(57)【要約】【課題】スリットラミナーノズルからの高温鋼板上面を流れる冷却水を滞留させることなく板幅方向端部から排出することができるとともに、冷却後の鋼板の板幅方向温度分布として温度変動が少なく一様な温度分布を得ることができる高温鋼板の冷却装置を提供すること。【解決手段】高温鋼板Ａの板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズル１１〜１３を有し、高温鋼板Ａを通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、前記複数個のスリットラミナーノズル１１〜１３が、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角θをなして配置され、かつ、これらのスリットラミナーノズル１１〜１３による高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されている。【選択図】図１
2010162600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、
前記複数個のスリットラミナーノズルが、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなして配置され、かつ、これらのスリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されていることを特徴とする高温鋼板の冷却装置。
【請求項２】
高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、
前記複数個のスリットラミナーノズルが、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなして配置され、かつ、これらのスリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されており、
さらに、θ：平面視で高温鋼板通板方向とノズル軸線方向とのなす傾斜角、ｆ（Ｑ、Ｂ）：スリットラミナーノズルで高温鋼板上面に形成される膜沸騰冷却域長さであって、スリットラミナーノズル１本当たりの冷却水量Ｑとスリットラミナーノズルのノズル開口面積Ｂとの関数で定められる値、Ｗ：高温鋼板の幅、とすると、下記の式（１）を満足することを特徴とする高温鋼板の冷却装置。
ｃｏｓθ×ｆ（Ｑ、Ｂ）≧Ｗ    ……（１）
【請求項３】
高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、
４以上の偶数個のスリットラミナーノズルが、高温鋼板板幅方向において一列に配置され、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなして配置され、高温鋼板板幅方向における中央部を境とする半数のスリットラミナーノズルの各ノズル軸線の延長線と残りの半数のスリットラミナーノズルの各ノズル軸線の延長線とがこれらの４以上の偶数個のスリットラミナーノズルの鋼板通板方向上流側で交差するように配置されており、
かつ、これらの４以上の偶数個のスリットラミナーノズルが、これらのスリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が鋼板通板方向における上流側では互いに非干渉となるように配置されていること、
を特徴とする高温鋼板の冷却装置。
【請求項４】
高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、
４以上の偶数個のスリットラミナーノズルが、高温鋼板板幅方向において一列に配置され、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなして配置され、高温鋼板板幅方向における中央部を境とする半数のスリットラミナーノズルの各ノズル軸線の延長線と残りの半数のスリットラミナーノズルの各ノズル軸線の延長線とがこれらの４以上の偶数個のスリットラミナーノズルの鋼板通板方向上流側で交差するように配置されており、
かつ、これらの４以上の偶数個のスリットラミナーノズルが、これらのスリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が鋼板通板方向における上流側では互いに非干渉となるように配置されており、
さらに、θ：平面視で高温鋼板通板方向とノズル軸線方向とのなす傾斜角、ｆ（Ｑ、Ｂ）：スリットラミナーノズルで高温鋼板上面に形成される膜沸騰冷却域長さであって、スリットラミナーノズル１本当たりの冷却水量Ｑとスリットラミナーノズルのノズル開口面積Ｂとの関数で定められる値、Ｗ：高温鋼板の幅、とすると、下記の式（２）を満足することを特徴とする高温鋼板の冷却装置。
ｃｏｓθ×ｆ（Ｑ、Ｂ）≧Ｗ／２    ……（２）
【請求項５】
高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、
高温鋼板板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルが高温鋼板板幅方向において並列状に複数列配置されており、
前記複数列における隣り合う列のうち一方の列の複数個のスリットラミナーノズルは、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなし、かつ、当該列のみの場合、各スリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されており、
前記隣り合う列のうち他方の列の複数個のスリットラミナーノズルは、平面視で、高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなすとともに、その各ノズル軸線の延長線と前記一方の列の各ノズル軸線の延長線とが前記一方の列と当該他方の列との間で交差し、かつ、当該列のみの場合、各スリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されており、
さらに、前記一方の列の各スリットラミナーノズルと前記他方の列の各スリットラミナーノズルとが、高温鋼板通板方向から見たとき、前記一方の列のスリットラミナーノズルと該スリットラミナーノズルに隣り合う前記他方の列のスリットラミナーノズルとの間に隙間が生じないように配置されていることを特徴とする高温鋼板の冷却装置。
【請求項６】
高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、
高温鋼板板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルが高温鋼板板幅方向において並列状に複数列配置されており、
前記複数列における隣り合う列のうち一方の列の複数個のスリットラミナーノズルは、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなし、かつ、当該列のみの場合、各スリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されており、
前記隣り合う列のうち他方の列の複数個のスリットラミナーノズルは、平面視で、高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなすとともに、その各ノズル軸線の延長線と前記一方の列の各ノズル軸線の延長線とが前記一方の列と当該他方の列との間で交差し、かつ、当該列のみの場合、各スリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されており、
さらに、前記一方の列の各スリットラミナーノズルと前記他方の列の各スリットラミナーノズルとが、高温鋼板通板方向から見たとき、前記一方の列のスリットラミナーノズルと該スリットラミナーノズルに隣り合う前記他方の列のスリットラミナーノズルとの間に隙間が生じないように配置されており、
またさらに、各列を形成する個々のスリットラミナーノズルについて、θ：平面視で高温鋼板通板方向とノズル軸線方向とのなす傾斜角、ｆ（Ｑ、Ｂ）：当該スリットラミナーノズルで高温鋼板上面に形成される膜沸騰冷却域長さであって、スリットラミナーノズル１本当たりの冷却水量Ｑとスリットラミナーノズルのノズル開口面積Ｂとの関数で定められる値、Ｗ：高温鋼板の幅、とすると、「ｃｏｓθ×ｆ（Ｑ、Ｂ）≧Ｗ」の関係を満足することを特徴とする高温鋼板の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延あるいは熱処理が施された高温鋼板の上面を冷却するためのスリットラミナーノズルを有し、高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、仕上げ圧延機の直後に設置された加速冷却装置のように、熱間圧延あるいは熱処理が施された高温鋼板の上面を冷却するためのスリットラミナーノズルを有し、高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置が知られている。スリットラミナーノズルは、高温鋼板の上方から板状（カーテン状）の冷却水を流下させて高温鋼板上面を冷却するためのものである。
【０００３】
図１１は、従来の一般的な、高温鋼板の冷却装置の構成を示す側面図である。図１１に示すように、通板されている高温鋼板Ａの上面冷却には、高温鋼板通板方向に対して所要間隔で配置されたスリットラミナーノズル１０１が用いられ、また、高温鋼板Ａの下面冷却には、通板テーブルローラ１０２間に配置されたスプレーノズル１０３が用いられるようになっている。スリットラミナーノズル１０１は、平面視でそのノズル軸線方向が高温鋼板通板方向と直角になるように配置されている。
【０００４】
これに対して、例えば、特開平１０−５８０２６号公報（特許文献１）、特開昭５６−１４６８３０号公報（特許文献２）には、複数個のスリットラミナーノズルが、高温鋼板の板幅方向に対して分割配置され、かつ、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなすように配置されている冷却装置が開示されている。これらの高温鋼板の冷却装置の目的は、高温鋼板上面の滞留水を速やかに排除し、鋼板板幅方向における均一な冷却を実現することにある。
【０００５】
高温鋼板の上面を冷却するためのスリットラミナーノズルを有し、高温鋼板を通板させながら冷却する従来の冷却装置における共通の課題として、１）高温鋼板上面の水切りの改善、２）冷却後の鋼板の板幅方向温度分布の均一化が挙げられる。
【０００６】
まず、前記１）の「高温鋼板上面の水切りの改善」について説明する。
【０００７】
複数個のスリットラミナーノズルが、高温鋼板通板方向において所要間隔で配置され、かつ、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が直角をなすように配置されている冷却装置では、スリットラミナーノズルからの冷却水は、（ａ）高温鋼板通板方向における最上流側のスリットラミナーノズルの場合、当該スリットラミナーノズルからの冷却水量の約半分が、高温鋼板上面を通板方向に対して反対方向に流れる。また、（ｂ）高温鋼板通板方向における最下流側のスリットラミナーノズルの場合、当該スリットラミナーノズルからの冷却水量の約半分が、高温鋼板上面を通板方向に対して同方向に流れる。
【０００８】
また、複数個のスリットラミナーノズルが、高温鋼板通板方向において所要間隔で配置され、かつ、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなすように配置されている冷却装置でも、前記の直角をなすように配置されているものに比べて、通板方向における上流側あるいは下流側に流れる冷却水量は減少するものの、前記の直角をなすように配置されているものと同様の挙動を示す。
【０００９】
このため、前記（ａ），（ｂ）のような、高温鋼板上面を流れる冷却水は、高温鋼板上面に滞留して、板面内の均一冷却や冷却停止温度の制御性に悪影響を及ぼすことから、速やかに水切りを行うことで上表面から排出する必要がある。
【００１０】
しかしながら、スリットラミナーノズルを用いるスリットラミナー冷却では、冷却ヘッダー１本当たり（スリットラミナーノズル１本当たり）の冷却水量が多いため、エアや水等の媒体を噴射する水切り装置で滞留水の排出を行う場合には、媒体の噴出能力を大幅に高める必要があり、コスト高を招くことになっていた。また、高温鋼板上面に水切りロールを設置することも知られているが、この場合もコスト高になる。
【００１１】
次に、前記２）の「冷却後の鋼板の板幅方向温度分布の均一化」について説明する。
【００１２】
前記した特開平１０−５８０２６号公報と特開昭５６−１４６８３０号公報には、前述したように、複数個のスリットラミナーノズルが、高温鋼板の板幅方向に対して分割配置され、かつ、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなすように配置されている冷却装置が開示されている。しかしながら、前記複数個のスリットラミナーノズルは、これらのスリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに干渉する配置となっている。
【００１３】
このため、前記冷却装置では、各々のスリットラミナーノズルからの冷却水は、流下して高温鋼板上面に衝突した後、相対するスリットラミナーノズルの方向に向かう流れとなり、次いでスリットラミナーノズル間の中央部で合流した後に、一方の板幅方向端部に向かう流れと、他方の板幅方向端部に向かう流れとになって、それぞれ、各板幅方向端部に向かう。なお、この両側の板幅方向端部に板幅方向の流れは、スリットラミナーノズルが１本の場合でも、水切りロールに冷却水が当たるため同様に生じるものである。
【００１４】
そして、この板幅方向端部への冷却水の流れは、板幅中央部から端部にかけてスリットラミナーノズルからの冷却水が合流してくるために、板幅方向端部に行くほど、流量が増すことで高温鋼板からの奪熱効果を増大させることになる。この結果、冷却装置を通過した冷却後の鋼板の板幅方向温度分布としては、板幅中央部を頂点とする山高をなす温度分布が形成されてしまう。
【００１５】
こうした、山高をなす板幅方向温度分布を温度変動が少なく一様（平坦）な温度分布となるように改善するために、従来、スリットラミナーノズルのスリット状開口幅をノズル長手方向（ノズル軸線方向）に沿って増減させることにより、水量クラウンを付与することが知られている。
【００１６】
しかしながら、ノズル開口部に水量クラウンを付与したスリットラミナーノズルの場合、該スリットラミナーノズルのノズル開口部の加工に非常に高い加工精度が必要で、スリットラミナーノズルの製作に多大の手間がかかること、また、高温鋼板の板幅に応じてノズル長手方向における水量クラウンの調整が必要で、スリットラミナーノズルの使用時の管理が非常に煩雑になること、などの問題点がある。
【００１７】
次に、高温鋼板通板方向の冷却水量を低減させ、かつ、高温鋼板の板幅方向端部への冷却水量の増加を低減するために提案され、１本（１個）のスリットラミナーノズルを有し、このスリットラミナーノズルが平面視で高温鋼板通板方向に対してノズル軸線方向が傾斜角をなすように配置されている冷却装置（図９参照）の問題点について説明する。
【００１８】
この冷却装置では、単に１本のスリットラミナーノズルを前記のように斜めに配置したものであるので、板幅方向の冷却タイミングがずれること、及び、スリットラミナーノズルから流下して高温鋼板上面に衝突した後、高温鋼板上面を流れる冷却水の流動距離がノズル長手方向において異なるため、流動距離が長い側では鋼板上面の冷却水が板端部より排出されるまでに遷移沸騰冷却域が生じることから、板幅方向に傾斜した温度分布となり、板形状としてねじれが生じるという問題点がある。また、分割配置することなく、単に１本のスリットラミナーノズルを高温鋼板板幅方向全体にわたって斜めに配置したので、スリットラミナーノズルを通板方向に対して直角に配置する場合に比べて、装置長さが通板方向に長くなり、装置設置上の制約が生じるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開平１０−５８０２６号公報
【特許文献２】特開昭５６−１４６８３０号公報
【特許文献３】特開平８−２４９３４号公報
【特許文献４】特開平１−１００２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
そこで、本発明の課題は、高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、高温鋼板を通板させながら冷却するに際し、スリットラミナーノズルからの高温鋼板上面を流れる冷却水を滞留させることなく確実に板幅方向端部から排出することができるとともに、冷却後の鋼板の板幅方向温度分布として温度変動が少なく一様（平坦）な温度分布を得ることができるようにした、高温鋼板の冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００２２】
請求項１の発明は、高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、前記複数個のスリットラミナーノズルが、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなして配置され、かつ、これらのスリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されていることを特徴とする高温鋼板の冷却装置である。
【００２３】
請求項２の発明は、高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、前記複数個のスリットラミナーノズルが、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなして配置され、かつ、これらのスリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されており、さらに、θ：平面視で高温鋼板通板方向とノズル軸線方向とのなす傾斜角、ｆ（Ｑ、Ｂ）：スリットラミナーノズルで高温鋼板上面に形成される膜沸騰冷却域長さであって、スリットラミナーノズル１本当たりの冷却水量Ｑとスリットラミナーノズルのノズル開口面積Ｂとの関数で定められる値、Ｗ：高温鋼板の幅、とすると、ｃｏｓθ×ｆ（Ｑ、Ｂ）≧Ｗ  ……式（１）を満足することを特徴とする高温鋼板の冷却装置である。
【００２４】
請求項３の発明は、高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、４以上の偶数個のスリットラミナーノズルが、高温鋼板板幅方向において一列に配置され、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなして配置され、高温鋼板板幅方向における中央部を境とする半数のスリットラミナーノズルの各ノズル軸線の延長線と残りの半数のスリットラミナーノズルの各ノズル軸線の延長線とがこれらの４以上の偶数個のスリットラミナーノズルの鋼板通板方向上流側で交差するように配置されており、かつ、これらの４以上の偶数個のスリットラミナーノズルが、これらのスリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が鋼板通板方向における上流側では互いに非干渉となるように配置されていること、を特徴とする高温鋼板の冷却装置である。
【００２５】
請求項４の発明は、高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、４以上の偶数個のスリットラミナーノズルが、高温鋼板板幅方向において一列に配置され、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなして配置され、高温鋼板板幅方向における中央部を境とする半数のスリットラミナーノズルの各ノズル軸線の延長線と残りの半数のスリットラミナーノズルの各ノズル軸線の延長線とがこれらの４以上の偶数個のスリットラミナーノズルの鋼板通板方向上流側で交差するように配置されており、かつ、これらの４以上の偶数個のスリットラミナーノズルが、これらのスリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が鋼板通板方向における上流側では互いに非干渉となるように配置されており、さらに、θ：平面視で高温鋼板通板方向とノズル軸線方向とのなす傾斜角、ｆ（Ｑ、Ｂ）：スリットラミナーノズルで高温鋼板上面に形成される膜沸騰冷却域長さであって、スリットラミナーノズル１本当たりの冷却水量Ｑとスリットラミナーノズルのノズル開口面積Ｂとの関数で定められる値、Ｗ：高温鋼板の幅、とすると、ｃｏｓθ×ｆ（Ｑ、Ｂ）≧Ｗ／２  ……式（２）を満足することを特徴とする高温鋼板の冷却装置である。
【００２６】
請求項５の発明は、高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、高温鋼板板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルが高温鋼板板幅方向において並列状に複数列配置されており、前記複数列における隣り合う列のうち一方の列の複数個のスリットラミナーノズルは、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなし、かつ、当該列のみの場合、各スリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されており、前記隣り合う列のうち他方の列の複数個のスリットラミナーノズルは、平面視で、高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなすとともに、その各ノズル軸線の延長線と前記一方の列の各ノズル軸線の延長線とが前記一方の列と当該他方の列との間で交差し、かつ、当該列のみの場合、各スリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されており、さらに、前記一方の列の各スリットラミナーノズルと前記他方の列の各スリットラミナーノズルとが、高温鋼板通板方向から見たとき、前記一方の列のスリットラミナーノズルと該スリットラミナーノズルに隣り合う前記他方の列のスリットラミナーノズルとの間に隙間が生じないように配置されていることを特徴とする高温鋼板の冷却装置である。
【００２７】
請求項６の発明は、高温鋼板の上面を冷却すべく該高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、前記高温鋼板を通板させながら冷却する高温鋼板の冷却装置において、高温鋼板板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルが高温鋼板板幅方向において並列状に複数列配置されており、前記複数列における隣り合う列のうち一方の列の複数個のスリットラミナーノズルは、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなし、かつ、当該列のみの場合、各スリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されており、前記隣り合う列のうち他方の列の複数個のスリットラミナーノズルは、平面視で、高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなすとともに、その各ノズル軸線の延長線と前記一方の列の各ノズル軸線の延長線とが前記一方の列と当該他方の列との間で交差し、かつ、当該列のみの場合、各スリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されており、さらに、前記一方の列の各スリットラミナーノズルと前記他方の列の各スリットラミナーノズルとが、高温鋼板通板方向から見たとき、前記一方の列のスリットラミナーノズルと該スリットラミナーノズルに隣り合う前記他方の列のスリットラミナーノズルとの間に隙間が生じないように配置されており、またさらに、各列を形成する個々のスリットラミナーノズルについて、θ：平面視で高温鋼板通板方向とノズル軸線方向とのなす傾斜角、ｆ（Ｑ、Ｂ）：当該スリットラミナーノズルで高温鋼板上面に形成される膜沸騰冷却域長さであって、スリットラミナーノズル１本当たりの冷却水量Ｑとスリットラミナーノズルのノズル開口面積Ｂとの関数で定められる値、Ｗ：高温鋼板の幅、とすると、「ｃｏｓθ×ｆ（Ｑ、Ｂ）≧Ｗ」の関係を満足することを特徴とする高温鋼板の冷却装置である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の高温鋼板の冷却装置は、高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、この複数個のスリットラミナーノズルが、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなして配置され、かつ、これらのスリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が少なくとも通板方向上流側にて互いに非干渉となるように配置されている。
【００２９】
これにより、各スリットラミナーノズルからの冷却水は、それぞれ、平面視で高温鋼板上面を通板方向に対して斜めの方向に流れることとなり、当該スリットラミナーノズルより少なくとも通板方向上流側では、この斜めの方向への冷却水の流れにおいては、通板方向におけるいずれの位置においても板幅方向に向う水量が一様となる。
【００３０】
したがって、各スリットラミナーノズルからの高温鋼板上面を流れる冷却水は、その大部分が板幅方向端部から自然に排出されること、また、高温鋼板の通板方向には前記斜めの方向への流れから漏れ出したわずかな量の冷却水が流れる程度であることから、本発明の高温鋼板の冷却装置では、水切り装置を不要、もしくは簡易なものとすることができる。さらに、前述のように、各スリットラミナーノズルの少なくとも通板方向上流側では、高温鋼板が板幅方向において一様な水量の冷却水によって冷却されるので、冷却後の鋼板の板幅方向温度分布として温度変動が少なく一様（平坦）な温度分布を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態による高温鋼板の冷却装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】本発明の別の実施形態による高温鋼板の冷却装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図３】本発明のさらに別の実施形態による高温鋼板の冷却装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図４】本発明のさらに別の実施形態による高温鋼板の冷却装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図５】本発明に係る「膜沸騰冷却域長さの板幅方向投影距離」を説明するための平面図である。
【図６】スリットラミナーノズルの単位ノズル開口面積当たりの冷却水量と膜沸騰冷却域長さとの関係の一例を示すグラフである。
【図７】実施例及び比較例における冷却後の板幅方向温度分布を示す図である。
【図８】実施例及び比較例における冷却後の板幅方向温度分布を示す図である。
【図９】比較例３におけるスリットラミナーノズルの配置を示す平面図である。
【図１０】比較例４におけるスリットラミナーノズルの配置を示す平面図である。
【図１１】従来の一般的な、高温鋼板の冷却装置の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明について、本発明に至る発明者らの着想（考え方）を説明しながら、さらに詳しく説明する。
【００３３】
前述したところの、「高温鋼板上面の水切りの改善」と「冷却後の鋼板の板幅方向温度分布の均一化」という課題は、スリットラミナーノズルからの冷却水が高温鋼板上面を高温鋼板の通板方向に平行に流れること、かつ、各スリットラミナーノズルからの高温鋼板上面を流れる冷却水が干渉することに起因している。
【００３４】
この課題解決のため、本発明による冷却装置は、高温鋼板の板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有し、これら複数個のスリットラミナーノズルを、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角θをなすように配置し、かつ、各スリットラミナーノズルからの高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように、特に各スリットラミナーノズルより通板方向上流側において冷却水が互いに非干渉となるように配置している。
【００３５】
熱間圧延あるいは熱処理が施された高温鋼板の冷却については、周知のように、高温側から、膜沸騰冷却域、遷移沸騰冷却域、核沸騰冷却域の３つに分けられる。均一冷却のための冷却技術上の課題は、わずかな温度低下に伴い、冷却能の小さい膜沸騰冷却域から冷却能の大きい核沸騰冷却域に急激に移行して不均一冷却を引き起こす遷移沸騰冷却域の回避にある。したがって、本発明者らは、高温鋼板の冷却が対象である本発明では、膜沸騰冷却域において高温鋼板上面を流れる冷却水を高温鋼板上面から排出することができれば、均一冷却が実現できると考えた。
【００３６】
なお、前記遷移沸騰冷却域については、各スリットラミナーノズルより通板方向上流側において特に問題となるが、通板方向下流側では、核沸騰冷却域まで急冷却されてしまい、遷移沸騰冷却域が生じにくいため、比較的均一な冷却の実現が可能である。当然ながら、通板方向下流側においても、各スリットラミナーノズルからの冷却水が互いに干渉することがなく、冷却水の滞留や、板幅方向の水量増加に伴う板幅方向の山高をなす温度分布を回避できることが均一冷却には望ましいことは言うまでもない。
【００３７】
本発明による冷却装置では、スリットラミナーノズルを平面視で高温鋼板通板方向に対してノズル軸線方向が傾斜角をなすように配置し、いわゆる「斜めスリットラミナー冷却」を行っている。
【００３８】
前述したように、１本のスリットラミナーノズルを用いて斜めスリットラミナー冷却を行うと、板形状としてねじれが生じる。このねじれが生じる原因である鋼板の板幅方向の傾斜した温度分布は、板幅方向の冷却タイミングがずれること、及び、スリットラミナーノズルからの高温鋼板上面を流れる冷却水の流動距離がノズル長手方向において異なるため、流動距離が長い側では鋼板上面の冷却水が板端部より排出されるまでに遷移沸騰冷却域が生じることに起因していると考えられる。
【００３９】
したがって、本発明者らは、斜めに配置された前記１本のスリットラミナーノズルは、ねじれが生じない程度の冷却タイミングのずれですむように高温鋼板板幅方向に対して分割する必要があると考え、本発明による冷却装置では、板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルを有している。
【００４０】
また、本発明者らは、前述した、スリットラミナーノズルからの高温鋼板上面を流れる冷却水の流動距離が最も長い場合に遷移沸騰冷却域が生じることに対しては、スリットラミナーノズルからの冷却水が流動しなければならない距離に上限を設定し、高温鋼板上面に遷移沸騰冷却域が生じないようにする必要があると考えた。
【００４１】
すなわち、スリットラミナーノズルの傾斜角θが小さいほど、あるいは冷却水量Ｑが大きいほど、膜沸騰冷却域長さの板幅方向投影距離Ｌが長くなり、高温鋼板上面を流れる冷却水が板幅方向端部から排出されやすくなることから、スリットラミナーノズルの傾斜角θと、スリットラミナーノズル１本当たりの冷却水量との組合せについて、制約を設ける必要があると考えた。
【００４２】
図５は本発明に係る「膜沸騰冷却域長さの板幅方向投影距離」を説明するための平面図である。
【００４３】
図５において、θはスリットラミナーノズルのノズル軸線と高温鋼板の通板方向とのなす傾斜角である。スリットラミナーノズルによって形成される膜沸騰冷却域長さｆ（Ｑ、Ｂ）は、スリットラミナーノズルによる冷却水量Ｑと、スリットラミナーノズルのノズル開口面積Ｂ（Ｂ＝スリット状開口幅Ｄ×スリット状開口長さＳ）とで定められる（図６参照）。
【００４４】
スリットラミナーノズルによる冷却水は、膜沸騰冷却域長さｆ（Ｑ、Ｂ）が冷却水最大流動距離より短い場合、高温鋼板上面に滞留することとなる。この滞留を防ぐためには、膜沸騰冷却域長さｆ（Ｑ、Ｂ）の高温鋼板板幅方向への投影距離Ｌ（Ｌ＝ｃｏｓθ×ｆ（Ｑ、Ｂ））が高温鋼板板幅Ｗ以上となるように条件を設定する必要がある。すなわち、「ｃｏｓθ×ｆ（Ｑ、Ｂ）≧Ｗ」という式（１）を満たすよう設定すればよい（後述の図１、図２、図４）。
【００４５】
なお、後述する図３に示すように、全てのスリットラミナーノズルの傾斜角θの値が同一な場合において、高温鋼板の板幅方向中央部を境として、半数のスリットラミナーノズルの各ノズル軸線の延長線と、残りの半数の各ノズル軸線の延長線とが、これらのスリットラミナーノズルの鋼板通板方向上流側で交差するように配置される場合は、前記の膜沸騰冷却域長さの板幅方向投影距離ＬがＷ／２以上となるように設定すればよい。すなわち、「ｃｏｓθ×ｆ（Ｑ、Ｂ）≧Ｗ／２」という式（２）を満たすよう設定すればよい。
【００４６】
このように、発明者らは、スリットラミナーノズルからの冷却水を高温鋼板上面に滞留させることなく高温鋼板上から排出し、均一な板幅方向温度分布を確保するためには、スリットラミナーノズルの傾斜角θ、冷却水量Ｑ及びノズル開口面積Ｂを適切に設定することが不可欠と考えたのである。
【００４７】
そこで、まず、スリットラミナーノズル１本（１個）当たりの冷却水量Ｑと膜沸騰冷却域長さｆ（Ｑ、Ｂ）の関係を定量化することを検討した。その結果、膜沸騰冷却域長さｆ（Ｑ、Ｂ）は、冷却水量Ｑとノズル開口面積Ｂとの商（Ｑ／Ｂ）の２次関数で表せることを見出した（図６参照）。なお、関数の形自体は本発明を制約するものではない。この膜沸騰冷却域長さｆ（Ｑ、Ｂ）とスリットラミナーノズルの傾斜角θとから算出される値である、前記膜沸騰冷却域長さの板幅方向投影距離Ｌが、前述したように、前記の式（１）、あるいは式（２）を満たすように設定すれば、少なくとも鋼板通板方向における上流側では高温鋼板上に遷移沸騰冷却域を生じさせないようにすることができる。
【００４８】
本発明の冷却装置では、板幅方向に対して分割配置されるスリットラミナーノズルの個数（分割数）ｎ：３個以上、スリットラミナーノズルの傾斜角θ：２０〜６０°、スリットラミナーノズル１本当たりの冷却水量Ｑ×ｎ：５ｍ3 ／ｍｉｎ以上、スリットラミナーノズルのノズル開口面積Ｂ：０．０２ｍ2 以上、Ｑ／Ｂ：８０ｍ／ｍｉｎ以上、が好ましい。
【００４９】
図６はスリットラミナーノズルの単位ノズル開口面積当たりの冷却水量と膜沸騰冷却域長さとの関係の一例を示すグラフである。
【００５０】
図６に示すように、膜沸騰冷却域長さｆ（Ｑ、Ｂ）は、冷却水量Ｑとノズル開口面積Ｂとの商（Ｑ／Ｂ）の２次関数で表せることがわかる。なお、膜沸騰冷却域長さの測定は、次の手順で行った。１）小型冷却実験装置および実機冷却装置の機側にメジャーを設置して冷却を開始する。２）冷却中の高温鋼板上面上の冷却水の挙動を目視観察し、おおよそ冷却水が滞留している位置を見極めた上で、メジャーが視野に入るように機側から冷却状況をビデオ撮影する。３）記録したビデオ撮影画像から冷却水の滞留位置をメジャーに基づき読み取って記録する。
【００５１】
また、本発明の高温鋼板の冷却装置は、高温鋼板板幅方向に対して分割配置された複数個のスリットラミナーノズルが高温鋼板板幅方向において並列状に複数列配列されているものでは、例えば、並列状に第１列と第２列との二列に配置されているものでは、以下のイ）及びロ）ように構成してある（図４参照）。
【００５２】
イ）まず、隣り合う前記二列のうち高温鋼板通板方向上流側に位置する第１列の複数個のスリットラミナーノズルは、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなし、かつ、当該第１列のみの場合、各スリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されている。また、前記第１列の高温鋼板通板方向下流側に位置する第２列の複数個のスリットラミナーノズルは、平面視で、高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向が同一の傾斜角をなすとともに、その各ノズル軸線の延長線と前記第１列の各ノズル軸線の延長線とが互いに相対するもの同士において前記第１列と当該第２列との間で交差し、かつ、当該第２列のみの場合、各スリットラミナーノズルによる高温鋼板上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されている。
【００５３】
このように、隣り合う第１列と第２列との各スリットラミナーノズルが、平面視で、第１列の各ノズル軸線の延長線と第２列の各ノズル軸線の延長線とが互いに相対するもの同士において第１列と第２列との間で交差するように配置されている。したがって、前記各スリットラミナーノズルからの冷却水のうち高温鋼板上面において第１列と２列との間で衝突した冷却水は、高温鋼板板幅方向のベクトルを持つ水流となるので、高温鋼板上面に滞留せずに板幅方向端部から排出されることとなる。
【００５４】
ロ）ところで、高温鋼板板幅方向に対してスリットラミナーノズルを分割配置した場合、高温鋼板通板方向から見て隣り合うスリットラミナーノズル間に隙間が生じるものでは、それによって冷却水の隙間が生じるため該隙間が大きいものでは冷却後に「筋状の温度むら」が生じることがある。
【００５５】
そこで、本発明の高温鋼板の冷却装置では、前記第１列の各スリットラミナーノズルと前記第２列の各スリットラミナーノズルとが、高温鋼板通板方向から見たとき、第１列のスリットラミナーノズルと該スリットラミナーノズルに隣り合う第２列のスリットラミナーノズルとの間に隙間が生じないように配置されている（図４参照）。したがって、前記の「筋状の温度むら」を抑制することができる。
【００５６】
図１は本発明の一実施形態による高温鋼板の冷却装置の構成を概略的に示す平面図である。
【００５７】
図１に示すように、この実施形態による高温鋼板の冷却装置は、高温鋼板Ａの通板方向へ沿って配列された多数の通板テーブルローラ１と、通板テーブルローラ１の上方に設けられた冷却水ヘッダー１０と、この冷却水ヘッダー１０の下側に取り付けられ、多数の通板テーブルローラ１上を通板されている高温鋼板Ａの上面を冷却するための３個のスリットラミナーノズル１１〜１３と、隣り合う通板テーブルローラ１間に配置され、高温鋼板Ａの下面を冷却するための図示しないスプレーノズルなどを備えている。なお、高温鋼板Ａの下面を冷却するためのノズルとしては、前記スプレーノズルに限定されるものでなく、他の形式のものであってもよい。前記３個のスリットラミナーノズル１１〜１３は、ともに、同一のスリット状開口幅及びスリット状開口長さを有している。また、冷却水ヘッダー１０から３個のスリットラミナーノズル１１〜１３に、ともに同一の冷却水量が与えられるようになっている。
【００５８】
そして、前記３個のスリットラミナーノズル１１〜１３は、図１に示すように、高温鋼板Ａの板幅方向に対して一列をなして分割配置されるとともに、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向（各ノズル軸線）が同一の傾斜角θをなして配置されている。
【００５９】
さらに、３個のスリットラミナーノズル１１〜１３は、これらのスリットラミナーノズル１１〜１３による高温鋼板Ａ上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されている。すなわち、３個のスリットラミナーノズル１１〜１３は、それらのノズル軸線ＣＬ１１〜ＣＬ１３方向と直角をなす方向から見て、隣り合うスリットラミナーノズル１１，１２及び１２，１３が互いに重ならず、かつ連続するように配置されている。
【００６０】
この実施形態による冷却装置は、前記のように３個のスリットラミナーノズル１１〜１３が配置されているとともに、前記の式（１）を満たすようになされているので、スリットラミナーノズル１１〜１３からの高温鋼板上面を流れる冷却水を滞留させることなく確実に板幅方向端部から排出することができて、水切り装置を不要、もしくは簡易なものとすることができ、また、冷却後の鋼板の板幅方向温度分布として温度変動が少なく一様な温度分布を得ることができる。
【００６１】
図２は本発明の別の実施形態による高温鋼板の冷却装置の構成を概略的に示す平面図である。図１に示す冷却装置との相違点はスリットラミナーノズルの配置にあるので、この相違点について説明する。
【００６２】
図２に示すように、冷却水ヘッダー２０に６個のスリットラミナーノズル２１〜２６が取り付けられている。６個のスリットラミナーノズル２１〜２６は、ともに、同一のスリット状開口幅及びスリット状開口長さを有している。また、冷却水ヘッダー２０から６個のスリットラミナーノズル２１〜２６に、ともに同一の冷却水量が与えられるようになっている。
【００６３】
そして、前記６個のスリットラミナーノズル２１〜２６は、図２に示すように、高温鋼板Ａの板幅方向に対して千鳥状をなして分割配置されるとともに、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向（各ノズル軸線）が同一の傾斜角θをなして配置されている。
【００６４】
さらに、６個のスリットラミナーノズル２１〜２６は、これらのスリットラミナーノズル２１〜２６による高温鋼板Ａ上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されている。すなわち、６個のスリットラミナーノズル２１〜２６は、それらのノズル軸線ＣＬ２１〜ＣＬ２６方向と直角をなす方向から見て、隣り合うスリットラミナーノズル２１，２２、２２，２３、２３，２４、２４，２５及び２５，２６が互いに重ならず、かつ連続するように配置されている。
【００６５】
この実施形態による冷却装置は、前記のように６個のスリットラミナーノズル２１〜２６が配置されているとともに、前記の式（１）を満たすようになされているので、スリットラミナーノズル２１〜２６からの高温鋼板上面を流れる冷却水を滞留させることなく確実に板幅方向端部から排出することができて、水切り装置を不要、もしくは簡易なものとすることができ、また、冷却後の鋼板の板幅方向温度分布として温度変動が少なく一様な温度分布を得ることができる。
【００６６】
図３は本発明のさらに別の実施形態による高温鋼板の冷却装置の構成を概略的に示す平面図である。図１に示す冷却装置との相違点はスリットラミナーノズルの配置にあるので、この相違点について説明する。
【００６７】
図３に示すように、冷却水ヘッダー３０に６個のスリットラミナーノズル３１〜３６が取り付けられている。６個のスリットラミナーノズル３１〜３６は、ともに、同一のスリット状開口幅及びスリット状開口長さを有している。また、冷却水ヘッダー３０から６個のスリットラミナーノズル３１〜３６に、ともに同一の冷却水量が与えられるようになっている。
【００６８】
４以上の偶数個、この実施形態では、６個のスリットラミナーノズル３１〜３６が、高温鋼板板幅方向において一列をなして分割配置されるとともに、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向（各ノズル軸線）が同一の傾斜角θをなして配置され、かつ、６個のスリットラミナーノズル３１〜３６が、高温鋼板板幅方向における中央部を境とする半数のスリットラミナーノズル３１〜３３の各ノズル軸線の延長線と残りの半数のスリットラミナーノズル３４〜３６の各ノズル軸線の延長線とがこれらのスリットラミナーノズル３１〜３６の鋼板通板方向上流側で交差するように配置されている。
【００６９】
さらに、これら６個のスリットラミナーノズル３１〜３６は、これらのスリットラミナーノズル３１〜３６による高温鋼板上を流れる冷却水が鋼板通板方向における上流側では互いに非干渉となるように配置されている。
【００７０】
すなわち、前記半数のスリットラミナーノズル３１〜３３は、それらのノズル軸線ＣＬ３１〜ＣＬ３３方向と直角をなす方向から見て、隣り合うスリットラミナーノズル３１，３２及び３２，３３が互いに重ならず、かつ連続するように配置されている。
【００７１】
また、前記残りの半数のスリットラミナーノズル３４〜３６は、それらのノズル軸線ＣＬ３４〜ＣＬ３６方向と直角をなす方向から見て、隣り合うスリットラミナーノズル３４，３５及び３５，３６が互いに重ならず、かつ連続するように配置されている。
【００７２】
この実施形態による冷却装置は、前記のように６個のスリットラミナーノズル３１〜３６が配置されているとともに、前記の式（２）を満たすようになされているので、スリットラミナーノズル３１〜３６からの高温鋼板上面を流れる冷却水を滞留させることなく確実に板幅方向端部から排出することができて、水切り装置を不要、もしくは簡易なものとすることができ、また、冷却後の鋼板の板幅方向温度分布として温度変動が少なく一様な温度分布を得ることができる。
【００７３】
図４は本発明のさらに別の実施形態による高温鋼板の冷却装置の構成を概略的に示す平面図である。図１に示す冷却装置との相違点はスリットラミナーノズルの配置にあるので、この相違点について説明する。
【００７４】
図４に示すように、高温鋼板板幅方向において二つの冷却水ヘッダー６０，７０が所定間隔を有して並列配置されている。高温鋼板通板方向上流側に位置する冷却水ヘッダー６０には、第１列を形成する４個のスリットラミナーノズル６１〜６４が高温鋼板板幅方向に対して分割配置された状態で取り付けられている。また、冷却水ヘッダー６０の下流側に位置する冷却水ヘッダー７０には、第２列を形成する４個のスリットラミナーノズル７１〜７４が高温鋼板板幅方向に対して分割配置された状態で取り付けられている。第１列のスリットラミナーノズル６１〜６４と第２列のスリットラミナーノズル７１〜７４とは、同一のスリット状開口幅及びスリット状開口長さを有している。冷却水ヘッダー６０から各スリットラミナーノズル６１〜６４に同一の冷却水量が与えられるようになっており、該冷却水量と同一の冷却水量が、冷却水ヘッダー７０から各スリットラミナーノズル７１〜７４に与えられるようになっている。
【００７５】
前記の第１列のスリットラミナーノズル６１〜６４は、図４に示すように、平面視で高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向（各ノズル軸線）が同一の傾斜角θ１をなして配置されている。また、当該第１列のみの場合、各スリットラミナーノズル６１〜６４による高温鋼板Ａ上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されている。すなわち、第１列のスリットラミナーノズル６１〜６４は、それらのノズル軸線ＣＬ６１〜ＣＬ６４方向と直角をなす方向から見て、隣り合うスリットラミナーノズル６１，６２、６２，６３及び６３，６４が互いに重ならないように配置されている。
【００７６】
一方、第２列のスリットラミナーノズル７１〜７４は、平面視で、高温鋼板通板方向に対して各ノズル軸線方向（各ノズル軸線）が同一の傾斜角θ２をなすとともに、その各ノズル軸線ＣＬ７１〜ＣＬ７４の延長線と前記第１列の各ノズル軸線ＣＬ６１〜ＣＬ６４の延長線とが互いに相対するもの同士において前記第１列と当該第２列との間で交差するように配置されている。本実施形態では、前記傾斜角θ１と前記傾斜角θ２とは同一角度に設定されている（θ１＝θ２＝θ）。また、当該第２列のみの場合、各スリットラミナーノズル７１〜７４による高温鋼板Ａ上を流れる冷却水が互いに非干渉となるように配置されている。すなわち、第２列のスリットラミナーノズル７１〜７４は、それらのノズル軸線ＣＬ７１〜ＣＬ７４方向と直角をなす方向から見て、隣り合うスリットラミナーノズル７１，７２、７２，７３及び７３，７４が互いに重ならないように配置されている。
【００７７】
このように、隣り合う第１列と第２列との各スリットラミナーノズル６１〜６４，７１〜７４が、平面視で、第１列の各ノズル軸線ＣＬ６１〜ＣＬ６４の延長線と第２列の各ノズル軸線ＣＬ７１〜ＣＬ７４の延長線とが互いに相対するもの同士において第１列と第２列との間で交差するように配置されている。したがって、前記各スリットラミナーノズル６１〜６４，７１〜７４からの冷却水のうち高温鋼板Ａ上面において第１列と２列との間で衝突した冷却水は、高温鋼板板幅方向のベクトルを持つ水流となるので、高温鋼板Ａ上面に滞留せずに板幅方向端部から排出されることとなる。
【００７８】
そしてさらに、図４に示すように、第１列の各スリットラミナーノズル６１〜６４と第２列の各スリットラミナーノズル７１〜７４とが、高温鋼板通板方向から見たとき、第１列のスリットラミナーノズルと該スリットラミナーノズルに隣り合う第２列のスリットラミナーノズルとの間に隙間が生じないように配置されている。したがって、高温鋼板板幅方向において冷却水の隙間を生じることがなく、「筋状の温度むら」を抑制することができる。
【００７９】
このように、この実施形態による冷却装置は、高温鋼板板幅方向に対して分割配置され、第１列を形成するスリットラミナーノズル６１〜６４と、同じく高温鋼板板幅方向に対して分割配置され、第２列を形成するスリットラミナーノズル７１〜７４とが、高温鋼板板幅方向において二列に前記のようにして配置されるとともに、各列を形成する個々のスリットラミナーノズルについて「ｃｏｓθ×ｆ（Ｑ、Ｂ）≧Ｗ」の関係を満たすようになされている。よって、二列に配置されたスリットラミナーノズル６１〜６４, ７１〜７４からの高温鋼板Ａ上面を流れる冷却水を滞留させることなく確実に板幅方向端部から排出することができて、水切り装置を不要、もしくは簡易なものとすることができ、また、冷却後の鋼板の板幅方向温度分布として温度変動が少なく一様な温度分布を得ることができる。
【実施例】
【００８０】
次に、実施例と比較例について説明する。
【００８１】
板厚３０ｍｍ、板幅４０００ｍｍで温度８００℃の高温鋼板を、表１に示す条件で、スリットラミナーノズルを用いて４００℃となるように水冷し、冷却後の鋼板の板幅方向温度分布を測定した。使用したスリットラミナーノズルの長細い矩形形状をなすスリット状開口幅は１０ｍｍであり、分割配置されるスリットラミナーノズルの合計のスリット状開口長さが約４６００ｍｍとなるようにした。
【００８２】
スリットラミナーノズルの配置については、実施例１は前記図１に示す配置であり、実施例２は前記図２に示す配置であり、実施例３は前記図３に示す配置であり、実施例４は前記図４に示す配置である。
【００８３】
また、図９は比較例３におけるスリットラミナーノズルの配置を示す平面図である。同図に示すように、比較例３では、１本のスリットラミナーノズル４１が傾斜角θ＝４５°で配置されている。
【００８４】
図１０は比較例４におけるスリットラミナーノズルの配置を示す平面図である。同図に示すように、比較例４では、３本のスリットラミナーノズル５１〜５３は、高温鋼板Ａの板幅方向に対して一列をなして分割配置されるとともに、傾斜角θ＝３０°にて配置され、かつ、高温鋼板上を流れる冷却水が互いに干渉する配置となっている。
【００８５】
なお、この試験では、エアによる水切り装置は、冷却ゾーンの上流側及び下流側の両方にそれぞれ設置されている。
【００８６】
試験結果を表１、表２、図７及び図８に示す。図７,図８は実施例及び比較例における冷却後の板幅方向温度分布を示す図である。ここで、表１の「膜沸騰冷却域長さ」の欄における「測定不可」という記載は、スリットラミナーノズルからの高温鋼板上面を流れる冷却水が板幅方向端部より排出されて、冷却水の滞留が観察されなかったためである（冷却水の滞留なし）。また、表１の「ｃｏｓθ×ｆ（Ｑ、Ｂ）」は、図６に示すデータに基づくものである。
【００８７】
【表１】
2010162600.tif 000003
【００８８】
【表２】
2010162600.tif 000004
【００８９】
試験結果に示されるように、実施例１〜４は、良好な結果が得られており、水切り装置に必要なエアの供給圧力を比較例２に比べて大幅に低減できており、水切り装置自体の簡素化を図れることが可能であった。また、図７，図８からわかるように、実施例の例えば実施例２，４では、冷却後の鋼板の板幅方向温度分布として一様な温度分布を得ることができた。
【００９０】
一方、比較例１，２では、１本のスリットラミナーノズルを平面視で高温鋼板通板方向に対してノズル軸線が直角をなすように配置してある。このため、スリットラミナーノズルからの冷却水が水切り装置によって板幅方向に強制的に排出されることで、板幅方向に向う冷却水の流量が増加し、その結果、高温鋼板の板幅方向端部付近が過冷却されることにより、一様な温度分布を得ることができず、「山高の温度分布」となってしまった（図７の比較例１）。
【００９１】
比較例３では、１本のスリットラミナーノズルを平面視で高温鋼板通板方向に対してノズル軸線が４５°の傾斜角をなすように配置してある。このため、冷却後の鋼板の板幅方向温度分布として一様な温度分布を得ることができず、図７の比較例３に示すように、板幅方向に傾斜した温度分布となってしまった。
【００９２】
また、比較例４では、スリットラミナーノズル５１〜５３が、実施例１とは違って、高温鋼板上を流れる冷却水が干渉する配置となっている。このため、隣り合うスリットラミナーノズル間で冷却水の滞留が起こり、その後、水切り装置によって高温鋼板上面の冷却水が板幅方向に強制的に排出されることで、板幅方向に向う冷却水の流量が増加する。その結果、高温鋼板の板幅方向端部付近が過冷却されることにより、板幅方向温度分布として「山高の温度分布」となってしまった（図７の比較例４）。
【符号の説明】
【００９３】
１…通板テーブルローラ
１０…冷却水ヘッダー
１１，１２，１３…スリットラミナーノズル
２０…冷却水ヘッダー
２１〜２６…スリットラミナーノズル
３０…冷却水ヘッダー
３１〜３６…スリットラミナーノズル
６０，７０…冷却水ヘッダー
６１〜６４，７１〜７４…スリットラミナーノズル
Ａ…高温鋼板
【図１】
2010162600.tif 000005
【図２】
2010162600.tif 000006
【図３】
2010162600.tif 000007
【図４】
2010162600.tif 000008
【図５】
2010162600.tif 000009
【図６】
2010162600.tif 000010
【図７】
2010162600.tif 000011
【図８】
2010162600.tif 000012
【図９】
2010162600.tif 000013
【図１０】
2010162600.tif 000014
【図１１】
2010162600.tif 000015