JPH03219008A - 鋼の焼入れ冷却槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は鋼の連続焼入れ装置の液体冷却槽に関するもの
である。

（ロ）従来の技術と問題点 連続焼入炉から出た焼入鋼部品の冷却には、水、油、塩
浴、金属浴が使用されており、これらの冷却媒体は鋼の
種類によって焼入性が異なるので、希望する冷却期によ
り選ばれる。

水冷却を例にとって説明すると、焼入れ部品を加熱後に
水槽に投入したとき、その部品の冷却は、中心部は表面
部より遅れる。この様子を示す冷却曲線は第３図の通り
である。

この曲線を説明する。図中の記号で、ＡＢ間の第ｒ段階
は、焼入部品の表面に水が接触して沸点に達するまでの
間であり、冷却速度は大きい。３０間の第■段階では、
焼入部品の表面が水の薄い蒸気膜で包まれ、蒸気膜を通
して冷却されるために冷却速度は遅い。ＣＤ間の第ｍ段
階では、蒸気膜が破れて水が盛んに沸騰し、冷却が一番
早い。

ＤＥ内の第■段階では、焼入部品の温度が下り、対流に
よるゆっくりした冷却となる。

Ｃへ（特性温度）、Ｄ点（対流段階開始温度）では、部
品を急速に冷却する必要がある。これは、ＴＴＴ曲線（
等温変態曲線）のノーズ付近と緩漫冷却が期待されるＭ
ｓ点付近に相当している。

これらの特性を焼入槽に対応させて持たせるために、従
来より落下シュート内に冷却剤を送入して来た。また１
部品が焼入液中に落下し、続いてコンベアーで焼入槽か
ら送り出されるまでの間に部品の冷却が希望する冷却曲
線に整合するように、各所で流速を変えるなどしてきた
。

しかし、従来はシュート部に送入された液はシュート下
方の口からそのまま槽中に送り出されるために、焼入液
全体としての上記特性に合った温度調節は不正確であっ
た。また、部品の種類が変わったときの温度調節の対応
も困難であった。

（ハ）発明の開示 本発明はＬ記問題点を解決するために、落下シュート内
の冷却剤の循環の回路と、槽全体の冷却剤の循環回路と
を独立させ、その各々において必要とする冷却能力を持
たせ、かつ温度調節を急速冷却部と緩漫冷却部とで別々
に行なうようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

（ニ）実施例 第１図と第２図に示すように、発熱体２を有する雰囲気
炉ｌで加熱され、コンベアー３で運ばれて、冷却水槽５
には連続的に焼入部品１９が雰囲気炉の終端下面に設け
られた落下シュート４を通って落下するので、冷却水槽
の冷却水の温度は次第に上昇する。

水槽温度を一定にするため、従来例と同様に冷却液の温
度調節装置Ａを設けた。即ち、焼入部品１９の水槽への
落下部より後方位置に冷却水噴出口６を設け、この冷却
水噴出口より出た冷却水は部品を冷却後、水槽オーバー
フロー７を径でポンプ８により循環される。この循環回
路中に加熱ヒーター９と冷却器１０を並列に設けて温度
計１５により加熱と冷却を切換えて温度調節を行なう。

２０は焼入部品１９を水槽中で移動し、水槽より送り出
すためのコンベアーである。

前述したように、落下シュート部４は焼入部品の炉から
の落下による昇温と炉内からの熱放射で水温が上昇し、
その一部は蒸気を発生する。この蒸気が炉内に入ると処
理品を酸化するので、蒸気排出口１８から強制的に炉内
雰囲気ガスと共に吸引廃棄する。落下部、特にシュート
４内は常に温度調節された冷却水（２０℃以下）を注水
する必要がある。

本発明は、この調節を正確に行なうために、第２図に示
すように落下口冷却液温度調節装置Ｂの循環回路を冷却
液温度調節装置Ａの回路とは独立に設けた。即ち、焼入
部品の初期冷却を安定させるため、落下シュート４内に
環状の冷却水送入口１１を設け、冷却水をシュートの全
周より内部に向って噴出させ、落下シュート内に落され
た焼入部品と接触せしめ、昇温した冷却水を図に示すよ
うに環状のシュート下部冷却水吸入口１２より直に吸引
し、冷却器１４を径て温度計１６で温度調節して循環さ
せた。

また、焼入部品の重量により冷却が遅いもののために、
焼入部品の落下位置の下方に冷却液噴射口１３を設け、
冷却器１４により冷却された冷却水の一部をこの噴射口
１３より噴出させて、急冷部における冷却効果を更に補
強して、焼入部品の冷却曲線の整合をより容易に調節可
能にとした。

なお、１５は落下口冷却液温度調節装置の回路中に設け
られたポンプであり、１７はこの回路中に設けられた電
磁弁である。

（ホ）発明の効果 上述した通り、本発明になる焼入れ冷却槽は焼入れ部品
が落下するシュート部への噴出冷却液の温度調節と槽内
の全体の冷却液の温度調節を別々に行なうことができる
ので、急冷を要するシュート部と緩漫な冷却でよい冷却
槽全般の温度調節がその要求に従って設定でき、優れた
焼入れができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は雰囲気炉に連ながる冷却槽の説明的な断面図で
あり、冷却槽は鎖線で示されている。 第２図は第１図で鎖線で示される本発明になる冷却槽を
拡大した説明的な断面図である。 第３図は蒸留水（２０℃）中に鋼柱（径１０ｍｍで８０
０℃）を入れたときの冷却曲線を示すグラフである。 符号説明 ｌ−雰囲気炉　２−発熱体　３−コンベアー４−落下シ
ュート　５−水槽　６−水噴射ロアーオーバーフロー　
８−ポンプ　９−加熱ヒーター　１０−冷却器　１１−
水送入口　１２−水吸入口　１３−水噴射口　１４−冷
却器１５−ポンプ１６−温度計　１７−電磁弁１８〜法
気排出口１９−焼入部品 ２０−コンベア Ａ−冷却液温度調節装置 Ｂ−落下口冷却液温度調節装置 特　許　出　願　人　関東冶金工業株式会社代 理 人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱炉に連ながり鋼の連続液体焼入れのための冷却槽に
   して、槽内の冷却液の温度調節と焼入れ部品が落下する
   シュート部への噴出冷却液の温度調節とを独立して行な
   うことを特徴とする鋼の焼入れ冷却槽。