(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延材に生じた表面スケールを高圧水の噴射により除去するデスケーリング装置に用いられるデスケーリングノズルであって、
前記デスケーリング装置のヘッダ側に装着されるアダプタと、前記高圧水として主水流を噴射する主噴射口を有する略円筒状の主水流噴射ノズルと、前記アダプタに螺着されて前記主水流噴射ノズルを前記アダプタの前端部に当接した位置に着脱可能に固定する第一固定ナットと、前記主水流に沿って該主水流を覆うための被覆気流を噴射する気流噴射口を有するとともに前記主水流噴射ノズルと同軸にその先端側に外嵌される略円環状の気流噴射ノズルと、前記第一固定ナットに螺着されて前記気流噴射ノズルを前記第一固定ナットの前端部に当接した位置に着脱可能に固定する第二固定ナットとを備えることを特徴とするデスケーリングノズル。
【請求項２】
前記主水流噴射ノズルと前記アダプタは、相互の周方向での装着位置を決める第一位置決め部をそれぞれ有するとともに、前記主水流噴射ノズルと前記気流噴射ノズルは、相互の周方向での装着位置を決める第二位置決め部をそれぞれ有することを特徴とする請求項１に記載のデスケーリングノズル。
【請求項３】
前記主水流噴射ノズルは、前記主噴射口が、フラットパタンの主水流を噴射可能な楕円形状に形成され、前記気流噴射ノズルは、前記気流噴射口を前記主噴射口の楕円形状の長軸軸線に並行して複数有するとともに、前記第二位置決め部に対応する位置決め形状が、前記主噴射口の楕円形状の長軸軸線に対してその周方向の一方に所定角度で傾斜するように装着される右仕様と、前記主噴射口の楕円形状の長軸軸線に対して周方向の他方に所定角度で傾斜するように装着される左仕様とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のデスケーリングノズル。
【請求項４】
前記気流噴射ノズルは、自身外周面に、前記気流噴射口に連通するとともに圧縮空気を供給可能な気体導入口が設けられ、該気体導入口は、前記第二固定ナットが装着された状態のときに、前記第二固定ナットの前端面よりも前記主噴射口側に張り出した位置に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のデスケーリングノズル。
【請求項５】
前記アダプタは、自身先端側の外周面に形成された第一固定ナット螺合用雄ねじを有し、
前記主水流噴射ノズルは、自身軸方向途中部分に形成された円環状の第一つば部と、該第一つば部よりも前方の円筒部と、前記第一つば部よりも後方のアダプタ挿入部とを有するとともに、前記第一つば部後面が前記アダプタの前端面にパッキンを介して当接され、
前記第一固定ナットは、自身外面の後部に形成された六角ナット部と、該六角ナット部よりも自身外面の前部に形成された第二固定ナット螺合用雄ねじとを有するとともに、自身内周面の後部に形成されたアダプタ螺合用雌ねじ部と、自身内周面の前部に形成されて前記主水流噴射ノズルの円筒部に外嵌する第一円筒面と、該第一円筒面と前記アダプタ螺合用雌ねじ部との間に形成されて前記主水流噴射ノズルの第一つば部の外径よりも大径の第一径大部とを有し、
前記気流噴射ノズルは、自身外周面の後部に形成された第二つば部と、自身内周面に形成されて前記主水流噴射ノズルの円筒部にインロー嵌合する第二円筒面とを有し、
前記第二固定ナットは、自身外面に六角ナット部を有するとともに、自身内周面の後部に形成された第一固定ナット螺合用雌ねじ部と、自身内周面の前部に形成されて前記気流噴射ノズルの外周面に外嵌する第三円筒面と、該第三円筒面と前記第一固定ナット螺合用雌ねじ部との間に形成されて前記気流噴射ノズルの第二つば部の外径よりも大径の第二径大部とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のデスケーリングノズル。
【請求項６】
熱間圧延材に生じた表面スケールをデスケーリングノズルから噴射する高圧水により除去するデスケーリング装置であって、
前記デスケーリングノズルとして、請求項１〜５のいずれか一項に記載のデスケーリングノズルを備えていることを特徴とするデスケーリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱延鋼帯や厚板鋼板等、板状の熱間圧延材を圧延する際に、その熱間圧延材表面に生じるスケールを除去するためのデスケーリングノズルおよびこれを備えるデスケーリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延材の圧延ラインでは、熱間圧延材を酸化性雰囲気の加熱炉に装入し、通常、１１００〜１３００℃の温度域で数時間加熱した後に熱間圧延する。熱間圧延の際には、熱間圧延材の表面に、加熱炉内では一次スケールが生じ、加熱炉から抽出後には二次スケールが生じる。このようなスケールが除去されずに熱間圧延材が圧延されると、製品である熱間圧延材表面にスケールが食い込み、スケール疵となって残る。スケール疵は、熱間圧延材の表面性状を著しく損なうとともに、曲げ加工時にクラック発生の基点となるため、製品品質に重大な影響を及ぼす。
【０００３】
そこで、従来から、熱間圧延材表面に生じるスケールを除去するために、デスケーリング装置を用い、熱間圧延材の表面にデスケーリングノズルから高圧水を噴射してスケールを除去するデスケーリング（以下、単に「デスケ」ともいう）が行われている。ここで、従来のデスケーリング技術においては、デスケーリング効率を向上させるために、ノズル構造を最適化したり、高圧水の噴射圧力や、噴射距離、噴射角度などの条件制御を行っている。
例えば特許文献１には、デスケーリングノズルから鋼板までのデスケーリング距離を１５０ｍｍ以下にするとともに、ノズルから４０ＭＰａ以上の吐出圧力で高圧水を吐出させるデスケーリング技術が開示されている。また、例えば特許文献２記載の技術では、デスケーリングノズルの内部構造を最適化する提案がなされている。
【０００４】
しかし、特許文献１記載の技術では、鋼板表面から１５０ｍｍ以下のデスケーリング距離から吐出圧力４０ＭＰａ以上という高圧水を噴射しなければならないので、熱間圧延材表面の変動や、設備の取り合い等の制約から実用が困難な場合があったり、また、高圧ポンプを導入するための設備コストや電力コストが高価になるという問題がある。また、特許文献２記載の技術では、デスケーリングノズルの内部構造を最適化する提案がなされているものの、高圧水噴射用のノズル単体での内部構造の最適化では、デスケーリング効率を向上させる上でノズル構造上の限界があるという問題がある。
【０００５】
このような問題に対し、例えば特許文献３ないし４には、高圧水噴射用のノズルに気体噴射用のノズルを付設し、この気体噴射用のノズルを用いて、高圧水噴射用のノズルからの主水流に沿って主水流を覆うように気体を噴射することにより液滴の減速を抑制し、高圧水噴射用のノズル単体のものよりもデスケーリング効率を向上させる技術（以下、「エアアシスト技術」ともいう）も提案されている。エアアシスト技術を採用すれば、比較的に簡単な構造の気体噴射用のノズルを付加するだけでスケール除去能力を向上させることができる。
【０００６】
ここで、特許文献３では、簡単な模式図等に基づきエアアシスト技術を説明してはいるものの、圧延ラインに適用する上での具体的ノズル構造については明記されていない。そのため、気体噴射用のノズル付きデスケーリングノズルを既設のデスケーリング装置に対して実施する上では検討の余地が多分に残されている。
【０００７】
一方、特許文献４では、主水流を噴射する主スプレーユニットと、被覆気流を噴射する補助スプレーユニットとを備えるノズル構造が開示されている。そして、同文献では、ノズル構造として、独立配置型（同公報の図１〜３）および一体化型（同公報の図９、段落００６６）を例示している。
つまり、独立配置型は、主スプレーユニットと補助スプレーユニットとを別個独立のヘッダにそれぞれ配置しており、一体化型は、主スプレーユニット後部の整流器近傍まで延設されたノズルケースを設け、このノズルケースによって主スプレーユニットと補助スプレーユニットとを一体構造としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３９２４３９０号公報
【特許文献２】特開２００９−１０１４１１号公報
【特許文献３】特開平１０−３２３７１０号公報
【特許文献４】特開２０１２−１８３４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記独立配置型のノズル構造は、主スプレーユニット用の主ヘッダ周りに補助スプレーユニット用の補助ヘッダを更に設置しなければならない。そのため、デスケーリング装置まわりの寸法の取り合い上、レイアウトが極めて困難であり、また、仮に補助ヘッダを主ヘッダ周りに後付けで装着する場合には、デスケーリング装置に大幅な改造を要するという問題がある。また、ノズル構造が独立配置型であると、主水流を覆う気流を主水流近傍から噴射することが困難なので、所期のエアアシスト効果を得る上で好ましくないという問題がある。
【００１０】
一方、上記一体化型のノズル構造は、主水流を覆う気流を主水流近傍から噴射可能なので、所期のエアアシスト効果を得る上で好適である。しかし、通常、デスケーリング装置は、ヘッダと、このヘッダ側に装着されるアダプタとを備え、このアダプタに主水流噴射ノズルの整流器およびその近傍を含む基端部分を挿入し、アダプタに固定ナットを螺着することにより主水流噴射ノズルをヘッダの所定位置に固定するようになっている。
そのため、特許文献４に開示される一体化型のノズル構造であると、ノズルケースが、主スプレーユニット後部の整流器近傍まで延設されているので、ノズルケースを含めた主・補助スプレーユニットを従前の高圧水噴射用のノズルが単体で装着されていたヘッダに対してそのまま装着することができない。したがって、やはり既設のヘッダを改造する必要があるという問題がある。また、同文献には、ヘッダに装着するためのノズルケースの具体的構造がなんら明記されておらず、一体化型のノズル構造を有するデスケーリングノズルを既設設備に対して実施する上では未だ検討の余地が残されている。
【００１１】
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、エアアシストを伴うデスケーリング技術において、一体化型のノズル構造を有するデスケーリングノズルを既設設備に対して実施する上で、既設設備に対する改造が不要であり、メンテナンス性に優れたデスケーリングノズルおよびこれを備えるデスケーリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るデスケーリングノズルは、熱間圧延材に生じた表面スケールを高圧水の噴射により除去するデスケーリング装置に用いられるデスケーリングノズルであって、前記デスケーリング装置のヘッダ側に装着されるアダプタと、前記高圧水として主水流を噴射する主噴射口を有する略円筒状の主水流噴射ノズルと、前記アダプタに螺着されて前記主水流噴射ノズルを前記アダプタの前端部に当接した位置に着脱可能に固定する第一固定ナットと、前記主水流に沿って該主水流を覆うための被覆気流を噴射する気流噴射口を有するとともに前記主水流噴射ノズルと同軸にその先端側に外嵌される略円環状の気流噴射ノズルと、前記第一固定ナットに螺着されて前記気流噴射ノズルを前記第一固定ナットの前端部に当接した位置に着脱可能に固定する第二固定ナットとを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様に係るデスケーリングノズルによれば、第一固定ナットは、主水流噴射ノズルをアダプタの前端部に当接した位置に着脱可能に固定するので、主水流噴射ノズル基端部側の主水流供給部を、従来と同じアダプタ構造をそのまま用いて装着することができる。そのため、既設設備に対するヘッダの改造が不要である。そして、螺着された第二固定ナットを取り外すだけで気流噴射ノズルを主水流噴射ノズルとは別個に取り外すことができ、続いて、螺着された第一固定ナットを取り外すだけで主水流噴射ノズルをアダプタから取り外すことができる。そのため、気流噴射ノズルおよび主水流噴射ノズルを個別に分解・組み付け可能なので、メンテナンス性に優れている。また、このような構成であると、所期のエアアシスト効果を得る上で、主水流の噴出口に対して径方向近傍から気流噴射が可能なので、主水流を被覆する構成として優れている。
【００１４】
ここで、本発明の一態様に係るデスケーリングノズルにおいて、前記主水流噴射ノズルと前記アダプタは、相互の周方向での装着位置を決める第一位置決め部をそれぞれ有するとともに、前記主水流噴射ノズルと前記気流噴射ノズルは、相互の周方向での装着位置を決める第二位置決め部をそれぞれ有することは好ましい。
このような構成であれば、エアアシストを伴うデスケーリング技術を採用した一体化型ノズル構造のデスケーリングノズルにおいて、主水流の軸線に噴射気流の軸線を沿わせる上で好適である。
【００１５】
また、本発明の一態様に係るデスケーリングノズルにおいて、前記主水流噴射ノズルは、前記主噴射口が、フラットパタンの主水流を噴射可能な楕円形状に形成され、前記気流噴射ノズルは、前記気流噴射口を前記主噴射口の楕円形状の長軸軸線に並行して複数有するとともに、前記第二位置決め部に対応する位置決め形状が、前記主噴射口の楕円形状の長軸軸線に対してその周方向の一方に所定角度で傾斜するように装着される右仕様と、前記主噴射口の楕円形状の長軸軸線に対して周方向の他方に所定角度で傾斜するように装着される左仕様とを有することは好ましい。
このような構成であれば、複数のデスケーリングノズルをデスケーリング装置に装着するに際し、各デスケーリングノズルの装着位置に応じ、主水流噴射ノズルの中心軸に対し噴射角度を左右非対称とした右仕様または左仕様を適宜選択し、熱間圧延材の中心に対して、除去するスケールを熱間圧延材の幅方向左右端部に向けて押し出す方向に、主水流噴射ノズルの向きを装着する上で好適である。
【００１６】
また、本発明の一態様に係るデスケーリングノズルにおいて、前記気流噴射ノズルは、自身外周面に、前記気流噴射口に連通するとともに圧縮空気を供給可能な気体導入口が設けられ、該気体導入口は、前記第二固定ナットが装着された状態のときに、前記第二固定ナットの前端面よりも前記主噴射口側に張り出した位置に形成されていることは好ましい。
このような構成であれば、気体導入口と気流噴射口相互を近接配置できる。そのため、気流噴射ノズルを簡素な構造でコンパクトに構成でき、既設の主水流噴射ノズルに気流噴射ノズルを後付けする構成として好適である。
【００１７】
また、本発明の一態様に係るデスケーリングノズルにおいて、前記アダプタは、自身先端側の外周面に形成された第一固定ナット螺合用雄ねじを有し、前記主水流噴射ノズルは、自身軸方向途中部分に形成された円環状の第一つば部と、該第一つば部よりも前方の円筒部と、前記第一つば部よりも後方のアダプタ挿入部とを有するとともに、前記第一つば部後面が前記アダプタの前端面にパッキンを介して当接され、前記第一固定ナットは、自身外面の後部に形成された六角ナット部と、該六角ナット部よりも自身外面の前部に形成された第二固定ナット螺合用雄ねじとを有するとともに、自身内周面の後部に形成されたアダプタ螺合用雌ねじ部と、自身内周面の前部に形成されて前記主水流噴射ノズルの円筒部に外嵌する第一円筒面と、該第一円筒面と前記アダプタ螺合用雌ねじ部との間に形成されて前記主水流噴射ノズルの第一つば部の外径よりも大径の第一径大部とを有し、前記気流噴射ノズルは、自身外周面の後部に形成された第二つば部と、自身内周面に形成されて前記主水流噴射ノズルの円筒部にインロー嵌合する第二円筒面とを有し、前記第二固定ナットは、自身外面に六角ナット部を有するとともに、自身内周面の後部に形成された第一固定ナット螺合用雌ねじ部と、自身内周面の前部に形成されて前記気流噴射ノズルの外周面に外嵌する第三円筒面と、該第三円筒面と前記第一固定ナット螺合用雌ねじ部との間に形成されて前記気流噴射ノズルの第二つば部の外径よりも大径の第二径大部とを有することは好ましい。
このような構成であれば、既設設備に対する改造を不要とするとともにメンテナンス性に優れたデスケーリングノズルを簡素且つコンパクトに構成する上で好適である。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るデスケーリング装置は、熱間圧延材に生じた表面スケールをデスケーリングノズルから噴射する高圧水により除去するデスケーリング装置であって、前記デスケーリングノズルとして、本発明の一態様に係るデスケーリングノズルを備えていることを特徴とする。
本発明の一態様に係るデスケーリング装置によれば、本発明の一態様に係るデスケーリングノズルを備えているので、エアアシストを伴うデスケーリング技術において、一体化型ノズル構造のデスケーリングノズルを既設設備に対して実施する上で、既設設備に対する改造が不要であり、メンテナンス性に優れている。
【発明の効果】
【００１９】
上述のように、本発明によれば、エアアシストを伴うデスケーリング技術において、一体化型ノズル構造のデスケーリングノズルを既設設備に対して実施する上で、既設設備に対する改造が不要であり、メンテナンス性に優れたデスケーリングノズルおよびこれを備えるデスケーリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一態様に係るデスケーリングノズルを備えるデスケーリング装置の一実施形態を説明する模式図である。
【図２】図１のデスケーリングノズルの説明図であり、同図の上半分は軸線に沿った部分断面図を示している。
【図３】図２の左側面図であり、同図（ａ）は右仕様の気流噴射ノズルが装着された状態を示し、同図（ｂ）は左仕様の気流噴射ノズルが装着された状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について図面を適宜参照しつつ説明する。なお、本実施形態のデスケーリング装置は、加熱炉内でまたは圧延中にスケール除去対象材となる熱間圧延材表面に生じたスケールをデスケーリングノズルから噴射する高圧水により除去するものである。
図１に示すデスケーリング装置１０は、不図示の圧延機等の設備に付設され、同図の例では、設備側には複数の搬送ロール７が配置されており、搬送ロール７上に載置された熱間圧延材Ｈは、搬送方向Ｆに沿って搬送可能とされている。そして、搬送される熱間圧延材Ｈの上方に、デスケーリング装置１０が設けられている。
同図に示すように、デスケーリング装置１０は、熱間圧延材Ｈの幅方向（同図の紙面方向）に沿って配置されたヘッダ２を有し、このヘッダ２に複数のデスケーリングノズル１が固定されている。複数のデスケーリングノズル１は、ヘッダ２の長手方向（熱間圧延材Ｈの幅方向）に所定距離だけ相互に離隔して配置されている。
【００２２】
各デスケーリングノズル１は、デスケーリング装置１０のヘッダ２側に装着されるアダプタ５と、主噴射口１ｆを有する主水流噴射ノズル２０と、主水流噴射ノズル２０を着脱可能に固定する第一固定ナット４０と、主水流を被覆するための被覆気流を噴射する気流噴射口３３を有する気流噴射ノズル３０と、気流噴射ノズル３０を着脱可能に固定する第二固定ナット５０とを備えて構成されている。
図２に拡大図示するように、アダプタ５は、中空の略円筒状部材であり、自身先端側の外周面に第一固定ナット螺合用雄ねじ５ｓが形成されている。アダプタ５は、例えば溶接によってヘッダ２の所定位置に装着される。ここで、このアダプタ５は、既設のものと同様の構造のアダプタを用いることができる。そのため、ヘッダ２の改造は不要である。
【００２３】
主水流噴射ノズル２０は、主噴射口１ｆが、噴射された高圧水が扇状に広がるフラットパタンの主水流を噴射可能な楕円形状に形成されている。主水流噴射ノズル２０は、自身軸方向途中部分に形成された円環状の第一つば部２１と、第一つば部２１よりも前方の円筒部２２と、第一つば部２１よりも後方のアダプタ挿入部２３とを有する。アダプタ挿入部２３の後部には、放射状に形成された複数のスリットを有する整流器２３ｓが設けられている。主水流噴射ノズル２０は、アダプタ挿入部２３がアダプタ５内に挿入され、第一つば部２１の後面２１ｒがアダプタ５の前端面５ｍにパッキン６を介して当接される。
【００２４】
主水流噴射ノズル２０とアダプタ５は、相互の周方向での装着位置を決める第一位置決め部６１をそれぞれ有する。第一位置決め部６１は、主水流噴射ノズル２０とアダプタ５それぞれに、例えば周方向角度を所定にした二面幅や矩形形状の嵌合面によって形成される。これにより、相互の接続部分において、相互の二面幅（ないし矩形形状の嵌合面）が対向する位置以外では主水流噴射ノズル２０の挿入が不可能とされており、アダプタ５に対して周方向角度が所定位置に限って主水流噴射ノズル２０が挿入可能とされている。
【００２５】
主水流噴射ノズル２０は、ヘッダ２を介して高圧水供給路３にそれぞれ接続される。主水流噴射ノズル２０は、高圧水Ｐを噴射する略楕円形状の主噴射口１ｆをノズル先端に有し、この主噴射口１ｆから噴射される高圧水（主水流）Ｐの噴射横断面の形状が略楕円形状となるフラットパタンの主水流を噴射可能に構成されている。主水流噴射ノズル２０は、高圧水供給路３から供給された高圧水を主噴射口１ｆから熱間圧延材Ｈの表面に向けて噴射し、複数のデスケーリングノズル１の協働により、熱間圧延材Ｈの表面に対し、その全幅に亘ってスケールを除去可能になっている。主水流噴射ノズル２０は、熱間圧延材Ｈの表面に対し、所定の噴射距離Ｓおよび噴射角度θをもって装着されている。本実施形態の例では、噴射距離Ｓは１５０ｍｍとされ、主水流Ｐの噴射角度θは５０°とされている。また、主水流の噴射圧力は１５ＭＰａ以上に設定されている。なお、主水流噴射ノズル２０の内部流路等のノズル構造については、従来のものを適宜採用可能なので、その詳細な説明は省略する。
【００２６】
第一固定ナット４０は、自身外面の後部に形成された六角ナット部４１と、六角ナット部４１よりも自身外面の前部に形成された第二固定ナット螺合用雄ねじ４２とを有する。また、第一固定ナット４０は、自身内周面の後部に形成されたアダプタ螺合用雌ねじ部４３と、自身内周面の前部に形成されて主水流噴射ノズル２０の円筒部２２に外嵌する第一円筒面４４と、第一円筒面４４とアダプタ螺合用雌ねじ部４３との間に形成されて主水流噴射ノズル２０の第一つば部２１の外径よりも大径の第一径大部４５とを有する。これにより、第一固定ナット４０は、アダプタ５に螺着されて主水流噴射ノズル２０をアダプタ５の前端部５ｍに当接した位置に着脱可能に固定可能になっている。
【００２７】
気流噴射ノズル３０は、主水流Ｐを被覆する被覆気流Ａを噴射して液滴の減速を抑制して、スケール除去能力を向上させるものである。なお、この例では、気流噴射ノズル３０から噴射する気体として空気を用いた例であるが、その他の気体として例えば不活性ガスを使用することもできる。
図２に示すように、この気流噴射ノズル３０は、略円環状に形成されており、主水流噴射ノズル２０と同軸に装着される。気流噴射ノズル３０は、自身外周面３０ｇの後部に形成された第二つば部３５と、自身内周面に形成されて主水流噴射ノズル２０の円筒部２２にインロー嵌合する第二円筒面３６とを有する。また、この気流噴射ノズル３０は、その外周面に気体導入口３４が気流噴射口３３に連通して形成されている。
この例では、気体導入口３４は、第二固定ナット５０が装着された状態のときに、第二固定ナット５０の前端面５０ｍよりも主噴射口１ｆ側に張り出した位置に形成されている。気体導入口３４は圧縮気体供給路４に接続される。これにより、気流噴射ノズル３０は、圧縮気体供給路４から供給される圧縮空気を気体導入口３４から噴射し、主噴射口１ｆから噴射される高圧水Ｐに沿って高圧水Ｐを覆う被覆気流Ａを形成可能になっている。
【００２８】
さらに、この気流噴射口３３は、主噴射口１ｆの長軸軸線に沿って複数個所（この例では６か所）配置されている。複数の気流噴射口３３は、略楕円形状の主噴射口１ｆの長軸軸線の上下それぞれに長軸方向に離隔して配置され、噴射する被覆気流Ａが主水流Ｐをその厚み方向から挟むように被覆可能になっている。
気流噴射ノズル３０の気流噴射口３３は、主水流噴射ノズル２０の主噴射口１ｆよりも５〜１００ｍｍ（同図の符号ｄ）だけ噴射方向の上流側の位置に設けられるとともに、主水流噴射ノズル２０の中心軸ＣＬに対して５°〜３５°の被覆角度で高圧水側に向けて気体を噴射するように設けられていることが好ましい。本実施形態の例では、気流噴射口３３は、主噴射口１ｆよりも１１ｍｍだけ噴射方向の上流側の位置に設けられるとともに、主水流噴射ノズル２０の中心軸ＣＬに対して５°の被覆角度で高圧水側に向けて気体を噴射するように設けられている。なお、このときの主水流との合流距離は１４５ｍｍである。
【００２９】
ここで、主水流噴射ノズル２０と気流噴射ノズル３０は、相互の周方向での装着位置を決める第二位置決め部６２をそれぞれ有する。この第二位置決め部６２は、主水流噴射ノズル２０と気流噴射ノズル３０それぞれに、例えば周方向角度を所定にした二面幅や矩形形状の嵌合面によって形成される。これにより、相互の接続部分において、相互の二面幅（ないし矩形形状の嵌合面）が対向する位置以外では気流噴射ノズル３０の挿入が不可能とされており、主水流噴射ノズル２０に対して周方向角度が所定位置に限って気流噴射ノズル３０が挿入可能とされている。
【００３０】
さらに、図３に示すように、本実施形態の気流噴射ノズル３０は、右仕様３０Ｒ（図３（ａ）参照）と、左仕様３０Ｌ（図３（ｂ）参照）とが用意されている。詳しくは、上記複数の気流噴射口３３は、主噴射口１ｆの楕円形状の長軸軸線Ｌ１に並行して設けられ、気流噴射ノズル３０の内周面には、上記第二位置決め部６２に対応する位置決め形状（上記二面幅や矩形穴等）が、右仕様３０Ｒ（図３（ａ）参照）にあっては、主噴射口１ｆの楕円形状の長軸軸線Ｌ１に対してその周方向の一方に所定角度βで傾斜するように装着され、左仕様３０Ｌ（図３（ｂ）参照）にあっては、主噴射口１ｆの楕円形状の長軸軸線Ｌ１に対して周方向の他方に所定角度βで傾斜するように装着されるようになっている。これにより、複数のデスケーリングノズル１をデスケーリング装置１０に装着するに際し、各デスケーリングノズル１の装着位置に応じ、主水流噴射ノズル２０の中心軸ＣＬに対し噴射角度θを左右非対称とした右仕様３０Ｒまたは左仕様３０Ｌを適宜選択し、熱間圧延材Ｈの中心に対して、除去するスケールを熱間圧延材Ｈの幅方向左右端部に向けて押し出す方向に、主水流噴射ノズル２０の向きを装着可能になっている。
【００３１】
第二固定ナット５０は、自身外面に六角ナット部５１を有するとともに、自身内周面の後部に形成された第一固定ナット螺合用雌ねじ部５２と、自身内周面の前部に形成されて気流噴射ノズル３０の外周面３０ｇに外嵌する第三円筒面５３と、第三円筒面５３と第一固定ナット螺合用雌ねじ部との間に形成されて気流噴射ノズル３０の第二つば部３５の外径よりも大径の第二径大部５４とを有する。これにより、第二固定ナット５０は、第一固定ナット４０に螺着されて気流噴射ノズル３０を第一固定ナット４０の前端部４０ｍに当接した位置に着脱可能に固定可能になっている。
【００３２】
次に、上記デスケーリングノズル１の装着（組み付け）および分解方法について説明する。ここで、上記デスケーリング装置１０のヘッダ２には、所定箇所に必要な数のアダプタ５が例えば溶接等によって予め装着されている。なお、この例でのアダプタ５には、既設と同じ構造のアダプタを用いている。
上記デスケーリングノズル１を装着する場合、まず、主水流噴射ノズル２０に、アダプタ挿入部２３の側から、その第一つば部２１の後面２１ｒの位置までパッキン６を挿入しておく。次いで、その主水流噴射ノズル２０をアダプタ挿入部２３の側からアダプタ５の中空円筒に沿って挿入する。このとき、主水流噴射ノズル２０とアダプタ５は、相互の周方向での装着位置を決める第一位置決め部６１をそれぞれ有するので、アダプタ５に対し所定の周方向位置且つ軸方向位置に主水流噴射ノズル２０を挿入することができる。
【００３３】
次いで、第一固定ナット４０を主水流噴射ノズル２０先端の円筒部２２側から挿入し、外面の六角ナット部４１にスパナ等を用いて、アダプタ螺合用雌ねじ部４３を第一固定ナット螺合用雄ねじ５ｓに締め込む。これにより、第一固定ナット４０がアダプタ５に螺着され、第一径大部４５の内側面が主水流噴射ノズル２０の第一つば部２１を軸方向後方に向けて押圧することにより、主水流噴射ノズル２０をアダプタ５の前端部５ｍに当接した位置にパッキン６を介して固定することができる。なお、この例では、パッキン６を介した装着例を示したが、例えば円環状のＯリングなどを用いる場合であれば、主水流噴射ノズル２０をアダプタ５の前端部５ｍに直に当接した位置で固定してもよい。
【００３４】
次いで、気流噴射ノズル３０を主水流噴射ノズル２０先端の円筒部２２に挿入する。ここで、本実施形態の気流噴射ノズル３０は、上記のように、右仕様３０Ｒ（図３（ａ）参照）と左仕様３０Ｌ（図３（ｂ）参照）とが用意されているところ、熱間圧延材Ｈの中心に対して幅方向左右端部に向けて除去するスケールを押し出すように、右仕様３０Ｒと左仕様３０Ｌの気流噴射ノズル３０をそれぞれ選択する。
必要な位置に対応する気流噴射ノズル３０を選択したら、当該気流噴射ノズル３０を、自身後部の第二つば部３５側から、主水流噴射ノズル２０先端の円筒部２２に挿入する。気流噴射ノズル３０の内周の第二円筒面３６と円筒部２２外周面とはインロー嵌合するので、相互の軸心を精度良く容易に同軸とすることができる。また、主水流噴射ノズル２０と気流噴射ノズル３０は、相互の周方向での装着位置を決める第二位置決め部６２をそれぞれ有するので、主水流噴射ノズル２０に対して所定の周方向位置且つ軸方向位置に気流噴射ノズル３０を装着することができる。
【００３５】
次いで、第二固定ナット５０を主水流噴射ノズル２０先端の円筒部２２側から挿入し、外面の六角ナット部５１をスパナ等を用いて、第一固定ナット螺合用雌ねじ部５２を第二固定ナット螺合用雄ねじ４２に締め込む。これにより、第二固定ナット５０が第一固定ナット４０に螺着され、第二径大部５４の内側面が気流噴射ノズル３０の第二つば部３５を軸方向後方に向けて押圧することにより、気流噴射ノズル３０を第一固定ナット４０の前端部４０ｍに当接した位置に固定することができる。これにより、デスケーリング装置１０のヘッダ２に対してデスケーリングノズル１を装着することができる。なお、デスケーリングノズル１の分解手順は、上述の装着手順の逆の手順によるので説明を省略する。
【００３６】
上記デスケーリング装置１０でデスケーリングを行うに際しては、当該デスケの対象となる熱間圧延材Ｈの材質や板厚、圧延に応じて変わる噴射距離などを考慮して、主水流Ｐや被覆気流Ａの噴射圧力等の必要なデスケーリング条件を設定後、搬送ロール７上に載置された熱間圧延材Ｈを搬送方向Ｆに沿って搬送し、デスケーリングノズル１の主水流噴射ノズル２０から高圧水として主水流Ｐを噴射するとともに、気流噴射ノズル３０から主水流Ｐを被覆する被覆気流Ａを噴射し、熱間圧延材表面に生じたスケールを除去する。
【００３７】
次に、上記デスケーリングノズル１およびこれを備えるデスケーリング装置１０の作用効果について説明する。
上述したように、本実施形態のデスケーリングノズル１によれば、第一固定ナット４０は、主水流噴射ノズル２０をアダプタ５の前端部５ｍに当接した位置に着脱可能に固定するので、主水流噴射ノズル基端部側の主水流供給部（アダプタ挿入部２３）を、従来と同じアダプタ構造をそのまま用いて装着することができる。そのため、既設設備に対するヘッダ２の改造が不要である。
【００３８】
そして、螺着された第二固定ナット５０を取り外すだけで気流噴射ノズル３０を主水流噴射ノズル２０とは別個に取り外すことができ、続いて、螺着された第一固定ナット４０を取り外すだけで主水流噴射ノズル２０をアダプタ５から取り外すことができる。そのため、気流噴射ノズル３０および主水流噴射ノズル２０を個別に分解・組み付け可能なので、メンテナンス性に優れている。また、このような構成であると、所期のエアアシスト効果を得る上で、主水流の主噴射口１ｆに対して径方向近傍の気流噴射口３３から気流噴射が可能なので、主水流を被覆する構成として優れている。
【００３９】
また、このデスケーリングノズル１によれば、主水流噴射ノズル２０とアダプタ５は、相互の周方向での装着位置を決める第一位置決め部６１をそれぞれ有するとともに、主水流噴射ノズル２０と気流噴射ノズル３０は、相互の周方向での装着位置を決める第二位置決め部６２をそれぞれ有するので、エアアシストを伴うデスケーリング技術を採用した一体化型ノズル構造のデスケーリングノズルにおいて、主水流Ｐの軸線に噴射気流Ａの軸線を沿わせる上で好適である。
【００４０】
また、このデスケーリングノズル１によれば、主水流噴射ノズル２０は、主噴射口１ｆが、フラットパタンの主水流を噴射可能な楕円形状に形成され、気流噴射ノズル３０は、気流噴射口３３を主噴射口１ｆの楕円形状の長軸軸線Ｌ１に並行して複数（６か所）有するとともに、第二位置決め部６２に対応する位置決め形状が、主噴射口１ｆの楕円形状の長軸軸線Ｌ１に対してその周方向の一方に所定角度βで傾斜するように装着される右仕様３０Ｒと、主噴射口１ｆの楕円形状の長軸軸線Ｌ１に対して周方向の他方に所定角度βで傾斜するように装着される左仕様３０Ｌとを有するので、複数のデスケーリングノズル１をデスケーリング装置１０に装着するに際し、各デスケーリングノズル１の装着位置に応じ、主水流噴射ノズル２０の中心軸ＣＬに対し噴射角度θを左右非対称とした右仕様３０Ｒまたは左仕様３０Ｌを適宜選択し、熱間圧延材Ｈの中心に対して、除去するスケールを熱間圧延材Ｈの幅方向左右端部に向けて押し出す方向に、主水流噴射ノズル２０の向きを装着する上で好適である。
【００４１】
また、このデスケーリングノズル１によれば、気流噴射ノズル３０は、自身外周面３０ｇに、気流噴射口３３に連通するとともに圧縮空気を供給可能な気体導入口３４が設けられ、気体導入口３４は、第二固定ナット５０が装着された状態のときに、第二固定ナット５０の前端面５０ｍよりも主噴射口１ｆ側に張り出した位置に形成されているので、気体導入口３４と気流噴射口３３相互を近接配置できる。そのため、気流噴射ノズル３０を簡素な構造でコンパクトに構成でき、既設の主水流噴射ノズルに気流噴射ノズルを後付けする構成として好適である。
【００４２】
なお、本発明に係るデスケーリングノズルおよびこれを備えるデスケーリング装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。
例えば、上記実施形態では、気流噴射ノズル３０が複数の気流噴射口３３を有する例を示したが、これに限らず、主水流を覆うように被覆気流を噴射可能であれば、例えば気流噴射口３３を一つとしてもよい。しかし、高圧水としてフラットパタンの主水流を噴射する場合に、その主水流を被覆する被覆気流を形成する上で、上記実施形態の例のように複数の気流噴射口３３を主噴射口１ｆの楕円形状の長軸軸線Ｌ１に沿って配置することは好ましい。
【００４３】
また、例えば上記実施形態では、主噴射口１ｆの長軸軸線Ｌ１の上下それぞれに気流噴射口３３を設けた例で説明したが、これに限らず、主水流の厚み方向の少なくとも一方の側から主水流を被覆するための被覆気流を噴射する気流噴射口３３を配置することによっても、当該気流噴射口３３を配置した側からのエアアシスト効果を得ることができる。しかし、エアアシスト効果をより好適に得る上では、フラットパタンの主水流を噴射する主噴射口１ｆの長軸軸線Ｌ１の上下それぞれに気流噴射口３３を設けることが好ましい。
【符号の説明】
【００４４】
１    デスケーリングノズル
２    ヘッダ
３    高圧水供給路
４    圧縮気体供給路
５    アダプタ
６    パッキン
７    搬送ロール
１０    デスケーリング装置
２０    主水流噴射ノズル
３０    気流噴射ノズル
３０Ｒ    気流噴射ノズル（右仕様）
３０Ｌ    気流噴射ノズル（左仕様）
３３    気流噴射口
３４    気体導入口
４０    第一固定ナット
５０    第二固定ナット
６１    第一位置決め部
６２    第二位置決め部
Ａ    被覆気流
Ｈ    熱間圧延材
Ｆ    搬送方向
Ｐ    高圧水（主水流）
θ    噴射角度
Ｓ    噴射距離
【図１】
0006603160.tif 000002
【図２】
0006603160.tif 000003
【図３】
0006603160.tif 000004