷
   却装置。 ２ 受圧板は、鋼帯の走行方向に延在し且つ鋼帯
   の幅方向に互いに平行な複数本のリブを備えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の鋼帯の冷却装置。