JPH0698379B2 - 金属スケールの除去方法 - Google Patents
金属スケールの除去方法Info
- Publication number
- JPH0698379B2 JPH0698379B2 JP2257420A JP25742090A JPH0698379B2 JP H0698379 B2 JPH0698379 B2 JP H0698379B2 JP 2257420 A JP2257420 A JP 2257420A JP 25742090 A JP25742090 A JP 25742090A JP H0698379 B2 JPH0698379 B2 JP H0698379B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- descaling
- nozzle
- metal
- scale
- metal material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金属の熱間圧延や熱処理を施した金属表面に生
成する酸化被膜（スケール）を冷間加工前に除去する方
法に関するものである。
成する酸化被膜（スケール）を冷間加工前に除去する方
法に関するものである。
［従来の技術］ 金属表面に付着するスケール層は、次工程での加工に有
害であるため、例えば線材の引抜前には、これを完全に
除去しておく必要がある。
害であるため、例えば線材の引抜前には、これを完全に
除去しておく必要がある。
このスケール除去方法は、化学的方法と機械的方法に大
別され、前者には主に硫酸や塩酸が多く使われる。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皮膜を形成し伸線時の
潤滑剤の引込みを良好にする働きを有するが、近年に至
って大量の酸の廃液処理問題がクローズアップされるよ
うになり、公害防止の観点から廃酸処理およびスラッジ
の処理等の設備を完備する必要があるためその必要のな
い後者が普及してきた。
別され、前者には主に硫酸や塩酸が多く使われる。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皮膜を形成し伸線時の
潤滑剤の引込みを良好にする働きを有するが、近年に至
って大量の酸の廃液処理問題がクローズアップされるよ
うになり、公害防止の観点から廃酸処理およびスラッジ
の処理等の設備を完備する必要があるためその必要のな
い後者が普及してきた。
その機械的脱スケール法には、リバースベンディング
法、ショットブラスト法の他のアランダムやグリッドな
どの投射剤を圧縮空気によりノズルで加速し、高速噴霧
体として加工物に激突させて金属表面を研削して脱スケ
ールするエアブラスティング法（特開昭50-56323、特開
昭54-85125号公報）がある。
法、ショットブラスト法の他のアランダムやグリッドな
どの投射剤を圧縮空気によりノズルで加速し、高速噴霧
体として加工物に激突させて金属表面を研削して脱スケ
ールするエアブラスティング法（特開昭50-56323、特開
昭54-85125号公報）がある。
［発明が解決しようとする課題］ しかしこれらの方法には、それぞれ次のような欠点を有
している。
している。
リバースベンディング法は、完全な脱スケールが難しく
微細スケールがわずかに残留したり適用線材の鋼種、線
径に限界がある。
微細スケールがわずかに残留したり適用線材の鋼種、線
径に限界がある。
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り発錆したり、異物噛込
みが生ずる場合があるほか、設備費およびランニングコ
ストが比較的高価となる問題がある。
法は赤錆部分が模様となって残り発錆したり、異物噛込
みが生ずる場合があるほか、設備費およびランニングコ
ストが比較的高価となる問題がある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は上述の如き欠点を解決した金属材スケールの新
しい脱スケール方法を提供するもので、その要旨とする
ところは、スケールの付着する金属材に供給圧力を1000
kg/cm２以上、10000kg/cm２以下とした気中超高速ウォ
ータージェットで（金属材と該ジェット噴出用ノズルと
の距離／前記ノズル径）の値を400〜600とすることによ
り生ずる液滴流領域の液滴衝突させてデスケーリングす
ることを特徴とする金属スケールの除去方法である。そ
して、本発明は超高速ウォータージェットノズルを金属
材の進行方向に一定ピッチずらして配置したものであ
る。
しい脱スケール方法を提供するもので、その要旨とする
ところは、スケールの付着する金属材に供給圧力を1000
kg/cm２以上、10000kg/cm２以下とした気中超高速ウォ
ータージェットで（金属材と該ジェット噴出用ノズルと
の距離／前記ノズル径）の値を400〜600とすることによ
り生ずる液滴流領域の液滴衝突させてデスケーリングす
ることを特徴とする金属スケールの除去方法である。そ
して、本発明は超高速ウォータージェットノズルを金属
材の進行方向に一定ピッチずらして配置したものであ
る。
すなわち本発明は、デスケーリングに効果的な作用力が
ウォータージェットの衝撃力にあることに注目し、第１
図に示す気中高速水噴流特性の液滴流領域での液滴が、
被金属材に衝突、急圧縮により発生する水撃作用による
ものであり、衝突面での圧力上昇は噴射圧力の約10倍に
達することを利用したものである。
ウォータージェットの衝撃力にあることに注目し、第１
図に示す気中高速水噴流特性の液滴流領域での液滴が、
被金属材に衝突、急圧縮により発生する水撃作用による
ものであり、衝突面での圧力上昇は噴射圧力の約10倍に
達することを利用したものである。
以下に本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第２図において、被金属材１はサプライスタンド
２から矯直機７を介して本発明のデスケーリング装置３
に供給されて脱スケールされる。ついで石灰等の潤滑剤
を塗布した後、♯１ダイス４で第１回目の引抜加工を行
い、引続き潤滑剤塗布を行って♯２ダイス５での第２回
目の引抜加工を経て巻取機６で同心円状コイルに巻取ら
れる。次に本発明のデスケーリング装置３について詳し
く説明する。
する。第２図において、被金属材１はサプライスタンド
２から矯直機７を介して本発明のデスケーリング装置３
に供給されて脱スケールされる。ついで石灰等の潤滑剤
を塗布した後、♯１ダイス４で第１回目の引抜加工を行
い、引続き潤滑剤塗布を行って♯２ダイス５での第２回
目の引抜加工を経て巻取機６で同心円状コイルに巻取ら
れる。次に本発明のデスケーリング装置３について詳し
く説明する。
第３図において図示していない超高圧ポンプから送水管
10を介して噴射ノズル８に高圧水を送り、第１図に示す
気中高速水噴流特性の液滴流領域に被金属材１を位置さ
せて脱スケールする方法である。
10を介して噴射ノズル８に高圧水を送り、第１図に示す
気中高速水噴流特性の液滴流領域に被金属材１を位置さ
せて脱スケールする方法である。
ここで、線材表面の周方向均一デスケーリング方法とし
て、複数個のノズルを周方向に設置する方法、ノズル形
状を楕円やスリット、切欠にする方法、被金属材１を包
囲するヘッダー管にノズルを取付ける方法、そのヘッダ
ー管を回動させる方法、回転偏心ノズルを使用する方法
等が考えられるが、ここではこれらの均一デスケーリン
グ法を限定するものではない。また、矯直機７の矯直条
件もデスケーリングに若干影響を及ぼすが、これらも限
定するものではない。
て、複数個のノズルを周方向に設置する方法、ノズル形
状を楕円やスリット、切欠にする方法、被金属材１を包
囲するヘッダー管にノズルを取付ける方法、そのヘッダ
ー管を回動させる方法、回転偏心ノズルを使用する方法
等が考えられるが、ここではこれらの均一デスケーリン
グ法を限定するものではない。また、矯直機７の矯直条
件もデスケーリングに若干影響を及ぼすが、これらも限
定するものではない。
本発明において、水の供給圧力を下限1000kg/cm２とし
たのは、第１図に示す液滴流領域での衝突で、無次元デ
スケーリング量を最大とする被金属からノズルまでの距
離（以降ノズル距離という）とノズル径の比を選んで脱
スケールできる下限の圧力である。また、上限10000kg/
cm２は液滴流領域での衝突で、無次元デスケーリング量
を最小とするノズル距離とノズル径の比を選んで金属素
地の壊食に至る限界の値である。
たのは、第１図に示す液滴流領域での衝突で、無次元デ
スケーリング量を最大とする被金属からノズルまでの距
離（以降ノズル距離という）とノズル径の比を選んで脱
スケールできる下限の圧力である。また、上限10000kg/
cm２は液滴流領域での衝突で、無次元デスケーリング量
を最小とするノズル距離とノズル径の比を選んで金属素
地の壊食に至る限界の値である。
ここで、デスケーリング量を最大とするノズル距離とノ
ズル径との比は、ノズル形状によって異なるが、真円で
内面の仕上程度が良好な場合には、第４図に示されるよ
うに約400〜600である。この値は、第１図の噴流特性の
連続流の下流に生じる液滴流領域に相当し、先に記述し
た水撃によるデスケーリング作用が働いているところで
ある。また、ウォータージェットノズルを金属材の進行
方向に一定ピッチずらして設置するのは、水噴流の相互
干渉による無次元デスケーリング量（デスケーリング幅
／ノズル径）の低下や、バラツキを防止するためであ
る。
ズル径との比は、ノズル形状によって異なるが、真円で
内面の仕上程度が良好な場合には、第４図に示されるよ
うに約400〜600である。この値は、第１図の噴流特性の
連続流の下流に生じる液滴流領域に相当し、先に記述し
た水撃によるデスケーリング作用が働いているところで
ある。また、ウォータージェットノズルを金属材の進行
方向に一定ピッチずらして設置するのは、水噴流の相互
干渉による無次元デスケーリング量（デスケーリング幅
／ノズル径）の低下や、バラツキを防止するためであ
る。
［実施例］ 熱間圧延後の線材コイル（S45C）を第２図に示す装置で
伸線した。この時のデスケーリング装置は、第３図に示
すように、内径0.3mmφのノズル８本を線材の周方向に
配置して供給圧力4000kg/cm２、流量5l/min本のウォー
タージェットとして5.5mmφの線材に衝突させた。この
時のノズル距離は、150mmとして液滴流領域でのデスケ
ーリングを実現させた。デスケーリング後の線材表面肌
は第５図に示されるように、酸洗肌とほぼ同等の表面粗
さが得られ、伸線に必要なステアリン酸カルシウム等の
潤滑剤の引込みも良好で、15％の減面率で伸線した線材
表面性状も満足できるものであった。
伸線した。この時のデスケーリング装置は、第３図に示
すように、内径0.3mmφのノズル８本を線材の周方向に
配置して供給圧力4000kg/cm２、流量5l/min本のウォー
タージェットとして5.5mmφの線材に衝突させた。この
時のノズル距離は、150mmとして液滴流領域でのデスケ
ーリングを実現させた。デスケーリング後の線材表面肌
は第５図に示されるように、酸洗肌とほぼ同等の表面粗
さが得られ、伸線に必要なステアリン酸カルシウム等の
潤滑剤の引込みも良好で、15％の減面率で伸線した線材
表面性状も満足できるものであった。
［発明の効果］ 本発明によれば、酸洗時に発生するような表面疵の助長
やピット状腐食もなく、また、メカニカルデスケーリン
グ時に発生する異物の噛込み等もない良好なデスケーリ
ングが得られるほか、従来法に比べて極めてコンパクト
な装置でコストも安く、工業上顕著な効果を有するもの
である。
やピット状腐食もなく、また、メカニカルデスケーリン
グ時に発生する異物の噛込み等もない良好なデスケーリ
ングが得られるほか、従来法に比べて極めてコンパクト
な装置でコストも安く、工業上顕著な効果を有するもの
である。
第１図は本発明の超高圧ウォータージェットの気中高速
水噴流の構造概念図、第２図は本発明のデスケーリング
装置を備えた伸線設備、第３図（ａ）（ｂ）は本発明の
デスケーリング装置の正面図と側面図、第４図はデスケ
ーリング幅をノズル径で除した無次元デスケーリング量
とウォータージェットの供給圧力との関係図、第５図は
本発明法と従来法とのデスケーリング後の表面粗度測定
値である。 １……鋼線、２……サプライスタンド、３……デスケー
リング装置、４……♯１ダイス、５……♯２ダイス、６
……巻取機、７……矯直機、８……ノズル
水噴流の構造概念図、第２図は本発明のデスケーリング
装置を備えた伸線設備、第３図（ａ）（ｂ）は本発明の
デスケーリング装置の正面図と側面図、第４図はデスケ
ーリング幅をノズル径で除した無次元デスケーリング量
とウォータージェットの供給圧力との関係図、第５図は
本発明法と従来法とのデスケーリング後の表面粗度測定
値である。 １……鋼線、２……サプライスタンド、３……デスケー
リング装置、４……♯１ダイス、５……♯２ダイス、６
……巻取機、７……矯直機、８……ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒崎 俊雄 福岡県北九州市八幡東区枝光１―１―１ 新日本製鐵株式会社設備技術本部内 (56)参考文献 特開 昭62−57710（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−182315（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】酸化被膜（スケール）の付着する金属材に
供給圧力を1000kg/cm２以上、10000kg/cm２以下の超高
圧ウォータージェットの気中高速水噴流構造で（金属材
と該ジェット噴出用ノズルとの距離／前記ノズル径）の
値を400〜600とすることにより生ずる液滴流領域の液滴
を衝突させてデスケーリングすることを特徴とする金属
スケールの除去方法。 - 【請求項２】超高圧ウォータージェットノズルを金属材
の進行方向に一定のピッチずらして配置した請求項１記
載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257420A JPH0698379B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 金属スケールの除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257420A JPH0698379B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 金属スケールの除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04138815A JPH04138815A (ja) | 1992-05-13 |
| JPH0698379B2 true JPH0698379B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=17306122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2257420A Expired - Lifetime JPH0698379B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 金属スケールの除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0698379B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07278655A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-24 | Nippon Steel Corp | 構造用厚鋼板の製造方法 |
| EP0719602B1 (en) * | 1994-07-18 | 2001-11-21 | Kawasaki Steel Corporation | Method and apparatus for washing steel plate surfaces |
| AT406234B (de) * | 1996-02-02 | 2000-03-27 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum entzundern eines werkstückes |
| US7628129B2 (en) | 2003-12-12 | 2009-12-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Camshaft, method of manufacturing cam for camshaft, and method of manufacturing shaft for camshaft |
| WO2016151825A1 (ja) * | 2015-03-25 | 2016-09-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 金属線材のデスケーリング方法及び装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6257710A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 形鋼の表面手入れ方法 |
| JPH02182315A (ja) * | 1989-01-09 | 1990-07-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間圧延鋼板のスケール除去方法および装置 |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2257420A patent/JPH0698379B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04138815A (ja) | 1992-05-13 |
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