JPH05169130A - 金属材のスケール除去方法および装置 - Google Patents
金属材のスケール除去方法および装置Info
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- JPH05169130A JPH05169130A JP35557691A JP35557691A JPH05169130A JP H05169130 A JPH05169130 A JP H05169130A JP 35557691 A JP35557691 A JP 35557691A JP 35557691 A JP35557691 A JP 35557691A JP H05169130 A JPH05169130 A JP H05169130A
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- Japan
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- casing
- guide
- metal material
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ウォータージェットと砥粒剤の投
射を併用して、密着性の高い酸化被膜をも完全に除去す
る金属材のスケール除去方法および装置である。 【構成】 超高圧ウォータージェット２の高速噴流の噴
射区画３を形成するケーシング１の上流側に、導入され
る金属材４との間に所定の隙間６を設けてガイド５を接
続し、ガイド５のケーシング１近傍に砥粒剤の投入孔７
を設け、ケーシングの下流側は絞り部８を設けて封鎖
し、先ず投入孔より砥粒剤を投射して導入される金属材
をガイド内にて予備デスケーリングし、引き続きケーシ
ング内にて高速噴流を噴射してデスケーリングする。 【効果】 砥粒剤により密着性の高いスケールを先ず破
壊し、引き続き高速噴流により残余の錆等を除去し、微
細なスケールや赤錆模様が残ることはなく完全に除去で
きる。
射を併用して、密着性の高い酸化被膜をも完全に除去す
る金属材のスケール除去方法および装置である。 【構成】 超高圧ウォータージェット２の高速噴流の噴
射区画３を形成するケーシング１の上流側に、導入され
る金属材４との間に所定の隙間６を設けてガイド５を接
続し、ガイド５のケーシング１近傍に砥粒剤の投入孔７
を設け、ケーシングの下流側は絞り部８を設けて封鎖
し、先ず投入孔より砥粒剤を投射して導入される金属材
をガイド内にて予備デスケーリングし、引き続きケーシ
ング内にて高速噴流を噴射してデスケーリングする。 【効果】 砥粒剤により密着性の高いスケールを先ず破
壊し、引き続き高速噴流により残余の錆等を除去し、微
細なスケールや赤錆模様が残ることはなく完全に除去で
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延や熱処理を施
した金属材の表面に生成する錆，酸化被膜等のスケール
を冷間加工前に除去するスケールの除去方法および装置
に関する。
した金属材の表面に生成する錆，酸化被膜等のスケール
を冷間加工前に除去するスケールの除去方法および装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属の酸化により発生したスケールは、
次工程での加工に有害となり、例えば線材の引き抜きの
場合にはこれが障害となるので、加工前等に完全に除去
する必要があり、一般にこの除去方法は化学的方法と機
械的方法に大別される。
次工程での加工に有害となり、例えば線材の引き抜きの
場合にはこれが障害となるので、加工前等に完全に除去
する必要があり、一般にこの除去方法は化学的方法と機
械的方法に大別される。
【０００３】前者には主に硫酸や塩酸が使われるが、酸
洗後の金属表面は微細な凹凸が形成されるので、石灰，
硼砂などを強固に保持して良好な被膜を形成し、伸線時
の潤滑剤の引き込みを良好にする働きを有することか
ら、従来最も広く使用されていた。しかし近年は、大量
の廃酸処理問題に係わる公害防止の観点から後者が普及
してきている。
洗後の金属表面は微細な凹凸が形成されるので、石灰，
硼砂などを強固に保持して良好な被膜を形成し、伸線時
の潤滑剤の引き込みを良好にする働きを有することか
ら、従来最も広く使用されていた。しかし近年は、大量
の廃酸処理問題に係わる公害防止の観点から後者が普及
してきている。
【０００４】後者の機械的方法には、リバースベンティ
ング法，ショットブラスティング法，および特開昭５０
−５６３２３号公報，特開昭５４−８５１２５号公報に
示されるエアブラスティング法がある。
ング法，ショットブラスティング法，および特開昭５０
−５６３２３号公報，特開昭５４−８５１２５号公報に
示されるエアブラスティング法がある。
【０００５】また本発明者等は、これらに代わる技術と
して先に超高圧ウォータージェットの気中水噴流構造の
液滴流領域で生ずる液滴を衝突させてデスケーリングす
るジェットデスケーリング法（特願平２−２５７４２０
号）を提案している。
して先に超高圧ウォータージェットの気中水噴流構造の
液滴流領域で生ずる液滴を衝突させてデスケーリングす
るジェットデスケーリング法（特願平２−２５７４２０
号）を提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記それぞれ
の方法には次のような欠点を有している。即ちリバース
ベンティング法は完全にデスケーリングすることが難し
く、微細なスケールの残留することが多く、従ってその
適用にあたっては、金属材の種類、寸法に限界がある。
の方法には次のような欠点を有している。即ちリバース
ベンティング法は完全にデスケーリングすることが難し
く、微細なスケールの残留することが多く、従ってその
適用にあたっては、金属材の種類、寸法に限界がある。
【０００７】またショットブラスティング法やエアブラ
スティング法は、赤錆部分が模様となって残ったり、異
物噛込みが生ずる場合がある他、設備費およびランニン
グコストが比較的高価になる問題もある。
スティング法は、赤錆部分が模様となって残ったり、異
物噛込みが生ずる場合がある他、設備費およびランニン
グコストが比較的高価になる問題もある。
【０００８】超高圧ウォータージェットによるデスケー
リング法は、上記の問題点の殆どを解決できる優れた方
法ではあるが、ＣｒやＮｉ等との合金鋼や密着性の高い
酸化被膜はデスケーリングを完了するまでに長時間を要
する問題があり、より効率的な方法の開発が望まれてい
た。
リング法は、上記の問題点の殆どを解決できる優れた方
法ではあるが、ＣｒやＮｉ等との合金鋼や密着性の高い
酸化被膜はデスケーリングを完了するまでに長時間を要
する問題があり、より効率的な方法の開発が望まれてい
た。
【０００９】本発明は上記課題に鑑み、超高圧のウォー
タージェットと砥粒剤の投射を併用して、密着性の高い
酸化被膜をも完全に除去する金属材のスケール除去方法
および装置を提供する。
タージェットと砥粒剤の投射を併用して、密着性の高い
酸化被膜をも完全に除去する金属材のスケール除去方法
および装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、移動す
る金属材に超高圧ウォータージェットの気中高速噴流を
連続的に噴射する金属材のスケール除去方法において、
前記高速噴流の噴射区画を形成するケーシングの上流側
に導入される金属材との間に所定の隙間を設けてガイド
を接続し、該ガイドの前記ケーシング近傍に砥粒剤の投
入孔を設け、またケーシングの下流側は絞り部を設けて
封鎖し、先ず投入孔より砥粒剤を投射して導入される金
属材をガイド内にて予備デスケーリングし、引き続きケ
ーシング内にて高速噴流を噴射してデスケーリングする
ことを特徴とする金属材のスケール除去方法である。
る金属材に超高圧ウォータージェットの気中高速噴流を
連続的に噴射する金属材のスケール除去方法において、
前記高速噴流の噴射区画を形成するケーシングの上流側
に導入される金属材との間に所定の隙間を設けてガイド
を接続し、該ガイドの前記ケーシング近傍に砥粒剤の投
入孔を設け、またケーシングの下流側は絞り部を設けて
封鎖し、先ず投入孔より砥粒剤を投射して導入される金
属材をガイド内にて予備デスケーリングし、引き続きケ
ーシング内にて高速噴流を噴射してデスケーリングする
ことを特徴とする金属材のスケール除去方法である。
【００１１】また本発明の装置は、移動する金属材に超
高圧ウォータージェットノズルより気中高速噴流を連続
的に噴射する金属材のスケール除去装置において、前記
高速噴流の噴射区画を形成するケーシングの上流側に、
導入される金属材との間に所定の隙間を設けてガイドを
接続し、該ガイドの前記ケーシング近傍に砥粒剤の投入
孔を設け、ケーシングの下流側は絞り部を設けて封鎖し
たことを特徴とする金属材のスケール除去装置である。
高圧ウォータージェットノズルより気中高速噴流を連続
的に噴射する金属材のスケール除去装置において、前記
高速噴流の噴射区画を形成するケーシングの上流側に、
導入される金属材との間に所定の隙間を設けてガイドを
接続し、該ガイドの前記ケーシング近傍に砥粒剤の投入
孔を設け、ケーシングの下流側は絞り部を設けて封鎖し
たことを特徴とする金属材のスケール除去装置である。
【００１２】
【作用】本発明は硬質の砥粒剤が、ＣｒやＮｉ等との合
金鋼や密着性の高い酸化被膜に対してこれを破壊して効
率的なデスケーリングを行うことと、さらにウォーター
ジェットの液滴流領域での液滴がその水撃作用により効
果的な衝撃力があることに注目し、この破壊力と衝撃力
を金属材の表面に働かせてスケールを破壊、脱落させ、
デスケーリングする装置である。
金鋼や密着性の高い酸化被膜に対してこれを破壊して効
率的なデスケーリングを行うことと、さらにウォーター
ジェットの液滴流領域での液滴がその水撃作用により効
果的な衝撃力があることに注目し、この破壊力と衝撃力
を金属材の表面に働かせてスケールを破壊、脱落させ、
デスケーリングする装置である。
【００１３】即ち先ずガイド内の投入孔より砥粒剤を投
射して、導入される金属材表面に付着する密着性の高い
酸化被膜等のスケールを、ガイド内にて破壊脱落させて
予備デスケーリングし、引き続きケーシング内にて高速
噴流を噴射して残余のスケールや錆等を完全に除去す
る。
射して、導入される金属材表面に付着する密着性の高い
酸化被膜等のスケールを、ガイド内にて破壊脱落させて
予備デスケーリングし、引き続きケーシング内にて高速
噴流を噴射して残余のスケールや錆等を完全に除去す
る。
【００１４】ここで砥粒剤はウォータージェットと直接
混合して使用してもよいが、ガイドや支持装置内での詰
まりを防止し、砥粒剤や水分を円滑に排出させるため
に、砥粒剤の投入孔はケーシングの上流側のガイドの適
宜の位置に設ける方がより効果的である。
混合して使用してもよいが、ガイドや支持装置内での詰
まりを防止し、砥粒剤や水分を円滑に排出させるため
に、砥粒剤の投入孔はケーシングの上流側のガイドの適
宜の位置に設ける方がより効果的である。
【００１５】さらにケーシングの下流側に絞り部を設け
て封鎖することにより、金属材と衝突したウォータージ
ェット液体を上流側にのみ飛散させるようにして、その
排出を容易としている。
て封鎖することにより、金属材と衝突したウォータージ
ェット液体を上流側にのみ飛散させるようにして、その
排出を容易としている。
【００１６】砥粒剤は、液体および／または気体で構成
される混相流体を増圧して投射することで、スケールの
破壊力を増すとともにガイドと金属材との隙間の流動性
を自在に制御でき、また予備デスケーリングの効果を高
めることができる。
される混相流体を増圧して投射することで、スケールの
破壊力を増すとともにガイドと金属材との隙間の流動性
を自在に制御でき、また予備デスケーリングの効果を高
めることができる。
【００１７】上記ガイド内面に使用する材質は、ここで
使用する砥粒剤の硬度と同等以上とすることで、砥粒剤
のガイドへの刺さり込みを防止し、さらにガイド自身の
消耗を抑制できる。
使用する砥粒剤の硬度と同等以上とすることで、砥粒剤
のガイドへの刺さり込みを防止し、さらにガイド自身の
消耗を抑制できる。
【００１８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。本実施例においては金属材として線材のデスケーリ
ングを行う場合について説明する。
る。本実施例においては金属材として線材のデスケーリ
ングを行う場合について説明する。
【００１９】図１は線材のスケール除去装置とこれを使
用したスケール除去を説明する側断面図である。
用したスケール除去を説明する側断面図である。
【００２０】スケール除去装置は、円筒状のケーシング
１の周辺上に複数の超高圧ウォータージェットノズル２
が、その放射方向がケーシング１の中心を指向するよう
に挿着され、内部にスケール除去する線材４が通過する
噴射区画３を形成する。
１の周辺上に複数の超高圧ウォータージェットノズル２
が、その放射方向がケーシング１の中心を指向するよう
に挿着され、内部にスケール除去する線材４が通過する
噴射区画３を形成する。
【００２１】ウォータージェットノズル２は、例えば高
圧ポンプにより供給圧力１０００〜１００００ｋｇ／ｃ
ｍ2 に昇圧した超高圧液体を、気中高速噴流として連続
的に噴射区画３に噴射する。
圧ポンプにより供給圧力１０００〜１００００ｋｇ／ｃ
ｍ2 に昇圧した超高圧液体を、気中高速噴流として連続
的に噴射区画３に噴射する。
【００２２】ケーシング１の線材４が導入される上流側
には、導入される線材４との間に所定の隙間６を設けて
同心状にガイド管５が接続され、該ガイド管５上のケー
シング１近傍に砥粒剤を投射する複数の投入孔７を設け
る。なお５ａはガイド管５内に施された耐磨耗材料のラ
イニングである。
には、導入される線材４との間に所定の隙間６を設けて
同心状にガイド管５が接続され、該ガイド管５上のケー
シング１近傍に砥粒剤を投射する複数の投入孔７を設け
る。なお５ａはガイド管５内に施された耐磨耗材料のラ
イニングである。
【００２３】またケーシング１の下流側は絞り部８を設
けて噴射区画３を封鎖する。
けて噴射区画３を封鎖する。
【００２４】デスケーリングを行う線材４は先ず上流側
（図示左側）よりガイド管５内に挿入し、管内のほぼ中
心に維持して順次下流側に導入する。次いで線材４がガ
イド管５内の所定の位置に達した時点で投入孔７より砥
粒剤を投射して線材４の予備デスケーリングを開始す
る。
（図示左側）よりガイド管５内に挿入し、管内のほぼ中
心に維持して順次下流側に導入する。次いで線材４がガ
イド管５内の所定の位置に達した時点で投入孔７より砥
粒剤を投射して線材４の予備デスケーリングを開始す
る。
【００２５】砥粒剤は、例えば液体および／または気体
で構成される混相流体を増圧して投射するようにすれ
ば、線材４表面に付着している密着性の高いスケール４
ａに対する破壊力を増すとともに、ガイド管５と線材４
との隙間の流動性を自在に制御できる。
で構成される混相流体を増圧して投射するようにすれ
ば、線材４表面に付着している密着性の高いスケール４
ａに対する破壊力を増すとともに、ガイド管５と線材４
との隙間の流動性を自在に制御できる。
【００２６】このガイド管５の長さや線材４との隙間６
等は特に限定するものではないが、本発明者等の実験で
は、１０ｍｍφのＳ４５Ｃ線材に対して断面片側の隙間
が０．５ｍｍ以上，５ｍｍ以内で長さが３０ｍｍ以上の
場合に良好なデスケーリング性が得られた。またこの場
合ガイド管５内に施こしたライニング５ａおよび砥粒剤
の材質としてはともにアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）とし、砥
粒剤の粒径は０．０５ｍｍを使用した。
等は特に限定するものではないが、本発明者等の実験で
は、１０ｍｍφのＳ４５Ｃ線材に対して断面片側の隙間
が０．５ｍｍ以上，５ｍｍ以内で長さが３０ｍｍ以上の
場合に良好なデスケーリング性が得られた。またこの場
合ガイド管５内に施こしたライニング５ａおよび砥粒剤
の材質としてはともにアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）とし、砥
粒剤の粒径は０．０５ｍｍを使用した。
【００２７】引き続きケーシング１内にて、高圧ポンプ
により供給圧力１０００〜１００００ｋｇ／ｃｍ2 に昇
圧した超高圧液体を、ウォータージェットノズル２より
気中高速噴流として線材４にに噴射して残余のスケール
や錆等を完全にデスケーリングする。
により供給圧力１０００〜１００００ｋｇ／ｃｍ2 に昇
圧した超高圧液体を、ウォータージェットノズル２より
気中高速噴流として線材４にに噴射して残余のスケール
や錆等を完全にデスケーリングする。
【００２８】砥粒剤およびウォータージェットによりデ
スケーリングされた線材４は、下流側の絞り部８より外
部に導き出されスケール除去は完了するが、ここで絞り
部８を伸線ダイスに置き換え、デスケーリングされた線
材４を直接伸線ダイスにより伸線加工することもでき
る。
スケーリングされた線材４は、下流側の絞り部８より外
部に導き出されスケール除去は完了するが、ここで絞り
部８を伸線ダイスに置き換え、デスケーリングされた線
材４を直接伸線ダイスにより伸線加工することもでき
る。
【００２９】デスケーリングに使用された砥粒剤や液体
は、開口されたガイド管５上流側やケーシングに設けた
排出孔９より適時排出される。
は、開口されたガイド管５上流側やケーシングに設けた
排出孔９より適時排出される。
【００３０】以上の実施例は金属材として線材のデスケ
ーリングを行う場合について説明したが、本発明は例え
ば噴射区画を形成するケーシングおよびガイドを偏平な
凾状として形成し、上下にウォータージェットノズルお
よび砥粒剤の投入孔を設けることにより、線材のみなら
ず平板やコイル材にたいしても適用可能である。
ーリングを行う場合について説明したが、本発明は例え
ば噴射区画を形成するケーシングおよびガイドを偏平な
凾状として形成し、上下にウォータージェットノズルお
よび砥粒剤の投入孔を設けることにより、線材のみなら
ず平板やコイル材にたいしても適用可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した如く本発明は、先ず投入孔
より砥粒剤を投射して、導入される金属材表面に付着す
る合金鋼や密着性の高い酸化被膜等のスケールをガイド
内にて破壊脱落させ、引き続きケーシング内にて液体の
高速噴流を噴射して残余のスケールや錆等を除去するよ
うにしているので、密着性の高いスケール等は確実に破
壊除去され、さらに微細なスケールや赤錆模様が残るこ
とはなく、完全なスケール除去を行うことができる。
より砥粒剤を投射して、導入される金属材表面に付着す
る合金鋼や密着性の高い酸化被膜等のスケールをガイド
内にて破壊脱落させ、引き続きケーシング内にて液体の
高速噴流を噴射して残余のスケールや錆等を除去するよ
うにしているので、密着性の高いスケール等は確実に破
壊除去され、さらに微細なスケールや赤錆模様が残るこ
とはなく、完全なスケール除去を行うことができる。
【００３２】また金属材の種類や寸法に制限されること
なく、短時間でかつ簡易にデスケーリングされるので、
設備費やランニングコストが比較的廉価であり、経済的
にも利得が大きい。
なく、短時間でかつ簡易にデスケーリングされるので、
設備費やランニングコストが比較的廉価であり、経済的
にも利得が大きい。
【図１】本発明の実施例の線材のスケール除去装置とこ
れを使用したスケール除去方法を説明する側断面図であ
る。
れを使用したスケール除去方法を説明する側断面図であ
る。
【符号の説明】 １ ケーシング ２ ウォータージェットノズル ３ 噴射区画 ４ 線材 ５ ガイド管 ６ 隙間 ７ 砥粒剤の投入孔 ８ 絞り部 ９ 排出孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２６Ｆ 3/00 Ｂ 7411−3Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】 移動する金属材に超高圧ウォータージェ
ットの気中高速噴流を連続的に噴射する金属材のスケー
ル除去方法において、前記高速噴流の噴射区画を形成す
るケーシングの上流側に導入される金属材との間に所定
の隙間を設けてガイドを接続し、該ガイドの前記ケーシ
ング近傍に砥粒剤の投入孔を設け、またケーシングの下
流側は絞り部を設けて封鎖し、先ず投入孔より砥粒剤を
投射して導入される金属材をガイド内にて予備デスケー
リングし、引き続きケーシング内にて高速噴流を噴射し
てデスケーリングすることを特徴とする金属材のスケー
ル除去方法。 - 【請求項２】 移動する金属材に超高圧ウォータージェ
ットノズルより気中高速噴流を連続的に噴射する金属材
のスケール除去装置において、前記高速噴流の噴射区画
を形成するケーシングの上流側に、導入される金属材と
の間に所定の隙間を設けてガイドを接続し、該ガイドの
前記ケーシング近傍に砥粒剤の投入孔を設け、ケーシン
グの下流側は絞り部を設けて封鎖したことを特徴とする
金属材のスケール除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35557691A JPH05169130A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 金属材のスケール除去方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35557691A JPH05169130A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 金属材のスケール除去方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05169130A true JPH05169130A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18444695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35557691A Withdrawn JPH05169130A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 金属材のスケール除去方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05169130A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07331477A (ja) * | 1994-06-01 | 1995-12-19 | Heraeus Electrochem Gmbh | 電解のために活性化可能または再活性化可能な電極の被覆工程を準備する方法 |
| CN107020578A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-08 | 江苏兴海特钢有限公司 | 浸没式磨料水射流除锈装置 |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP35557691A patent/JPH05169130A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07331477A (ja) * | 1994-06-01 | 1995-12-19 | Heraeus Electrochem Gmbh | 電解のために活性化可能または再活性化可能な電極の被覆工程を準備する方法 |
| CN107020578A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-08 | 江苏兴海特钢有限公司 | 浸没式磨料水射流除锈装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |