JPS5950409B2 - 圧延材冷却方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ホットストリップルミル、厚板ミル等の熱間
圧延ラインにおいて用いられて好適な圧延材冷却方法に
関する。

一般に熱間圧延ラインにおいては、加熱炉において所定
の圧延温度に加熱されたスラブが、粗圧延機、仕上圧延
機において圧延されて、所定の板幅、板厚のストリップ
となった後、巻取機に巻きとられるようになっている。

ここで、ストリップが仕上圧延機においてＡ３変態点以
上の圧延温度（７５０℃〜９００℃）で仕上げ圧延され
た後、巻取機に巻き取られるまでの間に、材質上要求さ
れる温度（５００℃〜６００℃）にまで冷却される。

そこで、従来、仕上圧延機と巻取機との間には、ストリ
ップを冷却可能とする冷却装置を備えるホットランテー
ブルが配置されている。

第１図は、ホットストリップ圧延ラインにおける従来の
冷却装置を示す説明図である。

仕上圧延されたストリップ１は、テーブルローラー２に
よって搬送される間に、通板路の上下に設置されている
上部ヘッダ３、下部ヘッダ４から供給される冷却流によ
って所定温度に冷却されるようになっている。

ここで、下部ヘッダ４は、ストリップ１の下面に対向す
るノズルから冷却流をスプレ一方式によって供給し、上
部ヘッダ３は、ストリップ先端部の通板時におけるノズ
ルの干渉を防止すべく通板時からＬ （１，５〜２ｍ）
だけ離間した状態でも、水流が拡散することのないラミ
ナ一方式によって冷却流を供給している。

また、上部ヘッダ３および下部ヘッダ４は、それぞれ数
本の集合によって複数の冷却セクションを形成し、各冷
却セクションに備えられているバルブ５，６を介して、
ストリップへの冷却流の供給量を制御し、ストリップの
冷却温度を制御可能としている。

しかしながら、従来の冷却装置における熱伝達率は、冷
却流の供給量を多くしても、１０００Ｋｃａｌ／ｍ２ｈ
ｒ’ｃ程度に低い。

そこで、従来の具体的な冷却装置にあっては、その冷却
効率が低いことから、例えば冷却セクション総数が１１
程度をも必要とされ、冷却装置の全長は１７０ｍ、冷却
水の供給量は７２００ｍ”／ｈｒ、冷却水圧送パイプは
３４０ＫＷのものを３台も必要というように、設備が大
型化するという問題点がある。

本発明は、上記従来の問題点にかんがみなされたもので
あって、冷却効率が高く、設備を縮小化することができ
る圧延材冷却方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る圧延材冷却方
法は、被冷却体に水膜流を接触させることによって被冷
却体を冷却する水膜流冷却方式による熱伝達率が１０．
０００Ｋｃａｌ／ｍ２ｈｒ’ｃ 〜１５．０ＯＯＫｃａ
ｌ／ｍ２ｈｒ℃程度に高いことに着目してなされたもの
であって、圧延材の上下面に対して近接する水膜流形成
位置に停留する上部ヘッダおよび下部ヘッダおよび両ヘ
ッダの噴出口部に設けた圧延材面に沿う平板状ガイドに
よって、圧延材の上下面に接する水膜流を形成し、水膜
流によって圧延材を冷却可能とする圧延材冷却方法であ
って、前記上部ヘッダは、圧延材の先端部通板時に、前
記水膜流形成位置に対する上方位置に停留し、圧延材上
面にラミナーフロ一式冷却流を供給可能とするようにし
たものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、本発明に係る圧延材冷却方法が適用されるホ
ットストリップ圧延ラインの冷却装置を示す説明図であ
り、ストリップ１を通板するテーブルローラー２の通板
路の上下には、上部ヘッダ装置１０および下部ヘッダ装
置３０が配設されている。

第３図は、上部ヘッダ装置１０の具体的構成を示す説明
図である。

テーブルローラー２が形成するストリップ通板路の両側
部には架台１１とガイドフレーム１５とが固定配置され
ている。

架台１１の上部には位置調整ジヤツキ１２が備えられて
いる。

ガイドフレーム１５の上部には、上下動モーター１６、
上下動モーター１６によって駆動されるスプロケット１
７が配設され、スプロケット１７にはチェーン１８が巻
き回わされ、チェーン１８の一端には水平状態の支持ビ
ーム１３が連結されている。

支持ビーム１３は、上下動モーター１６の駆動により、
スプロケット１７、チェーン１８を介して、ガイドロー
ラー１４をガイドフレーム１５に備えられているガイド
レール１５Ａに沿って転動させつ・、第３図に実線で示
す水膜流形成位置と、２点鎖線で示す上方位置との距離
１の間を上下動可能となっている。

なお、水膜流形成位置に停留する支持ビーム１３は、位
置調整ジヤツキ１２によってその上下方向停留位置を調
整可能とされている。

支持ビーム１３の下部には、上部ヘッダ１９が固定され
ている。

上部ヘッダ１９には、ストリップ通板路幅方向所定位置
に開口するノズル２０が備えられ、ノズル２０の噴出口
部には平板状ガイド２１が一体化されている。

ノズル２０は、スリットノズルもしくは円管ノズルとさ
れ、上部ヘッダ１９が上方位置に停留する場合に、スト
リップの上面に対してスリットラミナーフローもしくは
ロッドライクフロー等のラミナーフロ一式の冷却流を供
給可能となっている。

また、平板状ガイド２１は、上部ヘッダ１９が水膜流形
成位置に停留）する場合に、ストリップ１の上面との間
に間隙Ｈを形成し、ノズル２０から噴出する水流をこの
間隙において水膜流とし、ストリップ１を高い熱伝達率
で冷却可能としている。

上部ヘッダ１９には回転継手２２、中間配管２３を介し
て木本管２４°が連結されている。

なお、第３図において２５はテーブルローラー２を駆動
する搬送モーターを示している。

上記上部ヘッダ装置１０の作用は以下の通りである。

ストリップ１の先端通板時には、上部ヘラ・ダ１９は第
３図に２点鎖線で示される上方位置に停留し、ノズル２
０を介して、ラミナーフロ一式冷却流を供給することに
より、ストリップ１をその上面から冷却する。

なお、このストリップ１の先端通板時に、ストリップ先
端部がフライングを起す場合にも、テーブルローラー２
に対して上部ヘッダ１９は上方に大きく離間しているこ
とから、ストリップ先端部が上部ヘッダ１９のノズル２
０に接触することなく、ストリップを円滑に通板し、か
つ冷却することができる。

ストリップ先端部が巻取機に巻き取られ、ストリップが
定常状態で通板される場合には、上下動モーター１６が
駆動されて支持ビーム１３が位置調整ジヤツキ１２によ
って位置決めされて、第３図に実線で示される下方位置
に移動し、上部ヘッダ１９は水膜流形成位置に停留する
。

この水膜流形成位置においては、上部ヘッダ１９のノズ
ル２０から噴出する冷却流は平板状ガイド２１がス）
ＩＪツブ１が上面との間に形成する間隙Ｈにおいて水膜
流を形成し、高い熱伝達率でストリップ１をその上面か
ら冷却する。

なお、このホットストリップ圧延ラインが、シードバー
をオンラインで順次接合し、連続的に圧延する完全連続
圧延ラインである場合には、ストリップ１は数コイルあ
るいは数ロットにわたって仕上圧延機と巻取機との間で
張力を受けつ・定常的に通板されることから、上部ヘッ
ダ１９は、水膜形成位置への停留が長期的に持続され、
ストリップ１を連続的に高い熱伝達率で冷却。

可能となる。

第４図は、下部ヘッダ装置３０の詳細な構造を示す説明
図である。

下部ヘッダ３１の上部には、ストリップ通板路の幅方向
所定位置にノズル３２が設けられ、ノズル３２には平板
状ガイド３３が一体化されている。

平板状ガイド３３は、ストリップ通板路を通板されるス
トリップの下面との間に所定の間隙を形成し、ノズル３
２から噴出する水流をストリップ通板方向および文通根
方向に流通させつ入ストリップ１の下面に接する水膜流
を形成可能としている。

平板状ガイド３３の両端部には、それぞれテーブルロー
ラー２の外周部に所定の間隙を介して対向するローラー
ガイド３４が一体化されている。

ローラーガイド３４は平板状ガイド３３とストリップ１
の下面との間から流出する冷却水をテーブルローラー２
の外周部に供給し、テーブルローラー２を冷却可能とし
ている。

更に、平板状ガイド３３の両側部上面には、平板状ガイ
ド３３とストリップ１の下面とのなす間隙の両側部にお
いて水膜流に対する側壁を形成するサイドガイド３５が
配設されている。

サイドガイド３５は、サイドガイドシフトシリンダ３６
の作動によってストリップ板幅方向に移動し、各種板幅
のストリップ１に対して適切な幅の水膜流を形成可能と
している。

上記下部ヘッダ装置３０の作用は以下の通りである。

ストリップ１の通板時には、ノズル３２から噴出する冷
却水が、平板状ガイド３３によってストリップ１の下面
に接する水膜流となり、ストリップ１をその下面から高
熱伝達率で冷却する。

また、ストリップを冷却した冷却水は、ローラーガイド
３４によってテーブルローラー２の外周部を流下し、テ
ーブルローラー２をも冷却する。

また、ストリップ１の板幅が変更される場合には、サイ
ドガイドシフトシリンダ３６の作動により、サイドガイ
ド３５を板幅方向に移動し、水膜流の形成領域が変更さ
れる。

以上のように、上部ヘッダ装置１０および下部ヘッダ装
置３０を備える上記実施例によれば、ストリップは水膜
流冷却方式によって高い熱伝達率で冷却されることから
、冷却装置の全長が短縮化され、装置の保全性、ストリ
ップの通板性が良好となるとともに、圧延ライン長が短
縮化され、また、ストリップへの冷却水の供給量の減少
が可能となり、供給冷却水の原単位および電力原単位の
低減を図ることが可能となる。

また、上部ヘッダ装置１０は、スｌ−ＩＪツブ先端部通
板時に上方位置に停留し、ラミナーフロ一式冷却流によ
ってストリップを冷却可能としていることから、ストリ
ップを円滑に通板し、かつ冷却することができる。

なお、上記実施例における下部ヘッダ装置３０において
は、ノズル３２から噴出する冷却水を平板状ガイド３３
においてストリップ通板方向の両方向に分流させて水膜
流を形成する場合について説明したが、第５図に示す下
部ヘッダ装置４０のように、下部ヘッダ４１のノズル４
２から噴出する冷却水を、ストリップ通板方向の一方向
に流出し、平板状ガイド４３によって水膜流を形成する
ようにしても良い。

なお、第５図において４４はテーブルローラー２を冷却
可能に冷却水を案内するローラーガイドを示している。

また、本発明に係る圧延材冷却方法におけろ水膜流は、
上記実施例におけるように、ストリップ通板方向に形成
するものでなく、ストリップ板幅方向に形成するもので
あっても良い。

また、本発明に係る圧延材冷却方法はホットトリップ圧
延ラインにおいてのみ適用されるのでなく、厚板ミルラ
インにおいても適用可能である。

以上のように、本発明に係る圧延材冷却方法は、圧延材
の上下面に対して近接する水膜流形成位置に停留する上
部ヘッダおよび下部ヘッダによって、圧延材の上下面に
接する水膜流を形成し、水膜流によって圧延材を冷却可
能とする圧延材冷却方法であって、前記上部ヘッダは、
圧延材の先端部通板時に、前記水膜流形成位置に対する
上方位置に停留し、圧延材上面にラミナーフロ一式冷却
流を供給可能とするようにしたので、冷却効率が高く、
設備を縮小化することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例に係る圧延材冷却方法を示す側面図、第
２図は本発明に係る圧延材冷却方法の１実施例を示す断
面図、第３図は同実施例における上部−・ラダ装置の詳
細を示す正面図、第４図は同実施例における下部ヘッダ
装置の詳細を示す斜視図、第５図は下部ヘッダ装置の変
形例を示す断面図である。 １・・・・・・ストリップ、１０・・・・・・上部ヘッ
ダ装置、１９・・・・・・上部ヘッダ、２０・・・・・
・ノズル、２１・・・・・・平板状ガイド、３０・・・
・・・下部ヘッダ装置、３１・・・・・・下部ヘッダ、
３２・・・・・・ノズル、３３・・・・・・平板状ガイ
ド、３４・・・・・・ローラーガイド、３５・・・・・
・サイドガイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧延材の上下面に対して近接する水膜流形成位置に
   停留する上部ヘッダおよび下部ヘッダおよび両ヘッダの
   噴出口部に設けた圧延材面に沿う平板状ガイドによって
   、圧延材の上下面に接する水膜流を形成し、水膜流によ
   って圧延材を冷却可能とする圧延材冷却方法であって、
   前記上部ヘッダは、圧延材の先端部通板時に、前記水膜
   流形成位置に対する上方位置に停留し、圧延材上面にラ
   ミナーフロ一式冷却流を供給可能とする圧延材冷却方法
   。