CN107250393B - 钢管的淬火方法、钢管的淬火装置、钢管的制造方法及钢管的制造设备 - Google Patents

钢管的淬火方法、钢管的淬火装置、钢管的制造方法及钢管的制造设备 Download PDF

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Abstract

提供一种以简便的单元沿着钢管的长度方向及圆周方向进行均一的急冷，能够得到良好且均一的品质的钢管的淬火方法及淬火装置。使与加热后的钢管的管轴平行的方向及垂直的方向上的移动停止，一边以管轴为中心使钢管旋转，一边从在钢管的外侧呈螺旋状地排列的四个以上的喷嘴向钢管的外表面喷射冷却水。

Description

钢管的淬火方法、钢管的淬火装置、钢管的制造方法及钢管的 制造设备
技术领域
本发明涉及使加热后的钢管急冷而进行淬火的钢管的淬火方法、钢管的淬火装置、钢管的制造方法及钢管的制造设备。
背景技术
以往，钢管(例如无缝钢管、电焊钢管等)使用于各种用途，根据其用途，来规定应满足的特性(例如强度、韧性等)。并且，在钢管的制造生产线并列设置淬火装置，为了得到根据用途而具有规定的特性的钢管，在制造了钢管之后，或者在制造钢管的过程中，进行淬火。
例如也开发了如下的技术：在无缝钢管的制造生产线中，以高温进行穿孔轧制，进而以未再结晶温度区域进行延伸轧制，由此对晶粒进行细粒化来提高韧性，在继续延伸轧制结束之后，使高温的无缝钢管立即急冷而进行淬火(以下，称为直接淬火)。而且，也开发了如下的技术：将从制造生产线排出的高温的无缝钢管冷却为常温之后，利用加热炉再次加热而进行淬火。
关于电焊钢管，将从制造生产线排出的常温的电焊钢管利用加热炉加热而进行淬火。
这样各种淬火技术被实用化，但都是在进行了淬火之后，为了得到规定的特性(即强度、韧性等)而进行回火。
然而，即使淬火前的钢管的温度均一，如果在淬火中钢管未均一地急冷而产生温度不均，则也得不到具有均一的特性的钢管。因淬火而产生了特性的偏差的钢管即便之后进行回火，也难以消除该偏差。
因此，在进行钢管的淬火时，研讨了使高温的钢管均一地急冷的技术。
例如专利文献1公开了如下的技术：在将加热后的钢管浸渍于水中的状态下，使水流沿着与钢管的管轴平行的方向(钢管的长度方向)产生，由此沿着钢管的长度方向能够进行均一的急冷。然而，该技术需要将急冷结束后的钢管从水中取出并排出钢管内部的水。即，在急冷结束之后，直至将该钢管向下一工序供给之前需要长时间，由于通过排出期间的钢管内部的水来冷却，因此难以控制成与下一工序的操作关联而规定的规定范围。而且，必须设置用于把持钢管并浸渍在水中的规定的位置的设备(例如臂等)，淬火装置的结构不可避免变得复杂。而且，为了沿着钢管的长度方向实现均一的急冷而需要产生高速的水流，因此设备成本增大。
在专利文献2公开了如下的技术：一边使加热后的钢管旋转，一边利用冷却水使外表面和内表面急冷，由此沿着钢管的圆周方向能够进行均一的急冷。然而，该技术由于不使钢管浸渍在水中，因此如图4所示，钢管1的内表面上部难以与冷却水2接触，产生钢管1的圆周方向的温度不均，其结果是，产生品质的偏差。而且，如图5所示，关于钢管1的喷嘴3侧的端部，不仅是内表面上部而且内表面下部也不与冷却水2接触，因此产生钢管1的长度方向的温度不均，其结果是，产生品质的偏差。
在专利文献3公开了如下的技术：为了使加热后的钢管的外表面急冷，在钢管的圆周方向上配置多个喷嘴，向钢管的外表面喷射制冷剂，由此在钢管的圆周方向上能够进行均一的急冷。然而，该技术如图6所示，喷射制冷剂的多个喷嘴3配置在同一圆周上，因此环状的高温部与低温部交替地产生。
另外，该专利文献3公开的技术也可以一边使钢管1沿长度方向移动，一边进行急冷，但是在使钢管1的温度大幅下降的情况下，对钢管1的输送速度进行减速，或者使集管4沿钢管1的长度方向延长，伴随于此输送单元(未图示)也延伸，由此需要确保冷却所需的时间。然而，当使钢管1的输送速度下降时，钢管1的行进方向的尾端部被长时间散热，在成为低于开始急冷的温度(以下，称为冷却开始温度)的规定值的状态之后喷射制冷剂，其结果是，会产生品质的偏差。另一方面，当使集管4延长时，设备成本增大。
在专利文献4公开了如下的技术：为了对加热后的钢管的外表面进行冷却，而在螺旋状的集管设置多个喷嘴，通过向钢管的外表面喷射冷却水，能够沿着钢管的长度方向进行均一的急冷。然而，该技术如图7所示，由于喷射冷却水的区域受限，因此产生钢管1的温度不均，其结果是，产生品质的偏差。即使为了扩大喷射冷却水的区域而缩短螺旋状的集管4的间距，由于向钢管1的外表面喷射的冷却水难以顺畅地排出，因此仍然会产生温度不均，其结果是，产生品质的偏差。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5071537号公报
专利文献2：日本专利第3624680号公报
专利文献3：日本特开2005-298861号公报
专利文献4：日本特开昭54-18411号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明消除现有技术的问题点，其目的在于提供一种能够以简便的单元沿着钢管的长度方向及圆周方向进行均一的急冷而得到良好且均一的品质的钢管的钢管的淬火方法、钢管的淬火装置、钢管的制造方法及钢管的制造设备。
用于解决课题的方案
本发明者们研讨了从喷嘴向钢管的外表面喷射冷却水而沿着钢管的长度方向及圆周方向进行均一的急冷的技术。并且可知，如果将喷嘴适当地排列，且一边以管轴为中心使钢管旋转一边喷射冷却水，则能够使钢管均一地急冷。
本发明基于此见解而做出。
即本发明涉及一种钢管的淬火方法，其中，使钢管在与被加热了的钢管的管轴平行的方向及垂直的方向上的移动停止，一边以管轴为中心使钢管旋转，一边从在钢管的外侧呈螺旋状地等间隔排列的四个以上的喷嘴向钢管的外表面喷射冷却水。在该淬火方法中，喷嘴优选为六个以上。
在本发明的淬火方法中，喷嘴的螺旋状的排列优选为两列以上。即，优选设置相互不重叠的两个螺旋。此外，钢管优选以旋转速度5次/分钟以上且300次/分钟以下进行旋转。此外，在与钢管的管轴垂直的面内，优选从彼此相对于管轴位于相反侧的喷嘴向钢管的外表面喷射冷却水。
另外，本发明涉及一种钢管的淬火装置，具有：以被加热了的钢管的管轴为中心使钢管旋转的两个以上的旋转辊；在利用旋转辊而旋转的钢管的外侧呈螺旋状地等间隔排列并喷射冷却水的六个以上的喷嘴；及向喷嘴供给冷却水的两个以上的集管。
在本发明的淬火装置中，优选集管与管轴平行地配置，且在集管上以等间距PSN(mm)安装喷嘴。即，沿管轴方向延伸的多个集管以等间隔配置在钢管的外侧，呈螺旋状地配置的喷嘴中的沿着与管轴平行的方向相邻的喷嘴优选安装于同一集管。而且，作为与钢管的管轴垂直的剖面进行观察时，在将喷嘴配置n个(n方向)的情况下，配置喷嘴的螺旋的列数优选比n小。在与n相同的情况下，如图6那样喷嘴配置在同一圆周上，因此环状的高温部与低温部交替地产生。需要说明的是，螺旋的最小的列数为1。此外，旋转辊沿着与钢管的管轴平行的方向以等间距PRL(mm)配置在喷嘴之间，且PRL值优选相对于任意的整数N而满足PRL＝N×PSN。此外，所述喷嘴的螺旋状的排列优选为两列以上。此外，在与钢管的管轴垂直的面内，所述喷嘴优选相对于所述管轴而相互配置在相反侧。
另外，本发明是包含通过上述的淬火方法对钢管进行淬火的工序的钢管的制造方法。
另外，本发明是具备上述的淬火装置的钢管的制造设备。
发明效果
根据本发明，能够以简便的单元沿着钢管的长度方向及圆周方向进行均一的急冷，能够得到良好且均一的品质的钢管，因此在产业上起到特别的效果。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的淬火装置的喷嘴的配置的例子的图，(a)是剖视图，(b)是侧视图。需要说明的是，在侧视图中，仅示出位于钢管的上下的集管及喷嘴，其他的集管及喷嘴省略图示。
图2是示意性地表示本发明的淬火装置的喷嘴的配置的例子的图，(a)是剖视图，(b)是侧视图。需要说明的是，在侧视图中，仅示出位于钢管的上下的集管及喷嘴，其他的集管及喷嘴省略图示。
图3是示意性的表示在图2所示的淬火装置使钢管旋转的例子的图，(a)是剖视图，(b)是侧视图。需要说明的是，在侧视图中，仅示出位于钢管的上下的集管及喷嘴，其他的集管及喷嘴省略图示。
图4是示意性地表示在钢管的内部流通的冷却水的以往的例子的剖视图。
图5是示意性地表示在钢管的内部流通的冷却水的以往的例子的剖视图。
图6是示意性地表示向钢管的外表面喷射冷却水的以往的例子的侧视图。需要说明的是，在侧视图中，仅示出位于钢管的上下的集管及喷嘴，其他的集管及喷嘴省略图示。
图7是示意性地表示向钢管的外表面喷射冷却水的以往的例子的侧视图。
图8是示意性地表示向钢管的外表面喷射冷却水的以往的例子的侧视图。
图9是示意性地表示制造无缝钢管时的设备结构的例子的图。
图10是示意性地表示制造电焊钢管时的设备结构的例子的图。
具体实施方式
在本发明中，钢管没有特别限定，钢管包括例如无缝钢管、电焊钢管、UOE钢管等。
图1是关于本发明的钢管的淬火装置而示意性地表示喷嘴的配置例的图，(a)是与管轴垂直的剖视图，(b)是与管轴平行的侧视图。该例是作为与钢管1的管轴垂直的剖面进行观察时，将喷嘴3以45°的等间隔在钢管1的外侧配置的例子(参照图1(a))。并且，上述的喷嘴3排列成1列的螺旋状(参照图1(b))。因此，喷嘴3的总数为八个以上。在图1～3的(b)中，为了简便地说明螺旋状的排列而在钢管的长度方向上图示出一部分的喷嘴3及集管2。
喷嘴3使用能够向比喷嘴的喷射口径宽的范围喷射冷却水2的结构，且优选以冷却水2的喷射区域呈螺旋状地相互重叠的方式排列(参照图1(a))。其理由是因为，如果使呈圆锥状(在本发明中也包括大致圆锥状)地喷射的冷却水2呈螺旋状地相互重叠，则能够确保充分的冷却速度，并且通过进一步使钢管1旋转而均一地急冷。
喷嘴3优选以其喷射口的中心轴与钢管1的管轴垂直地交叉的方式配置。其理由是因为，如果将冷却水2沿着钢管1的切线方向(参照图8)或者倾斜方向(未图示)喷射，则冷却效率下降，可能难以确保充分的冷却速度。
如已经说明那样，喷嘴3在钢管的外侧呈螺旋状地等间隔配置。因此，多个喷嘴3沿着与管轴平行的方向排列(参照图1(b))。通过将喷嘴3配置成螺旋状，钢管1的周向上的冷却偏差变小。以该周向上的冷却偏差为起因的钢管1的翘曲沿周向分散，因此能够减少全长的翘曲。用于向这些喷嘴3供给冷却水2的集管4优选将大致直管状的结构与管轴平行地配置。其理由是因为，如果将集管4呈螺旋状地配置，则在集管4内流动的冷却水2的阻力增大，从喷嘴3喷射的冷却水2的压力、流量变动。如果使集管4为大致直管状而与管轴平行地配置，则不需要制造环状或螺旋状的集管，因此设置成本也能抑制得较低。而且，喷嘴3沿着与管轴平行的方向等间隔地配置，对于钢管长度方向能够均一地进行急冷。而且，即使在缩短喷嘴3的长度方向间距的情况下，与将集管4配置成环状或螺旋状的情况相比，也能够确保各个集管4的间隙，由此冷却后的水向下方落下，周向的冷却的均一性进一步提高。
这样，使钢管1在规定的位置停止与管轴平行的方向及垂直的方向上的移动，能够一边以管轴为中心旋转一边进行急冷。其结果是，能够将钢管1在全长同时地进行冷却。而且，不需要设置过剩的长度的集管、输送单元，能够以简便的单元沿着钢管1的长度方向及圆周方向进行均一的急冷。需要说明的是，在本发明中，“使钢管在规定的位置停止与管轴平行的方向及垂直的方向上的移动”是指在对钢管进行急冷时不使钢管在管轴方向、垂直的方向上积极地移动的意思。通过以管轴为中心使钢管旋转而产生的钢管的振动、以该振动为起因而产生的管轴方向或垂直的方向上的钢管的不可避免的意外移动包含在“使钢管在规定的位置停止与管轴平行的方向及垂直的方向上的移动”这样的状态中。
如果钢管1的旋转速度过小，则可能难以消除钢管的周向的温度不均。另一方面，如果旋转速度过大，则钢管1可能会从淬火装置飞出。因此，钢管1的旋转速度优选为5次/分钟以上且300次/分钟以下。从抑制钢管的周向的温度不均的观点出发，旋转速度更优选为10次/分钟以上，进一步优选为30次/分钟以上，更进一步优选为50次/分钟以上。从抑制钢管以管轴为中心旋转时的过度的振动并进一步减小钢管从淬火装置飞出的可能性的观点出发，转速更优选小于300次/分钟，进一步优选为250次/分钟以下，更进一步优选为200次/分钟以下。
图2是关于本发明的钢管的淬火装置而示意性地表示喷嘴的配置例的图，(a)是与管轴垂直的剖视图，(b)是与管轴平行的侧视图。该例是作为与钢管1的管轴垂直的剖面进行观察时，将六个喷嘴3以60°的等间隔在钢管1的外侧配置的例子(参照图2(a))。并且，这些喷嘴3排列成两列的螺旋状(参照图2(b))。因此，喷嘴3的总数为24个以上。在图2中，两列的螺旋成为相互不重合的位置关系。由此，在集管4中相邻的喷嘴3交替地构成不同的螺旋。通过使螺旋状的排列为两列以上，能够进一步降低圆周方向的温度不均。
即使在如图2所示排列有喷嘴3的淬火装置中，如已经参照图1说明那样，也优选使用呈圆锥状地喷射冷却水2的喷嘴3，其喷射口的中心轴以与钢管1的管轴垂直地交叉的方式配置。用于向上述的喷嘴3供给冷却水2的集管4优选与管轴平行地配置。此外，从提高周向的冷却均一性而减少钢管的长度方向的翘曲的观点出发，优选在与钢管的管轴垂直的面内，喷嘴相对于管轴而相互配置在相反侧的位置的情况，换言之，喷嘴隔着管轴而相对地成对的情况。此外，在一边使钢管1旋转一边进行急冷时，与前述的图1时同样，钢管1的旋转速度优选为5次/分钟以上且300次/分钟以下。即，在图2的情况下也可以采用使用图1说明的上述的实施方式。需要说明的是，在图2中，在与钢管1的管轴垂直的面内，能够从相对于管轴而相互配置在相反侧(即，以管轴为中心而相互分离180°)的喷嘴3向钢管1的外表面喷射冷却水。
图3是示意性地表示在图2所示的钢管的淬火装置配置旋转辊而使钢管旋转的例子的图，(a)是剖视图，(b)是侧视图。该例是在与钢管1的管轴垂直的剖面内配置一对(即两个)旋转辊5，通过在该旋转辊5上载置钢管1而使钢管1旋转的例子(参照图3(a))。该旋转辊5仅为一对的话，难以载置钢管1，因此沿着与钢管1的管轴平行的方向等间距地配置两对以上的旋转辊5(参照图3(b))。
将该旋转辊5的间距设为PRL(mm)，将配置于集管4的喷嘴3的间距设为PSN(mm)，优选以满足下述(1)式的方式配置旋转辊5。(1)式中的N是任意的整数。N可以根据冷却水2的管轴方向的长度、旋转辊5使钢管旋转的旋转能力而适当选择。如果N过大，则旋转辊5每一个要求的旋转能力变得过大，设备成本增加，因此N优选为5以下。而且，旋转辊5越多，则钢管的旋转越稳定，因此N的下限为1。
PRL＝N×PSN…(1)
通过使旋转辊5的间距PRL和喷嘴3的间距PSN满足(1)式，而如图3(b)所示，旋转辊5能够配置在冷却水2的喷射区域重叠的位置。图3(b)所示的配置中，辊5位于喷嘴3的间距PSN的中央。其结果是，冷却水2不会与旋转辊5干涉而顺畅地流动，因此防止温度不均的效果进一步提高。
在图1所示的钢管的淬火装置配置旋转辊时(未图示)，旋转辊5的间距PRL和喷嘴3的间距PSN也优选以满足(1)式的方式配置。
在本发明中，在与钢管的管轴垂直的剖面中，喷嘴优选等间隔地配置2～32个，更优选等间隔地配置4～16个。
在本发明中，喷嘴的个数只要对应于冷却的钢管的长度而适当选择即可。例如，在钢管的长度为4～8m的情况下，喷嘴优选设为8～1280个。
通过使用本发明的钢管的淬火方法来制造钢管，在淬火时钢管与以往相比被更均一地冷却，因此钢管的材质均一性也提高，因此优选。
本发明的钢管的制造方法在上述的钢管的淬火工序中具有技术性特征。因此，其他的工序可以在考虑制造的钢管的条件、特性等的基础上适当选择。
例如，在制造无缝钢管的情况下，可以通过穿孔轧制工序、延伸轧制工序、热处理工序等来制造无缝钢管。
另外，例如在制造电焊钢管的情况下，可以通过开卷工序、成形工序、焊接工序、热处理工序等来制造电焊钢管。
另外，通过使用具备本发明的钢管的淬火装置的钢管的制造设备制造钢管，在淬火时钢管与以往相比被更均一地冷却，因此钢管的材质均一性也提高，因此优选。本发明的钢管的制造设备在上述的钢管的制造装置中具有技术性特征。因此，其他的装置在考虑制造的钢管的条件或特性等的基础上可以适当选择。
例如，在制造无缝钢管的情况下，如图9所示，钢管的制造装置除了具备本发明的淬火装置之外，还具备加热炉、穿孔辊轧机、延伸辊轧机、定径辊轧机等。
另外，例如，在制造电焊钢管的情况下，如图10所示，钢管的制造装置除了具备本发明的淬火装置之外，还具备开卷机、成形机、焊接机、加热炉等。
实施例
以下，说明本发明的实施例。本发明的技术范围没有限定为以下的实施例。
利用穿轧机的试验机对于由加热炉加热后的坯段进行穿孔轧制而形成无缝钢管(外径210mm，内径130mm，管厚40mm，管长8m)，继续喷射冷却水而进行急冷(冷却开始温度1150℃，冷却停止温度850℃)，由此进行了直接淬火的模拟实验。
以下，说明其次序。需要说明的是，冷却水的水量密度都设为1m3/(m2·分钟)，其他的设定条件如表1所示。
[表1]
Figure BDA0001369071030000121
发明例1是作为与钢管的管轴垂直的剖面进行观察时，将喷嘴以90°间隔配置且配置成1列的螺旋状，一边使钢管旋转一边向外表面喷射冷却水来进行急冷的例子。钢管的转速设为10次/分钟，并以旋转辊的间距PRL和喷嘴的间距PSN(＝300mm)不满足(1)式(即旋转辊与冷却水干涉)的方式配置了总计112个喷嘴。并且，在急冷停止之后，使用红外线放射温度计测定了无缝钢管的温度(圆周方向8处、长度方向4处)。将其最大值与最小值之差作为温度偏差而一并表示在表1中。如表1所示，发明例1的温度偏差在长度方向为18℃，在圆周方向为17℃，温度不均被抑制成用于得到均一的特性的容许范围内(长度方向的温度偏差为40℃以下是合格，圆周方向的温度偏差为20℃以下是合格)。
发明例2是作为与钢管的管轴垂直的剖面进行观察的情况下，将喷嘴以60°间隔配置且配置成1列的螺旋状，一边使钢管旋转一边向外表面喷射冷却水而进行了急冷的例子。钢管的转速设为10次/分钟，且旋转辊的间距PRL和喷嘴的间距PSN(＝300mm)不满足(1)式，配置了总计168个喷嘴。其结果是，急冷之后的温度偏差在长度方向为14℃，在圆周方向为17℃。发明例2由于增加了喷嘴，因此与发明例1相比长度方向的温度不均减少。
发明例3是作为与钢管的管轴垂直的剖面进行观察时，将喷嘴以45°间隔配置且配置成1列的螺旋状，一边使钢管旋转一边向外表面喷射冷却水而进行了急冷的例子。钢管的转速设为10次/分钟，且旋转辊的间距PRL和喷嘴的间距PSN(＝300mm)不满足(1)式，配置了总计224个喷嘴。其结果是，急冷之后的温度偏差在长度方向为12℃，在圆周方向为17℃。发明例3由于进一步增加喷嘴而致密地配置，因此与发明例2相比长度方向的温度不均减少。
发明例4是作为与钢管的管轴垂直的剖面进行观察时，将喷嘴以90°间隔配置且配置成1列的螺旋状，一边使钢管旋转一边向外表面喷射冷却水而进行了急冷的例子。钢管的转速设为30次/分钟，且旋转辊的间距PRL和喷嘴的间距PSN(＝300mm)不满足(1)式，配置了总计112个喷嘴。其结果是，急冷之后的温度偏差在长度方向为14℃，在圆周方向为13℃。发明例4由于增加了钢管的转速，因此与发明例1相比长度方向和圆周方向的温度不均减少。
发明例5在作为与钢管的管轴垂直的剖面进行观察时，喷嘴以90°间隔配置且设为两列的螺旋状。各螺旋的相互的喷嘴在与管轴垂直的面内，相对于钢管的管轴而相对地配置，且在长度方向上将该配置反复。发明例5是在这样的条件下一边使钢管旋转一边向外表面喷射冷却水而进行了急冷的例子。换言之，是在与钢管的管轴方向垂直且包含喷嘴的面内，喷嘴相对于管轴而配置在相反侧的位置的例子。钢管的转速设为30次/分钟，且旋转辊的间距PRL和喷嘴的间距PSN(＝300mm)不满足(1)式，配置了总计112个喷嘴。其结果是，急冷之后的温度偏差在长度方向为14℃，在圆周方向为10℃。发明例5关于两列的螺旋而使喷嘴的配置更适当，且增加了钢管的转速，因此与发明例1相比冷却后的翘曲减少。
发明例6是作为与钢管的管轴垂直的剖面进行了观察时，将喷嘴以90°间隔配置且配置成两列的螺旋状，各螺旋的相互的喷嘴在与管轴垂直的面内，相对于钢管的管轴而相对地配置，且在长度方向上将该配置反复的例子。钢管的转速设为30次/分钟，且用于使钢管旋转的旋转辊的间距PRL(＝900mm)和喷嘴的间距PSN(＝300mm)满足(1)式(即旋转辊与冷却水不干涉)，配置了总计112个喷嘴。其结果是，急冷之后的温度偏差在长度方向为10℃，在圆周方向为11℃。发明例6由于旋转辊与冷却水不干涉，因此与发明例5相比长度方向的温度不均减少。
发明例7是作为与钢管的管轴垂直的剖面进行观察时，将喷嘴以60°间隔配置且配置成3列的螺旋状，一边使钢管旋转一边向外表面喷射冷却水而进行了急冷的例子。钢管的转速设为60次/分钟，且旋转辊的间距PRL(＝1200mm)和喷嘴的间距PSN(＝300mm)满足(1)式，配置了总计168个喷嘴。其结果是，急冷之后的温度偏差在长度方向为8℃，在圆周方向为7℃。发明例7由于增加喷嘴而致密地配置，且增加了钢管的转速，因此与发明例6相比长度方向和圆周方向的温度不均减少。
发明例8是作为与钢管的管轴垂直的剖面进行观察时，将喷嘴以45°间隔配置且配置成4列的螺旋状，一边使钢管旋转一边向外表面喷射冷却水而进行了急冷的例子。钢管的转速设为200次/分钟，且旋转辊的间距PRL(＝1200mm)和喷嘴的间距PSN(＝300mm)满足(1)式，配置了总计224个喷嘴。其结果是，急冷之后的温度偏差在长度方向为5℃，在圆周方向为3℃。发明例8由于进一步增加喷嘴而致密地配置，且进一步增加了钢管的转速，因此与发明例7相比长度方向和圆周方向的温度不均减少。
比较例1是使冷却水流入钢管的内部而对内表面进行急冷的例子(参照图4、5)。在该例子中，尽管使钢管旋转，但是冷却水不接触内表面上部，且冷却水不接触冷却水流入一侧的管端部内表面，因此急冷之后的温度偏差在长度方向为150℃，在圆周方向为25℃，与发明例1～8相比温度不均大幅增大。
比较例2是在与钢管的管轴垂直的剖面的同一圆周上将喷嘴以45°间隔配置，将其沿钢管长度方向排列，配置了总计224个的喷嘴的例子(参照图6)。在该例中，环状的高温部与低温部交替地产生，因此急冷之后的温度偏差在长度方向为48℃，在圆周方向为22℃，与发明例1～8相比温度不均增大。
标号说明
1 钢管
2 冷却水
3 喷嘴
4 集管
5 旋转辊

Claims (11)

1.一种钢管的淬火方法，其中，
使钢管在与被加热了的钢管的管轴平行的方向及垂直的方向上的移动停止，一边以所述管轴为中心使所述钢管旋转，一边从在所述钢管的外侧呈螺旋状地等间隔排列的六个以上的喷嘴向所述钢管的全长外表面喷射冷却水，所述喷嘴以所述冷却水的喷射区域呈螺旋状地相互重叠的方式排列。
2.根据权利要求1所述的钢管的淬火方法，其中，
使所述喷嘴的螺旋状的排列为两列以上。
3.根据权利要求2所述的钢管的淬火方法，其中，
在与钢管的管轴垂直的面内，从彼此相对于管轴位于相反侧的喷嘴向所述钢管的外表面喷射冷却水。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的钢管的淬火方法，其中，
所述钢管以旋转速度5次/分钟以上且300次/分钟以下旋转。
5.一种钢管的淬火装置，其中，
所述钢管的淬火装置具有：以被加热了的钢管的管轴为中心使所述钢管旋转的两个以上的旋转辊；在利用该旋转辊而旋转的所述钢管的外侧呈螺旋状地等间隔排列并向所述钢管的全长外表面喷射冷却水的六个以上的喷嘴；及向该喷嘴供给所述冷却水的两个以上的集管，所述喷嘴以所述冷却水的喷射区域呈螺旋状地相互重叠的方式排列。
6.根据权利要求5所述的钢管的淬火装置，其中，
所述集管与所述管轴平行地配置，且在所述集管上以等间距PSN(mm)安装所述喷嘴。
7.根据权利要求6所述的钢管的淬火装置，其中，
所述旋转辊沿着与所述钢管的所述管轴平行的方向以等间距PRL(mm)配置在所述喷嘴之间，且该PRL值相对于任意的整数N满足PRL＝N×PSN。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的钢管的淬火装置，其中，
使所述喷嘴的螺旋状的排列为两列以上。
9.根据权利要求8所述的钢管的淬火装置，其中，
在与钢管的管轴垂直的面内，使所述喷嘴彼此相对于所述管轴而位于相反侧。
10.一种钢管的制造方法，包括通过权利要求1～4中任一项所述的钢管的淬火方法对钢管进行淬火的工序。
11.一种钢管的制造设备，具备权利要求5～9中任一项所述的淬火装置。
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