JPS5933512B2 - 液体ホ−ニング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体ホーニングにより鋼板の脱スケールなど
の研削処理をする場合に、研削効率を増大させる方法に
関するもので、研削に必要な動力の低減（高圧水のポン
プ動力）を図ることを目的とするものである。

従来、鋼板表面などのスケールを除去する脱スケール方
法に、砂鉄スラリーなどの研削材を高圧流体により加速
して行ういわゆる液体ホーニング方法がある。

この液体ホーニング方法には研削材と高圧流体の混合方
式に大別して二つの方式がある。

一つは内部混合方式であり、他の一つは外部混合方式で
ある。

一般的に内部混合方式は、研削材が高速でノズル内部を
流れることから、ノズルの摩耗の問題が避けられない。

一方、外部混合方式は、ノズル外部で研削材の混合を行
うので、当然摩耗の問題はない。

また、研削材によるノズルの目詰りの問題もなく、内部
混合方式に比較してすぐれた方式であるといえる。

第１図ａ、ｂは従来の外部混合方式による液体ホーニン
グ方法に用いるノズルを示す説明図であり、ノズルの構
造は高圧水の噴射用の部分イと砂鉄スラリー供給部分口
の二つから成っており、高圧水はｂ図に示す如く円筒状
の噴射用部分イに円心状に配置された複数（図では６個
）の開孔イ′力・ら１点に収束するように噴射される。

砂鉄スラリー流はスラリー流出孔ばから流出し、前記の
６本の高圧水ビームに包まれるような状態で流れて、高
圧水ビームの焦点において加速される。

そこで、被研削処理材である鋼板３を前記の如く高圧水
ビームの焦点近傍あるいは焦点以後の位置に配置すれば
、高圧水により加速された砂鉄粒が高速鋼板３に衝突し
、研削を行うことができる。

又、従来の外部混合方式の他の例として、先に発明者ら
のグループが開発して特公昭５５−３１０３号をもって
提案した方法がある。

この方法は砂鉄など研削材のスラリー流をフラットスプ
レーノズルにより加速するものである。

この方法は、前記の複数高圧水ビームによる方法などの
他の方法に比べ、研削効率やノズルの目詰りの問題など
、作業性の点ではすぐれている。

しかしながら、他の方法に比較して研削効率が高℃フラ
ットスプレ一方式にも以下に述べるような問題がある。

それは、鋼板などの被研削処理材の空間的配置の仕方に
よって研削効率特性が異なり、垂直方向の場合の研削効
率は水平方向の場合よりも低くなる（但し、いずれの場
合も高圧流体の噴射方向は鋼板に対して上方から下向き
に設定されている）。

第２図ａ、ｂは、特公昭５５−３１０３号の方法の一例
を示した説明図である、１はフラットスプレーノズル、
２は研削材供給配管、３は被研削処理材の鋼板である。

ａ図の鋼板３の搬送方向は垂直方向であって、フラット
スプレーノズル１の噴射角θは鋼板３の搬送方向（垂直
方向）と水平に交わる面を０とした場合にθ〉０となる
ように設定されており、またｂ図の鋼板３の搬送方向は
水平方向であって、フラットスプレーノズル２の噴射方
向は図の如く上方から下向きに設定されている。

このような鋼板３の空間配置の場合の研削特性即ち完全
脱スケールが行われる搬送速度は次の如くである。

（１）高圧水用ノズル：フラットスプレー型（２）噴射
圧カニ ２０ ｏ１ｙ／ｃｒＡＧ（３）噴射水量：３０
Ｊ／ｍη （４）砂鉄スラリー流量：２５１／ｍｖＬ（５）スラリ
ー濃度ニア０％ （６）完全な脱スケール状態の熱延板送行速度：垂直方
向の搬送の場合は ２０ｍ／ｍｍ 水平方向の搬送の場合は ３０ｍ／ｍｍ 上記の搬送塵の違いで示される研削特性の違いは次に述
べる理由によるものと考えられる。

先づ、ａ図の場合、フラットスプレーノズル１の噴射方
向が上方から下方への向きに設定されている場合を考え
ると、鋼板３が垂直方向に搬送されれば高圧水および高
圧水に加速された砂鉄スラリー流が鋼板３に衝突した後
、衝突部から下方へ流れ落ちる。

このとき鋼板３に沿ってすべてが流れ落ちるのではなく
、鋼板３と高圧水流とに挾まれた部分にスラリー流のよ
どみ部（図Ａで示す）が生成する。

一方、鋼板３が水平方向に搬送されるｂ図の場合には以
上のような現象は見られず、高圧水流、砂鉄スラリー流
は鋼板３に沿って流れる。

この垂直方向搬送のときに生ずる砂鉄スラリー流のよど
み部が研削効率の低下をもたらす主原因と考えられる。

つまり、よどみ部があるために、高圧水により加速され
た砂鉄粒が鋼板３に衝突する以前に残留砂鉄と衝突し、
その保有する運動量の一部が失われてしまうのであり、
従って、垂直搬送の方が水平搬送に比べて研削効率が著
しく低（なることが発明者らの研究により確認された。

本発明は、上述の問題に鑑み、熱延鋼板の脱スケールの
ように鋼板表面のスケールを連続的に除去するプロセス
では、設備スペースやその規模などの観点から垂直方向
に鋼板を搬送せしめていることが多く、この場合でも、
水平方向の搬送の場合と同等もしくはそれに近い研削効
率を得るためになされたものであり、結果として研削に
必要な動力の低減を図り、併せて設備スペースを小さく
することを目的とするものである。

即ち、本発明は研削材の加速がフラットスプレーで行わ
れる液体ホーニングによる鋼板の脱スケール処理を、垂
直又は傾斜方向の鋼板搬送条件で行う場合に、前記フラ
ットスプレーの噴射角を一２０°〜−７０°の範囲にす
ることを特徴とする液体ホーニング方法である。

第３図は本発明の液体ホーニング方法の実施例を示す説
明図であり、図の符号はすべて第２図と共通である。

すなわち、１はフラットスプレーノズル、２は研削材供
給配管、３は被研削処理材の鋼板である。

併して、前記フラットスプレーノズル１が鋼板３の垂直
搬送方向に対して噴射角θとして設定される角度は、従
来方法では水平方向に対し「＋」の角度であったものを
、本発明の方法では「−」の角度に設定するものである
。

次に、本発明の液体ホーニング方法の適用条件を示す。

（ｊ）高圧流体用ノズル：フラットスプレー型（１１）
噴射圧カニ １５０に９／ｃｒ；ＩＧ（ｉｉｉ） 水
量（ノズル１個当り）：８０１／ＴＩｔｉ１１（ｉＶ）
砂鉄スラリー量：６０７／ｍｍ （ｖ） スラリー濃度：６０〜７０％ （■１）熱延鋼板厚さ：２．３闘 上記の適用条件からも明らかなように、他の条件を一定
にした状態では、フラットスプレーノズルの噴射方向を
鋼板の搬送方向即ち垂直方向に対し下方から上方への向
き（第３図に示す如く）にとると、研削効率は向上する
。

つまり、従来方法では噴射方向を上方から下向きに設定
していたのを本発明では研削効率の点からスプレーの噴
射方向を下方から上方への向きに設定し、しかもこの角
度を水平面となす角度で一２０°〜−７０°の範囲とす
るものである。

そして、この角度が−２０゜未満でも、また−７０°を
超えても本発明の目的を達成する上で好ましくない。

尚、本発明の液体ホーニング方法は、鋼板など被研削処
理材の搬送方向は垂直方向もしくはこれに近い傾斜方向
であればよく、その進行方向は上から下あるいは下から
上のいずれの進行方向でもよく、また使用するフラット
スプレーノズルの型式、圧力、流量などの他の条件の内
容に拘らず成立する。

第４図は本発明の方法により液体ホーニングを行った場
合のスプレー噴射角度θＣ）と完全脱スケール限界送行
速度（ｍ／ｍｍ）の関係を示したグラフである。

実施例 （ａ） 適用目的：熱延鋼板コイルの連続脱スケール
ライン （ｂ） 熱延コイルサイズ：巾 ８５０ｍｍ板厚 ２
．３ｍｍ （ｅ） 液体ホーニング条件： （＋）高圧水用ノズル フラットスプレー型（１１）噴
射圧力 １５０ｋｇ／Ｃ４Ｇ （ｉｉｉ） 噴射水量（ノズル１個当り） ９０７
／ｍｍ（ｉＶ） 砂鉄スラリー流量 ７０１／ｙｎｊ
Ａ（Ｖ） 砂鉄スラリー濃度 ６０±５％（ｖｉ）
高圧水噴射角度 −４５゜ （ｄ） 処理量：熱延鋼板コイル送行速度最大３００
ｍ／ｍ（完全脱スケールが可 能な限界速度） なお、従来方法で噴射角度を＋４５° とし、他の条件
を同一とした場合の熱延鋼板コイル送行速度最大（完全
脱スケールが可能な限界速度）は２００ｍ／ｍかであっ
た。

本発明の液体ホーニング方法は、デスケーリング以外に
も表面粗度調整、皮膜等の除去プロセス、キズ取りプロ
セス等にも応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の外部混合方式に用いるノズルの構造を示
すもので、ａは縦断面図、ｂは下面図、第２図は従来方
法説明図であり、ａは鋼板が垂直方向に搬送される例、
ｂは鋼板が水平方向に搬送される例、第３図は本発明方
法の説明図、第４図は本発明におけるスプレー噴射角度
と完全脱スケール限界送行速度の関係を示したグラフで
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 研削材の加速がフラットスプレーで行われる液体ホ
   ーニングによる鋼板の脱スケール処理を、垂直又は傾斜
   方向の鋼板搬送条件で行う場合に、前記フラットスプレ
   ーの噴射角を一２０°〜−７０° の範囲にすることを
   特徴とする液体ホーニング方法。