(57)【要約】【課題】熱間圧延工程の仕上げ圧延後の熱延鋼板を大水量の冷却水で冷却する際に、当該冷却水を少量の水切り水で適切に水切りする。【解決手段】熱延鋼板に対して噴射された冷却水を水切りする水切り装置１６は、第１の水切り部１６ｃと第２の水切り部１６ａとを熱延鋼板１０の搬送方向に沿って上流側からこの順に備え、第１の水切り部１６ｃの水切りノズル２２は、当該水切りノズル２２から噴射される水切り水の衝突領域３０により熱延鋼板１０の幅方向全域が覆われるように、熱延鋼板１０の幅方向の側方に配置され、第２の水切り部１６ａの複数の水切りノズル２３は、その各々から噴射された水切り水の衝突領域４０が、互いに隣り合う当該衝突領域４０の一部で重なり合いながら、熱延鋼板１０の幅方向に連続して並び、当該衝突領域上４０に、熱延鋼板１０の幅方向に連続した水壁が形成されるように配設される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延工程の仕上げ圧延後の熱延鋼板を冷却する際に、前記熱延鋼板に対して噴射された冷却水を水切りする水切り装置であって、
前記熱延鋼板に水切り水を噴射する水切りノズルをそれぞれ有する第１の水切り部と第２の水切り部とを前記熱延鋼板の搬送方向に沿って上流側からこの順に備え、
前記熱延鋼板が搬送ロール上で占める領域を鋼板搬送領域とし、鋼板搬送領域における前記水切りノズルから噴射される水切り水が衝突する領域を衝突領域とするとき、
前記第１の水切り部の前記水切りノズルは、当該水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域により鋼板搬送領域の幅方向全域が覆われるように、鋼板搬送領域の幅方向の側方に配置され、
前記第２の水切り部は、前記水切りノズルを複数備え、該複数の水切りノズルは、その各々から噴射された水切り水の前記衝突領域が、互いに隣り合う当該衝突領域の一部で重なり合いながら、鋼板搬送領域の幅方向に連続して並び、当該衝突領域上に、鋼板搬送領域の幅方向に連続した水壁が形成されるように配設されることを特徴とする、熱延鋼板用冷却水の水切り装置。
【請求項２】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域のうち、鋼板搬送領域の幅方向の両端のものは、外側端が内側端より下流側に位置するよう傾斜していることを特徴とする、請求項１に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り装置。
【請求項３】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルは、鋼板搬送領域の幅方向の一端部及び他端部の側方に設けられると共に、当該水切りノズルからの水切り水の前記衝突領域が、鋼板搬送領域の幅方向の当該水切りノズル側とは反対側の端部を含み鋼板搬送領域の幅の半分の幅を有するように配設されることを特徴とする、請求項１または２に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り装置。
【請求項４】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルから噴射された水切り水の液滴のうち最も当該水切りノズル側の液滴が鋼板搬送領域に衝突してから鋼板搬送領域の幅方向の当該水切りノズル側とは反対側の端部に到達するまでの時間に前記熱延鋼板が搬送される距離を冷却水随伴距離とするとき、
前記第１の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域と前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域との前記熱延鋼板の搬送方向の距離は、前記冷却水随伴距離の１〜１．５倍であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り装置。
【請求項５】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルは、鋼板搬送領域の幅方向から見て、当該水切りノズルから噴射される水切り水の噴射方向が、前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水と当該水切り水より上流側の鋼板搬送領域とがなす角度の２等分線と一致することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り装置。
【請求項６】
前記第２の水切り部は、鋼板搬送領域の幅方向に互いに隣り合う水切り水の噴流が合流する高さが、前記熱延鋼板の搬送方向から見て鋼板搬送領域から４００ｍｍより高いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り装置。
【請求項７】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域において、当該水切りノズルから噴射される水切り水の前記熱延鋼板の搬送方向にかかる運動量ＦＡが、鋼板搬送領域上の水の前記熱延鋼板の搬送方向にかかる運動量ＦＢの１．０〜１．５倍であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り装置。
【請求項８】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の鉛直方向からの噴射角度は、２０〜６５度であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り装置。
【請求項９】
熱間圧延工程の仕上げ圧延後の熱延鋼板を冷却する際に、前記熱延鋼板に対して噴射された冷却水を、水切り装置を用いて、水切りノズルから前記熱延鋼板の表面に噴射される水切り水によって水切りする水切り方法であって、
前記水切り装置は、前記水切りノズルをそれぞれ有する第１の水切り部と第２の水切り部とを前記熱延鋼板の搬送方向に沿って上流側からこの順に備え、
前記熱延鋼板における前記水切りノズルから噴射される水切り水が衝突する領域を衝突領域とするとき、
前記熱延鋼板の幅方向の側方に配置された前記第１の水切り部の前記水切りノズルから水切り水を当該熱延鋼板に噴射し、当該水切り水の前記衝突領域で当該熱延鋼板の幅方向全域を覆う第１の水切り工程と、
前記第２の水切り部の複数の前記水切りノズルの各々から噴射される水切り水の前記衝突領域が、互いに隣り合う当該衝突領域の一部で重なり合いながら、前記熱延鋼板の幅方向に連続して並ぶように、前記第２の水切り部の複数の前記水切りノズルから水切り水を前記熱延鋼板に噴射し、当該衝突領域上に、前記熱延鋼板の幅方向に連続した水壁を形成する第２の水切り工程を含むことを特徴とする、熱延鋼板用冷却水の水切り方法。
【請求項１０】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域のうち、前記熱延鋼板の幅方向の両端のものは、外側端が内側端より下流側に位置するよう傾斜していることを特徴とする、請求項９に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り方法。
【請求項１１】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルは、鋼板搬送領域の幅方向の側方の一方及び他方に設けられると共に、当該水切りノズルからの水切り水の前記衝突領域が、鋼板搬送領域の幅方向の当該水切りノズル側とは反対側の端部を含み鋼板搬送領域の幅の半分の幅を有するように配設されることを特徴とする、請求項９または１０に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り方法。
【請求項１２】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルから噴射された水切り水の液滴のうちの最も当該水切りノズル側の液滴が前記熱延鋼板に衝突してから前記熱延鋼板の幅方向の当該水切りノズル側とは反対側の端部に到達するまでの時間に前記熱延鋼板が搬送される距離を冷却水随伴距離とするとき、
前記第１の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域と前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域との前記熱延鋼板の搬送方向の距離は、前記冷却水随伴距離の１〜１．５倍であることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り方法。
【請求項１３】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルは、前記熱延鋼板の幅方向から見て、当該水切りノズルから噴射される水切り水の噴射方向が、前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水と当該水切り水より上流側の前記熱延鋼板とがなす角度の２等分線と一致することを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り方法。
【請求項１４】
第２の水切り工程において、前記熱延鋼板の幅方向に互いに隣り合う水切り水の噴流が合流する高さが、前記熱延鋼板の搬送方向から見て前記熱延鋼板の表面から４００ｍｍより高いことを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り方法。
【請求項１５】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域において、当該水切りノズルから噴射される水切り水の前記熱延鋼板の搬送方向にかかる運動量ＦＡが、前記熱延鋼板上の水の前記熱延鋼板の搬送方向にかかる運動量ＦＢの１．０〜１．５倍であることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか１項に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り方法。
【請求項１６】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の鉛直方向からの噴射角度は、２０〜６５度であることを特徴とする、請求項９〜１５のいずれか１項に記載の熱延鋼板用冷却水の水切り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延工程の仕上げ圧延後の熱延鋼板を冷却する際に当該熱延鋼板に対して噴射された冷却水を水切りする水切り装置及び水切り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延工程の仕上げ圧延後の熱延鋼板は、仕上げ圧延機から巻取装置までをランアウトテーブルによって搬送される間に、ランアウトテーブルの上下に設けられている冷却装置によって所定の温度まで冷却された後、巻取装置に巻き取られる。熱延鋼板の熱間圧延においては、この仕上げ圧延後の冷却の履歴が熱延鋼板の強度や延性、靭性などの機械的特性や、成形加工性、溶接性などの材質を決定する重要な因子となっており、熱延鋼板を均一に所定の温度に冷却することが重要となっている。
【０００３】
この仕上げ圧延後の冷却工程では、通常、冷却媒体として例えば水（以下、冷却水と呼称する）を用いて熱延鋼板を冷却する。具体的には、熱延鋼板の材質を造り込むための所定の冷却履歴を得るための冷却領域において、冷却水を用いて熱延鋼板を冷却している。そして、上述したように熱延鋼板を均一に所定の温度に冷却するためには、この冷却領域の上流側や下流側に余分な冷却水が流出するのを防止する必要がある。
【０００４】
そこで、このような冷却領域から流出した余分な熱延鋼板上の冷却水（以下、「板上水」ともいう。）の水切りが行われている。この冷却水の水切り方法としては、従来より種々の方法が提案されている。
【０００５】
特許文献１に開示の水切り装置は、熱延鋼板に水切り水を噴射する複数の水切りノズルを備え、熱延鋼板の表面において、水切りノズルの各々から噴射される水切り水の衝突領域が、熱延鋼板の幅方向に直線状に連続して並び、且つ互いに隣り合う上記衝突領域の一部が重なり合うものである。
【０００６】
また、特許文献２に開示の水切り装置は、熱延鋼板のパスラインの幅方向の側方において熱延鋼板の搬送方向に並べて配置され熱延鋼板に水切り水を噴射する複数の水切りノズルを有し、複数の水切りノズルの各々から噴射される水切り水の衝突領域が、熱延鋼板の幅方向に互いに重なるように順に並び、且つ、熱延鋼板の搬送方向には重なることなく上流側から下流側に順に並ぶものである。複数の水切りノズルのうち搬送方向最下流に位置する水切りノズルの水切り水の衝突領域（遠方端水切り単領域）が、熱延鋼板の幅方向の当該ノズル側とは反対側の端部を含んでおり、冷却水は上記遠方端水切り単領域によって上記最下流の水切りノズルとは反対側に押し出され、熱延鋼板の側方から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１８３６９４号
【特許文献２】国際公開第２０１６／００６４０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、熱延鋼板を冷却する際には、大きい水量密度の冷却水を熱延鋼板に噴射する場合がある。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示の水切り装置は、大水量密度の冷却水の水切りを行うことができるが、さらに大きい水量密度（以下、超大水量密度）の冷却水の水切りには大量の水切り水を必要とする。また、超大水量密度ではなく大水量密度であっても、水切り水の量の点で改善の余地がある。
【００１０】
特許文献２に開示の水切り装置は、ある程度大きな水量密度の冷却水の水切りを目的としたものではあるものの、その程度は特許文献１に開示の水切り装置ほど大きなものではないため、複数の水切りノズルの各々から噴射される水切り水の熱延鋼板表面への衝突領域が幅方向に連続していないこともあり、特許文献１に開示の水切り装置が目的とする大水量密度かそれを超える大水量密度の冷却水の場合、水漏れが生じるおそれがある。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、熱間圧延工程の仕上げ圧延後の熱延鋼板を大水量の冷却水で冷却する際に、当該冷却水を少量の水切り水で適切に水切りすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するため、本発明は、熱間圧延工程の仕上げ圧延後の熱延鋼板を冷却する際に、前記熱延鋼板に対して噴射された冷却水を水切りする水切り装置であって、前記熱延鋼板に水切り水を噴射する水切りノズルをそれぞれ有する第１の水切り部と第２の水切り部とを前記熱延鋼板の搬送方向に沿って上流側からこの順に備え、前記熱延鋼板が搬送ロール上で占める領域を鋼板搬送領域とし、鋼板搬送領域における前記水切りノズルから噴射される水切り水が衝突する領域を衝突領域とするとき、前記第１の水切り部の前記水切りノズルは、当該水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域により鋼板搬送領域の幅方向全域が覆われるように、鋼板搬送領域の幅方向の側方に配置され、前記第２の水切り部は、前記水切りノズルを複数備え、該複数の水切りノズルは、その各々から噴射された水切り水の前記衝突領域が、互いに隣り合う当該衝突領域の一部で重なり合いながら、鋼板搬送領域の幅方向に連続して並び、当該衝突領域上に、鋼板搬送領域の幅方向に連続した水壁が形成されるように配設されることを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、第２の水切り部により、隣り合う水切り水の衝突領域の隙間が無くなるのに加えて、隣り合う水切り水の干渉によって強固な水壁が形成されているため、大水量で水位の高い板上水の漏出を防ぐことができ、適切に水切りすることができる。また、第１の水切り部により第２の水切り部に到達する板上水を削減しているため、超大水量の冷却水を適切に水切りすることができる。さらに、本願発明者の水切り効果の検証によれば、本発明の水切り装置と従来の水切り装置とでは、同水量の冷却水を水切りするのに必要な水切り水量は、本発明の水切り装置の方が少ない。つまり、少量の水切り水で大水量の冷却水を適切に水切りすることができる。
【００１４】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域のうち、鋼板搬送領域の幅方向の両端のものは、外側端が内側端より下流側に位置するよう傾斜していてもよい。
【００１５】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルは、鋼板搬送領域の幅方向の一端部及び他端部の側方に設けられると共に、当該水切りノズルからの水切り水の前記衝突領域が、鋼板搬送領域の幅方向の当該水切りノズル側とは反対側の端部を含み鋼板搬送領域の幅の半分の幅を有するように配設されていてもよい。
【００１６】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルから噴射された水切り水の液滴のうち最も当該水切りノズル側の液滴が鋼板搬送領域に衝突してから鋼板搬送領域の幅方向の当該水切りノズル側とは反対側の端部に到達するまでの時間に前記熱延鋼板が搬送される距離を冷却水随伴距離とするとき、前記第１の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域と前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域との前記熱延鋼板の搬送方向の距離は、前記冷却水随伴距離の１〜１．５倍であってもよい。
【００１７】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルは、鋼板搬送領域の幅方向から見て、当該水切りノズルから噴射される水切り水の噴射方向が、前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水と当該水切り水より上流側の鋼板搬送領域とがなす角度の２等分線と一致するとよい。
【００１８】
前記第２の水切り部は、鋼板搬送領域の幅方向に互いに隣り合う水切り水の噴流が合流する高さが、前記熱延鋼板の搬送方向から見て鋼板搬送領域から４００ｍｍより高くてもよい。
【００１９】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域において、当該水切りノズルから噴射される水切り水の前記熱延鋼板の搬送方向にかかる運動量ＦＡが、鋼板搬送領域上の水の前記熱延鋼板の搬送方向にかかる運動量ＦＢの１．０〜１．５倍であってもよい。
【００２０】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の鉛直方向からの噴射角度は、２０〜６５度であってもよい。
【００２１】
別な観点による本発明は、熱間圧延工程の仕上げ圧延後の熱延鋼板を冷却する際に、前記熱延鋼板に対して噴射された冷却水を、水切り装置を用いて、水切りノズルから前記熱延鋼板の表面に噴射される水切り水によって水切りする水切り方法であって、前記水切り装置は、前記水切りノズルをそれぞれ有する第１の水切り部と第２の水切り部とを前記熱延鋼板の搬送方向に沿って上流側からこの順に備え、前記熱延鋼板における前記水切りノズルから噴射される水切り水が衝突する領域を衝突領域とするとき、前記熱延鋼板の幅方向の側方に配置された前記第１の水切り部の前記水切りノズルから水切り水を当該熱延鋼板に噴射し、当該水切り水の前記衝突領域で当該熱延鋼板の幅方向全域を覆う第１の水切り工程と、前記第２の水切り部の複数の前記水切りノズルの各々から噴射される水切り水の前記衝突領域が、互いに隣り合う当該衝突領域の一部で重なり合いながら、前記熱延鋼板の幅方向に連続して並ぶように、前記第２の水切り部の複数の前記水切りノズルから水切り水を前記熱延鋼板に噴射し、当該衝突領域上に、前記熱延鋼板の幅方向に連続した水壁を形成する第２の水切り工程を含むことを特徴としている。
【００２２】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域のうち、前記熱延鋼板の幅方向の両端のものは、外側端が内側端より下流側に位置するよう傾斜していてもよい。
【００２３】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルは、鋼板搬送領域の幅方向の側方の一方及び他方に設けられると共に、当該水切りノズルからの水切り水の前記衝突領域が、鋼板搬送領域の幅方向の当該水切りノズル側とは反対側の端部を含み鋼板搬送領域の幅の半分の幅を有するように配設されていてもよい。
【００２４】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルから噴射された水切り水の液滴のうちの最も当該水切りノズル側の液滴が前記熱延鋼板に衝突してから前記熱延鋼板の幅方向の当該水切りノズル側とは反対側の端部に到達するまでの時間に前記熱延鋼板が搬送される距離を冷却水随伴距離とするとき、前記第１の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域と前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域との前記熱延鋼板の搬送方向の距離は、前記冷却水随伴距離の１〜１．５倍であってもよい。
【００２５】
前記第１の水切り部の前記水切りノズルは、前記熱延鋼板の幅方向から見て、当該水切りノズルから噴射される水切り水の噴射方向が、前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水と当該水切り水より上流側の前記熱延鋼板とがなす角度の２等分線と一致していてもよい。
【００２６】
第２の水切り工程において、前記熱延鋼板の幅方向に互いに隣り合う水切り水の噴流が合流する高さが、前記熱延鋼板の搬送方向から見て前記熱延鋼板の表面から４００ｍｍより高くてもよい。
【００２７】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の前記衝突領域において、当該水切りノズルから噴射される水切り水の前記熱延鋼板の搬送方向にかかる運動量ＦＡが、前記熱延鋼板上の水の前記熱延鋼板の搬送方向にかかる運動量ＦＢの１．０〜１．５倍であってもよい。
【００２８】
前記第２の水切り部の前記水切りノズルから噴射される水切り水の鉛直方向からの噴射角度は、２０〜６５度であってもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、熱間圧延工程の仕上げ圧延後の熱延鋼板を大水量の冷却水で冷却する際に、当該冷却水を少量の水切り水で適切に水切りすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態における水切り装置を有する熱間圧延設備の構成の概略を示す説明図である。
【図２】冷却装置と水切り装置の構成の概略を示す側面図である。
【図３】冷却装置と水切り装置の構成の概略を示す平面図である。
【図４】熱延鋼板の搬送方向の下流側から上流側を見た、冷却水ノズルに対する第１の水切り部の水切りノズルの配置を模式的に示す説明図である。
【図５】熱延鋼板の幅方向から見た、冷却水ノズルに対する第１の水切り部の水切りノズル及び第２の水切り部の水切りノズルの配置を模式的に示す説明図である。
【図６】熱延鋼板の搬送方向から見た、第２の水切り部の水切りノズルの配置を模式的に示す説明図である。
【図７】第１の水切り部の他の例を模式的に示す説明図である。
【図８】第１の水切り部の別の例を模式的に示す説明図である。
【図９】第１の水切り部のさらに別の例を模式的に示す説明図である。
【図１０】第２の水切り部の他の例を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態における水切り装置を有する熱間圧延設備１の構成の概略を示す説明図である。
【００３２】
熱間圧延設備１では、加熱したスラブＳをロールで上下に挟んで連続的に圧延し、例えば１ｍｍの板厚まで薄くして熱延鋼板１０を巻き取る。熱間圧延設備１は、スラブＳを加熱するための加熱炉１１と、この加熱炉１１において加熱されたスラブＳを幅方向に圧延する幅方向圧延機１２と、この幅方向に圧延されたスラブＳを上下方向から圧延して粗バーにする粗圧延機１３と、粗バーをさらに所定の厚みまで連続して熱間仕上圧延をする仕上圧延機１４と、この仕上圧延機１４により熱間仕上圧延された熱延鋼板１０を冷却水により冷却する冷却装置１５と、冷却装置１５から噴射された冷却水を水切りする水切り装置１６と、冷却装置１５により冷却された熱延鋼板１０をコイル状に巻き取る巻取装置１７とを備えている。
【００３３】
加熱炉１１には、装入口を介して外部から搬入されてきたスラブＳに対して、火炎を吹き出すことによりスラブＳを加熱するサイドバーナ、軸流バーナ、ルーフバーナが配設されている。加熱炉１１に搬入されたスラブＳは、各ゾーンにおいて形成される各加熱帯において順次加熱され、さらに最終ゾーンにおいて形成される均熱帯において、ルーフバーナを利用してスラブＳを均等加熱することにより、次工程の熱間圧延に最適な温度で抽出できるようにするための保熱処理を行う。加熱炉１１でスラブの全断面の温度が所定偏差内に入るまで均熱状態に加熱されたスラブＳは、加熱炉１１から抽出され、粗圧延機１３による圧延工程へと移行することになる。
【００３４】
粗圧延機１３の前には、縦ロール１２ａと水平ロール１２ｂからなる幅方向圧延機１２で、所定幅の熱延鋼板を得るために、搬送されてきたスラブＳにつき、幅圧延が行われる。次に、粗圧延機１３で、ワークロールとバックアップロールとにより構成される複数の粗圧延ロール１３ａにより、連続圧延またはリバース圧延が行われる。その結果、この粗圧延工程終了時に、スラブが圧延されて成る粗バーは、厚さ３０〜６０ｍｍ程度の厚さまで圧延され、仕上圧延機１４へと搬送されることになる。
【００３５】
仕上圧延機１４は、搬送されてきた粗バーを数ｍｍ程度の板厚まで仕上げ圧延する。これら仕上圧延機１４は、６〜７スタンドに亘って上下一直線に並べた仕上圧延ロール１４ａの間隙に粗バーを通過させ、これを徐々に圧下していく。この仕上圧延機１４により所定の板厚まで仕上げ圧延された熱延鋼板１０は、後述する搬送ロール１８により搬送されて冷却装置１５へと送られることになる。
【００３６】
冷却装置１５と水切り装置１６の構成については、後述において詳しく説明する。
【００３７】
巻取装置１７は、冷却装置１５により冷却された熱延鋼板１０を所定の巻取温度で巻き取る。巻取装置１７によりコイル状に巻き取られた熱延鋼板１０は、熱間圧延設備１外へと搬送されることになる。
【００３８】
次に、上述した冷却装置１５の構成について説明する。冷却装置１５は、図２に装置の側面図で示すようにランナウトテーブルの搬送ロール１８上を搬送される熱延鋼板１０の上方において、熱延鋼板１０の表面に冷却水を噴射する冷却水ノズル２０を複数有している。冷却水ノズル２０には、例えばフルコーンスプレーノズルが用いられる。冷却水ノズル２０は、図３に平面図で示すように熱延鋼板１０の幅方向（図中のＸ方向）に複数、例えば５つ配置され、また熱延鋼板１０の搬送方向（図中のＹ方向）に複数、例えば４つ配置されている。なお、本実施の形態における冷却水ノズル２０は、熱延鋼板１０に対して４ｍ３／ｍ２／ｍｉｎ超から２０ｍ３／ｍ２／ｍｉｎ以下の大きい水量密度で冷却水を噴射し、熱延鋼板１０を所定の温度に冷却する。
【００３９】
また冷却装置１５は、図２に示すように熱延鋼板１０の下方において、例えば熱延鋼板１０の裏面に冷却水を噴射する他の冷却水ノズル２１を複数有している。他の冷却水ノズル２１にも、例えばフルコーンスプレーノズルが用いられる。また他の冷却水ノズル２１の配置も、上述した冷却水ノズル２０の配置と同様である。なお、冷却水ノズル２０、２１には、本実施の形態のスプレーノズル以外の他のノズル、例えばパイプラミナーノズル等の種々のノズルを用いてもよい。例えば冷却水ノズル２０にパイプラミナーノズルを用いた場合、当該冷却水ノズル２０からの冷却水は鉛直方向に噴射されるため、後述する冷却水ノズル２０から噴射される冷却水の鉛直方向からの噴射角度θＢを直接定義できないが、冷却水ノズル２０、２０間の間隔や冷却水の水量から噴射角度θＢに相当する角度を計算することが可能である。
【００４０】
次に、上述した水切り装置１６の構成について説明する。水切り装置１６は、図１〜図３に示すように、熱延鋼板１０の表面に水切り水を噴射する水切りノズル２２、２３を有する第１の水切り部１６ｃと第２の水切り部１６ａとを熱延鋼板１０の搬送方向に沿って上流側からこの順に備える。第１及び第２の水切り部１６ｃ、１６ａの水切りノズル２２、２３には、例えばフラットスプレーノズルが用いられる。そして、第１の水切り部１６ｃの水切りノズル２２は、当該水切りノズル２２から噴射される水切り水によって、冷却水ノズル２０から下流側に流れる冷却水の一部を水切りする。また、第２の水切り部１６ａの水切りノズル２３は、冷却水ノズル２０から下流側に流れ第１の水切り部１６ｃにより水切りされなかった冷却水と第１の水切り部１６ｃの水切りノズル２２から噴射され熱延鋼板１０上に残った水切り水とを、当該水切りノズル２３から噴射される水切り水によって水切りする。なお、第１の水切り部１６ｃの水切りノズル２２は、後述するように熱延鋼板１０の幅方向の端部の側方に配置され、第２の水切り部１６ａの水切りノズル２３は、当該水切りノズル２３からの水切り水により冷却水を完全に排出することができる。そのため、以下では、第１の水切り部１６ｃの水切りノズル２２をサイドノズル２２、第２の水切り部１６ａの水切りノズル２３をメインノズル２３と記載することがある。
【００４１】
次に、サイドノズル２２について、冷却水ノズル２０及びメインノズル２３との配置関係、並びに水切り水の作用を説明する。
【００４２】
サイドノズル２２は、図３及び図４に示すように鋼板搬送領域（パスライン上を搬送される熱延鋼板１０の存在領域）の幅方向の一端部の側方に配置されている。なお、以下においては、鋼板搬送領域の幅と熱延鋼板１０の幅は一致し、鋼板搬送領域の上面は所定の厚さの熱延鋼板１０の上面と一致して形成されているものとして説明する。
【００４３】
サイドノズル２２は、当該サイドノズル２２から噴射されて熱延鋼板１０の表面に衝突する水切り水の噴流の衝突領域３０により熱延鋼板１０の幅方向全域が覆われるように配置されている。例えば、熱延鋼板１０の幅方向に関しサイドノズル２２による水切り水に隙間が存在すると、冷却水を熱延鋼板１０の幅方向の側方へ効率的に排出することができず、大水量の冷却水を水切りする際に後段のメインノズル２３からの水切り水を大水量とする必要がある。この点、本実施の形態では、サイドノズル２２から噴射された水切り水の噴流の衝突領域３０が熱延鋼板１０の幅方向全域を覆っているので、冷却水を熱延鋼板１０の幅方向の側方へ効率的に排出することができ、その結果、第２の水切り部１６ａに到達する冷却水の量を減らすことができる。
【００４４】
なお、サイドノズル２２により熱延鋼板１０の幅方向の側方へ排出することができる板上水の割合Ｅは、例えば、熱延鋼板１０の通板速度ＶＬ、サイドノズル２２から噴出された水切り水の噴流の衝突領域３０とメインノズル２３から噴出された水切り水の噴流の衝突領域４０との間の、熱延鋼板１０の搬送方向の距離（中心間距離）Ｌ１、熱延鋼板１０の幅Ｗ、及び熱延鋼板１０の幅方向の板上水の流速Ｖからなる下記式（１）で表すことができる。
Ｅ＝（Ｌ１／ＶＬ）・（１／（Ｗ／Ｖ））  …（１）
【００４５】
以下、上記式（１）の導出方法について説明する。
板上水の熱延鋼板１０の幅方向の流速Ｖが一定であると仮定すると、板上水Ｍが全て排出されるのに要する時間Ｔは下記式（２）で表される。
Ｔ＝Ｗ／Ｖ  …（２）
【００４６】
また、サイドノズル２２から噴出された水切り水の噴流の衝突領域３０とメインノズル２３から噴出された水切り水の噴流の衝突領域４０との間の上記中心間距離Ｌ１を、熱延鋼板１０が進むのに要する時間ｔは、下記式（３）で表される。
ｔ＝Ｌ１／ＶＬ  …（３）
【００４７】
さらに、サイドノズル２２により熱延鋼板１０から排出される板上水の割合Ｅは、板上水Ｍが全て排出されるのに要する時間Ｔと、上記距離Ｌを熱延鋼板１０が進むのに要する時間ｔとを用いて、以下の式（４）で表すことができる。
Ｅ＝ｔ／Ｔ  …（４）
【００４８】
上記式（２）〜式（４）から上記式（１）を導出することができる。
【００４９】
なお、板上水Ｍの熱延鋼板１０の幅方向の流速Ｖは、サイドノズル２２から噴射された水切り水の熱延鋼板１０の幅方向の速度Ｖ１、熱延鋼板１０の幅方向に配置された一列の冷却水ノズル２０から噴射される冷却水の水量ＱＢ、及びサイドノズル２２から噴射される水切り水の水量ＱＣからなる下記式（５）で表すことができる。
Ｖ＝Ｖ１・ＱＣ／（ＱＢ＋ＱＣ）  …（５）
【００５０】
以下、上記式（５）の導出方法について説明する。
サイドノズル２２から噴射された水切り水の熱延鋼板１０の幅方向の運動量Ｆ１と、サイドノズル２２からの水切り水の噴流の衝突領域３０における板上水Ｍの熱延鋼板１０の幅方向の運動量Ｆ２はそれぞれ、水の密度ρ等からなる以下の式（６）、式（７）で表すことができる。
Ｆ１＝ρ・ＱＣ・Ｖ１ 
…（６）
Ｆ２＝ρ・（ＱＢ＋ＱＣ）・Ｖ  …（７）
【００５１】
また、運動量保存則から下記式（８）が成立する。
Ｆ１＝Ｆ２  …（８）。
【００５２】
上記式（６）〜式（８）から上記式（５）を導出することができる。
【００５３】
なお、サイドノズル２２から噴射された水切り水の熱延鋼板１０の幅方向の速度Ｖ１は、サイドノズル２２から噴射される水切り水の流速ｖＣ、及びサイドノズル２２から噴射される水切り水の鉛直方向からの噴射角度θＣからなる下記式（９）によって算出される。但し、噴射角度θＣは熱延鋼板１０の搬送方向から視た角度である。
Ｖ１＝ｖＣ・ｓｉｎθＣ
…（９）
【００５４】
また、サイドノズル２２は、当該サイドノズル２２から噴射された水切り水の噴流の衝突領域３０とメインノズル２３から噴射された水切り水の噴流の衝突領域４０との間の、熱延鋼板１０の搬送方向の距離Ｌ１が、後述の冷却水随伴距離Ｌ０の１〜１．５倍となるように配設される。
【００５５】
ここで、冷却水随伴距離Ｌ０は、サイドノズル２２から噴射された水切り水の液滴が、当該サイドノズル２２からの水切り水の噴流の衝突領域３０における熱延鋼板１０の幅方向の最も手前側（当該サイドノズル２２側）に衝突してから、熱延鋼板１０における当該熱延鋼板１０の幅方向の当該サイドノズル２２側とは反対側の端部に到達するまでの間に、熱延鋼板１０が搬送される距離である。この冷却水随伴距離Ｌ０は、熱延鋼板１０の通板速度ＶＬ、熱延鋼板１０の幅Ｗ、及び熱延鋼板１０の幅方向の板上水の流速Ｖからなる下記式（１０）で表される。
Ｌ０＝ＶＬ・Ｗ／Ｖ  …（１０）
【００５６】
本実施形態では、上記距離Ｌ１が冷却水随伴距離Ｌ０の１〜１．５倍となるように設定しているため、第２の水切り部１６ａすなわちメインノズル２３が形成する衝突領域４０に到達する板上水の量をサイドノズル２２からの水切り水により減らすことができる。
【００５７】
続いて、メインノズル２３について、冷却水ノズル２０及びサイドノズル２２との配置関係、並びに水切り水の作用を説明する。
【００５８】
メインノズル２３は、図３に示すように熱延鋼板１０の幅方向に複数、例えば５つ並べて配置されている。なお、メインノズル２３は、熱延鋼板１０の幅方向に５つではなく例えば１０個配置されていてもよい。また、メインノズル２３は、本実施形態では熱延鋼板１０の搬送方向に１つ配置されているが、例えば２つ配置されていてもよい。このように熱延鋼板１０の搬送方向に並べて配置されるメインノズル２３の数を２つとすることにより、交互に利用すること等が可能となるのでメンテナンス性を向上させることができる。
【００５９】
複数のメインノズル２３は、当該メインノズル２３から噴射された水切り水の噴流の衝突領域４０が、平面視において、互いに隣り合う衝突領域４０の一部が重なり合いながら、熱延鋼板１０の幅方向に直線状に連続して並び、衝突領域４０上に水壁が形成されるように配置されている。例えば熱延鋼板１０の幅方向で水切り水が形成する水壁に隙間が存在すると、当該隙間から板上水が搬送方向下流側に流出する場合がある。この点、本実施の形態では、熱延鋼板１０の幅方向において、水切り水の衝突領域４０及び水壁が隙間なく存在するので、冷却水が流出しない。なお、メインノズル２３は、図５に示すように水切り水の噴出する角度が鉛直方向から冷却水ノズル２０側にθＡ傾斜するように配置されている。
【００６０】
図６に示すように、メインノズル２３、２３間の熱延鋼板１０の幅方向の間隔Ｐは、熱延鋼板１０の幅方向に隣り合う水切り水の噴流が合流する高さＨが、熱延鋼板１０の表面から４００ｍｍより高くなるように設定される。すなわち、熱延鋼板１０の表面から４００ｍｍより高い高さＨまでは、メインノズル２３からの水切り水が形成する水壁が鉛直方向に隙間なく存在している。発明者らが調べたところ、熱延鋼板１０を大水量の冷却水で冷却する場合であって第１の水切り部１６ｃを設けない場合でも、このメインノズル２３からの冷却水の高さは熱延鋼板１０の表面から４００ｍｍ未満であることが分かった。したがって、当該条件によって、大水量の冷却水がメインノズル２３からの水切り水の形成する水壁を超えて流出することはない。特に本実施の形態のように大きい水量密度の冷却水を熱延鋼板１０に噴射する場合、当該冷却水が熱延鋼板１０の表面に衝突後、鉛直上方に飛散するので、このメインノズル２３からの水切り水の高さの条件を満たすことが好ましい。
【００６１】
なお、メインノズル２３からの水切り水の噴流が合流する高さＨは、下記式（１１）によって幾何学的に算出される。そして、メインノズル２３からの水切り水の噴流が合流する高さＨが熱延鋼板１０の表面から４００ｍｍより高くなるようにするため、下記式（１１）におけるメインノズル２３、２３間の間隔Ｐ、メインノズル２３からの水切り水の噴流の鉛直方向から搬送方向上流側への傾斜角度（以下、「迎え角度」という場合がある。）θＡ、水切り水の噴射角度（噴流の広がり角度）θＳを設定する。また、水切り水の噴流が合流する高さＨは、当然にメインノズル２３の熱延鋼板１０の表面からの高さｈＡ未満であって、その高さＨの上限は実質的には９００ｍｍである。
Ｈ＝｛ｈＡ／ｃｏｓθＡ×ｔａｎ（θＳ／２）−Ｐ／２｝×ｃｏｓθＡ／ｔａｎ（θＳ／２）  ・・・・（１１）
但し、上記（１１）式において、ｈＡはメインノズル２３の熱延鋼板１０の表面からの高さ（１０００ｍｍ程度）、θＡは水切りノズル２３から噴射される水切り水の鉛直方向からの傾斜角度、θＳはメインノズル２３からの水切り水の噴射角度（例えば３０〜６０度）、Ｐはメインノズル２３、２３間の熱延鋼板１０の幅方向の間隔である。
【００６２】
メインノズル２３は、図５に示すように、当該メインノズル２３からの水切り水の噴射方向においてメインノズル２３と熱延鋼板１０の表面との距離Ｌ２が２０００ｍｍ以内となる位置に配置されている。発明者らが調べたところ、このメインノズル２３と熱延鋼板１０の表面との間の水切り水の噴射方向の距離Ｌ２が２０００ｍｍを超えた場合、メインノズル２３から熱延鋼板１０に噴射された水切り水が空気抵抗により減衰して、当該水切り水の運動量が小さくなり、大水量の冷却水を適切に水切りできない場合があることが分かった。そこで、上記のように、水切り水の噴射方向における水切りノズル２３と熱延鋼板１０の表面との距離Ｌ２が２０００ｍｍ以内に設定することが好ましい。
【００６３】
メインノズル２３から噴射される水切り水は、熱延鋼板１０の表面におけるメインノズル２３からの水切り水の噴流の衝突領域４０において、熱延鋼板１０の搬送方向の水切り水の運動量ＦＡが、熱延鋼板１０の搬送方向の板上水の運動量ＦＢの１．０〜１．５倍になるように噴射される。
上記衝突領域４０におけるメインノズル２３から噴射された水切り水の熱延鋼板１０の搬送方向の運動量ＦＡは、例えば、水の密度ρ、メインノズル２３から噴射される水切り水の水量ＱＡ、メインノズル２３から噴射される水切り水の流速ｖＡ、及びメインノズル２３から噴射される水切り水の鉛直方向からの傾斜角度θＡからなる下記式（１２）で定義される。
また、上記衝突領域４０における板上水の熱延鋼板１０の搬送方向の運動量ＦＢは、例えば、水の密度ρ、熱延鋼板１０の幅方向に配置された一列の冷却水ノズル２０から噴射される冷却水の水量ＱＢ、サイドノズル２２から噴射される冷却水の水量ＱＣ、サイドノズル２２により熱延鋼板１０から排出される板上水の割合Ｅ、冷却水ノズル２０から噴射される冷却水の流速ｖＢ、及び冷却水ノズル２０から噴射される冷却水の鉛直方向からの噴射角度θＢからなる下記式（１３）で定義される。
ＦＡ＝ρ・ＱＡ・ｖＡ・ｓｉｎθＡ                       …（１２）
ＦＢ＝ρ・（ＱＢ＋ＱＣ）・（１−Ｅ）・ｖＢ・ｓｉｎθＢ      …（１３）
【００６４】
本実施形態では、上記（１２）式及び（１３）式に基づいて、メインノズル２３から噴射された上記水切り水の運動量ＦＡが、上記板上水の運動量ＦＢの１．０〜１．５倍になるように、各種の装置パラメータ（水切り水の水量、水切り水の流速、水切り水の迎え角度、冷却水の水量、冷却水の流速、冷却水の噴射角度）が設定されている。これらメインノズル２３から噴射された上記水切り水の運動量ＦＡと上記板上水の運動量ＦＢはメインノズル２３が噴射する水切り水と板上水が互いに衝突する方向を向くベクトル量である。
【００６５】
なお、上記（１２）式及び（１３）式等において、サイドノズル２２、メインノズル２３及び冷却水ノズル２０から噴射される水切り水の水量ＱＣ、ＱＡ及び冷却水の水量ＱＢは、それぞれサイドノズル２２、メインノズル２３、及び冷却水ノズル２０から噴射された直後から熱延鋼板１０の表面に到達するまで一定であると仮定している。また、冷却水ノズル２０から噴射される冷却水の噴射角度θＢが鉛直方向からの角度であると仮定し、冷却水ノズル２０から噴射される冷却水の水量ＱＢは、噴射角度θＢに含まれる水量が熱延鋼板１０の表面においてすべて下流側に流れ、これより上流側の冷却水は下流側には流れないと仮定している。
【００６６】
したがって、冷却水の水量ＱＢの水量を考慮する際、最も危険側（水切りという観点からは最も安全側）の水量を考慮していることになり、衝突領域４０における上記板上水の運動量ＦＢも最も大きくなる。なお、冷却水の水量ＱＢを考慮するに際しては、最下流側の冷却水ノズル２０、すなわち水切り装置１６に最も近い側の冷却水ノズル２０からの冷却水の一列分のみを考慮しており、その他の冷却水ノズル２０からの冷却水は考慮していない。その他の冷却水ノズル２０からの冷却水については、熱延鋼板１０の搬送方向の流れが打ち消しあうので、当該冷却水は熱延鋼板１０の幅方向に流れるからである。
【００６７】
このように、熱延鋼板１０の表面におけるメインノズル２３からの水切り水の噴流の衝突領域４０において、メインノズル２３から噴射された水切り水の熱延鋼板１０の搬送方向の運動量ＦＡが、板上水の熱延鋼板１０の搬送方向の運動量ＦＢ以上であるので、メインノズル２３からの水切り水で冷却水を含む板上水を堰き止めることができ、板上水がメインノズル２３からの水切り水を突き抜けて流出することはない。一方、発明者らが鋭意検討した結果、上記水切り水の運動量ＦＡが上記板上水の運動量ＦＢの１．５倍より大きくなると、メインノズル２３からの水切り水が冷却水の下方に潜り込み、冷却水による熱延鋼板の冷却能力が低下することが分かった。したがって、本実施の形態のように上記水切り水の運動量ＦＡを上記板上水の運動量ＦＢの１．０〜１．５倍にするのが適切である。
【００６８】
なお、メインノズル２３から噴射される水切り水の鉛直方向からの迎え角度θＡは、２０〜６５度であり、より好ましくは３０〜５０度である。例えば迎え角度θＡが２０度よりも小さくなると、メインノズル２３から噴射される水切り水が、搬送方向下流側に流れるおそれがある。かかる場合、水切り水が無駄になり、しかも当該水切り水によって冷却水を適切に水切りできないおそれもある。また、例えば迎え角度θＡが６５度よりも大きくなると、メインノズル２３と衝突領域４０との距離が大きくなり、熱間圧延設備１の占有面積が大きくなる。このため、迎え角度θＡは２０〜６５度が適切である。
【００６９】
以上のように、本実施形態では、サイドノズル２２が、当該サイドノズル２２から噴射されて熱延鋼板１０の表面に衝突する水切り水の噴流の衝突領域３０により熱延鋼板１０の幅方向全域が覆われるように、熱延鋼板１０の幅方向の一端部の側方に配置されている。また、本実施形態では、熱延鋼板１０の表面において、メインノズル２３の各々から噴射される水切り水の衝突領域４０が熱延鋼板１０の幅方向に直線状に連続して並び、且つ互いに隣り合う衝突領域４０の一部が重なり合うように、各メインノズル２３の配置及び水切り水の噴射角度が設定されている。
したがって、本実施形態によれば、熱延鋼板１０を大きい水量密度の冷却水で冷却する場合でも、冷却水を適切に水切りできる。
【００７０】
そして、このように水切りノズル２２、２３からの水切り水によって冷却水が適切に水切りされるので、当該冷却水が冷却装置１５による冷却領域を超えて流出することがない。したがって、冷却装置１５を用いて熱延鋼板１０を均一に所定の温度に冷却することができる。また、大きい水量密度の冷却水で熱延鋼板１０を冷却するので、高い冷却能力で熱延鋼板１０を適切に冷却することができる。
【００７１】
以上の実施形態では、熱延鋼板１０の幅方向の一端部の側方にのみサイドノズル２２が配置されていたが、図７に示すように、熱延鋼板１０の幅方向の両端の側方に、言い換えると、熱延鋼板１０の幅方向の一端部と他端部の両方にサイドノズル２２が配置されていてもよい。この場合、上記一端部の側方のサイドノズル２２は、熱延鋼板１０の表面における当該サイドノズル２２からの水切り水の噴流の衝突領域３０が、熱延鋼板１０の上記他端部を含み、熱延鋼板１０の幅の半分の幅を有するように配設される。また、上記他端部の側方のサイドノズル２２は、熱延鋼板１０の表面における当該サイドノズル２２からの水切り水の噴流の衝突領域３０が、熱延鋼板１０の上記一端部を含み、熱延鋼板１０の幅の半分の幅を有するように配設される。そして、上記一端部のサイドノズル２２から噴射されて熱延鋼板１０の表面に衝突する水切り水の噴流の衝突領域３０と、上記他端部のサイドノズル２２から噴射されて熱延鋼板１０の表面に衝突する水切り水の噴流の衝突領域３０とにより、熱延鋼板１０の幅方向全域が覆われる。
【００７２】
発明者らが調べたところ、上述のように熱延鋼板１０の幅方向の一端部と他端部の両方にサイドノズル２２が配置される場合、冷却水の水切りに必要となる水切り水の総水量を削減できることが分かった。したがって、上述のように熱延鋼板１０の幅方向の一端部と他端部の両方にサイドノズル２２を配置してもよい。
【００７３】
以上の実施形態では、サイドノズル２２は、鉛直方向に水切り水を噴射しており、また、サイドノズル２２は、当該サイドノズル２２から噴射された水切り水の噴流の衝突領域３０とメインノズル２３から噴射された水切り水の噴流の衝突領域４０との間の、熱延鋼板１０の搬送方向の距離Ｌ１が、冷却水随伴距離Ｌ０の１〜１．５倍となるように配置されていた。しかし、サイドノズル２２は、図８に示すように、熱延鋼板１０の幅方向から視た側面視において、当該サイドノズル２２から噴射された水切り水が、メインノズル２３に堰き止められた板上水Ｍの重心Ｇに向かうように配置されていてもよい。これにより、メインノズル２３に堰き止められた板上水Ｍを、サイドノズル２２からの水切り水により、熱延鋼板１０の幅方向の側方へ排出することができる。
【００７４】
また、以上の実施形態では、サイドノズル２２は、熱延鋼板１０の幅方向から視た側面視において、鉛直方向に水切り水を噴射していた。しかし、図９に示すように、サイドノズル２２は、熱延鋼板１０の幅方向から視た側面視において、鉛直方向に対して角度を有する方向に水切り水を噴射してもよい。この場合も、サイドノズル２２は、熱延鋼板１０の幅方向から視た側面視において、当該サイドノズル２２から噴射された水切り水が、メインノズル２３に堰き止められた板上水Ｍの重心Ｇに向かうように配置されていてもよい。ただし、メインノズル２３に堰き止められた板上水Ｍは、熱延鋼板１０の幅方向から視た側面視における形状が冷却水ノズル２０からの冷却水の水量等により変わる。そのため、サイドノズル２２は、熱延鋼板１０の幅方向から見た側面視において、当該サイドノズル２２から噴射される水切り水の噴射方向が、メインノズル２３から噴射される水切り水と該水切り水より上流側の熱延鋼板１０とがなす角度θＸの２等分線Ｄと一致するように配置することが好ましい。熱延鋼板１０の幅方向から視た側面視における板上水Ｍの形状によらず、当該側面視における板上水の重心Ｇは上記２等分線Ｄ上に位置するからである。この構成でも、メインノズル２３に堰き止められた板上水Ｍを、サイドノズル２２からの水切り水により、熱延鋼板１０の幅方向の側方へ排出することができる。
【００７５】
なお、熱延鋼板１０の幅方向の一端部と他端部の両方にサイドノズル２２を配置する場合、一方のサイドノズル２２は、当該サイドノズル２２から噴射された水切り水の噴流の衝突領域３０とメインノズル２３から噴射された水切り水の噴流の衝突領域４０との間の、熱延鋼板１０の搬送方向の距離Ｌ１が、冷却水随伴距離Ｌ０の１〜１．５倍となるように配置され、他方のサイドノズル２２が、熱延鋼板１０の幅方向から視た側面視において、当該サイドノズル２２から噴射された水切り水が、メインノズル２３に堰き止められた板上水Ｍの重心Ｇに向かうように配置されるとよい。
【００７６】
以上の実施形態では、複数のメインノズル２３は、熱延鋼板１０の表面における当該サイドノズル２２からの水切り水の噴流の衝突領域４０が、平面視において、互いに隣り合う当該衝突領域４０の一部が重なり合いながら、熱延鋼板１０の幅方向に直線状に連続して並ぶように配置されていた。しかし、図１０に示すように、複数のメインノズル２３は、熱延鋼板１０の表面における当該サイドノズル２２からの水切り水の噴流の衝突領域４０が、平面視において、互いに隣り合う当該衝突領域４０の一部が重なり合いながら、熱延鋼板１０の幅方向に連続し、全体として上流側に突出する扇形状を形成するように配置されていてもよい。具体的には、複数のメインノズル２３は、当該メインノズル２３から噴射される水切り水の噴流の衝突領域４０のうち、熱延鋼板１０の幅方向の両端のものが、その内側端より外側端が下流側に位置するよう傾斜していてもよい。この構成によれば、メインノズル２３により形成される水壁に衝突した板上水に、熱延鋼板１０の幅方向の側方に向かう力を上記水壁から与えることができる。したがって、より効率的に板上水を熱延鋼板１０の幅方向の側方へ排出することができる。
【００７７】
以上の実施の形態では、冷却水ノズル２０の下流側にのみ水切り装置１６を設けていたが、冷却水ノズル２０の上流側にも水切り装置１６を設けてもよい。ただし、冷却水の上流側の水切り装置１６では、第１の水切り部１６ｃより第２の水切り部１６ａが上流側に配設される。
【００７８】
また、以上の実施の形態では、水切りノズル２２としてフラットスプレーノズルを用いていたが、上記実施の形態におけるすべての条件を満たしてれば、他のノズル、例えばフルコーンスプレーノズル等を用いてもよい。
【００７９】
なお、冷却水の水量が少ない場合は、サイドノズル２２からの水切り水の噴射を停止させてもよい。
【００８０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【実施例】
【００８１】
以下、本発明の水切り装置１６と水切り方法を用いた場合に、冷却水を適切に水切りする効果について説明する。本効果の検証においては、水切り装置として、図１〜図６に示した水切り装置１６を用いた。
【００８２】
表１に示すように、冷却水ノズル２０からの冷却水の水量（水量密度）ＱＢ、サイドノズル２２からの水切り水の水量（水量密度）ＱＣ、メインノズル２３からの水切り水の水量（水量密度）ＱＡをそれぞれ変化させて、水切りの効果について検証を行った。なお、冷却水の水量ＱＢは、最下流側の冷却水ノズル２０、すなわち、水切り装置１６に最も近い側の冷却水ノズル２０からの冷却水の一列分のみを考慮しており、その他の冷却水ノズル２０からの冷却水は考慮していない。さらに、いずれの実施例１、２及び比較例１においても、熱延鋼板１０の表面におけるメインノズル２３からの水切り水の噴流の衝突領域４０は、平面視において熱延鋼板１０の幅方向に直線状に連続して並んでいる。サイドノズル２２から水切り水を噴射する実施例１、２では、サイドノズル２２からの水切り水の噴流の衝突領域３０は、熱延鋼板１０の幅方向全域を覆っている。
【００８３】
表１中の「冷却能力低下」の欄では、全ての例においてＡが記されているが、冷却能力低下の程度が、Ａ、Ｂ、Ｃの３段階で示される。Ａは、前述のメインノズル２３からの水切り水の運動量ＦＡと前述の板上水の運動量ＦＢとの比率ＦＡ／ＦＢが１．３未満であって、冷却能力低下がほぼ無し（０％以上１０％未満の冷却能力低下）と判断されることを意味する。Ｂは、上記比率ＦＡ／ＦＢが１．３以上１．５未満であって、冷却能力低下が若干有り（１０％以上３０％未満の冷却能力低下）と判断されることを意味する。Ｃは、上記比率ＦＡ／ＦＢが１．５以上であって、冷却能力低下が有り（３０％以上の冷却能力低下）と判断されることを意味する。
【００８４】
また、表１中の「水切り性」の欄では、全ての例においてＡが記されているが、実際に水切りの状況を観察した結果、水切りが余裕を持って適切に行われた場合には「Ａ」が記され、水切りが適切に行われた場合には「Ｂ」が記され、水切りが適切に行われず冷却水が水切り水を超えて流失した場合には「Ｃ」が記される。
【００８５】
さらに、表１中の「評価」の欄では、全ての例においてＡが記されているが、「冷却能力低下」が「Ａ」または「Ｂ」であり、且つ、「水切り性」が「Ａ」又は「Ｂ」の場合には、「Ａ」が記される。一方、「冷却能力低下」が「Ｃ」であるか、又は「水切り性」が「Ｃ」の場合には、表１中の「評価」の欄に「Ｂ」が記される。
【００８６】
なお、「水切り性」の効果の検証に際しては、
（Ａ）熱延鋼板１０の搬送方向に作用するメインノズル２３からの水切り水の力ＦＡが板上水の力ＦＢの１．０〜１．５倍の範囲にあるか否か、
（Ｂ）第２の水切り部１６ａにおける熱延鋼板１０の幅方向に隣り合う水切り水の噴流が合流する高さＨが熱延鋼板１０の表面から４００ｍｍより高いか否か、
（Ｃ）メインノズル２３からの水切り水の噴射方向においてメインノズル２３と熱延鋼板１０の表面との距離Ｌ２が２０００ｍｍ以内となるか否か、
の３つの条件を満たすか否かの検証を行った。
【００８７】
また、いずれの実施例１、２及び比較例１においても、冷却水ノズル２０から噴射される冷却水の鉛直方向からの噴射角度θＢが２２°、冷却水ノズル２０から噴射される冷却水の流速ｖＢが２４．５ｍ／ｓであり、熱延鋼板１０の搬送速度が２０ｍ／ｓ、熱延鋼板１０の幅が１ｍ、メインノズル２３の間隔Ｐが２２５ｍｍ、メインノズル２３の高さｈＡが１０００ｍｍである。さらに、いずれの実施例１、２及び比較例１においても、メインノズル２３からの水切り水の迎え角度θＡが３０°であり、水切り水の噴射角度θＳが１３０°である。
【００８８】
実施例１、２ではサイドノズル２２から水切り水を噴出させたのに対し、比較例１ではサイドノズル２２から水切り水を噴出させなかった。
また、実施例１、２では、サイドノズル２２から噴射された水切り水の熱延鋼板１０の幅方向の速度Ｖ１が３２ｍ／ｓであり、サイドノズル２２から噴射される水切り水の鉛直方向からの噴射角度θＣが２２°である。さらに、実施例１、２では、サイドノズル２２は熱延鋼板１０の幅方向の一端部の側方にのみ配置されている。
【００８９】
比較例１及び実施例１では、冷却水の水量ＱＢが８ｍ３／ｍ２／ｍｉｎであり、大水量密度である。
比較例１でも、上述の条件（Ａ）〜（Ｃ）をすべて満たし水切りは適切に行われ、冷却能力も高い。ただし、比較例１では、サイドノズル２２の水切り水とメインノズル２３の水切り水との合計の水量が５．６ｍ３／ｍ２／ｍｉｎである。
【００９０】
それに対し、実施例１では、上述の条件（Ａ）〜（Ｃ）をすべて満たし水切りは適切に行われ、冷却能力も高い上に、サイドノズル２２の水切り水とメインノズル２３の水切り水の合計の水量が５．３ｍ３／ｍ２／ｍｉｎであり、比較例１に比べて小さい。
このことから、本発明の水切り装置１６と水切り方法を用いた場合、より少量の水切り水で大水量密度の冷却水を適切に水切りできることが分かった。
【００９１】
また、実施例２では、冷却水の水量ＱＢが１２ｍ３／ｍ２／ｍｉｎであり、１０ｍ３／ｍ２／ｍｉｎを超える超大水量密度である。この実施例２においても、上述の条件（Ａ）〜（Ｃ）をすべて満たし水切りが適切に行われた。
このことから、本発明の水切り装置１６と水切り方法を用いた場合、１０ｍ３／ｍ２／ｍｉｎを超える超大水量密度の冷却水を適切に水切りすることができることが分かる。
【００９２】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、熱間圧延工程の仕上げ圧延後の熱延鋼板を冷却する際に当該熱延鋼板に対して噴射された冷却水を水切りする技術に有用である。
【符号の説明】
【００９４】
１    熱間圧延設備
１０  熱延鋼板
１１  加熱炉
１２  幅方向圧延機
１２ａ  縦ロール
１２ｂ  水平ロール
１３  粗圧延機
１３ａ  粗圧延ロール
１４  仕上圧延機
１４ａ  仕上圧延ロール
１５  冷却装置
１６  水切り装置
１６ｃ  第１の水切り部
１６ａ  第２の水切り部
１７  巻取装置
１８  搬送ロール
２０  冷却水ノズル
２１  他の冷却水ノズル
２２  水切りノズル（サイドノズル）
２３  水切りノズル（メインノズル）
３０  衝突領域
４０  衝突領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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