(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延機の入側に、複数のレールを案内として圧延材の幅方向に開閉可能なサイドガイドが配設され且つ前記圧延機の入側で当該圧延機に導入される圧延材を冷却するようにした圧延機入側の圧延機冷却装置であって、
少なくとも前記サイドガイドでガイド可能なガイド幅にわたって冷却用流体を噴射可能な噴射部材を備え、
当該噴射部材は、前記サイドガイドのガイド部の中途位置であり且つ前記案内用レール間に、前記圧延材の幅方向と平行に設けられていることを特徴とする圧延機入側の圧延材冷却装置。
【請求項２】
前記ガイド部は、コの字状に形成された一対のガイド部材がその開口部が対向するように配設されて構成され、且つ前記ガイド部材の前記噴射部材と重なる位置に切り欠け部を備えることを特徴とする請求項１記載の圧延機入側の圧延材冷却装置。
【請求項３】
前記噴射部材は、前記冷却用流体を噴射する噴射面を備え、
当該噴射面は前記サイドガイドの内面と連続した面を形成するようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の圧延機入側の圧延材冷却装置。
【請求項４】
圧延機の入側に、複数のレールを案内として圧延材の幅方向に開閉可能なサイドガイドが配設され且つ前記圧延機の入側で当該圧延機に導入される圧延材を冷却するようにした圧延機入側の圧延機冷却装置であって、
少なくとも前記サイドガイドでガイド可能なガイド幅にわたって冷却用流体を噴射可能な噴射部材を備え、
当該噴射部材は、前記サイドガイドのガイド部の中途位置であり且つ前記案内用レールに、前記圧延材の幅方向と平行に設けられていることを特徴とする圧延機入側の圧延材冷却装置。
【請求項５】
前記ガイド部は、コの字状に形成された一対のガイド部材がその開口部が対向するように配設されて構成され、且つ前記ガイド部材の前記噴射部材と対向する面の開口部側には、前記噴射部材と重なる位置から前記サイドガイドの出側の端部までにわたって長尺切り欠け部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の圧延機入側の圧延材冷却装置。
【請求項６】
前記サイドガイドのガイド部の中途位置に、当該ガイド部の一部を構成し且つ前記圧延材に対して冷却用流体を噴射可能なガイド位置噴射部材を備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の圧延機入側の圧延材冷却装置。
【請求項７】
前記ガイド位置噴射部材は、前記圧延材に対して斜め方向に前記冷却用流体を噴射するようになっていることを特徴とする請求項６記載の圧延機入側の圧延材冷却装置。
【請求項８】
前記ガイド位置噴射部材は、前記冷却用流体を噴射する複数の噴射孔を有し、
これら噴射孔は、前記圧延材の搬送方向と直交するように想定される複数の長手方向配置用ラインと、当該長手方向配置用ラインと斜めに交差するように想定される複数の平行な板幅方向配置用ラインとの交点上に配置されることを特徴とする請求項６又は７記載の圧延機入側の圧延材冷却装置。
【請求項９】
前記ガイド位置噴射部材は、前記ガイド部の前記圧延材の板幅方向中央寄りに設けられていることを特徴とする請求項６から請求項８の何れか１項に記載の圧延機入側の圧延材冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧延機のスタンド間で鋼板を冷却するための冷却装置に関し、特に、効率よく冷却を行うようにした圧延機入側の圧延材冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱間圧延において、複数の圧延機が連続する圧延機のスタンド間は、主に、圧延機→出側ガイド→ルーパ→サイドガイド→圧延機の経路で構成されている。さらに、圧延機の入側には、鋼板及び圧延ロールの冷却設備が配設されている。
【０００３】
これら冷却設備は、間接及び直接の差はあるが、いずれも圧延ロール表面の温度管理を行うためのものである。圧延ロールは、その表面温度が高くなると表面が粗くなり、それが圧延材表面に転写され、良好な表面品質の製品が得られなくなる。そのため、圧延ロールを冷却する設備と、圧延機の入側において鋼板を冷却する設備とを設け、これらによってロール表面の温度管理を行うようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、圧延機の入側には、サイドガイドが設けられている。このサイドガイドは、鋼板の板幅に応じて調整するために開閉可能に形成されており、開閉させるための駆動装置等を備えているため、大がかりとならざるを得ない。このため、鋼板冷却用の冷却装置は、一般に、サイドガイドよりも上流側に設けられている。
【０００５】
この冷却装置によって鋼板を冷却する場合、鋼板に冷却水を噴射しても、板厚方向で表面近傍は冷却されて温度が低下するが、同時に内部までは冷却されないので、冷却装置を通過後、復熱し、鋼板表面の温度は上昇する。
このため、圧延機より離れたところで冷却を行うと、冷却から圧延までに時間がかかるために鋼板の表面が復熱し、冷却を行うことによる温度低下代が小さい。つまり、鋼板冷却を行うことによるロール表面の温度上昇の抑制効果が、設備から期待されるほどは大きくないという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、冷却装置による圧延材表面に対する冷却を効率よく行うことの可能な、圧延機入側の圧延材冷却装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る圧延機入側の圧延材冷却装置は、圧延機の入側に、複数のレールを案内として圧延材の幅方向に開閉可能なサイドガイドが配設され且つ前記圧延機の入側で当該圧延機に導入される圧延材を冷却するようにした圧延機入側の圧延機冷却装置であって、少なくとも前記サイドガイドでガイド可能なガイド幅にわたって冷却用流体を噴射可能な噴射部材を備え、当該噴射部材は、前記サイドガイドのガイド部の中途位置であり且つ前記案内用レール間に、前記圧延材の幅方向と平行に設けられていることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１に係る発明では、圧延機の入側において圧延材を冷却するための圧延材冷却装置の噴射部材が、複数のレールを案内として圧延機入側に開閉可能に設けられたサイドガイドのガイド部の中途位置であり且つ前記案内用レール間に設けられ、この位置においてサイドガイドのガイド幅にわたって冷却用流体が噴射され、つまり圧延材の幅方向にわたって冷却用流体が作用する。したがって、圧延機の入側近傍に設けられたサイドガイド位置において圧延材の冷却を行うことができるから、冷却後に圧延材の表面温度が復熱によって上昇するが、より温度上昇の少ない時点で圧延材を圧延機に導入することが可能となって、冷却効率を向上させることが可能となる。
【０００９】
また、前記噴射部材は、サイドガイドを開閉するための案内用レール間に設けられているから、サイドガイドの開閉動作の妨げとなることはない。
【００１０】
また、請求項２に係る圧延機入側の圧延材冷却装置は、前記ガイド部は、コの字状に形成された一対のガイド部材がその開口部が対向するように配設されて構成され、且つ前記ガイド部材の前記噴射部材と重なる位置に切り欠け部を備えることを特徴としている。
この請求項２に係る発明では、サイドガイドを構成するガイド部は、その断面がコの字状の一対のガイド部材が、開口部が対向するように配設されて構成され、これに噴射部材が配設される。このとき、ガイド部材の噴射部材と重なる位置には、切り欠け部が形成されているから、サイドガイドを通過する圧延材の噴射部材と対向する位置に対しても冷却用流体が作用することになる。
【００１１】
また、請求項３に係る圧延機入側の圧延材冷却装置は、前記噴射部材は、前記冷却用流体を噴射する噴射面を備え、当該噴射面は前記サイドガイドの内面と連続した面を形成するようになっていることを特徴としている。
この請求項３に係る発明では、噴射部材は、冷却用流体を噴射する噴射面を備え、この噴射面とサイドガイドの内面とが連続した面を形成するようになっている。したがって、サイドガイドの内面に圧延材が接触した場合であっても、噴射部材を設けたことに起因して、圧延材の移動が妨害されることはない。
【００１２】
また、請求項４に係る圧延機入側の圧延材冷却装置は、圧延機の入側に、複数のレールを案内として圧延材の幅方向に開閉可能なサイドガイドが配設され且つ前記圧延機の入側で当該圧延機に導入される圧延材を冷却するようにした圧延機入側の圧延機冷却装置であって、少なくとも前記サイドガイドでガイド可能なガイド幅にわたって冷却用流体を噴射可能な噴射部材を備え、当該噴射部材は、前記サイドガイドのガイド部の中途位置であり且つ前記案内用レールに、前記圧延材の幅方向と平行に設けられていることを特徴としている。
この請求項４に係る発明では、圧延機の入側において圧延材を冷却するための圧延材冷却装置の噴射部材が、複数のレールを案内として圧延機入側に開閉可能に設けられたサイドガイドのガイド部の中途位置であり且つ前記案内用レールに設けられ、この位置においてサイドガイドのガイド幅にわたって冷却用流体が噴射され、つまり圧延材の幅方向にわたって冷却用流体が作用する。したがって、圧延機の入側近傍に設けられたサイドガイド位置において圧延材の冷却を行うことができるから、冷却後に圧延材の表面温度が復熱によって上昇するが、より温度上昇の少ない時点で圧延材を圧延機に導入することが可能となって、冷却効率を向上させることが可能となる。
また、前記噴射部材は、前記案内用レール内に組み込む等して、案内用レールに設けられているから、サイドガイドの開閉動作を妨げることなく、より圧延ロールに近い位置で冷却を行うことが可能となる。
【００１３】
また、請求項５に係る圧延機入側の圧延材冷却装置は、前記ガイド部は、コの字状に形成された一対のガイド部材がその開口部が対向するように配設されて構成され、且つ前記ガイド部材の前記噴射部材と対向する面の開口部側には、前記噴射部材と重なる位置から前記サイドガイドの出側の端部までにわたって長尺切り欠け部が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
この請求項５に係る発明では、サイドガイドを構成するガイド部は、その断面がコの字状の一対のガイド部材が開口部が対向するように配設されて構成される。このとき、前記ガイド部材の、噴射部材と対向する面の開口部側には、噴射部材と重なる位置からサイドガイドの出側の端部までにわたって、長尺切り欠け部が形成されているから、ガイド部材を通過する圧延材に対し、切り欠け部を設けた分だけより広い範囲を冷却することができる。また、このとき、切り欠け部を部分的に形成するのではなく、端部までにわたって形成するようにしているから、切り欠け部に圧延材が引っ掛かることが回避される。
【００１５】
また、請求項６に係る圧延機入側の圧延材冷却装置は、前記サイドガイドのガイド部の中途位置に、当該ガイド部の一部を構成し且つ前記圧延材に対して冷却用流体を噴射可能なガイド位置噴射部材を備えることを特徴としている。
この請求項６に係る発明では、前記サイドガイドのガイド部の中途位置に、ガイド部の一部を構成し且つ圧延材に対して冷却用流体を噴射可能なガイド位置噴射部材が設けられている。したがって、サイドガイドを通過する圧延材のガイド部と対向する位置に対しても冷却用流体が作用することになる。
【００１６】
また、請求項７に係る圧延機入側の圧延材冷却装置は、前記圧延材に対して斜め方向に前記冷却用流体を噴射するようになっていることを特徴としている。
この請求項７に係る発明では、圧延材に対して斜め方向に冷却用流体を噴射する。したがって、例えば、圧延材に対し、その下側から垂直方向に冷却用流体を噴射させた場合、圧延材により跳ね返された冷却用流体が、噴射部材から噴射した冷却用流体と衝突すること等に起因して、圧延材に対する冷却効果が低下することが回避される。
【００１７】
また、請求項８に係る圧延機入側の圧延材冷却装置は、前記ガイド位置噴射部材は、前記冷却用流体を噴射する複数の噴射孔を有し、これら噴射孔は、前記圧延材の搬送方向と直交するように想定される複数の長手方向配置用ラインと、当該長手方向配置用ラインと斜めに交差するように想定される複数の平行な板幅方向配置用ラインとの交点上に配置されることを特徴としている。
【００１８】
この請求項８に係る発明では、ガイド位置噴射部材には、冷却用流体を噴射するための複数の噴射孔が設けられ、これら噴射孔は、圧延材の搬送方向と直交するように想定された複数の長手方向配置用ラインと、これら長手方向配置用ラインと斜めに交差するように想定された複数の平行な板幅方向配置用ラインとの交点上に配置される。このように配置された噴射孔は、これら噴射孔と対向する圧延材上の位置は、その板幅方向の位置がずれた位置となるから、このように配置された噴射孔から冷却用流体を噴射することにより、圧延材の板幅方向に満遍なく冷却用流体が作用することになる。
【００１９】
さらに、請求項９に係る圧延機入側の圧延材冷却装置は、前記ガイド位置噴射部材は、前記ガイド部の前記圧延材の板幅方向中央寄りに設けられていることを特徴としている。
この請求項９に係る発明では、ガイド位置噴射部材は、ガイド部の圧延材の板幅方向中央寄りに設けられている。したがって、圧延材の端部には冷却用流体が作用しないことになるが、圧延材の端部は自然冷却によって冷却されるから、冷却用流体を作用させることによって必要以上に冷却が行われることが回避される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、第１の実施の形態を説明する。
図１は本発明を適用した冷却装置を備えた圧延設備の一例を示す断面図である。
【００２１】
図１において、２は圧延機出側のガイド、４はルーパ、６は圧延材としての熱延鋼板、８は開閉可能なサイドガイドである。また、１２はワークロール、１４はバックアップロールであって、ワークロール１２及びバックアップロール１４によって圧延機１５を構成している。さらに、前記サイドガイド８には、圧延機１５の入側で熱延鋼板６を冷却するための冷却装置２０が設けられている。
【００２２】
この冷却装置２０は、冷却水を熱延鋼板６に対しその下面側から噴射するための噴射部材２２と、熱延鋼板６に対しその上面側から噴射するためのスリットノズル２３と、これら噴射部材２２及びスリットノズル２３に冷却水を供給するための図示しない駆動装置とから構成されている。
前記サイドガイド８は、当該サイドガイド８を通過する熱延鋼板６の板幅方向と平行に配設された二本の開閉レール（案内用レール）１０上に設置され、開閉レール１０を案内として、熱延鋼板６の板幅方向に移動可能に形成されている。そして、図１に示すように、サイドガイド８の入側の開口部の方が、出側の開口部よりも広くなるように形成され、このとき、上下方向だけでなくサイドガイドの幅方向にも広くなるように形成されている。これによって、サイドガイド８の出側において熱延鋼板６の位置決めを行って圧延機１５に導入するようになっている。
【００２３】
なお、図１において、９は、前記サイドガイド８を上下方向に傾動させるための駆動装置である。
図２は、サイドガイド８の詳細を示す図である。サイドガイド８は、端面形状がコの字状に形成された長尺の二つのガイド部材３１が二つ、これらの開口部が対向するように配置されてガイド部を構成している。また、これらガイド部材３１は、その上面部３１Ｕ及び底面部３１Ｌとの間隔が、熱延鋼板６の入側となる方が、出側となる方に比較してより広くなるように形成されている。
【００２４】
前記ガイド部材３１の底面部３１Ｌには、このガイド部材３１を支持するための支持部材３２が底面部３１Ｌに対して垂直に形成されている。そして、この支持部材３２の長手方向に前後に離れた２カ所に、前記各開閉レール１０に嵌合する摺動部３３が形成され、この摺動部３３と各開閉レール１０とを嵌合させ、摺動部３３を摺動させることによって、ガイド部材３１が開閉レール１０を案内として熱延鋼板６の板幅方向（図２において矢印方向）に移動するようになっている。
【００２５】
さらに、各ガイド部材３１の底面部３１Ｌ及び支持部材３２の二つの摺動部３３間には、冷却装置２０を構成する噴射部材２２を取り付けるための、これら部材３１Ｌ及び３２を切り欠いて形成した取付部３６が形成されている。
また、各ガイド部材３１の上面部３１Ｕの、前記取付部３６と対向する位置には、冷却装置２０を構成するスリットノズル２３から噴射される冷却用流体としての冷却水を導入するための、上面部３１Ｕの一部を切り欠いて形成した冷却水導入部３８が形成されている。
【００２６】
図３は、噴射部材２２を組み込んだ、サイドガイドの詳細を示す図である。
前記噴射部材２２は、前記取付部３６に嵌合する略直方体状に形成され、少なくともサイドガイド８でガイド可能なガイド幅の長さに形成され、前記取付部３６に嵌合されることによって熱延鋼板６の幅方向と平行に配置されるようになっている。そして、噴射部材２２は、前記取付部３６に嵌合されたときに、噴射部材２２の上面と、ガイド部材３１の底面部３１Ｌの上面側の面とが連続した面を形成するようになっている。つまり、噴射部材２２を取付部３６に嵌合することによって、ガイド部材３１の内側に連続面が形成されるようになっている。そして、噴射部材２２の上面には複数の噴射孔２２ａが形成され噴射面を構成し、当該噴射孔２２ａから冷却水を噴射することによって、サイドガイド８のガイド幅全体にわたって冷却水を噴射し、熱延鋼板６に対しその幅方向全体にわたって冷却水を作用させることができるようになっている。
【００２７】
また、前記スリットノズル２３は、サイドガイド８でガイド可能なガイド幅の長さに形成され、サイドガイド８の上部に、サイドガイド８のガイド幅方向と平行に且つ前記サイドガイド８の上面部３１Ｕに形成された冷却水導入部３８と対向する位置に配設され、当該スリットノズル２３により噴射した冷却水が、冷却水導入部３８を介してサイドガイド８の内部に導入されることによって、冷却水がサイドガイド８を通過中の熱延鋼板６の幅方向全体にわたって作用するようになっている。
【００２８】
図４はサイドガイド８をその入側からみた場合の要部の部分断面図、図５はサイドガイド８を上からみた場合の要部の上面図である。
噴射部材２２は、サイドガイド８を案内するための二本の開閉レール１０の間に、これらと平行に配設されている。したがって、噴射部材２２がサイドガイド８の開閉動作を妨げることはない。また、噴射部材２２は、ガイド部材３１の底面部３１Ｌの一部を形成するようにガイド部材３１の取り付けられているから、ガイド部材３１と重畳する部分においても熱延鋼板６に対して冷却水を作用させることができ、効率よく冷却を行うことができる。
【００２９】
また、このとき、噴射部材２２は、ガイド部材３１の底面部３１Ｌと連続した面を形成するように配置されるから、熱延鋼板６がサイドガイド８の内側に接触するような場合であっても、噴射部材２２を設けることによって熱延鋼板６の通板を妨げることはない。
以上のように、サイドガイド８の中途位置において熱延鋼板６に対する冷却を行うことができる。したがって、熱延鋼板６を冷却後、この熱延鋼板６が圧延機１５に導入されるまでの時間を従来に比較して短縮することができるので、表面温度が冷却後に復熱したとしても、熱延鋼板６は、復熱による表面温度の上昇の初期段階で圧延機１５に導入されることになって、圧延機１５への導入時の表面温度の低減を図ることができる。
【００３０】
図６は、熱延鋼板６の表面温度の変化状況を表すグラフであり、横軸は経過時間〔ｓｅｃ〕、縦軸は温度〔℃〕である。
図６に示すように、時点ｔ1 で冷却が行われると、その表面温度は大幅に低下し８４５〔℃〕程度まで低下するが、時点ｔ2 で冷却が終了すると、復熱によって表面温度は上昇し、時点ｔ3 で圧延機１５に導入される時点では、８７５〔℃〕程度まで復帰している。
【００３１】
これに対し、図７に示すように、従来の場合には、冷却装置はサイドガイド８よりも前スタンドの圧延機よりに配置されているため、時点ｔ11で冷却が終了した時点から、熱延鋼板６が圧延機１５に導入されるまでに時間がかかる。このため、復熱による温度上昇が進み、時点ｔ12で圧延機１５に導入される時点では、８８０〔℃〕を超えている。
【００３２】
このように、冷却装置２０をサイドガイド８の中途位置に設けるようにしたから、表面温度がより低い状態で、熱延鋼板６を圧延機１５に導入することができる。よって、冷却装置２０による冷却効率を向上させることができ、また、より表面温度が低い状態で圧延を行うことができるから、圧延ロールの表面性状の零下を防止することができ、良好な表面品質の製品を得ることができる。
【００３３】
なお、上記第１の実施の形態においては、サイドガイド８の上部にスリットノズル２３を設け、これによって冷却水を噴射させて熱延鋼板６の上面側を冷却するようにした場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、熱延鋼板６の下面側を冷却するための噴射部材２２と同じものを、サイドガイド８の上面側に、下面側と同じようにサイドガイド８と連続した面を形成するように取り付けるようにしてもよい。このようにすることによって、熱延鋼板６の先端が上側に反り、サイドガイド８の上面側に接触するような場合であっても、噴射部材２２がその通板を妨げるようなことはない。
【００３４】
また、上記第１の実施の形態においては、噴射部材２２をサイドガイド８と連続した面を形成するように配設することによって、熱延鋼板６がサイドガイド８に接触した場合に熱延鋼板６の通板を妨げることを回避するようにした場合について説明したが、必ずしもこれに限るものではない。例えば、噴射部材２２を取付部３６に嵌合させずに、取付部３６を冷却水導入用の孔として利用し、取付部３６と対向する位置に配置するようにしてもよく、この場合には、噴射部材２２の上面は必ずしも平面である必要はない。また、噴射部材２２に代えて、上面側と同様にしてスリットノズルを設けるようにしてもよい。このように、噴射部材２２がサイドガイド８の内面と連続した面を形成しない場合には、サイドガイド８の上下方向の位置調整を行ったり或いはルーパ４によって、サイドガイド８内における熱延鋼板６の位置を調整し熱延鋼板６がサイドガイド８に接触しないようにし、取付部３６を構成する切り欠け部分に引っ掛からないようにすればよい。
【００３５】
また、上記第１の実施の形態においては、サイドガイド８が上下方向に傾動可能なサイドガイド８を用いた場合について説明したが、これに限るものではなく、圧延機１５に対して前後方向に移動可能なサイドガイド８であっても適用することができる。
また、上記第１の実施の形態においては、冷却装置２０を二本の開閉レール１０の間に設けた場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、ワークロール冷却用の設備がワークロール１２の出側に設けられている場合等、可能であるならば、開閉レール１０と圧延機１５との間のサイドガイド８部分に噴射部材２２を取り付けるようにしてもよい。冷却装置２０を圧延機１５の入側により近い位置に設けるほど、冷却効率を向上させることができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、噴射部材２２を開閉レール１０に設けている。なお、圧延設備全体の構成は、上記第１の実施の形態と同様であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
図８は、開閉レール１０に噴射部材２２を設けた場合の詳細を示す図である。上記第１の実施の形態における図３とほぼ同様であるが、ガイド部材３１の底面部３１Ｌを切り欠いて形成した取付部３６は特に設けていない。
【００３７】
第２の実施の形態における噴射部材２２は、図８に示すように、略直方体状に形成され、少なくともサイドガイド８でガイド可能なガイド幅の長さに形成されている。そして、噴射部材２２の噴射面が、開閉レール１０の上面の一部を形成するように、開閉レール１０に組み込まれ、熱延鋼板６の幅方向と平行に配置されている。
【００３８】
なお、図８では、双方の開閉レール１０に噴射部材２２を設けているが、何れか一方の開閉レール１０のみに設けるようにすることも可能である。
図９は、サイドガイド８をその入側からみた場合の要部の部分断面図、図１０は、サイドガイド８をその上からみた場合の要部の上面図である。
このように、噴射部材２２は、サイドガイド８を案内する開閉レール１０に組み込まれている。したがって、噴射部材２２が、サイドガイド８の開閉動作を妨げることはない。
【００３９】
したがって、この第２の実施の形態においても、サイドガイド８の中途位置において熱延鋼板６に対する冷却を行うことができるから、熱延鋼板６を冷却後、この熱延鋼板６が圧延機１５に導入されるまでの時間を従来に比較して短縮することができるので、上記第１の実施の形態と同様に、復熱による熱延鋼板６の温度上昇を抑制することができる。
【００４０】
なお、スリットノズルは、上記第１の実施の形態と同様に、サイドガイド８でガイド可能なガイド幅の長さに形成され、サイドガイド８の上部に、サイドガイド８のガイド幅方向と平行に配設されている。このとき、前記スリットノズルと対向し且つ前記サイドガイド８の上面部に冷却水導入部を設けても良い。また、前記冷却水導入部は、例えば、二つの開閉レール１０のうち圧延機１５側の開閉レール１０に設けた噴射部材２２と対向する位置に設けるようにしてもよいし、また、双方の開閉レール１０に設けた噴射部材２２と対向する位置に設けるようにしてもよく、また、これに関わらず任意の位置に設けるようにしてもよい。
【００４１】
図１１は、図８に示すように、双方の開閉レール１０に噴射部材２２を設け、冷却を二回行うようにした場合の、熱延鋼板６の表面温度の変化状況を表すグラフである。なお、横軸は経過時間〔ｓｅｃ〕、縦軸は温度〔℃〕である。
図１１に示すように、まず、時点ｔ21で一回目の冷却が行われると、その表面温度は８５５〔℃〕程度まで低下し、時点ｔ22で冷却が終了すると、復熱によって表面温度が上昇する。続いて、時点ｔ23で二回目の冷却が行われると、その表面温度は８４４〔℃〕程度まで低下し、時点ｔ24で冷却が終了すると、復熱によってまた表面温度は上昇し、時点ｔ25で、圧延機１５に導入される時点では、８７５〔℃〕程度まで復帰する。
【００４２】
これに対し、従来の場合には、上記図７に示すように、圧延機１５に導入される時点では、８８０〔℃〕を超えている。よって、この場合も、上記第１の実施の形態と同様に、表面温度がより低い状態で、熱延鋼板６を圧延機１５に導入することができ、上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
なお、上記第２の実施の形態においては、開閉レール１０の上部に噴射部材２２を設けるようにした場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、図８に示す開閉レール１０の傾斜面を噴射部材２２の噴射面が形成するように、噴射部材２２を開閉レール１０に設けるようにし、熱延鋼材６に対して斜めから冷却水を噴射させるようにしてもよく、このとき、双方の開閉レール１０の互いに向かい合う傾斜面に噴射部材２２の噴射面が位置するように設けてもよい。また、傾斜面に関わらず、冷却水を熱延鋼材６に対して噴射することが可能であれば、噴射部材２２の側面に設けるようにしてもよい。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
この第３の実施の形態は、図１２に示すように、サイドガイド８の出側に位置する開閉レール１０out に、上記第２の実施の形態と同様に噴射部材２２が設けられている。そして、ガイド部材３１の底面部３１Ｌの、二つの摺動部３３の間には、ガイド位置噴射部材４１が配設され、ガイド位置噴射部材４１の上面が、底面部３１Ｌの上面の一部を形成するように底面部３１Ｌに組み込まれている。つまり、底面部３１Ｌの上面に連続面が形成されるようになっている。
【００４４】
また、底面部３１Ｌの前記噴射部材２２と対向する位置から出側端までの部分の開口部側には、切り欠け部４２が形成され、底面部３１Ｌの幅が一段狭くなるように形成されている。
なお、図示していないが、この第３の実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様に、サイドガイド８の上部に、冷却噴射部材が、サイドガイド８のガイド幅方向と平行に配設されている。
【００４５】
前記ガイド位置噴射部材４１は、前記噴射部材２２と同様にその上面に、複数の噴射孔４１ａが形成されて噴射面を構成し、この噴射孔４１ａから冷却水を噴射するようになっている。
このように、ガイド位置噴射部材４１を設けることによって、前記熱延鋼板６に対し、前記噴射部材２２と対向する位置だけでなく、サイドガイド８のガイド位置噴射部材４１と対向する位置に対しても冷却を行うことができるため、熱延鋼板６の板幅方向端部近傍まで確実に冷却することができる。
【００４６】
また、底面部３１Ｌの開口部側には、切り欠け部４２が形成され、この切り欠け部４２は、前記噴射部材２２と対向する位置から出側端までにわたって形成されている。
したがって、図１３に示すように、切り欠け部４２を形成したことによって、その分、サイドガイド８を通過する熱延鋼板６に対して噴射部材２２によって冷却が行われる領域が増加することになるから、効率よく冷却を行うことができる。また、このとき、切り欠け部４２を部分的に切り欠いて形成するのではなく、底面部３１Ｌの幅そのものを狭くするようにしている。したがって、例えば部分的に切り欠け部を形成した場合、熱延鋼板６が反っている場合等には、熱延鋼板６の先端部が切り欠け部に引っ掛かってしまう可能性があるが、この場合、底面部３１Ｌの幅そのものをその中途位置から狭くしているから、熱延鋼板６の先端部が切り欠け部に引っ掛かるようなことはない。
【００４７】
また、サイドガイド８は熱延鋼板６のワークロール１２への位置決めを行っているため、熱延鋼板６がその搬送方向に対してずれているような場合等には大きな力が加わることになる。このとき前記底面部３１Ｌに切り欠け部を形成した場合、この切り欠け部に外部からの力が集中することになる。
しかしながら、底面部３１Ｌの噴射部材２２と対向する位置から出口端までにわたって、底面部３１Ｌの開口部側に切り欠け部４２を形成するようにし、このとき、外部からの力に対して強度を確保可能な幅に形成することによって、外部からの力に対する強度を充分確保することができる。
【００４８】
また、前記ガイド位置噴射部材４１の噴射孔４１ａは、図１３に示すように、熱延鋼板６の板幅方向に対する位置がずれるように配置されている。つまり、熱延鋼板６がガイド位置噴射部材４１の噴射面上を通過した場合、熱延鋼板６の板幅方向における噴射位置が重ならないように噴射孔４１ａが配置されている。
例えば、図１３に示すように、熱延鋼板６の搬送方向に対し直交するように等間隔に複数想定したラインｍ１と、これら複数のラインｍ１と斜めに交差するように複数等間隔に且つ平行に想定したラインｍ２との交点上に配置されている。
【００４９】
このように配置した噴射孔４１ａは、熱延鋼板６の幅方向に対する位置が異なるから、熱延鋼板６に対し、その幅方向にわたって満遍なく冷却を行うことができ、効果的に冷却を行うことができる。
また、このとき、カタカナのコの字状に形成したガイド部材３１の開口部側寄りに、噴射孔４１ａを設けている。ここで、熱延鋼板６の端部は、自然冷却によって冷却されるから、端部に対しても冷却水を噴射した場合、必要以上に冷却されることになる。しかしながら、噴射孔４１ａは、底面部３１Ｌの開口部側寄りに設けているから、熱延鋼板６に対しその端部にまで冷却が行われることはなく、熱延鋼板６の端部が必要以上に冷却されることを回避することができる。
【００５０】
また、このとき、前記ガイド位置噴射部材４１の噴射孔４１ａは、図１４の断面図に示すように円筒状に形成され、垂直方向に対して角度θ（例えば１０°程度）だけ傾斜して配設され、冷却水をサイドガイド８の入側に向けて噴射するように設けられている。したがって、底面部３１Ｌの上面を通過する熱延鋼板６に対して、その下側から冷却水を噴射した場合に、熱延鋼板６から跳ね返った冷却水が噴射孔４１ａから噴射される冷却水と衝突することを回避し、効果的に冷却を行うことができる。なお、図１４において、４３は加圧した冷却水を配管４４を介して噴射孔４１ａに供給するための駆動装置であって、例えば、底面部３１Ｌの下部に設けられている。
【００５１】
図１５は、噴射部材２２の一例を示したものである。図１５に示すように、噴射部材２２は、中空の直方体状に形成され、その噴射部材２２の上面には、複数の噴射孔２２ａが形成されている。そして、これら噴射孔２２ａは、上述のガイド位置噴射部材４１の噴射孔４１ａと同様に、熱延鋼板６の板幅方向に対する噴射位置がずれるように配置され、熱延鋼板６の板幅方向に対して満遍なく冷却水が噴射されるようになっている。
【００５２】
また、噴射部材２２の内部には、噴射部材２２の長手方向に長い中空の半円筒状の水圧調整部材５１が設けられている。この水圧調整部材５１の長手方向の両側面の下部近傍には、図１５に示すように同一形状の吐出穴５２が長手方向に複数設けられている。そして、駆動装置５３で昇圧された冷却用水を、配管５５を介して水圧調整部材５１の長手方向の一方の端部側から導入した後、この水圧調整部材５１に形成された各吐出穴５２から吐出させ、これによって、冷却用水を噴射部材２２内に充満させた後に、これを噴射孔２２ａから噴射させることによって、各噴射孔２２ａ位置における冷却用水の水圧のバラツキを抑制するようになっている。
【００５３】
ここで、噴射部材２２は、熱延鋼板６の板幅方向に長いため、噴射部材２２への冷却用水が導入される導入位置に比較して、この地点から離れるほどその水圧は低下することになる。
しかしながら、上述のように冷却用水を、噴射部材の長手方向に長い水圧調整部材５１に一旦導入した後、各噴射孔２２ａから噴射させるようにしているから、噴射部材２２内の各部における水圧のバラツキは抑制されることになり、各噴射孔２２ａ位置における冷却用水の噴射度合のバラツキを抑制することができる。
【００５４】
図１６は、図１２に示すように、サイドガイド８の出側の開閉レール１０out に噴射部材２２を組み込み、さらに、ガイド部材３１の底面部３ｌＬにガイド位置噴射部材４１を組み込んで、熱延鋼板６に対する冷却を行うようにした場合の、熱延鋼板６の温度変化状況を表すグラフであり、横軸は経過時間〔ｓｅｃ〕、縦軸は温度〔℃〕である。また、実線Ｌ１は熱延鋼板６の表面温度を表し、実線Ｌ２は中心温度を表し、実線Ｌ３は平均温度を表している。
【００５５】
図１６に示すように、熱延鋼板６の中心温度Ｌ２及び平均温度Ｌ３は、時間の経過に伴って緩やかに低下しているが、その表面温度Ｌ１は、熱延鋼板６に対し、時点ｔ31でデスケーラによってデスケーリングが行われると大幅に低下し、５００〔℃〕を下回る程度まで低下するが、デスケーリングが終了すると８７０〔℃〕程度まで回復する。そして、時点ｔ32で、サイドガイド８の入り側に設けられた図示しない冷却設備によって、熱延鋼板６の上面及び下面から冷却が行われると、７３０［℃］程度まで低下するが、復熱によって８３０〔℃〕程度まで上昇する。しかしながら、時点ｔ33で、噴射部材２２及びガイド位置噴射部材４１によって再度冷却が行われるため、これによって７８０〔℃〕程度まで低下し、その後復熱によって表面温度は上昇するが、時点ｔ34で圧延機１５に導入される時点では、８１０〔℃〕程度となっている。
【００５６】
これに対し、サイドガイド８の入り側には冷却設備を設けるが、サイドガイド８のガイド部材３１の中途位置には冷却設備を設けない場合には、図１６に破線で示すように、時点ｔ32でサイドガイド８の入り側で冷却が行われた後、表面温度は復熱により復帰したままとなり、時点ｔ34で圧延機１５に導入される時点では、８５０〔℃〕程度となっている。
【００５７】
したがって、この場合も、上記第１及び第２の実施の形態と同様に、表面温度がより低い状態で圧延鋼板６を圧延機１５に導入することができ、上記第１及び第２の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
なお、上記第３の実施の形態においては、サイドガイド８の出側の開閉レール１０out に噴射部材２２を設けた場合について説明したが、これに限るものではなく、噴射部材２２を、サイドガイド８の入り側の開閉レール１０に設けてもよく、また、２つの開閉レール１０のそれぞれに設けるようにしてもよい。また、噴射部材２２を二つの開閉レール１０間のガイド部材３１の下側に設けるようにしてもよい。
【００５８】
また、上記第３の実施の形態においては、ガイド位置噴射部材４１の噴射孔４１ａを円筒状に形成しこれを傾斜させて配設することによって、熱延鋼板６に対して斜め方向に冷却水を噴射するようにした場合について説明したが、同様に、噴射部材２２についても噴射孔２２ａを同様に形成し、斜め方向から冷却水を噴射させるようにしてもよい。
【００５９】
また、同様にしてガイド位置噴射部材４１にも、水圧調整部材５１を設けるようにしてもよい。
また、噴射孔４１ａから冷却水を噴射させる際に、サイドガイド８の入側に向けて冷却水を噴射するように前記噴射孔４１ａを設けた場合について説明したが、これに限るものではなく、熱延鋼板６からの跳ね返りの冷却水の影響を受けない方向であればどのように設けてもよい。
【００６０】
また、上記第３の実施の形態においては、水圧調整部材５１を半円筒状に形成した場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば直方体状、三角柱状であってもよく、噴射部材２２内における水圧のバラツキを抑制することが可能であればどのような形状であってもよい。また、吐出穴５２の形状、配置位置等も任意に設定することができる。
【００６１】
また、上記第３の実施の形態においては、ガイド位置噴射部材４１を、二つの開閉レール１０の間に相当する位置に設けた場合について説明したが、これに限るものではなく、底面部３１Ｌの長手方向のどの位置に設けてもよく、また、底面部３１Ｌの長手方向全体にわたって形成するようにしてもよい。
また、上記第３の実施の形態においては、噴射孔４１ａを、熱延鋼板６の長手方向に平行な複数のラインと、これらラインと斜めに交差する複数の平行なラインとの交点上に噴射孔４１ａを配置するようにしたため、熱延鋼板６の板幅方向に渡って満遍なく冷却水を噴射することができる位置に噴射孔４１ａを容易に配置することができるが、噴射孔４１ａの配置位置はこれに限るものではなく、要は、熱延鋼板６の板幅方向に渡って満遍なく冷却水を噴射することができる位置であればどのように位置に配置してもよい。
【００６２】
また、上記第３の実施の形態では、底面部３１Ｌにおいて切り欠け部４２を形成するようにしているが、同様にして、上記第２の実施の形態においても、底面部３１Ｌの長手方向にわたって切り欠け部を形成するようにしてもよく、この場合、出側の開閉レール１０out と対向する位置から出側端まで形成するようにしてもよく、また、熱延鋼板６の搬送に伴う外部からの力に対して強度を充分確保可能であれば、入側の開閉レール１０と対向する位置から出口端にわたって切り欠け部を形成するようにしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る圧延機入側の圧延材冷却装置によれば、サイドガイドのガイド幅にわたって冷却水を噴射可能な噴射部材を、複数のレールを案内として圧延機入側に設けられたサイドガイドのガイド部の中途位置であり且つ前記案内用レール間に設けたから、圧延機の入側近傍に設けられたサイドガイド位置において圧延材の冷却を行うことができ、冷却効率を向上させることができる。
【００６４】
また、前記噴射部材を、サイドガイドを開閉するための案内用レール間に設けるようにしたから、サイドガイドの開閉動作を妨げることなく冷却を行うことができる。
また、請求項２に係る圧延機入側の圧延材冷却装置によれば、コの字状に形成されたガイド部材の開口部が対向して配設されて形成されるガイド部の、噴射部材と重なる位置に切り欠け部を形成したから、サイドガイドを通過する圧延材の噴射部材と対向する位置に対しても冷却水を作用させることができ、効率よく冷却を行うことができる。
【００６５】
また、請求項３に係る圧延機入側の圧延材冷却装置によれば、噴射部材の噴射面とサイドガイドの内面とが連続した面を形成するようにしたから、噴射部材を設けたことに起因して、圧延材の移動が妨害されることを回避することができる。
また、請求項４に係る圧延機入側の圧延材冷却装置によれば、サイドガイドのガイド幅にわたって冷却水を噴射可能な噴射部材を、複数のレールを案内として圧延機入側に設けられたサイドガイドのガイド部の中途位置であり且つ前記案内用レールに設けたから、圧延機の入側近傍に設けられたサイドガイド位置において圧延材の冷却を行うことができ、冷却効率を向上させることができる。
また、前記噴射部材を、サイドガイドを開閉するための案内用レールに設けるようにしたから、サイドガイドの開閉動作を妨げることなく冷却を行うことができる。
【００６６】
また、請求項５に係る圧延機入側の圧延材冷却装置によれば、サイドガイドのガイド部を構成するガイド部材の、噴射部材と対向する面の開口部側に、噴射部材と重なる位置からサイドガイドの出側の端部までにわたって、長尺切り欠け部を形成したから、ガイド部材を通過する圧延材に対し広い範囲を冷却することができる。
【００６７】
また、請求項６に係る圧延機入側の圧延材冷却装置によれば、サイドガイドのガイド部の中途位置に、ガイド部の一部を構成し且つ圧延材に対して冷却用流体を噴射可能なガイド位置噴射部材を設けたから、サイドガイドを通過する圧延材のガイド部と対向する位置に対しても冷却用流体を作用させることができる。
また、請求項７に係る圧延機入側の圧延材冷却装置によれば、圧延材に対して斜め方向に冷却用流体を噴射するようにしたから、圧延材によって跳ね返された冷却用流体により悪影響を受けることを回避し、冷却用流体を効果的に作用させることができる。
【００６８】
また、請求項８に係る圧延機入側の圧延材冷却装置によれば、ガイド位置噴射部材に設けた複数の噴射孔を、圧延材の搬送方向と直交するように想定される複数の長手方向配置用ラインと、長手方向配置用ラインと斜めに交差するように想定される複数の平行な板幅方向配置用ラインとの交点上に配置したから、圧延材の板幅方向に満遍なく冷却用流体を作用させることができる。
【００６９】
さらに、請求項９に係る圧延機入側の圧延材冷却装置によれば、ガイド位置噴射部材を、ガイド部の圧延材の板幅方向中央寄りに設けたから、自然冷却により冷却されている圧延材端部に対し、必要以上に冷却を行うことを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による冷却装置を備えた圧延設備の一例を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態におけるサイドガイドの要部を示す概略構成図である。
【図３】第１の実施の形態におけるサイドガイドに噴射部材を取り付けた場合の概略構成図である。
【図４】第１の実施の形態におけるサイドガイドを入側からみた場合の要部の部分断面図である。
【図５】第１の実施の形態におけるサイドガイドを上からみた場合の要部の上面図である。
【図６】第１の実施の形態における圧延設備を用いた場合の、圧延機導入までの熱延鋼板の表面温度の変化状況を表すグラフである。
【図７】従来の、圧延機導入までの熱延鋼板の表面温度の変化状況を表すグラフである。
【図８】第２の実施の形態におけるサイドガイドの概略構成図である。
【図９】第２の実施の形態におけるサイドガイドを入側からみた場合の要部の部分断面図である。
【図１０】第２の実施の形態におけるサイドガイドを上からみた場合の要部の上面図である。
【図１１】第２の実施の形態における圧延設備を用いた場合の、圧延機導入までの熱延鋼板の表面温度の変化状況を表すグラフである。
【図１２】第３の実施の形態におけるサイドガイドの概略構成図である。
【図１３】第３の実施の形態におけるサイドガイドを上からみた場合の要部の上面図である。
【図１４】ガイド位置噴射部材４１の要部の断面図である。
【図１５】第３の実施の形態における噴射部材の一例を示す概略構成図である。
【図１６】第３の実施の形態における圧延設備を用いた場合の、圧延機導入までの熱延鋼板の温度変化状況を表すグラフである。
【符号の説明】
４  ルーパ
６  熱延鋼板
８  サイドガイド
１０  開閉レール
１５  圧延機
２０  冷却装置
２２  噴射部材
２３  スリットノズル
３１  ガイド部材
３２  支持部材
３３  摺動部
３６  取付部
３８  冷却水導入部
４１  ガイド位置噴射部材
４１ａ  噴射孔
５１  水圧調整部材
【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】
0003775326.tif 000007
【図７】
0003775326.tif 000008
【図８】
0003775326.tif 000009
【図９】
0003775326.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003775326.tif 000013
【図１３】
0003775326.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003775326.tif 000016
【図１６】
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