JP4537875B2 - Steel strip cooling device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、鋼帯の連続焼鈍設備、連続式溶融亜鉛めっき設備、カラーコーティングラインおよびステンレス酸洗焼鈍ライン等において、連続して走行する鋼帯を冷却する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for cooling a continuously running steel strip in, for example, a continuous annealing equipment for a steel strip, a continuous hot dip galvanizing equipment, a color coating line, a stainless acid pickling annealing line, and the like.
連続焼鈍炉設備は良く知られているように、鋼帯を連続的に加熱・均熱および冷却し、必要により過時効処理する工程を備えている。ところで、鋼帯の特性を所望のものにするためには、加熱温度や均熱時間のほかに、その鋼帯を均一急速冷却することが重要である。鋼帯の冷却方法として、現状各種の冷却媒体が採用されており、この冷媒の選択によって鋼帯の冷却速度も異なってくる。 As is well known, continuous annealing furnace equipment includes a process of continuously heating, soaking, and cooling a steel strip and, if necessary, overaging. By the way, in order to obtain the desired properties of the steel strip, it is important to uniformly and rapidly cool the steel strip in addition to the heating temperature and the soaking time. Various cooling media are currently used as a method for cooling the steel strip, and the cooling speed of the steel strip varies depending on the selection of the refrigerant.
このうち、水を冷媒として用いる場合、かなり高い冷却速度が得られ超急冷域までの冷却が可能であるが、焼き入れ歪によってクーリングバックルといわれる鋼帯の形状変化が発生することが最大の難点である。また、水との接触により鋼帯の表面に酸化膜が生じ、これを除去するための設備が別に必要となり、経済的に有利な設備とはいえない。 Among these, when water is used as a refrigerant, a considerably high cooling rate can be obtained and cooling to a super-quenching region is possible, but the biggest difficulty is that the shape change of the steel strip called a cooling buckle occurs due to quenching strain. It is. In addition, an oxide film is formed on the surface of the steel strip due to contact with water, and a separate facility is required to remove it, which is not economically advantageous.
この問題を解決するため、ロールの内部に水またはその他の冷却媒体を通し、この冷却されたロール表面に鋼帯を接触させて冷却するロール冷却方法がある。 In order to solve this problem, there is a roll cooling method in which water or other cooling medium is passed through the inside of the roll, and a steel strip is brought into contact with the cooled roll surface for cooling.
しかし、この方法には次のような問題がある。すなわち、連続焼鈍炉を通過する鋼帯はすべて平坦度を保っているとは限らない。従って、冷却ロールに接する際に、局部的に非接触となる場合があり、この非接触により鋼帯の幅方向の冷却が不均一となり、鋼帯の形状が変形する原因となる。そのため、冷却ロールへの接触前に鋼帯の平坦化を行う手段が必要となり、これが設備費をアップさせていた。 However, this method has the following problems. That is, not all the steel strips passing through the continuous annealing furnace maintain flatness. Therefore, when contacting the cooling roll, there is a case where it is locally not in contact, and this non-contact causes cooling in the width direction of the steel strip, which causes deformation of the steel strip. Therefore, a means for flattening the steel strip is required before contact with the cooling roll, which increases the equipment cost.
別の冷却手段としてガスを冷媒とする冷却方法が実用化され、多くの実績を挙げている。この方法は、前記した水冷却やロール冷却に比べて冷却速度が遅いが、比較的鋼帯の幅方向の均一な冷却が可能である。このガス冷却の最大の難点である、冷却速度を上げるため、ガスを噴射するノズルの先端を鋼帯に極力近づけて熱伝達率を上げて冷却速度を上げるものや、冷却媒体として水素ガスの濃度を上げて熱伝達率を上げたものを採用したものが開示されている。 As another cooling means, a cooling method using a gas as a refrigerant has been put into practical use, and many achievements have been given. This method has a slower cooling rate than the above-described water cooling and roll cooling, but relatively uniform cooling in the width direction of the steel strip is possible. In order to increase the cooling rate, which is the biggest difficulty of this gas cooling, the tip of the nozzle that injects the gas is brought close to the steel strip as much as possible to increase the heat transfer rate, and the concentration of hydrogen gas as the cooling medium. The thing which employ | adopted what raised the heat transfer rate by raising is disclosed.
噴射するノズルの先端を鋼帯に近接させて熱伝達率を上げるものとして、特許文献1に開示された技術がある。この技術は、ノズルの先端と鋼帯との距離を小さくして効率よい冷却を可能にしたものである。具体的には、冷却ガス室に設けられた冷却ガス室表面から突出する突出ノズルの長さを100mm−Z以上とし、突出ノズルから噴射されたガスが鋼帯に当たって背部に逃げる部分が設けられている。これにより、噴射されたガスが鋼帯表面に滞留することを減少させ、鋼帯の幅方向における冷却均一性を向上させることが開示されている。なお、Zは突出ノズル先端と鋼帯との距離を示す。
As a technique for increasing the heat transfer coefficient by bringing the tip of a nozzle to be sprayed close to a steel strip, there is a technique disclosed in
また、ノズルの突出高さを50mm−Zから200mm−Zまで種々変えて熱伝達係数の最適点を導き出す実験を行っている。そして、連続焼鈍炉の冷却帯に用いられる冷却装置として、この実験から効率的冷却能力を持つ冷却装置を提案している。この冷却装置により、通常100kcal/m2h℃であった熱伝達係数が400kcal/m2h℃まで上げることが出来るようになった。 Also, experiments are conducted to derive the optimum point of the heat transfer coefficient by changing the protrusion height of the nozzle from 50 mm-Z to 200 mm-Z. As a cooling device used in the cooling zone of the continuous annealing furnace, a cooling device having an efficient cooling capacity is proposed from this experiment. The cooling device, the heat transfer coefficient was usually 100kcal / m 2 h ℃ has become possible to raise up 400kcal / m 2 h ℃.
しかし、さらなる冷却速度の向上が望まれるようになり、通常の冷却媒体としてN2:95%程度+H2:5%程度の雰囲気ガスを循環させる既存の冷却装置では限界があった。この問題を解決するため、冷却媒体として水素ガスを使用することが考えられた。水素ガスを採用することにより冷却能力が向上することは、古くから知られていたが、水素ガスの危険性から実機への適用はされていなかった。 However, further improvement in the cooling rate has been desired, and there is a limit to existing cooling devices that circulate atmospheric gas of about N 2 : 95% + H 2 : 5% as a normal cooling medium. In order to solve this problem, it has been considered to use hydrogen gas as a cooling medium. Although it has been known for a long time that the cooling capacity is improved by using hydrogen gas, it has not been applied to actual machines due to the danger of hydrogen gas.
この水素ガス濃度を上げて急速冷却する技術が特許文献2に開示されている。この技術は急速冷却帯において、冷却ガスの水素濃度を30%〜60%、その吹き付け速度を100m/秒〜150m/秒として鋼帯に吹き付けて冷却する。このように、水素ガスを採用するための具体的技術が開発され、実機化されようとしている。
通常、N2ガス主体の雰囲気ガスによる冷却からH2濃度を上げて、かつ、ノズルからの吐出流速を100m/秒〜150m/秒とすることが必要なため、鋼帯に吹き付けられるガスの量も多量となる。また、吐出流速100m/秒〜150m/秒でガスをノズルから噴出させるための圧力も必要となる。一般にこれらの冷却装置は、鋼帯に吹き付けた冷却媒体をダクトを介して循環させ、再度吹き付ける循環式冷却装置を採用している。この循環式冷却装置では、鋼帯に吹き付けた冷却媒体が炉内に排出され、炉体に設けた吸い込みダクトから循環ブロワによって吸引される。循環ブロワの前には、鋼帯への吹き付けで温度上昇した冷却媒体を吹き付け温度に冷却する熱交換機が設置されており、これらの装置により循環を行いながら鋼帯を冷却するようになっている。 Usually, it is necessary to increase the H 2 concentration from cooling with the atmospheric gas mainly composed of N 2 gas and to set the discharge flow rate from the nozzle to 100 m / sec to 150 m / sec, so the amount of gas blown to the steel strip Will also be large. In addition, a pressure for ejecting gas from the nozzle at a discharge flow rate of 100 m / second to 150 m / second is also required. Generally, these cooling devices employ a circulation type cooling device in which a cooling medium sprayed on a steel strip is circulated through a duct and sprayed again. In this circulation type cooling device, the cooling medium sprayed on the steel strip is discharged into the furnace and sucked by the circulation blower from the suction duct provided in the furnace body. In front of the circulation blower, a heat exchanger that cools the cooling medium whose temperature has been increased by spraying to the steel strip to the spray temperature is installed, and the steel strip is cooled while circulating by these devices. .
これら循環装置での必要圧力はノズルから噴出させる際に必要な圧力が一番高く、このノズル部の圧損を極力低く抑え、さらに熱伝達率を改善すると共に均一冷却を実現することが望まれていた。
そこで本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決し、高冷却速度を得るためにノズルからのガス噴出速度を速くし、ノズルの抵抗係数を小さくて、ガス循環設備をコンパクトにしつつ、ノズルから噴出する冷媒による熱伝達率を上げて、均一冷却を行うことができる鋼帯の冷却装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention solves the problems of the prior art as described above, increases the gas ejection speed from the nozzle in order to obtain a high cooling rate, reduces the resistance coefficient of the nozzle, and makes the gas circulation facility compact. It is an object of the present invention to provide a steel strip cooling device capable of increasing the heat transfer coefficient of the refrigerant ejected from the nozzle and performing uniform cooling.
本発明は、冷却箱の表面に突出ノズルを配置し、この突出ノズルから冷媒を噴出させて走行する鋼帯を冷却する鋼帯の冷却装置において、ノズル先端から鋼帯面までの距離を30〜100mmに保持した複数の突出ノズルを冷却箱表面から突出させ、この突出ノズルのA/aを2≦A/a≦9(A:ノズル基部の開口断面積、a:ノズル先端部の開口断面積)とし、冷却箱表面から突出ノズルのノズル先端までの距離L2を150〜200mmとし、さらに、ノズル先端部の開口断面の扁平率a1/a2を1<a1/a2<9(a1:ノズル先端部の開口断面の長辺、a2:ノズル先端部の開口断面の短辺)としたノズル直下の熱伝達率を改善する前記突出ノズルを冷却箱に配置したことを特徴とするものである。 The present invention provides a cooling device for a steel strip in which a projecting nozzle is arranged on the surface of a cooling box, and a steel strip is cooled by jetting a refrigerant from the projecting nozzle to cool the steel strip. A plurality of protruding nozzles held at 100 mm are protruded from the surface of the cooling box, and A / a of the protruding nozzles is 2 ≦ A / a ≦ 9 (A: opening sectional area of nozzle base, a: opening sectional area of nozzle tip) ), The distance L2 from the surface of the cooling box to the nozzle tip of the protruding nozzle is 150 to 200 mm, and the flatness a1 / a2 of the opening cross section of the nozzle tip is 1 <a1 / a2 <9 (a1: nozzle tip) The protruding nozzle for improving the heat transfer coefficient directly under the nozzle, which is defined as a long side of the opening cross section, a2: a short side of the opening cross section of the nozzle tip , is disposed in the cooling box .
この先端扁平型の突出ノズルは、ノズル先端部開口断面の長辺方向をすべて一致させることもできるが、鋼帯の幅方向の突出ノズル列群とこれに相隣り合う突出ノズル列群とで、ノズル先端部開口断面の長辺方向の指向性を異なったものとすることが望ましい。 This flat tip protruding nozzle can also match all the long sides of the nozzle tip opening cross section, but with the protruding nozzle row group in the width direction of the steel strip and the protruding nozzle row group adjacent to this, It is desirable that the directivity in the long-side direction of the nozzle tip opening section is different.
また、突出ノズルは、そのノズル基部を冷却箱に設けた取り付け孔に拡管接合により固定することができる。 Further, the protruding nozzle can be fixed to the mounting hole provided in the cooling box with the nozzle base portion by pipe expansion joining.
また、突出ノズルは、そのノズル基部が冷却箱内面より突出しないように取り付けられ、かつ、前記ノズル基部の端部と前記取り付け孔の内面を溶接にて接合するとともに、この溶接の肉盛り部が前記冷却箱内面より突出しないように施工することもできる。 The protruding nozzle is attached so that the nozzle base does not protrude from the inner surface of the cooling box, and the end of the nozzle base and the inner surface of the mounting hole are joined by welding, It can also be constructed so as not to protrude from the inner surface of the cooling box.
さらに、冷媒としては、H2ガス、又は、H2ガスとN2ガスその他の不活性ガスとの混合ガスを用いることができる。 Furthermore, as the refrigerant, H 2 gas or a mixed gas of H 2 gas and N 2 gas or other inert gas can be used.
本発明によれば、冷却における熱伝達率を上げ、且つ鋼帯を均一に冷却することが可能になる。また、高冷却速度を得るためにノズルからのガス噴出速度を速くしても、ノズルの抵抗係数を小さくすることができ、ガス循環設備をコンパクトにすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to raise the heat transfer rate in cooling and to cool a steel strip uniformly. Even if the gas ejection speed from the nozzle is increased in order to obtain a high cooling rate, the resistance coefficient of the nozzle can be reduced, and the gas circulation facility can be made compact.
以下に本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。図1は本発明を適用した連続焼鈍設備の冷却装置の側部断面図、図2は図1のA−A矢視図、図3は円錐形状の突出ノズルの詳細図、図4は本発明の突出ノズルの取り付け要領を示す図、図5は突出ノズルの抵抗係数を示すグラフ、図6はノズル先端部が扁平形状である円錐形状の突出ノズルの詳細図、図7は円錐形状の突出ノズルの詳細図、図8は各種形状ノズル直下の鋼帯上の熱流速を示す図、図9はノズル先端部の扁平率と抵抗係数の関係を示す図、図10はノズル先端部が扁平形状である円錐形状の突出ノズルの配置例を示す図、図11は円錐形状+先端円筒形状の突出ノズルの詳細図、図12は連続式塗装ラインに本発明の冷却装置を適用した概略図、図13、図14は連続溶融亜鉛めっき設備のめっき後の鋼帯を冷却する冷却装置に本発明を適用した概略図、図15はステンレス連続式焼鈍酸洗設備の冷却帯に本発明の冷却装置を適用した概略図である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a side sectional view of a cooling device for a continuous annealing facility to which the present invention is applied, FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a detailed view of a conical protruding nozzle, and FIG. FIG. 5 is a graph showing the resistance coefficient of the protruding nozzle, FIG. 6 is a detailed view of the conical protruding nozzle having a flat nozzle tip, and FIG. 7 is a conical protruding nozzle. FIG. 8 is a diagram showing the heat flow rate on the steel strip immediately below the nozzles of various shapes, FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the flatness of the nozzle tip and the resistance coefficient, and FIG. 10 is the nozzle tip having a flat shape. FIG. 11 is a diagram showing an arrangement example of a certain conical protruding nozzle, FIG. 11 is a detailed view of a conical + tip cylindrical protruding nozzle, FIG. 12 is a schematic diagram in which the cooling device of the present invention is applied to a continuous coating line, and FIG. FIG. 14 shows a cooling device for cooling a steel strip after plating in a continuous hot dip galvanizing facility. Schematic diagram according to the present invention, FIG 15 is a schematic diagram of applying the cooling system of the present invention to the cooling zone of the stainless continuous annealing pickling facility.
図1において、鋼帯12を搬送する上ロール9、下ロール11間に設置され、この上下ロール間に、ガスを噴出する冷却装置2の一対を鋼帯12の面に対向して設け、この冷却装置2を鋼帯12の流れに沿って複数段配置している。そして、この冷却装置2の上下間には鋼帯のバタツキを防止する押さえロール10を鋼帯12を挟持するように配置している。
In FIG. 1, a pair of
図2は、図1のA−A矢視図であり、冷却装置2により鋼帯12に吹き付けられたガスは循環系を介して冷却ガスとして再利用される。本発明において、冷却ガスを含む冷媒としては、H2ガスおよびN2ガスその他の不活性ガスからなる混合ガスであり、H2濃度を0〜100%、残りをN2またはその他の不活性ガスとすることが好ましい。すなわち、吹き付けられたガスは、炉体1に設けられたガス吸い込み口から吸い込まれ、吸引側ダクト5、熱交換機6、循環ブロワ7および吐出側ダクト8を介し、さらに、炉体1内の冷却箱3に連結された循環系により、冷却箱3の鋼帯12面側に設けられた突出ノズル4から鋼帯12に向けて再び噴出される。このように、鋼帯12に吹き付けられた炉体1内のガスを循環して使用する。
FIG. 2 is an AA arrow view of FIG. 1, and the gas blown to the
冷却装置2は、冷却箱3とこの冷却箱3の鋼帯12面側に設けた突出ノズル4からなっている。この突出ノズル4としては、ノズル基部(冷却箱3側)の開口断面積Aとノズル先端(鋼帯12側)の開口断面積aの比(A/a)が2.0〜9.0となるようなノズルを選定し、配置している。突出ノズル4のノズル先端から鋼帯12面までの距離L1は30〜100mmの範囲で設定し、冷却箱3表面から突出ノズル4のノズル先端までの距離L2は150〜200mmの範囲で設定する。また、突出ノズル4は、各突出ノズル4のノズル先端の開口面積の総和が冷却箱3の表面積の2〜4%となるように配置している。
The
図3には、円錐形状の突出ノズル4を示し、Dはノズル基部の内径(ここで、ノズル基部とは冷却箱3への取り付け側をいう)、D0はノズル基部の外径で、dはノズル先端の内径、L2はノズル全長、DNはノズル基部を起点として、(ノズル全長L2)−(10mm±3mm)の範囲、言い換えると、ノズル基部より先端側10mm±3mmの範囲におけるノズルの外径を指している。突出ノズル4は円錐形状となるため、SUS(ステンレス鋼)のプレートを板巻きして製作した。突出ノズルは板巻きのほか、引き抜き鋼管や削り出し、又は、鋳造で製作することも可能である。ノズル全長L2を200mmとしてA/aが種々のものを製作して実験を行った。
FIG. 3 shows a conical protruding
図4には、本発明の突出ノズル4を冷却箱3に取り付けたときの状況を示し、冷却箱3の鋼帯12側の面にDN径の取り付け孔を設ける。取り付け孔の数はノズル先端の開口総面積(総和)が冷却箱3の表面積の2〜4%なるように設けている。
FIG. 4 shows a situation when the protruding
詳述すると、まず、冷却箱3の表面にDN径の取り付け孔を開ける。この取り付け孔に外径D0のノズル基部を差し込み、ポンチ(図示せず)にて図4に示すように冷却箱3に打ち込む。突出ノズル4を打ち込む際、図4のようにノズル基部が冷却箱3の内面に突出しないように打ち込む。図4ではノズル基部が冷却箱3にその内面より10mmを残して装入されるように打ち込んでいる。そして、打ち込まれた突出ノズル4のノズル基部側から装入した拡管機(図示せず)により基部側ノズル内径Dを拡管し、冷却箱3に設けた取り付け孔DN径に圧着する。さらに、ノズル基部の端部と取り付け孔の内面を溶接にて接合する。このとき、図4のように溶接の肉盛り部Wが冷却箱3の内面より突出しないように施工される。以上のように、拡管機により拡管接合することで、従来、溶接で取り付けていた場合よりも突出ノズル4の取り付け精度は向上する。
Specifically, first, a DN-diameter mounting hole is formed in the surface of the
なお、DN径の位置を上記のように限定したのは、上限以上(10mm+3mmを超える)とすると、冷却箱への挿入が困難となり、また下限より少ないと密着性が劣ることによる。 The reason why the position of the DN diameter is limited as described above is that if it is equal to or higher than the upper limit (exceeding 10 mm + 3 mm), it is difficult to insert into the cooling box.
以上のとおり、図4では突出ノズル4の抵抗係数を減じるために冷却箱3の内面より10mmを残してノズル基部を埋設したが、抵抗係数を減じるものであれば、冷却箱3の内面に合わせることも可能である。また、図4では拡管接合して溶接を行ったが、拡管接合以外の手段によって取り付けて溶接を行ってもよい。
As described above, in FIG. 4, in order to reduce the resistance coefficient of the protruding
以上の要領で製作した突出ノズル4について実験装置により圧力損失を求め、それぞれの抵抗係数を算出した。その結果を図5に示す。A/a=1.0、すなわち、従来のストレートノズルに比べA/a=2.0〜9.0のときが抵抗係数が小さく4.0近傍が最も小さいことが判明した。このように、従来のストレートノズルに比べノズルの抵抗係数が30%程度小さくなる。
The pressure loss was calculated | required with the experimental apparatus about the
また、本発明では、ノズル先端部を扁平形状として鋼帯の幅方向噴出幅を拡げる。図6は先端扁平形状の突出ノズル(以下、「扁平ノズル」という。)の例を示す。 Moreover, in this invention, a nozzle front-end | tip part is made into a flat shape, and the width direction ejection width | variety of a steel strip is expanded. FIG. 6 shows an example of a protruding nozzle having a flat tip (hereinafter referred to as “flat nozzle”) .
ノズル先端部を扁平形状にすると、円錐ノズルで発生するノズル直下の熱伝達率の低下が改善される。図8は、本発明の扁平ノズル(A/a=6、a1/a2=6、図6参照)と、ノズル基部と先端部の開口断面積が等しい従来の円筒ノズル(ストレートノズル)と、円錐ノズル(A/a=6、図7参照、)の各ノズル下部の鋼帯の熱流速を示す。円錐ノズルにおいては、ノズル中心直下の鋼板上の熱流速が低下していることが確認できる。 When the nozzle tip is flattened, the reduction in the heat transfer coefficient directly under the nozzle generated by the conical nozzle is improved. FIG. 8 shows a flat nozzle (A / a = 6, a1 / a2 = 6, see FIG. 6) of the present invention, a conventional cylindrical nozzle (straight nozzle) having the same opening cross-sectional area at the nozzle base and tip, and a cone. The heat flow rate of the steel strip below each nozzle of the nozzle (A / a = 6, see FIG. 7) is shown. In the conical nozzle, it can be confirmed that the heat flow rate on the steel plate immediately below the center of the nozzle is reduced.
これに対して本発明の扁平ノズルでは、円錐ノズルより平均の伝達係数が7%大きかった。これは、円筒形状を円錐形状とすることにより、ノズル中心部直下に流れの停滞域が発生したものが、ノズル先端を扁平にすることにより、流れ易くなったものと考えられる。ノズル先端部の扁平率a1/a2(a1:ノズル先端部の開口断面の長辺、a2:ノズル先端部の開口断面の短辺)は1より大きくするにつれ、平均熱伝達係数は改善される。 On the other hand, in the flat nozzle of the present invention, the average transmission coefficient was 7% larger than that of the conical nozzle. This is thought to be because the cylindrical shape is conical, and the flow stagnant region immediately below the center of the nozzle is made easier to flow by flattening the nozzle tip. As the flatness ratio a1 / a2 of the nozzle tip portion (a1: long side of the opening cross section of the nozzle tip portion, a2: short side of the opening cross section of the nozzle tip portion) becomes larger than 1, the average heat transfer coefficient is improved.
しかし、図9に示すように、ノズル先端部の扁平率a1/a2が9以上になると配管抵抗が増加し、ノズル形状を円筒形状から円錐形状に変えた効果が減少する。このため、本発明の扁平ノズルにおいては、ノズル先端部の扁平率a1/a2は、1<a1/a2<9とした。なお、ノズル直下の鋼板上の熱流速低下が最も少ないのは円筒ノズルである。しかし、円筒ノズルでは上述のように抵抗係数が高い。 However, as shown in FIG. 9, when the flatness ratio a1 / a2 of the nozzle tip is 9 or more, the pipe resistance increases, and the effect of changing the nozzle shape from the cylindrical shape to the conical shape decreases. For this reason, in the flat nozzle of the present invention, the flatness ratio a1 / a2 of the nozzle tip is 1 <a1 / a2 <9. The cylindrical nozzle has the least decrease in the heat flow rate on the steel plate directly under the nozzle. However, the cylindrical nozzle has a high resistance coefficient as described above.
この扁平ノズルの冷却箱表面に対する配置の仕方としては、図10に示すように、鋼帯の幅方向の突出ノズル列群4aとこれに相隣り合う突出ノズル列群4bとで、ノズル先端部開口断面の長辺方向の指向性を異なったものとすることが望ましい。
As shown in FIG. 10, the flat nozzles are arranged with respect to the surface of the cooling box, as shown in FIG. 10, with the protruding
図11に連続式塗装ラインの塗装および乾燥・焼付け炉の配置を示す。鋼帯S1は、コーター設備14にて表面に塗装をコーティングされ、乾燥・焼付け炉15において所定の温度パターンに沿って乾燥、焼付けされる。引き続いて冷却装置16で常温近くまで冷却される。従来、この冷却装置16は前段を空冷、後段を水冷することによって、冷却前段での塗料表面品質確保と後段での急速冷却を実現していた。冷却装置16を本発明による突出ノズルを用いた冷却装置とすることで、水冷を用いることなく冷却効率のよい設備構成とすることができる。
FIG. 11 shows the arrangement of the painting and drying / baking furnaces in the continuous painting line. The surface of the steel strip S1 is coated with a
図12は、連続式溶融亜鉛めっき設備のメッキ合金化処理後の冷却装置に本発明による突出ノズルを用いた冷却装置を適用する例を示す。鋼帯S2はターンダウンセクション17内に設けられたターンダウンロール18を経てメッキポット19に導入される。シンクロール20を介して垂直に引き上げられ、メッキ機21にて所定のメッキ厚みに調整された後、合金化加熱装置22で合金化処理温度に加熱され、引き続き保持炉23で保熱される。合金化を完了した鋼帯S2は冷却装置24、上ロール25,26、及びダウンパスに設けられた冷却装置27にて冷却され、最終冷却である浸漬冷却装置28へ送られる。
FIG. 12 shows an example in which the cooling device using the protruding nozzle according to the present invention is applied to the cooling device after the plating alloying treatment of the continuous hot dip galvanizing equipment. The steel strip S2 is introduced into the plating
本発明よる突出ノズルを用いた冷却装置を冷却装置24及び冷却装置27へ適用することで、冷却効率を高め合金化炉全体を低層化することが可能となり、また、合金化処理後の鋼帯S2を急速冷却することで合金層の健全化を計ることが可能となる。
By applying the cooling device using the protruding nozzle according to the present invention to the
図13は、同じく連続式溶融亜鉛めっき設備のメッキ後の冷却装置に本発明による突出ノズルを用いた冷却装置を適用する例を示す。鋼帯S2は、メッキ機21にて所定のメッキ厚みに調整された後、冷却装置24及びダウンパスに設けられた冷却装置27にて冷却され、最終冷却である浸漬冷却装置28へ送られる。本発明よる突出ノズルを用いた冷却装置を冷却装置24及び27へ適用することで、冷却効率を高め合金化炉全体を低層化することが可能となる。
FIG. 13 shows an example in which the cooling device using the protruding nozzle according to the present invention is applied to the cooling device after plating in the same continuous hot dip galvanizing equipment. The steel strip S2 is adjusted to a predetermined plating thickness by the plating
図14は、ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗設備の一例を示す。ステンレス鋼帯S3は、加熱帯29において所定の焼鈍温度に加熱・均熱された後、冷却帯30において所定冷却速度で終点温度まで冷却される。引き続いて脱スケール装置31にてステンレス鋼帯S3の上下面に配設したロール群によってステンレス鋼帯表面に生成したスケールが除去される。その後、酸洗槽32に導入される。冷却帯30に本発明による突出ノズルを用いた冷却装置を適用することで、冷却効率を高めコンパクトな装置構成とすることができる。
FIG. 14 shows an example of a continuous annealing pickling facility for a stainless steel strip. The stainless steel strip S3 is heated and soaked at a predetermined annealing temperature in the
上述したように、本発明によれば、高冷却速度を得るため、益々、ノズルからの噴出速度を速くし、ノズルの抵抗係数を小さくして、ガス循環設備をコンパクトにした鋼帯の冷却装置を提供すること、また、拡管機による圧着構造とすれば、溶接によるノズルの歪も解消し、製作精度を向上させた鋼帯の冷却装置を提供することが可能となる。さらに、ノズル基部の形状をも扁平形状とし、鋼帯の幅方向を長辺方向とすることにより、ノズルから噴射されたガスが鋼帯表面に滞留することを軽減し、鋼帯の幅方向における冷却均一性をさらに向上させることもできる。 As described above, according to the present invention, in order to obtain a high cooling rate, the steel strip cooling device in which the gas circulation equipment is made compact by increasing the ejection speed from the nozzle and decreasing the resistance coefficient of the nozzle. In addition, if a crimping structure using a pipe expander is used, it is possible to provide a steel strip cooling device that eliminates distortion of the nozzle due to welding and improves manufacturing accuracy. Furthermore, by making the shape of the nozzle base flat, and making the width direction of the steel strip a long side direction, gas jetted from the nozzle is reduced from staying on the surface of the steel strip, and in the width direction of the steel strip. The cooling uniformity can be further improved.
1 炉体
2 冷却装置
3 冷却箱
4 突出ノズル
5 吸引側ダクト
6 熱交換機
7 循環ブロワ
8 吐出側ダクト
9 上ロール
10 押さえロール
11 下ロール
12 鋼帯
14 コーター設備
15 乾燥・焼付け炉
16 冷却装置
17 ターンダウンセクション
18 ターンダウンロール
19 メッキポット
20 シンクロール
21 メッキ機
22 合金化加熱装置
23 保持炉
24 冷却装置
25、26 上ロール
27 冷却装置
28 浸漬冷却装置
29 加熱帯
30 冷却帯
31 脱スケール装置
32 酸洗槽
S1〜S3 鋼帯
W 溶接の肉盛り部
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