JP3511182B2 - 棒鋼の連続熱処理方法及びその装置 - Google Patents
棒鋼の連続熱処理方法及びその装置Info
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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Landscapes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、棒鋼の連続熱処理方
法及びその装置に関し、特に長尺の棒鋼を連続熱処理で
きるようにした方法及び装置に関する。
法及びその装置に関し、特に長尺の棒鋼を連続熱処理で
きるようにした方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の機械部品、特に鋼製部品は種々の
熱処理を施して所望の機械的性質を与えることが多い。
熱処理を施して所望の機械的性質を与えることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来、長尺の
棒鋼を熱処理する場合は大型の加熱炉と冷却槽を必要と
し、しかもバッチ式でしか処理できず、作業効率が悪い
という問題があった。
棒鋼を熱処理する場合は大型の加熱炉と冷却槽を必要と
し、しかもバッチ式でしか処理できず、作業効率が悪い
という問題があった。
【０００４】この発明は、かかる問題点に鑑み、長尺の
棒鋼を連続的に熱処理できるようにした棒鋼の連続熱処
理方法を提供することを課題とする。
棒鋼を連続的に熱処理できるようにした棒鋼の連続熱処
理方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係る棒
鋼の連続熱処理方法は、棒鋼を加熱帯から冷却帯に走行
させて連続熱処理するにあたり、加熱帯として棒鋼の入
口と出口とが一直線上に形成された高周波誘導加熱機を
用い、冷却帯として側壁に棒鋼の送込み開口と送出し開
口とが対向して形成され、冷却液を常時供給して送込み
開口及び送出し開口より高い槽内冷却液面に保持された
冷却液槽を用い、棒鋼を高周波誘導加熱機の入口から出
口に向けて連続的に搬送しつつ急速加熱した後、加熱さ
れた棒鋼を冷却液槽の送込み開口から送出し開口に向け
て搬送し、冷却液中に連続的に潜らせて冷却する一方、
冷却液槽２の送出し開口２３側の側壁２１を送込み開口
２２に対して移動させることにより冷却時間を加減し、
マルテンサイト変態開始点直上の温度で棒鋼を冷却液槽
２から送り出し、以後の冷却を空冷とする時間焼入れを
行うようにしたことを特徴とする。
鋼の連続熱処理方法は、棒鋼を加熱帯から冷却帯に走行
させて連続熱処理するにあたり、加熱帯として棒鋼の入
口と出口とが一直線上に形成された高周波誘導加熱機を
用い、冷却帯として側壁に棒鋼の送込み開口と送出し開
口とが対向して形成され、冷却液を常時供給して送込み
開口及び送出し開口より高い槽内冷却液面に保持された
冷却液槽を用い、棒鋼を高周波誘導加熱機の入口から出
口に向けて連続的に搬送しつつ急速加熱した後、加熱さ
れた棒鋼を冷却液槽の送込み開口から送出し開口に向け
て搬送し、冷却液中に連続的に潜らせて冷却する一方、
冷却液槽２の送出し開口２３側の側壁２１を送込み開口
２２に対して移動させることにより冷却時間を加減し、
マルテンサイト変態開始点直上の温度で棒鋼を冷却液槽
２から送り出し、以後の冷却を空冷とする時間焼入れを
行うようにしたことを特徴とする。
【０００６】冷却液槽の送出し開口側の側壁はこれを送
込み開口に対して移動できるようにすることにより冷却
時間を加減し、いわゆる時間焼入れを行うことができ
る。冷却液槽を通す時に冷却液に水等を使用することに
よる急冷のため（図３の冷却特性ａ参照）、焼割れのお
それのある棒鋼を熱処理する場合に、この時間焼入れに
よってマルテンサイト変態をゆっくりと行わせ（図３の
冷却特性ａーｂ参照）、焼割れを防ぐことができる。
込み開口に対して移動できるようにすることにより冷却
時間を加減し、いわゆる時間焼入れを行うことができ
る。冷却液槽を通す時に冷却液に水等を使用することに
よる急冷のため（図３の冷却特性ａ参照）、焼割れのお
それのある棒鋼を熱処理する場合に、この時間焼入れに
よってマルテンサイト変態をゆっくりと行わせ（図３の
冷却特性ａーｂ参照）、焼割れを防ぐことができる。
【０００７】高周波誘導加熱機を使用したのは急速加熱
が可能であり、棒鋼の炉内搬送中にこれを所定の高温ま
で加熱できるからである。高温の棒鋼を冷却する場合、
棒鋼を冷却液中に単に送り込んで浸漬すると部分的に冷
却速度のバラツキが生じて棒鋼の曲がりが発生すること
がある。そこで、冷却液槽の送込み開口近傍にて送り込
まれた棒鋼に冷却液のジェット噴流を噴射させると、棒
鋼を均一に冷却でき、曲がりの発生を確実に防止でき
る。冷却液は棒鋼の組成や熱処理の種類に応じて選択す
るが、通常は冷却水や冷却油を使用できる。
が可能であり、棒鋼の炉内搬送中にこれを所定の高温ま
で加熱できるからである。高温の棒鋼を冷却する場合、
棒鋼を冷却液中に単に送り込んで浸漬すると部分的に冷
却速度のバラツキが生じて棒鋼の曲がりが発生すること
がある。そこで、冷却液槽の送込み開口近傍にて送り込
まれた棒鋼に冷却液のジェット噴流を噴射させると、棒
鋼を均一に冷却でき、曲がりの発生を確実に防止でき
る。冷却液は棒鋼の組成や熱処理の種類に応じて選択す
るが、通常は冷却水や冷却油を使用できる。
【０００８】また、本発明によれば、耐火材製筒部の筒
壁中に水冷管を長手方向に螺旋状に埋設してなり水冷管
への高周波電流又は低周波電流の通電にて内部搬送され
る棒鋼を誘導加熱する高周波誘導加熱機と、側壁に棒鋼
の送込み開口及び送出し開口が対向して形成され該送込
み開口及び送出し開口が加熱誘導炉の両端開口と一直線
上になるように配置されるとともに送出し開口側の側壁
が棒鋼の冷却温度に応じて送込み開口に対して進退しう
るように構成され冷却液を貯留する冷却液槽と、該冷却
液槽に送込み開口及び送出し開口より高い槽内冷却液面
となるように冷却液を供給する冷却液供給装置と、棒鋼
を高周波誘導加熱機内及び冷却液槽内に連続して送り込
んで送り出す搬送ローラと、冷却液槽から送り出された
棒鋼の温度を検知する温度センサーとを備えた棒鋼の連
続熱処理装置を提供することができる。
壁中に水冷管を長手方向に螺旋状に埋設してなり水冷管
への高周波電流又は低周波電流の通電にて内部搬送され
る棒鋼を誘導加熱する高周波誘導加熱機と、側壁に棒鋼
の送込み開口及び送出し開口が対向して形成され該送込
み開口及び送出し開口が加熱誘導炉の両端開口と一直線
上になるように配置されるとともに送出し開口側の側壁
が棒鋼の冷却温度に応じて送込み開口に対して進退しう
るように構成され冷却液を貯留する冷却液槽と、該冷却
液槽に送込み開口及び送出し開口より高い槽内冷却液面
となるように冷却液を供給する冷却液供給装置と、棒鋼
を高周波誘導加熱機内及び冷却液槽内に連続して送り込
んで送り出す搬送ローラと、冷却液槽から送り出された
棒鋼の温度を検知する温度センサーとを備えた棒鋼の連
続熱処理装置を提供することができる。
【０００９】冷却液供給装置は新しい冷却液を冷却液槽
に供給するものでもよいが、多量の冷却液が必要とな
る。そこで、冷却液槽の送込み開口及び送出し開口から
流出した冷却液を受ける冷却液受槽を冷却液槽の下方に
設け、流出した冷却液を冷却液供給装置によって冷却液
槽内に循環させるように構成するのがよい。冷却液供給
装置は管やホース等の供給通路とポンプとで構成するこ
とができる。
に供給するものでもよいが、多量の冷却液が必要とな
る。そこで、冷却液槽の送込み開口及び送出し開口から
流出した冷却液を受ける冷却液受槽を冷却液槽の下方に
設け、流出した冷却液を冷却液供給装置によって冷却液
槽内に循環させるように構成するのがよい。冷却液供給
装置は管やホース等の供給通路とポンプとで構成するこ
とができる。
【００１０】冷却液槽内で棒鋼に冷却液を噴射する場
合、冷却液槽内の棒鋼送込み開口の近傍に冷却液の噴射
ノズルを棒鋼送込み開口に向けて設けるのがよい。
合、冷却液槽内の棒鋼送込み開口の近傍に冷却液の噴射
ノズルを棒鋼送込み開口に向けて設けるのがよい。
【００１１】
【作用及び発明の効果】本発明によれば、高周波誘導加
熱機の入口及び出口と一直線上に並べ、冷却液槽の側壁
に棒鋼の送込み開口と送出し開口とを対向して形成し、
棒鋼を高周波誘導加熱機から冷却液槽に連続的に送れる
ようにしたので、長尺棒鋼の加熱冷却を連続して行うこ
とができ、熱処理作業性を大幅に向上できる。
熱機の入口及び出口と一直線上に並べ、冷却液槽の側壁
に棒鋼の送込み開口と送出し開口とを対向して形成し、
棒鋼を高周波誘導加熱機から冷却液槽に連続的に送れる
ようにしたので、長尺棒鋼の加熱冷却を連続して行うこ
とができ、熱処理作業性を大幅に向上できる。
【００１２】しかも、誘導加熱を採用したので、棒鋼を
搬送中に所定の高温まで急速加熱でき、所望の熱処理が
できる。
搬送中に所定の高温まで急速加熱でき、所望の熱処理が
できる。
【００１３】冷却液槽の側壁に棒鋼の送込み開口と送出
し開口を形成すると、冷却液が流出してしまうが、冷却
液槽内に常時冷却液を供給し、冷却液面が送込み開口及
び送出し開口を越えるように保持しているので、棒鋼の
確実な冷却ができる。
し開口を形成すると、冷却液が流出してしまうが、冷却
液槽内に常時冷却液を供給し、冷却液面が送込み開口及
び送出し開口を越えるように保持しているので、棒鋼の
確実な冷却ができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１ないし図３は本発明の一実施例による棒鋼の連
続熱処理装置を示す。図において、作業床上には複数、
例えば２つの高周波誘導加熱機１が相互に所定の間隔を
あけて前後に一直線上に並べられ、両高周波誘導加熱機
１は支持脚（図示せず）によって所定高さに支持され、
高周波誘導加熱機１の前方には冷却水槽（冷却液槽）２
が配置されている。
る。図１ないし図３は本発明の一実施例による棒鋼の連
続熱処理装置を示す。図において、作業床上には複数、
例えば２つの高周波誘導加熱機１が相互に所定の間隔を
あけて前後に一直線上に並べられ、両高周波誘導加熱機
１は支持脚（図示せず）によって所定高さに支持され、
高周波誘導加熱機１の前方には冷却水槽（冷却液槽）２
が配置されている。
【００１５】高周波誘導加熱機１は耐火材料、例えばセ
メントを所定長さの円筒状に成形し、該耐火材製筒部１
０の筒壁中に水冷銅管１１を長手方向に螺旋状に埋設し
て構成され、水冷銅管１１に高周波電流を通電させるこ
とによって耐火材製筒部１０内を通過する棒鋼Ｗを誘導
電流にて所望の温度に急速加熱できるようになってい
る。
メントを所定長さの円筒状に成形し、該耐火材製筒部１
０の筒壁中に水冷銅管１１を長手方向に螺旋状に埋設し
て構成され、水冷銅管１１に高周波電流を通電させるこ
とによって耐火材製筒部１０内を通過する棒鋼Ｗを誘導
電流にて所望の温度に急速加熱できるようになってい
る。
【００１６】冷却水槽２はほぼ立方体状をなして上面が
開放され、前壁２１は前後方向（図１の左右方向）にス
ライド自在に設けられるとともに、前壁と側壁との間は
シール部材でシールされている。このシール材は前壁両
側縁の内側又は外側に後付けしてもよく、前壁両側縁に
シール材を設け、前後に移動後に側壁を前壁両縁に押し
付けてシールするようにしてもよい。冷却水槽２の後壁
及び前壁には棒鋼Ｗの送込み開口２２及び送出し開口２
３が高周波誘導加熱機１の耐火筒部１０の中心軸線上に
位置しかつ相互に対向して形成されている。
開放され、前壁２１は前後方向（図１の左右方向）にス
ライド自在に設けられるとともに、前壁と側壁との間は
シール部材でシールされている。このシール材は前壁両
側縁の内側又は外側に後付けしてもよく、前壁両側縁に
シール材を設け、前後に移動後に側壁を前壁両縁に押し
付けてシールするようにしてもよい。冷却水槽２の後壁
及び前壁には棒鋼Ｗの送込み開口２２及び送出し開口２
３が高周波誘導加熱機１の耐火筒部１０の中心軸線上に
位置しかつ相互に対向して形成されている。
【００１７】冷却水槽２の下側には送込み開口２２及び
送出し開口２３から流出する冷却水を受ける冷却水受槽
（冷却液受槽）３が配設され、該冷却水受槽３と冷却水
槽２との間には冷却水パイプ４０とポンプ４１とからな
る冷却水供給装置４が設けられ、冷却水受槽３内の冷却
水を冷却水槽２に循環させ、冷却水槽２内を送込み開口
２２及び送出し開口２３より高い水位に保持するように
なっている。なお、冷却水パイプ４０及びポンプ４１は
取付ブラケット等を用いて冷却水槽２の側壁等に適宜支
持する。
送出し開口２３から流出する冷却水を受ける冷却水受槽
（冷却液受槽）３が配設され、該冷却水受槽３と冷却水
槽２との間には冷却水パイプ４０とポンプ４１とからな
る冷却水供給装置４が設けられ、冷却水受槽３内の冷却
水を冷却水槽２に循環させ、冷却水槽２内を送込み開口
２２及び送出し開口２３より高い水位に保持するように
なっている。なお、冷却水パイプ４０及びポンプ４１は
取付ブラケット等を用いて冷却水槽２の側壁等に適宜支
持する。
【００１８】また、冷却水槽２内には送込み開口２２の
近傍にて噴射ノズル５が取付ブラケット等で取付けら
れ、該噴射ノズル５は送込み開口２２に向けて設定さ
れ、又冷却水槽２の送出し開口２３前方には棒鋼Ｗの温
度を検知する温度センサー６が設けられている。
近傍にて噴射ノズル５が取付ブラケット等で取付けら
れ、該噴射ノズル５は送込み開口２２に向けて設定さ
れ、又冷却水槽２の送出し開口２３前方には棒鋼Ｗの温
度を検知する温度センサー６が設けられている。
【００１９】さらに、高周波誘導加熱機１の前後及び冷
却水槽２内には棒鋼Ｗを搬送するピンチローラ（搬送ロ
ーラ）７が配設され、該ピンチローラ７の回転軸は支持
脚又は冷却水槽２の側壁に適宜支持されている。
却水槽２内には棒鋼Ｗを搬送するピンチローラ（搬送ロ
ーラ）７が配設され、該ピンチローラ７の回転軸は支持
脚又は冷却水槽２の側壁に適宜支持されている。
【００２０】棒鋼Ｗをピンチローラ７で高周波誘導加熱
機１内に送り込むと、棒鋼Ｗは高周波誘導加熱機１内を
真っ直ぐに搬送され、その搬送中に誘導電流によって所
定の高温度に急速加熱される。棒鋼Ｗの搬送速度は設定
温度まで誘導加熱できる速度に制御する。
機１内に送り込むと、棒鋼Ｗは高周波誘導加熱機１内を
真っ直ぐに搬送され、その搬送中に誘導電流によって所
定の高温度に急速加熱される。棒鋼Ｗの搬送速度は設定
温度まで誘導加熱できる速度に制御する。
【００２１】高周波誘導加熱機１を出た棒鋼Ｗはピンチ
ローラ７によってそのまま送込み開口２２から冷却水槽
２内に送り込まれ、冷却水中を潜って急冷され、送出し
開口２３から冷却水槽２外方に送り出される。
ローラ７によってそのまま送込み開口２２から冷却水槽
２内に送り込まれ、冷却水中を潜って急冷され、送出し
開口２３から冷却水槽２外方に送り出される。
【００２２】送り出された棒鋼Ｗは温度センサー６でそ
の温度を検知できるので、棒鋼Ｗの冷却が不足する時、
又は急冷をＭS 点直上で中止し以後の冷却を空冷とする
時には前壁２１を前後にスライドさせて棒鋼Ｗが冷却水
中を潜る時間を調整する。
の温度を検知できるので、棒鋼Ｗの冷却が不足する時、
又は急冷をＭS 点直上で中止し以後の冷却を空冷とする
時には前壁２１を前後にスライドさせて棒鋼Ｗが冷却水
中を潜る時間を調整する。
【００２３】冷却水槽２の送込み開口２２及び送出し開
口２３からは槽内冷却水が流出するが、これは冷却水受
槽３で受けられ、冷却水供給装置４で冷却水槽２内に循
環されるので、少ない量の冷却水で効率よく棒鋼Ｗを冷
却できる。
口２３からは槽内冷却水が流出するが、これは冷却水受
槽３で受けられ、冷却水供給装置４で冷却水槽２内に循
環されるので、少ない量の冷却水で効率よく棒鋼Ｗを冷
却できる。
【００２４】棒鋼Ｗを冷却水中を潜らせて急冷すると、
部分的な冷却速度のばらつきに起因して棒鋼Ｗに曲がり
が発生しやすいが、送込み開口２２に入って来た棒鋼Ｗ
に噴射ノズル５から冷却水を噴射させているので、棒鋼
Ｗは均一に急冷され、曲がりが発生することはない。
部分的な冷却速度のばらつきに起因して棒鋼Ｗに曲がり
が発生しやすいが、送込み開口２２に入って来た棒鋼Ｗ
に噴射ノズル５から冷却水を噴射させているので、棒鋼
Ｗは均一に急冷され、曲がりが発生することはない。
【図１】 本発明の一実施例による棒鋼の熱処理装置を
示す概略側面構成図である。
示す概略側面構成図である。
【図２】 上記装置における高周波誘導加熱機１を示す
拡大斜視図である。
拡大斜視図である。
【図３】 熱処理方法を説明するための斜視図である。
１ 高周波誘導加熱機
１０ 耐火筒部
１１ 水冷銅管
２ 冷却水槽（冷却液槽）
２１ 前壁
２２ 送込み開口
２３ 送出し開口
３ 冷却水受槽（冷却液受槽）
４ 冷却水供給装置（冷却液供給装置）
５ 噴射ノズル
６ 温度センサー
７ ピンチローラ（搬送ローラ）
Ｗ 棒鋼
Claims (3)
- 【請求項１】 棒鋼を加熱帯から冷却帯に走行させて連
続熱処理するにあたり、 加熱帯として棒鋼の入口と出口とが一直線上に形成され
た高周波誘導加熱機１を用い、冷却帯として側壁に棒鋼
の送込み開口２２と送出し開口２３とが対向して形成さ
れ、冷却液を常時供給して送込み開口２２及び送出し開
口２３より高い槽内冷却液面に保持された冷却液槽２を
用い、 棒鋼Ｗを高周波誘導加熱機１の入口から出口に向けて連
続的に搬送しつつ急速加熱した後、加熱された棒鋼Ｗを
冷却液槽２の送込み開口２２から送出し開口２３に向け
て搬送し、冷却液中に連続的に潜らせて冷却する一方、冷却液槽２の送出し開口２３側の側壁２１を送込み開口
２２に対して移動させることにより冷却時間を加減し、
マルテンサイト変態開始点直上の温度で棒鋼を冷却液槽
２から送り出し、以後の冷却を空冷とする時間焼入れを
行うようにした ことを特徴とする棒鋼の連続熱処理方
法。 - 【請求項２】 耐火材製筒部１０の筒壁中に水冷管１１
を長手方向に螺旋状に埋設してなり水冷管１１への高周
波電流又は低周波電流の通電にて内部搬送される棒鋼Ｗ
を誘導加熱する高周波誘導加熱機１と、側壁に棒鋼Ｗの
送込み開口２２及び送出し開口２３が対向して形成され
該送込み開口２２及び送出し開口２３が加熱誘導炉１の
両端開口と一直線上になるように配置されるとともに送
出し開口２３側の側壁２１が棒鋼Ｗの冷却温度に応じて
送込み開口２２に対して進退しうるように構成され冷却
液を貯留する冷却液槽２と、該冷却液槽２に送込み開口
２２及び送出し開口２３より高い槽内冷却液面となるよ
うに冷却液を供給する冷却液供給装置４と、棒鋼Ｗを高
周波誘導加熱機１内及び冷却液槽２内に連続して送り込
んで送り出す搬送ローラ７と、冷却液槽２から送り出さ
れた棒鋼Ｗの温度を検知する温度センサー６とを備えた
ことを特徴とする棒鋼の連続熱処理装置。 - 【請求項３】 冷却液槽２の下方にはその送込み開口２
２及び送出し開口２３から流出する冷却液を受ける冷却
液受槽３が設けられ、冷却液供給装置４が冷却液受槽３
内の冷却液を冷却液槽２内に循環させるように構成され
ている請求項２記載の棒鋼の連続熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18074894A JP3511182B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 棒鋼の連続熱処理方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18074894A JP3511182B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 棒鋼の連続熱処理方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0820821A JPH0820821A (ja) | 1996-01-23 |
| JP3511182B2 true JP3511182B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=16088632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18074894A Expired - Lifetime JP3511182B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 棒鋼の連続熱処理方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3511182B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107955873A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-04-24 | 无锡市汇鼎金属制管有限公司 | 一种金属管加工用表面热处理装置 |
| CN109022718B (zh) * | 2018-10-03 | 2024-03-19 | 淮北宇光纺织器材有限公司 | 金属针布淬火油槽的安全保护及质量控制装置 |
| JP7240126B2 (ja) * | 2018-10-09 | 2023-03-15 | 高周波熱錬株式会社 | 液中焼入れ装置及び液中焼入れ方法 |
| CN110643804A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-03 | 浙江农林大学暨阳学院 | 一种弹簧热处理的设备 |
| CN114807569A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-07-29 | 重庆钢铁集团三峰工业有限公司 | 一种热处理装置 |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP18074894A patent/JP3511182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0820821A (ja) | 1996-01-23 |
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Legal Events
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