JP4983324B2

JP4983324B2 - パイプ焼入れ装置

Info

Publication number: JP4983324B2
Application number: JP2007071220A
Authority: JP
Inventors: 宣男佐藤; 博池崎; 寿雄大西
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-03-19
Also published as: JP2008231487A

Description

本発明は、パイプ焼入れ装置に関し、特に鋼管の回転焼入れ装置を主体としたパイプ焼入れ装置に関する。

鋼管の回転焼入れ装置は、管周方向の冷却履歴差を最小にするために鋼管を回転させながら、水槽の水に浸漬し、水中のノズルから噴射させた水を鋼管の内外面に吹き付け、急冷するものである（例えば特許文献１参照）。
特開平１１−６１２６５号公報

前記回転焼入れ装置は炭素鋼管の最終熱処理ライン内に設置されている。一方、近年、鋼管の生産計画上、炭素鋼管の熱処理ラインを１３Ｃｒ鋼管の熱処理にも兼用する必要が生じてきた。しかるに、１３Ｃｒ鋼管は冶金的制約から熱処理においてオーステナイト域から空冷することが要求される。しかしながら、前記回転焼入れ装置には、水槽を通らない迂回経路は設けられておらず、かかる空冷用の迂回経路を付設する課題があった。そこで、水を抜いて空にした水槽内の現行通材経路に１３Ｃｒ鋼管を通すという方法を検討したが、水抜きに時間を浪費するほか、また、空水槽内に高温の鋼管を通すのは、空水槽内の各種設置部材の熱損傷の問題や、空水槽内で高温の鋼管の搬送トラブルがあると対応が困難である問題などが生じる可能性が高い。

そこで、本発明は、鋼管が回転焼入れ装置の水を張った水槽を能率よく迂回でき、この迂回経路が最小限の設備変更で形成できるパイプ焼入れ装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決した本発明は、鋼管を回転ローラとピンチローラで挟む鋼管保持手段で鋼管を保持して回転させながら、水槽の水に浸漬し、水中のノズルから噴出させた水を吹付けて急冷したのち、水中中継スキッドを介して循環コンベアに乗せて水中から搬出する回転焼入れ装置に加えて、水面上方で前記回転ローラから前記循環コンベアへ鋼管を受渡しする水上中継スキッドを設けたことを特徴とするパイプ焼入れ装置である。

本発明によれば、最小限の設備変更で、同じ熱処理ラインを炭素鋼と１３Ｃｒ鋼管とで能率よく時分割使用できるようになる。

図１、図２は本発明の装置の１例を示す概略側面図である。図１では焼入れ待機状態（鋼管を焼入れせず通過させる状態も含む）にあり、図２では、鋼管焼入れ中の状態にある。
鋼管保持手段１は、傾転アーム11の先端部を、その上方の架構７に回転可能に装着したシリンダ（傾転アーム用シリンダ）８で傾転駆動可能に支持し、傾転アーム11の先端部には、回転ローラ２のローラ支持枠３を固着するとともに、回転ローラ２と協働して鋼管10を挟み込むピンチローラ４の支持架５をシリンダ（ピンチローラ用シリンダ）６で昇降駆動可能に装着して構成されている。

回転ローラ２とピンチローラ４は、これらローラの回転軸方向（図の紙面に垂直な方向であり、鋼管10の管長方向でもある）に複数配列されている。
ローラ支持枠３には、回転ローラ２を回転させる回転ローラ駆動手段、回転ローラ２への鋼管10の進入を受け止めるストッパ、回転ローラ２からの鋼管の払出しを付勢するキッカー等の付帯装置が搭載されているが、これらは図示を省略した。

待機状態では、シリンダ６、８の後退限（傾転アーム11の水平状態）下で、ピンチローラ５が回転ローラ２から上方に離間し、かつ、回転ローラ２が水槽９の水面上方に設けられた待機位置にある。
鋼管焼入れ中の状態では、シリンダ６、８の前進限（傾転アーム11の傾転状態）下で、ピンチローラ５が回転ローラ２との間に鋼管10を挟みつけ、かつ、回転ローラ２が水槽９内に設けられた焼入れ位置にある。

焼入れ位置にある鋼管10の内面側および外面側には水槽９内に配設された複数のノズル（図示省略）から噴射させた水が吹付けられる。
循環コンベア12は、複数の台座13を無端チェーン14で牽引して前記待機位置の上方と前記鋼管焼入れ位置の下方の両位置間に循環運行させる。
水中に位置する水中中継スキッド15は、焼入れ位置にある時の回転ローラ２から払出（キッカーで蹴り出し）された鋼管10の受取りと、この受取り位置の下方から上方へ通過時の循環コンベア12の台座13への鋼管10の譲り渡しが可能なように配設されている。一方、水面上方に位置する水上中継スキッド16は、待機位置にある時の回転ローラ２から払出（キッカーで蹴り出し）された鋼管10の受取りと、この受取り位置の下方から上方へ通過時の循環コンベア12の台座13への譲り渡しが可能なように配設されている。

なお、入側搬送ローラ20から回転ローラ２までの鋼管移送手段は、鋼管10を入側搬送ローラ２から掬い上げる回転アームリフタ21と、回転アームリフタ21終端から転がり出た鋼管を受けて斜め下方に転がし移動させて待機位置の回転ロール２上に乗り移らせる入側傾斜スキッド21とで構成されている。
また、循環コンベア12から出側搬送ローラ30までの鋼管移送手段は、循環コンベア12の頂部通過時の台座13から転がり出てきた鋼管を受けて斜め下方に転がし移動させる出側傾斜スキッド31と、出側傾斜スキッド31上を転がってくる鋼管を受け止めてゆっくり転がらせるように案内する鋼管受け用シリンダ32と、出側傾斜スキッド31終端から転がり出てきた鋼管を受け取った後、回転移動して出側搬送ローラ30へ譲り渡す回転サドル33とで構成されている。

上記のようなパイプ焼入れ装置を用いた、鋼管（例えば炭素鋼管）の焼入れ処理は、次のように行なわれる。
(A1)図１の状態で、鋼管10を、入側搬送ローラ20から、回転アームリフタ21に次いで入側傾斜スキッド22に乗せて回転ローラ２まで移送する。
(A2)次いで、ピンチローラ４を下げて（シリンダ６ロッド前進による）回転ローラ２とで鋼管を挟み込み、回転ローラ２を回転させて鋼管を回転させつつ、傾転アーム11を下に傾けて（シリンダ８ロッド前進による）図２の状態とし、水中で回転中の鋼管に前記ノズル噴射水を、所定の圧力、流量で、所定の時間吹付けて、急冷を行なう。

(A3)急冷終了後、ピンチローラ４を上げ（シリンダ６ロッド後退による）、鋼管を回転ローラ２から水中中継スキッド15へ払出す。
(A4)その後、鋼管を、循環コンベア12の台座13、入側傾斜スキッド31、回転サドル33に順次乗り換えさせ、出側搬送ローラ30まで移送する。
(A5) 前記(A4)と共に傾転アーム11を上に戻して（シリンダ８ロッド後退による）図1の状態に戻す。

また、鋼管を水冷しない場合は、次の手順で迂回させればよい。
(B1) 前記(A1)と同じ。
(B2) 鋼管を回転ローラ２から水上中継スキッド16へ払出す。
(B3) 前記(A4)と同じ。
すなわち、本発明によれば、焼入れ熱処理ラインを、焼入れしてはならない鋼管（例えば１３Ｃｒ鋼管）に対しても、能率よく時分割で兼用することができ、該兼用のために付設される迂回経路は、必要最小限の設備変更（水上中継スキッドの追加、あるいはさらに若干の付帯部材の位置変更のみ）で形成することができる。

本発明の装置の１例であって焼入れ待機状態（鋼管を焼入れせず通過させる状態も含む）を示す概略側面図である。図１の装置で鋼管焼入れ中の状態を示す概略側面図である。

符号の説明

１鋼管保持手段
２回転ローラ
３ローラ支持枠
４ピンチローラ
５ローラ支持架
６シリンダ（ピンチローラ用シリンダ）
７架構
８シリンダ（傾転アーム用シリンダ）
９水槽
10 鋼管
11 傾転アーム
12 循環コンベア
13 台座
14 無端チェーン
15 水中中継スキッド
16 水上中継スキッド
20 入側搬送ローラ
21 回転アームリフタ
22 入側傾斜スキッド
30 出側搬送ローラ
31 出側傾斜スキッド
32 シリンダ（鋼管受け用シリンダ）
33 回転サドル

Claims

鋼管を回転ローラとピンチローラで挟む鋼管保持手段で鋼管を保持して回転させながら、水槽の水に浸漬し、水中のノズルから噴出させた水を吹付けて急冷したのち、水中中継スキッドを介して循環コンベアに乗せて水中から搬出する回転焼入れ装置に加えて、水面上方で前記回転ローラから前記循環コンベアへ鋼管を受渡しする水上中継スキッドを設けたことを特徴とするパイプ焼入れ装置。