JPH04285127A - 線材コイルの連続焼鈍設備 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、脱スケール等の工程
と同一ラインで、線材コイルの球状化および軟化焼鈍の
熱処理を行う連続熱処理設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
の球状化および軟化焼鈍を行う線材の熱処理設備として
は、圧延された線材をコイル状態のまま焼鈍するものが
一般に知られている。

【０００３】しかしコイル各部位における加熱温度や冷
却温度のムラが大きくなって、熱処理後における線材コ
イルの品質のバラツキが大きくなり、しかも熱処理に長
時間を要していた。また焼鈍前の処理として、熱処理ラ
インとは別のラインにおいて脱スケールを行う必要があ
り、全体の線材製造工程が繁雑になってしまう。

【０００４】なお単線での焼鈍方法もあるが、設備のラ
イン長が長くなったり、伸線用のダイスを通して所定の
コイル径にする必要があった。

【０００５】この発明は前述した事情に鑑みて創案され
たもので、その目的は線材の球状化および軟化焼鈍とい
う熱処理工程における前工程，　即ち矯正や脱スケール
等の作業を同一ライン上で行い、全体の工程を単純にで
きると共に、伸線装置を必要とせずにライン長を短くで
き、また線材の熱処理パターンをきめ細かく設定できる
と共に、線材コイルの品質バラツキを大幅に減少できて
、高品質の線材コイルを製造することのできる線材コイ
ルの連続焼鈍設備を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の線材コイルの
連続焼鈍設備では、ペイオフスタンドからの線材を複数
のロールで粗矯正する粗矯正装置と、その後に線材の脱
スケールを行う脱スケール装置と、その後に湯洗槽およ
び乾燥炉へ送られた線材を複数のロールで螺旋状態にす
る矯正装置と、その後に線材をシャフトへ巻回した螺旋
状態で熱処理炉内を移動させることによって、線材の球
状化および軟化焼鈍の熱処理を行う熱処理装置と、その
後に線材をコイル状に巻き取る巻取り装置とを同一ライ
ン上に設置する。そして線材をペイオフスタンドから脱
スケール装置および熱処理装置に連続して通すことによ
り、線材処理ラインを止めることなく、高能率の熱処理
を行えるようにする。

【０００７】また矯正装置における複数のロールは、熱
処理装置のシャフトが線材を螺旋状態で確実に巻回でき
るように、線材へシャフトと同じ曲率を与えられるよう
に配設して、線材に線材搬送用のシャフト径へ合わせた
曲率を出させる。そして従来のように事前に伸線して曲
率を無くしシャフトへ確実に巻回できるようにする必要
を無くして、あらゆるコイル径でペイオフスタンドにセ
ットされた線材を、シャフトで確実に熱処理装置の熱処
理炉へ搬送できるようにする。しかもこの線材の伸線を
行う必要をなくすことで、伸線装置を設置する必要をな
くして、線材処理ライン全体を短くする。

【０００８】さらに熱処理装置の熱処理炉には、線材搬
送用のシャフトが貫通する複数の処理室を設け、この各
処理室によって加熱および徐冷の熱処理パターンが種々
設定できるようにする。そして線材に対するきめ細かい
熱処理ができるようにして、線材の品質を向上させる。

【０００９】また１コイルずつコイル状のまま熱処理さ
れるのではなく、螺旋状に展開，回転しながら熱処理さ
れるため、一つのコイル内における温度バラツキがなく
なり、品質が均一となる。しかも１リングずつ螺旋状に
送ることで、熱処理時間が短くてすみ高能率で処理でき
るようにしたものである。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の線材コイルの連続焼鈍設備
を図示する実施例に基づいて説明する。

【００１１】連続焼鈍設備１（図１参照）は、ペイオフ
スタンド２から繰り出された線材３を複数のロール４で
粗矯正する粗矯正装置５と、この粗矯正装置５からの線
材３の脱スケールを行う脱スケール装置６と、この脱ス
ケール装置６から湯洗槽７および乾燥炉８へ送られた線
材３を複数のロール４で螺旋状態にする矯正装置９と、
この矯正装置９からの線材３をシャフト１０へ巻回した
螺旋状態で熱処理炉１１内を移動させることによって、
線材３の球状化および軟化焼鈍の熱処理を行う熱処理装
置１２と、この熱処理装置１２からの線材３をコイル状
に巻き取る巻取り装置１３とが同一ライン上に設置され
てなっている。

【００１２】そして矯正装置９における複数のロール４
は、熱処理装置１２のシャフト１０が線材３を螺旋状態
で確実に巻回できるように、線材３へシャフト１０と同
じ曲率を与えるように配設されている。また熱処理装置
１２の熱処理炉１１は、シャフト１０が貫通する複数の
処理室１４を有しており、この各処理室１４で加熱およ
び徐冷の熱処理パターンを種々設定できるようにして、
きめ細かい熱処理ができるようになっている。

【００１３】なおこの実施例でのペイオフスタンド２は
、回転自在となっている支柱の両側に、線材３を２コイ
ル，　即ち他方の１コイルを次回熱処理用として２コイ
ルセットできるように構成されている。

【００１４】脱スケール装置６は、ショットブラスト装
置１５およびその後段の酸洗槽１６からなっている。そ
してショットブラスト装置１５にて未剥離のスケールを
、酸洗槽１６で完全に除去できるようになっている。

【００１５】熱処理装置１２の熱処理炉１１は、炉内を
貫通しており、矯正装置９からの螺旋状線材３を巻回し
ながら軸線方向における一端部から他端部へ移動させる
シャフト１０と、このシャフト１０の端部を支持すべく
の炉外部に設置されたシャフト用支柱１７と、一方の炉
外部の支柱１７に取付けられたシャフト用駆動モーター
１８とを有している。

【００１６】またこの熱処理炉１１は、一個の処理室１
４からなる予熱ゾーン１９と、複数の処理室１４からな
る加熱ゾーン２０と、複数の処理室１４からなる冷却ゾ
ーン２１と、一個の処理室１４からなるシールドゾーン
２２とで大きく四個のゾーンに分かれている。

【００１７】ここで、予熱ゾーン１９およびシールドゾ
ーン２２は、外気と炉内部との雰囲気を遮断する機能を
有しており、窒素ガスパージされている。また加熱ゾー
ン２０および冷却ゾーン２１は、両ゾーン２０，　２１
で１０個のほぼ独立した処理室１４となっているので、
きめ細かな熱処理パターンの設定が可能となっている。 さらに各ゾーン１９，　２０，　２１，　２２内には、
脱炭や浸炭のない雰囲気にするため、雰囲気ガス（ＲＸ
ガス等）が送られていると共に、炉内温度の均一化また
雰囲気の均一化のため撹拌扇２３が設置されている。

【００１８】なお熱処理炉１１内での加熱手段２４は、
電気ヒーターあるいは高周波装置，ラジアントチューブ
等が使用されて、各種の温度設定を行えるように各処理
室１４毎に独立して設置されている。またこの実施例で
の連続焼鈍設備１には、粗矯正装置５の後段にバット溶
接機２５を設置すると共に、矯正装置９の前段に切断装
置２６を設置して、線材３の連続焼鈍を行えるようにな
っている。

【００１９】このような構成からなる連続焼鈍設備１を
使用して行う線材３の熱処理は、次に述べるようにして
行う。

【００２０】まず線材３がペイオフスタンド２から繰り
出され、粗矯正装置５のロール４にて粗矯正され、脱ス
ケール装置６へ送られて脱スケールする。その後線材３
は、湯洗層７で湯洗することにより酸を除去した後、熱
風式の乾燥機８によって乾燥する。

【００２１】次に乾燥機８を出た線材３は、シャフト１
０に巻きつけるため矯正装置９の各ロール４によりシャ
フト１０の曲率に合わせて曲げられ、シャフト１０に螺
旋状に巻きつけられる。なおこの時の線材３の送り速度
は、シャフト１０の巻き付け密度が調整できるように矯
正装置９の各ピンチローラー等は速度可変となっている
。またシャフト１０は、熱処理パータンに応じて回転数
が変化できるようになっており、線材３はその回転によ
り回転しながら搬送されて、熱処理装置１２の熱処理炉
１１へ送られる。

【００２２】次に熱処理炉１１へ送られた線材３は、予
熱ゾーン１９で加熱ゾーン２０へ入る前に予熱される。 そして加熱ゾーン２０での線材３は７００　℃以上にま
で加熱され、また所定温度まで加熱された線材３は冷却
ゾーン２１にて所定の冷却速度にて徐冷される。なおこ
の時の温度管理は、設定値の±５℃以下で管理される。

【００２３】こうして熱処理装置１２の熱処理炉１１で
焼鈍された線材３は、巻取用ピンチローラー２７により
巻取り装置１３へ送られ巻き取られる。

【００２４】このようにして得られた、この発明の連続
焼鈍設備による線材の品質調査結果の一例を、従来のコ
イル焼鈍法と比較した図２および図３のグラフにより示
す。

【００２５】ここでの図２は、線材コイルからランダム
に試験片を採取して行う抗張力の測定結果を示すもので
、横軸に試験片の個数（ｎ）を、縦軸に抗張力（Ｋｇ　
ｆ／ｍｍ２　）をとっている。また図３は、絞り値の測
定結果を示すもので、横軸に試験片の個数（ｎ）を、縦
軸に絞り値（％）をとっている。

【００２６】このように、この発明の線材コイルの連続
焼鈍設備を使用すれば、球状化処理後の抗張力はΔＴＳ
＝２Ｋｇ　ｆ／ｍｍ２　、絞り値はΔＲＡ＝３％となり
、従来法よりも非常にバラツキの小さい焼鈍コイルが短
時間に高能率で製造可能となった。

【００２７】

【発明の効果】■　　ペイオフスタンドからの線材を粗
矯正する粗矯正装置と、その後の脱スケール装置と、そ
の後に湯洗槽および乾燥炉へ送られた線材を螺旋状態に
する矯正装置と、その後にシャフトによる螺旋状態の熱
処理炉内移動によって、線材の熱処理を行う熱処理装置
と、その後にコイル状に巻き取る巻取り装置とが同一ラ
イン上に設置されている。

【００２８】そのため線材をペイオフスタンドから脱ス
ケール装置および熱処理装置に連続して通すことがてき
るので、線材処理ラインを止めることなく線材に対する
熱処理を高能率に行うことができる。

【００２９】■　　矯正装置における複数のロールは、
熱処理装置のシャフトが線材を螺旋状態で確実に巻回で
きるように、線材へシャフトと同じ曲率を与えられるよ
うに配設されているので、線材に線材搬送用のシャフト
径へ合わせた曲率を出させることができる。

【００３０】そのため従来のように事前に伸線して線材
の曲率を無くしシャフトへ確実に巻回できるようにする
必要がなくなり、あらゆるコイル径でペイオフスタンド
にセットされた線材を、シャフトによって確実に熱処理
装置の熱処理炉内へ搬送することができる。なおこの線
材を伸線する必要がないことは、伸線させる装置も必要
ないこととなり、線材処理ライン全体を短くすることが
できる。

【００３１】■　　熱処理装置の熱処理炉は、線材搬送
用のシャフトが貫通する複数の処理室を有しており、こ
の各処理室によって加熱および徐冷の熱処理パターンが
種々設定できるようになっている。そのため線材に対す
るきめ細かい熱処理ができるので、線材の品質を向上さ
せることができる。

【００３２】また熱処理を１コイルずつコイル状のまま
行うのではなく、螺旋状に展開，回転しながら処理する
ので、一つの線材コイル内における温度バラツキを無く
して品質を均一にすることができる。しかも１リングず
つ螺旋状に送ることによって、熱処理時間を短くするこ
とができると共に、熱処理を高能率に行うことができる
ようにしたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の線材コイルの連続焼鈍設備を示す概
略正面図である。

【図２】この発明の連続焼鈍設備と従来のコイル焼鈍方
法とを比較した抗張力の測定結果を示すグラフである。

【図３】この発明の連続焼鈍設備と従来のコイル焼鈍方
法とを比較した絞り値の測定結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１…連続焼鈍設備、２…ペイオフスタンド、３…線材、
４…ロール、５…粗矯正装置、６…脱スケール装置、７
…湯洗槽、８…乾燥炉、９…矯正装置、１０…シャフト
、１１…熱処理炉、１２…熱処理装置、１３…巻取り装
置、１４…処理室、１５…ショットブラスト装置、１６
…酸洗槽、１７…シャフト用支柱、１８…シャフト用駆
動モーター、１９…予熱ゾーン、２０…加熱ゾーン、２
１…冷却ゾーン、２２…シールドゾーン、２３…撹拌扇
、２４…加熱手段、２５…溶接機、２６…切断装置、２
７…巻取用ピンチローラー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ペイオフスタンドから繰り出された線
   材を複数のロールで粗矯正する粗矯正装置と、この粗矯
   正装置からの線材の脱スケールを行う脱スケール装置と
   、この脱スケール装置から湯洗槽および乾燥炉へ送られ
   た線材を複数のロールで螺旋状態にする矯正装置と、こ
   の矯正装置からの線材をシャフトへ巻回した螺旋状態で
   熱処理炉内を移動させることによって、線材の球状化お
   よび軟化焼鈍の熱処理を行う熱処理装置と、この熱処理
   装置からの線材をコイル状に巻き取る巻取り装置とが同
   一ライン上に設置されてなり、前記矯正装置における複
   数のロールは、前記熱処理装置のシャフトが前記線材を
   螺旋状態で確実に巻回できるように、線材へシャフトと
   同じ曲率を与えるように配設されていると共に、前記熱
   処理装置の熱処理炉は、前記シャフトが貫通する複数の
   処理室を有しており、この各処理室で加熱および徐冷の
   熱処理パターンを種々設定できるようにして、きめ細か
   い熱処理が行えるようになっていることを特徴とする線
   材コイルの連続焼鈍設備。
2. 【請求項２】　　粗矯正装置の後段に溶接機を設置する
   と共に、矯正装置の前段に切断装置を設置して、線材の
   連続焼鈍を行えるようにしたことを特徴とする請求項１
   記載の線材コイルの連続焼鈍設備。