JP7256394B2 - 熱間加工システム及び熱間加工方法 - Google Patents
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(1)0.3~1.5質量%のNi、0.001~0.5質量%のSiを含有する鋼材の表面に、鋼材表面積あたりSi換算で400~1200g/m2の量のSi含有物を配置するSi含有物配置設備と、
Si含有物が配置された鋼材の表面温度が1170℃以上になるように鋼材を加熱する加熱炉と、
加熱された鋼材を搬送する搬送設備と、
搬送された鋼材をデスケーリングするデスケーリング設備と、
デスケーリングされた鋼材を熱間加工する熱間加工設備と、
加熱炉とデスケーリング設備との間に配置され、デスケーリング設備に搬送されたときの鋼材の表面温度を1170℃以上に調整する温度調整設備と、
を有することを特徴とする熱間加工システム。
(2)温度調整設備は、デスケーリング設備に搬送されたときの温度が1170℃以上になるように、搬送された鋼材を再加熱する再加熱装置を含む、(1)に記載の熱間加工システム。
(3)搬送設備は、加熱炉からデスケーリング設備に向かって移動する移動装置、移動装置の側面から水平方向に延伸する腕部、及び腕部の先端に配置され、加熱炉からデスケーリング設備まで鋼材が搬送される間、鋼材を保持する保持部を有し、
再加熱装置は、保持部に保持された鋼材を加熱する再加熱部材を有する、(2)に記載の熱間加工システム。
(4)デスケーリング設備に搬送されたときの鋼材の表面温度を検出する温度センサと、
温度センサによって検出された鋼材の表面温度に応じて、再加熱装置を制御する制御装置と、
を更に有する、(2)又は(3)に記載の熱間加工システム。
(5)温度調整設備は、鋼材がデスケーリング設備に搬送されたときの温度が1170℃以上になるように、搬送される鋼材を保温する保温設備を含む、(1)に記載の熱間加工システム。
(6)搬送設備は、加熱炉からデスケーリング設備に向かって移動する移動装置、移動装置の側面から水平方向に延伸する腕部、及び腕部の先端に配置され、加熱炉からデスケーリング設備まで鋼材が搬送される間、鋼材を保持する保持部を有し、
保温設備は、保持部に保持された鋼材を覆うように配置される蓋部材を有する、(5)に記載の熱間加工システム。
(7)保温設備は、蓋部材を加熱する蓋部材加熱装置、及び加熱された蓋部材を、鋼材を覆う位置に移送する蓋部材移送装置を更に有する、(6)に記載の熱間加工システム。
(8)0.3~1.5質量%のNi、0.001~0.5質量%のSiを含有する鋼材の表面に、鋼材表面積あたりSi換算で400~1200g/m2の量のSi含有物を配置し、
Si含有物が配置された鋼材の表面温度が1170℃以上になるように鋼材を加熱し、
加熱された鋼材を搬送し、
搬送された鋼材の表面温度を1170℃以上に調整し
表面温度が調整された鋼材をデスケーリングし、
デスケーリングされた鋼材を熱間加工する、
ことを含むことを特徴とする熱間加工方法。
図1は実施形態に係る熱間加工システムの一例である熱間鍛造システムを示す概略図であり、図2は図1に示す熱間鍛造システムのブロック図である。図1において破線は電気配線を示す。
図5は、熱間鍛造システム1により実行される熱間鍛造処理のフローチャートである。図6(a)は熱間鍛造処理における鋼材10の表面状態を示す図(その1)であり、図6(b)は熱間鍛造処理における鋼材10の表面状態を示す図(その2)であり、図6(c)は熱間鍛造処理における鋼材10の表面状態を示す図(その3)である。図7(a)は、図5に示すS106の処理に対応する熱間鍛造システム1の部分斜視図である。図7(b)は、図5に示すS108の処理に対応する熱間鍛造システム1の部分斜視図である。図7(c)は、図5に示すS110の処理に対応する熱間鍛造システム1の部分斜視図である。熱間鍛造処理は、予め記憶部22に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部30により熱間鍛造システム1の各要素と協働して実行される。
熱間鍛造システム1は、表面温度が1170℃以上になるように、デスケーリング前に鋼材を再加熱することで、スケールと鋼材との界面等に存在するFe-Si系酸化物が液相化してスケールと鋼材との間の密着性を弱めて、デスケーリング性が向上する。
図8は実施形態に係る熱間加工システムの他の例である熱間鍛造システムを示す概略図であり、図9は図8に示す熱間鍛造システムのブロック図である。図8において破線は電気配線を示す。
図11は、熱間鍛造システム2により実行される熱間鍛造処理のフローチャートである。図12(a)は、図11に示すS205の処理に対応する熱間鍛造システム2の部分斜視図である。図12(b)は、図11に示すS206の処理に対応する熱間鍛造システム2の部分斜視図である。図12(c)は、図11に示すS207の処理に対応する熱間鍛造システム2の部分斜視図である。図12(d)は、図11に示すS209の処理に対応する熱間鍛造システム2の部分斜視図である。熱間鍛造処理は、予め記憶部22に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部50により熱間鍛造システム2の各要素と協働して実行される。
熱間鍛造システム2は、デスケーリングされる鋼材の表面温度が1170℃以上になるように保温することで、スケールと鋼材との界面等に存在するFe-Si系液相酸化物によりスケールと鋼材との間の密着性を弱めて、デスケーリング性が向上する。
熱間鍛造システム1及び2では、Si含有物100は、塗布設備11によって鋼材10の表面に塗布されるが、実施形態に係る熱間鍛造システムでは、Si含有物100は、他の態様によって鋼材10の表面に配置されてもよい。Si含有物100を鋼材10の表面に配置するSi含有物配置設備は、Si含有物100をシートの形態で貼り付けてもよく、Si含有物100を塊状物及び粉体の形態で載せ置いてよい。
10 鋼材
11 塗布設備(Si含有物配置設備)
12 加熱炉
13、43 搬送設備
14 再加熱装置
15 温度センサ
16 デスケーリング設備
17 熱間鍛造設備(熱間加工設備)
20 監視制御装置(制御装置)
44 保温装置
Claims (8)
- 0.3~1.5質量%のNi、0.001~0.5質量%のSiを含有する鋼材の表面に、鋼材表面積あたりSi換算で400~1200g/m2の量のSi含有物を配置するSi含有物配置設備と、
前記Si含有物が配置された前記鋼材の表面温度が1170℃以上になるように前記鋼材を加熱する加熱炉と、
加熱された前記鋼材を搬送する搬送設備と、
搬送された前記鋼材をデスケーリングするデスケーリング設備と、
デスケーリングされた前記鋼材を熱間加工する熱間加工設備と、
前記加熱炉と前記デスケーリング設備との間に配置され、前記鋼材を加熱する温度調整設備と、
前記デスケーリング設備に搬送されたときの前記鋼材の表面温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによって検出された前記鋼材の表面温度に応じて、前記鋼材の表面温度を1170℃以上になるように前記再加熱装置を制御する制御装置と、
を有することを特徴とする熱間加工システム。 - 前記温度調整設備は、前記デスケーリング設備に搬送されたときの温度が1170℃以上になるように、搬送された前記鋼材を再加熱する再加熱装置を含む、請求項1に記載の熱間加工システム。
- 前記搬送設備は、前記加熱炉から前記デスケーリング設備に向かって移動する移動装置、前記移動装置の側面から水平方向に延伸する腕部、及び前記腕部の先端に配置され、前記加熱炉から前記デスケーリング設備まで前記鋼材が搬送される間、前記鋼材を保持する保持部を有し、
前記再加熱装置は、前記保持部に保持された前記鋼材を加熱する再加熱部材を有する、請求項2に記載の熱間加工システム。 - 0.3~1.5質量%のNi、0.001~0.5質量%のSiを含有する鋼材の表面に、鋼材表面積あたりSi換算で400~1200g/m2の量のSi含有物を配置するSi含有物配置設備と、
前記Si含有物が配置された前記鋼材の表面温度が1170℃以上になるように前記鋼材を加熱する加熱炉と、
加熱された前記鋼材を搬送する搬送設備と、
搬送された前記鋼材をデスケーリングするデスケーリング設備と、
デスケーリングされた前記鋼材を熱間加工する熱間加工設備と、
前記加熱炉と前記デスケーリング設備との間に配置され、前記鋼材が前記デスケーリング設備に搬送されたときの温度が1170℃以上になるように、搬送される前記鋼材を保温する温度調整設備と、
前記デスケーリング設備に搬送されたときの前記鋼材の表面温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによって検出された前記鋼材の表面温度が1170℃未満であるときに、スケールが十分に除去されない可能性があることを示す警報信号を出力する制御装置と、
を有することを特徴とする熱間加工システム。 - 前記搬送設備は、前記加熱炉から前記デスケーリング設備に向かって移動する移動装置、前記移動装置の側面から水平方向に延伸する腕部、及び前記腕部の先端に配置され、前記加熱炉から前記デスケーリング設備まで前記鋼材が搬送される間、前記鋼材を保持する保持部を有し、
前記保温設備は、前記保持部に保持された前記鋼材を覆うように配置される蓋部材を有する、請求項4に記載の熱間加工システム。 - 前記保温設備は、前記蓋部材を加熱する蓋部材加熱装置、及び加熱された前記蓋部材を、前記鋼材を覆う位置に移送する蓋部材移送装置を更に有する、請求項5に記載の熱間加工システム。
- 0.3~1.5質量%のNi、0.001~0.5質量%のSiを含有する鋼材の表面に、鋼材表面積あたりSi換算で400~1200g/m2の量のSi含有物を配置し、
前記Si含有物が配置された前記鋼材の表面温度が1170℃以上になるように前記鋼材を加熱し、
加熱された前記鋼材をデスケーリング設備に搬送し、
前記デスケーリング設備に搬送されたときの前記鋼材の表面温度を検出し、
検出された前記鋼材の表面温度に応じて、搬送された前記鋼材の表面温度を1170℃以上に加熱し
表面温度が調整された前記鋼材をデスケーリングし、
デスケーリングされた前記鋼材を熱間加工する、
ことを含むことを特徴とする熱間加工方法。 - 0.3~1.5質量%のNi、0.001~0.5質量%のSiを含有する鋼材の表面に、鋼材表面積あたりSi換算で400~1200g/m2の量のSi含有物を配置し、
前記Si含有物が配置された前記鋼材の表面温度が1170℃以上になるように前記鋼材を加熱し、
加熱された前記鋼材を保温しながらデスケーリング設備に搬送し、
前記デスケーリング設備に搬送されたときの前記鋼材の表面温度を検出し、
表面温度が調整された前記鋼材をデスケーリングし、
デスケーリングされた前記鋼材を熱間加工し、
検出された前記鋼材の表面温度が1170℃未満であるときに、スケールが十分に除去されない可能性があることを示す警報信号を出力する、
ことを含むことを特徴とする熱間加工方法。
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JP2019177538A JP7256394B2 (ja) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 熱間加工システム及び熱間加工方法 |
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JP2021053656A JP2021053656A (ja) | 2021-04-08 |
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