JPH04358028A - 線材コイルのパレットベーキング装置 - 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】本発明は、線材コイルの低温熱処
理装置すなわちベーキング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、割れ感受性の高い高張力鋼等に
は遅れ破壊の問題がある。これらは鋼中の拡散性水素が
応力集中部に濃縮し、水素脆性によって破壊される現象
である。この対策として、鋼中の拡散性水素を放出させ
るためベーキング処理と称する低温熱処理が行われる。 たとえば、最終製品である高張力ボルト等では成形後に
専用熱処理炉で１５０℃〜２００℃でベーキング処理に
よる遅れ破壊防止が行われている。

【０００３】また線材コイルについては、特開平２−２
４０２２１号公報で線材コイルを覆うテント方式のカバ
ー内に複数の熱風発生装置から直接熱風を送り込み、ベ
ーキング熱処理を行う方式が記載されている。この場合
、置き割れを考えると、圧延終了後にできるだけ早くベ
ーキング熱処理を行う必要がある。

【０００４】またベーキング処理は、処理温度は高すぎ
ると鋼材の強度低下を引き起こし、低すぎると拡散性水
素が放出されにくくなる。したがって、材料のベーキン
グ温度をある範囲に制御する必要がある。したがって、
密に巻き取られた線材コイルを均一温度で低温熱処理す
るには数時間必要となる。また生産量が多い場合は、従
来の連続焼鈍熱処理炉、バッチ熱処理炉での対応は設備
規模が膨大となり、実用的でない。

【０００５】特開平２−２４０２２１号公報で記載され
ているベーキング熱処理装置においても、圧延終了後図
１及び図２に示すパレット２と呼ばれるキャリアカー４
専用の運搬台に線材コイルは積み込まれ、ベーキングを
行う場所に運搬され、パレットから線材コイルはクレー
ン等で下ろされて、カバーがかけられてベーキングが行
われる。ベーキング終了後再びクレーン等にてパレット
に積まれ、出荷ヤードにキャリアカーにて搬送される。 またカバー全体がスライドする方式が記載されているが
、熱風発生装置および吹出ダクトをカバーのスライドす
る度にセットと取り外しを行う必要があり、その作業に
手間がかかる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】圧延終了後に素早くベ
ーキング熱処理を行うことができ、しかもベーキング材
料温度を制御できるベーキング熱処理装置が必要とされ
ていた。ベーキング熱処理する際の課題は、■圧延終了
後できるだけ早く、ベーキング熱処理を行う必要がある
。長時間おくと、置き割れ現象が起こり、ベーキング熱
処理が意味をなさない。また線材コイルのハンドリング
をできるだけ少なくし、手間、作業時間を削減する、さ
らにハンドリングによる取りあつかいキズの減少もはか
るものである。■ベーキング熱処理温度は高すぎると、
鋼材の強度低下を引き起こし、また低すぎると拡散性水
素が放出されにくくなる。したがって材料のベーキング
温度をある狭い範囲に制御する必要がある。材料に熱電
対をセットして温度制御するのがベストであるが、実作
業上でいちいち材料に熱電対をセットすることはできな
い。いかにしてこの材料温度をコントロールするかが課
題である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は圧延終了後に素
早くベーキング熱処理を行うことができ、しかもベーキ
ング材料温度を制御できるベーキング熱処理装置に関す
るものである。その要旨とするところは、パレットに複
数の線材コイルを載せたまま、断熱材で外気と遮断され
た建家にキャリアカー等で搬送し、キャリアカーは線材
コイルを積載したパレットを残したまま、退出する。キ
ャリアカーが退出後、扉をしめて、線材コイルとパレッ
トを断熱材によって外気と遮断された空間内で、ベーキ
ングを行う。

【０００８】パレットに線材コイルを積載したまま、ベ
ーキングすることにより、圧延終了後直ちにベーキング
を行うことができ、しかもコイルのハンドリング作業の
手間を省くことができる設備である。また、実験により
線材各部の温度がベーキングルーム温度との相関がある
ことを確認した。この相関関係を把握してベーキングル
ーム温度を制御することにより、線材各部の温度をベー
キングの処理温度範囲内に昇温し、処理温度範囲内でそ
の後数時間保持することができるようにした設備である
。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の詳細を図をもとに説明する。 図１にベーキングルームが３室ある場合の装置全体の概
要図を示す。ベーキングルーム１の扉５を開けて、キャ
リアカー４でベーキングルーム１内に線材コイル７を積
載したパレット２を搬入する。キャリアカーは、熱風ノ
ズル１１と線材コイル７とは位置関係があるため、常に
定位置にコイルを積載したパレット２を置く。その後、
キャリアカー４のみが、退出したのち、ベーキングルー
ムの扉５がしまり、外気と遮断される。この状態で燃焼
室３で、作られた熱風が、熱風ダクト２１によってベー
キングルーム内に導かれ、熱風ヘッダー管１０から熱風
ノズル１１を通って、ベーキングルームに吹き出される
。

【００１０】図２にコイルの二段積みの状態を示す。効
率よく全部のコイルを均一に昇温するために、熱風の上
昇気流も考慮して熱風ノズル１１は一段目のコイルとコ
イルの間及び、一段目のコイルの中央付近に配置する。 コイルに直接熱風を吹きかけないのは、直接熱風の当た
った部分の温度が、その他の部分より温度が高くなり、
１コイル内の温度分布のバラツキが大きくなるのを防ぐ
ためである。熱風は熱風ヘッダー管１０から熱風ノズル
１１により噴出する。熱風ノズル出口付近には、各ノズ
ルの流量バランスをとるための流量調整用ダンパー１２
があり、これによって事前に各ノズルの流量調整を行っ
ておく。

【００１１】図３にシステム系統図を示す。図は、ベー
キングルームが１室の場合を示している。図の装置は吹
き込んだ熱風を循環しないシステムで、ベーキングルー
ムは大気圧より正圧とし、扉部のすきま、および、抜き
孔２０から、熱風は材料、ベーキングルームに熱量を与
えた後抜けてゆく。燃焼制御機構を持ったメインバーナ
ー９を燃焼室３にて燃焼させ、外気吸引口１５より外気
を吸引して、燃焼ガスと混合させて熱風にする。又熱風
ブロワー６を外気吸引口１５に設置した押込み制御方式
でもよい。

【００１２】ベーキングルーム１の温度の制御は、■ベ
ーキングルームの温度計１３により、直接メインバーナ
ー９の燃焼制御を行い、ベーキングルームの温度をコン
トロールする。■温度設定器１４により、メインバーナ
ー９の燃焼制御もしくは外気吸引口１５のダンパー１７
の開度制御を行い設定温度の熱風を発生させる。ベーキ
ングルームの温度計１３により、流量調整弁１９を用い
て熱風の流量を制御することによりベーキングルーム温
度をコントロールする。

【００１３】こうして温度コントロールされた熱風を、
熱風ブロワー６はベーキングルームに吹き出す。吹き出
した熱風によって、材料及びベーキングルーム雰囲気に
熱量が与えられる。吹き出した熱風はその後、扉のすき
ま、抜き穴２０より、外気へ逃げて行く。また、このシ
ステムは、ひとつの燃焼室に対して、ベーキング室を複
数室配置することができる。

【００１４】図４、図５に材料温度とベーキングルーム
温度との関係を示す試験結果を示す。図４は、試験の際
、パレットに積載された線材コイルの各部に設置された
熱電対の測温位置を示す。図５は、ベーキングルーム温
度と線材コイルの各部の温度の関係を示す試験結果であ
る。

【００１５】試験は、ベーキングの代表パターンで行っ
た。材料温度をベーキング温度７５℃〜１０５℃の範囲
に５Ｈｒで昇温し、３Ｈｒ保定する。保定時のベーキン
グルーム温度設定値は９５℃である。パレット上の線材
コイルの各点の温度とベーキングルーム温度との間に強
い相関がある。また、線材コイルの各点の温度のばらつ
きは、２０℃以内であり、ベーキング処理において、全
く問題のない範囲である。この結果から、ベーキングル
ーム温度と材料温度の相関関係を事前に把握することに
より、材料のベーキング温度を用意に管理することがで
きる。

【００１６】

【作用】材料（線材コイル）はパレット２とよばれる搬
送架台の上に荷積みされ、キャリアカー４にてベーキン
グルーム１内に搬送される。キャリアカーのみが室内よ
り退出したのち、ベーキングルームの扉５がしまり、外
気と遮断される。この状態で燃焼室３で、つくられた熱
風がベーキングルームの室内に送風されて、パレットに
材料が載ったまま材料ハンドリングすることなく、直ち
にベーキング作業が開始される。

【００１７】材料温度と室温は強い相関があるので、ベ
ーキングルーム温度をコントロールすることにより、材
料温度を管理することができる。ベーキングルーム温度
は昇温区間とベーキング保定区間とにわけられ、ベーキ
ング保持温度まで昇温され、その後、一定温度に保持す
ることにより、ベーキング処理中の材料温度をコントロ
ールする。

【００１８】

【発明の効果】従来、線材コイルのベーキング作業は、
圧延終了後にキャリアカー等の搬送設備によって作業場
に搬送され、クレーン等により荷降ろし、整列の作業が
行われたのち、テント方式で行われていた。 （１）本発明により、材料の荷降ろし、整列の作業の要
員を省力化することができる。また、材料の荷降ろし、
荷積み作業が省略できるため、コイル結束荷姿のくずれ
防止と、取りあつかいキズを低減することができる。 （２）手間時間を短縮することができることから、圧延
終了後に直ちに、ベーキング作業が開始できるため置き
割れ現象の防止が確実なものとなる。 （３）ベーキングルーム温度と材料温度に強い相関があ
ることを見出し、材料のベーキング温度をベーキングル
ーム温度でコントロールすることにより、ある狭い温度
範囲に材料のベーキング温度を制御することが可能であ
る。これによって温度管理不良による、■ベーキング温
度が高過ぎることによる材料強度の低下を防ぐことがで
きる。■ベーキング温度が低すぎることによる置き割れ
現象を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベーキングルームが３室ある実施例のベーキン
グ装置全体の説明図で、ベーキング作業の材料状態を示
す略図。

【図２】パレットに積載された線材コイルと熱風ノズル
の位置関係を示す略図。

【図３】ベーキング装置のシステムの系統図。

【図４】パレットに積載された線材コイルの各部に設置
された熱電対の位置を示す略図である。

【図５】ベーキングルーム温度と線材コイルの各部の温
度の関係を示す試験結果でのグラフ。

【符号の説明】

１　　　　ベーキングルーム ２　　　　パレット ３　　　　燃焼室 ４　　　　キャリアカー ５　　　　扉 ６　　　　熱風ブロアー ７　　　　線材コイル（材料） ８　　　　燃焼ブロアー ９　　　　メインバーナー １０　　熱風ヘッダー管 １１　　熱風ノズル １２　　熱風流量調整用ダンパー １３　　ベーキングルーム用温度用温度計１４　　温度
設定器 １５　　外気吸引口 １６　　温度パターン設定器 １７　　外気吸引口用ダンパー １８　　燃焼制御装置 １９　　熱風流量調整弁 ２０　　熱風抜き穴 ２１　　熱風ダクト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　扉（５）によりパレットキャリアの搬
   出、搬入を可能とし、かつ外気と遮断された空間を形成
   できるようにしたベーキングルーム（１）と該ベーキン
   グルーム（１）に熱風ダクト（２１）により接続された
   熱風発生装置（３）および熱風ブロワー（６）とからな
   り、線材コイルをパレットキャリアに積載したまま所定
   の熱処理を行うようにした線材コイルのパレットベーキ
   ング装置。
2. 【請求項２】　　線材コイル温度とベーキングルーム温
   度の相関関係をあらかじめ把握しておき、ベーキングル
   ーム温度を制御することにより、線材コイル温度を所定
   の温度域に昇温して保持するようにした請求項１記載の
   装置。