JPH10328737A - 熱延コイルの冷却方法およびその装置 - Google Patents
熱延コイルの冷却方法およびその装置Info
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- JPH10328737A JPH10328737A JP17189097A JP17189097A JPH10328737A JP H10328737 A JPH10328737 A JP H10328737A JP 17189097 A JP17189097 A JP 17189097A JP 17189097 A JP17189097 A JP 17189097A JP H10328737 A JPH10328737 A JP H10328737A
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
て、均一な冷却を実現する冷却方法を提案する。 【解決手段】 熱延コイルの複数を整列させた熱延コイ
ル列に対して、その列に沿って配置した送風ダクトに空
気を送り込み、送風ダクトから各熱延コイルを指向させ
て設置した、複数のノズルから空気を熱延コイルの側面
に吹きつけて熱延コイルの冷却を行うに当たり、熱延コ
イルへの空気吹きつけ量を全コイル間で同一にするとと
もに、熱延コイルの側面から立ち昇る空気の上昇流が均
等になるように空気を吹きつける。
Description
ルに巻き取られた熱延コイルを冷却する方法およびその
装置に関するものである。
「コイル」と言う)は、熱間圧延工場のコイルヤードあ
るいはコイル倉庫の床上に放置され、工場内あるいは倉
庫内の室温とコイル温度との差を利用して時間をかけて
冷却されていた。しかし、コイルとその周囲との温度差
が小さく、コイルの冷却に長時間を要する場合には、強
制的に冷却を行って冷却時間を短縮する技術が種々開発
されている。
には、冷却ヤード床に戸外空気取り入れ口と接続した、
適当数の風道用溝を設け、これら溝内に、各溝毎に1個
宛設置された大型ファンにより作りだされる、直進風の
誘導板を複数個配設して、溝間の冷却ヤード床に整列配
置された、熱間圧延後のコイル列の各々に冷風を導き、
強制的に空冷する方法が、開示されている。
提案では、冷却に用いる空気がコイル側面に指向されて
いないため、抜熱効率が低くて冷却所要時間が長くな
る。また、大型ファンから遠方に離れたコイルほど、冷
風が届きにくいため、コイル列における各コイル間での
冷却が不均一になり、また誘導板を用いて各コイル表面
での風速を一定にすることは非常に困難であるため、各
コイルにおける冷却も不均一になり、冷却時間に大きな
ばらつきを生じやすい等の不利があった。さらに、風道
用溝が必要になるため、設備化する際に膨大な投資費用
が必要である。
イル列において、均一な冷却を実現する冷却方法および
その装置を、安価に提供しようとするものである。
場のコイルヤードやコイル倉庫の床上に複数のコイルを
整列させた熱延コイル列に対して、その列に沿って配置
した送風ダクトに送風ファンから大気を送り込み、送風
ダクトから各コイルを指向させて設置したノズルから空
気をコイルに吹きつけてコイルの冷却を行うに当たり、
伝熱面の大きいコイルの側面に空気を吹きつけることで
冷却効率が高まり、また空気の吹きつけ角度を最適化す
ることによってコイル側面における熱気流の上昇速度が
一定となり、各コイルおよびコイル列における均一な冷
却を実現するのに有効であることを見出し、かかる知見
に基づいて、本発明を完成した。
ら、該コイルの側部表面に向けて冷却空気を吹き付ける
と共に、その冷却空気を該コイル側部表面に沿って発生
する熱気流に合流させて該コイル表面を冷却することを
特徴とする熱延コイルの冷却方法である。
たコイル列に対して、その列に沿って配置した送風ダク
トに空気を送り込み、送風ダクトから各コイルに指向し
て設置した、複数のノズルから空気をコイルに吹きつけ
てコイルの冷却を行うに当たり、コイルへの空気吹きつ
け量を全コイル間で同一にするとともに、コイルの側面
から立ち昇る空気の上昇流が均等になるように空気を吹
きつけることを特徴とするコイルの冷却方法である。と
りわけ、空気をコイル内周面と外周面との中間領域に吹
きつけることが有利である。
面における冷却空気を合流させた熱気流の上昇速度の平
均が少なくとも1m/sとなるように冷却空気の吹き付
けを行うことが好ましい。ここで、上昇速度は、コイル
側部表面から30mm以内を流れる上昇流の測定速度であ
る。
っては、複数のコイルを整列させたコイル列の両側に、
コイル列に沿って送風ダクトをそれぞれ配置し、該送風
ダクトの始端に送風ファンを設置するとともに、送風ダ
クトからコイル列の各コイル側面に指向させた噴射ノズ
ルを、各コイルの片側面宛少なくとも3つ設置した、コ
イルの冷却装置であって、前記送風ダクトは、その内部
を流れる空気の静圧がダクトの始端から終端まで均等と
なる構成とし、また前記噴射ノズルは、コイルの内周面
と外周面との中間領域を指向させて設けたことを特徴と
するコイルの冷却装置を、使用することができる。
1に示すように、複数のコイル1を整列させたコイル列
2の両側に、コイル列2に沿って送風ダクト3をそれぞ
れ配置し、この送風ダクト3には、各送風ダクト3の始
端に設置した送風ファン4から外気を導入する。一方、
送風ダクト3の両側面には、図2に示すように、コイル
列2のコイル1に指向させた噴射ノズル5を少なくとも
3つ、図示例では4つの噴射ノズル5a〜5dを、各コ
イル1毎に設置し、これら噴射ノズル5から空気をコイ
ル1に吹きつけてコイルを冷却する。
る空気の静圧がダクトの始端から終端まで均等となる構
成とすることが肝要である。すなわち、図2に示すよう
に、その内径を始端から終端に向かって漸減することに
よって、送風ファン4を介して導入した外気の送風ダク
ト3内での静圧を、送風ダクト3の始端から末端まで一
定にした結果、全ての噴射ノズル5a〜5dの入側での
静圧を同じにした。従って、、ダクト内を流れる空気の
静圧はダクト内で均等になり、コイルへの空気吹きつけ
量を全コイル間で同一にすることが可能である。なお、
コイルへの空気吹きつけ量を全コイル間で同一にするに
は、前記送風ダクト3の内径を漸減する手段のほか、ダ
クト内にダンパーを設けてその開度を調整することによ
り、同様にダクト内を流れる空気の静圧はダクト内で均
等になり、コイルへの空気吹きつけ量を全コイル間で同
一にすることが達成される。
示するように、その開口幅tおよびコイル1に対する仰
角αを各々異ならせて構成することによって、各ノズル
5からの空気は、例えば図2、そして図4に示すように
種々の拡がり, 方向をもって噴射される結果、コイル1
側面から立ち昇る高温空気の上昇量を有効に活用するこ
とができると共に、コイル側部表面における熱気流の上
昇速度が均等になる空気の吹きつけが実現するため、コ
イル1を極めて効率良く冷却することが可能になるので
ある。
仰角αは、下記のとおりとすることが好ましい。 開口幅t;ノズル噴射速度が15 m/s 以上となる条件
で、図3に示すように、噴射ノズル5a:5b:5c:5dの流
量配分比がおよそ2:3:1:2とするように決定す
る。なお、開口形状は矩形とした。
長した直線とコイルとの接点が、図5に示す●印になる
ように、コイル径D, ダクト−コイル間距離Lの変化に
応じて下記式(1) 〜(4) を満足するように各ノズルの仰
角αa 〜αd を決定する。 記 αa =tan -1{(D/2−ha )/L} ----(1) αb =tan -1{(D−d1 /2−hb )/L}----(2) αc =tan -1{(d1 /2−hc )/L} ----(3) αd =tan -1{(D/2−hd )/L} ----(4) ただし、 d1 :ノズル厚 ha , hb , hc , hd :ダクトにおける各ノズル基部
までの高さ(図3参照) L:送風ダクト側面とコイルとの間隔
て上昇する空気の上昇速度が、後述する3〜5m/sに
保たれる条件を満足すれば、多少変動しても問題はな
い。好ましくは、●印は、コイル厚d1 の中間とする。
なぜなら、この位置に●印を配すると、空気流は●印の
周辺へほぼ均等に分布するからである。
じて、図5に示す●印は変化するが、ノズル仰角を固定
にする場合は製品構成上、最も頻度の高いコイルサイズ
に基づいて、前記式(1) 〜(4) によりノズル仰角を決定
しておけば、コイル径Dが±500mmおよびコイル幅W
が±1000mm程度変化しても、コイル側部表面に沿っ
て上昇する空気の上昇速度が3〜5m/sに保たれて、
所定の冷却能力が得られることが検証済みである。
流 (ドラフト) を利用して効果的な冷却を行うために、
コイル側部表面に沿って上昇する空気の上昇速度は、5
m/s以下とすることが好ましい。これは、図7に示す
ように、5m/sを超えると、冷却効果が飽和すること
と、上昇流速度の増加に伴ってランニングコストが増大
するからである。さらに、3m/s前後に制御すること
がより好ましいと言える。また、1m/s未満になる
と、ファンを用いない自然放冷の条件とほぼ同じになる
ため、1m/s以上は必要である。なお、上記の上昇流
の速度は、図8に示す8測定点において、コイル表面か
ら30mm以内で測定した値である。
に少なくとも3つ設置することとしたのは、図6のa,
b,c各領域のコイル表面において、噴射ノズルより噴
射された空気が、ドラフトによって上昇するが、図5の
5b部の冷却は同5c部のドラフト上昇流を活用すれば
よいからである。このように、3つの噴射ノズルを配置
する例は、図3に示した4つのタイプにおけるノズル5b
を外して、5a, 5c, 5dの3つを配置すれば足りる。そし
て、開口幅t,仰角αの決定条件は上述したとおりであ
る。
クト3をコイル1を載置した床上に設置する、最も低コ
ストの構造であるが、送風ダクト3を床下、または半床
下に設けたり、逆にコイル1の載置場所を床より高くす
る等、送風ダクト3つまり噴射ノズルとコイルとの上下
方向の距離を相対的に離して、噴射ノズルの仰角αをよ
り大きくして空気吹きつけを行って、コイル側面からの
高温気流の上昇を促進することも可能である。
て、コイル幅が1200mmおよびコイル径が2000mmのコイル
を一列に6個、図1に示したように配置し、コイル列の
両側にそれぞれ設置した、長さ12000 mmの各送風ダクト
3に、送風ファン4から240m3 /min の外気(平均
温度:35℃)を供給して、コイルの冷却を行った。送
風ダクト3は断面が矩形状であり、その内径は幅方向を
一定にする一方、高さを始端部の600mmから終端部で
150mmとなるよう漸減させてなる。その結果、各コイ
ル毎の空気の流量配分実績は、表1に示すとおり、コイ
ル間でほぼ同等であった。なお、表1において、送風ダ
クト3の始端側から順に、コイルNo. 1〜6とした。
ズルの仕様は、図3に示した通りであり、ノズル5aおよ
び5dと同5bおよび5cとの間隔は、図3に示す寸法
として、そしてその結果、コイル表面平均風速はおよそ
3m /s となった。送風ダクト3の側面とコイルとの間
隔は300mmであった。
温度部を、コイル直出荷が可能となる50℃以下とする
冷却に要する時間を調査したところ、3日以内に全ての
コイルの冷却が完了した。このとき、送風ダクトの始端
に配置したコイルと終端に配置したコイルとの間で冷却
完了時間に差は認められなかった。ちなみに、同様のコ
イルの冷却を、従来の放置冷却で行ったところ、5〜6
日の時間を要していた。ここで、コイルの冷却完了温度
を50℃としたのは、コイル直出荷が可能となる最高温
度、例えばコイルを巻き出して行うスキンパスなどにお
いて、表面欠陥が発生しない上限温度であるからであ
る。
イル列において、均一な冷却を安価に実現することがで
き、コイルを倉庫などに長時間保管する必要がないた
め、コイルを直に出荷することが可能であり、とりわけ
物流費に要するコストが大幅に低減される。
式図である。
すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 熱延コイルの下方から、該コイルの側部
表面に向けて冷却空気を吹き付けると共に、その冷却空
気を該コイル側部表面に沿って発生する熱気流に合流さ
せて該コイル表面を冷却することを特徴とする熱延コイ
ルの冷却方法。 - 【請求項2】 熱延コイルの複数を整列させた熱延コイ
ル列に対して、その列に沿って配置した送風ダクトに空
気を送り込み、送風ダクトから各熱延コイルを指向させ
て設置した、複数のノズルから空気を熱延コイルの側面
に吹きつけて熱延コイルの冷却を行うに当たり、熱延コ
イルへの空気吹きつけ量を全コイル間で同一にするとと
もに、熱延コイルの側面から立ち昇る空気の上昇流が均
等になるように空気を吹きつけることを特徴とする熱延
コイルの冷却方法。 - 【請求項3】 コイルの側部表面における冷却空気を合
流させた熱気流の上昇速度の平均が少なくとも1m/s
となるように冷却空気の吹き付けを行うことを特徴とす
る請求項1または2に記載の冷却方法。 - 【請求項4】 複数の熱延コイルを整列させた熱延コイ
ル列の両側に、熱延コイル列に沿って送風ダクトをそれ
ぞれ配置し、該送風ダクトの始端に送風ファンを設置す
るとともに、送風ダクトから熱延コイル列の各コイル側
面に指向させた噴射ノズルを、各熱延コイル宛少なくと
も3つ設置した、熱延コイルの冷却装置であって、前記
送風ダクトは、その内部を流れる空気の静圧がダクトの
始端から終端まで均等となる構成とし、また前記噴射ノ
ズルは、コイルの内周面と外周面との中間領域を指向さ
せて設けたことを特徴とする熱延コイルの冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17189097A JP3491127B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-06-27 | 熱延コイルの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP9-81586 | 1997-03-31 | ||
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH10328737A true JPH10328737A (ja) | 1998-12-15 |
| JP3491127B2 JP3491127B2 (ja) | 2004-01-26 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3491127B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100426343B1 (ko) * | 2001-07-23 | 2004-04-08 | 주식회사 포스코건설 | 열연코일의 냉각방법 |
| KR100768311B1 (ko) * | 2001-10-31 | 2007-10-18 | 주식회사 포스코 | 권취코일 냉각장치 |
| KR101259243B1 (ko) | 2010-09-10 | 2013-04-29 | 주식회사 포스코 | 선재코일 냉각장치 |
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| JP2021126670A (ja) * | 2020-02-13 | 2021-09-02 | 日本製鉄株式会社 | 熱延コイルの冷却装置および冷却方法 |
| JP2025026988A (ja) * | 2022-03-24 | 2025-02-26 | Jfeスチール株式会社 | コイル状鋼板の冷却設備 |
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|---|---|---|---|---|
| JP4586699B2 (ja) * | 2005-09-29 | 2010-11-24 | Jfeスチール株式会社 | 熱延コイルの冷却装置 |
| KR102233562B1 (ko) * | 2019-08-21 | 2021-03-30 | 주식회사 이화팬텍 | 권취코일의 균일 냉각을 위한 쿨링시스템 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP17189097A patent/JP3491127B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP3491127B2 (ja) | 2004-01-26 |
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