JPH0371203B2 - - Google Patents
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- JPH0371203B2 JPH0371203B2 JP57186141A JP18614182A JPH0371203B2 JP H0371203 B2 JPH0371203 B2 JP H0371203B2 JP 57186141 A JP57186141 A JP 57186141A JP 18614182 A JP18614182 A JP 18614182A JP H0371203 B2 JPH0371203 B2 JP H0371203B2
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- JP
- Japan
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- nozzle
- descaling
- distance
- steel pipe
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 10
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
- B21B45/08—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing hydraulically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は各種の圧延過程、例えばホツトスト
リツプミルの粗圧延、仕上圧延、分塊圧延、丸棒
圧延、形鋼圧延など、あるいは熱処理のために加
熱され、炉から抽出された直後の各種の熱間鋼材
例えばシームレス鋼管等の鋼管、厚板、丸棒その
他の鋼材に対する低圧デスケーリング方法に関す
るものである。
リツプミルの粗圧延、仕上圧延、分塊圧延、丸棒
圧延、形鋼圧延など、あるいは熱処理のために加
熱され、炉から抽出された直後の各種の熱間鋼材
例えばシームレス鋼管等の鋼管、厚板、丸棒その
他の鋼材に対する低圧デスケーリング方法に関す
るものである。
本発明においては、シームレス鋼管の熱処理を
例に具体的に詳述する。しかし、本発明の経済的
かつ効果的なデスケーリング方法は、鋼管の熱処
理過程のみでなく、広く圧延過程や鋼管以外の熱
処理過程にも適用できるものである。
例に具体的に詳述する。しかし、本発明の経済的
かつ効果的なデスケーリング方法は、鋼管の熱処
理過程のみでなく、広く圧延過程や鋼管以外の熱
処理過程にも適用できるものである。
近年、シームレス鋼管は品質の高級化に対する
要求の増大にともない、焼入れあるいは調質など
の熱処理の比率が次第に高まつてきている。焼入
れ装置の一つに外面リング冷却装置があり、この
装置は、焼入れ温度以上に加熱されたのち炉から
搬出された鋼管を、水冷ノズルとピンチロールが
交互に配置された装置の中を通過させることによ
つて外面からの焼入れを行なうものである。
要求の増大にともない、焼入れあるいは調質など
の熱処理の比率が次第に高まつてきている。焼入
れ装置の一つに外面リング冷却装置があり、この
装置は、焼入れ温度以上に加熱されたのち炉から
搬出された鋼管を、水冷ノズルとピンチロールが
交互に配置された装置の中を通過させることによ
つて外面からの焼入れを行なうものである。
この焼入れ過程において鋼管に曲がりが生ずる
と、鋼管の水冷ノズルあるいはピンチロールに対
するつつかけのために運転を停止せざるを得なか
つたり、焼入れ装置を出たあとの搬送、ハンドリ
ングのトラブルの原因となつたり、真直度不良等
の品質上の問題となる。又、もう一つの問題とし
て焼入れに伴なう真円度不良があり、これは製品
品質に著しい悪影響を与えている。
と、鋼管の水冷ノズルあるいはピンチロールに対
するつつかけのために運転を停止せざるを得なか
つたり、焼入れ装置を出たあとの搬送、ハンドリ
ングのトラブルの原因となつたり、真直度不良等
の品質上の問題となる。又、もう一つの問題とし
て焼入れに伴なう真円度不良があり、これは製品
品質に著しい悪影響を与えている。
焼入れによる鋼管のこれらの曲りや真円度不良
等のいわゆる「焼入ひずみ」の原因には、炉加熱
の際のスキツドマークあるいは鋼管上部と下部の
加熱条件の相違にともなう偏熱、水冷ゾーンにお
けるノズルからの流量、圧力の偏差にともなう偏
冷却、圧延時の鋼管の偏肉などが考えられるが、
中でも最も大きな原因となつているものにミルス
ケールと加熱炉内で鋼管表面に生成付着するスケ
ールがある。スケールのない鋼管表面の熱伝達係
数は高く焼入能力も大きいが、一方スケールが付
着した鋼管表面の熱伝達係数は著しく悪くなる。
外部から強冷を受ける鋼管は肉厚方向の伝熱に比
べて円周方向の伝熱が少ないため、同一鋼管表面
においてスケールのない部分とスケールの付着し
た部分が混在すると、スケールのない部分は内面
まで急冷される一方でスケールの付着した部分
は、内面まで比較的ゆつくりした冷却が行なわれ
る。この鋼管内部の温度降下の時間的なずれはマ
ルテンサイト変態による変態膨張の時間的なずれ
となつて残留ひずみを生み出し、鋼管の曲りや真
円度不良となるのである。
等のいわゆる「焼入ひずみ」の原因には、炉加熱
の際のスキツドマークあるいは鋼管上部と下部の
加熱条件の相違にともなう偏熱、水冷ゾーンにお
けるノズルからの流量、圧力の偏差にともなう偏
冷却、圧延時の鋼管の偏肉などが考えられるが、
中でも最も大きな原因となつているものにミルス
ケールと加熱炉内で鋼管表面に生成付着するスケ
ールがある。スケールのない鋼管表面の熱伝達係
数は高く焼入能力も大きいが、一方スケールが付
着した鋼管表面の熱伝達係数は著しく悪くなる。
外部から強冷を受ける鋼管は肉厚方向の伝熱に比
べて円周方向の伝熱が少ないため、同一鋼管表面
においてスケールのない部分とスケールの付着し
た部分が混在すると、スケールのない部分は内面
まで急冷される一方でスケールの付着した部分
は、内面まで比較的ゆつくりした冷却が行なわれ
る。この鋼管内部の温度降下の時間的なずれはマ
ルテンサイト変態による変態膨張の時間的なずれ
となつて残留ひずみを生み出し、鋼管の曲りや真
円度不良となるのである。
本発明は上述したスケールによる曲りや真円度
不良を防止するためのデスケーリング方法とリン
グ冷却の直前にデスケーリング装置を設けた外面
リング焼入れ方法のうちのデスケーリング方法に
関わるもので、スケール剥離能力が大きくかつ低
コストのデスケーリング方法を提供するものであ
る。
不良を防止するためのデスケーリング方法とリン
グ冷却の直前にデスケーリング装置を設けた外面
リング焼入れ方法のうちのデスケーリング方法に
関わるもので、スケール剥離能力が大きくかつ低
コストのデスケーリング方法を提供するものであ
る。
従来のデスケーリング方法は、１つのリング型
ヘツダーで各種のサイズの鋼管に適用するため
に、また、少ない個数のノズルで全鋼管表面をカ
バーする必要からノズルチツプと鋼管表面の間の
距離、すなわちノズル面間距離は150mm以上であ
つたために、衝撃力が小さく、デスケーリング効
果が余り大きくなかつた。それ故デスケーリング
効果を大きくするために150〜250Kg／cm2Ｇもの吐
出圧力の超高圧ポンプが設置されていた。このた
め、ポンプが高価であり且つ消費電力が大きい欠
点があつた。
ヘツダーで各種のサイズの鋼管に適用するため
に、また、少ない個数のノズルで全鋼管表面をカ
バーする必要からノズルチツプと鋼管表面の間の
距離、すなわちノズル面間距離は150mm以上であ
つたために、衝撃力が小さく、デスケーリング効
果が余り大きくなかつた。それ故デスケーリング
効果を大きくするために150〜250Kg／cm2Ｇもの吐
出圧力の超高圧ポンプが設置されていた。このた
め、ポンプが高価であり且つ消費電力が大きい欠
点があつた。
本発明者らはデスケーリング水の衝撃圧を直接
測定した結果、衝撃圧（Ps）は下式で表わされ
ることがわかつた。
測定した結果、衝撃圧（Ps）は下式で表わされ
ることがわかつた。
Ps＝ｋ・P0 0.63・Q〓／h2.05
ここで
Ps：衝撃圧（Kg／cm2）
Po：ヘツダー噴出圧力（Kg／cm2）
Ｑ：ノズル吐出流量（／min）
ｈ：ノズル面間距離（mm）
ｋ，α：定数
この式から同一の衝撃圧をうるに際し
１ ノズルからの吐出水量その他が同一の場合、
ノズルとの距離を1/2にすると噴出圧力を約1/1
０に低圧化可能。
ノズルとの距離を1/2にすると噴出圧力を約1/1
０に低圧化可能。
２ 同一ノズルで、ノズルとの距離のみを1/2に
すると噴出圧力を約1/3.4に低圧化可能 ということが判明した。第１図に吐出水量、ヘツ
ダー噴出圧力を同一にした場合の、面間距離ｈと
衝撃圧Psの関係を示す。
すると噴出圧力を約1/3.4に低圧化可能 ということが判明した。第１図に吐出水量、ヘツ
ダー噴出圧力を同一にした場合の、面間距離ｈと
衝撃圧Psの関係を示す。
次に、本発明者等は焼入曲がりに対するデスケ
ーリングの効果及びその適正条件について系統的
に究明し、その代表的結果の１例を第２図に示し
た。第２図を基に鋼管の製造工程、熱処理等の工
業的諸操業条件を勘案すると、デスケーリングの
時に必要な衝撃力は４〜30Kg／cm2程度で十分であ
る。４Kg／cm2以下の衝撃力では焼入曲がり防止効
果は殆んどない。また、30Kg／cm2以上の衝撃力を
与えても焼入曲がり防止効果はそれ以上増大しな
い。
ーリングの効果及びその適正条件について系統的
に究明し、その代表的結果の１例を第２図に示し
た。第２図を基に鋼管の製造工程、熱処理等の工
業的諸操業条件を勘案すると、デスケーリングの
時に必要な衝撃力は４〜30Kg／cm2程度で十分であ
る。４Kg／cm2以下の衝撃力では焼入曲がり防止効
果は殆んどない。また、30Kg／cm2以上の衝撃力を
与えても焼入曲がり防止効果はそれ以上増大しな
い。
４〜30Kg／cm2の衝撃力を確保するのに必要なノ
ズル噴出圧力及び面間距離の組合せを実験的に検
討した結果、経済的な範囲はノズル噴出圧力15〜
80Kg／cm2Ｇ、面間距離25〜100mmが適当であるこ
とが判明した。25mm以下の面間距離にノズルを接
近させると、１個のノズルでカバーできる範囲が
狭くなるため、ノズル個数が著しく増え、大量の
水量を必要とし省エネルギーの観点から不利であ
る。また100mm以上の面間距離では４Kg／cm2以上
の衝撃力の確保が困難であるため、80Kg／cm2Ｇ以
上の高いノズル噴出圧力を必要とし、超高圧ボン
プが必要になり、同じく省エネルギーの観点から
不利である。
ズル噴出圧力及び面間距離の組合せを実験的に検
討した結果、経済的な範囲はノズル噴出圧力15〜
80Kg／cm2Ｇ、面間距離25〜100mmが適当であるこ
とが判明した。25mm以下の面間距離にノズルを接
近させると、１個のノズルでカバーできる範囲が
狭くなるため、ノズル個数が著しく増え、大量の
水量を必要とし省エネルギーの観点から不利であ
る。また100mm以上の面間距離では４Kg／cm2以上
の衝撃力の確保が困難であるため、80Kg／cm2Ｇ以
上の高いノズル噴出圧力を必要とし、超高圧ボン
プが必要になり、同じく省エネルギーの観点から
不利である。
本発明の骨子は、以上の知見に基づき経済的か
つ効率的なデスケーリング方法を提供すること、
及びデスケーリングされる鋼管の軸中心に対して
ノズルチツプの位置を可変とすることによつて任
意の径の鋼管に対して、鋼管表面とノズルチツプ
の距離すなわち面間距離を25〜100mmに設定して
噴出水の被デスケーリング面に対する高い衝撃力
を与えることができるデスケーリング方法を発明
したことにある。以下、装置の一実施例に基づい
て詳細に説明する。
つ効率的なデスケーリング方法を提供すること、
及びデスケーリングされる鋼管の軸中心に対して
ノズルチツプの位置を可変とすることによつて任
意の径の鋼管に対して、鋼管表面とノズルチツプ
の距離すなわち面間距離を25〜100mmに設定して
噴出水の被デスケーリング面に対する高い衝撃力
を与えることができるデスケーリング方法を発明
したことにある。以下、装置の一実施例に基づい
て詳細に説明する。
第３図は本発明によるデスケーリング装置の横
断面図、第４図はヘツダー部拡大図、第５図は正
面図を示す。ノズルヘツダー１内に、ノズル内筒
２がデスケーリングされる鋼管ａの軸中心に対し
て摺動自在に設置されている。ノズル内筒２には
開孔部ｂが設けられており、ノズルヘツダー内の
水はノズル内筒２の位置にかかわらずノズル内筒
内に供給される。ノズル内筒２の先端に設けられ
たデスケ用ノズルチツプ３よりデスケ水の噴射を
行ない鋼管ａのデスケーリングが行なわれる。ノ
ズル内筒２の端部にノズル内筒ガイドフレーム４
があり、該ガイドフレーム４の両端に取り付けら
れたローラー５は、面板６のガイド孔ｃにガイド
されている。面板６はノズルヘツダー１の面板ガ
イド溝７に沿つてノズルヘツダーに対して回転可
能な構造となつている。ノズルヘツダーは支柱８
を介して昇降架台９に支承され、昇降架台９上に
は油圧モーター１０により駆動されるウオーム１
１が上架されている。またウオーム１１は、面板
６の外周に設けられた歯車１２と噛み合つてい
る。昇降架台９は、ベース１３上の油圧モーター
１４の回転により、ウオームジヤツキ１５を介し
て昇降する。
断面図、第４図はヘツダー部拡大図、第５図は正
面図を示す。ノズルヘツダー１内に、ノズル内筒
２がデスケーリングされる鋼管ａの軸中心に対し
て摺動自在に設置されている。ノズル内筒２には
開孔部ｂが設けられており、ノズルヘツダー内の
水はノズル内筒２の位置にかかわらずノズル内筒
内に供給される。ノズル内筒２の先端に設けられ
たデスケ用ノズルチツプ３よりデスケ水の噴射を
行ない鋼管ａのデスケーリングが行なわれる。ノ
ズル内筒２の端部にノズル内筒ガイドフレーム４
があり、該ガイドフレーム４の両端に取り付けら
れたローラー５は、面板６のガイド孔ｃにガイド
されている。面板６はノズルヘツダー１の面板ガ
イド溝７に沿つてノズルヘツダーに対して回転可
能な構造となつている。ノズルヘツダーは支柱８
を介して昇降架台９に支承され、昇降架台９上に
は油圧モーター１０により駆動されるウオーム１
１が上架されている。またウオーム１１は、面板
６の外周に設けられた歯車１２と噛み合つてい
る。昇降架台９は、ベース１３上の油圧モーター
１４の回転により、ウオームジヤツキ１５を介し
て昇降する。
次に、本装置の動作を説明する。鋼管ａのサイ
ズが変わつたり、あるいはスケールの剥離状況か
らノズルチツプ３の位置を変更する必要が生じた
場合には、まず昇降架台９上の油圧モーター１０
を回転させる。油圧モーター１０に直結されたウ
オーム１１の回転により、歯車１２を介して面板
６がノズルヘツダー１に対して相対的に回転す
る。面板内に設けられたガイド孔ｃは、位置によ
つて軸中心までの距離が変わるようにらせん状に
あるいは傾斜して用意されているので面板が回転
するとローラー５を介してノズル円筒２は鋼管の
軸中心方向に移動し、ノズルチツプ３の位置を任
意に設定できるのである。
ズが変わつたり、あるいはスケールの剥離状況か
らノズルチツプ３の位置を変更する必要が生じた
場合には、まず昇降架台９上の油圧モーター１０
を回転させる。油圧モーター１０に直結されたウ
オーム１１の回転により、歯車１２を介して面板
６がノズルヘツダー１に対して相対的に回転す
る。面板内に設けられたガイド孔ｃは、位置によ
つて軸中心までの距離が変わるようにらせん状に
あるいは傾斜して用意されているので面板が回転
するとローラー５を介してノズル円筒２は鋼管の
軸中心方向に移動し、ノズルチツプ３の位置を任
意に設定できるのである。
以上、本発明の方法を用いれば鋼管表面とノズ
ルチツプの距離を迅速かつ任意に設定できること
により、ヘツダー供給圧が15〜80Kg／cm2といつ
た比較的低圧の場合でも高圧と同等の衝撃圧をう
ることができる、ヘツダー供給圧が高い場合
は、より一層大きな衝撃圧を全サイズにわたつて
均等にうることができる、などの効果があり、そ
の省エネルギー効果、デスケーリング能力向上効
果、設備費削減効果には多大なものがある。また
本発明の面間距離可変デスケーリング法は前記の
通り各種の圧延工程等のデスケーリングや、多段
デスケーリングにも適用可能である。
ルチツプの距離を迅速かつ任意に設定できること
により、ヘツダー供給圧が15〜80Kg／cm2といつ
た比較的低圧の場合でも高圧と同等の衝撃圧をう
ることができる、ヘツダー供給圧が高い場合
は、より一層大きな衝撃圧を全サイズにわたつて
均等にうることができる、などの効果があり、そ
の省エネルギー効果、デスケーリング能力向上効
果、設備費削減効果には多大なものがある。また
本発明の面間距離可変デスケーリング法は前記の
通り各種の圧延工程等のデスケーリングや、多段
デスケーリングにも適用可能である。
第１図はノズル面間距離と衝撃圧の関係を示す
グラフ、第２図は外面焼入時の曲がりに及ぼすデ
スケーリング衝撃力の効果とO2濃度の効果を示
すグラフである。第３図は本発明によるデスケー
リング装置（一実施例）の側面図、第４図はヘツ
ダー部拡大図、第５図は正面図である。 １…ノズルヘツダー、２…ノズル内筒、３…ノ
ズルチツプ、４…ノズル内筒ガイドフレーム、５
…ローラー、６…面板、７…面板ガイド部、８…
支柱、９…昇降架台、１０…油圧モーター、１１
…ウオーム、１２…歯車、１３…ベース、１４…
油圧モーター、１５…ウオームジヤツキ、ａ…鋼
管、ｂ…内筒開孔部、ｃ…ガイド孔。
グラフ、第２図は外面焼入時の曲がりに及ぼすデ
スケーリング衝撃力の効果とO2濃度の効果を示
すグラフである。第３図は本発明によるデスケー
リング装置（一実施例）の側面図、第４図はヘツ
ダー部拡大図、第５図は正面図である。 １…ノズルヘツダー、２…ノズル内筒、３…ノ
ズルチツプ、４…ノズル内筒ガイドフレーム、５
…ローラー、６…面板、７…面板ガイド部、８…
支柱、９…昇降架台、１０…油圧モーター、１１
…ウオーム、１２…歯車、１３…ベース、１４…
油圧モーター、１５…ウオームジヤツキ、ａ…鋼
管、ｂ…内筒開孔部、ｃ…ガイド孔。
Claims (1)
- １ 中央に鋼材の通過空間を形成させたヘツダー
に、鋼材の外面に沿う方向へ所定間隔をおいて複
数個のノズルチツプを並設し、該ノズル群を鋼材
の外面へ向け進退自在とし、鋼材表面とノズルチ
ツプの先端面との距離を選定しうるデスケーリン
グ装置を用い、ノズルからの噴出水圧力が15〜80
Kg／cm2Ｇ、前記ノズルチツプ先端面と被デスケー
リング面との配置間距離を25〜100mmに選定する
ことによつて、噴出水の被デスケーリング面に対
する衝撃力を４〜30Kg／cm2としたことを特徴とす
る鋼材の低圧デスケーリング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18614182A JPS5976615A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 鋼材の低圧デスケーリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18614182A JPS5976615A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 鋼材の低圧デスケーリング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976615A JPS5976615A (ja) | 1984-05-01 |
| JPH0371203B2 true JPH0371203B2 (ja) | 1991-11-12 |
Family
ID=16183090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18614182A Granted JPS5976615A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 鋼材の低圧デスケーリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5976615A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62179110U (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-13 | ||
| EP2028290A1 (fr) * | 2007-08-21 | 2009-02-25 | ArcelorMittal France | Procédé et équipement de décalaminage secondaire des bandes métalliques par projection d'eau à basse pression hydraulique |
| JP5543825B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-07-09 | 光洋サーモシステム株式会社 | 焼入装置 |
| DE102012214298A1 (de) | 2012-08-10 | 2014-02-13 | Sms Siemag Ag | Verfahren zur Reinigung und/oder Entzunderung einer Bramme oder eines Vorbandes mittels eines Zunderwäschers und Zunderwäscher |
| CN109112273B (zh) * | 2018-10-31 | 2019-11-05 | 重庆市瑞轩豪邦新型建材有限公司 | 一种建材的生产设备 |
| CN110871218B (zh) * | 2019-11-28 | 2021-07-20 | 宝钢特钢韶关有限公司 | 中间坯除鳞系统、除鳞工艺以及钢材轧制系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4838242A (ja) * | 1971-09-18 | 1973-06-05 |
-
1982
- 1982-10-25 JP JP18614182A patent/JPS5976615A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4838242A (ja) * | 1971-09-18 | 1973-06-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5976615A (ja) | 1984-05-01 |
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