JPS629166B2 - - Google Patents

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JPS629166B2
JPS629166B2 JP5700981A JP5700981A JPS629166B2 JP S629166 B2 JPS629166 B2 JP S629166B2 JP 5700981 A JP5700981 A JP 5700981A JP 5700981 A JP5700981 A JP 5700981A JP S629166 B2 JPS629166 B2 JP S629166B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel plate
nozzle
gas
nozzles
cooling
Prior art date
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Expired
Application number
JP5700981A
Other languages
English (en)
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JPS57171627A (en
Inventor
Katsumi Makihara
Kenichi Yanagi
Shinji Seze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP5700981A priority Critical patent/JPS57171627A/ja
Publication of JPS57171627A publication Critical patent/JPS57171627A/ja
Publication of JPS629166B2 publication Critical patent/JPS629166B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 軟鋼板連続焼鈍設備、ステンレス鋼板連続焼鈍
設備等の鋼ストリツプのガスジエツト冷却装置に
関するものである。
第1図にスリツトノズルからガスを噴出させて
走行する鋼板を冷却する従来のガスジエツト冷却
装置を示す。
第1図において、ブロワ1および1′によつてヘ
ツダー2および2′に供給された冷却用ガスはヘ
ツダ2および2′の間に矢印の方向に走行する鋼
板4に対して垂直に設けられたスリツトノズル3
および3′から噴出し鋼板4を冷却する。
この冷却装置では第2図に示すようにスリツト
ノズル群3および3′から噴出したガスが、鋼板
4に衝突した後鋼板4とヘツダの間のすき間を矢
印のように鋼板4のエツヂ方向へ排出されるた
め、鋼板のエツヂに近い程排出されるガスの流速
が大きくなる。したがつて鋼板の板幅方向におい
て第3図のようにエツヂに近い程熱伝達率が大き
くなりエツヂに近い程早く冷却される。この結果
板幅方向に対して不均一冷却となり、材質の不均
一や変形を生じるという欠点を有する。
第3図において、鋼板の中央からエツヂ方向へ
の距離Yを横軸にとり縦軸には中央の熱伝達率α
に対するYにおける熱伝達率αの比α/α0とと
つたもので第1図における鋼板4とスリツトノズ
ル3および3′との距離Lが100mmの時の実験デー
タで鋼板の幅が1200mmでは中央に対してエツヂ部
の熱伝達率は約7%大きくなる。
さらに、第1図における鋼板4とスリツトノズ
ル3および3′との距離Lを小さくする程熱伝達
率は大きくなり板の冷却速度を大きくすることが
できる。あるいは冷却帯の長さを短かくすること
ができるという大きな利点が生ずるが、Lを小さ
くしてゆくと不均一冷却に起因する材質の不均
一、鋼板の変形と共にこの変形や前後設備に起因
する鋼板の振れ、左右のヘツダ圧力のアンバラン
ス等によつて鋼板がノズル面に接触しその表面に
疵が発生するという問題が発生する。
なお上記Lを充分大きくすれば前記エツヂ方向
に排出されるガスの速度が小さくなり相対的に熱
伝達率は均一化し不均一冷却や変形、鋼板のノズ
ルへの接触という問題は生じにくくなるが、スリ
ツトノズルからの噴流が鋼板に衝突するまでに減
衰し熱伝達率の絶対値が小さくなり冷却速度の低
下、必要冷却帯長さが長くなるという問題を生じ
る。
また、特公昭55―1969号公報中(第3図及び第
3頁5欄下から15〜13行の記載参照)に例示され
ているように導ガス配管(本発明のヘツダー2お
よび2′に該当)からストリツプの両サイドに突
出するように並設したガスジエツトノズル群に切
り込まれたスリツトよりガスジエツトの形で走行
するストリツプに噴射した保護ガスを急冷帯の炉
側面より別のガス配管を介して炉外に持ち出す装
置や、特公昭52―14681号公報中特許請求の範
囲、第7図その他に例示されているガスクツシヨ
ンノズル(仮称)が知られているが、これらの装
置は何れも別々に用いると本発明のような効果が
得られず夫々欠点を有している。
本発明はスリツトノズルを備えたガスジエツト
冷却装置において、冷却速度の増大、冷却装置の
短縮を図るため鋼板とノズルの距離(第1図L)
を小さくしてもノズルへの接触による疵の発生を
防止出来ると共に不均一冷却を緩和し材質の不均
一、変形を防止し得るガスジエツト冷却装置を提
供することを目的としている。
本発明装置の構造を第4図に示す。第4図にお
いてブロワ1および1′によつて矢印Aの方向へ
走行する鋼板4の両側に設けたヘツダ2および
2′に供給された冷却用ガスは、ヘツダからlだ
け突き出して設けたガスクツシヨン型と呼ぶノズ
ル6および6′とその両側に同じくlだけ突き出
して設けたストレート型のノズル5および5′か
ら噴出し鋼板に衝突した後主としてストレート型
ノズル5,5′の両側にある空間B,Dを通つて
紙面と垂直の方向へ排出される。xはノズルのピ
ツチである。
第5図はガスクツシヨン型ノズル6,6′の拡
大を示すもので、2本のストレート型のノズルの
先端部を角度β(通常30〜45゜)に内側に折り曲
げ、かつノズルを形成する内側の面を閉じる背板
cを取付けてノズルからの噴流a,bおよびこの
背板cと鋼板4によつて準閉空間を形成せしめこ
の空間内に高い圧力を保持させるようにしたもの
である。したがつて鋼板4とノズル6,6′先端
部との距離Lが小さければ小さい程噴流a,bの
流速の減衰が小さいため、次に述べるようにこの
空間でより大きな力を保持できる。
第6図に本発明装置前面の鋼板4の進行方向A
における圧力分布図を示す。これはすなわち本装
置によつて鋼板4が受ける力の分布で、片側のノ
ズル5および6のみを使用してノズル先端と鋼板
の距離が5mm、20mm、100mmの時のデータであ
る。この結果ガスクツシヨン型ノズル6の前面で
はストレートノズル5の前面に比較して広い範囲
にわたつて鋼板4は非常に大きな力を受け、しか
もノズル6と鋼板4の距離が小さくなればなる程
より大きな力を受けることが解る。これを図示し
たものが第7図である。これは第6図におけるガ
スクツシヨンノズル6前面m1の間の平均圧力PA
(Kg/m2)およびストレートノズル5前面m2の間
の平均圧力PB(Kg/m2とノズル〜鋼板間の距離
Znの関係を示すものである。
第7図から、例えば正規の通板条件でL=50mm
すなわち鋼板4をはさんで対向するガスクツシヨ
ンノズル6,6′の間隔を100mmに設計するとすれ
ば鋼板4が何らかの作用で片方のノズル6又は
6′に近寄つた時たとえば第4図におけるノズル
5の側に10mmまで近寄つたとすれば、ノズル6か
らは第7図Zn=10mmの時の圧力P10+P10′を受け
他方側のノズル6′からはZn=90mmの時の圧力P90
+P90′を受けることになり、この差によつて鋼板
4はノズル6′側へ押し戻される。この力の差は
鋼板4が片方のノズル6,6′へ近ずけば近付く
程急激に大きくなるのですなわち近付いた鋼板4
を押し戻そうとする力が急激に大きくなり、ノズ
ル6又は6′への接触を防止する作用を有する。
第8図に鋼板4の板幅方向への熱伝達率分布を
示す。これは、第3図と同様に横軸に鋼板4の中
央からエツジ方向への距離Yを縦軸に中央の熱伝
達率αに対するYにおける熱伝達率αの比α/
αをとつたものである。この時のlは200mm、
xは450mmである。第8図においてeはガスクツ
シヨンノズル6,6′部fはストレートノズル
3,3′部のデータgはこれらの平均を示すもの
である。ガスクツシヨンノズル6,6′部では第
1図に示す従来の装置と同等の傾向すなわち幅
1.2mの鋼板のエツヂ部は中央に対して約7%高
くなるが、ストレートノズル部ではガスの排出通
路を設けているため板幅方向においてほとんど均
一な熱伝達率分布を示している。これらから本発
明装置全体としての平均熱伝達率分布は、これら
の面積平均となり従来の装置と比較して大幅に均
一化されることが解る。すなわち第4図に示すよ
うにガスクツシヨンノズル6,6′とストレート
ノズル5,5′を等ピツチxで交互に配置すると
すれば、ガスクツシヨンノズル6,6′部の面積
は全体の1/3以下となり本発明装置全体としての
エツヂ部での熱伝達率上昇は、前述の1.2m幅の
鋼板を例にとれば従来装置の7%に対し7%×1/
3以下、約2%程度となり板幅方向に対しほぼ均
一な冷却ができるという作用を有する。
なお第4図に示すヘツダ2,2′からlだけ突
き出たストレートノズル5,5′のみを配置すれ
ば熱伝達率の板幅方向への均一化という点で本発
明装置より有利であるが、第7図に示すPBとZn
の関係から解るようにZnの変化に対するPBの変
化が極めて小さく又Znが極めて小さくなれば力
が減少する傾向がみられ前後設備に起因する鋼板
の振れ、ヘツダ2,2′の圧力アンバランス等に
よつて鋼板4がノズル5又は5′に近付いてもこ
れを押し戻そうとする力が非常に小さく容易にノ
ズル5又は5′に接触し疵を発生させるという欠
点がある。
一方、ガスクツシヨンノズル6,6′のみを使
用すれば装置として鋼板4の振れ、ヘツダ2,
2′の圧力のアンバランスによるノズル6または
6′への接触防止作用は増すが、板幅方向への熱
伝達率分布の改善効果は非常に小さくなり、不均
一冷却に起因する材質の不均一、変形の防止が達
成できない。
すなわち本発明によれば、鋼板とノズルの距離
が小さくなればなる程噴流の鋼板に作用する力が
加速度的に大きくなるガスクツシヨン型と呼ぶノ
ズルを配し、かつその両側に鋼板に衝突した後の
冷却用ガスの排出通路を有する少なくとも1個以
上のストレートタイプのノズルを配置することに
より鋼板とノズルの距離(第1図L)を小さく設
定した装置においても鋼板の不均一冷却を大幅に
緩和しノズルへの接触を防止できるようになる。
従つて本発明の装置においては次の効果が得ら
れる。
(1) 冷却装置の前後設備に起因する鋼板の振れ、
ヘツダの圧力のアンバランス等による鋼板のノ
ズルへの接触を防止できる。
(2) 鋼板の板幅方向に対する熱伝達率の変化を小
さくできるので均一に冷却できることにより材
質の不均一および不均一冷却に起因する変形を
防止できる。
(3) (1)および(2)からノズルと鋼板の距離を小さく
した設計ができるので熱伝達率を大きくするこ
とができる(すなわち、冷却速度の増大、冷却
装置の短縮、ブロワの小容量化が可能)。
なお本発明装置の構造としては第4図に示すも
のの他に第9,10,11,12図に示すものが
考えられる(第9,10,11,12図における
付番は下記で説明するもの以外第4図に準ず
る)。
第9図に示すものはガスクツシヨンノズル6お
よび6′の構成に台形のブロツク7,7′を用いた
もので第4図と同等の作用、効果を示す。
第10図に示すものはガスクツシヨンノズル6
および6′の両側に配するストレートノズル5,
5′を2個に増したもので鋼板4の板幅方向への
均一冷却の点で第4図、第9図のものより有利で
あるが装置全体としての鋼板4に作用する噴流の
力はガスジエツトの本数が減少するのに従つて減
少する。
第11図に示すものは第4図に示す2個のスト
レートノズル5,5′を1個のガスクツシヨンノ
ズル6,6′に置き替えたものに対し1個のスト
レートノズル5,5′を1個のガスクツシヨンノ
ズル6,6′に置き替えたものでガスクツシヨン
ノズルのスリツト幅dは第4,9,10図のもの
の1/2となる。ノズル6,6′前面の単位面積当り
の力は他のものと変らないが、ガスクツシヨンノ
ズル6,6′の占める面積割合が増すため装置全
体として鋼板4に作用する力が増加し鋼板4の板
幅方向に対する均一冷却という点では少し劣る。
このようにガスクツシヨンノズルとストレート
ノズルの組合せ方は、鋼板の均一冷却、ノズルへ
の接触防止を考え合せた条件によつて選定すれば
よい。
又第12図に示すものはガスクツシヨンノズル
6,6′の先端部のみを角度βに折り曲げた第
4,9,10,11図のものに対しヘツダ2,
2′から直接角度βを持つ構造にしたもので、第
4,9図のものと同等の作用効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のガスジエツト冷却装置の断面
図、第2図は第1図の装置のノズル群による冷却
ガスの流れを示す平面図、第3図は第2図におけ
る鋼板の中央からエツヂ方向への熱伝達率の変化
を示す曲線図、第4図は本発明によるジエツト冷
却装置の断面図、第5図はガスクツシヨン型ノズ
ルの拡大断面図、第6図は本発明の装置における
鋼板進行方向の圧力分布図、第7図は本発明の装
置における鋼板が片方のノズルに近寄つたときの
鋼板に加わる圧力の強さを示す曲線図、第8図は
本発明の装置における鋼板の板幅方向への熱伝達
率分布図、第9図〜第12図は本発明の装置の
種々の変形の断面図である。 1,1′…ブロワ、2,2′…ヘツダ、3,3′
…スリツトノズル、4…鋼板、5,5′…ストレ
ート型ノズル、6,6′…ガスクツシヨンノズ
ル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 軟鋼板連続焼鈍設備、ステンレス鋼板連続焼
    鈍設備等の鋼ストリツプのガスジエツト冷却装置
    において、走行する鋼板の両側に設けられた冷却
    ガス供給用ヘツダと、前記ヘツダから突出して鋼
    板の平面に傾斜して走行面の前方および後方から
    ガスを噴射する複数のクツシヨン型ノズルと、前
    記ヘツダから突出し鋼板に衝突した後の冷却ガス
    の排出通路を持ち前記各クツシヨンの両側に配置
    された少なくとも1つのストレート型ノズルとを
    有することを特徴とする、鋼ストリツプのガスジ
    エツト冷却装置。
JP5700981A 1981-04-17 1981-04-17 Gaseous jet cooler for steel strip Granted JPS57171627A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5700981A JPS57171627A (en) 1981-04-17 1981-04-17 Gaseous jet cooler for steel strip

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JP5700981A JPS57171627A (en) 1981-04-17 1981-04-17 Gaseous jet cooler for steel strip

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JPS57171627A JPS57171627A (en) 1982-10-22
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ID=13043444

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JP5700981A Granted JPS57171627A (en) 1981-04-17 1981-04-17 Gaseous jet cooler for steel strip

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61117232A (ja) * 1984-11-14 1986-06-04 Nippon Steel Corp 鋼帯の冷却装置
FR2738577B1 (fr) * 1995-09-12 1998-03-13 Selas Sa Dispositif de refroidissement d'un produit lamine

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