JP3304783B2

JP3304783B2 - プラグの冷却方法および装置

Info

Publication number: JP3304783B2
Application number: JP27338596A
Authority: JP
Inventors: 誠中世古; 晃夫藤林; 龍郎勝村; 孝有泉; 雅彦安川; 宏之山本
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 2002-07-22
Anticipated expiration: 2016-10-16
Also published as: JPH10118703A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、広くは継目無管
の製造技術に関し、特に、ピアサーおよびエロンゲータ
用の穿孔プラグの冷却方法および装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】マンネスマンミル方式による継目無鋼管
の製造は、普通、丸鋼（以下、「ビレット」という）を
加熱炉に装入し、約１１００〜１３００℃近辺に加熱
し、穿孔用のマーク（例えば、案内孔）を設けてから、
第１穿孔機（以下、「ピアサー」という）で穿孔されホ
ローシェルとなる。その後、第２穿孔機（以下、「エロ
ンゲータ」という）でホローシェルを拡管、延伸する。
ピアサーおよびエロンゲータによって穿孔する際、プラ
グはビレットから受ける熱と、加工発熱および摩擦発熱
とによって高温となり、溶損等の傷害が発生する。現在
までに、プラグの内面に冷却水等の冷却液を送り込んで
冷却することが行われてきたが、プラグ外面を積極的に
冷却することは従来行われていなかった。

【０００３】従って、穿孔用プラグを外面から冷却する
ことは、重要視されていなかったが、近年、クロムを多
く含む高強度ビレットを穿孔する際、穿孔プラグの温度
上昇によるプラグ表面の溶損が問題視されている。

【０００４】特に、高強度鋼を穿孔中の穿孔プラグの表
面温度は、普通鋼のビレットを穿孔する場合よりも１０
０〜２００℃程高くなる。これは、穿孔時間が長くなる
ためと、加工発熱量が多くなるためである。

【０００５】プラグ内に冷却水等を送り込む技術として
は、実開昭５６−１７５１０１号公報、特開昭５８−１
６８４０５号公報等が示されている（以下、「先行技術
１」という）。先行技術１は、マンドレルバーを通じて
プラグ内側に水を送り込み、且つ、プラグ先端部または
外周に設けた開口部より水を噴射することによって、ホ
ローシェル内のデスケーリングおよびホローシェル内面
の冷却を目的として開発された。従って、プラグそのも
のを冷却する能力はなく、また、この技術はエロンゲー
タに関するものであり、ビレットを穿孔するピアサー用
のプラグには使用しにくい技術であった。

【０００６】プラグそのものを冷却する技術としては、
特開昭６１−２１９４０４号公報、特開昭６２−２５９
６０３号公報等に示されるように、穿孔プラグに通じる
マンドレルバー内に冷却水を送水し、穿孔プラグを冷却
する方法がある（以下、「先行技術２」という）。しか
しながら、この方法では、十分な冷却水を送水すること
ができなかった。また、穿孔中のビレット内に冷却水を
噴射しても、プラグ全体、特に、プラグ先端に冷却水が
行き渡らないため、十分な穿孔プラグの冷却ができなか
った。特に、穿孔をする表面と冷却をする内面とでは、
温度差が大きいため、冷却を行なっても表面上の熱を十
分に吸収できなかった。

【０００７】従って、プラグ内面の冷却能力を高めるた
め、特開平３−２９１１０６号公報に示されるように、
プラグ内面に凹凸状の冷却溝を設けた穿孔プラグが開発
された（以下、「先行技術３」という）。しかし、表面
温度と内面温度とには差があるため、内面の側の冷却効
率を高めても殆ど効果がなかった。

【０００８】現在では、一般的にクロム鋼（９Ｃｒや１
３Ｃｒ等）等の高合金鋼に使用される穿孔プラグは数回
使用後、プラグを取り外して、水の中に漬けておく浸漬
冷却を行うことにより、プラグの耐久度を上げている
（以下、「先行技術４」という）。しかし、この方法
は、非常に圧延効率が悪く、圧延ピッチを長くする原因
になっており、ひいては、コストアップの原因になって
いる。

【０００９】よって、プラグ内面からの冷却およびプラ
グ外面からの既存の冷却装置では十分な冷却を行うこと
は、圧延時間等から限界であり、より高い冷却能力を有
する、プラグ外面の冷却方法の開発が急がれている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】現状の一般的に行なわ
れているプラグ外面冷却装置は、円形状に広がるスプレ
ーノズル（以下、「フルコーンスプレーノズル」とい
う）（図８参照）をプラグ周囲に配置し冷却を行うもの
であるが、この方法では、圧延効率を落とさずに冷却を
行おうとしても、十分な冷却能力を得ることができず、
高合金鋼管の連続穿孔時のプラグ耐用回数はせいぜい５
〜６回が限度であった。そのときの穿孔中のプラグ温度
は、プラグ内部に設置された熱電対の測定によると、プ
ラグ表面極近傍では８００℃を超えていた。

【００１１】穿孔プラグは一般に、表面温度が高温にな
ると表面性状が劣化し、圧延効率が下がるという知見が
得られている。従って、冷却時間を長くすることがプラ
グの耐用回数向上には有効であるが、今後の生産効率の
面から見ても、高合金鋼の穿孔間隔は短くなりつつあ
り、外面冷却装置での冷却時間を現状より長くとること
は効果的でない。

【００１２】従って、冷却時間を現状と同じ程度で冷却
装置の冷却能力を強化する方法が求められているが、か
かる技術は未だ開発されていない。この発明の目的は、
上述の課題を解決することができる強冷却型のプラグの
冷却方法および装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ピアサーおよびエロンゲータ用のプラグの冷却方法にお
いて、前記プラグの表面に、０．２［ｋｇｆ／ｃｍ
²Ｇ］以上の噴射圧で冷却液を拡散されないように衝突
させることに特徴を有するものである。

【００１４】請求項２記載の発明は、ピアサーおよびエ
ロンゲータ用のプラグの冷却方法において、前記プラグ
の一部または全体を被覆可能な、円筒状の内壁、前記内
壁の外側の外壁および側壁を有し、前記内壁、前記外壁
および前記側壁により形成された空間に冷却液を収容可
能な、前記内壁に複数の噴射孔が設けられた、筒状の二
重容器を用い、前記プラグの周囲を前記二重容器によっ
て被覆し、前記空間内に冷却液を供給し前記複数の噴射
孔から前記冷却液を前記プラグの表面に０．２［ｋｇｆ
／ｃｍ ² Ｇ］以上の噴射圧で噴射して衝突させることに
特徴を有するものである。

【００１５】請求項３記載の発明は、前記噴射孔は、前
記内壁のほぼ径方向に設けられていることに特徴を有す
るものである。請求項４記載の発明は、前記噴射孔は、
前記内壁の外周部の冷却液流入口が３０〜１５０度の範
囲内の角度を有するすり鉢状に形成されており、且つ、
前記噴射孔の直線部は前記噴射孔の内径の２倍を超える
長さを有することに特徴を有するものである。

【００１６】請求項５記載の発明は、前記二重容器の下
部に、前記冷却液を排出するためのスリットを設け、前
記スリットから前記冷却液を排出することに特徴を有す
るものである。

【００１７】請求項６記載の発明は、前記プラグの頭部
と胴部とで冷却液流量の配分を行うことに特徴を有する
ものである。請求項７記載の発明は、ピアサーおよびエ
ロンゲータ用のプラグの冷却装置において、前記プラグ
の一部または全体を被覆可能な、円筒状の内壁、前記内
壁の外側の外壁および側壁からなり、前記内壁に複数の
噴射孔が設けられた、前記内壁、前記外壁および前記側
壁によって形成された空間に冷却液を収容可能な、筒状
の二重容器と、前記空間内に冷却液を供給するための冷
却液供給機構とからなることに特徴を有するものであ
る。

【００１８】請求項８記載の発明は、前記噴射孔は、前
記内壁のほぼ径方向に設けられていることに特徴を有す
るものである。請求項９記載の発明は、前記噴射孔は、
前記内壁の外周部の冷却液流入口が３０〜１５０度の範
囲内の角度を有するすり鉢状に形成されており、且つ、
前記噴射孔の直線部は前記噴射孔の内径の２倍を超える
長さを有することに特徴を有するものである。

【００１９】請求項１０記載の発明は、前記二重容器の
下部に、前記冷却液を排出するためのスリットを設けた
ことに特徴を有するものである。請求項１１記載の発明
は、前記プラグの頭部と胴部とで冷却液流量の配分を行
うために、前記プラグの頭部側の前記噴射孔の数が前記
プラグの胴部側の前記噴射孔の数よりも多数であること
に特徴を有するものである。

【００２０】一般に、高温部で冷却能力が低下する原因
は、沸騰の状態の違いにある。特に、冷却面表面温度が
約５００〜６００℃の状態で、水（以下、「冷却水」と
いう）による冷却を行うと、冷却水は直ぐに被冷却面の
温度により蒸発し、冷却面上に蒸気膜を形成し、冷却水
が冷却面に直接接触できなくなり、冷却能力が低下す
る。一般に、この状態を膜沸騰状態という。特にスプレ
ーノズルを用いることにより冷却水が拡散されるため、
噴射圧が高くても被冷却面接触時には圧力が低下する。
従って、この蒸気膜を突き破って冷却するために、圧力
を持った冷却水が広がらない（拡散されない）ようにし
て、プラグ表面に当たるように冷却する。特に、噴射圧
が０．２〔ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ〕以上になると、蒸気膜を
突き破った冷却水が被冷却面に接触することにより、膜
沸騰の状態が冷却能力が良くなる遷移沸騰の状態に移行
し、冷却能力を表す熱伝達率が高温でも良くなる。従っ
て、噴射圧は０．２〔ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ〕以上とする。
このことは図６に示されている。図６はプラグ表面温度
が８００℃での各噴射圧力における熱伝達率を示すグラ
フである。

【００２１】上記の作用を奏するために、常にプラグの
冷却面全体に噴射時の圧力を保って冷却水が掛かるよう
に、プラグ全体または一部を覆うことができる筒状の二
重容器を用いる。二重容器は、内壁、外壁および側壁に
よって空間を形成し、前記空間に冷却液を収容可能な構
造とする。内壁は円筒状とし、更に、所定の肉厚を有す
る内壁に、前記円筒状の内壁の径方向に複数の噴射孔を
穿設する。外壁、内壁および側壁間の空間に冷却液を送
り込み、複数の噴射孔の各々からプラグ表面に向かっ
て、プラグ表面に対してほぼ鉛直の角度で冷却液を噴射
する。噴射孔の形状は、流入圧力損失を抑えるために内
壁の外周部の冷却液流入口をすり鉢状に形成し、且つ、
噴射孔の長手方向の直線部を、流入した冷却液が噴射孔
から噴射する際に広がらないように直線状態で、噴射孔
内径の２倍を超える長さ（Ｌ＞２Ｄ）に設定する。ここ
で、Ｌ：噴射孔長手方向直線部長さ、Ｄ：噴射孔内径
（直径）。

【００２２】また、一般に冷却液は水を用いるが、潤滑
液等を用いても良い。〔作用〕穿孔プラグを二重容器によって被覆し、二重容
器の内壁を構成する円筒管に設けられた複数の噴射孔か
ら、穿孔プラグ表面に対して鉛直に近い角度で、且つ、
噴射された冷却液が広がらないように直線状態で噴射
し、プラグ表面に０．２〔ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ〕以上の噴
射圧で衝突させることにより、効率良くプラグを冷却す
ることができ、プラグ耐用回数が向上する。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を図
面を参照しながら説明する。図１はこの発明のプラグ冷
却装置の第１の実施態様を示す斜視図である。図１は透
視図で示されている。図２はこの発明のプラグ冷却装置
をプラグ進行方向に縦割りしたＡ−Ａ−Ａ’−Ａ’線断
面図である。図１および図２に示すように、この発明の
冷却装置は、筒状の二重容器２と、二重容器２に冷却水
を供給するための冷却水供給機構とからなっている。

【００２４】二重容器２は、円筒管からなる外壁（以
下、「外管」という）６と、円筒管からなる内壁（以
下、「内管」という）７と、外管６と内管７との間の空
間の両側を閉塞して側壁を形成するドーナッツ状のフラ
ンジ１２とからなっている。１はマンドレルバー８に支
えられたプラグであり、二重容器２は、プラグ１の一部
または全体を被覆可能な大きさを有している。

【００２５】冷却水供給機構は、図示しないが、二重容
器２を構成する外管６、内管７およびフランジ１２によ
って形成された空間内に冷却水を供給する。本実施態様
では、冷却液として水（以下、「冷却水」という）が使
用される。尚、符号１０によって示される矢印は、冷却
水およびその送水方向を示している。

【００２６】内管７は所定の肉厚を有する円筒管であ
り、内管７にはその（内管７の）ほぼ径方向に複数の噴
射孔３が穿設されている。外管６にはその外側から送水
管４が、複数本（６本）外管６を貫通して設けられてお
り、図示しない前記冷却水供給機構から送水管４を介し
て冷却水１０が前記空間内に供給されるようになってい
る。

【００２７】図９は噴射孔の形状を説明する断面図であ
る。図９に示すように、噴射孔３は、内管７の外周部の
冷却水流入口３ａをすり鉢状に形成されている。θは冷
却水流入口３ａにおける冷却水流入角度を示している。
θは３０〜１５０度の範囲内の角度に形成される。更
に、噴射孔３の長手方向直線部長さＬは、噴射孔３の内
径Ｄの２倍を超える長さ（Ｌ＞２Ｄ）に設定されてい
る。なお、図９において、Ｒは内管内径を示す。

【００２８】外管６、内管７およびフランジ１２間の空
間に冷却水供給機構から送水管４を介して冷却水１０が
供給され、前記空間内に冷却水１０が収容され、複数の
噴射孔３の各々からプラグ１の表面に向けて、プラグ表
面に対してほぼ鉛直の角度で冷却水１０が噴射される。

【００２９】

【実施例】次に、この発明を実施例により説明する。実
施例１〜３では、冷却液に水を用いた。

【００３０】〔実施例１〕図１、図２に示す装置により
プラグの冷却を実施した。図１、図２では、外管６に前
後６ヶ所、送水管４が設置されているが、例えば、フラ
ンジ１２に取り付けても差し支えない。また、二重容器
２を構成する外管６にも円筒管を用いているが、該管６
は円筒管でなくても良い。送水管４より送られた冷却水
１０は、外管６と内管７との間に収容され、内管７に穿
孔してある噴射孔３より冷却水１０が噴射される。噴射
孔３の、内径（直径）Ｄはφ３ｍｍに、冷却水流入側の
開口３ａは冷却水流入角度θを１０８度のすり鉢に形成
した。且つ、直線部の長さＬは噴射孔内径Ｄの３倍の９
ｍｍとした。外管６、内管７の長手方向長さは６００ｍ
ｍ、内管７の内法（内径）はφ２００ｍｍとした。内管
内径はプラグ１の外径の１．２倍〜２．０倍程度が望ま
しくそのように設定した。また、二重容器２によって被
覆されたプラグ１は冷却装置内管７内のほぼ中央（管軸
位置）に配置した。内管７に噴射孔３が設けられている
範囲の内管長手方向長さは４００ｍｍで、噴射孔３は内
管円周方向に３６度の角度の間隔で１０個、内管長手方
向は２５ｍｍ間隔で１７個、そして、噴射孔３の数は全
部で１７０個としそれぞれを千鳥状に配列した。総冷却
水流量は７００〔ｌ／ｍｉｎ〕とし、そのときの噴射圧
は約０．５〔ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ〕とした。尚、各寸法、
噴射孔３の配置方法はこの限りでない。

【００３１】この冷却装置を用いてクロム鋼（１３Ｃｒ
鋼）用のプラグの冷却を実施した。被穿孔ビレットは、
１３Ｃｒ鋼を約１２７０℃の温度まで十分に加熱したも
のを用いた。冷却を行ったプラグの直径は１４０ｍｍで
あった。本実験では、１回当たり消費時間は全工程で約
３０秒であった。その内訳（各工程の時間）は、穿孔工
程が約１３秒、穿孔後のシェルからの引く抜き工程が約
５秒、本発明冷却装置での冷却工程が約７秒、ビレット
前までの押し出し工程が約５秒であった。

【００３２】この条件で冷却実験を繰り返した結果、穿
孔プラグ１は平均で３４回まで穿孔することができた。〔実施例２〕図３は、実施例２に使用された、この発明
の第２の実施態様を示す断面図である。図３に示す冷却
装置においては、実施例１に使用された図１、図２に示
す冷却装置の噴射孔３の配列位置を変えた点のみが図
１、図２と異なっている。配置方法に付いては図３に簡
略的に示されている。

【００３３】噴射孔３の内径は、φ３ｍｍ、外管６、内
管７の長手方向長さは６００ｍｍ、内管７の内法（内
径）はφ２００とした。内管７に噴射孔３が設けられて
いる範囲の長さは３８０ｍｍとした。ただし、最もプラ
グ１の先頭寄りの噴射孔３から長手方向２００ｍｍまで
の距離の範囲においては、噴射孔３は円周方向に３６度
の角度の間隔で１０個、２０ｍｍ間隔で１１個配置し、
強冷却領域とした。そして、残りの１８０ｍｍの範囲に
おいては、円周方向に３６度の角度の間隔で１０個、３
０ｍｍ間隔で６個配置し、弱冷却領域とした。かくし
て、噴射孔３の数は全部で１７０個としそれぞれを千鳥
状に配列した。総冷却水流量は７００〔ｌ／ｍｉｎ〕と
し、そのときの噴射圧は約０．５〔ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ〕
とした。尚、各寸法、噴射孔３の配置方法はこの限りで
はない。

【００３４】このように、図３に示すような配置方法を
行ったのは、一般的にプラグ１の長さが３００ｍｍとす
ると、図４に示すように、繰り返し穿孔中のプラグ１
は、プラグ先頭側の約１５０ｍｍ位までが高温となり、
プラグ後側は先頭部より、かなり温度的に低いためであ
る。

【００３５】この噴射孔３の配置を持った図３に示す冷
却装置を用いて、１３Ｃｒ鋼用穿孔プラグ（直径１４０
ｍｍ）の冷却実験を行った。ビレットは約２．０ｍの１
３Ｃｒ鋼を用い、約１２７０℃まで十分に加熱したもの
を用いた。１回当たり消費時間は全工程で約３０秒であ
った。その内訳（各工程の時間）は、穿孔工程が約１３
秒、穿孔後のシェルからの引き抜き工程が約５秒、本発
明冷却装置（図３）での冷却工程が約７秒、ビレット前
までの押し出し工程が約５秒であった。

【００３６】この条件で冷却実験を繰り返した結果、穿
孔プラグ１は平均で３６回まで穿孔することができた。〔実施例３〕図５は、実施例３に使用された、この発明
のプラグ冷却装置の第３の実施態様を示す斜視図であ
る。図５は透視図で示されている。図５において、第１
の実施態様を示す図１と実質的に同一または相当部分に
ついては、図１と同じ符合を付することにより説明を省
略する。図５に示すように、第３の実施態様に示す冷却
装置においては、二重容器２の下部に、スリット５を設
けたことのみが図１、図２に示す冷却装置と異なってい
る。スリット５は、外管６、内管７およびフランジ１２
を切断して設けられており、噴射孔３からプラグ１に噴
射された冷却水１０を下方に排出する。

【００３７】スリット５は、二重容器２の下部の外管
６、内管７およびフランジ１２を、長手方向に幅４０ｍ
ｍにわたって分断し、分断された断面部分は仕切板９を
前記外管６、内管７およびフランジ１２に溶接によって
取り付けられている。尚、下面側からの水抜き方法はこ
の限りでない。尚、このように水抜き用スリット５を設
けたのは、プラグ冷却中、冷却水１０が冷却装置の二重
容器２の下部に溜まることにより、本冷却装置の特徴で
ある噴射圧力が下部で低下するためである。従って、ス
リット５を設けることにより、噴射圧力低下に伴う冷却
不足を抑制することが可能である。

【００３８】スリット５を設けた、図５に示す本発明冷
却装置を用いて、１３Ｃｒ鋼用穿孔プラグ１（直径１４
０ｍｍ）で冷却実験を行った。ビレットは約２．０ｍの
１３Ｃｒ鋼を用い、約１２７０℃まで十分に加熱したも
のを用いた。１回当たり消費時間は全工程で約３０秒で
あった。その内訳（各工程の時間）は、穿孔工程が約１
３秒、穿孔後のシェルからの引き抜き工程が約５秒、本
発明冷却装置（図５）での冷却工程が約７秒、ビレット
前までの押し出し工程が約５秒であった。

【００３９】この条件で冷却実験を繰り返した結果、穿
孔プラグ１は平均で３６回まで穿孔することができた。〔比較例〕図８は従来から一般に行なわれているプラグ
の冷却方法（以下、「比較例」という）を示す概念図で
ある。円錐状に冷却水が広がる噴射角９０度のフルコー
ンスプレーノズルをプラグ先頭部側と後部側の上下左右
４ヶ所ずつ、計８ヶ所配置し、総冷却水流量を合計８０
０〔ｌ／ｍｉｎ〕で噴射した。図７はこの比較例と、本
発明の実施例１とを、同工程（穿孔工程約１３秒、引き
抜き工程約５秒、冷却工程約７秒、押し出し工程約５
秒）で行った試験結果について、プラグ表面最高温度と
穿孔耐用回数との関係で示している。図７中白抜きが比
較例、黒塗りが実施例１である。

【００４０】図７に示すように、フルコーンスプレーノ
ズによる冷却方法では、プラグ表面最高温度が数回の穿
孔回数で８００℃を超え、且つ、平均で約７回しか穿孔
できなかった。

【００４１】これに対して、実施例１では、プラグ表面
最高温度が殆ど８００℃以下であり、且つ、平均で約３
４回の使用に耐えた。また、プラグ交換には約４０秒の
時間が必要なので、交換時間を含めたビレット１本当た
りにかかる生産時間はフルコーンスプレーノズルによる
冷却方法では約３５．７秒であったのに対して、本発明
による実施例１では約３１．１秒で、大幅に生産効率が
向上した。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、以下に示す工業上有用な効果がもたらされ
る。プラグの耐用回数を大幅に向上させることができ、
これにより、プラグのコスト、プラグの交換回数、およ
び、それにかかる工数を減らすことができ、ビレット１
本当たりにかかる生産時間が大幅に削減され、生産効率
を向上することができる。特に、１３Ｃｒ等の高合金鋼管用のビレット穿孔に
おいて、穿孔ピッチを短くすることができ、且つ、穿孔
プラグの耐用回数が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のプラグ冷却装置の第１の実施態様を
示す斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ−Ａ’−Ａ’線断面図である。

【図３】この発明のプラグ冷却装置の第２の実施態様を
示す断面図である。

【図４】放射温度計で測定した穿孔直後のプラグ長手方
向の温度分布である。

【図５】この発明のプラグ冷却装置の第３の実施態様を
示す斜視図である。

【図６】この発明の冷却装置で得られた噴射圧力と熱伝
達率との関係を示すグラフである。

【図７】比較例によるフルコーンスプレーノズルタイプ
の冷却装置とこの発明に係る冷却装置とによる耐用回数
を比較するグラフである。

【図８】フルコーンスプレーノズルタイプの冷却装置を
示す概念図である。

【図９】噴射孔の形状を説明する断面図である。

【符号の説明】

１プラグ２二重容器３噴射孔３ａ冷却液流入口４送水管５スリット６外管７内管８マンドレルバー９仕切板１０冷却水１１フルコーンスプレーノズル１２フランジ θ：冷却水流入角度Ｄ：噴射孔内径（直径）Ｌ：噴射孔直線部長さＲ：内管内径

フロントページの続き (72)発明者有泉孝東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者安川雅彦東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者山本宏之東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (56)参考文献特開昭52−44760（ＪＰ，Ａ) 特開平８−117817（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−197306（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−140049（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 25/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ピアサーおよびエロンゲータ用のプラグの
冷却方法において、前記プラグの表面に、０．２［ｋｇ
ｆ／ｃｍ²Ｇ］以上の噴射圧で冷却液を拡散されないよ
うに衝突させることを特徴とするプラグの冷却方法。
【請求項２】ピアサーおよびエロンゲータ用のプラグの
冷却方法において、前記プラグの一部または全体を被覆
可能な、円筒状の内壁、前記内壁の外側の外壁および側
壁を有し、前記内壁、前記外壁および前記側壁により形
成された空間に冷却液を収容可能な、前記内壁に複数の
噴射孔が設けられた、筒状の二重容器を用い、前記プラ
グの周囲を前記二重容器によって被覆し、前記空間内に
冷却液を供給し前記複数の噴射孔から前記冷却液を前記
プラグの表面に０．２［ｋｇｆ／ｃｍ ² Ｇ］以上の噴射
圧で噴射して衝突させることを特徴とするプラグの冷却
方法。
【請求項３】前記噴射孔は、前記内壁のほぼ径方向に設
けられている請求項２記載の方法。
【請求項４】前記噴射孔は、前記内壁の外周部の冷却液
流入口が３０〜１５０度の範囲内の角度を有するすり鉢
状に形成されており、且つ、前記噴射孔の直線部は前記
噴射孔の内径の２倍を超える長さを有する請求項２また
は３記載の方法。
【請求項５】前記二重容器の下部に、前記冷却液を排出
するためのスリットを設け、前記スリットから前記冷却
液を排出する請求項２、３または４記載の方法。
【請求項６】前記プラグの頭部と胴部とで冷却液流量の
配分を行う請求項２、３、４または５記載の方法。
【請求項７】ピアサーおよびエロンゲータ用のプラグの
冷却装置において、前記プラグの一部または全体を被覆
可能な、円筒状の内壁、前記内壁の外側の外壁および側
壁からなり、前記内壁に複数の噴射孔が設けられた、前
記内壁、前記外壁および前記側壁によって形成された空
間に冷却液を収容可能な、筒状の二重容器と、前記空間
内に冷却液を供給するための冷却液供給機構とからなる
ことを特徴とするプラグの冷却装置。
【請求項８】前記噴射孔は、前記内壁のほぼ径方向に設
けられている請求項７記載の装置。
【請求項９】前記噴射孔は、前記内壁の外周部の冷却液
流入口が３０〜１５０度の範囲内の角度を有するすり鉢
状に形成されており、且つ、前記噴射孔の直線部は前記
噴射孔の内径の２倍を超える長さを有する請求項７また
は８記載の装置。
【請求項１０】前記二重容器の下部に、前記冷却液を排
出するためのスリットを設けた請求項７、８または９記
載の装置。
【請求項１１】前記プラグの頭部と胴部とで冷却液流量
の配分を行うために、前記プラグの頭部側の前記噴射孔
の数が前記プラグの胴部側の前記噴射孔の数よりも多数
である請求項７、８、９または１０記載の装置。