JPH0344128B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は鋼管の冷却方法に関するものである。 〔従来技術〕 鋼管を高張力化、高靭性化あるいはその他の高
級化処理する一つの方法として、他の鋼材製品と
同様に焼入、焼戻処理が行なわれている。 鋼管の焼戻処理工程において、近年、製造ライ
ンのコンパクト化、短尺化から焼戻鋼管の放冷冷
却中に、材質性状に変化のない温度域（200〜300
℃以下）より水冷却し、常温付近まで冷却する水
冷床設備を設置するラインが増加している。 その鋼管焼戻工程を図により簡単に説明する
と、第３図において、焼戻用加熱炉１により所定
温度まで加熱された鋼管２は加熱炉１から搬送ラ
イン３へ払出され、鋼管長手軸線方向（縦送り）
に搬送され、その後、主に鋼管の真円度及び外径
寸法を仕上げることを目的とする定型機４を経
て、次に主に鋼管の曲りを矯正することを目的と
する矯正機５により鋼管を回転搬送しつつ矯正
し、冷却床６へ払出される。 以上のような工程を経て焼戻処理される鋼管
は、前記加熱炉１で概略500〜700℃位の温度に加
熱されるため、処理する鋼管の外径，肉厚及び搬
送時間等の諸条件によつて多少の温度の変動はあ
るが、前記冷却床６の入口で鋼管温度は約300〜
500℃程度あり、次工程となる精整あるいは検査
工程へ搬送するため、前記冷却床６上で常温まで
冷却される。 水冷却帯７は、冷却床６上において処理する鋼
管の外径肉厚等サイズ及び当該ライン能力より、
処理鋼管の材質変化の生じない温度域（概略200
〜300℃程度）から水冷却できるように前記冷却
床６上の適当な位置に設置される。 しかしながら、従来より実施されている一般的
な方法では以下に示す問題があつた。その問題を
第４図，第５図によつて説明する。 第４図，第５図は前記水冷却帯構造を詳細に示
した図であつて、鋼管の長手方向軸線の任意点に
於てその垂直方向に切断した面を見たもので長手
方向では同一構造である。また第４図は、処理す
る鋼管の搬送方法として、連続流れ搬送を主旨と
するチエンコンベア方式のものを、第５図は同様
に搬送方法としてウオーキングビーム方式を採用
した例を示したものである。初めにこの水冷却帯
での搬送及び処理の手順を図に従つて説明する。 まず第４図に於て前段放冷却（大気中）帯２０
で水冷却しても品質上差支えない温度まで冷却さ
れた鋼管２は、逆転コンベア１２及びドツグ１４
によつて回転支持されながら連続的に搬送コンベ
ア１３により横方向へ送られて水冷却帯７内へ送
られる。水冷却帯７内では、上部水冷ヘツダー８
及び下部水冷ヘツダー９によつて予め所定量の冷
却水が噴射されており、鋼管２はこの水冷却帯７
内を通過して必要温度まで冷却され連続的に下工
程へ払出される。一方、第５図に於ても、鋼管２
が固定ビーム１７に保持され移動ビーム１８によ
り固定ビーム１７の鞍部の１ピツチ、あるいは任
意数ピツチで搬送され、前記第４図に示した順序
と同様に所定温度まで冷却される。これらの従来
方法での最大の問題点は、第６図に示す通りであ
り、第６図は被冷却鋼管が前記水冷却帯７内に侵
入する時点での前記鋼管の曲り挙動を示した図で
ある。 すなわち、従来技術では、鋼管２が水冷却帯内
に侵入する時、上部水冷ヘツダー８及び下部水冷
ヘツダー９により連続して冷却水が噴射されてい
るため、鋼管２の円周方向に水冷部２８及び非水
冷部２９を発生させ、これによつて発生する鋼管
の円周方向温度差で鋼管２に曲りを誘発し、搬送
トラブルを引起したり、また冷却後に残留曲りを
生じせしめ、冷却後に鋼管を再矯正する必要が生
じ、更に材質によつては再熱処理が必要となるな
ど、鋼管の品質上重大な問題があつた。 この対策として、鋼管の前記水冷却開始時に於
る円周方向温度差を軽減するために、例えば特開
昭59−140330号公報の如く鋼管の冷却中の回転速
度を上げる方法や搬送コンベア１３のスピードを
上げる方法があるが、このために搬送に必要な動
力が著しく増加したり、また鋼管の回転速度また
は搬送速度をあまり速くすると、かえつて鋼管の
ばたつきが発生して搬送状態が不安定になるとい
う欠点がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は鋼管を冷却する際に生じる種々の問題
点を解消するもので、特に冷却曲り防止に有利な
鋼管の冷却方法を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、従来一般的に行なわれていた冷却方
法による問題を背景に鑑みてなされたものであつ
て、本発明の要旨は、鋼管を横送りに搬送し、該
鋼管の上部および下部より冷却水を噴射して鋼管
を冷却するに際し、鋼管が水冷却帯内に侵入する
時、一時的に上部水冷ヘツダーおよび下部水冷ヘ
ツダーの水を停止し、鋼管が完全に水冷却帯内に
侵入した後、鋼管の搬送に連動して上部水冷ヘツ
ダーおよび下部水冷ヘツダーから冷却水を鋼管に
向かつて噴射し、鋼管の全周を冷却するように冷
却水を間欠噴射することを特徴とする鋼管の冷却
方法にある。 すなわち、本発明は、鋼管の搬送中に冷却水を
噴出したままにすると、どうしても第６図に示し
たように、水冷却帯入口で鋼管の円周方向に温度
差を発生させ、これが鋼管曲り誘発の原因となる
ため、鋼管が前記水冷却帯内に侵入する時、一時
的に上部水冷ヘツダー及び下部水冷ヘツダーの水
を止め、鋼管が完全に水冷却帯内に侵入した後、
水冷を開始する冷却水の間欠噴射を行ない、この
ようにして鋼管の円周方向の温度差発生を回避さ
せるものである。 なお第１図に示すように、搬送コンベア１３が
ピツチ搬送でない場合、すなわち連続搬送であつ
ても、鋼管２が水冷却帯７内に侵入する直前よ
り、前記の方法と同様に上部水冷ヘツダー及び下
部水冷ヘツダーからの冷却水噴出起動及び噴出停
止動作の反復により間欠噴射を行なえば、本発明
の機能効果と何ら変らない結果が得られる。 また冷却中の鋼管を放冷時と同様に回転冷却す
るのが望ましい。鋼管を回転させないで冷却する
と、第１図に示した上部水冷ヘツダー８及び下部
水冷ヘツダー９の冷却水が、鋼管のサイズによつ
ては鋼管の側面に到達しないで冷却が不充分とな
り、鋼管に円周方向の温度差を発生させる。この
温度差発生を回避させるために鋼管に与える必要
回転数は、鋼管サイズによつて異なるが放冷時と
同様に毎分１〜10回転程度である。 〔実施例〕 以下、本発明を図によつて詳細に説明する。 第１図は本発明を実施して鋼管を冷却する際の
冷却帯を鋼管長手方向軸線に対し垂直方向に切断
した断面より見た図で、鋼管長手方向には同一構
造である。まず処理される鋼管が間欠的に搬送さ
れる時を例にあげその工程を説明する。加熱炉に
よつて所定温度に加熱され、矯正機等を通されて
前工程より搬送（図の紙面に対して垂直方向搬送
り）されてきた鋼管２は、冷却床の入側の側方の
搬送ロール２１上で一旦停止し、払出キツカ２２
により冷却床上に払出され、この時、停止して待
機する搬送コンベア１３及びドツグ１４により保
持される。 搬送コンベア１３と逆方向に循環される逆転コ
ンベア１２は、常時運転されて冷却床における搬
送コンベア１３上の鋼管２を連続して回転させ
る。搬送コンベア１３上の鋼管２を回転させない
と、放冷中の鋼管に円周方向温度差（多くは円周
方向の上面および下面の温度差）を発生させた
り、また鋼管の端曲りの原因となるので、鋼管２
を回転させる必要がある。鋼管２に与える回転数
は鋼管のサイズにより異なるが毎分１〜10回転程
度の回転を与える。勿論これ以上の回転を与えて
も、鋼管に庇を発生させることなく鋼管を安定状
態で搬送できる範囲であれば、鋼管の回転数を増
加させてもよい。 次に一定間隔で配置された多数のドツグ１４を
備えている搬送コンベア１３を、ドツグ１４の単
一ピツチもしくは任意数ピツチ分だけ起動運転
し、順次前工程よりの鋼管２を冷却床上へ受入
れ、水冷却しても材質上差支えない温度まで鋼管
２を放冷却帯２０上で回転冷却する。一方、水冷
直前温度まで放冷された鋼管２Ａは前記前工程よ
り送られてくる鋼管２に同調してドツグ１４の単
一ピツチまたは任意数ピツチ搬送され、水冷却帯
７内の２Ｂの位置まで搬送される。この時、水冷
却帯７内の上部水冷ヘツダー８のノズル１５及び
下部水冷ヘツダー９のノズル１５からの冷却水噴
射は、鋼管２Ａの搬送中は停止され、前記鋼管２
Ａが水冷却帯７内に完全に送り込まれた直後、す
なわち鋼管２Ａの円周方向全域に冷却水を噴射で
きる位置２Ｂに鋼管が到達したとき、冷却水の噴
射が開始されて、水冷却が開始される。 このようにして、前工程からの鋼管２の冷却床
への受入れに同調して間欠的に連続運転が行なわ
れる。なお搬送モータ２５及び冷却水開閉バルブ
２７の起動停止制御はコントローラ２６を介して
行なわれる。 水冷却帯７において冷却された鋼管は、払出キ
ツカ２４により搬送ロール２３上に払出される。
なお第１図において、１９は水飛散防止用カーテ
ンである。 次に本発明を実施して鋼管の冷却を行なつた具
体例について説明する。 前記第１図に示した回転横送り方式の水冷却床
に於て、第１表に示す仕様に基づいて前記被冷却
鋼管が水冷却帯に侵入する時に、上部水冷ヘツダ
ー及び下部水冷ヘツダーよりの冷却水噴射を停止
し、前記鋼管が完全に水冷却帯内に侵入してか
ら、前記上部水冷ヘツダー及び下部水冷ヘツダー
より冷却水が噴出するように、鋼管の搬送と冷却
水噴射起動とをマツチングさせ、一連の焼戻操業
を実施した。その結果、搬送中の鋼管の曲りは全
く発生せず、安定した操業を実施することができ
た。

【表】

〔発明の効果〕

本発明によれば、鋼管２の円周方向の水冷開始
タイミングが全周にわたつてほぼ同時に行なわれ
るので、鋼管全周の均一な冷却が可能になり、そ
のため鋼管の曲りや品質不良を発生させることな
く、安定した冷却操業を行なうことができる効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施して鋼管を冷却する場合
の冷却帯の状態を示す縦断正面図、第２図は本発
明の方法における冷却水の間欠噴射状態を示す説
明図である。第３図は鋼管の焼戻処理工程を示す
概略側面図、第４図および第５図は従来の鋼管の
冷却方法を説明するための縦断正面図、第６図は
鋼管の冷却時の曲り挙動を示す説明図である。 図において、１は鋼管、７は水冷却帯、８は上
部水冷ヘツダー、９は下部水冷ヘツダー、１２は
逆転コンベア、１３は搬送コンベア、１４はドツ
グ、２０は放冷却帯、２１は搬送ロール、２２は
払出キツカ、２５は搬送モータ、２６はコントロ
ーラ、２７は開閉バルブである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼管を横送りに搬送し、該鋼管の上部および
   下部より冷却水を噴射して鋼管を冷却するに際
   し、鋼管が水冷却帯内に侵入する時、一時的に上
   部水冷ヘツダーおよび下部水冷ヘツダーの水を停
   止し、鋼管が完全に水冷却帯内に侵入した後、鋼
   管の搬送に連動して上部水冷ヘツダーおよび下部
   水冷ヘツダーから冷却水を鋼管に向かつて噴射
   し、鋼管の全周を冷却するように冷却水を間欠噴
   射することを特徴とする鋼管の冷却方法。