(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中の鋼帯にスプレー冷却水を吹き付けて１次冷却を行う複数段のスプレーノズルを備えたスプレー冷却装置と、該スプレー冷却装置の下方に設けられ冷却水を貯留した浸漬タンク内に前記鋼帯を搬送させて２次冷却を行なう浸漬タンク式冷却装置を備えた鋼帯の冷却設備において、
前記スプレー冷却装置は、（１）前記浸漬タンク内に延長された該スプレー冷却装置のケーシングの下流側部と、前記ケーシングの下流側の出口部に設けられ、前記鋼帯に吹き付けられて落下した前記スプレー冷却水が前記浸漬タンク内に流出するのを抑制するシール手段を備えたスプレー冷却水回収槽と、（２）該スプレー冷却水回収槽で集水した前記スプレー冷却水を前記スプレーノズルに循環供給する第１の循環手段と、（３）前記複数段のスプレーノズルの最終段のスプレーノズルを前記鋼帯の搬送方向の上流側に指向させ、該鋼帯に吹き付けられて落下する前記スプレー冷却水の一部を該最終段のスプレーノズルの下方の前記スプレー冷却水回収槽の手前で集水し前記鋼帯を挟んで対向して設ける受け皿と、（４）前記受け皿で集水した前記スプレー冷却水を前記各スプレーノズルに循環供給する第２の循環手段とを有し、
前記スプレーノズルによって前記鋼帯に吹き付けたスプレー冷却水を、前記浸漬タンク内の冷却水に混合させることなく独立して回収し、回収した前記スプレー冷却水を冷却して前記スプレーノズルに循環供給することを特徴とする鋼帯の冷却設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯の連続焼鈍処理システムの最終冷却帯に適用される冷却設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、連続焼鈍炉で処理された鋼帯を冷却する冷却設備として、図６に示すようなスプレー装置８０と浸漬冷却装置８１とを組合わせた鋼帯の冷却設備８２が、例えば、特開昭５５−９１９４５号公報に提案されている。ここで、スプレー装置８０は、ハースロール８３で搬送方向が変えられた鋼帯８４にスプレーノズル群８５から冷却水（スプレー水）を噴出させて鋼帯８４の１次冷却を行う装置である。また、浸漬冷却装置８１は、スプレー装置８０の後段に設けられ、１次冷却後の鋼帯８４を冷却水を貯留している浸漬タンク８６内に導入して鋼帯８４の２次冷却を行う装置である。浸漬冷却装置８１では、浸漬タンク８６内のシンクロール８７で搬送方向が変えられて浸漬タンク８６から導出された鋼帯８４の温度は、所定の温度、例えば、４０℃に調整されている。なお、浸漬タンク８６から導出された鋼帯８４はデフレクターロール８８により搬送方向を変えられ次工程に搬送される。
スプレー装置８０では、スプレー水は、浸漬タンク８６に設けられた取水口８９から供給配管９１を介してスプレーポンプ９０で吸引され、熱交換器９２で冷却されてスプレーノズル群８５に供給される。そして、スプレー水は、鋼帯８４に吹き付けられ落下水９３となって浸漬タンク８６内に落下し、浸漬タンク８６内に拡散する。スプレー水は鋼帯８４との間で熱交換を行うため、落下水９３の温度はスプレー水の温度に比べて上昇しており、その温度上昇分に相当する熱量は全て浸漬タンク８６内に貯留されている冷却水中に拡散する。また、浸漬タンク８６内に貯留されている冷却水と鋼帯８４との間で熱交換を行う。このため、浸漬タンク８６中に貯留されている冷却水の温度は徐々に上昇することになっていた。なお、符号９３ａはスプレー水の飛散を防止するスプレー装置ケーシングである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、浸漬冷却装置８１の出側の鋼帯８４の温度は所定温度に調整しなければならないため、浸漬タンク８６内の冷却水の温度は、出側の鋼板８４の温度以下となる管理温度（例えば、３５〜３８℃）に維持する必要がある。このため、浸漬タンク８６内に温度検知部９４を備えた温度計９５を設けて、この温度計９５からの検知信号を温度調節器９６に入力し、温度調節器９６が浸漬タンク８６内の冷却水の温度が管理温度の上限値を超えたと判断した場合、流量調節弁９７を開いて、浸漬タンク８６に設けられた補給水口９８から補給水を供給するという補給水供給系統９８ａを設ける必要があった。スプレー装置８０で鋼帯８４と熱交換を行い、温度が上昇した落下水９３が全量浸漬タンク８６内に貯留されている冷却水中に拡散するため、浸漬タンク８６内の冷却水温度を管理温度に維持するには多量の補給水を補給する必要があった。また、多量の補給水が注入されると、温度が上昇した冷却水は浸漬タンク８６の上端側に設けられた排水口９９からオーバーフロー水１００となって排出される。このため、大量のオーバーフロー水１００を回収する装置を付帯して設ける必要があった。更に、浸漬タンク８６に貯留されている冷却水の温度を管理温度に維持するので、スプレーポンプ９０で吸引し熱交換器９２に流入させるスプレー水の温度と、熱交換器９２用の冷却水１００ａの温度との温度差は小さいものとなる。このため、スプレー水の温度を低下させるには熱交換器９２の伝熱面積を大きくする必要が有り、熱交換器９２が大型化するという問題があった。
【０００４】
なお、大量の補給水が供給できない場合は、図７に示すように、仕切壁１０１を設けて浸漬タンク８６内を第１槽１０２と第２槽１０３に分割し、落下水９３が第２槽１０３に拡散しないようにするなどの方法が必要であった。この場合、第１槽内を通過した鋼帯８４はデフレクターロール８８で搬送方向を変えて第２槽１０３内に導入され、第２槽１０３内に設けられたシンクロール８７で搬送方向を変化させて第２槽１０３内から導出されて次工程に搬送される。ここで、第２槽１０３内の冷却水の温度も通過する鋼帯８４との間で熱交換をするため温度は徐々に上昇する。このため、第２槽１０３の出側の鋼帯８４の温度を所定温度に調整するには、図６と同様の補給水の補給水供給系統９８ａを設ける必要がある。更に、補給水が注入されると、第２槽１０３内に貯留されている温度が上昇した冷却水は仕切壁１０１からオーバーフローして第１槽１０２内に流入し、第１槽１０２からは第２槽１０３から流入したオーバーフロー水１０４に相当する分量の冷却水が第１槽１０２の上端側に設けられた排水口１０５からオーバーフロー水１０６となって排出される。このため、オーバーフロー水１０６を回収する装置を付帯して設ける必要があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鋼帯にスプレー冷却水として吹き付け落下したスプレー冷却水を独立して集水し再度スプレー冷却水として使用することが可能な鋼帯の冷却設備を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う本発明に係る鋼帯の冷却設備は、搬送中の鋼帯にスプレー冷却水を吹き付けて１次冷却を行う複数段のスプレーノズルを備えたスプレー冷却装置と、該スプレー冷却装置の下方に設けられ冷却水を貯留した浸漬タンク内に前記鋼帯を搬送させて２次冷却を行なう浸漬タンク式冷却装置を備えた鋼帯の冷却設備において、
前記スプレー冷却装置は、（１）前記浸漬タンク内に延長された該スプレー冷却装置のケーシングの下流側部と、前記ケーシングの下流側の出口部に設けられ、前記鋼帯に吹き付けられて落下した前記スプレー冷却水が前記浸漬タンク内に流出するのを抑制するシール手段を備えたスプレー冷却水回収槽と、（２）該スプレー冷却水回収槽で集水した前記スプレー冷却水を前記スプレーノズルに循環供給する第１の循環手段と、（３）前記複数段のスプレーノズルの最終段のスプレーノズルを前記鋼帯の搬送方向の上流側に指向させ、該鋼帯に吹き付けられて落下する前記スプレー冷却水の一部を該最終段のスプレーノズルの下方の前記スプレー冷却水回収槽の手前で集水し前記鋼帯を挟んで対向して設ける受け皿と、（４）前記受け皿で集水した前記スプレー冷却水を前記各スプレーノズルに循環供給する第２の循環手段とを有し、
前記スプレーノズルによって前記鋼帯に吹き付けたスプレー冷却水を、前記浸漬タンク内の冷却水に混合させることなく独立して回収し、回収した前記スプレー冷却水を冷却して前記スプレーノズルに循環供給する。
【０００８】
スプレー冷却装置の下流側に浸漬タンクとは分離されたスプレー冷却水回収槽を形成することにより、鋼帯との間で熱交換されて温度が上昇して落下してきたスプレー冷却水を浸漬タンク内に流出するのを抑制して貯留することができる。このため、浸漬タンク中に貯留している冷却水の温度上昇を抑えることができる。第１の循環手段を設けてスプレー冷却水回収槽内に落下したスプレー冷却水を直接回収するので、落下したスプレー冷却水が浸漬タンク内に拡散するのを更に抑制することができる。また、温度が上昇したスプレー冷却水を直接回収して熱交換器に流入させるので、熱交換器での冷却効率を向上させることができる。ここで、シール手段としては、例えば、出口部に鋼帯を挟んで対向して設けられ浸漬タンク内に貯留されている冷却水を取水して鋼帯に対して両側から噴出させるスプレーノズルを使用した流体シールを使用することができる。
【０００９】
そして、受け皿を設けることにより、落下してくる温度の上昇したスプレー冷却水を温度の低下を更に抑制してより効果的に集水することができる。また、第２の循環手段を設けることにより、集水されたより温度の高いスプレー冷却水を直接回収して熱交換器に流入させることができるので、熱交換器での冷却効率を更に向上させることができる。
【００１０】
この鋼帯の冷却設備において、前記最終段のスプレーノズルの噴出方向を、前記鋼帯の搬送方向の上流側に指向させている。
鋼帯に吹き付けられたスプレー冷却水の一部は鋼帯の表面に衝突して周囲に飛び散りスプレー冷却装置のケーシング内を水滴となって落下する。この水滴となったスプレー冷却水は受け皿によって集水することができる。また、鋼帯の表面に付着したスプレー冷却水は、鋼帯表面上を伝わって鋼帯の搬送と共にスプレー冷却水回収槽内に直接流入する。このため、最終段のスプレーノズルの噴出方向を鋼帯の上流側に指向させてスプレー冷却水を吹き付けることで、上部側のスプレーノズルから吹き付けられて鋼帯表面上を伝わって鋼帯の搬送と共に降下するスプレー冷却水を鋼帯の搬送方向の上流側に吹き上げてスプレー冷却装置のケーシング内を降下する水滴とすることができる。このため、受け皿により集水できるスプレー冷却水の割合を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る鋼帯の冷却設備の構成図、図２は同鋼帯の冷却設備の部分拡大図、図３は同鋼帯の冷却設備における流体シール機構の特性と熱交換器の必要伝熱面積の関係を示す説明図、図４は同鋼帯の冷却設備における流体シール機構の特性と補給水量の関係を示す説明図、図５は本発明の他の実施の形態に係る鋼帯の冷却設備の構成図である。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る鋼帯の冷却設備１０は、搬送される鋼帯１１にスプレー冷却水１２を吹き付けて鋼帯１１の１次冷却を行うスプレー冷却装置１３と、スプレー冷却装置１３の下方に設けられ冷却水１４を貯留した浸漬タンク１５内を搬送させて鋼帯１１の２次冷却を行なう浸漬タンク式冷却装置１６とを有している。以下、これらについて詳細に説明する。
【００１２】
図１、図２に示すように、スプレー冷却装置１３は、図示しない連続焼鈍炉から搬送される鋼帯１１の周囲を、例えば窒素と水素の混合雰囲気に維持するケーシング１７と、鋼帯１１の搬送方向を変えてスプレー冷却水１２を吹き付けるスプレーノズル１８を複数段備えたスプレーノズル群１９へ鋼帯１１を導入するハースロール２０を有している。また、スプレー冷却装置１３は、浸漬タンク１５内に延長されたケーシング１７の下流側部２１と、ケーシング１７の下流側の出口部２２に設けられたシール手段の一例である流体シール機構２３を備えて構成されたスプレー冷却水回収槽２４と、スプレー冷却水回収槽２４内にて集水されたスプレー冷却水１２を各スプレーノズル１８に循環供給する第１の循環手段２５とを有している。
スプレー冷却装置１３の下流側に浸漬タンク１５とは分離されたスプレー冷却水回収槽２４を形成することにより、鋼帯１１との間で熱交換されて温度が上昇して落下してきたスプレー冷却水１２を貯留することができ、浸漬タンク１５中に貯留している冷却水の温度上昇を抑えることができる。
【００１３】
ここで、流体シール機構２３は、例えば、搬送される鋼帯１１を挟んで対向して出口部２２に設けられた一対のシール用ノズル２６と、浸漬タンク１５に設けられた取水口２７から供給配管２８を介して一対のシール用ノズル２６に冷却水１４を供給する供給ポンプ２９を有している。
このような構成とすることにより、シール用ノズル２６から鋼帯１１に冷却水１４を吹き付けると、鋼帯１１の表面では、鋼帯１１の搬送方向と同方向に流れる下降流３０と、鋼帯１１の搬送方向と逆方向に流れる上昇流３１が形成される。この上昇流３１の形成により、スプレー冷却水回収槽２４内に集水されたスプレー冷却水が、鋼帯１１の移動と共に出口部２２から浸漬タンク１５内に流入するのを抑制できる。
【００１４】
また、第１の循環手段２５は、スプレー冷却水回収槽２４に集水されたスプレー冷却水１２をスプレー冷却水回収槽２４に設けた取水口３２に接続した吸引配管３３を介して吸引するスプレーポンプ３４と、スプレーポンプ３４の出口側に接続された冷却用の熱交換器３５を介して各スプレーノズル１８にスプレー冷却水１２を給水する給水配管３６を有している。このような構成とすることにより、スプレー冷却水回収槽２４内に落下したスプレー冷却水１２を直接回収することができる。また、温度が上昇したスプレー冷却水１２を直接熱交換器３５に流入させるので、熱交換器３５での冷却効率を向上させることができる。
更に、スプレー冷却装置１３は、最終段のスプレーノズル３７の下方に鋼帯１１を挟んで対向して設けられ、各スプレーノズル１８から吹き付けられ鋼帯１１に衝突して水滴となって落下するスプレー冷却水１２の一部をスプレー冷却水回収槽２４内に落下する前に集水する受け皿３８と、受け皿３８で集水したスプレー冷却水１２を各スプレーノズル１８に循環供給する第２の循環手段３９を有している。
【００１５】
ここで、最終段のスプレーノズル３７は、その噴出方向を鋼帯１１の搬送方向の上流側に指向させて設ける。
このような構成とすることにより、上部側のスプレーノズル１８から吹き付けられて鋼帯１１の表面上を伝わって鋼帯１１の搬送と共に降下するスプレー冷却水１２を鋼帯１１の搬送方向の上流側に吹き上げてケーシング１７内を降下する水滴とすることができる。このため、受け皿３８により集水できるスプレー冷却水１２の割合を向上させることができる。
また、第２の循環手段３９は、受け皿３８に設けられた取水口４０と吸引配管３３とを接続する連結配管４１を有している。なお、本実施の形態において、第２の循環手段３９は、吸引配管３３、スプレーポンプ３４、冷却用の熱交換器３５、及び給水配管３６を、第１の循環手段２５と共有している。
このような構成とすることにより、受け皿３８で集水したスプレー冷却水１２をスプレーポンプ３４を用いて熱交換器３５に流入させて冷却し、スプレーノズル１８に循環供給することができる。そして、落下してくる温度の上昇したスプレー冷却水１２を直接回収して熱交換器３５に流入させるので、熱交換器３５での冷却効率を更に向上させることができる。
【００１６】
熱交換器３５に流入させるスプレー冷却水の温度は、スプレー冷却水回収槽２４内のスプレー冷却水の温度となるので、スプレー冷却水回収槽２４内のスプレー冷却水の温度が高くなるほど、熱交換器の伝熱面積は減少する。
ここで、スプレー冷却水回収槽２４内のスプレー冷却水の温度は、流体シール機構２３におけるリーク量に影響を受け、リーク量が大きくなるほど、スプレー冷却水回収槽２４内のスプレー冷却水の温度は低下する。このため、スプレー冷却水回収槽２４内のスプレー冷却水の温度を、流体シール機構２３のリーク割合として表すことができる。
ここで、図３は、流体シール機構２３のリーク割合で表した熱交換器３５に流入するスプレー冷却水の温度と、流入したスプレー冷却水の温度を３５℃に冷却する際に必要な熱交換器３５の伝熱面積の関係を示したものである。なお、図３では、流体シール機構２３のリーク割合が１００％である場合（従来方式で熱交換器３５に流入させる場合）に必要な熱交換器３５の伝熱面積を１００％として表示している。流体シール機構２３におけるリーク割合は、最大で５０％となるので、熱交換器３５で必要な伝熱面積は、従来方式に比較して６５％以下となる。
【００１７】
浸漬タンク式冷却装置１６は、スプレー冷却装置１３で１次冷却された鋼帯１１の２次冷却を行う冷却水１４を貯留している浸漬タンク１５を備えた鋼帯冷却手段４２と、浸漬タンク１５内に貯留されている冷却水１４の温度管理を行うために、浸漬タンク１５に低温（例えば、３０℃以下）の冷却水を補給する補給水供給手段４３を有している。
ここで、鋼帯冷却手段４２には、スプレー冷却装置１３を経由して搬送される鋼帯１１の搬送方向を反転させて浸漬タンク１５から排出させるシンクロール４３ａと、排出させた鋼帯１１の搬送方向を変化させるデフレクターロール４４が設けられている。このような構成とすることにより、２次冷却を行った鋼帯１１を次工程に供給することができる。
【００１８】
また、補給水供給手段４３は、浸漬タンク１５内に温度検知部４５を備えた温度計４６と、温度計４６からの検知信号が入力されて浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度調節を行う温度調節器４７と、温度調節器４７からの出力信号が入力されて図示しない補給水貯留槽から供給配管４８を介して補給される補給水の流量を調節する流量調節弁４９を有している。このような構成とすることにより、浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度は温度計４６で測温され、温度調節器４７に入力されて管理温度範囲内であるかの判定を行うことができる。その結果、管理温度範囲内であれば、流量調節弁４９の開度は維持される。一方、冷却水１４の温度が管理温度の上限を超えた場合は、流量調節弁４９の開度が増加して、供給配管４８を介して補給される補給水量が増加する。このため、浸漬タンク１５内の冷却水温度を、例えば、４０℃に調整することができる。なお、浸漬タンク１５に補給水が補給されることで過剰となった冷却水１４は、浸漬タンク１５の上部側に設けられた排水口５０から排出され、図示しない回収装置により集水される。
【００１９】
浸漬タンク１５に流入するスプレー冷却水回収槽２４からのスプレー冷却水が少なくなると、浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度の上昇は小さくなる。このため、浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度を管理温度に維持するのに必要な補給水の量も減少する。
ここで、浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度は、流体シール機構２３におけるリーク量に影響を受け、リーク量が大きくなるほど、浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度は上昇する。このため、浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度を、流体シール機構２３のリーク割合として表すことができる。
ここで、図４は、流体シール機構２３のリーク割合で表した浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度と、この冷却水１４の温度を３８℃に維持するために補給する３０℃の補給水量の関係を示したものである。なお、図４では、流体シール機構２３のリーク割合が１００％である場合（従来方式における浸漬タンク内の冷却水の温度）に、この冷却水１４を３８℃に冷却するのに必要な補給水量を１００％として表示している。流体シール機構２３におけるリーク割合は、最大で５０％となるので、浸漬タンク１５内の冷却水１４を３８℃に冷却するのに必要な補給水量は、従来方式に比較して６８％以下となる。
【００２０】
次に、本発明の一実施の形態に係る鋼帯の冷却方法について詳細に説明する。
先ず、浸漬タンク１５に、図示しない冷却水供給手段より、例えば、３０℃の冷却水１４を供給して貯留する。浸漬タンク１５に冷却水１４の貯留を開始すると、冷却水１４の水位は次第に上昇し、スプレー冷却水回収槽２４の出口部２２に到達すると、浸漬タンク１５内に冷却水１４が貯留されると共に、出口部２２からスプレー冷却水回収槽２４内に冷却水１４が流入し、スプレー冷却水として貯留される。
浸漬タンク１５への冷却水１４の貯留が完了すると、供給ポンプ２９を運転して、取水口２７より冷却水１４を吸引しシール用ノズル２６から冷却水１４を吹き出させて出口部２２の流体シール機構２３を稼働させる。また、スプレーポンプ３４を運転して、取水口３２よりスプレー冷却水回収槽２４内の冷却水を吸引して熱交換器３５を経由してスプレーノズル群１９の各スプレーノズル１８よりスプレー冷却水１２として吹き出させる。
【００２１】
続いて、鋼帯１１をハースロール２０を経由させてスプレーノズル群１９内に導入し、両側に複数段にわたって設けられているスプレーノズル１８からスプレー冷却水１２を吹き付ける。鋼帯１１に吹き付けたスプレー冷却水１２の一部はケーシング１７内を液滴となって落下し、残りは鋼帯１１の表面上を鋼帯１１の搬送方向と同方向に降下する。水滴となったスプレー冷却水１２の一部は、受け皿３８で集水し、残りはスプレー冷却水回収槽２４内に落下する。また、鋼帯１１の表面上を降下するスプレー冷却水１２は、最終段のスプレーノズル３７から吹き付けるスプレー冷却水１２により鋼帯１１の搬送方向の上流側に吹き上げられ水滴となって落下し、一部は受け皿３８で集水され、残りはスプレー冷却水回収槽２４内に落下させて集水する。受け皿３８で集水したスプレー冷却水は、連絡配管４１を介してスプレーポンプ３４で熱交換器３５に流入させ、スプレー冷却水回収槽２４内で集水したスプレー冷却水は、取水口３２から吸引配管３３を介してスプレーポンプ３４で吸引し、熱交換器３５で、例えば、３５℃に冷却して、スプレーノズル１８に供給する。
【００２２】
鋼帯１１の冷却を開始した時点では、スプレー冷却水回収槽２４内には、浸漬タンク１５内の冷却水１４と同一温度のスプレー冷却水が貯留されているが、スプレー冷却装置１３による鋼帯１１の冷却が継続すると、鋼帯１１の冷却に使用し温度が上昇したスプレー冷却水（例えば、６０℃）が逐次落下してくる。また、スプレー冷却水回収槽２４内をスプレーノズル群１９を通過した鋼帯１１が通過するので、スプレー冷却水回収槽２４内のスプレー冷却水はこの鋼帯１１で直接加熱され温度が上昇する。更に、出口部２２では、流体シール機構２３を運転させて出口部２２を通過する鋼帯１１の両側にシール用ノズル２６から吹き出させた冷却水１４による上昇流３１を形成させて、スプレー冷却水回収槽２４の出口部２２から浸漬タンク１５へのスプレー冷却水の流出を抑制する。このため、スプレー冷却水回収槽２４内のスプレー冷却水の温度は徐々に上昇して、５０〜６０℃となる。
【００２３】
スプレー冷却水回収槽２４の出口部２２を通過した鋼帯１１を浸漬タンク１５内に導入し、シンクロール４３ａで搬送方向を逆転し、浸漬タンク１５内より導出させてデフレクターロール４４で搬送方向を変えて、次工程に搬送する。浸漬タンク１５内に鋼帯１１を通過させて周囲の冷却水１４で冷却することにより、浸漬タンク１５に導入した際、例えば９０℃あった鋼帯１１の温度は、浸漬タンク１５から導出される際には、例えば４０℃まで冷却される。
鋼帯１１が通過するにつれて、浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度は徐々に上昇していく。冷却水１４の温度上昇は、温度計４６の温度検知部４５で検出し、検出結果を温度調節器４７に入力する。温度調節器４７では、冷却水１４の温度が設定された管理温度の上限値（例えば、３８℃）を超えると、流量調節弁４９を開いて、例えば３０℃の補給水を供給配管４８を介して浸漬タンク１５内に補給し、冷却水１４の温度を管理温度に調節する。
【００２４】
図５に示すように、本発明の他の実施の形態に係る鋼帯の冷却設備５１は、スプレー冷却水回収槽５２のシール手段に機械的シール機構５３を設けたことが特徴である。なお、本発明の一実施の形態に係る鋼帯の冷却設備１０と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
機械的シール機構５３は、鋼帯１１の両側から密着して鋼帯１１の搬送と共に回転する一対のロール５４と、各ロール５４を支持する支持手段の一例である支持板５５を有している。このような構成とすることにより、搬送される鋼帯１１の表面にロール５４を密着させることにより、鋼帯１１の搬送に伴ってスプレー冷却水がスプレー冷却水回収槽５２から浸漬タンク１５内へ流出するのを抑制できる。
また、本発明の他の実施の形態に係る鋼帯の冷却設備５１を適用した鋼帯１１の冷却方法は、本発明の一実施の形態に係る鋼帯の冷却設備１０を使用した鋼帯の冷却方法と実質的に同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の鋼帯の冷却設備を構成する場合にも本発明は適用される。例えば、シール手段として、搬送される鋼帯に両側から密着して回転するロールを用いた機械的シール機構を使用したが、ロールの代りにバッフルプレート、ダンパーを使用することができる。また、バッフルプレート、ダンパー等の機械的シールと流体シールを組み合わせて使用することもできる。更に、第２の循環手段にポンプを設けて受け皿で集水したスプレー冷却水を熱交換器に直接流入させてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
【００２７】
請求項１記載の鋼帯の冷却設備においては、スプレー冷却装置は、スプレー冷却装置の下流側に設けられ、鋼帯に吹き付けられて落下したスプレー冷却水が浸漬タンク内に流出するのを抑制して集水するシール手段を備えたスプレー冷却水回収槽と、スプレー冷却水回収槽で集水したスプレー冷却水をスプレーノズルに循環供給する第１の循環手段とを有するので、スプレー冷却水回収槽内で落下したスプレー冷却水を直接回収して浸漬タンク中の冷却水の温度上昇を抑えることができ、少量の補給水の供給だけで浸漬タンク中の冷却水の温度を管理温度に維持することが可能となる。その結果、補給水の供給装置の設備コストを低減することが可能となる。また、スプレー冷却水回収槽内に落下した温度が上昇したスプレー冷却水を直接回収して熱交換器に流入させて熱交換器での熱交換効率を向上させることができ、熱交換器の伝熱面積を小さくして熱交換器をコンパクトにすることが可能となる。その結果、熱交換器の設備コストを低減することが可能となる。
【００２８】
特に、スプレー冷却装置は、最終段のスプレーノズルの下方に鋼帯を挟んで対向して設けられ鋼帯に吹き付けられて落下するスプレー冷却水の一部をスプレー冷却水回収槽の手前で集水する受け皿と、受け皿で集水したスプレー冷却水を各スプレーノズルに循環供給する第２の循環手段とを有するので、落下してくる温度の上昇したスプレー冷却水を温度の低下を更に抑制してより効果的に集水し温度の高いスプレー冷却水を熱交換器に流入させて熱交換器での熱交換効率をより向上させることができ、より少量の補給水の供給だけで浸漬タンク中の冷却水の温度を管理温度範囲に維持することが可能になると共に、熱交換器の伝熱面積をより小さくして熱交換器をコンパクトにすることが可能となる。
【００２９】
そして、最終段のスプレーノズルの噴出方向を、鋼帯の搬送方向の上流側に指向させたので、受け皿により集水できるスプレー冷却水の割合を向上させることができ、更に少量の補給水の供給だけで浸漬タンク中の冷却水の温度を管理温度に維持することが可能になると共に、熱交換器の伝熱面積を更に小さくでき熱交換器を更にコンパクトにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鋼帯の冷却設備の構成図である。
【図２】同鋼帯の冷却設備の部分拡大図である。
【図３】同鋼帯の冷却設備における流体シール機構の特性と熱交換器の必要伝熱面積の関係を示す説明図である。
【図４】同鋼帯の冷却設備における流体シール機構の特性と補給水量の関係を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る鋼帯の冷却設備の構成図である。
【図６】従来の鋼帯の冷却設備の構成図である。
【図７】従来の別の鋼帯の冷却設備の構成図である。
【符号の説明】
１０：鋼帯の冷却設備、１１：鋼帯、１２：スプレー冷却水、１３：スプレー冷却装置、１４：冷却水、１５：浸漬タンク、１６：浸漬タンク式冷却装置、１７：ケーシング、１８：スプレーノズル、１９：スプレーノズル群、２０：ハースロール、２１：下流側部、２２：出口部、２３：流体シール機構、２４：スプレー冷却水回収槽、２５：第１の循環手段、２６：シール用ノズル、２７：取水口、２８：供給配管、２９：供給ポンプ、３０：下降流、３１：上昇流、３２：取水口、３３：吸引配管、３４：スプレーポンプ、３５：熱交換器、３６：給水配管、３７：最終段のスプレーノズル、３８：受け皿、３９：第２の循環手段、４０：取水口、４１：連結配管、４２：鋼帯冷却手段、４３：補給水供給手段、４３ａ：シンクロール、４４：デフレクターロール、４５：温度検知部、４６：温度計、４７：温度調節器、４８：供給配管、４９：流量調節弁、５０：排水口、５１：鋼帯の冷却設備、５２：スプレー冷却水回収槽、５３：機械的シール機構、５４：ロール、５５：支持板
【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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