JPS6223937A - 連続焼鈍処理における鋼帯の冷却方法および冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、連続焼鈍ライ／における鋼帯の冷却方法お
よび冷却装置に関するものである。

一般に表面処理用原板や深絞他用ｉｆａ板などは、−□
冷間圧延後、所定の機械的性質を付与するために、加熱
、均熱および冷却などの熱処理を順次に施すいわゆる連
続焼鈍が施される。

ところで最近では、板厚０．３關以下の極薄材の需要が
増加していることもあって、上記連続焼鈍゛パラインに
おける通板速度の高速化および高処理能力化が進んでい
る。従って炉設備も必然的に長大なものとなり、建設費
や設置スペースなど設備建設上の問題の他、以下に述べ
るような操業上の問題があった。

すなわち炉の長大化に伴い炉の熱慣性が増大し、熱処理
条件の変更に長時間を要することの他、鋼帯の蛇行やヒ
ートバックルなどの様々な点で、従来炉以上の問題が生
じてきたのである。

この発明は、上記したような炉操業の高速化に°゛″伴
って派生しＣくる種々の問題点の中で、とくに゛最終冷
却に関する問題の有利な解決を図ろうとするものである
。

（従来の技術） 連続焼鈍処理に採用されている冷却方法としＣは、ガス
ジェット冷却、ロール冷却および浸漬冷却などがある。

このうちガスジェット冷却は、冷却された雰囲気ガスを
鋼帯に吹付けることによって、またロール冷却は、内部
に冷媒を通したロールに鋼帯を巻付けることによって、
さらに浸漬冷１゛□却は、冷却水槽に鋼帯を浸漬させる
ことによってそれぞれ冷却するもので、冷却速度はガス
ジェット冷却、ロール冷却ついで浸漬冷却の順に大きく
なる〇 従って連続焼鈍ラインの冷却帯において、再結゛晶温度
から大気中で酸化しない温度まで冷却する場合、高温側
ではガスジェットおよび／またはロール冷却を、一方低
温側では浸漬冷却を用いるのが最も効率的であると考え
られている。

かかる浸漬冷却に関しては、こｎまでにも種々“の方法
が提案さｎている。たとえば、持分ＩＴｒ４５７　′−
１１９８１号および同５７−１１９３８号各公報に開示
の方法は、複数の冷却水槽を用い各水槽の注水制御を行
うことによって、またスプレー冷却やミスト冷却と組合
わせることによって、それぞれ鋼帯を効率よく冷却する
と共に、冷却後の水温をできるだけ高めて温水としての
有効利用も併せて図ったものである。

（発明が解決しようとする問題点） 浸漬冷却は通常、鋼帯中の飽和固溶炭素ｆＩｔの変■化
量が少なくなる２５０〜３００’Ｃ程度の温度がら大気
中でテンパーカラーの発生しない温度までの冷却に適用
される。従来、かがる浸漬処理による冷却速度が速すぎ
ると、固溶炭素による時効性の問題が懸念されたが、最
近では非時効性の材料１′とし”ＣたとえばＮｂ添加極
低炭素鋼など予め第８元素で固溶炭素を固定した素材が
用いられるようになった。従って冶金的には冷却速度を
いかに高くしてもそれほど問題にならなくなってきてお
り、むしろ高速化、高生産能率化などの面がら、最終□
゛冷却における冷却速度の一層の向上が望まれていする
０ しかしながら上記した如き要望に対して、従来の浸漬冷
却は、次のような問題を残し′Ｃいた。

（１）冷却液の温度上昇を抑制するためには、冷却水・
槽中への冷却水の補給が不可欠であるが、この場合水槽
内の水の流れは上層部に止まり、下部では水の動きはほ
とんどないことから、高温の鋼帯が冷却水中に浸漬され
る際に鋼帯表面には蒸気膜が発生し、この蒸気膜の除去
、破壊が困難なため、１・・冷却効率には自ら限界があ
った。それ故、冷却処理の高速化、高能率化を図るため
には、浸漬冷却装置の大型化が余儀なくされ、建設費、
設置スペースなどの面での不利が大きかった。さらに既
設設備の改善によって高速化を図ることはほとんど１゛
不可能に近かった。

（２）上記のように浸漬水槽内の水の動きが不均一であ
るため温度むらが生じ、鋼帯に悪影響を与える。

（８）浸漬冷却水槽から排出される冷却水を温水として
再利用する場合には、浸漬槽を少なくとも２槽２″とし
てカスケード制御を行わねばならず、従ってＩ装置がさ
らに大型化するだけでなく、複雑なｆｌｉｔ制御も必要
となる。

この発明は、上記の諸問題を有利に解決するもので、最
終冷却における効率のよい冷却方法を、−その実施に用
いて好適な冷却装置と共に提案することを目的とする。

すなわちこの発明は、連続焼純ラインの冷却ゾーンを通
過させた鋼帯を、冷却液を用いて最終冷却するに際し、
該冷却液を、鋼帯の冷却方向とは゛゛逆向に、しかも該
鋼帯の表裏面に沿う整流として強制流動させることを特
徴とする連続焼鈍処理におけるｍ帯の冷却方法である。

またこの発明は、連続焼鈍ラインの冷却ゾーンを通過さ
せた鋼帯に、冷却液による最終冷却を施゛□す冷却装置
であって、鋼帯の表裏面に沿う冷却液の強制流を導く整
流板を、該鋼帯の表裏面から冷却液の流路を隔てて対設
し、該整流板には、鋼帯の走行方向の下流側に冷却液の
供給口を、他方上流側に排出口をそれぞれ設けたことを
特徴とする特許連続焼鈍炉における鋼帯の冷却装置であ
る。　　□以下この発明を具体的に説明する。

（作用） 第１図に、この発明に従う冷却要領を模式で示す。同図
に示したところにおいて、記号Ｓは鋼帯で上方に移動し
ている。またＷは整流された冷却水であって、鋼帯Ｓの
側方から供給さｎｚ＃ｉ＊ｓと接する位置で下方に向き
を変更させ’ｒ：ＳＭ帝Ｓの走向方向とは逆向きに流動
させるしくみとする。

上述したように、冷却水全体をａ帝ｓの走行に１″対向
させて強制的に流動させることにより、従来の浸漬方式
のように冷却水が淀むこともなく、また仮に鋼帯表面に
蒸気膜が生成したとしても速やかに除去または破壊させ
得るので、効率の良い冷却ができるわけである。

ここで鋼帯Ｓの速度をｖｓ（ｍ／ｓ　）　、他方冷却水
の速度をｖＷ（ｍ／ｓ　）とし、下方側を正の向きとす
ると冷却水Ｗの鋼帯Ｓに対する相対速度Ｖｒ（ｍ／Ｓ）
は次式で表わされる。

Ｖ−Ｖ−Ｖ　　　　　川・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（１）　　　　　　”ｒ　　　　Ｗ　　　　Ｓ かかる相対速度Ｖｒと熱伝達係数α（１（ｃａｌ／が・
ｈ　、６ｃ　）との関係について調べた結果を、第２図
に示したが、同図に示したとおり、熱伝達係数αは相対
速度ｖｒに比例して大きくなり、両者の関係は次式で近
似されることが判明した。

α−５６００Ｖ　　・　　・・・・・・・・・・・・・
・・（２）ここにたとえば相対速度Ｖｒを１０ｍ／ｓと
した場合を考えると、このときの熱伝達係数αは２６８
００　ｋｏａｌ／ｍ’−ｈ・’ｃとなる。

この点、従来の浸漬冷却における熱伝達係数は、第８図
に示したとおり高ｋ　５０００　ｋｏａｌ／ｍ”−ｈ−
”Ｃであり、この発明の冷却方法と比較すると数分の１
以下にすぎない。

（実施例） まずこの発明の冷却装置について説明する。

第４図に、この発明の好適例を断面で、また第５図には
その要部を斜視面で示し、図中番号１ａ。

１ｂは、冷却液を鋼帯Ｓの表裏面に沿ってすなわち整流
として導くための整流板であり、鋼帯Ｓの１両面に平行
に設置されている。Ｐａ、！ｂ、８ａ７８ｂはいずれも
シールロールで、鋼帯Ｓの走行方向先後端部における冷
却液の流出防止を司る。４ｂは、整流板１ｂの両側に設
けられたシール部であって、これと同じものが整流板１
ａの両側にも設５□　　けられていて、両者をそれぞれ
接合することによって側面からの冷却液の漏洩を防止す
ると共に、整流板１　ａ　＃　１　ｂ同士の位置決めの
機能もそなえている。

５ａ、５ｂはそれぞれ、整流板１ａ、１ｂに設置“。

けられた冷却液の供給口、また６ａ　、６ａは排出口で
ある。

なおフａ、７ｂは、冷却液供給のための加圧ポンプ、８
，９はそれぞれデフレクタ−ロールであるＯ さて供給口５ａ　、５ｂから整流板内に導入された冷却
液は、鋼帯Ｓと整流板１ａ、１ｂとで形成された間隙す
なわち流路を鋼帯Ｓの走行方向とは逆向きに流動し、整
流板１ａｔｌｂの他端に設けられた排出口ｅａ、Ｑｂか
ら排出されるわけであ３゛るが、このように鋼帯Ｓと整
流板１ａ　、ｌｂとの１間の比較的狭い間隙を強制的に
流動させることにより、効果的な冷却が実現されるので
ある。

第６〜８図に冷却装置の他の実施例を示す。第６図は、
第４図に示した整流板を鋼帯Ｓの走行う゛インに８ｉ取
付けた例、また第７図および第８図に示したものは、整
流板をそれぞれＵ字形、Ｗ形とした例である。

第４図に図解した冷却装置を用い、次の条件下に鋼帯の
最終冷却を行った。

・鋼帯寸法　　　　　厚み：Ｑ、８ｍ、幅＋９００１ｍ
・処理量　　　　　　６０　ｔ／ｈ ・冷却開始温度　　　１５０℃ ・供給冷却水温度　　８０°Ｃ ・鋼帯冷却後温度　　６０°Ｃ ・冷却水の流路厚み　約６關 上記の処理に要した冷却水量は約４０　ｔ／ｈ　、また
冷却水出側温度は約７０″Ｃであった。

かかる冷却処理によって鋼板は幅方向に均一に冷却さｎ
ていて、冷却むらや蒸気膜の発生に起因″。

した悪影響は全く認められなかった。

なお従来の浸漬法によって上記の量の綱帯を処理するの
に要する冷却水量は約６０　ｔ／ｈであり、この点この
発明に従う冷却法では冷却水量の大幅な削減が達成され
た。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、従来に比較して格段に高能
率で鋼帯を冷却することができ、従って連続焼鈍処理に
おける処理能力の向上に偉効を奏する。

また従来に比べ冷却装置の小型化も併せて実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従う冷却要領説明図ζ第２図は、
冷却水の鋼帯に対する相対速度ｖｒｌ−と熱伝達係数α
との関係を示したグラフ、第８図は、従来の浸漬冷却に
おける鋼帯温度−冷却水温度と熱伝達係数との関係を示
したグラフ、第４図は、この発明に従う冷却装置の断面
図、第５図は、その斜視図、　　　　　　　　　　゛□
゛第６〜８図はそれぞれ、他の実施例の模式図で゛ある
。 １ａ、ｘｂ・・・整流板 ２ａ、２ｂ、３ａ、８ｂ−＆　−／ｌ／　０−　ル４ｂ
・・・シール部 ５ａ、５ｂ・・・冷却液の供給口 ６ａ、６ｂ・・・冷却液の排出口 アａ、７ｂ・・・加圧ポンプ ８．９・・・デフレクタロール

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続焼鈍ラインの冷却ゾーンを通過させた鋼帯を、
   冷却液を用いて最終冷却するに際し、該冷却液を、鋼帯
   の走行方向とは逆向きに、しかも該鋼帯の表裏面に沿う
   整流として強制流動させることを特徴とする連続焼鈍処
   理における鋼帯の冷却方法。 ２、連続焼鈍ラインの冷却ゾーンを通過させた鋼帯に、
   冷却液による最終冷却を施す冷却装置であつて、鋼帯の
   表裏面に沿う冷却液の強制流を導く整流板を、該鋼帯の
   表裏面から冷却液の流路を隔てて対設し、該整流板には
   、鋼帯の走行方向の下流側に冷却液の供給口を、他方上
   流側に排出口をそれぞれ設けたことを特徴とする連続焼
   鈍処理における鋼帯の冷却装置。