JPS5855220B2 - 鋼線材の多目的インライン直接熱処理設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼線材を熱間圧延時の保有熱を利用して直接熱
処理する装置の改良に関し、特に従来の鉛パテンテイン
グ処理材、空気パテンティング処理材相当の材質を安定
して得ると共に、低合金特殊鋼線材の直接軟化焼鈍、オ
ーステナイト系ステンレス鋼線材の直接溶体化処理をも
行う多目的インライン直接熱処理設備に関するものであ
る。

熱間圧延により製造された従来の硬鋼線材は伸線性、強
度、靭性を向上させるため、伸線加工前に空気パテンテ
ィング（以下ＡＰという）や鉛パテンテイング（以下Ｌ
Ｐという）を行っていた。

最近は熱間圧延時の線材の保有熱を利用して直接熱処理
（以下ＤＰという）が行われている。

しかし、従来行われ、あるいは提案されている各種のＤ
ＰはＡＰ処理材相当の材質は得られるが、ＬＰ処理材相
当の材質が得られるまでには到っていない。

熱間圧延終了直后の線材の冷却過程において熱処理を行
う種々の方法は、すでに多く採用されており、またこれ
らの方法を実施するための種々の装置は多く知られてい
る。

例えば特公昭４６−６６９０号公報においては拡げられ
たワイヤ巻条を冷却する方法及び装置が提案され、又特
開昭５２−１１１８１０号においてはワイヤ特にスチー
ルワイヤの制御された冷却のための装置が提案されてい
る。

しかしながら、従来採用されている方法は、線材を出来
るだけ開いたリング状に配列して空冷する方法が殆んど
で、この方法では冷却能の幅が狭く、硬鋼線材に対して
は冷却の均一性および目的とする冷却速度が共に得られ
ず不充分である。

最近、高張力化、大径化の傾向にあり、特に品質の均一
性を強く要求されるものについては、空冷による方法で
は冷却能力が不足し、熱処理（パテンティング）の効果
が充分に得られない。

又バネ鋼、低合金鋼等急冷すると品質上、好ましくない
鋼種については適用出来ず、別ラインでもって巻取る必
要がある。

更にステンレス鋼に対しては、冷却初期温度および冷却
速度の不足により溶体化処理までには至らない。

本発明の目的は上記従来設備の欠点を解消し、熱間圧延
分の線材を、鋼種サイズ毎に要求される目的に応じた各
種熱処理を可能とした多目的インライン直接熱処理設備
の提供にある。

即ち本発明は、熱間圧延されコイル状に形成された鋼線
材を非同心リング状態で連続的に搬送する搬送コンベア
を、搬送方向に入側、前段、後段及び出側に分離して、
前段搬送コンベアとこれに隣設する保定槽を前面移動台
車に載置し、後段搬送コンベアに保温カバーを付設し、
これに隣接して搬送方向に急冷槽、保定槽を並設して後
面移動台車に載置し、出側搬送コンベアの上下に洗浄装
置を設け、前記各移動台車を搬送方向と交叉方向に移動
可能にしたことを要旨とする。

以下本発明る図面について詳述する。

第１図は本発明装置の平面図である。

第２図は第１図のＡ−Ａ視の断面図、第３図はＢ−Ｂ視
の断面図、第４図はＣ−Ｃ視の断面図、第５図は第４図
の他の実施例の断面図、第６図はＥ−Ｅ視の断面図、第
７図はＦ−Ｆ視の断面図である。

本装置は仕上圧延された線材をうけ入れるレーインヘッ
ド１２、これに直結される巻線機１を有する。

搬送コンベア２は図面右端に示す集束タブ１１に至る。

本発明の搬送コンベア２は入側搬送コンベア２−１．前
段搬送コンベア２−２、後段搬送コンベア２−３及び出
側搬送コンベア２−４に分離されており、前段搬送コン
ベア２−２に隣接して保定槽４を設ける。

前段搬送コンベア２−２の下方には空気冷却装置３が内
設されており、保定槽４とともに前面移動台車８に載置
される。

前面移動台車８は軌上１０上を線材の搬送方向と交叉方
向に移動する。

この移動台車８は、駆動装置及び定位置停止固定位置（
図示していない）により、保定槽４と空気冷却装置３の
いずれかの選択使用を可能にしている。

後面移動台車８− ａは急冷槽５、保定槽６を後段搬送
コンベア２−３の一側に配設して載置し、該後段搬送コ
ンベア２−３の上側には保温カバー９が開閉可能にして
（図は開放状態を示す）付設され、下方には空気冷却装
置３− ａが設けられている。

しかして後面移動台車８− ａは上述の保温カバー９及
び空気冷却装置３− ａを付設した後段搬送コンベア２
−３と急冷槽５及び保定槽６とを載置した軌条１０上を
搬送方向と交叉して移動する。

図示のように後面移動台車８− ａは前面移動台車８の
線材の搬送方向下流に位置して、図示しない駆動装置及
び定位置停止固定装置を内蔵しており、保温カバー９又
は空気冷却装置３− ａと急冷槽５及び保定槽６とのい
ずれかの選択使用を可能にしている。

更に出側搬送コンベア２−４の上下に冷却洗浄装置７を
内設し、集束タブ１１に連結する。

第２図は保定槽４の断面図を示しているが、保定槽４は
前面移動台車８に載置され車輪１７により軌条１０上を
移動可能にしている。

保定槽４には搬送ローラ１５を内設して両壁にバーナー
１６゜１６′を所望箇数設ける。

Ｓは被処理線材を示す。第３図は保湿カバー９の断面図
を示す。

保温カバー９は必要に応じてラジアントチューブ２０゜
２０′を内蔵し軸２１を支点として支持杆２２、固定軸
２３を介して油上シリンダー２４により後段搬送コンベ
ア２−３上に矢印２５に示すように開閉する。

上述の保温カバー９は搬送コンベア２−３に付設されて
ともに後面移動台車８−ａに付設されるが、これに限定
されるものでなく、工場設備のレイアウト上適宜分離設
置することも勿論本発明思想を逸脱するものではない。

第４図は急冷槽５及び保定槽６の断面を示す。

各種は後面移動台車８− ａに載置され、車輪１７によ
り軌条１０上を移動する。

各種の両側に設ける台座３４，３４’に駆動装置３５．
３５’を設け、軸承３３．３３’及びアーム３２，３２
’を介してコーン状ローラー３１．３１’を有する。

Ｓは線材を示す。

各槽内には例えば溶融塩のような液が満される。

槽内の鉄液は必要に応じ機械的手段又は気体吹込手段に
より攪拌される。

又必要に応じて急冷槽５の液は冷却又は加熱され、保定
槽の液は加熱手段で加熱される。

第５図は第４図の他の実施例を示したもので、攪拌のた
めの気体吹込管３０ 、３０’を槽内の底部に設は加熱
又は冷却用配管３６．３６’を設けてもよい。

第６図は冷却洗浄装置７の断面図を示す。

冷却洗浄装置７は、後面移動台車の下流側の出側搬送コ
ンベア２−４の上下に設けられ、該コンベア２４の上方
に噴射ノズル４０を有した水管４１を所要敷設は出側搬
送コンベアー２−４により搬送中のリング状線材Ｓに噴
射ノズル４０より水を噴射し、冷却洗浄を行なう。

尚、冷却洗浄後の水はローラー下部の排水槽４２に貯ま
り、排水管４３により排水される。

第７図は前段搬送コンベア２−２及び後段搬送コンベア
２−３の下方に設置されている空気冷却装置３の側面図
を示し、５０は搬送コンベア２上を搬送されるリング状
線材Ｓに冷風を吹きつける空気ノズル、５１は該ノズル
５０に冷風を均等に分配するための分配箱、５３は送風
機であり移動台車８とは切り離して固定されている。

空気冷却の必要に応じて台車が移動すると、送風機側ダ
クト５７の位置に分配箱ダクト５２が接続部５４にて連
結される。

本発明の装置は上述の構成をとるが、次に作用及び効果
を実施例について説明する。

本発明においては、処理対象鋼種として比較的加工度の
小さい、又高張力を要しない硬鋼材をダイレクトエアー
パテンティング（以下ＤＡＰという）処理し、比較的加
工度の大きい、又高張力を要する硬鋼線材をＬＰ処理相
当の材質を得るダイレクトパテンティング（以下ＤＬＰ
という）処理する。

更にＮｉ系ステンレス鋼線材を溶体化処理（以下ＤＳＴ
という）し、又バネ鋼等の急冷が好ましくない線材を軟
化焼鈍熱処理（以下ＭＡという）するが、これらの熱処
理工程に対応する本発明の各装置の作動は次のように選
択動作する。

即ち本発明をＤＡＰに適用する場合は第１図に示す装置
配列のままで、保温カバー９を開放し、水冷洗浄装置７
の噴射ノズル４０を閉じておき、ａ −ａラインを通過
させる。

換言すれば巻線機１によりリング状に成形された線材Ｓ
は入側搬送コンベア２−１で受けて、非同心リング状で
搬送され、前段搬送コンベア２−２上で空気冷却装置３
ニヨり後段搬送コンベア２−３上で、空気冷却装置３−
ａにより順次搬送されながら空冷され、空気冷却装置
３− ａを出たリング状線材Ｓは出側搬送コンベア２−
４に受けわたされ、集束タブ１１でコイル状に集束され
る。

次に本発明をＤＬＰに適用する場合は、第１図に図示す
る各移動台車８．８−ａを図面上方に移動した状態でリ
ング状線材Ｓを保定槽４、急冷槽５、保定槽６の順でａ
−ａラインを通過させる。

即ち巻線機１によりリング状に成形された線材Ｓを、入
側搬送コンベア２−１で受けて、非同心リング状態で搬
送され、保定槽４の搬送ローラー１５に受けわたされ、
搬送されながら所定の温度に一定時間保定された後、急
冷槽５に入り鉄槽の冷却液によって所定の冷却速度、冷
却温度に冷却された後、保定槽６に入り、鉄槽の液によ
り所定温度に一定時間保定された後に冷却洗浄装置７に
入り搬送されながら上下に設けられた噴射ノズル４０か
ら噴射される水によって、線材表面の付着液が洗い流さ
れた後、集束タブ１１によりコイル状に集束される。

次に本発明をＤＳＴに適用する場合は、第１図に図示す
る前面移動台車８のみを図面上方に移動し、後段搬送コ
ンベア２−３上を保温カバー９で密に覆い、空気冷却装
置３− ａの空気ノズル５０を閉じた状態でリング状の
線材Ｓをａ −ａラインを通過させる。

即ち巻線機１によりリング状に成形された線材Ｓは入側
搬送コンベア２−１で受けて非同心リング状で搬送され
、保定槽４及び保温カバー９を通過する間に所定温度で
一定時間保定された後冷却洗浄装置７で上下設けられた
噴射ノズル４０から噴射される水によって急速冷却され
た後集束タブ１１に集束される。

次に本発明をＭＡに適用する場合は第１図に図示する前
面移動台車８のみを図面上方に移動し、後段搬送コンベ
ア２−３上を保温カバー９で覆い空気冷却装置３− ａ
の空気ノズル５０と冷却洗浄装置７の噴射ノズル４０を
閉じた状態でａ −ａラインを通過させる。

即ち巻線機１によりリング状に成形された線材Ｓは入側
搬送コンベア２−１で受けて非同心リング状態で搬送さ
れ、保定槽４及び保温カバー９を通過する間に許容され
る一定の徐冷速度でもって緩徐冷され、出側搬送コンベ
ア２−４を経て集束装置１１にて集束される。

本発明装置の急冷槽５と保定槽６内の線材搬送機構とし
て第４図及び第５図にはコーン状ローラー３１を採用し
た例を示したが、この理由はコーン状ローラー３１のロ
ール軸受及び駆動装置が酸化、腐蝕等の損害を受けるこ
となく、また液槽側面を軸部が貫通することもないので
液漏れ防止シ−ルの必要がなく、設備寿命が長く、メン
テナンス性にも優れているからである。

しかしながら該搬送機構は上記実施例に限定されること
なくチェーンコンベアやローラーコンベア等を用いるこ
とも差し支えない。

本発明は以上のような構成のインライン直接熱処理設備
であるから熱間圧延ラインで製造される殆ど全サイズ、
全鋼種の線材に対し、目的に応じ本＊た各種熱処理を最
適の条件で行なうことができる。

また従来設備の如く各冷却方式毎に膨大な設備を要する
ことなく共通の巻線機及び集束装置を使用するコンパク
トな設備で各種多目的熱処理を行うことができ、工業的
に高い効果のあるものである。

次に本発明装置を使用した熱処理による材質改善効果を
第１表に示す。

第１表に示すごと〈従来オンラインで実施されていた熱
処理効果と殆ど同様の材質が得られており、品質的にも
充分対応でき得る設備であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の平面図、第２図は第１図ＡＡ視の断面
図、第３図は第１図Ｂ−Ｂ視の断面図。 第４図は第１図Ｃ−Ｃ視の断面図、第５図は第４図の他
の実施例を示す断面図、第６図は第１図Ｅ−Ｅ視の断面
図、第７図は第１図Ｆ−Ｆ視の断面図をそれぞれ示す。 １・・・・・・巻線機、２・・・・・・搬送コンベア、
３・・・・・・空気冷却装置、４・・・・・・保定槽、
５・・・・・・急冷槽、６・・・・・・保定槽、７・・
・・・・冷却洗浄装置、８・・・・・・移動台車、９・
・・・・・保温カバー １０・・・・・・軌条、１１・
・・・・・集束タブ、１２・・・・・・レーインベッド
、１５・・・・・・搬送ロー−ｙ−１１６・・・・・・
バー１−−、１７・・・・・・車輪、２０・・・・・・
ラジアントチューブ、２１・・・・・・軸、２２・・・
・・・支持杆、２３・・・・・・固定軸、３１・・・・
・・コーン状ローラー ３２・・・・・・アーム、３３
・・・・・・軸承、３４・・・・・・台座、３５・・・
・・・駆動装置、４０・・・・・・噴射ノズル、４１・
・・・・・水管、４２・・・・・・排水槽、４３・・・
・・・排水管、５０・・・・・・空気ノズル、５１・・
・・・・分配箱、５２・・・・・・ダクト、５３・・・
・・・送風機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱間圧延されたコイル状に形成された鋼線材を非同
   心リング状態で連続的に搬送する搬送コンベアを、搬送
   方向に入側、前段、後段及び出側に分離して、前段搬送
   コンベアとこれに隣接する保定炉を前面移動台車に載置
   し、後段搬送コンベアに保温カバーを付設し、これに隣
   接して搬送方向に急冷槽、保定槽を並設して後面移動台
   車に載置し、出側搬送コンベアの上下に冷却洗浄装置を
   設け、前記各移動台車を搬送方向と交叉方向に移動可能
   にしたことを特徴とする鋼線材の多目的インライン直接
   熱処理設備。