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2006-291282-NSC
【公開番号】特開2006-291282(P2006-291282A)
【発明の名称】ガスワイピング装置
【出願人】新日本製鐵株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区大手町2丁目6番3号
【発明者】山田 義博
【住所又は居所】千葉県富津市新富20-1 新日本製鐵株式会社技術開発本部内
背景技術
종래 Wiping시 Edge Over Coating 이 자주 발생되는데 이는 Wiping압력이 Edge부에서 저하되기 때문임.
2003-321757[그림12] : Edge Plate(6)를 Strip으로부터 5mm이내에 설치하여 Wiping압력의 Edge저하를 억제하여
EOC을 방지하는 제안. Strip의 면방향 진동을 감안하면 Edge Plate와 strip이 동일 평면에 배치되지 않으면 효과가 떨
어짐.
특개평9-118971 / 특개평7-173596 : Support Roll을 이용하여 상기 진동을 억제하는 제안.
특개평10-251820 : Edge Plate와 Strip간 거리를 일정하게 유지
특개평10-265930 / 특개평8-232055[그림13] : 보조노즐을 이용하여 EOC를 억제
특개평9-143664 : 보조노즐에 가이드판을 설치하여 Edge압력을 균일하게 제어
2002-30408 / 특개소52-91740[그림14] : 흡입노즐(8)을 이용하여 Edge부 난류를 흡입하여 EOC를 억제
解決 課題
그림12는 Edge Plate를 이용하여 EOC를 방지하는 것인데 Edge Plate와 Strip간극이 5mm이상이면 Edge난류를 안정
화시키는 효과가 떨어지고, 5mm이하인 경우는 Zn의 부착이 잦아짐.
그림13의 보조노즐을 이용하는 경우, 보조노즐의 판측단 압력이 불연속인 상태가 초래되어 조정이 어려우며,
그림14의 흡입노즐을 이용하는 방법은 Gas류가 안정되는 경우와 그렇지 않은 경우가 있어 조정이 어려움.
解決 手段
그림15는 종래의 Edge부근 Gas류를 나타낸 것으로 15(a)는 수직방향을 도시한 것이며 15(b)는 Strip이 있는 부위의
판 충돌류(11)를, 15(c)는 Strip이 존재하지 않는 부위의 충돌분류(12)를 나타낸 것임.
그림11
그림12
그림13
그림14
그림15
분류11과 12의 흐름상태는 매우 다른데 Strip Edge(13)의 충돌분류 라인(10)의 바로 위에서 11과 12의 간섭(14)이
발생하거나, 이 부분에서 박리류(18)가 일어나거나, Strip위 용융금속에 외향 전단력(19)이 작용하여 Edge방향으로
용융금속이 이동, EOC을 일으키는 것임. 박리류(18)의 영향이 미치는 영역은 Edge근방임.
그림1은 본발명 Wiping장치임. Wiping시 기류차폐판(9)을 Slit Nozzle의 상방에 설치함으로써 Strip충돌분류와
Strip외부충돌분류 양쪽에 과류를 형성시켜 흐름의 차이를 감소시킴. 아울러 Edge에서의 기류도 안정화시킴.
1)Wiping Nozzle의 상방, 하방 또는 상하 쌍방에 기류차폐판을 설치함.
2)기류차폐판의 길이는 Strip의 전폭이상으로 설치함.
3)Strip측면에 Edge Plate를 설치함.
4)기류차폐판과 Slit Nozzle 간 Gas토출구를 설치함.
5)기류차폐판과 Slit Nozzle 주변의 공간 양단에 Gas흡인장치를 설치함.
6)Dimension
E : 10δ≦E … (1)
L :δ≦L … (2)
H :3δ≦H≦10δ … (3 )
D :D≦C … (4)
여기서 C는 Strip과 Edge Plate의 간극, D는 Strip의 사행량
Strip의 Edge근방영역은 Wiping Nozzle의 충돌분류와 Strip의 Edge가 간섭을 일으켜 난류를 발생
発明 効果
기류차폐판을 설치하여 판충돌분류와 판외충돌분류의 간섭을 경감시켜 EOC를 억제시킴.
그림1
그림5
実施 形態
図2は、本発明での通板材エッジ近傍でのガス流れを示した図で、図2(a)は通板材に垂直な方向から見た図であり、
図2(b)は通板側面から見た通板材がある断面での板衝突噴流の流れ11を示す図であり、図2(c)は通板側面から
見た通板材がない断面での板外衝突噴流の流れ12を示す図であり、(d)は(a)の平面図である。
この図に示すように、気流遮蔽板9をスリットノズルの上方に設置することで、空間を区切られ、板衝突噴流の流れ11
と板外衝突噴流の流れ12の両方で、渦流れ17が形成され、流れの相違が小さくなった。また、気流遮蔽板9により、
気流遮蔽板9とスリットノズル1とで囲まれる空間内にスリットノズルからのガスが供給されるため、外向き流れが作ら
れ、板衝突噴流の流れと板外衝突噴流の流れの干渉14が外に流されるため、エッジでの流れが安定化した。
図3は、本発明でのスリットノズルの下方の通板材のエッジ近傍領域に気流遮蔽板を設置した場合の通板材エッジ近
傍でのガス流れを示した図で、図3(a)は通板材に垂直な方向から見た図であり、図3(b)は通板側面から見た通板
材がある断面での板衝突噴流の流れ11を示す図であり、図3(c)は通板側面から見た通板材がない断面での板外
衝突噴流の流れ12を示す図である。この図に示すように、気流遮蔽板9をスリットノズルの下方に設置することで、左
右のスリットノズルからの気流の上方向の流れに起因するカルマン渦状の乱流が抑制され、板衝突噴流の流れ11と
板外衝突噴流の流れ12の両方で、流れの相違が小さくなった。
図4は、本発明でのスリットノズルの上下双方の通板材のエッジ近傍領域に気流遮蔽板を設置した場合の通板材エッ
ジ近傍でのガス流れを示した図で、図4(a)は通板材に垂直な方向から見た図であり、図4(b)は通板側面から見た
通板材がある断面での板衝突噴流の流れ11を示す図であり、図4(c)は通板側面から見た通板材がない断面での
板外衝突噴流の流れ12を示す図である。この図に示すように、気流遮蔽板9をスリットノズルの上方に設置した場合
と下方に設置した効果が重なり、左右のスリットノズルからの気流の上方向の流れに起因するカルマン渦状の乱流が
抑制され、板衝突噴流の流れ11と板外衝突噴流の流れ12の両方で、流れの相違が小さくなった。
図5は、本発明での気流遮蔽板の位置関係を示した図で、図5(a)は側面断面図であり、図5(b)は正面断面図であ
る。また、図6は、本発明での気流遮蔽板を有するガスワイピング装置の斜視図である。この図5および図6に示すよ
うに、気流遮蔽板は少なくとも通板材のエッジ近傍領域に設置することで、エッジでの流れが安定化ができたが、気流
遮蔽板を通板材の全幅以上でエッジから外の気流遮蔽板E[m]が(1)式を満たすように設置することで、流れはより
安定化した。ただし、δ[m]は通板材とスリットノズルのギャップ長さとする。
10δ≦E … (1)
通板材と気流遮蔽板の接触を避けるため、気流遮蔽板と通板材の隙間L[m]は(2)式を満たすことが望ましい。
δ≦L … (2)
気流遮蔽板とスリットノズルとの中心間高低差H[m]は(3)式を満たすようにした。この範囲で渦流れ17が安定して
그림2
그림3
그림4
【実施例】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
溶融亜鉛中に1m幅の金属板を浸漬通板させた後、溶融亜鉛の自由表面上に連続的に引き上げ、1m幅の金属板の
通板材を挟んで配置した1mm×1.2m幅のスリットノズルの対から音速で空気の気流21を吹き付けて金属板表面
の溶融金属の厚みを均一に調製するガスワイピング装置において、スリットノズルの上方の少なくとも通板材のエッジ
近傍領域に通板材の表裏に一対の気流遮蔽板を通板材から隙間を開けて設置した。ただし、通板材とスリットノズル
のギャップ長さδ=0.005[m]とした。
気流遮蔽板は通板材の全幅以上でエッジから外の気流遮蔽板E[m]=0.1[m]とした。このときEは(1)式を満たす
ので、流れは安定化した。
10δ≦E … (1)
気流遮蔽板と通板材の隙間L[m]=0.005[m]とした。このときLは(2)式を満たすので、流れは安定化した。
δ≦L … (2)
気流遮蔽板とスリットノズルとの中心間高低差H[m]=0.025とした。このときHは(3)式を満たすので、流れは安定
化した。
3δ≦H≦10δ … (3)
通板材の蛇行しろD[m]は0.005mmであった。通板材の外側に隙間を開けて縦横が60mm×60mm厚み1mm
のエッジプレートを設置した。通板材とエッジプレートの隙間C[m]は6mmとした。Cは(4)式を満たすので、流れは
安定化した。
δ≦C … (4)
配管等がスリットノズル上方にある場合、気流遮蔽板をスリットノズル下方に設置した。δ=0.005[m]であったので、
E=0.1[m]、L[m]=0.005[m]、H[m]=0.025、C[m]=6mmとした。これらは式(1)~(4)を満たすので、
流れは安定化した。さらなる安定化を狙う場合、気流遮蔽板をスリットノズル上下双方に設置した。δ=0.005[m]で
あったので、上下E=0.1[m]、H[m]=0.025、C[m]=6mmとした。上方の気流遮蔽板については、L[m]=0.
005[m]、下方の気流遮蔽板については、L[m]=0.01[m]とした。これらは式(1)~(4)を満たすので、流れは安
定化した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガスワイピング装置を示した図である。
【図2】本発明での通板材エッジ近傍でのガス流れを示した図である。
【図3】本発明でのスリットノズルの下方の通板材のエッジ近傍領域に気流遮蔽板を設置した場合の通板材エッジ近
傍でのガス流れを示した図である。
【図4】本発明でのスリットノズルの上下双方の通板材のエッジ近傍領域に気流遮蔽板を設置した場合の通板材エッ
그림6
그림7
그림8
그림9
그림10