JPS5887231A

JPS5887231A - 鋼板連続焼入れ方法および装置

Info

Publication number: JPS5887231A
Application number: JP18632581A
Authority: JP
Inventors: Sadao Ebata; 江端　貞夫; Seiji Bando; 板東　清次
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1981-11-20
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1983-05-25
Also published as: JPS6219485B2

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】本発明は鋼板を冷却槽内へ通過させて連続的に焼入を施
す鋼板連続焼入れ方法および装置に関す行うためＫは鋼
板の表面と冷却水との相対速度を大きくする必要がある
。このため従来、加圧した冷却水をノズルから噴射して
鋼板狭面へ衝突させる冷却手段が採用されている。

しかしこの冷却手段によ、ゐ場合には冷却水を高圧にす
るための設備が大型となシ冷却水使用量が膨大とヵ、。

。ア、焼九置、８高価アあ、と共Ｋｍ転軽費が増大する
不具合を有している。更に冷却水使用量の増大にともな
い、給水配管が太くなるために配管の占有空間が大きく
な夛、焼入装置の高さ、長さを増大する必要があるばか
シでなく、配管およびこれらの内部の重量が大きくなシ
７レーム等を補強する必要がある。これに加えて一１並
列する配管のピッチが大きくなって噴射水流密度を多く
することが困難となシ冷却能力を低下せざるを得なくな
る。また冷却水ノズルの目１ｌＩｉ１ｔシによって焼入
れが不均一となシ、目結マシ時の補４１−に要する時間
、費用が増大する欠点を有している。

これら欠点を解消すべく、発明者は先に、内部を鋼板が
通過して冷却される貯水槽と、この貯水槽中に設けられ
冷却水を鋼板の移動方向又は移動方向と逆方向へ移動さ
せる羽根車とを有する鋼板連続焼、に１置を発明し、特
許出願した。（脣ＪＩＩ！ｌ昭５５−１６７１０２）こ
の発明に係る焼入れ装置において、第１および第２図に
示すように、羽根車３２．３４は該羽根車をほぼ覆う羽
根車箱５６゜５８の中で回転され、これによって冷却水
を攪拌移動させ、冷却水は該羽根車箱にそれぞれ設けら
れた給水支管６０，６２および給水主管６４．６６から
直接供給されるようになっている。また、この冷却水は
第２図に示すように、ロール１６．１８の周囲を矢印り
、Ｍの方向すなわち鋼板１２の幅方向へ移動し、矢印Ｎ
に示すように貯水槽１０の側壁からオーツセーフ０−に
排出される。

しかし、この焼入れ装置において給水主管６４゜６６お
よび給水支管６０，６２が各羽根車箱それぞれに設けら
れているため、従来に比し改善されてはいるものの、な
お装置全体の構造が複雑となりかつ高価となる。、ｔた
、冷却水が鋼板１２の幅方向への流れ（矢印り、Ｍ）を
生じ、従って鋼板１２０幅方向について均一な冷却が行
なえないという恐れがある。また、貯水槽１０内に供給
された水が全て貯水槽１０の側壁からオーバーフローし
て排出されるため、貯水槽１０の内部で上下方向に冷却
水の流れを生じ、鋼板１２の上２面と下面が均一に冷却
されないという恐れがある。

本発明は、かかる問題点に鐘み、装置の構造をより簡素
化するとともに装置全体の大型化を防ぎ、かつ鋼板の上
下面及び鋼板の幅方向について冷却機能を均一化するこ
とを目的とするものである。

本発明は、上記の目的を達成する丸めに、貯水槽内に鋼
板を通過させて鋼板を連続的に焼入れする鋼板連続焼入
れ方法において、貯水槽の鋼板より上部の冷却水を貯水
槽の上部から供給すると、ともに排出し、貯水槽の鋼板
より下部の冷却水を貯水槽の下部から供給するとともに
排出することとし、これによって貯水槽内の冷却水が、
鋼板よプ上部についてはこの上部側で循環され、鋼板よ
シ下部については、この下部側で循環され、従って、冷
却水が鋼板の上下に瓦って鉛直方向に移動するのを防止
するようにしている。一本発明はさらに前述の冷却水の貯水槽内にお妙る鉛直方
向の流水を検出し、冷却水の給排水量を調節して前記冷
却水の鉛直方向の流れを防止するようにしたものである
。

以下本発明の実施例を図面に従い説明する。

第３図に示される如く本実施例に係る連続焼分へ貯水槽
１０には長手方向両端部に矩形開口１４がそれぞれ設け
られて鋼板１２の出入口となっている。

貯水槽１０の外部には鋼板の出入口である開口１４に対
応して給水管７４が鋼板１２の上下に配置されている。

これらの給水管７４は給水主管６４と平行とされておシ
、スリットノズル７６が連結されて図示、しない給水源
からの圧力水７８を開口１４に向けて噴出するようにな
っている。

貯水槽１０内には第４図に４示される如く複数個の上ロ
ール１６および下ロール１８が適宜間隔を置いて配置さ
れてお）、両端部はそれぞれ軸受装置２０．２２によｐ
軸支されている。これらのロール１６，１８の軸心は水
平とされると共にそれぞれ貯水槽１ｏの長手方向と直行
する方向に配置されている。これらのロール１６，１８
の−１ｍｌは軸受装置２０．２２を貫通して貯水槽１ｏ
の外部へ突出しておシ、継手２４．２６を介して原動機
２８．３０へ連結され、これらの原動機によ〕ロール１
６．１８がそれぞれ回転されるようになっている。この
回転方向は上胃−ル１６と下ロール１８とがそれぞれ逆
方向（第３図矢印ＡＢ方向）七されておシ、両ロール間
に鋼板１１２を挾持して鋼板１２を貯水槽の長手方向へ
移動するようＫなっている。（第３図矢印Ｏ方向）これらの複数個の上ロール１６間および下ロール１！間
にはそれぞれ羽根車３２．３４が軸支されてこれらの軸
心がロール１６，１８の軸心と一平行とされている。こ
れらの羽根車３２．３４は第３．５図に示される如く回
転軸３６．３８の外周から放射方向に等間隔で突出され
た４枚の羽根板４０を有しておシ、これらの羽根板４０
と鋼板１２の表面との間隔は数１０■以下とされて冷却
水４２が羽根車の軸方向、すなわち搬送される鋼板の幅
を方向に移動することによる焼　不均一を解消するように
なっている。

これらの羽根車３２．３４の回転軸３６　、３８は第５
図に示される如くそれぞれ軸受装置４４゜４６で支持さ
れておシ、回転軸の一端はξれらの軸受装置を貫通して
貯水槽１０の外部へ突出している。この突出した一転軸
端部は継手４８．５０を介して原動機５２．５４へ連結
されておシ、これらの原動機の駆動力で羽根車３２．３
４がそれぞれ回転されるようにガっている。この回転方
向は上ロール１６の関に配置される羽根車３２がこれら
の上ロールの回転方向と逆方向（矢印り方向）であ夛、
下ロール１８０間に配置される羽根車３４がこれらの下
ロール１８の回転方向と逆方向（矢印Ｅ方向）である。

すなわちこれらの羽根車の回転によって羽根車と鋼板１
２との間の冷却水は鋼板１２の実送方向（矢印０方向）
と反対方向へ移動するようＫなっている。またこれらの
羽根車３２゜３４の外周速度は鋼板に対して相対的に２
簿／ｓｅｃ以上の速度になるように原動機５２．５４の
Ｓ動力が設定されている。

羽根車３２の上部および羽根車３４の下部には、それぞ
れ貯水槽１０の天井板８０および底板８１に固定された
断面が円弧状の羽根車ガイＰ９０゜９１が設けられ、こ
れら羽根車ガイド９０．９１は冷却水の羽根車３２，３
４の周囲における流れを規制し、よって羽根車３２．３
４が回転する場合に冷却水が効率良く攪拌されるように
なっている。天井板８０および底板８１には、鋼板１２
０幅方向に一列にそれぞれ複数本の給水支管６０゜６２
の一端が連接され、天井板８０．底板８１にそれぞれ設
けられた給水口８９．８９を介して貯水槽１０内に連通
されている。これらの給水支管６０．６２の他端はそれ
ぞれ一本づつの給水主管６４．６６へ連通されており、
これらの給水主管が図示しないそれぞれの流量調節弁を
介し冷却水供給源へ連通されている。従って給水支管６
０゜６２はそれぞれ給水源からの冷却水を貯水槽１０へ
圧送するようになっているが、給水主管６４゜６６の大
きさ、給水支管６０，６２の本数は貯水槽１００幅方向
へ均一に冷却水を供給して鋼板幅方向に冷却ムラのない
均一な冷却を生じさせあに圧熱に３昇温して焼九果を妨
げない程度となっている。また冷却水圧力は０．５ｋｇ
／ａＡ程度でよい。

また、貯水槽１０の天井板８ｏには、適宜箇所において
、待に貯水槽１ｏの幅方向に均等にＰｆｒ定の面積を有
する溢流口８２が設けられ、この溢流口８２から冷却水
が上方に溢流するようになっている。貯水槽１００両側
壁８６は天井板８０よりも上方に延在し、これによって
天井板８０の上におけ部を構成している。。前記両側壁
８６の天井板８０よシも上方Ｋｍ在した部分に線１．そ
れぞれ第４図に示すよりに排水ｊ１８５．８５が形成さ
れ、前述の溢流口８２から溢流した冷却水はこれら排水
窓８５．８５から両側に矢印Ｎで示すように排出される
ようになっている。

貯水槽１０の底板８１には、適宜箇所において、特に貯
水槽１０の幅方向に均等に排水口８８が設けられ、この
排水口８８には誼排水口８８の開口面積を調節するゲー
ト８３が設けられている。更に詳しくは、ゲート８３は
排水口８８から下方に突出して設けられ、かつ排水口８
８と同藺積、同間隔の開口を侑する調節板８４を摺動自
在に有する。従って、この調節板８４を摺動させること
によシ、排水口８８の開口面積を貯水槽１００幅方向に
ついて均等に＠節することができるようになっている。

この調節板８４の一端は貯水槽１０の一方の側壁８６を
貫通して外方に突出され、該調節板８４を摺動させる駆
動装置１０２に連結されている。この駆動装置１０２は
電気的に接続された制御器１０１を介して水流検出器１
００によって駆動されるようになっている。水流検出器
１００は貯水槽１０の側壁８６を貫通して鋼板１２０側
部の位置、すなわち貯水槽１Ｇの上下方向略中央部に位
置され、貯水槽１０内の冷却水の鉛直方向の実質的な流
れを検出し、駆動装置１０２を制御するようになってい
る。なお、水流検出器１００は少なくとも一ケ所に設け
ることによシ所望の効果を得ることができるが、適宜そ
の数を増せばそれ゛だけ精度の高い制御が可能となる。

を九、制御器１０１は給水主管６４．６６の流量調節弁
（図示省略）にそれぞれ接続され、給水量をそれズれ制
御できるようになっている。

次に作用を説明すれば、原動機２８．３０の駆動によシ
鋼板１２を矢印０方向へ移動させると共に図示しない給
水源から給水主管６４．６６および給水支管６０，６２
を通して貯水槽１０内へ冷四−ル１６，１ｇの回転によ
シ鋼板１２はロールはない、またこれらのロールは冷却
水の流れを鋼板１２の上下で対称にする働きをも有して
いる。

なお、主として鋼板１２よシも上部−側の冷却水は上給
水主管６４、上給水支管６０および天井板８０の給水口
８９を介して給水され、羽根車３２の回転によシ攪拌さ
れるとともに鋼板１２の上面を冷却し、天井板８０の溢
流口８２から天井板８゜よりも上方に溢流し、排水窓８
５から矢印Ｎで示すように排出されることＫよシ循環す
る。一方、主として鋼板１２より４下部側の冷却水は下
給水主管６６、下給水支管６２．および底板８１の給水
口８９を介して給水され、羽根車３４０回転によシ攪拌
されるとともに鋼板の下面を冷却し、底板８１の排水口
８８、ゲート８３を介して排出されることによ〕循環す
る。従って、１体として鋼板１２よシ上部側の冷却水は
該上部側でのみ循環され、鋼板１２よシ下部側の冷却水
は該下部側でのみ循環され、冷却水の貯水槽１０内にお
いて上下方向、すなわち鉛直方向の実質的な流れが防止
でき、よって鋼板の上下面について均一な冷却機能を確
保することができる。

ここで、冷却水の給排水量によって貯水槽１０内で冷却
水が上下方向に実質的な流れを生ずることがあるため、
水流検出器１００が設けられてこれを検出する。例えば
、水流検出器１００によシ貯水槽１０内の冷却水に下方
向の流れを検知した場合、下部排水量が下部給水量よシ
奄多いという現象が生じていると判断される。従って、
この場合制御６１０１を介して下°給水主管６６の流量
調節弁を制御して下部給水量を増すか、あるいは駆動装
置１０２を制御し、ゲート８３を摺動させそ排水口８８
の開口面積を調節して下部排水量を減゛らす。これＫよ
シ下部給水量と下部排水量を等しくシ、前述の貯水槽１
Ｇ内の冷−水の下方向流れを防止する。なお、冷却水の
下方向への流れは、上部給水量が上部排水量を上まわる
場合に４生じ、従って、上給水主管６４の流量調節弁を
制御器１０１によシ操作し、上部給水量を減らしてこの
冷却水の下方向への流れを解消することもできる。

逆に、水流検出器１００によシ貯水槽内で上方向の冷却
水の流れを検知した場合は、前述の現象とは反対の現象
が生じていると判断され、ゲート８３による排水口８８
の開口面積を調節して下部排水量を増加させるか、ある
いは下給水主管の流量調節弁を調節して下部給水量を減
少させるか、めるいは上給水主管の流ｆ調節弁を調節し
て上部給水部を増加させる。ただし、給水量は鋼板の冷
却能力と直接関係するものであシ、鋼板の寸法あるいは
鋼種に応じて優先的に決定されなければならない。従っ
て、冷却水の上下方向の流れを解消する操作は、ゲート
８３による排水口８８の開口面積の調節が優先される。

なお、第６図に示すように１冷却水は羽根車３２゜３４
の回転によシ矢印Ｊ、Ｈ，にで示される軌跡を描いて攪
拌され鋼板１２０表面上では該鋼板１２の移動方向と逆
方向に移動する。ここで１羽根車ガイド９０．９１は前
記第１図の羽根車箱５６゜５８に比し、羽根車３２．３
４の外周を覆う面積が少なく、従って冷却水の流れが円
滑となシ、供給された冷却水と鋼板の熱を奪った彼の冷
却水との混合が効率良く行なわれ全体として冷却能力が
向上する。従って、第１図に示すもののように羽根車の
数と同数の給水主管を設けなくとも必要な冷却能力を維
持でき、例えば、上記実施例のごとく上下給水主管を一
本づつ設けるだけでも良く、装置全体の構造を簡素化で
きる。

また、冷却水の排出は、貯水槽１０の天井板８０および
底板８１にそれぞれ設けられた溢流口８２および排水口
８８を介して行なわれ、これら溢流口８２および排水口
８８は鋼板１２０幅方向すなわち貯水槽１００幅方向に
等間隔で均等に設けられているため、冷却水が貯水槽１
０内で鋼板の幅方向に流れを生じることがなく、よって
鋼板の幅方向での冷却を均一なものにすることができる
。

以上のように、本発明によれば、貯水槽内の冷却水が貯
水槽の上下方向および鋼板の幅方向に実質的に流れるこ
とがなくよって鋼板の冷却による焼入れを鋼板全体につ
いて均−慶ものとし、極めて高品質の熱処理鋼板を得る
ことができるという優れた効果がある。さらに、本発明
によれば、装置の構造を簡単にでき、またこれによって
装置のコストの低減を図ることができるという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は既に特許出願した鋼板４！５！焼入れ装置を示
す断面図、第２図は第１図の■−■線に沿う断面図、第
３図は本発明、に係る鋼板連続焼入れ方法および装置の
一実施例を示す断面図、第４図は第３図のｆＶ−ｆＶ線
に沿う断面図、第５図は■−ｖ線に沿う断面図、第６図
は第３図の羽根車とその周辺を拡大して示す断面図であ
る。１０・・・貯水槽、１２・・・鋼板、１６．１８・・・
ロール。３、２　、３４・・・羽根車、６４．６６・・・給水主
管、８０・・・天井板、８１・・・底板、８２・・・溢
流口、８３・・・ゲート、８８・・・排水口。代理人　鵜沼辰之（ほか２名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）貯水槽内′に鋼板を通過させ、貯水槽内の冷却水
を連続的に給排水するとともに鋼板に対して一定の相対
速度で移動させる＃Ｉｉ”連続焼入れ方法において、貯
水槽の鋼板よシ上部の冷却水を貯水槽の上部から供給す
るとともに＃出し、貯水槽０鋼板よシ下部の冷却水を貯
水槽の下部から供給するとともに排出する鋼板連続焼入
れ方法。
（２）貯水槽内の冷却水の鉛直方向の流水を検出し、冷
却水の給排水量を調節して前記冷却水が鉛直方向に実質
的に移動しないよ５に制御すゐ特許請求の範囲第１現記
゛′載の鋼板連続焼入れ方法。
（３）貯水槽の下部からの冷却水の排出量を調節する仁
とにより前記冷却水が鉛直方向に実質的に移動しないよ
うに制御する特許請求ｏ’ｓｔｍ第２項記載の鋼板連続
焼入れ方法。
（４）　　貯水槽の内部に鋼ｅｔａ、遇させ、貯水槽内
に羽根車を設けて該羽根車の回転によシ鋼板表面の冷却
水を鋼板に対して一定の相対速度で移動させる鋼板連続
焼入れ装置にシいて、貯水槽の天井板に冷却水供給用開
口および排出用開口をそれそ・れ設け、貯水槽の底板に
冷却水供給用開口および開口面積が調節可能な排出用開
口をそれぞれ設ゆ、貯水槽の上部の冷却水は前記天井板
の供給用開口よりａ給されるとともに天井板の排出用開
口よシ排出されて循環され、貯水槽の下部の冷却水は前
記底板の供給用開口よシ供給されるとともに底板の排出
用開口よシ排出されて循環されるようＫした鋼板連続焼
入れ装置。