JPS6214607B2

JPS6214607B2 -

Info

Publication number: JPS6214607B2
Application number: JP15120281A
Authority: JP
Inventors: Akira Aizawa; Osamu Takeuchi
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1981-09-24
Filing date: 1981-09-24
Publication date: 1987-04-03
Also published as: JPS5852416A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はローラクエンチ等の金属冷却装置に関
する。

第１図は従来の焼入を行う冷却装置の一例を示
すもので、加熱炉ａで加熱された処理材ｂを、冷
却装置ｃに設けた上下の溝付ロールｄで搬送しな
がら、処理材ｂの搬送方向と同一方向の噴射水角
をもつた第１スプレーノズルｅからの噴射水ｆを
水冷開始点として給水ノズルｇからの冷却水によ
り焼入又は冷却を行うようにしていた。またこの
冷却装置ｃに冷却能力を向上させるために、防水
カバーｈを取付けることが行われており、それに
よりハツチングで示す如く、処理材ｂを水にて包
むように充満させることが行われている。

しかし、上記従来の冷却装置においては、前記
充満した水が、処理材ｂにおける充満高さｉによ
る水圧と給水ノズルｇによる水圧により、第１ス
プレーノズルｅにて形成されるシート状の水膜ｆ
を突き破り戻り水ｊとなつて処理材ｂの上面を伝
わつて加熱炉ａの耐火材壁ｋの内側に流れ込んだ
り、又処理材ａの下面も同様に伝わり一部は水流
となつて落下するが一部は加熱炉ａ内に流れ込む
という事態が生じていた。

このため、従来の装置においては次のような問
題点を有していた。

(イ) 戻り水ｊが加熱炉ａ内に入り、炉内耐火材を
破損させていた。

(ロ) 戻り水ｊが加熱炉ａ内のロールバーナ（図示
せず）に当り、ロールバーナを破損させてい
た。

(ハ) 戻り水ｊにより加熱炉ａ内温度の低下、及び
その水蒸気による処理材ｂの酸化を生じてい
た。

(ニ) 本来、冷却は水膜ｆより開始されるべきであ
るが、戻り水ｊにより不均一な事前冷却が発生
し、そのため、焼入の場合、処理材ｂがオース
テナイト温度以下となつて焼入ができなくなつ
たり、不均一焼入を生じたり、また不均一冷却
により処理材ｂが大きく変形する事態が生じて
いた。

(ホ) 充満させた水からの戻り水ｊを小さくするた
めに、第１スプレーノズルｅの水圧を５Kgｆ／
cm²以下に下げることは困難であり、そのために
第１スプレーノズルｅの水圧を大きくする必要
上ポンプ電力の増加をまねき、また水量調整範
囲も小さくしか取れない不具合を生じていた。

(ヘ) 冷却装置ｃ内に充満した水の入れ換えがスム
ーズに行われないため、冷却効果が低かつた。

本発明は、上記従来装置のもつ問題点を解決す
べくなしたもので、上下のロールにより搬送され
る高温金属材の表面に、搬送方向に沿つて所定の
傾斜角度で噴射水を噴射する上下の第１スプレー
ノズルを設け、且つ前記上ロールの上側をフロー
排水口を備えた上記カバーで覆うと共に、下ロー
ルの下側をオリフイス板付排水口を備えた下部カ
バーにて覆い、更に前記第１スプレーノズルと該
ノズルに隣接する前記ロールとの間に、該ロール
の外周にわずかの隙間を有して近接するようにし
た戻り水防止板を設けたことを特徴とする金属冷
却装置、に係るものである。

以下本発明の実施例を図面に参照して説明す
る。

第２図〜第４図は本発明の冷却装置の一例を示
すもので、処理材１を矢印方向に搬送するための
溝付ロール２，３を、処理材（高温金属材）１を
上下から挾むようにしかも処理材１の搬送方向に
沿つて所定の間隔を有して複数個設け、更に前記
溝付ロール２，３における処理材１搬入側前部
に、処理材１の上下面に向い且つ処理材１の搬送
方向に対して所定の角度θでシート状の噴射水膜
４を形成する第１スプレーノズル５，６を設け
る。また前記溝付ロール２，３の後部にフラツト
ロール７，８を設ける。なお、前記噴射水膜４の
角度θは一般に略５゜〜30゜とする。

前記上側の溝付ロール２及びフラツトロール７
の略上半分を包囲する上部カバー９を設けると共
に、前記下側の溝付ロール３及びフラツトロール
８の下半分を包囲する下部カバー１０を設け、且
つ前記各カバー９，１０の内側における各ロール
２，７間及び３，８間に、上部給水ノズル１１及
び下部給水ノズル１２を設ける。また最前部溝付
ロール２，３と第１スプレーノズル５，６との間
に溝付ロール２，３の形状に適合するよう形成し
た戻り水防止板１３を設け、且つ前記上下部カバ
ー９，１０の後端部とフラツトロール７，８との
間に戻り水防止板１４を設ける。なお、上記戻り
水防止板１３及び１４における溝付ロール２，３
との間及びフラツトロール７，８との間の隙間は
実験結果から略１mm〜15mmとするのが望ましい。

更に、前記上部カバー９における各ロール２，
７上部を覆う各突形状部１５の頂部にはスリツト
状或いは所要形状のフロー排水口１６を設け、ま
た下部カバー１０における各ロール３，８を覆う
各へこみ形状部１７の底部には開口幅を調整する
オリフイス板１８を備えた排水口１９を設ける。

また、前記上下部カバー９，１０の側方端部２
０，２１を第４図〜第６図に示すように側面にお
いてラツプさせ、且つ該端部２０，２１間にゴム
又はステンレス中空ジヤバラなどにより構成した
シール２２を設け、該シール２２に、減圧弁２３
を経由した気体又は液体等の作動流体を給圧口２
４より供給し、処理材１の厚さ変動に伴う上下部
カバー９，１０の相互間隔の変化を吸収するよう
伸縮しながら側部のシールを行う如く構成する。
図中２５は空気層、２６は軸受を示す。

また、前記給水ノズル１１，１２を第７図に示
すように、上下部カバー９，１０の外側に設ける
ようにしても良い。

上記構成において、第１スプレーノズル５，６
及び給水ノズル１１，１２から冷却水を供給する
と、処理材１の上側の水はフロー排水口１６より
流出して上部カバー９上を側方に流れ、また処理
材１の下側の水はオリフイス板１８により流量を
調整されて排水口１９から排出されることによ
り、冷却装置の内部が第７図中斜線で示すように
冷却水で充満される。このとき、冷却装置内部に
は所要の水圧が発生することになるが、戻り水防
止板１３と溝付ロール２，３との間にわずかな隙
間しか有していないため、隙間からの水がロール
２，３表面に沿つてロール２，３の回転方向に移
動することになり、第１スプレーノズル５，６か
らの噴射水膜４を突き破るようなことがなくなつ
て前方への戻り水の発生が防止される。また前記
隙間を通る水量が少ないために、噴射水膜４とカ
バー９，１０との間に空気層２５が形成されるこ
とになり、よつて第１スプレーノズル５，６から
の噴射水膜４が常に新水状態で処理材１に最初に
当るので、冷却開始点が正確に規制されると共
に、冷却率の向上が図れる。また、カバー９，１
０の後端とフラツトロール７，８との間にも戻り
水防止板１４を設けているので、後方への戻り水
の発生も防ぐことができる。

また、噴射水膜４への外乱がないため、実験結
果によれば、第１スプレーノズル５，６の水圧を
0.5Kgｆ／cm²位まで低下して操業することがで
き、冷却能の制御範囲が大幅に拡大され、熱処理
の範囲が拡大すると共に、処理材１の変形を小さ
くすることができる。又、第１スプレーノズル
５，６に冷却水を供給するポンプの動力も低減さ
れる。

更に、第１スプレーノズル５，６及び給水ノズ
ル１１，１２からの冷却水が常にフローされるよ
うになつているので、冷却装置内の水温を適正に
保ち均一な冷却を行わしめると同時に、連続的な
新水の供給により能率的な冷却を行うことができ
る。

尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるもの
ではなく、第１スプレーノズルを処理材出側後端
部にも設けて後方への戻り水の発生をより確実に
防止するようにしても良いこと、戻り水防止板を
ロールとの隙間が調整できるように取付けるこ
と、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ること、等は勿論である。

上述した本発明の冷却装置によれば、下記の如
き優れた効果を奏し得る。

() 戻り水防止板により、戻り圧力水の流出を
防止して戻り水を生じさせないようにしている
ことにより、 (i) 処理材の冷却開始点が均一となり、冷却む
らの発生を防止することができ、均一な冷却
が可能となる。

(ii) 加熱炉等に対する悪影響を排斥することが
できる。

(iii) 第１スプレーノズルからの加熱炉が常に新
水として処理材に最初に当るため、冷却率が
向上する。

() 戻り水の防止により第１スプレーノズルの
水圧を低くして操業を行うことができ、冷却能
の制御範囲が大幅に拡大されて熱処理の範囲を
拡大することができると共に、処理材の変形を
小さくすることができ、また第１スプレーノズ
ルに冷却水を供給するポンプの動力も低減され
る。

() 上記カバーにフロー排水口を設け且つ下部
カバーにオリフイス板付排水口を設けているこ
とにより、冷却装置内部を常に新水で満して冷
却率の向上を図ることができ、しかも処理材の
上下部を同一の冷却率で冷却することができて
処理材の変形防止と操業の安定化が図れる。

() 冷却装置側面に、上下部カバー間のシール
を行う装置を設けて処理材の厚さ変化時も水封
できるようにしておけば、給水量の低減を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷却装置の一例を示す側面図、
第２図は本発明の一実施例を示す側面図、第３図
は第２図の矢視図、第４図は第２図の矢視
図、第５図は側部シールの説明図、第６図は第５
図のシールが縮んだ状態を示す説明図、第７図は
第２図の給水ノズルが上下部カバーの外側に設け
られた点が異なるのみであり、本発明の作用を示
した説明図である。１は処理材、２，３は溝付ロール、４は噴射水
膜、５，６は第１スプレーノズル、７，８はフラ
ツトロール、９は上部カバー、１０は下部カバ
ー、１１，１２は給水ノズル、１３，１４は戻り
水防止板、１６はフロー排水口、１８はオリフイ
ス板、１９は排水口、２２はシールを示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１上下のロールにより搬送される高温金属材の
表面に、搬送方向に沿つて所定の傾斜角度で噴射
水を噴射する上下の第１スプレーノズルを設け、
且つ前記上ロールの上側を排水口を備えた上部カ
バーで覆うと共に、下ロールの下側をオリフイス
板付排水口を備えた下部カバーにて覆い、更に前
記第１スプレーノズルと該ノズルに隣接する前記
ロールとの間に、該ロールの外周にわずかの隙間
を有して近接するようにした戻り水防止板を設け
たことを特徴とする金属冷却装置。