JPH0216993Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本考案は熱間圧延した直後の線材を捲取機によ
つて連続したスパイラルリング状に形成し、これ
を順次搬送装置上に載置してリング状の中心をあ
るピツチずらした状態で連続的に移送しながら冷
却する装置に関する。 （従来の技術） 熱間圧延後の線材は鋼のA₃変態点以上の温度
であるから、その顕熱を利用して熱間圧延後の線
材を連続したスパイラルリング状に形成し、該リ
ング状に形成された線材を搬送装置（例えばコン
ベア）上で、リングの中心をあるピツチでずらし
た状態で移送しながら、気体、液体、気液混合体
等の流体を用いて調整冷却する方法、所謂直接パ
テンテイング方式は、昭和39年頃から当業者間で
採用され出した技術として既知であり、なかでも
ステルモアプロセスは当業者間で多く採用されて
おり、例えば特公昭42−15463号で著名である。 上記ステルモアプロセスで代表される直接パテ
ンテイング法は、例えば仕上圧延機で熱間圧延さ
れた線材を水冷装置によつて800℃程度に冷却し
つつ、捲取機で連続したリング状に形成し、冷却
装置をかねた搬送装置に順次載置して、中心をあ
るピツチずらした状態で連続的に移送しながら、
衝風を吹付けて調整冷却するものである。このた
め該方式は、冷却装置（コンベア）を平面から見
ると、中心をあるピツチずらした状態のリング群
から成る線材が発生する。而して、該リング群
は、コンベアの幅方向の断面で見ても平面で見て
も、リングの重なり程度による密度の大小箇所が
発生する。この状態は第７図に平面図を示す如
く、コンベアの両端部では、リングの重なりが多
く、コンベアの単位面積当りの密度も大である。
［本考案ではこれを線密部３Ａと言う］。一方、コ
ンベアの中央付近は第７図に示す如くリングの重
なりが少なく、コンベアの単位面積当りの密度も
小である。［本考案ではこれを線粗部３Ｃと言
う］。又、線密部と線粗部の間を中間部３Ｂと言
う。従つて、線密部は線粗部に比較して冷却速度
が遅くなり、線材リングの断面方向、長手方向に
冷却速度の差異を発生する。 又、リング状の線材は第２図の如く、冷却床に
設けたレールに保持され且つ移動するチエーン５
によつて搬送されるので、該レール４及びチエー
ン５に接した部分の線材リング３群は冷却床２に
設けたノズルから、流体の冷却作用を直接受けな
い部分が発生するため、線材リングの断面方向、
長手方向に冷却速度の差異が発生する。このよう
な冷却速度の差異は、線材リングの各部で変態開
始温度、変態終了温度、変態に要する時間を異な
らせるので、線材各部で組織差が生じ、機械的性
質例えば、引張強さや絞り値に差異が生じ、又、
スケールの厚さ、組成等の性状にも差異が生じ、
所謂線材の品質管理において問題を残すものであ
る。 従来では上述のような背景から、線密部、中間
部、線粗部の冷却を均一化して線材の品質を良好
ならしめる目的で多くの提案をしているが、その
うち本発明に最も近い技術は特開昭51−83043号
公報に記載されるものと考えられる。 （考案が解決しようとする問題点） 線材リングは冷却装置の幅方向に密度が違つて
かつ線の重なり具合がちがうので、線材リングの
中央部は粗密部で外側は線密部となつている。こ
のため特に外側部は風の通りが悪いので、線材の
均一冷却がなされていない。このため線材リング
内の引張強さ（Ｔ・Ｓ）のバラツキがあつた。 これらを解決する方法は前述した如く、特開昭
51−83043号公報に開示されているが、この技術
では冷却ノズルの冷風吹付の方向はチエーン、レ
ール部である。この為にチエーン部に死風帯（線
材リングと搬送手段との接触部分に冷却用流体が
直接作用し難くなる箇所）ができて冷却むらが生
じ効果が少い。 以上の事から本考案の目的とするところは、従
来技術より更に線材の均一冷却を図りかつ線材リ
ング内の引張強さのバラツキを改善し、線材の品
質向上を図る熱間圧延線材の冷却装置を提供する
ものである。 （問題点を解決するための手段及び作用） この考案の上記目的を達成する手段は以下に説
明するように、線粗部、中間部線密部に応じて冷
却流体の噴出量あるいは噴出速度を大きくするこ
とが有効であること、線材リングをレールと直接
接触させて搬送しないこと、及びチエーンと接す
る線材リングの接触部分に冷却流体を吹付けるこ
と、又、線密部は線材リングの外周の吹付け部に
対して45゜〜90゜の吹付角度で外周と内周を交互に
吹付けること、さらに線粗部、中間部は線材リン
グ群の搬送方向と同方向上向きて平行に冷却用流
体を吹付けることにある。 すなわち、本考案の構成は次の通りである。 熱間圧延後の線材を連続したスパイラルリング
状に形成し、該リング状に形成した線材を冷却床
に配設されたレール部、チエーン部を有するコン
ベア上に載置して、上記リングの中心をあるピツ
チでずらした状態で移送しながら、前記冷却床面
より噴出する流体によつて上記線材を冷却する装
置において、 前記チエーン用レール部を長さ方向に分割し、
その分割した間隔に、チエーンの直下より上方へ
冷却用流体を吹付けるようにしたチエーン部ノズ
ル８を設け、前記中心をあるピツチずらして搬送
される線材リング群に生ずる線密部３Ａに対応す
る冷却床装置に、リングの外周方向から冷却流体
を吹付ける線密部用ノズル群１０Ａと、リングの
内周方向から流体を吹付ける線密部用ノズル群１
０Ｂとを交互に配置し、前記搬送される線材リン
グ群に生ずる中間部３Ｂに対応する冷却位置に、
チエーン部の搬送方向と同方向にかつ上向きに中
間部用ノズル９を設けると共に、前記搬送される
線材リング群に生ずる線粗部３Ｃに対応する冷却
床位置に、チエーン部の搬送方向と同方向で上向
きのかつ平行な線粗部用ノズル７を設置したこと
を特徴とする熱間圧延線材の冷却装置である。 以下本考案の具体例を図面に基づいて説明す
る。 第１図において、１はレイングヘツド、２は冷
却床であり通常鋳鉄製である。冷却床２はその長
手方向側に複数に分割して取外し自在になつてお
り、該冷却床２の上に線材リング群３を搬送する
チエーンコンベア５を案内レール６の直上に接し
て設けている。該レール６は第２図に示すとおり
長手方向の定めた部位で分割して間隔を設けてい
る。 チエーン部用ノズル８は上記案内レール６の間
に位置してチエーンコンベア５の直下にあり、冷
却用流体を上方向へ吹付けるようになつている。
従つてチエーン部用ノズル８は、図には示さない
がプレナムチヤンバーからの冷却用流体を第３図
に示すとおり、チエーンコンベア５の直下より矢
印で示す上方向へ吹付けるため、チエンコンベア
５の隙間を通過してその直上に載置している線材
リング群３へ吹付けることにより、死風帯（冷却
用流体がチエーンや案内レール等に遮られて冷却
作用が劣る箇所を差す）の発生を抑制できる作用
がある。これは、線材リング群３の均一冷却の促
進に大きく寄与する。又、該ノズル８から吹付け
る冷却用流体は、チエンコンベア５を線材リング
群の顕熱から保護して熱歪による変形、破損を抑
制する作用もあるので、設備寿命を向上させる。 線密部用ノズル１０Ａ，１０Ｂは第２図に示す
とおり冷却床２の両側に設けている。冷却床２は
線材リング群３の搬送方向で複数に分割されてお
り、線密部ノズル１０Ａ，１０Ｂは、この冷却床
２の分割単位に合わせて第２図に示す如く、線材
リング群３の外周方向から冷却流体を吹付けるノ
ズル群１０Ａと、線材リング群３の内周方向から
冷却流体を吹付けるノズル群１０Ｂを交互に設け
ている。線密部ノズルは上述の如く、交互にノズ
ル群１０Ａ，１０Ｂを設けているから、線材リン
グ群３を形成する線材リングに対しては、第４図
に示す如く、外周及び内周の吹付部に対して45゜
〜90゜の吹付角度で交互に吹付ける。斯様な構成
は線密部の各位置における線材の冷却を効果的に
行ない、線密部の冷却を均一にする作用を発揮す
る。 線粗部用ノズル７は、第５図に示す如く、線材
リング群３の搬送方向と同方向で且つ上向きに構
成している。この搬送方向と同方向上向きの態様
は、冷却用流体の吹付方向角度θは約15゜〜45゜で
あり、中間部用ノズル９を構成する該ノズル９も
同じ態様を示す。 （実施例） 次に、本考案の実施例を説明する。冷却用流体
として衝風を供給する装置は図面に示していない
が、該装置からの衝風（例えば湿度50％、温度40
℃）の空気は、プレナムチヤンバーを経由して、
上記ノズルよりＮm³／Ｈ／送風ブロワ１基の冷風
を送風しかつその時の噴出速度40m／ｓで吹付け
られる。 例えば、第１図に示す冷却床２の全体に亘つて
マクロ的に見ると、衝風の大河が形成されて冷却
に必要な環境を形成し、この中をチエーンコンベ
アのみで線材リング群は図示してはいないが、集
束タブの方向へ0.3ｍ／ｓ〜0.7m／ｓの速さで搬
送されつつ、意図する冷却を行なう。チエーンに
よる線材リング群の搬送中にチエーン部ノズル８
によつて衝風を吹付けられるので、死風帯はほと
んど発生することなく冷却される。又、線材リン
グ群３の線密部の冷却は、線密部ノズル１０Ａお
よび１０Ｂから線材リングの外周と内周に対して
交互に行なうので、その冷却は本考案に係る線密
部ノズルを使用しない方式よりも均一冷却が可能
であり、線材リング群３の機械的性質のバラツキ
を改善できる。 供試材として、第１表に示す組成の硬鋼線材
（5.5mmφ）を線密部で流速40m／secの衝風を吹
付け、本考案装置と本考案の線密部ノズルを使用
しない比較例とを試験した。

【表】 又、第２表に本考案と比較例（Ａ〜Ｅ）の引張
強さ（Kg／mm²）及びバラツキを示す。

【表】 これらの結果を第８図〜第１３図の引張強さの
レーダーチヤートに示す。矢印方向は線材リング
群３の進行方向を示す。又正八角形の半径方向の
距離は引張強さを示し、線材リングのバラツキに
よつては引張強さが線粗部、中間部、線粗部とも
バラツキが見られる。は線粗部、は
中間部、は線密部をそれぞれ示している。 第８図は本考案装置で線密部ノズルを形成する
ノズル１０Ａとノズル１０Ｂを交互に設けた結果
を示す。この図で判るように本考案装置で実施す
れば引張強さのバラツキが最も少なく改善されて
いる事が判る。 これに対し比較例Ａは線密部ノズルを形成する
ノズルをノズル１０Ａのみとした例であり、これ
により線材リング群３のリングは内周方向のみか
ら衝風を吹きつけるため第９図のとおり引張強さ
の低い部分があり、バラツキを生じ品質が劣る。
これは同図で示す通り、は引張強さが高い
が、は低い事を示している。 比較例Ｂは、線密部ノズルを形成するノズルを
ノズル１０Ｂのみにした例であり、これにより製
剤リング群のリングは外周方向のみから衝風を吹
きつけるため、第１０図のとおり引張強さの低い
部分があり、バラツキを生じ品質を害している。
これは図のは引張強さが高いが、は
低い事で明らかである。 比較例Ｃは線密部に対して進行方向及び進行方
向と直角方向でかつ外周方向から衝風を吹付ける
ようにした例であるが、第１１図のとおり、引張
強さのバラツキが大きく、品質を害している。 比較例Ｄは線密部に対して進行方向および進行
方向と直角でかつ内周方向から衝風を吹付けるよ
うにした例であるが、第１２図に示すように引張
強さのバラツキを生じ、品質を害している。これ
はのバラツキが大きい事でも判る。 比較例Ｅは線密部に対して進行方向と同方向か
ら衝風を吹付けるようにした例であるが、第１３
図に示すように引張強さのバラツキを生じ品質を
害している。 このように本考案装置では、在来考えられてい
なかつた線密部ノズルを形成するノズル１０Ａと
ノズル１０Ｂを交互に設けることにより、線密部
の均一冷却を図れる顕著な効果がある。結果をま
とめて第２表に示す。 尚、死風帯の発生程度を試験した結果を第１４
図Ａ，Ｂ，Ｃに示す。この図はチエーンコンベア
を案内する連続したレールの死風帯を改善する目
的で試験のために用いた例を示す。第１４図Ａの
場合、案内レール１０、案内チエーン１１に載置
される線材リング群３との当接面へ傾斜する方向
より衝風が吹付けられるようにしたものである。
又、同図Ｂは死風帯防止ノズルが一部分、チエー
ン案内用レール１０の下方にも延長されている外
は同図Ａと同じ構成である。さらに同図Ｃは死風
帯防止ノズルの構成に加えてチエーン１１と案内
レール１０に対して平行で且つ搬送方向へも吹付
けることができるようにしたものである。 しかるにこれらは第１４図に示す×印の箇所は
死風帯となり、ノズルの吹付け方向の変更程度で
はあまり効果的でないことがわかる。これに対し
第３図に拡大して示す本考案に係るチエーン部同
案内レール部用ノズル８では、チエーンを案内す
るレール６は長手方向で分割して間隔を設け、そ
の間隔にノズル８を設けてチエンコンベア５の隙
間を通過して載置する線材リング群２へ衝風が吹
付けられるように構成しているから、冷却速度が
略均一化され死風帯がほとんど発生していないこ
とがわかつた。 以上のとおり本考案は所期の目的とする、線材
リング群の線密部、中間部、線粗部、チエーン部
の冷却速度を略均一化することができるので、機
械的性質にバラツキが少なくなり線材の品質向上
に極めて有益な効果を発揮する。特に線材リング
群の線密部の冷却速度を改善できることはこれま
で見当らなかつただけに技術的価値は高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の平面図、第２図は第１
図の要部を拡大する平面図、第３図は第２図に示
すレール部、チエーン部の拡大斜視図、第４図は
第２図に示す線密部用ノズルの拡大説明図、第５
図は第２図に示す線粗部及び中間部用ノズルの搬
送方向に切断した断面図、第６図はサイドガイド
を示す。第７図は線材リング群の線材重合状態を
示す平面図、第８図は本考案に係る線密部ノズル
による冷却試験結果を説明する図、第９図〜第１
３図は比較例の冷却試験結果を説明する図、第１
４図Ａ，Ｂ，Ｃは死風帯の発生程度を示す説明
図。 １……レイングヘツド、２……冷却床、３……
線材リング群、４……レール、５……チエーン、
６……分割したチエーン用レール、７……線粗部
用ノズル、８……チエーン用ノズル、９……中間
部用ノズル、１０Ａ，１０Ｂ……線密部用ノズ
ル、３Ａ……線密部、３Ｂ……中間部、３Ｃ……
線粗部、１０……案内レール、１１……案内チエ
ーン、１２……サイドガイド、１３……送風用ブ
ロワー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 熱間圧延後の線材を連続したスパイラルリング
   状に形成し、該リング状に形成した線材を冷却床
   に配設されたレール部、チエーン部を有するコン
   ベア上に載置して、上記リングの中心をあるピツ
   チでずらした状態で移送しながら、前記冷却床面
   より噴出する流体によつて上記線材を冷却する装
   置において、 前記チエーン用レール部を長さ方向に分割し、
   その分割した間隔に、チエーンの直下より上方へ
   冷却用流体を吹付けるようにしたチエーン部ノズ
   ル８を設け、 前記中心をあるピツチずらして搬送される線材
   リング群に生ずる線密部３Ａに対応する冷却床装
   置に、リングの外周方向から冷却流体を吹付ける
   線密部用ノズル群１０Ａと、リングの内周方向か
   ら流体を吹付ける線密部用ノズル群１０Ｂとを交
   互に配置し、 前記搬送される線材リング群に生ずる中間部３
   Ｂに対応する冷却位置に、チエーン部の搬送方向
   と同方向にかつ上向きに中間部用ノズル９を設け
   ると共に、 前記搬送される線材リング群に生ずる線粗部３
   Ｃに対応する冷却床位置に、チエーン部の搬送方
   向と同方向で上向きのかつ平行な線粗部用ノズル
   ７を設置したことを特徴とする熱間圧延線材の冷
   却装置。