JPS60155623A - 高速度の線材圧延機で鉄筋コンクリート用の鉄筋を製造するための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、同時に高い弾性限界と可延性ならびに望むな
らば良好なる溶接性とを有する鉄筋コンクリート用の鉄
筋を高速度の線材圧延機で製造するための方法と装置と
を目的とするものであり、この製造は圧延中または直後
に加えられる急冷処理によって行なわれる。

いま提起された問題を解決しようと欲する圧延工は彼に
課せられたいくつかの拘束を考慮すべきであることが知
られている。先づ第一に彼の圧延装置は棒の出口の速度
と温度を実質的に固定している。更に圧延工は冷却装置
の設置のために限定された用地を用いている。

特に線材圧延機の場合、現代的設備における出口の速度
は非常に高く、毎秒１００米程度である。

冶金学的に言えば、一方では機械的性質と他方では原価
の間に一つの妥協点に達するためのいくつかの解決策が
すでに存在していることが知られている。

第一の解決策は炭素（たとえば０．３５　＊　）および
マンガン（たとえば１．３％）を添加することによって
得られる弾性限界を有する本来堅い鋼鉄の鉄筋を製造す
ることである。こｎら鋼鉄は受容し得る弾性限界（＝　
４２０　ＭＰａ　）を示すが、そｎらの伸度と折り曲げ
能力は比較的小さく、それらの溶接性は明らかに不十分
である。

溶接性を改良するためには炭素含有量を減少することが
必要であるが、このことは弾性限界の低Ｆを惹起する。

弾性限界のこの低下を埋め合わすためには二つの公知の
方法がある。

第一はニオビウムまたはバナジウムのような微量合金元
素を鋼鉄に混合することである。しかしこの技術は合金
元素の値段のために高価につく。

第二の手段は棒の特にねじりにょる冷間変形操作によっ
て鋼鉄の弾性限界を大きくすることである。またそのよ
うな操作を行なう費用のほかに、弾性限界の取得は伸度
を犠牲にして実現される。

本発明の方法は、熱間圧延された鉄筋コンクリート用の
鉄筋に、マルテンサイトの表面層を棒の中に生ぜしめる
よう圧延中または圧延直後に、時間的に制限さｎた急冷
を与えることよりなる最近技術の中にその地位を占める
ものである。この〔急冷〕の後には、棒の中心部、即ち
急冷が到達しなかった部分をフェライトと炭化物に変形
する冷却工程が来る。急冷時間を適正に限定することに
より、棒の芯部に熱を保持すること、および後の該冷却
過程中にマルテンサイトの表面層の焼戻しを生するよう
な温度勾配をその断面に生ずることがそのほかに可能と
なる。急冷時間のそのような適正な制限は、急冷過程の
最後において芯部におけるある一定の温度を目指すこと
Ｋよって得られる。実際上、そのような操作の運営は芯
部から出る熱の持ち出し量に相当する冷却が認めらｎる
棒の場所における表面温度を観察することによって行な
われる。

一般に〔急冷と自動焼戻し〕と呼ばれるそのような方法
は、特定の鉄筋を製造するために知られた仕様書に定め
られた設備の中で、急冷過程における〔芯部〕温度から
構成さｎた特性にもとづいて理論的に実施される。

しかしながら、この操作の実施は一方では製品の分列進
行速度と他方では製品の直径にもとづく種々な困難を示
すことが考えらｎる。

現段階においては、最小限直径６Ｍの棒を処理するとき
そのような鉄筋の製造が全く困難を提起しないとしても
高速度で運転している線材圧延機では事情は全く別であ
る。そのような設備ｒ′ＪＪいては水による強冷装置の
使用は実際製品の移動を混乱させる。

今呼び起こされた問題を解決し得る本発明の目的を記載
する前に、熱間圧延および線材の熱処理設備ｒおいては
中間圧延機の出口に配置されたいわゆる〔仕上げ機〕な
るブロック、仕上げブロックの出口にある冷却装置およ
゛び設備から線材を引き出すための一般に小車付きの引
き出し機が普通存在することを而単に思い出すことは有
用である。そのような設備は付属の第１図に図式的に示
さｎている。

引き出し機は普通Ｔなる値の引っ張りを行ない得るが、
圧延操作が正しく進行するためには仕上げブロックの下
流において線材に働く引っ張り力Ｘがブロック外へ線材
を引き出すに適した一つの最小値以上であることが好ま
しい。

さて、ブロックの出口における引っ張り力Ｘは、実際に
は引き出し機の引っ張り力Ｔと、主として冷却装置中を
線材が通過するときそれに加えらｎる制動力Ｆとの差で
ある。

実際、経験によると制動力Ｆは冷却装置の長さ乙の一つ
の関数にであり、該係数に自体は冷却装置の性質、冷却
液の排出量および冷却液に対する線材の相対速度の関数
であることが確立さｎている。

線材圧延機に関係するこの問題は、棒材圧延機に用いら
れる在来の冷却装置を用いて、製品の急冷と自動焼き戻
しを行ない得る条件において、引っ張り力Ｘが高速度で
操作するには余りにも弱いことが証明さｎたとき、そし
て線材が仕上げブロックの出口と冷却装置の間で規則正
しく徐行したとき明らかである。

本発明は、高速度で縦列行進する線材に、ＩＩＪ性限界
と伸度の最適と考えられる一つの組み合わせを作り得る
急冷／自動焼戻し処理を与え得る改良さｎた設備を目的
とする。

本発明の第一の目的は仕上げブロックの上流および／ま
たはこのブロックの水準において、ブロックの出口にお
ける線材の温度を普通以下に下げるための冷却を与える
ことである。即ち、たとえばブロックの中でほぼ一定の
温度を得るためだけの目的でブロワ゛り内で冷却を加え
ているときに上記冷却を加えることである。

ブロックの上流またはブロック水準におけるこの補助的
冷却処理は結果としてブロックの出口の線材の剛性を高
めることとなり、従って操作の良好なる展開に必要な最
小引っ張り力を小さくすることとなる。その上、急冷に
必要な冷却管の最小の長さが短縮されることとなり、こ
れは制動力Ｆの値を減少することとなる。

このようにして圧延の終りの温度を１０５０℃から９５
０℃まで下げることは、線材の急冷の長さＬを３０優減
少することを可能にする。

本発明の第二の目的は小さい制動係数Ｋを有する冷却装
置を用いることである。

本発明のこｎら装置の好ましい第一の変形においては、
冷却流体は従来用いられている水よりも圧縮性が大で従
って制動力の小さい水／空気温金物よりなる。この条件
においては、係数Ｋが有効に減小するとしても急冷操作
に必要な長さＬを増大せねばならない。何故ならば比冷
却力が低下するからである。しかし積ＫＸＬ即ち制動力
は最終的に低かったことが観察された。

本発明のこの目的の好ましい第二の態様によｎば、たと
えばベルギー特許第８６７２９９号に記載された形式の
螺旋状の注入細隙を備えた冷却装置が用いらｎる。

こｎら装置のいづれかを用いることにより、制動力が減
少されるばかりでなく装置中の線材の安定性がよくなる
。こｎＫより仕上げブロックの出口Ｋｉ６いて必要な最
小のＴｍ１ｎ値が低下される。

本発明の第三の目的は引き出し機によって生じた引っ張
り力Ｔを高めることである。

この変法の好ましい実施態様によれば、引き出し機の中
で使用し得る力が増大される。第一の態様と関連する第
二の態様によれば、数個の引き出し車が用いられる。場
合によってはこれらはその旨さが互に変えられている。

こｎは引き出し機中において波状の軌道を走ることを糸
に強制する。

付図は本発明の実施方法を理解させるためのものである
。

ヱ 第１図においては、従来の圧延の最終段階を構成する要
素が実線で示されている。線材の循環方向には］、にお
いて中間圧延機、２において仕上げブロック、３におい
て強冷装置即ち急冷筒、そして４において車付きの引き
出し機が示されている。仕上げブロック２と急冷筒３の
間ｒおいては線材にかかる引っ張り力Ｘは引き出し機４
によって惹起さｎる力Ｔと主として急冷筒３の中で線材
が受ける制動力Ｆとの差に等しい口 このＳＺ図には本発明の改良目的が二つ破線で示されて
いる。６においては仕上げブロックの入口における線材
の冷却装置が示され、一方７においては補助の引き出し
車が配置されている。

第１図は、この装置内を循環する流体の圧縮性の、ため
、低い内部制動の特殊性を与える水／空気の強冷装置の
縦断図である。

λ 第１図では強冷部の内部１０に流体を注入する環状細隙
９の中へ空気を吹き込む通路が８ｒ君いて見られる。水
／空気混合物の注入は線材の循環方向に行なわれる。

興味ある実施変形によれば、この装置はその冷却力を調
節するための手段、たとえば水と空気の流量間の比率あ
るいは水の温度を変更する手段を備えている。

本発明による方法は、コンクリート建造物の強力に積極
的または消極的に関与し場合によっては格子状の集合体
として用いらｎる平滑なまたはぎざぎざのある鉄筋を製
造するに有用である。

【図面の簡単な説明】

ヱ 第１図πおいては従来の圧延の最終段階を構成する要素
が実線で示されている。１は中間圧延機、２は仕上げブ
ロック、３は急冷部、４は引き出し機である。破線で示
されているのは本発明の改良である。６は仕上げブロッ
クの入口にある補助冷却装置、７は補助引き出し車であ
るＯ λ 第１図は水／空気混合流体による強冷装置の縦断図であ
る。強冷部の内部ｌＯＫ流体を注入する環状細隙９の中
へ空気を吹き込む通路８が見られる。 手続補正書（えへり 昭和メθ年２月２７日 特許庁上官　志賀学　殿　適 ４次１６％９Ａ卓し１１ヒあ・文シ振ヒ馬鷺泄−３、補
正をする者 事件との関係　￥ｉｉ　Ｑ　ｌ’し全卸〆、峡名称　１
ント１し・ド−）し”／ｚ　＋レシコー・メタ９：Ｌル
ソ゛り ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高速度の線材圧延機で鉄筋コンクリート用の鉄筋を
   製造する方法において、熱間圧延機の仕上げブロックを
   出て冷却装置の中へはいる前の製品に対し、線材の引っ
   張り力を増大することおよび／または冷却装置の中で生
   じた制動力を減少することにより製品を正しく縦列進行
   させる適当な引っ張り力を加えることを特徴とする前記
   製造法。 ２、仕上げブロックの上流および／またはこのブロック
   の水準において、ブロックの出口の線材の温度を普通以
   下の温度にドげるための冷却を製品に加えること、即ち
   たとえばこのブロック内でほぼ一定の温度を得るためだ
   けの目的でブロックの水準で冷却を加えているときに上
   記冷却を麿えることを特徴とする特許請求の範囲＠１項
   に記載の方法。 ３、水／空気混会装置のような低い制動係数の冷却装置
   を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載の方法。 ４、製品の冷却筒の内部に水を注入する環状細隙の中に
   通じる！気吹き込み管を含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第３項を実施するための装置。 ５、　引き出し機によって生ぜしめられた引っ張り力を
   高めること、即ちたとえば数対の引き出し車を用いて、
   場合によってそれらの高さを互に変えたものを用いて、
   上記引っ張り力を高めることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項から第３項までのいづれかに記載された方法。