(57)【要約】【課題】  長いまたは平坦な製品（３）を圧延するために使用される圧延機スタンドに属するワークロール（１，２）を冷却するための装置を提供する。【解決手段】  ワークシリンダー（１，２）及び前記ワークシリンダー（１，２）を冷却するための装置を含む長いまたは平坦な製品を圧延するための圧延機スタンドにおいて、それが、前記シリンダー（１，２）から短い距離に配置された、前面（４２）上を除いてほぼ本質的に水密的である箱の形の冷却ヘッド（６Ａ，６Ｂ）を含み、そこに幾つかのノズル（４１）が二次元パターンに従って機械加工または配置され、液体冷却剤を供給するための手段を備えた前記箱の形の冷却ヘッド（６Ａ，６Ｂ）が、装置が作業位置にあるときに前記前面（４２）とシリンダー（１，２）の表面との間の半径方向の距離がロール隙間（９）に最も接近した箱（６Ａ，６Ｂ）の端部から出発して圧延されている製品から離れていくように増加するような半径を持って、前面（４２）のレベルで凹面形でありかつ円筒状であることを特徴とする。【選択図】  図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークシリンダー（１，２）及び前記ワークシリンダー（１，２）を冷却するための装置を含む長いまたは平坦な製品を圧延するための圧延機スタンドにおいて、それが、前記シリンダー（１，２）から短い距離に配置された、前面（４２）上を除いてほぼ本質的に水密的である箱の形の冷却ヘッド（６Ａ，６Ｂ）を含み、そこに幾つかのノズル（４１）が二次元パターンに従って機械加工または配置され、液体冷却剤を供給するための手段を備えた前記箱の形の冷却ヘッド（６Ａ，６Ｂ）が、装置が作業位置にあるときに前記前面（４２）とシリンダー（１，２）の表面との間の半径方向の距離がロール隙間（９）に最も接近した箱（６Ａ，６Ｂ）の端部から出発して圧延されている製品から離れていくように増加するような半径を持って、前面（４２）のレベルで凹面形でありかつ円筒状であることを特徴とする圧延機スタンド。
【請求項２】
冷却ヘッド（６Ａ，６Ｂ）が、シリンダー（１，２）に対して長手方向に配置された横方向下方板（５，７）を備えており、前記横方向下方板（５，７）が、液体冷却剤の流れの制御及びその高乱流ウォーターピローの形の閉じ込めを確保するために箱の前面（４２）と共働するようにシリンダー（１，２）からある距離に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧延機スタンド。
【請求項３】
冷却ヘッド（６Ａ，６Ｂ）がさらに、シリンダー（１，２）の横方向端部の側面に配置された調整可能な側面板（８）を備えており、前記側面板（８）が、液体冷却剤の流れの制御及びその高乱流ウォーターピローの形の閉じ込めを確保するために箱の前面（４２）及び横方向下方板（５，７）と共働するようにシリンダー（１，２）からある距離に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の圧延機スタンド。
【請求項４】
側面板（８）の曲率が本設備で使用されるシリンダー（１，２）の最大曲率と合致することを特徴とする請求項３に記載の圧延機スタンド。
【請求項５】
前面（４２）が板またはシートを含み、そこに真直ぐな軸方向断面の小さな穴から作られた開口のノズル（４１）が配置または機械加工されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧延機スタンド。
【請求項６】
ノズル（４１）の開口が、円形、四角形または楕円形の横断面のものであることを特徴とする請求項５に記載の圧延機スタンド。
【請求項７】
前面（４２）の円筒状凹面形表面の半径がシリンダー（１，２）の半径の予め決められた最大値より高い値を持ち、それが使用可能なシリンダーの寸法の範囲を制限することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の圧延機スタンド。
【請求項８】
ノズル（４１）の機械加工パターンが、シリンダー（１，２）の全表面を横切って、特にシリンダーの幅を横切って、シリンダーの冷却をできるだけ均一にするように選ばれることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の圧延機スタンド。
【請求項９】
ノズル（４１）の機械加工パターンが、前記前面（４２）の板の開口の数、位置及び直径または寸法により規定されることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の圧延機スタンド。
【請求項１０】
開口が特定の母型に従って機械加工され、前記パターンが幾つかの開口を塞ぐことにより得られることを特徴とする請求項９に記載の圧延機スタンド。
【請求項１１】
液体冷却剤が水を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の圧延機スタンド。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の装置を使用して、長いまたは平坦な製品、特に金属ストリップ（３）のための圧延機スタンドのワークシリンダーを冷却するための方法において：
−  冷却ヘッドが、箱（６Ａ，６Ｂ）の前面（４２）とシリンダー（１，２）の前記表面との間に５〜２００ｍｍの隙間を作るためにシリンダーの表面に接近して配置され、前記隙間が、ロール隙間（９）から出発して圧延されている製品から離れて行くように増加し；
−  冷却ヘッドが、液体冷却剤、好ましくは水を供給されており、この水が、１〜６ｍｍの直径を持つ開口を有するノズル（４１）を通して前記隙間中に噴霧され；
−  前記隙間に高乱流状態の液体ピローを作るために、液体冷却剤の圧力が１〜６ｂａｒの値及び１００〜５００ｍ３／ｈｏｕｒ／ｍ２の比流量に調整される；
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
箱（６Ａ，６Ｂ）の液体冷却剤の圧力が４ｂａｒ未満であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
液体冷却剤の圧力が２〜４ｂａｒであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
横方向下方板（５，７）とシリンダー（１，２）の間の距離が、この隙間に２〜１０ｍ／ｓ、好ましくは３ｍ／ｓをより大きい液体の比流量を得るように調整されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
側面板が０〜１０ｍｍの最小開口を持つように調整されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高乱流環境に基づいて可変直径の圧延シリンダー（またはロール）を冷却するための新しい方法（高乱流冷却、ＨＴＣ）に関する。この方法は高乱流ワークロール冷却（ＨＴＲＣ）と呼ばれる。
【０００２】
本発明はまた、この方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
熱間圧延シリンダーの加熱は、圧延されている金属のストリップのような製品から伝導によるロールへの熱の伝達のためである。近年、圧延シリンダーの冷却は、発生した熱機械的疲労の結果としての前記シリンダーの劣化（摩耗）、及びシリンダーの曲率の制御に対するその非常に大きな影響力のために徹底的に研究されている。シリンダーの劣化は、製品の品質に非常に大きな影響力を持つ。
【０００４】
圧延機スタンドのワークシリンダーを冷却するための典型的な設備は、例えば文献ＪＰ−Ａ−２００１  ３４０９０８、ＪＰ−Ａ−２００１  ００１０１７、ＪＰ−Ａ−０７  １１６７１４、ＪＰ−Ａ−０５  １０４１１４、ＪＰ−Ａ−６３  ３９７１２、ＪＰ−Ａ−６１  １７６４１１等に述べられている。冷却水管、モジュールまたはタンクは噴霧器を装備しており、冷却水を供給するための手段と共に各シリンダー周りに配置されている。冷却水のための案内板は、上部シリンダー及び下部シリンダーに関連して配置されている。これらの案内板は、圧延されている製品の上に水が流れるのを防ぐためにシリンダーのそれぞれに組合された例えばゴムで覆われたスクレーパーを装備している。
【０００５】
ワークシリンダーの冷却の場合に解決されるべき主要な問題は、幅を横切ってかつ円周周りの均一な冷却を得ることである。冷却モジュールの種々のノズルにより供給される流れが赤外温度計のようなセンサにより提供されるデータに基づいて個別に調節される解決策が存在する（例えばＪＰ−Ａ−１２  ２４１０５）。別の解決策は、軸方向寸法及び円周方向寸法で適切なパターンに従って分散された水噴霧穴を持つヘッドを使用することにある（ＪＰ−Ａ−１０  ２９１０１１）。第三の解決策は、側方案内上にノズルを持つ電動式ヘッドを使用することである（ＥＰ−Ａ−０５９９２７７）。
【０００６】
最近の著者達は、一つ目にはロール隙間にできるだけ接近して配置されたノズルの衝撃がより効果的となること、及び二つ目には平坦なノズルによる強い冷却が覆われた表面よりロールの温度に対する影響力が小さいことを認めている（ＹＥ，Ｘ．ａｎｄ  ＳＡＭＡＶＡＳＥＫＡＲＡ，Ｉ．Ｖ．，Ｔｈｅ  Ｒｏｌｅ  ｏｆ  Ｓｐｒａｙ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  ｏｎ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｂｅｈａｖｉｏｕｒ  ａｎｄ  Ｃｒｏｗｎ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｉｎ  Ｈｏｔ  Ｓｔｒｉｐ  Ｍｉｌｌ  Ｗｏｒｋ  Ｒｏｌｌｓ，Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＳＳ，Ｊｕｌｙ  １９９４，ｐ．４９）。ロールから出口点に接近したロールの冷却の利用の一つの可能な結果は、ロールの表面の張力勾配の増加及び割れの悪化（「ファイヤーひび割れ」）であるが、ロールの表面の下により低い温度を持つ（ＳＥＫＩＭＯＴＯら、ＳＥＡＩＳＩ季刊誌、四月１９７７、４８頁）。
【０００７】
ロールを冷却するために使用される噴霧（またはノズル）のタイプがＨＴＣ値に著しい影響を持つことは知られている。ＶＡＮ  ＳＴＥＤＥＮ  ａｎｄ  ＴＥＬＬＭＡＮ  ｉｎ  Ａ  ｎｅｗ  ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ  ａ  ｗｏｒｋ  ｒｏｌｌ  ｃｏｏｌｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ  ａｎｄ  ｓｔｒｉｐ  ｑｕａｌｉｔｙ，Ｆｏｕｒｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｈｏｔ  Ｒｏｌｌｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｄｅａｕｖｉｌｌｅ，Ｆｒａｎｃｅ，１９８７は、４００℃に加熱してからシリンダーが回転しているときに水噴霧による冷却を行った後にシリンダーに取付けられた板の熱応答を測定することによって平坦、四角形及び楕円形の噴出口を持つノズルの性能を比較した。１４０ｋｗ／ｍ２．Ｋまでの値が、考慮されたノズルの範囲に対して得られた。この研究は、噴霧ピークに関しての最高ＨＴＣ値が平坦なタイプの噴出口を持つノズルにより達成されることを示した。しかし、この研究は、同じ冷却性能が低いピークのＨＴＣ値を持つノズルにより得られることができるがその噴出口がロールの表面のかなり大きな部分に渡って適用されるという事実を明らかに無視している。従って、ノズルと関連したＨＴＣ値とロールの効果的な冷却のためのノズルの種々のタイプの適合性の両者に関して文献中の著しい差に人は注目する。
【０００８】
平坦な噴出口を持つノズルに基づく平坦なストリップの圧延において、冷却システムがさらに改善されることができることは確かである。しかし、これらの改善は、高圧及び高流速で作業されるので、限定され、費用が非常に高い。
【０００９】
近年、ワークシリンダーの表面に接近して配置されかつ流れ循環を持つヘッドに基づいた種々の代替冷却技術が特許されている（例えばＥＰ−Ａ−９１９２９７、ＪＰ−Ａ−１１  ０３３６１０）。しかし、これらの冷却システムの工業的利用は知られていない。ロール冷却装置もまた、知られており、そこでは冷却ヘッドは、水がロールの表面上に案内されることを確保するような形状をしている。ヘッドの表面はロールの表面から隙間により分離されており、隙間内に冷却水が循環し、一種の「スリーブ」を作る（ＪＰ−Ａ−６１  ２６６１１０、ＪＰ−Ａ−６３  ３０３６０９、ＪＰ−Ａ−２０  ８４２０５）。水は、ヘッドの一端を通して供給され他端で排出されることができるか（ＪＰ−Ａ−２０  ８４２０５）、または両端を通して供給され中央で排出されることができるかのいずれかであり（ＥＰ−Ａ−９１９２９７）、排水は、ロールの周囲周りの洩れを防ぐスクレーパーシステムによりヘッド自体を通して行われる。外側への排水はまた、ヘッドの一端とロールの表面との間で行われることができる（ＪＰ−Ａ−１１  ２７７１１３）。文献ＪＰ−Ａ−５８  ０４７５０２はさらに、ロールの表面に適合するようにばねにより変形可能な冷却シューを記載する。
【００１０】
これらのシステムでは、冷却ヘッドの全表面に渡って散布される水供給噴霧器はないが、代わりに一般的に一つの単一噴霧器がある。
【００１１】
出願人は、１９９３年に代替冷却技術を試験することを始めた。試験は高乱流、低圧（ＨＴＬＰ）環境での冷却ヘッドにより及びスクレーパーを越えて配置されたウォーターピロー冷却（ＷＰＣ）ヘッドにより実施された。両技術はともに、ロールの表面上に強い乱流を作ることを可能にする。この方法では、非常に均一な冷却パターンが得られる。高乱流冷却の予備シミュレーションは、ワークシリンダーを冷却するためのこの技術の可能性を示した。高乱流冷却は、熱疲労を、従ってワークシリンダーの表面の劣化を減らす。さらに、冷却時に浪費される熱の同じ流れに対し、この技術は、平坦な噴出口を用いた蒸発による冷却のための伝統的な構成と比べて、低い流速と圧力を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、従来技術の欠点を克服することを可能にする解決策を提供することを目的とする。
【００１３】
特に、本発明は、熱機械的疲労の減少を、従ってシリンダーの表面の少ない劣化を保障しながら、圧延シリンダーの効果的な冷却を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明はまた、従来技術の冷却システム、特に等価な熱交換で平坦な噴出口を持つ冷却システムより低い流速と水圧を必要とすることを目的とする。
【００１５】
本発明はさらに、可変直径のシリンダーに容易に適合されることができる冷却装置を設計することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第一態様は、長いまたは平坦な製品のための圧延機スタンドのワークシリンダーのための冷却装置に関し、それが、前記シリンダーから短い距離に配置された、前面上を除いてほぼ本質的に水密的である箱の形の冷却ヘッドを含み、そこに幾つかのノズルが二次元パターンに従って機械加工または配置され、液体冷却剤を供給するための手段を備えた前記箱が、装置が作業位置にあるときに前記前面とシリンダーの表面との間の半径方向の距離がロール隙間に最も接近した箱の端部から出発して圧延されている製品から離れていくように増加するような半径を持って、前面のレベルで凹面形でありかつ円筒状であることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、冷却ヘッドは、シリンダーに対して長手方向に配置された横方向下方板を備えており、この横方向下方板は、液体冷却剤の流れの制御及びその高乱流ウォーターピローの形の閉じ込めを確保するために箱の前面と共働するようにシリンダーからある距離に設けられている。この横方向下方板の存在は、小さな直径のシリンダーの場合に必須である。
【００１８】
一つの利点として、冷却ヘッドはまた、シリンダーの横方向端部の側面に配置された調整可能な側面板を備えており、この側面板は、液体冷却剤の流れの制御及びその高乱流ウォーターピローの形の閉じ込めを確保するために前記側面板が箱の前面及び横方向下方板と共働するようにシリンダーからある距離に設けられている。
【００１９】
一つの利点として、側面板の曲率は、この設備で使用されるシリンダーの最大曲率と合致する。
【００２０】
好適実施態様によれば、前面は板またはシートを含み、そこに真直ぐな軸方向断面の小さな穴から作られた開口のノズルが配置または機械加工されている。
【００２１】
さらに好ましくは、ノズルの開口は円形、四角形または楕円形の横断面のものである。
【００２２】
前面の円筒状凹面形表面の半径はシリンダー半径の予め決められた最大値より高い値を持ち、それが使用可能なシリンダーの寸法の範囲を制限する。
【００２３】
さらに、本発明によれば、ノズルを機械加工するためのパターンは、シリンダーの全表面を横切って、特にシリンダーの幅を横切って、シリンダーの冷却をできるだけ均一にするように選ばれる。
【００２４】
一つの利点として、ノズルを機械加工するためのパターンは、前記前面の板の開口の数、位置及び直径または寸法により規定される。
【００２５】
別の好適実施態様によれば、開口は予め決められた母型に従って機械加工され、上述のパターンは幾つかの開口を塞ぐことにより得られる。
【００２６】
一つの利点として、液体冷却剤は水を含む。
【００２７】
本発明の別の態様は、上述の装置を使用して、長いまたは平坦な製品、特に金属ストリップのための圧延機スタンドのワークシリンダーを冷却するための方法に関し、そこでは：
−  冷却ヘッドは、箱の前面とシリンダーの前記表面との間に５〜２００ｍｍの隙間を作るためにシリンダーの表面に接近して配置され、前記隙間は、ロール隙間から出発して圧延されている製品から離れて行くように増加し；
−  冷却ヘッドは、液体冷却剤、好ましくは水を供給されており、この水は、１〜６ｍｍの直径を持つ開口を有するノズルを通して前記隙間中に噴霧され；
−  前記隙間に高乱流状態の液体ピローを作るために、液体冷却剤の圧力が１〜６ｂａｒの値及び１００〜５００ｍ３／ｈｏｕｒ／ｍ２の比流量に調整される。
【００２８】
箱の液体冷却剤の圧力は好ましくは４ｂａｒ未満である。
【００２９】
さらに好ましくは、液体冷却剤の圧力は２〜４ｂａｒである。
【００３０】
さらに、本発明の方法によれば、横方向下方板とシリンダーの間の距離は、この隙間に２〜１０ｍ／ｓ、好ましくは３ｍ／ｓより大きい液体の比流量を作るように調整される。
【００３１】
側面板は好ましくは０〜１０ｍｍの最小開口を持つように調整される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、従来技術（平坦なノズル）による熱間圧延ライン上のワークシリンダーの冷却ヘッドの原理を概略的に示す一つの実施態様を示す。
【図２】図２は、従来技術（平坦なノズル）による熱間圧延ライン上のワークシリンダーの冷却ヘッドの原理を概略的に示す別の実施態様を示す。
【００３３】
【図２Ａ−Ｂ】図２Ａは、本発明の場合（高乱流冷却）のかかる冷却ヘッドの原理を示す一つの実施態様を概略的に示す。図２Ｂは、本発明の場合（高乱流冷却）のかかる冷却ヘッドの原理を示す別の実施態様を概略的に示す。
【図２Ｃ−Ｄ】図２Ｃは、本発明の場合（高乱流冷却）のかかる冷却ヘッドの原理を示す別の実施態様を概略的に示す。図２Ｄは、本発明の場合（高乱流冷却）のかかる冷却ヘッドの原理を示す別の実施態様を概略的に示す。
【００３４】
【図３】図３は、８ｂａｒ圧力の通常の設備及び２．４ｂａｒ圧力で水案内板を持つ本発明のようなＨＴＲＣ設備の場合のそれぞれの、ワークシリンダーの種々の位置での経時的な温度の変化をグラフで示す。
【００３５】
【図４】図４は、ＨＴＲＣ冷却ヘッドの工業設備を示す。
【００３６】
【図５】図５は、従来技術の高圧での平坦な噴出口による冷却と比べた低圧での（下方シリンダーのレベルでのみの）本発明の設備の冷却性能をグラフで示す。
【００３７】
【図６】図６は、三つのＨＴＲＣ構成の場合及び従来技術の構成の場合のそれぞれの上部及び下部シリンダーの表面の劣化を示す。
【００３８】
【図７】図７は、従来技術の冷却（左側）及び本発明のＨＴＲＣ冷却（右側）をそれぞれ使用した圧延操業後のシリンダーの表面の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
従来技術の実施態様の説明
図１と２は、この例では、独立管上に取付けられたノズル（図１）またはモジュール上に取付けられたノズル（図２）のいずれかによる従来技術の圧延ミルのワークロールのための冷却設備を概略的に示す。一対のロールは、鋼ストリップ３を動かすように反対方向に回転する上部ロール１と下部ロール２を含む。上部ロールのレベルに、上部ロール１に対面する平坦なノズル４０を備えた冷却装置４Ａがあり、それはその制御付属品を持つ。下部ロールのレベルに、下部ロール２に対面する平坦なノズル４０を備えた冷却装置４Ｂがあり、それはその制御付属品を持つ。
【００４０】
図１の装置では、ノズルは四つの管上に配置されており、一方、図２の装置では、ノズルはモジュール４Ａ，４Ｂに取付けられている。
【００４１】
一般的に、ノズルとシリンダー間の距離は１５０〜５００ｍｍであり、それは単一の冷却装置で異なる直径のシリンダーを使用することができない。
【００４２】
本発明の幾つかの好適実施態様の説明
図２Ａ〜２Ｄに示された本発明によれば、冷却ヘッドはＷＰＣ技術を、すなわち冷却ヘッドとワークロールの表面との間に高乱流水のピローを作ることを目的として、実施するように設計されている。乱流は、出願人により開発された真直ぐな噴出口を持つノズルを通してウォーターピロー中に低圧で水を噴霧することにより発生される。
【００４３】
図２Ａ〜２Ｄによれば、本発明の冷却設備は、上部ロール１に対面する上部箱６Ａ及び下部ロール２に対面する下部箱６Ｂを含む。各箱６Ａ，６Ｂは対応するロール１，２に対向して凹面形表面４２を持つ。この凹面形表面４２は、真直ぐなノズル４１を形成しかつ特定のパターンを形成する特定の寸法の幾つかの開口を持つ壁を含む。凹面形表面４２は有利には、下部シリンダー２の場合よりも上部シリンダー１の場合に周囲のより大きな部分を覆うことができる。
【００４４】
ウォーターピローは、ロールと冷却ヘッドにより限定された隙間内に形成されるが、関連する場合、横方向下部案内板７（図２Ｂ）及び／または横方向案内板５，７及び側面案内板８（図２Ｃ及び２Ｄ）により限定された隙間内にも形成される。側面案内板８は、ロールの直径に依存しておそらく調整可能に取付けられることができる。ウォーターピローの特性はまた、水の流量に依存する。加熱された水は、いかなる追加の排出装置もなしに、重力によりまたはシリンダーと案内板との間の隙間のレベルでの圧力の効果の下に外側に流れる。
【００４５】
冷却ヘッドの形状並びに真直ぐな噴出口を持つノズルの分布パターンは、本開発に特有のものであり、特に直径の変化、ワークロールの自動交換、ロール輪郭のチェック、メンテナンスの条件、及びワークロールの片寄り及び曲率を考慮することに関して、特有のものである。
【００４６】
本発明によれば、冷却ヘッドの形状は、ロール隙間に接近して集中的冷却を提供するために機械加工されている。従って、ヘッドの表面とワークロールの表面の間の距離は、ロール隙間９に最も接近したヘッドの端部の方向に減少し、ここでこの距離は最小である。直径の変化を考慮するために、冷却ヘッドの凹面形部の半径は、ワークロールの最大可能半径より大きくなければならない。さらに、既述のように、水流を制御するが、ウォーターピローの形成及び安定化を確保するために、調整可能な横方向案内板５，７及び側面案内板８が設けられている（図２Ｃ及び２Ｄ）。
【００４７】
真直ぐな噴出口を持つノズルの分布パターンは、ウォーターピロー中の乱流の最適な均一性を得るように、またワークロールの全幅を横切る水の示差分布を考慮してシリンダーの熱変化及び曲率を制御するように選ばれている。
【００４８】
図３は、８ｂａｒの水圧下に作動する平坦なノズルを持つ通常の冷却設備２１（灰色）と２．４ｂａｒの圧力下に作動する既述の板を持つ本発明の設備２２（黒色）の間の（下部シリンダーのレベルでのみ）、伝達係数を決定するために使用されたＣｒｙｏｔｒｏｎプローブの経時的な温度降下の比較を示す。種々の曲線がグラフ上にプロットされており、各場合においてシリンダーの周囲上の異なる点の測定に相当している。図３は、本発明の装置の場合にさらに均一な冷却があることを示す。
【００４９】
プロトタイプＨＴＲＣヘッドを持つ熱間圧延ミルで工業的試験が首尾よく実行された（図４参照、下部シリンダー上のＨＴＲＣモジュール及び上部シリンダー上の通常の冷却モジュール）。新システムの主要な利点は低エネルギー消費、冷却水の均一分布、より大きい冷却性能、及びシリンダー表面上で測定される温度の分散の減少である。
【００５０】
図５は、モーター側から計算して、ロールの幅を横切った測定位置に依存する下部シリンダーと上部シリンダーとの間の温度差を示す（四角：下部シリンダー上のＨＴＲＣ；三角：従来技術）。性能は非常に似ている。もしＨＴＲＣ冷却が上部シリンダー及び下部シリンダー上で同時に実行されるなら、シリンダー温度は従来技術のシステムで得られた性能に対して少なくとも７℃だけ低い（図示せず）。
【００５１】
従来技術の冷却システムと比べて、有利なことに２〜４ｂａｒの低い水流圧で十分である。これは、例えば１年の期間に渡って実質的な節約を可能にする。
【００５２】
第一試験以来、ワークロールの減少した摩耗傾向が本発明の設備の使用により示された。図６は、ワークロールの表面の劣化についての冷却の効果を示す（図４の設備）。四つの上方の図は、従来技術の平坦なノズルを持つ上部ロールの冷却に相当する。下方の図の第１，２及び４番目は本発明の下部ロールの冷却に相当し；第３番目は従来技術の下部ロールの冷却に相当する。図７は、典型的な圧延操業後の、上部ロール（伝統的な冷却、左）及び下部ロール（ＨＴＲＣ冷却、右）の表面の状態をそれぞれ詳細に示す。
【００５３】
長い製品を圧延する場合のＨＴＣ冷却の適合性を決定するために新しい計画が最近開始された。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ−Ｂ】
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【図２Ｃ−Ｄ】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2010517782.tif 000013
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