JPS5941490B2 - 熱鋼板の冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼板の冷却装置に係り、特に制御冷却法が適用
可能とされた熱鋼板の冷却装置に関する。

一般的に熱鋼板の急速冷却手段としてはローラークエン
チ設備が広く用いられており、この冷却装置によれば鋼
板を溝のついたロールで拘束して連続的に送りながら冷
却するものであり、冷却ノズルはその長手方向が鋼板の
進行方向と直角に配置されている。

従って冷却液は鋼板上を進行方向へ流動し、最初のノズ
ルで冷却された鋼板は板の進行方向に順次設置された別
のノズルにより更に冷却されるようになっている。

ところがこのような冷却装置においては、大量の冷却液
を板長方向に沿って鋼板の上下面に流すために鋼板の上
面に冷却液が残留して層を形成するものであった。

このためかなりの高圧噴射によりこの残留液を排除しな
けれは液体と鋼板との間に形成される蒸気膜を取り去る
ことができず、冷却効果が低くなると共に、鋼板の上面
と下面の冷却能が互いに異なり鋼板の反りを発生させる
原因となるものであった。

また鋼板の冷却においては焼入れを行なうだけでなく、
冷却能を冷却途中で変化させるいわゆる制御冷却手段が
切望されている。

この制御冷却法には任意の温度で冷却を停上する冷却方
法あるいは強制冷却及び空冷または強制空冷の繰り返し
から成る断続冷却法等があるが、従来の冷却装置では冷
却液体が鋼板上をその進行方向へ高速で流れ、板上に液
体層が生ずるため冷却開始後任意の時点で冷却能を変化
させるこさができないものであった。

本発明は上記事実を考慮し、冷却能を向上すると共に鋼
板の上下面において冷却能力を同一とし、かつ各種の制
御冷却法が適用可能な熱鋼板の冷却装置を目的とするも
のであり、熱鋼板に近接して冷却ノズルを熱鋼板の進行
方向へほぼ平行に配置し、冷却媒体を熱鋼板の板幅方向
へ流して所期の目的を達成するものである。

第１図は本発明における第１実帷例の主要部が示されて
おり、鋼板１０の上面及び下面にはそれぞれ鋼板１０の
長手方向に所定間隔をおいて押えロール１２Ａ、１２Ｂ
、１４Ａおよび１４Ｂが配置されて鋼板１０と接してい
る。

これらの押えロールは図示しない１駆動装置により鋼板
１０を矢印穴方向へ所定速度で移動させるようになって
いる。

この押えロール１２Ａ、１２Ｂ間には鋼板１０の一側に
ヘッダー１６が配置されており、このヘッダー１６には
長手方向が鋼板１０の進行方向とされたノズル１８が設
けられて鋼板１０と近接しており、このノズル１８のス
リット状噴出部からは矢印Ｂに示されるごとく冷却液が
鋼板１０の進行方向と直角方向へ噴出されるようになっ
ている。

この冷却液体は鋼板１０の上面への入射角は冷却液が鋼
板表面から跳ねることのないよう設定されている。

このように構成された本実施例においてはノズル１８か
ら噴出される冷却液が鋼板１０の幅方向へ移動すると共
に押えロール１２Ａ、１２Ｂによってこれらの押えロー
ルを越えて鋼板１０の長手方向へ流出しないようになっ
ているが、冷却液が押えロール１２Ａ、１２Ｂを越えて
流出させようとする場合には押えロール１２の一部へ押
えロールの軸線回りに溝を刻設することにより容易に可
能となる。

このようにノズル１８の長手方向を鋼板１０の進行方向
とほぼ平行とすることにより冷却液は板幅方向にのみ流
れ、この冷却液の流れる長さは板長方向に流れる場合に
比べて短かいので鋼板上に冷却液が滞留することはなく
液量、液圧が少ない場合にも従来装置と同等の冷却効果
を得ることができる。

また押えロール間において冷却液を板幅方向へ流すので
、板長方向にノズルの長手方向長さ分だけの等冷却速度
区域を設けることができ、このような等冷却速度区域を
鋼板の長手方向に複数設けることにより各区域の冷却媒
体の種類、量、圧力等を変化させればそれぞれの冷却区
域で所望の冷却特性を得ることができ制御冷却が可能と
なる。

次に第２図は本発明の第２実症例が示されており、この
実施例は板幅が広く単一のノズルでは板幅方向に均一な
冷却が不可能な場合に最適なものとなっている。

この実施例では前記実施例におけるヘッダー１６、ノズ
ル１８の他に更にヘッダー１６Ａ１ノズル１８Ａが板幅
方向のほぼ中央部に前記ヘッダー１６、ノズル１８と平
行に配置されている。

従ってこの実施例では板幅が大きい場合にも板幅方向に
均一な冷却を行なうことが可能となっている。

なおノズル１８から噴出する冷却液が鋼板１０の幅方向
端部から正確に流動しない場合には板幅端部に冷却液の
流れない部分が生じ幅方向の均一な冷却が不可能となる
虞れがある。

これを防止するためには加熱鋼板を冷却装置に挿入する
前に縦型ロールを鋼板の幅方向に設置する等の手段によ
りノズル１８から噴出する冷却液が鋼板の幅方向端部か
ら流入するべく進行位置を決定することが好ましい。

鋼板は冷却装置内では適当なガイド等を用いて予め決定
した進行方向から外れないように進行させることができ
る。

またノズルを鋼板の幅方向に移動可能とし冷却される鋼
板の板幅に応じて移動し、鋼板の板幅方向端部を確実に
冷却する構造としてもよい。

なお第２図中符奇２４は押えロールを１駆動するための
駆動装置である。

次に第３図は本発明の第３実施例が示されており、この
実施例においては前記第２実施例に加えて更に鋼板１０
の下面に同様なヘッダー及びノズルが設けられている。

すなわち鋼板１０の端部付近には上下にヘッダー１６，
２６．ノズル１８゜２８が、鋼板１０の板幅方向はぼ中
央部にはヘッダー１６Ａ、２６Ａ、ノズル１８Ａ、２８
Ａがそれぞれ設けられて鋼板１０の上下面を同一条件で
冷却するようになっている。

なお第３図中符号３０はノズル１８，１８Ａ。

２８及び２８Ａから噴出された冷却液が冷却装置外に噴
出することを防ぐための受板である。

また上側のヘッダー１６，１６Ａ及び駆動装置２４は機
台３２から垂下された油圧シリンダー等の昇降装置３４
により上下動されて鋼板１０の板厚変更に対処できるよ
うになっている。

次に第４図は本発明の第４実施例が示されており、この
実施例において矢印入方向に進行する鋼板１０の上下面
にはそれぞれ１２Ａ乃至１２Ｈ・１４Ａ乃至１４Ｈの押
えロールが所定間隔毎に対向して配置されており、これ
らの押えロール間には上下面に１６Ａ乃至１６Ｇ、２６
Ａ乃至２６Ｇのヘッダー及びこれらのヘッダーに連続さ
れてその長手方向が鋼板の進行方向とされたスリット状
ノズル１８Ａ乃至１８Ｇ、２８Ａ乃至２８Ｇが配置され
てそれぞれ冷却液を鋼板１０の進行方向と直角方向に噴
射するようになっている。

またこれらのヘッダーにはそれぞれ別個の流量調節弁３
６を介して給液装置３８が連続されてヘッダーへ冷却液
を供給するようになっており、これらの流量調節弁３６
はそれぞれ流量制御装置４０によりその流量を調節され
るようになっている。

なお鋼板１０の上側に配置された各ヘッダー及び押えロ
ールはそれぞれ昇降装置３４Ａ乃至３４Ｇにより上下動
を可能とされて板厚の変更に対処するようになっている
。

この実施例においては第４図に示されるごとく鋼板の上
流側から設置しであるノズル１８Ａ乃至１８Ｄ及び２８
Ａ乃至２８Ｄが冷却水を噴射しており、ノズル１８Ｅ乃
至１８Ｇ、２８Ｅ乃至２８Ｇは冷却水の噴出が停止され
ている。

従って加熱鋼板１０は押えロール１２Ａ、１４Ａから搬
入された後ノズル１８Ｄ、２８Ｄを通過するまでは連続
的に冷却され、その後押えロールｉ ２Ｅ 、 １４Ｅ
を通過した後は空冷となり液体冷却停止後放冷とされて
いる。

この地金てのノズルを使用したり、入口側の冷却能力す
なわち冷却水流量を多くし出口側を少なくして出口側に
向って冷却能を低めたり、ノズルを部分的又は間欠的に
使用して断続冷却を成す等の制御冷却が可能となる。

次に第５図は鋼板の上下にそれぞれ一個のスリットノズ
ル１８ 、２８を設けて板厚５０關の鋼板を９３０℃に
加熱した後に板厚中心部が８００°Ｃから５００°Ｃに
降下するまでの平均冷却速度をノズル直下から板幅方向
へ計測したグラフが示されており、上下一対のスリット
タイプノズルにより板幅方向へ約５００ｍｍの等冷却速
度域が得られることが判明した。

また第６図は上下一対のスリットノズルを６００ｍｍの
間隔で二組設けた場合に第５図と同様な冷却速度を測定
したグラフであり、二組のノズルを使用することにより
更に等冷却速度域が増加している。

従って板幅に応じて一個又は複数個のノズルを配置すれ
ば鋼板の全幅方向に渡って均一な冷却が可能であること
が判明した。

なお上記各実施例においてはノズルカ堵１刊長い噴出口
を有するスリットタイプであるものについて示したが、
本発明はこれに限定するものではなくノズルからの冷却
液噴出部の長手方向が実質的に鋼板進行方向と平行とな
ればよく又冷却媒体に液体を用いることも必須の条件で
はなく気体と液体を混合して噴霧冷却及び気体だけを用
いた冷却も当然使用可能である。

以上説明したごとく本発明に係る熱鋼板の冷却装置はノ
ズルの長手方向を熱鋼板の進行方向とほぼ平行として冷
却媒体を熱鋼板の板幅方向へ流すことにより板幅及び板
長方向に一定の冷却能を有する冷却帯を鋼板の進行方向
に一個又は複数個設けることが可能となって冷却能を冷
却途中で変化させる制御冷却、特に焼入れ途中において
放冷したり断続冷却等の特殊な制御冷却が容易に実施可
能となる。

また冷却液を板長方向へ流す場合に比べて極めて少量で
事足り、鋼板の上面に冷却液が滞留することがなく上下
面の冷却能を等しぐすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る熱鋼板の冷却装置の第１実施例を
示す斜視図、第２図は第２実施例を示す平面図、第３図
は第３実施例を示す側面図、第４図は第４実施例を示す
系統図、第５，６図は各種条件における冷却速度を示す
グラフである。 １０・・・・・・鋼板、１２，１４・・・・・・押えロ
ール、１６・・・・・・ヘッダー、１８・・・・・・ノ
ズル、２６・・・・・・ヘッダー、２８・・・・・・ノ
ズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 走行中の熱鋼板に接近して冷却ノズルを配置し、こ
   のノズルの長手方向を熱鋼板の進行方向とほぼ平行とし
   て冷却媒体を熱鋼板の板幅方向へ流すことを特徴とした
   熱鋼板の冷却装置。