(57)【要約】【課題】  鋼から作られた冷間圧延ストリップの形の平坦な金属製品に適用可能な連続焼鈍時のクエンチング操作のための冷却装置を提供する。【解決手段】  この冷却装置は、溢流せきを含み、この溢流せき内に一連のチューブ（１）が完全に浸漬されかつストリップ（２）の各側に沿って大体垂直にかつ対称的に積み重ねられており、これらのチューブが本質的に水平な乱流ジェットの形で冷却流体をストリップ上に噴出し、全てのチューブ間に冷却流体の排出のための隙間が設けられ、この隙間が隙間に対応する排出通路内の負荷の損失を最小とするために流体の所定比流速値に設定される。【選択図】図１
2007512431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストリップ（２）、好ましくは鋼ストリップの形の平坦製品の連続焼鈍処理時のクエンチング操作のための冷却装置であって、前記装置が：
−  本質的に垂直な、上昇または下降経路で設けられており；
−  溢流せき（４）を含み、この溢流せき内に一連のチューブ（１）が完全に浸漬されかつストリップ（２）の各側に沿って多かれ少なかれ垂直にかつ対称的に積み重ねられており、一連のチューブのそれぞれがスリットまたは一連の穴を通して本質的に水平な乱流ジェットの形の冷却流体をストリップ上に噴出し；
−  その下部に封止手段（３）を備えている；
ものにおいて、
ストリップ（２）の同じ側に設けられたいずれの二つの連続チューブ（１）も冷却流体の排出のために全てのチューブ（１）に対して同一の隙間（Ｂ）により分離されており、前記隙間（Ｂ）に対応する排出通路内の流れの損失を最小とするためにストリップの表面の平方メートル当たりかつ時間当たりの立方メートルで表した冷却流体の比流量の所定値に前記隙間（Ｂ）が選ばれていることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
チューブ（１）の背部に設けられた溢流せき（４）の壁がチューブ（１）の幅に少なくとも等しい幅を持ち、チューブ（１）の背部に関するこの壁の水平距離が溢流せき（４）の存在に起因する流れの損失が二つの連続チューブ（１）間の隙間（Ｂ）に起因する流れの損失の５％未満であるように選ばれることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
冷却流体の比流速がストリップの表面当たりかつｍ２当たりかつ時間当たり２５０〜１０００ｍ３であることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
隙間（Ｂ）に起因する流れの損失が１５０ｍｍ水柱未満であることを特徴とする請求項１，２または３に記載の装置。
【請求項５】
各チューブ（１）の端部とストリップ（２）の間の距離（Ａ）が全てのチューブに対し同一であり、かつ２０ｍｍ〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
各チューブの噴出速度（ＶＪＥＴ）が次の基準をそれぞれ満たす：
−  穴の場合は、
2007512431.tif 000007
−  スリットの場合は、
2007512431.tif 000008
ここでＡはチューブとストリップの間の距離を表し、ｄは穴の直径またはスリットの厚さを表す、
ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
冷却流体が５０℃未満の温度に維持された液状水であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
装置が垂直上昇経路で設けられているが、多かれ少なかれ沸点にもたらされた水のタンクにより直接前置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
処理される平坦な金属製品が０．１ｍｍ〜１０ｍｍの厚さを持つことを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
処理される平坦な金属製品が０．２５ｍ／秒〜２０ｍ／秒の移動速度を持つことを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１１】
冷却チューブ（１）が、噴出速度の分布が下部チューブの幅に依存する噴出の最大速度（Ｖｍａｘ）と最小速度（Ｖｍｉｎ）の間の相対差（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ／Ｖｍａｘ）が５％未満であるようなものであるような寸法で作られていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
チューブの通過のための断面と、そのチューブの自由噴霧断面、すなわちスリットの面積または穴の合計面積、との間の比が１を越えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記チューブ（１）が長方形断面を持つことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１４】
長方形断面のある辺の隣接辺に対する比が好ましくは０．１〜１０であることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
チューブの厚さが穴の直径またはスリットの厚さの０．２５〜１０倍であり、チューブの厚さと穴の直径との間の比が好ましくは２／３に等しいことを特徴とする請求項１３または１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記封止手段（３）がストリップ（２）の通過と、溢流せき（４）から下向きの洩れを最小値に限定する流れの損失の創出との両方を可能とする二対のローラーを持つロックを含むことを特徴とする請求項１から１５のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１７】
封止手段（３）がローラー間に流体を注入するための手段をさらに含み、その流体の圧力及び／または温度が制御されることができることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
上部チューブ（１）がブロック（５）を備えており、そのブロックの高さが溢流せきの水の膜の厚さ（Ｈ）と、最大流速でのチューブ間の流れの損失に相当する水柱の高さ（ΔＨ）との合計に少なくとも等しいことを特徴とする請求項１から１７のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１９】
金属ストリップ、好ましくは鋼ストリップの形の平坦製品の連続焼鈍処理時のクエンチング方法において、それが請求項１から１８のいずれか一つに記載の装置で実施して金属製品の表面当たり１０００ｋＷ／ｍ２〜１００００ｋＷ／ｍ２の比冷却動力を達成することを特徴とする方法。
【請求項２０】
装置に入るときのストリップの温度が３５０℃〜７５０℃であり、出るときの温度が５０℃〜４５０℃、好ましくは５０℃〜１００℃または３５０℃〜４５０℃であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は連続焼鈍法において鋼ストリップを冷却する装置に関する。特に、この冷却は水の浸漬ジェットにより達成される。この冷却操作は沸騰水の浴中での第一冷却操作後に実行されることができる。
【背景技術】
【０００２】
連続焼鈍は冷間圧延後の鋼のストリップに適用される熱化学的処理である。金属の“ストリップ”は金属製品であり、それは切断されると特に車の車体構造、家庭用電気器具のフレーム等の製造のために使用されるシートを生成する。
【０００３】
連続焼鈍法は鋼ストリップを制御された加熱及び冷却に曝されている炉に通過させることからなる。連続焼鈍炉内では、鋼ストリップは一連の連続上昇及び下降経路に従って垂直に移動し、このようにして種々の処理段階を連続的に通過する。
【０００４】
炉中でのストリップの処理は一般的に次の連続的熱処理段階を含む：
−  予熱及び加熱：ストリップは２から３分で７００から８５０℃の温度に達する；
−  約１分間最高温度に保つ；
−  例えば沸騰水による徐冷；
−  急冷（“クエンチング”と呼ばれる）、例えばその沸点と同じ位の高い温度でのストリップの上へ噴霧される液体の形の水による；
−  過時効；
−  最終冷却。
【０００５】
これらの種々の段階は意図した鋼処理、すなわち再結晶、炭化物の析出、最終構造の取得または非時効性鋼の取得等、を実施するために必要である。
【０００６】
特に、改善された抵抗性及び成形性を同時に持つ薄鋼板に対する特に自動車産業からの増大する要求が近年出て来ている。
【０００７】
この場合において、冷却段階は特に重大な役割を果たす。なぜなら、それがある場合に、例えば“二相”、“多相”、“ＨＥＬ（高弾性限界）”等の形式のような特別な顕微鏡構造を達成するために必要な高価な合金元素の濃度を減少させるからである。従って、冷却法は些細ではない金属学的及び財政上の問題に相当する。
【０００８】
工業的に使用される主たる冷却技術は：
−  ガスジェットによる冷却；
−  恐らく“攪拌された”水浴中への浸漬；
−  冷却ローラー上への通過による冷却；
−  水のジェットによる冷却；
−  超音速ガスによる噴霧により作られた水の霧による冷却、この技術は“ミスティングジェット”と呼ばれている；
である。
【０００９】
過去、本出願人は鋼ストリップを沸点に接近した水浴内に浸漬することからなる冷却方法を開発した。この方法はラインの条件にかかわりなく、冷却の例外的な均質性によりかつ一定な熱伝達係数により特徴付けられるが、それはまた幾つかの制限を持つ。
【００１０】
一つ目には、達成することができる冷却速度が比較的低いことである、すなわち１ｍｍ厚の鋼ストリップに対し約５０℃／秒であることである。この制限は鋼ストリップが沸騰水の浴中に高温度で浸漬されるとき、安定な水蒸気の膜が“膜沸騰”として知られている状態でその表面近くに形成されるという事実から発生する。この膜沸騰は熱交換を著しく制限する。“膜沸騰”は熱い壁と液体または液体と蒸気の二相混合物のいずれかである流体との間の高沸騰に起因する蒸気膜の存在を意味し、この存在は壁と流体の間の劣った熱伝達をもたらす。
【００１１】
二つ目には、沸騰水の浴から出たときの鋼ストリップの温度は約３００℃より高いままでなければならないことである。ストリップの温度がこの温度未満に落ちると、蒸気膜は不安定となり、“核”沸騰として知られる沸騰状態に変化する。後者の状態では、ストリップに隣接する領域は種々の熱流を受け、それが主要な温度差を作り出す。これらの温度勾配は鋼中に塑性変形を作り出す危険を及ぼす機械的抱束を導入し、それは永久的であり、平面度欠陥に導くであろう。
【００１２】
これらの欠陥を修正する解決策が提案されている。鋼ストリップは例えば冷水の静止浴に浸漬されることができる。しかし、この解決策はまた、平面度に欠陥のある外観に導く。
【００１３】
他の解決策は鋼ストリップの近くの沸騰帯域の局所的形成を防ぐために浸漬ジェットにより鋼ストリップを冷却することからなる解決策を提唱している。これらの冷却システムは“ガスジェット冷却”形式の徐冷によりまたは水の静止浴中への浸漬により先行されることができまたは先行されないこともできる。
【００１４】
従って、特許出願ＪＰ−Ａ−５８  ０３９２１０では、ストリップはまず６０℃を越える温度の水浴中でそれが２００〜５００℃の温度、すなわち膜沸騰と核沸騰の間の移行が起こる温度範囲に達するまで冷却される。それは次いで移行直前または直後にストリップを浸漬水ジェットによりストリップが浴の温度に達するまで冷却することが推奨されている。
【００１５】
同様な解決策（ＪＰ−Ａ−６０  ００９８３４）は、鋼ストリップの各側に配置されかつ沸騰温度の６０〜７５％の温度の水タンク中に浸漬された一組の冷却傾斜路を使用する。噴霧傾斜路の所定の形状のため、層流が発生され、それが鋼ストリップの近くの蒸気膜の形成を防止する。
【００１６】
さらに別の解決策はストリップの移動方向に平行なかつそれに関して向流で二枚の平坦な板間に水を循環させることからなる（ＥＰ−Ａ−２１０８４７，ＪＰ−Ａ−６３  １４５７２２，ＪＰ−Ａ−６２  ２３８３３４）。
【００１７】
別の文献はクエンチング時のストリップの変形を抑制するためにジェットの衝撃圧を使用することを提案する（ＪＰ−Ａ−１１  １９３４１８参照）。この出願人は鋼ストリップの各側に少なくとも５００Ｎ／ｃｍ２の圧力を付与することを推奨する。
【００１８】
最後に、沸騰を防ぐような方式でクエンチング浴中への添加物により冷却を制御し、従ってクエンチング時の鋼中の内部抱束の水準を制限することもまた可能である（ＪＰ−Ａ−５７  ０８５９２３）。
【００１９】
多数の解決策が提案されたが、液体手段による急冷から出たときの高い熱的性能と良好な平面度水準を同時に得ることは今日まで主要な課題として残っている。
【発明の開示】
【００２０】
本発明の目的
本発明は好ましくは鋼から作られた冷間圧延ストリップの形の平坦な金属製品に適用可能な、典型的には１０００℃／秒を越える速度での“クエンチング”操作を提供することを目的とする。
【００２１】
このクエンチング操作は好ましくは０℃〜５０℃の温度で冷水のジェット（このジェットは浸漬されている）により実施されなければならない。
【００２２】
本発明は装置内の流れを制御することにより鋼ストリップの全幅を横切ってできるだけ均質である冷却条件を高出力で確保することを目的とする。
【００２３】
従って、装置に入るときのストリップの温度は７５０℃〜３５０℃でなければならず、出るときの温度は好ましくは０℃〜１５０℃でなければならない。
【００２４】
本発明の主要な特徴的要素
本発明の一つの第一目的は金属ストリップ、好ましくは鋼ストリップの形の平坦製品の連続焼鈍処理時のクエンチング操作を実施するための基本的冷却装置に関し、前記装置は本質的に垂直な、上昇または下降経路で配置されており、前記装置は溢流せきを含み、この溢流せき内に一連のチューブが完全に浸漬されかつストリップの各側に沿って多かれ少なかれ垂直にかつ対称的に積み重ねられており、これらのチューブがそれぞれ多かれ少なかれ水平に乱流ジェットの形の冷却流体をスリットまたは一連の穴を通して噴出する。この装置はまた、その下部に封止手段を備えている。
【００２５】
本発明によれば、ストリップの同じ側に位置した二つの連続チューブのいずれも冷却流体を排出するために全てのチューブに対して同じ隙間により分離されている。前記隙間はそのとき前記隙間に相当する排出通路中の流れの損失を最小とするためにストリップの表面の平方メートル当たりかつ時間当たり立方メートルで表した冷却流体に対する比流速の水準で選ばれる（各隙間に対する流れの損失と流れの全損失は同一である）。
【００２６】
本発明の好適実施態様によれば、チューブの背後に設けられた溢流せきの壁はチューブの幅に少なくとも等しい幅を持ち、この壁のチューブの背部に関する水平距離は溢流せきの存在に起因する流れの損失が二つの連続チューブ間の隙間に起因する流れの損失の５％未満であるように選ばれ、それは無視できると考えられる。従って、流れは二次元的である。
【００２７】
本発明はストリップの表面の冷却流体に対する比流速を時間当たりかつｍ２当たり２５０〜１０００ｍ３で選ぶことにより局部沸騰の現象を有利に防ぐことを可能とする。本出願人により試験された装置の例では、表面当たりの最大比流速は時間当たりかつｍ２当たり約５８０ｍ３であった。
【００２８】
隙間に起因する流れの損失は好ましくは１５０ｍｍ水柱未満である。
【００２９】
さらなる利点として、各チューブの端部とストリップの間の距離は全てのチューブに対し同一であり、それは５０ｍｍ〜２００ｍｍである。
【００３０】
さらに、本発明によれば、噴出速度（ＶＪＥＴ）は次の基準をそれぞれ満たす：
−  穴の場合は、
2007512431.tif 000003
−  スリットの場合は、
2007512431.tif 000004
ここでＡはチューブとストリップの間の距離を表し、ｄは穴の直径またはスリットの厚さを表す。Ａ及びｄは同じ単位の長さであり、例えばメートルで表される。それらの商は無次元である。ＶＪＥＴはｍ／秒で表される。
【００３１】
乱流ジェットの理論から取られたこれらの二つの基準は速度０での環境による乱流ジェットの最大速度の減衰を示す。基準は２．５ｍ／秒の最小速度に基づき計算される。Ａ＝５０ｍｍ（ジェット開口に関するストリップの位置）でのジェットの最大速度は０．６５ｍ／秒である。従って、０．６５ｍ／秒の速度は膜沸騰の層を破壊するためにジェットがストリップに到達するときのジェットの最小速度と考えられる。
【００３２】
冷却流体は好ましくは５０℃未満の温度に維持された液状水である。
【００３３】
この装置は好ましくは本質的に垂直な上昇経路（３０°未満の垂直に関する角度差）で設けられるが、多かれ少なかれ沸点にもたらされた水のタンクにより直接前置されている。
【００３４】
本発明はまた、処理される金属製品が０．２５ｍ／秒〜２０ｍ／秒の移動速度と０．１ｍｍ〜１０ｍｍの厚さを持つ設備において有利に実施されるであろう。
【００３５】
本発明の一つの重要な特徴は冷却流体の噴出速度がストリップの全幅を横切って均質であるように冷却チューブの寸法が作られているということにある。
【００３６】
チューブは好ましくは速度の分布が下部チューブの幅に依存する噴出の最大速度（Ｖｍａｘ）と最小速度（Ｖｍｉｎ）の間の相対差が５％未満であるように、すなわち
2007512431.tif 000005
であるように寸法が作られる。
【００３７】
チューブの通過のための断面とチューブの自由噴霧断面、すなわちスリットの面積または穴の合計面積、との間の比は１を越える。
【００３８】
本発明の好適実施態様によれば、前記チューブは長方形断面を持つ。長方形断面のある辺と隣接辺の比は好ましくは０．１〜１０であり、ジェットの干渉性を制御するためにチューブの厚さは穴の直径またはスリットの厚さの０．２５〜１０倍であり、チューブの厚さと穴の直径との間の比は好ましくは２／３に等しい。
【００３９】
本発明の別の有利な特徴によれば、上述の封止手段はストリップの通過と、溢流せきからの下向きの洩れを最小値に限定する流れの損失の創出との両者を可能とする二対のローラーを持つロックを含む。
【００４０】
さらに、本発明によれば、この封止手段はまた、制御可能な圧力及び／または温度でローラー間に流体を注入するための手段を含む。
【００４１】
一利点として、上部チューブはブロックを備えており、そのブロックの高さは溢流せきの水の膜の厚さと、最大流速でのチューブ間の流れの損失に相当する水柱の高さとの合計に少なくとも等しい。
【００４２】
本発明の第二目的は金属ストリップ、好ましくは鋼ストリップの形の平坦製品の連続焼鈍処理時のクエンチング方法に関し、それは上記の実施態様の一つに述べられた装置で実施して金属製品の表面当たり１０００ｋＷ／ｍ２〜１００００ｋＷ／ｍ２の比冷却動力を達成する。
【００４３】
本発明の方法によれば、装置に入るときのストリップの温度は３５０℃〜７５０℃であり、出るときの温度は５０℃〜４５０℃、好ましくは５０℃〜１００℃または３５０℃〜４５０℃である。
【００４４】
図面の簡略説明
図１は本発明による冷却装置の断面図を概略的に示す。
【００４５】
図２は本発明の装置での鋼ストリップ上に水を噴霧するために意図された穴の配置を概略的に示す。
【００４６】
図３は本発明による冷却装置の熱的性能をグラフで示す。
【００４７】
図４は鋼ストリップの平面度に関して前記装置の性能を示す。
【００４８】
図５及び６は鋼ストリップの機械的性質の均質性についての冷却均一性の影響力を示す。図５は二相系の鋼に関し、一方図６は多相鋼系の鋼に関する。
【００４９】
図７は図５及び６に関する試験を実行するためにストリップの幅の関数として取った試料の種々の位置を概略的に示す。
【００５０】
図８は平面度指数を計算可能とするパラメーターを示し、これらのパラメーターは正弦曲線を構成し、その正弦曲線にストリップの縦方向の輪郭が縁を前にして合わせられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
図１が示すように、この冷却装置は冷却される鋼ストリップの各側に対称的に配置された“傾斜路”または“冷却傾斜路”と呼ばれる一組のチューブ１を含む。これらの傾斜路は冷却流体に浸漬されかつ冷却流体を横方向に供給されている。それらの断面は好ましくは長方形である。本発明をさらに説明するとき、字句“チューブ”及び“傾斜路”は区別なく使用されるであろう。
【００５２】
傾斜路の浸漬は装置の下部に設けられた封止システムにより達成され、この封止システムは鋼ストリップ２の通過と冷却流体のハウジングの底への洩れ割合を最小に制限するために最大流れ損失の創出との両方を可能とする。与えられた用途適用例では、この封止システムは、鋼ストリップに対して押圧されかつ鋼ストリップに関して対称的に配置された二対のローラー３を含む。ローラー間に制御可能な圧力及び／または温度で流体が注入される。
【００５３】
冷却流体は好ましくは水である。冷却傾斜路はストリップ２の通過線から距離Ａに位置されている。同等の性能のために、一つには嵩の理由のため今一つはシステム中の全流速を制限するために、ストリップと冷却傾斜路の間の最大距離は２００ｍｍに設定される。
【００５４】
空間Ｂが二つの連続傾斜路間に残されており、従って傾斜路により注入された水はそれらの間に排出されることができる。これは鋼ストリップの幅に依存してできるだけ均質な流れを保証する。距離Ｂの選択は最大比冷却動力Ｐと、ストリップの近くの冷却流体の十分迅速な置換を確保し、それによってストリップの近くの局部沸騰領域の形成を防止するための排出通路を通る流れの最小損失との間の妥協から生じる。ここで比冷却動力は単位表面積当たり及び冷却されるストリップの表面当たりの冷却動力として定義される。距離Ｂは各噴霧傾斜路の前面の同一流れ状態を確保するために、全ての傾斜路に対して連続する傾斜路の二対間で同一であるように選ばれる。従って、これは流れの垂直均質性を達成可能とする。このようにして、所定の傾斜路により注入された冷却流体はこの傾斜路のすぐ次に位置した通路により排出される。これは偏った経路の創出を防ぎ、沸騰帯域の局所形成を防ぐために冷却流体がストリップの近くで費やす時間を最小とする。
【００５５】
各冷却傾斜路１はストリップに露出されたその表面に、冷却流体をストリップ上に噴霧するために意図された図２に示されるような少なくとも一つのスリットまたは一連の穴を備えている。二つの連続した穴間の距離はストリップの極めて近くの流れがスリットのそれに整合することができるようなものでなければならない。流体の噴出速度はストリップの近くの沸騰帯域の形成を防ぐのに十分でなければならない。この噴出速度Ｖはストリップに関しての距離Ａの関数として選ばれ、それは典型的には０〜１０ｍ／秒である。
【００５６】
排出通路から下流では、冷却装置またはハウジングはハウジングの全幅を横切って溢流せき４を含み、その高さは最後の傾斜路のジェットの水準に対応し、それは全ての操作条件で、最後の傾斜路が他と同じ範囲で浸漬されることを保証する。
【００５７】
各傾斜路の前面に同じ流れ状態を確保するために：
−  上部冷却傾斜路はブロック５が施されており、その高さは溢流せきの水のストリップの厚さＨと、最大流速Ｑｍａｘに対する排出通路を通しての流れの損失ΔＰに対応する水柱ΔＨの高さとの合計に少なくとも等しい；
−  排出通路は最後の傾斜路の下に設けられる。
【００５８】
従って、このシステムが作動しているとき、傾斜路の、前表面またはストリップ側と、後表面またはせき側との間に水の高さの差がある。この差は所定の流速に対し、二つの傾斜路間の流れ損失に相当する水柱の高さに等しい。
【００５９】
図３に示された装置の冷却性能は次の値：装置に入ってくる及び装置から出て行く鋼ストリップの温度、冷却部の長さ及び装置を通過する鋼ストリップの移動速度、に基づく熱バランスにより工業条件で測定された。図３はストリップの表面当たりでかつ平方メートル当たりのｋＷで表された比冷却動力が比流速の一次関数であることを示す。ここで比流速自体は一緒に加算された二表面に対する平方メートル当たりでかつ時間当たりの立方メートルで表される。ここで考えられた条件では、比動力は製品の表面当たり４０００〜６０００ｋＷ／ｍ２である。
【００６０】
図４は鋼ストリップの平面度に関する装置の性能を示す。それらは冷却、従って装置内の流れの制御の均質性を示す。平面度の決定はここでは長縁に関する。図中の各点は一連の工業試験時の所定の瞬間の−関連した比冷却動力により規定された−装置の操作点を示す。“Ｉ”単位で表された平面度指数は各操作点と関連している。“Ｉ”単位は鋼ストリップの１００ｍ当たり１ｍｍの相対伸びに相当する。
【００６１】
“長縁”形式の欠陥の場合、ストリップの縁の縦方向輪郭は波長Ｌと振幅Ｘを持つ正弦曲線に同化されることができる。平面度指数は以下の関係式によりＬ及びＸ（図８参照）の測定に基づいて計算される：
2007512431.tif 000006
【００６２】
図４は二つの参照しきい値、１２０及び２４０“Ｉ”単位を示し、それは二つの電気亜鉛めっきラインのための認容できる平面度許容度に対応する。図は大多数の操作点がより厳密なラインのしきい値の下に位置されていることを示す。
【００６３】
図５及び６は機械的性質の均質性についての冷却均一性の影響力を示す。図５は“二相”系の鋼に関する。図６は多相鋼（フェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト）に関する。両方の場合において、機械的性質はけん引試験により決定される。試料は図７に示された図により、シートの幅に依存した異なる位置で取られる：
１）極縁
２）縁
３）４分位
４）中央
５）中央
６）４分位
７）縁
８）極縁
【００６４】
図５及び６はそれぞれ破壊点荷重、弾性限界（図６のみ）及び破壊点荷重の８０％での伸びを示す。これらの観察からストリップの幅に沿って機械的性質の良好な均質性があることが結論付けられることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明による冷却装置の断面図を概略的に示す。
【図２】本発明の装置での鋼ストリップ上に水を噴霧するために意図された穴の配置を概略的に示す。
【図３】本発明による冷却装置の熱的性能をグラフで示す。
【図４】鋼ストリップの平面度に関して前記装置の性能を示す。
【図５】鋼ストリップの機械的性質の均質性における冷却均一性の影響力を示し、二相系の鋼に関する。
【図６】鋼ストリップの機械的性質の均質性についての冷却均一性の影響力を示し、多相鋼系の鋼に関する。
【図７】図５及び６に関する試験を実行するためにストリップの幅の関数として取った試料の種々の位置を概略的に示す。
【図８】平面度指数を計算可能とするパラメーターを示す。
【図１】
2007512431.tif 000009
【図２】
2007512431.tif 000010
【図３】
2007512431.tif 000011
【図４】
2007512431.tif 000012
【図５】
2007512431.tif 000013
【図６】
2007512431.tif 000014
【図７】
2007512431.tif 000015
【図８】
2007512431.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月8日(2005.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストリップ（２）、好ましくは鋼ストリップの形の平坦製品の連続焼鈍処理時のクエンチング操作のための冷却装置であって、前記装置が：
−  本質的に垂直な、上昇または下降経路で設けられており；
−  溢流せき（４）を含み、この溢流せき内に一連のチューブ（１）が完全に浸漬されかつストリップ（２）の各側に沿って多かれ少なかれ垂直にかつ対称的に積み重ねられており、一連のチューブのそれぞれがスリットまたは一連の穴を通して本質的に水平な乱流ジェットの形の冷却流体をストリップ上に噴出し；
−  その下部に封止手段（３）を備えている；
ものにおいて、
ストリップ（２）の同じ側に設けられたいずれの二つの連続チューブ（１）も全てのチューブ（１）に対して同一である隙間（Ｂ）により分離されており、前記隙間（Ｂ）に対応する排出通路内の流れの損失を最小とするために前記隙間（Ｂ）がストリップの表面の平方メートル当たりかつ時間当たりの立方メートルで表した冷却流体の比流速の所定値に選ばれることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
チューブ（１）の背部に設けられた溢流せき（４）の壁がチューブ（１）の幅に少なくとも等しい幅を持ち、チューブ（１）の背部に関するこの壁の水平距離が溢流せき（４）の存在に起因する流れの損失が二つの連続チューブ（１）間の隙間（Ｂ）に起因する流れの損失の５％未満であるように選ばれることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
冷却流体の比流速がストリップの表面当たりかつｍ２当たりかつ時間当たり２５０〜１０００ｍ３であることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
隙間（Ｂ）に起因する流れの損失が１５０ｍｍ水柱未満であることを特徴とする請求項１，２または３に記載の装置。
【請求項５】
各チューブ（１）の端部とストリップ（２）の間の距離（Ａ）が全てのチューブに対し同一であり、かつ２０ｍｍ〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
前記チューブ（１）が長方形断面を持つことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
前記封止手段（３）がストリップ（２）の通過と、溢流せき（４）から下向きの洩れを最小値に限定する流れの損失の創出との両方を可能とする複数対のローラーを持つロック、及び圧力及び／または温度の制御を持つローラーの前記対間に流体を注入するための手段を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
上部チューブ（１）がブロック（５）を備えており、そのブロックの高さが溢流せきの水の膜の厚さ（Ｈ）と、最大流速でのチューブ間の流れの損失に相当する水柱の高さ（ΔＨ）との合計に少なくとも等しいことを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
金属ストリップ、好ましくは鋼ストリップの形の平坦製品の連続焼鈍処理時のクエンチング方法において、それが請求項１から８のいずれか一つに記載の装置で実施して金属製品の表面当たり１０００ｋＷ／ｍ２〜１００００ｋＷ／ｍ２の比冷却動力を達成することを特徴とする方法。
【請求項１０】
装置に入るときのストリップの温度が３５０℃〜７５０℃であり、出るときの温度が５０℃〜４５０℃、好ましくは５０℃〜１００℃または３５０℃〜４５０℃であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
多数の解決策が提案されたが、液体手段による急冷から出たときの高い熱的性能と良好な平面度水準を同時に得ることは今日まで主要な課題として残っている。
文献ＥＰ−Ａ−１３００４７８は連続焼鈍処理における鋼ストリップのための連続冷却法を記載し、そこではストリップは少なくとも次の操作を受けさせられる：
−  ストリップは“沸騰水”形式の第一“徐”冷と、水による第二“急”冷またはクエンチングとを受ける；
−  これらの二つの冷却操作間で、ストリップはロックまたは封止装置を通過し、第一徐冷と第二急冷の間の、好ましくは圧力及び温度に関して制御された移行を確保し、第一冷却操作の第二の操作に向けての方向の水洩れ及びその逆の方向の水洩れを抑制または減らす；
これらの三つの操作の連続はいずれの二つの連続操作間を通過する時間ができるだけ短い、好ましくはゼロであるような方式で実行される。
【国際調査報告】
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