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Title:
DRAIN APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/096764
Kind Code:
A1
Abstract:
A drain apparatus that is capable of draining a large volume of liquid cooling medium flowing downward along a strip steel. The drain apparatus is one comprising paired upper nozzles (35) and lower nozzles (36) disposed opposite to each other so as to have strip steel (S) interposed therebetween on the exit side of primary cooling zone (1) and secondary cooling zone (2) for cooling vertically conveyed heated strip steel (S) with the use of steam water (C), wherein on the planes of the upper nozzles (35) and lower nozzles (36) opposite to the strip steel (S), superior slits (35b,36b) and inferior slits (35c,36c) for drain of cooling water (W) flowing downward along the strip steel (S) by jetting of air (A), furnished with openings approximately perpendicular to the direction of conveyance of the strip steel (S) are provided along the direction of conveyance of the strip steel (S).

Inventors:
FUJIOKA HIRONORI (JP)
YOSHIKAWA MASASHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/051878
Publication Date:
August 14, 2008
Filing Date:
February 05, 2008
Export Citation:
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Assignee:
MITSUBISHI HITACHI METALS (JP)
FUJIOKA HIRONORI (JP)
YOSHIKAWA MASASHI (JP)
International Classes:
C21D9/52; C21D9/573
Foreign References:
JPH11246916A1999-09-14
JP2000073125A2000-03-07
JPS6293317A1987-04-28
Attorney, Agent or Firm:
MITSUISHI, Toshiro et al. (9-15 Akasaka 1-chome, Minato-k, Tokyo 52, JP)
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Claims:
 上下方向に搬送される加熱された帯板を液体冷媒を用いて冷却する冷却帯の出側に、前記帯板を挟むように対向配置される一対のノズルを設け、
 前記一対のノズルにおける前記帯板と対向する面に、前記帯板の搬送方向に対して略直交するように開口され、ガスを噴射して前記帯板に沿って下方に流れる液体冷媒を水切りするスリットを、前記帯板の搬送方向に沿って多段に形成する
 ことを特徴とする水切り装置。
 請求項1に記載の水切り装置において、
 前記一対のノズルの上方に、前記帯板に沿って下方に流れる液体冷媒を前記冷却帯の外部に排水する排水手段を設ける
 ことを特徴とする水切り装置。
 請求項2に記載の水切り装置において、
 前記排水手段は、前記帯板の振動を低減する制振手段を備える
 ことを特徴とする水切り装置。
 請求項1乃至3のいずれかに記載の水切り装置において、
 前記一対のノズルの下方に、水切り後のガスを排気する排気手段を設ける
 ことを特徴とする水切り装置。
                                                                                    
Description:
水切り装置

 本発明は、冷却後の帯鋼に向けてガスを 射して、当該帯鋼に沿って下方に流れる冷 を水切りする水切り装置に関する。

 一般に、帯鋼の製造ラインには、圧延設 、連続焼鈍設備、連続めっき設備等の各種 備が設けられており、これら設備に帯鋼を 次搬送させることにより、鋼板が製造され 。圧延時、焼鈍時、めっき時においては、 送された帯鋼が高温に加熱されることから それら設備における帯鋼の搬送方向下流側 は、加熱された帯鋼を冷却するための冷却 置が設けられている。冷却装置は、搬送さ る帯鋼に向けて、液体や、液体と気体とを 合した気液等の冷媒を噴射することにより 帯鋼の冷却を行うものである。

 しかしながら、冷却装置が縦型である場 、即ち、上下方向に搬送される帯鋼を冷却 る場合には、噴射されて帯鋼に衝突した液 冷媒が、当該帯鋼に沿って下方に流れるこ になる。このように液体冷媒が帯鋼に沿っ 下方に流れると、流下した液体冷媒は冷却 置の下方における帯鋼搬送路内に貯溜し、 の部分を通過する帯鋼の温度を必要以上に げてしまうことになる。この結果、帯鋼の 面に液むらができたり、必要以上に収縮し りして、帯鋼の品質に悪影響を及ぼしてし う。また、冷却装置の下方に、連続焼鈍設 や連続めっき設備の加熱源が設けられる場 には、流下した液体冷媒がこれら加熱源に 入して、熱処理を十分に行えないようにし しまう。

 そこで、従来から、縦型の冷却装置の下 には、冷却後の帯鋼に向けてガスを噴射し 、帯鋼に沿って下方に流れる液体冷媒を水 りする水切り装置が設けられている。この うな従来の水切り装置は、例えば、特許文 1に開示されている。

特開昭59-182925号公報

 ここで、帯鋼の製造ラインにおいては、 熱・冷却の温度及び時間を制御し、帯鋼の 属組成を変えることにより、帯鋼にその使 目的に応じた機械的、化学的等の様々な特 を与えることができる。例えば、超高張力 板等のような特殊鋼板を製造する場合には 急冷して冷却速度を大きくすることにより 帯鋼に高い張力性を付与している。つまり このような特殊鋼板を製造する場合には、 送される帯鋼に大量の液体冷媒を噴射しな ればならず、これに伴い、大量の液体冷媒 帯鋼に沿って下方に流れることになる。

 しかしながら、上述した従来の水切り装 を用いて上記特殊鋼板を製造しようとした 合には、帯鋼の搬送方向上流側(上方側)に けてガスを噴射しているため、水切り性能 向上を図ろうとして、ガスの噴射量や噴射 を上げようとすると、下流側(下方側)が負圧 になり帯鋼の酸化等を招くおそれがある。ま た、このような問題を解消しようとして、帯 鋼の搬送方向下流側に向けてもガスを噴射す るようにしているが、上流側にガスを噴射し ても水切りができなかった液体冷媒を、更に 勢いよく下方に流すことになり、水切りを十 分に行うことができないおそれがある。

 従って、本発明は上記課題を解決するも であって、帯鋼に沿って下方に流れる大量 液体冷媒を水切りすることができる水切り 置を提供することを目的とする。

 上記課題を解決する第1の発明に係る水切り 装置は、
 上下方向に搬送される加熱された帯板を液 冷媒を用いて冷却する冷却帯の出側に、前 帯板を挟むように対向配置される一対のノ ルを設け、
 前記一対のノズルにおける前記帯板と対向 る面に、前記帯板の搬送方向に対して略直 するように開口され、ガスを噴射して前記 板に沿って下方に流れる液体冷媒を水切り るスリットを、前記帯板の搬送方向に沿っ 多段に形成する
 ことを特徴とする。

 上記課題を解決する第2の発明に係る水切り 装置は、
 第1の発明に係る水切り装置において、
 前記一対のノズルの上方に、前記帯板に沿 て下方に流れる液体冷媒を前記冷却帯の外 に排水する排水手段を設ける
 ことを特徴とする。

 上記課題を解決する第3の発明に係る水切り 装置は、
 第2の発明に係る水切り装置において、
 前記排水手段は、前記帯板の振動を低減す 制振手段を備える
 ことを特徴とする。

 上記課題を解決する第4の発明に係る水切り 装置は、
 第1乃至第3のいずれかの発明に係る水切り 置において、
 前記一対のノズルの下方に、水切り後のガ を排気する排気手段を設ける
 ことを特徴とする。

 第1の発明に係る水切り装置によれば、上 下方向に搬送される加熱された帯板を液体冷 媒を用いて冷却する冷却帯の出側に、前記帯 板を挟むように対向配置される一対のノズル を設け、前記一対のノズルにおける前記帯板 と対向する面に、前記帯板の搬送方向に対し て略直交するように開口され、ガスを噴射し て前記帯板に沿って下方に流れる液体冷媒を 水切りするスリットを、前記帯板の搬送方向 に沿って多段に形成することにより、前記一 対のノズルにおける前記帯板と対向する面と 同じ範囲において圧力領域を発生させること ができるので、前記帯板に沿って下方に流れ る大量の液体冷媒を水切りすることができる 。

 第2の発明に係る水切り装置によれば、第 1の発明に係る水切り装置において、前記一 のノズルの上方に、前記帯板に沿って下方 流れる液体冷媒を前記冷却帯の外部に排水 る排水手段を設けることにより、前記一対 ノズルによる水切り動作の前に、前記帯板 沿って下方に流れる液体冷媒の大部分を排 することができるので、前記一対のノズル よる水切り負荷を低減させることができる

 第3の発明に係る水切り装置によれば、第 2の発明に係る水切り装置において、前記排 手段は、前記帯板の振動を低減する制振手 を備えることにより、前記一対のノズルと 記帯板との距離が安定するので、前記一対 ノズルを前記帯板に接近させることができ 効果的に水切りを行うことができる。

 第4の発明に係る水切り装置によれば、第 1乃至第3のいずれかの発明に係る水切り装置 おいて、前記一対のノズルの下方に、水切 後のガスを排気する排気手段を設けること より、前記一対のノズルにより水切りでき かった液体冷媒を噴射したガスと共に排水 ることができる。

本発明の一実施例に係る水切り装置を えた連続焼鈍設備の冷却帯の概略図である 本発明の一実施例に係る水切り装置の 略断面図である。 ノズルの上下スリットから噴射された 気による帯鋼への圧力分布を示した図であ 。

 以下、本発明に係る水切り装置を図面を いて詳細に説明する。なお、この実施例は 本発明に係る水切り装置を連続焼鈍設備の 却帯に適用したものである。図1は本発明の 一実施例に係る水切り装置を備えた連続焼鈍 設備の冷却帯の概略図、図2は本発明の一実 例に係る水切り装置の概略断面図、図3はノ ルの上下スリットから噴射された空気によ 帯鋼への圧力分布を示した図である。

 図1に示すように、帯鋼Sを熱処理する図 しない連続焼鈍設備には、当該帯鋼Sを冷却 る1次冷却帯1及び2次冷却帯2が上下に隣接し て設けられている。1次冷却帯1には入口1aが 成される一方、2次冷却帯2には出口2aが形成 れており、1次冷却帯1と2次冷却帯2との間に は連通口1bが形成されている。また、1次冷却 帯1及び2次冷却帯2には、冷却装置11及び水切 装置12が上下に隣接して設けられている。 って、帯鋼Sは、1次冷却帯1の入口1aから搬入 され、1次冷却帯1の冷却装置11及び水切り装 12を通過して、連通口1bを介して、2次冷却帯 2の冷却装置11及び水切り装置12を通過して、2 次冷却帯2の出口2aから排出される。

 冷却装置11には、搬送される帯鋼Sを挟む うに対向配置される一対のヘッダー21が設 られている。ヘッダー21には帯鋼Sの搬送方 に沿って配置される複数の気水ノズル22が設 けられている。

 図1,2に示すように、水切り装置12には、 送される帯鋼Sを挟むように対向配置される 対の台車31が設けられている。台車31の下部 には、車輪32が帯鋼Sの搬送方向に対して略直 交する方向に回転可能に支持されている。即 ち、台車31は互いに接近離間するように移動 能となっている。

 台車31内には、帯鋼Sの搬送方向上流側か 下流側に向けて、搬送される帯鋼Sを挟むよ うに対向配置される一対のガイド板(排水手 )33、ガイドロール(排水手段、制振手段)34、 段ノズル35、及び下段ノズル36が順に設けら れている。そして、上段ノズル35と下段ノズ 36との間には吸気ダクト(排気手段)37が設け れている。

 ガイド板33は、台車31の内側から外側に向 かうに従って、下方に傾斜するように形成さ れている。ガイドロール34は、帯鋼Sの搬送方 向と同じ回転方向となるように、互いに反対 方向に回転駆動されている。そして、ガイド 板33、ガイドロール34、上段ノズル35、及び下 段ノズル36の幅は、帯鋼Sの板幅以上の長さに 形成されている。更に、ガイド板33及びガイ ロール34は、その内側端が上段ノズル35及び 下段ノズル36の内側端よりも帯鋼S側に配置さ れるように設けられている

 上段ノズル35及び下段ノズル36内には、帯 鋼Sの板幅方向に延設するチャンバ35a,36aが形 されている。また、上段ノズル35及び下段 ズル36における帯鋼Sと対向する面には、帯 Sの板幅以上に延設する上スリット35b,36b及び 下スリット35c,36cが形成されている。上スリ ト35b,36b及び下スリット35c,36cは、チャンバ35a ,36aに連通すると共に、帯鋼Sの搬送方向に対 略直交するように開口されている。

 そして、第1冷却帯1の入口1aの下流側には 、搬送される帯鋼Sを挟むように対向配置さ る一対のエアカーテン用ノズル41が設けられ ており、このエアカーテン用ノズル41には、 ーテン用エア供給管51を介してカーテン用 ア供給装置52が接続されている。冷却装置11 ヘッダー21には、冷却用エア供給管61を介し て冷却用エア供給装置62が接続されると共に 冷却水供給管71を介して冷却水供給装置72が 接続されている。上段ノズル35のチャンバ35a び下段ノズル36のチャンバ36aには、水切り エア供給管81を介して水切り用エア供給装置 82が接続されている。吸気ダクト37には吸気 91を介して排気ファン92が接続されており、 気管91にはミストセパレータ93が設けられて いる。

 従って、冷却用エア供給装置62を駆動し 冷却空気を冷却用エア供給管61を介してヘッ ダー21に供給すると共に、冷却水供給装置72 駆動し、冷却水を冷却水供給管71を介してヘ ッダー21に供給する。ヘッダー21に供給され 冷却空気及び冷却水は、混合された後、気 Cとなって気水ノズル22から1次冷却帯1及び2 冷却帯2に搬送された帯鋼Sに向けて噴射され る。このように噴射された気水Cが帯鋼Sに衝 することにより、当該帯鋼Sの冷却が行われ る。

 また、帯鋼Sが1次冷却帯1及び2次冷却帯2 搬送されると、帯鋼Sの板厚に応じて台車31 互いに接近または離間するように移動する そして、水切り用エア供給装置82が駆動され 、水切り用の空気A(図2中、2点鎖線で示す)が 切り用エア供給管81を介して上段ノズル35及 び下段ノズル36に供給されると共に、排気フ ン92が駆動され、吸気ダクト37からの吸気が 行われる。

 冷却後の気水C中の冷却水は、高温に加熱 された帯鋼Sに衝突することで蒸発するもの 、帯鋼Sに沿って下方に流れるものがある。 のうち帯鋼Sに沿って下方に流れる冷却水W( 2中、点線で示す)の大部分は、水切り装置12 のガイド板33上を流れた後、水切り装置12の 方に沿って下方に流れる。そして、その流 した冷却水Wは、図示しない排水通路を通り 1次冷却帯1及び2次冷却帯2の外部へ排水され る。

 ガイド板33により排水されなかった残り 冷却水Wは、上段ノズル35の上スリット35b及 下スリット35cから帯鋼Sに向けて噴射された 気Aにより、水切りされて堰き止められて、 ガイドロール34に衝突する。次いで、ガイド ール34に衝突した冷却水Wは、上方のガイド 33との間の隙間に流れ込んだり、ガイドロ ル34の回転により、下方の上段ノズル35との の隙間に流れ込んだりして、水切り装置12 側方に沿って下方に流れる。そして、その 下した冷却水Wは、前記排水通路を通り、1次 冷却帯1及び2次冷却帯2の外部へ排水される。

 ここで、上段ノズル35の上スリット35b及 下スリット35cから噴射された空気Aによる帯 Sへの圧力分布は、図3に示すようになって る。この圧力分布においては、上スリット35 b及び下スリット35cから噴射された空気Aが帯 Sに衝突する部分が最も高い圧力となる。ま た、上スリット35bから噴射されて帯鋼Sに衝 して下方に流れた空気Aと、下スリット35cか 噴射されて帯鋼Sに衝突して上方に流れた空 気Aとの衝突による空気Aの滞留により、上ス ット35bと下スリット35cとの間における上段 ズル35と帯鋼Sとの間には静圧が発生する。

 即ち、上段ノズル35と対向する帯鋼Sの表 には、上段ノズル35における帯鋼Sと対向す 面と同じ範囲において圧力領域Pが発生する 。従って、広範囲に亘って圧力を付与するこ とができ、水切り性が向上される。この結果 、水切りされた冷却水Wは、圧力領域Pの上方 おいて堰き止められることになり、容易に イドロール34に巻き込まれて排水される。 た、このように圧力領域Pが帯鋼Sの両側から 挟み込むように発生することにより、帯鋼S 振動が抑制されることになる。

 更に、ガイドロール34が上段ノズル35及び 下段ノズル36よりも帯鋼S側に配置されている ので、当該ガイドロール34により帯鋼Sの振動 が抑制されている。これにより、上段ノズル 35及び下段ノズル36と帯鋼Sとの距離が安定す ので、上段ノズル35及び下段ノズル36を帯鋼 Sに接近させることができ、効果的な水切り 行われる。

 そして、上段ノズル35及び下段ノズル36か ら噴射された空気Aは、吸気ダクト37から吸気 管91を介してミストセパレータ93に取り込ま た後、大気に放出される。

 なお、仮に、上段ノズル35と帯鋼Sとの間 ら冷却水Wが帯鋼Sに沿って下方に流れた場 には、上段ノズル36と同じ作用を発揮する下 段ノズル36により水切りされることになり、 こで水切りされた冷却水Wは空気Aと共に吸 ダクト37に吸引される。吸気ダクト37に吸引 れた冷却水Wは、ミストセパレータ93におい 、取り込まれた空気Aから分離されて排水さ れる。

 また、帯鋼Sが1次冷却帯1に搬送されると カーテン用エア供給装置52が駆動され、空 がカーテン用エア供給管51を介してエアカー テン用ノズル41から帯鋼Sに向けて噴射される 。これにより、エアカーテンが形成されるの で、1次冷却帯1への外気等の侵入や1次冷却帯 1からの気水Cや空気A等の漏出が防止される。

 従って、本発明に係る水切り装置によれ 、冷却後の帯鋼Sを挟むように対向配置され る一対の上段ノズル35及び下段ノズル36にお る帯鋼Sと対向する面に、上スリット35b,36b及 び下スリット35c,36cを、帯鋼Sの搬送方向に沿 て、且つ、帯鋼Sの搬送方向に対して略直交 するように形成させることにより、上段ノズ ル35及び下段ノズル36における帯鋼Sと対向す 面と同じ範囲において圧力領域Pを発生させ ることができるので、帯鋼Sに沿って下方に れる大量の冷却水Wを容易に水切りすること できる。

 また、上段ノズル35及び下段ノズル36の上 方に、ガイド板33及びガイドロール34を設け ことにより、上段ノズル35及び下段ノズル36 よる水切り動作の前に、帯鋼Sに沿って下方 に流れる冷却水Wの大部分を排水することが きるので、上段ノズル35及び下段ノズル36に る水切り負荷を低減させることができる。

 また、ガイドロール34と圧力領域Pの発生 により、帯鋼Sの振動も抑制することができ る。これにより、上段ノズル35及び下段ノズ 36と帯鋼Sとの距離が安定するので、上段ノ ル35及び下段ノズル36を帯鋼Sに接近させる とができ、効果的な水切りを行うことがで る。

 更に、上段ノズル35と下段ノズル36との間 に、吸気ダクト37を設けることにより、上段 ズル35により水切りできなかった冷却水Wや 下段ノズル36により水切りされた冷却水Wを 空気Aと共に排水することができるので、水 切り装置12の下方への冷却水Wの流れを堰き止 めることができる。

 なお、本実施例においては、本発明に係 水切り装置を連続焼鈍設備の冷却帯に適用 たが、圧延設備の下流側に設けられる冷却 置や、連続めっき設備の下流側に設けられ 冷却装置に適用することもできる。また、 ズルに3つ以上のスリットを形成させても構 わない。更に、ガイド板及びガイドロールの 少なくともどちらか一方を設けたり、配置を 逆にしたりしても構わない。

 水切り用ノズルから液体を噴射して水切り 行う水切り装置に適用可能である。