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公開番号2025002195
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102193
出願日2023-06-22
発明の名称金属帯冷却装置および金属帯冷却方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人弁理士法人銀座マロニエ特許事務所
主分類C21D 1/00 20060101AFI20241226BHJP(鉄冶金)
要約【課題】ノズルから噴出される冷却ガスの噴出速度を超音速とすることにより、大幅に冷却性能が向上した金属帯冷却装置および金属帯冷却方法を提供すること。
【解決手段】冷却ガスが流れるヘッダと、前記ヘッダに取り付けられたノズルと、を備えた金属帯冷却装置であって、前記ノズルは、超音速のガス噴出速度を実現し得る超音速ノズルであり、前記ノズルから噴出した超音速冷却ガスにより金属帯を冷却することを特徴とする金属帯冷却装置。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
冷却ガスが流れるヘッダと、前記ヘッダに取り付けられたノズルと、を備えた金属帯冷却装置であって、
前記ノズルは、超音速のガス噴出速度を実現し得る超音速ノズルであり、
前記ノズルから噴出した超音速冷却ガスにより金属帯を冷却することを特徴とする金属帯冷却装置。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記ヘッダは、前記金属帯の搬送方向に対して前記金属帯の片面又は両面に設置されており、
前記ヘッダに複数の前記ノズルが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の金属帯冷却装置。
【請求項３】
前記ノズルが前記ヘッダに碁盤目状又は千鳥配置状に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属帯冷却装置。
【請求項４】
前記ノズルがプラグノズル又はエアロスパイクノズルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属帯冷却装置。
【請求項５】
請求項１に記載の金属帯冷却装置を用いた金属帯冷却方法であって、
前記超音速ノズルから前記超音速冷却ガスを前記金属帯に噴出する工程と、
前記超音速冷却ガスにより前記金属帯を冷却する工程と、を含むことを特徴とする金属帯冷却方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属帯冷却装置および金属帯冷却方法に関する。特に、本発明は、金属帯の一種である鋼帯の連続焼鈍設備、連続溶融亜鉛めっき設備等において、金属帯を急速に冷却することができる金属帯冷却装置および金属帯冷却方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、高強度の金属板の需要が高まっている。高強度の金属板の一つに高張力鋼板がある。所望の機械的性質を満たす高張力鋼板を製造するためには、熱間圧延された高張力鋼板を冷却する必要がある。金属帯の一種である鋼帯を冷却する際には、熱間圧延された高張力鋼板を連続焼鈍設備内に順次通板させる。このように、高張力鋼板を連続焼鈍設備内に順次通板させることによって、所望の機械的性質を満たす高張力鋼板からなる鋼帯を製造することができる。
【０００３】
熱間圧延された高張力鋼を冷却する方法として、連続焼鈍炉において、高張力鋼をガスジェット冷却する方法が提案されている。具体的には、冷却室内に鋼板を挟んで鋼板の両側に配置され、ノズルより冷却ガスを鋼板に吹き付けて冷却する風箱と、冷却室から導入されるガスを冷却し、これを風箱へ供給する手段とを有する連続焼鈍炉での鋼板のガスジェット冷却装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載された鋼板のガスジェット冷却装置は、風箱のノズルの先端部と鋼板との距離をノズルの径に対して規定すると共に、風箱の鋼板パスライン方向の長さを鋼板の幅に対して規定している。すなわち、従来の鋼板のガスジェット冷却装置は、鋼板の両側に円形または多角形の孔の群のノズルを、ノズルの先端部と鋼板との距離をノズル径の１０倍以下として配置し、効率のよい冷却を可能としている。
【０００５】
また、溶融亜鉛メッキ用鋼板ラインの連続焼鈍装置全体の炉長スペースを従来に比べて節約することができるとともに、より高い還元効果及びより大きい冷却速度を得ることができる溶融亜鉛メッキ用鋼板の連続焼鈍装置及び連続焼鈍方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００６】
特許文献２に記載された溶融亜鉛メッキ用鋼板の連続焼鈍装置及び連続焼鈍方法は、高濃度の水素を高速で鋼板表面に吹き付けるガスジェットクーラーを設け、冷却ガスの流速を１００～１９０ｍ／ｓ、その水素ガス濃度２０～８０ｖｏｌ.％としたものである。そして、特許文献２に記載された溶融亜鉛メッキ用鋼板の連続焼鈍装置及び連続焼鈍方法は、冷却における熱伝達率を向上させて、冷却速度を上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００５－３４４１２８号公報
特開２００６－１４４１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の技術には、未だ解決すべき以下のような問題があった。すなわち、特許文献１に記載されたガスジェット冷却措置は、円形又は多角形の孔の群のノズルから噴出される冷却ガスの流速に制限がある。このため、特許文献１に記載されたガスジェット冷却措置は、ノズルから噴出される冷却ガスの流速に限界があり、冷却性能をさらに向上することができない。
【０００９】
特許文献２に記載された溶融亜鉛メッキ用鋼板の連続焼鈍装置及び連続焼鈍方法は、冷却性能を向上させるために高濃度の水素ガスを含んだ冷却ガスを噴射する必要がある。このため、特許文献２に記載された溶融亜鉛メッキ用鋼板の連続焼鈍装置及び連続焼鈍方法は、高額な水素ガスを用いることにより、溶融亜鉛メッキ用鋼板を冷却するためのコストが増加するという問題点を有する。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ノズルから噴出される冷却ガスの噴出速度を超音速とすることにより、大幅に冷却性能が向上した金属帯冷却装置および金属帯冷却方法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】
（【００１１】以降は省略されています）

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