(57)【要約】金属帯（１８）の冷間圧延方法が開示されており、そこでは前記金属帯は、実質的に室温で反対方向に回転駆動される２つの対向する回転ロール（１６）間のニップ（挟み部）（１７）を通過しており、更に好適には不活性ガスである低温及び／又は液化ガスが前記ニップ又はロールギャップの領域に吹き付けられる。本発明による圧延スタンドは、ニップ又はロールギャップを形成する２つの対向する回転ロールと、好適には不活性ガスである低温及び／又は液化ガスを、該ノズル手段の少なくとも一つのオリフィスを介して前記ロールニップの領域に吹き付けるための該ノズル手段（１）と、を具備する。前記低温及び／又は液化ガスの温度は室温に比べてかなりより低いことが好ましい。
2004524163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯の冷間圧延のための方法において、この方法が、
２つの対向する回転ロール間のロールニップを介して該金属帯を通過させる手順と、
好適には不活性ガスである低温及び／又は液化ガスをノズル手段の少なくとも一つのオリフィスを介して該ロールニップの領域に吹き付ける手順と、更に
該ノズル手段の該オリフィスの少なくとも付近で該ノズル手段を、該オリフィスの付近での水又は氷の形成を防止するために、環境の大気から覆い包む手順と、
を具備する方法。
【請求項２】
前記覆い包む手順は、該ノズル手段の該オリフィスの外側の周りで流れる乾燥ガスの流れを形成する手順を具備する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該乾燥ガスの流れを該ノズル手段の該オリフィスへ流れる該低温及び／又は液化ガスの流れから分岐させる手順を更に具備する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
該乾燥ガスの流れを弁手段により調整する手順を更に具備する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
該弁手段を通り流れる該乾燥ガスの流れを、該ノズル手段の該オリフィスの外側を冷却するために、該乾燥ガスの温度を低下するために膨張させる手順を更に具備する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
該低温及び／又は液化ガスをチューブにより該オリフィスに供給するための供給ラインを覆い包む手順であって、該乾燥ガスが該ノズルのオリフィスに向かう該供給ラインの周りで該チューブ内を流れる、供給ラインを覆い包む手順を更に具備する請求項２に記載の方法。
【請求項７】
該供給ラインを覆い包む手順は、該チューブの前面から間隔を持って離れて該ノズルオリフィスを配置する手順であって、該低温及び／又は液化ガスの流れは、該チューブの内部に衝突すること無しで該オリフィスから吐出する、配置する手順を具備する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
該チューブ及び該オリフィスを環境の大気から遮断するために、該チューブを囲むボックスを具備する手順を更に具備する請求項６に記載の方法。
【請求項９】
該ボックスの内部を防熱材で充填する手順を更に具備する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
該オリフィスと該チューブの少なくとも一つにおける水又は氷の堆積を防止するために、該チューブと熱交換手段を通り流れる流体との間における熱交換のための熱交換手段を具備する手順を更に具備する請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
該低温及び／又は液化ガスは、その液化温度より低い温度において液体として供給される請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
該低温及び／又は液化ガスは、窒素及び二酸化炭素からなるグループから選択される請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
該低温及び／又は液化ガスは不活性ガスである請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
該金属帯の材料は、鉄鋼、アルミニウム、銅及び黄銅からなるグループから選択される請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
金属帯の冷間圧延のための方法において、この方法が、
２つの対向する回転ロール間のロールニップを介して該金属帯を通過させる手順と、
好適には不活性ガスである低温及び／又は液化ガスをノズル手段の少なくとも一つのオリフィスを介して該ロールニップの領域に吹き付ける手順と、更に
該ノズル手段の該オリフィスの少なくとも付近で該ノズル手段を、該オリフィスの付近での水又は氷の形成を防止するために、環境の大気から覆い包むための覆いを具備する手順と、
を具備する方法。
【請求項１６】
前記覆い包む手順は、該少なくとも一つのオリフィスを部分的に囲むための前部カバーを具備するボックスを具備する手順であって、該前部カバーは少なくとも一つの開口を具備しており、各開口はオリフィスと整列する、手順を具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
該ボックスの内部を防熱材で充填する手順を更に具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
該前部カバーと該ボックスの少なくとも一つに、該オリフィスに面する表面において、反射被覆を形成する手順を更に具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
該前部カバーと該ボックスの少なくとも一つを、水又は氷の堆積を防止するために加熱する手順を更に具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
該オリフィスと、水又は氷の堆積を防止するための該前部カバー及び該ボックスの少なくとも一つとの間における熱交換のための熱交換手段を具備する手順を更に具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
該覆い包む手順は、少なくとも一つのチューブを具備する手順であって、各チューブは、該オリフィスの少なくとも付近で、該低温及び／又は液化ガスを該ノズル手段のオリフィスに供給するための供給ラインを囲む、手順を具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
該チューブを具備する該手順は、該チューブの前面から間隔を持って離れて該オリフィスを配置する手順であって、該低温及び／又は液化ガスの流れは、該チューブの内側に衝突すること無しで該オリフィスから吐出する、（配置する）手順を具備する請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
該供給ラインに面する該チューブの表面に反射被覆を形成する手順を更に具備する請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
該低温及び／又は液化ガスは、その液化温度より低い温度における液体として供給される請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
該低温及び／又は液化ガスは、窒素及び二酸化炭素からなるグループから選択される請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
該低温及び／又は液化ガスは不活性ガスである請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
該金属帯の材料は、鉄鋼、アルミニウム、銅及び黄銅からなるグループから選択される請求項１５に記載の方法。
【請求項２８】
金属帯を冷間圧延するための圧延スタンドにおいて、この圧延スタンドは、
該金属帯の通過のためのロールニップを形成する２つの対向する回転ロールと、
好適には不活性ガスである低温及び／又は液化ガスを、該ロールニップの領域に吹き付けるための少なくとも一つのオリフィスを具備するノズル手段と、
該オリフィスの少なくとも付近で該ノズル手段を、該オリフィスの付近での水又は氷の形成を防止するために、環境の大気から覆い包むために具備される覆い包む手段と、
を具備する圧延スタンド。
【請求項２９】
該覆い包む手段は、少なくとも一つのチューブを具備しており、各チューブは、オリフィスに該低温及び／又は液化ガスを供給する供給ラインをそれぞれ囲んでおり、各チューブは、好適には不活性ガスである乾燥ガス源に接続する請求項２８に記載の圧延スタンド。
【請求項３０】
各チューブは、該ノズル手段に該低温及び／又は液化ガスを供給する主供給ラインに連絡する請求項２９に記載の圧延スタンド。
【請求項３１】
弁手段が、該チューブを通る該乾燥ガスの流れを制御するために各チューブに具備される請求項３０に記載の圧延スタンド。
【請求項３２】
該弁手段は絞り手段として作用しており、該乾燥ガスは、該弁手段を流れる際に膨張して、それにより該乾燥ガスの温度は該オリフィスの該供給ラインを冷却するために低下される請求項３１に記載の圧延スタンド。
【請求項３３】
該ノズル手段の各オリフィスは、該チューブの前面から間隔を持って離れて配置されており、該低温及び／又は液化ガスの流れは、該チューブの内側に衝突すること無しで該オリフィスから吐出する請求項２９に記載の圧延スタンド。
【請求項３４】
該チューブ及び該オリフィスを隔離するための該チューブを囲むボックスを更に具備する請求項２９に記載の圧延スタンド。
【請求項３５】
該ボックスの内部は防熱材で充填される請求項３４に記載の圧延スタンド。
【請求項３６】
該オリフィス及び該チューブの少なくとも一つにおける水又は氷の堆積を防止するために、該チューブの温度を制御するための熱交換用の熱交換手段を更に具備する請求項３４に記載の圧延スタンド。
【請求項３７】
該熱交換手段は、該熱交換手段に熱交換流体を供給するための入口及び出口を具備する請求項３６に記載の圧延スタンド。
【請求項３８】
該ノズル手段は複数のオリフィスを具備しており、各オリフィスはそれぞれの供給ラインを介して低温及び／又は液化ガスのための主供給ラインに連絡しており、該複数の供給ラインには該低温及び／又は液化ガスが釣り合った状態で供給される請求項２９に記載の圧延スタンド。
【請求項３９】
該ノズル手段は液化された不活性ガスを該金属帯の表面に適用する請求項２８に記載の圧延スタンド。
【請求項４０】
該ノズル手段は液化された窒素ガス又は不活性ガス又は二酸化炭素を該金属帯の表面に適用する請求項２８に記載の圧延スタンド。
【請求項４１】
金属帯を冷間圧延するための圧延スタンドにおいて、この圧延スタンドは、
該金属帯の通過のためのロールニップを形成する２つの対向する回転ロールと、
好適には不活性ガスである低温及び／又は液化ガスを、該ロールニップの領域に吹き付けるための少なくとも一つのオリフィスを具備するノズル手段と、
を具備しており、そこでは
覆い包む手段は該ノズル手段の該少なくとも一つのオリフィスを、該オリフィスの付近での水又は氷の形成を防止するために、環境の大気から少なくとも部分的に囲むように形成される、圧延スタンド。
【請求項４２】
該覆い包む手段は、該少なくとも一つのオリフィスを部分的に囲むための前部カバーを具備する、ボックスを具備しており、該前部カバーは少なくとも一つの開口を具備しており、各開口はそれぞれのオリフィスに整列させられる、
請求項４１に記載の圧延スタンド。
【請求項４３】
該ボックスの内部は防熱材で充填される請求項４２に記載の圧延スタンド。
【請求項４４】
該ボックスと該前部カバーの内少なくとも一つの表面は反射被覆を具備しており、該表面は該オリフィスに面する請求項４２に記載の圧延スタンド。
【請求項４５】
該オリフィスの付近での水又は氷の堆積を防止するために、該ボックスと該前部カバーの内少なくとも一つを加熱するための加熱手段を更に具備する、請求項４１に記載の圧延スタンド。
【請求項４６】
該オリフィスの付近での水又は氷の堆積を防止するために、該ボックスと該前部カバーの内少なくとも一つと、該オリフィスとの間での熱交換のための熱交換手段を更に具備する、請求項４１に記載の圧延スタンド。
【請求項４７】
該覆い包む手段は少なくとも一つのチューブを具備しており、各チューブは、該低温及び／又は液化ガスを該ノズル手段のオリフィスに供給するための供給ラインを、該オリフィスの少なくとも付近で囲む、請求項４１に記載の圧延スタンド。
【請求項４８】
該オリフィスは該チューブの前面から離れて間隔を有して、該チューブにおいて配置されるので、該低温及び／又は液化ガスの流れは該チューブの内側に衝突すること無しに、該オリフィスから吐出される、請求項４７に記載の圧延スタンド。
【請求項４９】
該供給ラインに面する該チューブの表面は反射被覆を具備する請求項４７に記載の圧延スタンド。
【請求項５０】
該ノズル手段は液化された不活性ガスを該金属帯の表面に適用する請求項４１に記載の圧延スタンド。
【請求項５１】
該ノズル手段は液化された窒素ガス又は不活性ガス又は二酸化炭素を該金属帯の表面に適用する請求項４１に記載の圧延スタンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
金属帯の製造機は、特定の機械的特性、表面特性、及び厚みを有する金属帯の製造のために冷間圧延方法を使用している。冷間圧延方法において帯は、帯の厚みの減少及び必要な表面特性の形成のために、２つの対向する回転ロール間に存在する、ニップ（挟み部）又はロールギャップ（隙間）を通過する。冷間圧延プロセス（工程）において多量の熱が、ロールと帯との間の摩擦により及び帯材料の変形により、ニップにおいて発生する。この熱は材料及び表面特性に関して負の影響を有する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷間圧延方法において、オイル、水、又は乳剤等の液体が、ロールギャップにおける熱と摩擦の減少のための冷却潤滑剤として使用される。しばしばこれらの液体は、冷間圧延後も表面に留まり、そこではそれらの液体は、例えば金属帯の表面上の水又は水性乳剤が腐食、即ち錆の形成を生じる等の、負の作用を引き起こす。更に表面上のオイル残留分は金属帯のその後の処理工程の前に、可能な限りそこから除去されなければならない。金属帯の表面上の水性又はオイル状の残留分による廃棄品及びその清掃プロセスの両者は、再加工及びスクラップ（くず製品）を生じ、高コストとなる結果をもたらす。
【０００３】
従って、本発明の目的は、金属帯の冷間圧延のための方法及び圧延（ロール）スタンドを提供することであり、そこでは金属帯の表面上の残留分が原因の上記の問題が、かなりの程度で排除される。本発明の第２の形態に従い、金属帯の冷間圧延方法及び圧延スタンドは、圧延スタンドの範囲内及び／又は処理される金属帯の表面上において、氷又は水の堆積がかなりの程度で回避される状態で提供される。
【発明の開示】
【０００４】
本発明に従い、金属帯の冷間圧延方法が提供されており、そこでは前記金属帯は、実質的に室温で反対方向に回転駆動される、２つの対向する回転ロール間のニップ（挟み部）を通過しており、更に好適には不活性ガスである低温及び／又は液化ガスが前記ニップ又はロールギャップの領域に吹き付けられる。本発明による圧延スタンドは、ニップ又はロールギャップを形成する２つの対向する回転ロールと、好適には不活性ガスである低温及び／又は液化ガスを、ノズル手段の少なくとも一つのオリフィスを介して前記ロールニップの領域に吹き付けるための該ノズル手段と、を具備する。前記低温及び／又は液化ガスの温度は室温に比べてかなりより低いことが好ましい。本明細書で使用される「低温及び／又は液化ガス」という用語は、ガス又は液体相における又はガスと液体の混合物の相における、低温流体に関係する。
【０００５】
本発明に従い前記ガスは、冷間圧延プロセスにおいて前記金属帯を冷却するための冷却媒体として、更に明らかに、ロールと金属帯との間の摩擦を低減するための潤滑剤として作用する。冷却効果は、もし前記ガスが液体のより大きな比熱により液化ガスとして使用される場合により強くなる。本発明に従い、前記冷却媒体、即ち前記ガスは、前記金属帯の表面上に残留分を生じないで、冷間圧延プロセスの中及び後に気化する。従って本発明は、前記冷却媒体が、冷間圧延プロセス後の別個のプロセスステップにおいて除去される必要がないという利点を有する。本発明に従い、前記ガスは前記帯と前記ロールとの間に保護層を形成する。前記ガスは不活性ガスであることが好ましく、それにより前記金属帯の表面の酸化を回避する。
【０００６】
本発明に従うより良好な冷却及び明確な潤滑効果により、前記金属帯は実質的にひび及び穴のない状態であり、更にその表面品質はより良好でより均一である。特には、液体潤滑剤を使用する従来の冷間圧延方法において、処理された金属帯の表面を多かれ少なかれ完全にカバーする、マット（艶消し）領域は、本発明に従い回避される。
【０００７】
本発明による前記ノズル手段は、前記低温及び／又は液化ガスを前記ニップ領域に吹き付けるための複数のノズル又はオリフィスを具備することが好ましく、それら（前記ノズル又はオリフィス）は前記金属帯の幅にわたって一定の間隔で配置される。前記ノズル又はオリフィスは前記ロールニップの上流に配置されることが好ましい。前記ノズル又はオリフィスは前記金属帯の上及び／又は下に配置されても良い。前記低温及び／又は液化ガスは、前記金属帯に対して垂直に、又は前記ロールの表面に対して実質的に接して、前記ロールニップの領域に吹き付けられても良い。
【０００８】
本発明者は、２つの新規な異なるタイプの表面の傷が、例えば液化窒素ガス等の非常に低温のガスが使用される場合に発生することを観察した。即ち、楕円形の長いマット領域及び小さなマット点が、冷間圧延プロセス後に前記金属帯の表面上に観察された。本発明者は、これらの傷の幾つかが前記ノズルの周り及び前記ノズルの供給ラインの周りでの凍結した大気の水蒸気の生成に起因する可能性があること、及び凝縮された大気の水蒸気からの水の生成に起因する可能性があることを見いだした。観察された幾つかの傷はまた、処理される前記金属帯の表面上に落下する、例えば液化窒素ガス等の液化ガスの水滴の形成に起因可能であった。
【０００９】
これらの問題を回避するために、本発明に従う金属帯の冷間圧延方法は、凍結されるか又は凝縮された大気の水蒸気による前記ノズル手段のオリフィスの付近の水又は氷の生成を防止するために、前記ノズル手段のオリフィスの少なくとも近くの前記ノズル手段を、環境の大気から覆い包むか又は遮蔽する手順を更に具備しても良い。従って、前記金属帯の表面上のマット領域の形成は回避可能である。
【００１０】
本発明の第１の実施の形態に従い、低温及び／又は液化ガスのジェット及び／又は前記ノズルシステム（装置）の前記オリフィスは、冷間圧延プロセスにおいて、前記ジェット及び／又はオリフィスの周りにおいて乾燥ガスの流れにより覆い包まれるか又は遮蔽される。従って、環境の大気からの水蒸気が、例えば、その間に前記金属帯を有する前記ロールニップ及び／又は前記ノズルシステムのオリフィス等の、冷却される領域に流入することが回避可能である。従って前記水蒸気の凝縮又は結晶化は排除される。
【００１１】
原則的に任意の純粋なガス、即ち凝縮又は結晶化可能でそれにより上記のマット領域又は表面の傷を引き起こし得る、物質を含まないガスが本発明に従い使用可能である。前記乾燥ガスは不活性ガスであることが好ましい。本発明による方法及び圧延スタンドは、もし乾燥ガスの流れが、前記ノズル手段のオリフィスに向かって流れていて且つ冷却用に使用される、低温及び／又は液化ガスの流れから分岐される場合に、更に単純化されても良い。
【００１２】
前記乾燥ガスは、前記ノズル手段のオリフィスから吐出される低温及び／又は液化ガスのジェットを囲む、乾燥ガスのカーテンとして使用されても良い。この乾燥ガスのカーテンは、前記ノズル手段のオリフィスと、前記低温及び／又は液化ガスにより冷却される前記金属帯を含む前記ロールニップと、の両者の全体の領域を覆い包むことが好ましい。
【００１３】
前記低温及び／又は液化ガスを前記ノズルシステムのオリフィスに供給するためのオリフィスの各供給ラインは、チューブ又はボックス形状の構造により囲まれることが好ましく、前記構造を介して前記乾燥ガスは前記金属帯に向かって吹き付けられる。従って、乾燥ガスの流れは、低温及び／又は液化ガスのジェットに実質的に平行に流れるように案内される。従って、前記環境の大気からの凝縮された水蒸気又は氷の結晶が、それらが傷をつけてしまう、前記金属帯の表面上への落下が回避可能である。別の利点は、前記オリフィス及び／又はガスのジェットを覆い包むために必要な乾燥ガスの量は実質的に減少されても良いことである。別の利点は、前記ノズルシステムのオリフィスの周りの乾燥ガスの安定した流れにより、前記オリフィス上への氷又は水の任意の堆積が、完全に防止可能であることである。
【００１４】
前記低温及び／又は液化ガスのジェットは、前記それぞれのオリフィスの中央に中心を有する円錐の形状で、前記ノズル手段のオリフィスから吐出されることが好ましい。従って、前記ロールニップの領域におけるガスの均一な分布が確保可能である。より良好な覆い包みのために前記オリフィスは、前記チューブ又はボックス形状の構造の前面に向かって特定の距離で、前記チューブ又はボックス形状の構造内に設置されても良いので、前記円錐は前記金属帯に向かう途中で前記チューブ又はボックス形状の構造を横切ることはない。
【００１５】
もし前記液化ガスが前記ノズル手段のオリフィスに供給された場合に、前記液化ガスの一部分は通常蒸発する。前記供給ライン内に発生したガスの気泡は従って、前記オリフィス又はノズル出口において圧力差を形成し、従って吐出される前記ガスのジェット及び前記液化ガスの供給において脈動を生じる。この脈動は前記供給ライン内で更に増幅されるが、この理由は前記気泡のガスが、液化ガスのための前記供給ライン内のある領域において冷却効果がより少ないことにより生じる、より小さな比熱を有するからである。ガスの脈動は、前記ロールニップの領域における不均一な冷却効果を生じ、更に前記オリフィス又は前記ノズル手段の付近の氷の結晶を剥がしても良い。更に、前記供給ラインにおけるガスの脈動はまた、前記供給ラインの機械的振動を引き起こしても良く、それはまた前記オリフィス又は前記ノズル手段付近、又は前記供給ラインの表面上の氷の結晶を剥がしても良い。本発明者は、これらの脈動が金属帯の表面上に長い楕円形のマット領域の形成に寄与することを観察した。
【００１６】
これらの問題を排除する目的で、前記ノズル手段の全ての供給ラインを囲む前記チューブ又はボックス形状の構造を通り流れる前記乾燥ガスは、冷却のための前記低温及び／又は液化ガスの流れから直接的に引き出されることが好ましい。従って前記ノズル手段の前記オリフィス及び前記供給ラインの外側は、効率的に冷却可能であり、それにより前記供給ラインにおけるガスの上記の二相流を低減する。
【００１７】
前記チューブ又はボックス形状の構造を通る前記ガスの流れは、一定の冷却速度及び一定の囲い包み効果を得るために、制御弁により調整されることが好ましい。この制御弁は前記低温及び／又は液化ガスの膨張用の絞り手段として同時に使用されることが好ましく、それによりその温度を低下することが好ましい。
【００１８】
従って、前記チューブ又はボックス形状の構造を通り流れるガスの温度は、前記供給ライン内のガスの温度より低く下げられても良く、それにより上記の二相流を更に排除する。従って前記供給ラインの二次的冷却が効果的な状態で実現可能である。
【００１９】
前記環境の大気からの水蒸気の凝縮又は結晶化を更に回避するために、熱交換手段又は加熱手段が、好適には前記ノズル手段の前端部に具備されても良い。前記熱交換手段は、前記チューブ又はボックス形状の構造を、好適には前部のみにおいて囲んでも良い。前記流体は前記熱交換手段を通り流れても良い。
【００２０】
本発明の第２の実施の形態に従い、環境の大気から前記ノズル手段のオリフィスの少なくとも付近での覆い包みは、前記オリフィス又はノズルの出口付近の大気の水蒸気から生じる凝縮された水又は氷の形成の防止のための適切な機械的構造により形成される。
【００２１】
この第２の実施の形態に従い、覆い包みは、環境の大気から前記オリフィス又は前記ノズル手段及び／又は前記供給ラインを十分に遮蔽する、任意の機械的構造により提供されても良い。その様な覆い包みは、低温及び／又は液化ガスの供給用のそれらのそれぞれの供給ラインの少なくとも一部分及び全てのオリフィス又はノズルの出口を囲む、単一のボックス（箱）により形成されても良い。その様なボックスは、前記金属帯に向かう低温及び／又は液化ガスの流れを可能にするように、前記それぞれのオリフィスに整列される開口を有する前部カバーを有することが好ましい。単一のボックスの代わりに、複数のボックスが、前記ノズル手段のそれぞれのオリフィスのために各々具備されても良い。代替案として、チューブが、各オリフィス又はノズルの出口、及び前記関連する供給ラインの少なくとも一部分を囲んでも良い。従って前記オリフィスは、簡単でコスト効率的な状態で覆い包み可能である。
【００２２】
もし室温に比べて中庸の温度での低温及び／又は液化ガスが冷却に使用されれば、本発明の第２の実施の形態は好適であるが、この理由は中庸の温度において、大気の水蒸気の凝縮及び結晶化が使用されるからである。この第２の実施の形態に従い使用される液化ガスの例は、二酸化炭素ガスである。これは、例えば連続的オペレーションに使用されないか又は比較的低い出力を有する、圧延スタンドにとって十分であっても良い。
【００２３】
以降において、本発明に従う好適な実施の形態の特定の例が説明される。図面を参照して読む場合に、本発明の更なる利点、形態及び目的は当業者に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図面において、同様な参照番号は同一又は同様な手段又は要素に関する。
図１は本発明の第１の実施の形態に従うノズル手段１の立体図を示す。ノズル手段１は、中央に円形のオリフィス４を具備する５つのノズル３を具備する。円錐形の伸張部は、前記ノズルから低温及び／又は液化ガスの円錐形のジェットで吐出される低温及び／又は液化ガスの流れを案内するために、各ノズルの前部において、図６に図式的に示されるように（参照番号１４）形成されても良い。ノズル３は供給ライン９を介して防熱された主供給ライン７に連絡する。ノズル３及び供給ライン９はボックス（箱）２内に収容される。防熱材は、例えば樹脂又はＰＵフォームのようなプラスティックフォーム等でボックス２内に具備されても良い。ボックス２はオリフィス４又はノズル３にそれぞれ整列される円形の開口を有する前部カバー６を具備しており、従って低温及び／又は液化ガスのジェットは、金属シート又は帯に向かって障害無しで伝搬可能である。
【００２５】
ノズル手段の作動において、主供給ライン７には低温及び／又は液化ガスが供給される（矢印Ａ）。ガスの例は窒素、不活性ガス及び二酸化炭素を含むが、それらに限定はされない。ガスは不活性ガスであることが好ましく、それにより金属帯の酸化を回避する。ガスは、液化ガス、ガス、又は液化ガスとガスとの混合物として主供給ライン７を介して供給されても良い。
【００２６】
図１の左手部の部分断面において示されるように、各ノズル３及び各供給ライン９の少なくとも前部は、ノズル３のオリフィス付近の領域を覆い包むか又は遮蔽するためにシュラウド（覆い）チューブ１２により囲まれる。シュラウドチューブ１２の内部は、制御弁１１をそれぞれ具備する供給ライン１０を介してそれぞれの供給ライン９に連絡する。制御弁１１は、シュラウドチューブ１２を通る低温及び／又は液化ガスの流れを制御するように使用される。
【００２７】
代替案として（図示されない）、各シュラウドチューブ１２は、供給ライン及び制御弁を介して乾燥ガス源に連絡しても良いので、異なるタイプのガスが、ノズル３から吐出される低温及び／又は液化ガスのジェットを覆い包むために使用されても良い。
【００２８】
供給ライン９の外面及びシュラウドチューブ１２の内面は反射冷却を備えても良い。
【００２９】
オペレーションにおいて、例えば円錐形のジェット等のガスのジェットは、各ノズル３から吐出される。ジェットはシュラウドチューブ１２から吐出される乾燥ガスのカーテンにより囲まれる。従って環境の水蒸気は、金属帯の冷却に使用されるガスのジェット内又は付近において凝縮又は結晶化可能ではない。乾燥ガスは、冷却に使用されるそれぞれのガスのジェットに実質的に平行にシュラウドチューブ１２から吐出される。シュラウドチューブ１２を通る流量は、供給ライン９及びノズル３を通るガスの流量に比べて実質的により低くても良いので、各ノズル３から吐出されるガスジェットの形状は、乾燥ガスにより妨げられない。
【００３０】
図２の左手部の部分断面において示されるように、制御弁１１は、制御弁１１を通り流れるガスが膨張する、絞り弁として同時に作用しても良い。ガスの膨張により、シュラウドチューブ１２内のガスの温度は、供給ライン９内のガスの温度に比べてより低い。従って、そのオリフィス４付近のノズル３と、シュラウドチューブ１２により囲まれるその前部における供給ライン９との両者は冷却されて、それにより供給ライン９内のガスの二相流を防止するか、又は実質的に低減させる。この様に、供給ライン９内で冷却に使用されるガスの任意の脈動は防止、又は実質的に低減可能である。これは、金属帯上のガスのより均一な分配を形成する。
【００３１】
図３は、ノズル３のオリフィス付近の領域を覆い包むためのシュラウドチューブ１２を具備する供給ライン９の前部の断面図を示す。図３は、図１と２に従う実施の形態の最も左側か又は最も右側のノズル３の供給ライン９を示す。該シュラウドチューブは距離ｄでノズル３の前面から突き出る。距離ｄは、ノズル３から吐出される円錐形のジェット１４の開口角度に従い選定されるので、ガスはシュラウドチューブ１２の内面に衝突することはない。
【００３２】
ノズル３は、適切な接続手段１３により供給ライン９に接続する。シュラウドチューブ１２の内部は、オリフィス１５と制御弁１１と供給ライン１０とを介して供給ライン９に連絡するので、供給ライン９内のガスの一部分はシュラウドチューブ１２に向かって分岐させられる。
【００３３】
シュラウドチューブ１２の長さＬは、供給ライン９内のガスの二相流を冷却し減少する範囲に従って選定される。
【００３４】
ノズル３は、ガスの中空の円錐（コーン）、中実の円錐、又は平らな円錐を形成しても良い。平らな円錐が使用されることが好ましい。ノズル３から吐出される円錐１４の開く角度は、45度から110度までの間の範囲にあっても良く、80度付近が好ましい。供給ライン９の直径は、10度から20mmまでの間の範囲にあっても良く、15mmが好ましい。シュラウドチューブの内径は、20から55mmまでの間の範囲にあっても良く、35mmが好ましい。距離ｄは、＋10mmから−10mmまで（＋は突き出た位置で、−は引き込んだ位置）の間の範囲にあっても良く、−５mmが好ましい。液化窒素は、0.5atmから16atmまでの間の圧力で供給されても良く、６atmが好ましい。各ノズルを通る液化窒素の流量は、10 l／hから300 l／hまでの間の範囲にあっても良く、100 l／hから150 l／hまでが好ましく、その際シュラウドチューブ１２を通る流量に関しては、10 l／hから30 l／hまでの範囲にあることが好ましい。当業者は、具備される圧延スタンドの仕様に依存して異なるパラメータの範囲があることを容易に気が付いても良い。
【００３５】
図４は本発明による第１の実施の形態の変形形態を示す。この変形形態において熱交換器２４が、温度制御のためにノズル手段１の前部に具備されており、従って氷が堆積することも、また水が前部において大気の水蒸気から凝縮することもない。この目的のために、ボックス２の前部は、入口２５と出口２６を有する別個のチャンバー（室）２４として形成されるので、熱交換のための流体はシュラウドチューブ１２の周りでチャンバー２４を通り流れても良い。もしシュラウドチューブが具備されないと、本発明の第２の実施の形態のケースのように、流体は代わりに、供給ライン９の周りを直接的に流れても良い。熱交換器２４に流入する流体Ｃの流量又は熱交換器２４から流出する流体Ｄの流量は、例えば制御弁により制御されても良いので、安定した温度がノズル手段１の前部において得ることが出来る。適切に、環境の水蒸気の露点より十分に高い温度が選択される。
【００３６】
図５は本発明に従うノズル手段１の第２の実施の形態を示す。第２の実施の形態に従い、乾燥ガスのカーテンは、冷却に使用されるガスのジェット及び／又はオリフィス４を覆い包むために具備されない。代わりに、第２の実施の形態に従い、複数のノズル３及び関連する供給ライン９の少なくとも前部は、それぞれのノズル３に整列する複数の開口を有する前部カバー６を具備する、ボックス２内に収容される。ボックス形状の構造２を具備する代わりに、この分野の当業者は、別の適切な覆い包む構造に容易に気が付いても良い。前部カバー６の開口の比較的小さな断面積は、実質的に環境の空気又は環境の水蒸気が、ボックス２の内部に流入可能ではないことを確保する。特には、これは、ガスがノズル３から連続的に流出する場合であり、その理由はガスのジェットが、ボックス２の前部カバー６から離れる環境の空気のローラー形状の流れを生じるからである。
【００３７】
ボックス２内又はオリフィス４付近における水蒸気の凝縮又は結晶化を防止するために、以下の方法が採用されても良く、その方法は、吸湿性因子がボックス２内に具備される場合と；ボックス２の内部が、例えばＰＵフォームのようなプラスティックのフォーム等の断熱材料で完全に充填される場合と；加熱手段が、例えば前部カバー６の内面等のノズル手段１の前部に具備されて、この領域を露点より高い温度まで加熱する場合と；図４に従う熱交換器２４に匹敵する熱交換器が具備される場合である。
【００３８】
図６は本発明に従う第２の実施の形態の変形形態を示す。図６に示されるように、４つのノズル３が、並んで配置されており、下部の横方向の供給ライン２１に直接的に連絡しており、前記供給ライン２１は主供給ライン７により左右対称的に供給される。供給ラインを囲む防熱チューブ８，２２，２３と１２が具備される。各チューブ１２の端部はそれぞれのノズル３のオリフィスに整列する開口を具備する。
【００３９】
図６はまた、第２の実施の形態に従うノズル手段１を具備する圧延スタンドを図式的に示す。２つの対向する回転ロール１６は、それらの少なくとも一つが駆動されており、方向Ｂに供給される金属帯１８を冷間圧延するために具備される。ロールニップ１７において金属帯又はシート１８は厚みにおいて減少される。
【００４０】
金属帯１８をニップ部分の領域において冷却するため、及びロール１６と金属帯１８との間の摩擦を同時に低減するために、好適には液化ガスである、低温及び／又は液化ガスはノズル手段１によりニップ領域１７に吹き付けられる。ノズル手段１は、ロール１６の一方又は両方の側部に具備されても良い。また、ノズル手段１は、図に示されるように、金属帯１８上に、及び／又は金属帯１８の下に具備されても良い。ガスは、金属帯１８に実質的に垂直な方向で、又は例えば、ロール１６に実質的に接する任意の別の適切な方向で、ニップ領域１７に吹き付けられても良い。ノズル３及びノズル３間の距離の適切な選択は、冷却に使用されるガスの均一な分配を確保する。
【００４１】
特定の例が上記で示されてきたが、種々の変形形態が、当業者にとって明白であるように、本発明の範囲から逸脱しないで実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、部分的な断面の状態での本発明の第１の実施の形態に従うノズル手段の立体図である。
【図２】図２は、供給ラインと覆い包むラインを強調した状態での図１の立体図を示す。
【図３】図３は、ノズルとシュラウドチューブを示す断面図である。
【図４】図４は、それの前部において熱交換器を具備する、本発明の第１の実施の形態に従うノズル手段の立体図である。
【図５】図５は、本発明に従うノズル手段の第２の実施の形態の立体図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態に従うノズル手段を具備する圧延スタンドの立体図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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