JPS60245719A - Method and device for cooling long-sized steel material having circular section - Google Patents
Method and device for cooling long-sized steel material having circular sectionInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、鋼管や棒鋼などの円形断面の長尺鋼材を冷
却するための方法およびその方法を実施するための装置
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for cooling long steel materials having a circular cross section, such as steel pipes and steel bars, and an apparatus for carrying out the method.
従来の技術
各種鋼材は、圧延工程を経た後、製品とするまでの間に
、品質のレベルアップや製造時での弱点の是正などのた
めに、通常、熱処理を施しており、最近では、鋼材の使
用環境が厳しくなるに伴って、強度靭性を向上させるた
めの焼入れ、焼もどしなどの熱処理を施したいわゆる調
質鋼材の生産量が増加している。特に、油井やガス井で
使用される油井鋼管ではその傾向が顕著であり、熱間圧
延または圧延冷却後に再加熱するとともに焼入れ焼もど
しを行なった高級鋼管の生産比率が増大しっつある。Conventional technology Various steel materials are usually subjected to heat treatment after the rolling process and before they are made into products, in order to improve their quality and correct weaknesses during manufacturing. As the environment in which steel is used becomes more severe, the production volume of so-called tempered steel materials that have undergone heat treatment such as quenching and tempering to improve strength and toughness is increasing. This tendency is particularly noticeable in oil country steel pipes used in oil and gas wells, and the production ratio of high-grade steel pipes that are hot-rolled or reheated after rolling and cooling, as well as quenched and tempered, is increasing.
ところで鋼管をはじめとする長尺の鋼材を熱処理のため
に高温状態から冷却した場合、その断面積に対する長さ
の比が大きいために、曲がりなどの変形が生じ易く、そ
れに伴い後工程で多大の矯正を必要とし、また矯正の結
果材質の劣化を惹き起こすおそれが多い。また鋼管など
の長尺鋼材の冷却は、焼入れのための急速冷却ばかりで
なく、放冷と急速冷却との中間程度の冷却速度で行なう
場合もあるが、長尺鋼材にあっては、中間程度の冷却速
度に制御した制御冷却の場合であっても形状変化が大き
く、かつ冷却所要時間が長くなり、その結果冷却効率す
なわち生産性が低くなるおそれが多分にある。したがっ
て高温の長尺鋼材を冷却する場合には、曲がりの防止と
生産性の向上に特に配慮することが望まれる。By the way, when a long steel material such as a steel pipe is cooled from a high temperature state for heat treatment, the ratio of length to cross-sectional area is large, so deformation such as bending is likely to occur, resulting in a large amount of deformation in the subsequent process. Straightening is required, and as a result of straightening, there is a high risk of deterioration of the material. Furthermore, cooling of long steel materials such as steel pipes is not limited to rapid cooling for quenching, but may also be performed at a cooling rate that is intermediate between natural cooling and rapid cooling. Even in the case of controlled cooling in which the cooling rate is controlled to , the change in shape is large and the time required for cooling becomes long, and as a result, there is a high risk that cooling efficiency, that is, productivity will decrease. Therefore, when cooling a high-temperature long steel material, it is desirable to pay special attention to preventing bending and improving productivity.
上述した不利な特性を有する長尺鋼材の冷却方法して、
従来、第1図ないし第3図に示す各種の方法が提案され
ている。すなわち第1図に示す方法は、鋼管等の被冷却
鋼材1を1列に配列した搬送ローラ2によって軸方向に
縦送りし、搬送ローラ2の中途に配置しである冷却装置
3によって鋼材1を搬送中に冷却する方法である。し力
\るに第1図に示す方法では、搬送ローラ2の軸角度を
変えることによって鋼材1の円周方向での各部分の冷f
ill速度差を少なくすることにより、曲がり。程度を
小さくすることができるが、縦送りするに伴って次第に
鋼材1の全体を冷却するために、軸方向における各部分
の冷却速度に差が生じることを避けることができない。A method for cooling a long steel material having the above-mentioned disadvantageous characteristics,
Conventionally, various methods shown in FIGS. 1 to 3 have been proposed. That is, in the method shown in FIG. 1, a steel material 1 to be cooled, such as a steel pipe, is conveyed vertically in the axial direction by conveying rollers 2 arranged in a row, and the steel material 1 is transported by a cooling device 3 disposed halfway between the conveying rollers 2. This is a method of cooling during transportation. In the method shown in FIG. 1, the cooling force of each part of the steel material 1 in the circumferential direction is increased by changing the axis angle of the conveying roller
Ill turn by reducing the speed difference. Although the degree can be reduced, since the entire steel material 1 is gradually cooled as it is longitudinally fed, it is unavoidable that differences occur in the cooling rate of each portion in the axial direction.
また第1図に示す方法は、縦送りしつつ銅材1を冷却す
る方法であるから、実施のための設備が長大なものにな
る欠点がある。Furthermore, since the method shown in FIG. 1 is a method in which the copper material 1 is cooled while being conveyed vertically, it has the disadvantage that the equipment required for carrying out the method is very long.
例えば、外径114.3IIlll11肉厚6.35
+un、長さ30mの管材を、処理速度毎時20トン、
冷却速度800〜500℃の間を毎秒平均1℃で制御冷
却を行なう場合には、98.6+nの設備が必要となり
、設備全体が実用性に欠けるほど長大になってしまう。For example, outer diameter 114.3 IIllll11 wall thickness 6.35
+un, processing speed of 20 tons per hour for 30 m long pipe material,
When performing controlled cooling at a cooling rate of 800 to 500°C at an average rate of 1°C per second, 98.6+n equipment is required, making the entire equipment so long as to lack practicality.
また第2図に示す方法は、搬入ローラ4の終端まで縦送
りした被冷却鋼材1を、搬出ローラ5との間に配置した
冷却装置6に横送りし、ここで冷却した後にその鋼材1
を搬出ローラ5によって所定個所へ縦送りする方法であ
る。この方法では、鋼材1の全体を同時に冷却装置6に
送り込むから、軸方向での冷却速度差がなく、したがっ
て鋼材1をその軸心を中心に回転させる装置を冷却装置
6に設けることにより、曲がりを極めて小さく抑えるこ
とができる。しかしながら第2図に示す方法では、冷却
効率が悪く、実施のための設備が大型化する欠点がある
。例えば長さ30mの前述した鋼材1を冷却する場合、
第2図に示す方法では、一般に、毎分0.2本捏度の処
理速度しか得られない。これは毎時6.1トンの処理速
度に相当するから、前述のように毎時20トンの処理速
度を得るとすれば、4水量時に冷却可能な設備にしなけ
ればならず、実用性に欠ける。Further, in the method shown in FIG. 2, the steel material 1 to be cooled that has been vertically fed to the terminal end of the carry-in roller 4 is fed horizontally to a cooling device 6 disposed between it and the carry-out roller 5, and is cooled there.
This is a method in which the paper is vertically conveyed to a predetermined location using a carry-out roller 5. In this method, since the entire steel material 1 is fed into the cooling device 6 at the same time, there is no difference in cooling rate in the axial direction. can be kept extremely small. However, the method shown in FIG. 2 has disadvantages in that the cooling efficiency is poor and the equipment required for implementation is large. For example, when cooling the aforementioned steel material 1 with a length of 30 m,
The method shown in FIG. 2 generally provides a processing speed of only 0.2 kneading degrees per minute. Since this corresponds to a processing speed of 6.1 tons per hour, if a processing speed of 20 tons per hour is to be obtained as described above, the equipment must be capable of cooling at four times the amount of water, which is impractical.
このように第1図あるいは第2図に示す方法では、鋼材
1の形状変化あるいは設備の大型化のいずれかに難点が
ある。これに対し第3図に示す方法は、2本もしくは数
本の鋼材1を同時に冷却する方法である。すなわち搬入
ローラ7と搬出ローラ8とをそれぞれ2列配置しておく
とともに、これらの間に冷却装@9を設けておき、搬入
ローラ7上の高温の2本の鋼材1を転移装置10によっ
て掴み上げるとともに、その鋼材1を冷却装置9内の回
転ローラ11上に載せる。、鋼材1はその軸心を中心に
して回転ローラ11により回転させ、その状態でノズル
12から冷却媒体を鋼材1に向けて噴射する。こうして
冷却した2本の鋼材1は、転移装[10によって再FJ
!Nみ上げて搬出O−ラ8に移載する。このような方法
であれば、銅材1の全体を均一に冷却でき、また処理効
率をある程度高めることができる。しかしながら13図
に示す方法は2本もしくは複数本の鋼材1を同時に取扱
う方法であるから、設備が特殊ものとなる欠点がある。As described above, the method shown in FIG. 1 or 2 has a drawback in either changing the shape of the steel material 1 or increasing the size of the equipment. On the other hand, the method shown in FIG. 3 is a method in which two or several steel materials 1 are cooled simultaneously. That is, two rows of carry-in rollers 7 and two lines of carry-out rollers 8 are arranged, and a cooling device @9 is provided between them, and the two high-temperature steel materials 1 on the carry-in rollers 7 are grabbed by the transfer device 10. At the same time, the steel material 1 is placed on the rotating roller 11 in the cooling device 9. The steel material 1 is rotated about its axis by a rotary roller 11, and in this state, a cooling medium is injected from a nozzle 12 toward the steel material 1. The two steel materials 1 cooled in this way are re-FJed by the transfer equipment [10].
! Lift it up and transfer it to the unloading roller 8. With such a method, the entire copper material 1 can be cooled uniformly, and the processing efficiency can be improved to some extent. However, since the method shown in FIG. 13 is a method of handling two or more steel materials 1 at the same time, it has the disadvantage that special equipment is required.
すなわち前工程にある加熱装置から鋼材1を抽出する機
構や前記転移装置10、さらには回転ローラ11を、複
数本の鋼材1を同時に抽出し、また回転させるなど取扱
うことのできる構成とする必要があるが、通常の熱処理
ラインや圧延ライン等は1本づつ鋼材を処理・加工する
構成であるため、上記のような特殊構造の装置を、既存
設備に組込むことが殆んど不可能であり、工場の新設な
どの特殊な場合以外には採用することができない。In other words, the mechanism for extracting the steel material 1 from the heating device in the previous process, the transfer device 10, and the rotating roller 11 must be configured to be able to simultaneously extract and rotate a plurality of steel materials 1. However, since ordinary heat treatment lines, rolling lines, etc. are configured to process and process steel materials one by one, it is almost impossible to incorporate equipment with the above special structure into existing equipment. It cannot be adopted except in special cases such as when building a new factory.
そこで本発明者等は、上述した欠点を解消することので
きる方法として、高温状態にある長尺鋼材を毎分60回
転以上の回転速度で回転させながら冷却し、同時に横送
りする方法を既に提案したく特願昭58L13867号
)。この方法によれば、効率良く冷却でき、また鋼材の
曲がりを前述した方法に比べて極めて少なくすることが
できる。Therefore, the present inventors have already proposed a method for cooling a long steel material in a high temperature state while rotating it at a rotation speed of 60 revolutions per minute or more, and simultaneously transporting it sideways, as a method that can eliminate the above-mentioned drawbacks. Shitaku patent application No. 13867 (Sho 58). According to this method, it is possible to efficiently cool the steel material, and the bending of the steel material can be significantly reduced compared to the above-mentioned method.
しかしながら、より高い精度が要求される場合には、鋼
材を常に横移動させることに伴い、精度良い冷却速度を
実現するためのノズルの配置や冷却媒体の噴射条件等を
調整することがかなり難しく、要求に充分応え得る精度
を出せないことがあり、未だ改善の余地があった。However, when higher precision is required, it is quite difficult to adjust the nozzle arrangement and cooling medium injection conditions to achieve a precise cooling rate due to the constant horizontal movement of the steel material. There were times when it was not possible to achieve sufficient accuracy to meet the requirements, and there was still room for improvement.
発明が解決しようとする問題点
以上述べたように従来知られている方法では、冷却後の
鋼材の形状および実施のための設備のいずれかに難点が
あり、実用に供することができなかった。また本発明者
等が既に提案した方法は、長尺鋼材の曲りを相当防止で
きるが、より高度な要求に応えるには、未だ改善する余
地があった。Problems to be Solved by the Invention As described above, the conventionally known methods have problems in either the shape of the steel material after cooling or the equipment for implementation, and cannot be put to practical use. Further, although the method already proposed by the present inventors can considerably prevent bending of long steel materials, there is still room for improvement in order to meet more advanced requirements.
問題点を解決するための手段
この発明は、円形断面長尺鋼材の曲りを更に少なくする
ことができ、かつ効率良く冷却することのできる方法お
よび装置を提供することを目的とし、この発明の方法で
は、長尺鋼材を冷却しつつ横送りするにあたり、その長
尺鋼材の軸方向での複数個所を半径方向に対して拘束し
、かつその拘束状態で長尺鋼材を軸心について回転させ
つつ冷却媒体を付与して冷却する手段を採用した。また
この発明の装置は、上記の方法を実施するために、冷却
対象である長尺鋼材をその軸方向の複数個所で拘束する
クランパーを、長尺鋼材を横送りする搬送装置に取付け
、かつ拘束状態でその長尺鋼材を軸心を中心に回転させ
る回転機構をクランパーに設け、ざらに横送り途中の長
尺鋼材に向けて冷却媒体を供給するノズルを設けた構成
としたことを特徴とすもるものである。Means for Solving the Problems An object of the present invention is to provide a method and apparatus that can further reduce bending of a long steel material with a circular cross section and efficiently cool it. In order to transversely feed a long steel material while cooling it, the long steel material is restrained in the radial direction at multiple points in the axial direction, and while the long steel material is being restrained, it is cooled while being rotated about its axis. A method of cooling by applying a medium was adopted. In addition, in order to carry out the above method, the device of the present invention includes clampers that restrain the long steel material to be cooled at multiple locations in the axial direction thereof, which are attached to a conveying device that transports the long steel material horizontally, and the clampers are also restrained. The clamper is equipped with a rotation mechanism that rotates the long steel material around its axis while the long steel material is being fed horizontally, and a nozzle is provided for supplying a cooling medium to the long steel material that is being roughly conveyed horizontally. It is something that can be earned.
作 用
したがってこの発明の方法および装置によれば、円形断
面長尺鋼材を回転させるとともに横送りしつつ冷却する
ことにより、冷却速度が全体にわたって相当程度均一化
されることに加え、軸方向の複数個所を半径方向に対し
て拘束するから、冷却に伴う鋼材の曲りが極めて効果的
に抑制される。Effect: Therefore, according to the method and apparatus of the present invention, by cooling a long steel material with a circular cross section while rotating and transversely feeding it, the cooling rate can be uniformized to a considerable extent over the entire body, and in addition, the cooling rate can be uniformized to a considerable extent over the entire length. Since the parts are restrained in the radial direction, bending of the steel material due to cooling is extremely effectively suppressed.
実 施 例
まず、この発明の装置の実施例を第4図および第5図を
・参照して説明する。Embodiment First, an embodiment of the apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
第4図はこの発明に係る冷却装置の配置図であって、こ
こに示す装置は、鋼管20を冷却対象とし、かつ搬入ロ
ーラ21の終端部とこれに平行な搬出ローラ22との間
に配置したものである。すなわち搬入ローラ21と搬出
ローラ22との間に複数本の固定ビーム23が相互に平
行に配列されており、またこれらの固定ビーム23が相
互に平行に配列されており、またこれらの固定ビーム2
3の間に、鋼管20を横送りするための搬送装置として
ウオーキングビーム24が配置されている。FIG. 4 is a layout diagram of a cooling device according to the present invention, and the device shown here cools a steel pipe 20 and is arranged between the terminal end of a carry-in roller 21 and a carry-out roller 22 parallel thereto. This is what I did. That is, a plurality of fixed beams 23 are arranged parallel to each other between the carry-in roller 21 and the carry-out roller 22, and these fixed beams 23 are arranged parallel to each other.
3, a walking beam 24 is disposed as a conveying device for transversely feeding the steel pipe 20.
ウオーキングビーム24は、通常使用されているものと
同様に、水平状態を保ったまま円運動をする構成であっ
て、その両端部が、搬入ローラ21側および搬出ローラ
22側のそれぞれに設けた同一高さの支柱25に回転レ
バー26を介して連結されており、一方の回転レバー2
6をモータ等の駆動装置27によって回転させることに
より、固定ビーム23より低い位置と高い位置との間で
円運動するよう構成されている。The walking beam 24 is configured to move in a circular motion while maintaining a horizontal state, similar to the one normally used, and its both ends are connected to the same beam provided on the carry-in roller 21 side and the carry-out roller 22 side, respectively. It is connected to the height support column 25 via a rotary lever 26, and one rotary lever 2
6 is rotated by a drive device 27 such as a motor, so as to move circularly between a position lower than the fixed beam 23 and a position higher than the fixed beam 23.
前記各ウオーキングビーム24には、鋼管2゜を載置し
て回転させる複数の回転機構28と、鋼管20をその半
径方向に対して拘束する複数のクランパー29とが、一
定間隔ごとに設けられている。各回転機構28は第5図
に示すように、ウオーキングビーム24に対し直交する
方向に軸線を向けて配置した一対の回転シ動ローラ3o
と、これを同一方向へ回転させる駆動装置とから構成さ
れている。またクランパー29は、前記回転駆動ローラ
30上の鋼管2oをその左右の斜め上方がら押え付ける
一対のアーム31a 、31bからなり、各アーム31
a 、31bの先端部には、M管20を回転可能に押え
付けるべくピンチロール32が取付けられている。各ア
ーム31a 、31bは、ウオーキングビーム24にビ
ンによって回転可能に取付けられており、6対のアーム
31a、31bのうち例えば回転駆動d−ラ30に対し
第5図の右側のアーム31aは、その下端部が単一のロ
ッド33に回転自在に連結され、そのロッド33を第5
図の左端部の油圧シリンダ34によって軸方向へ前進後
退させることにより、第5図に実線および鎖線で示す各
状態に傾倒・起立するよう構成されている。また他方の
アーム31bも同様であって、これらのアーム31bの
下端部が他のロッド35に回転自在に連結されており、
そのロッド35を第5図の右端部の油圧シリンダ36に
よって軸方向へ前後動することにより、アーム311)
が第5図に実線および鎖線で示す各状態に傾倒・起立す
るよう構成されている
他方、固定ビーム23上にも、ウオーキングビーム24
におけると同様な複数の回転機4137とクランパー3
8とが、一定間隔ごとに設けられている。すなわち回転
11m37は、#ll管20を載せて回転させるもので
あって、固定ビーム23に対して直交する方向に軸線を
向けて配置した回転駆動ロー539と、これを同一方向
に回転させる駆動装置とから構成されている。また各ク
ランパー38は、回転機構37上の鋼管20をその左右
の斜め上方から押え付けるものであって、先端部にピン
チローラ40を有しかつ固定ビーム23にビンを介して
回転自在に取付けた一対のアーム41a 、41bから
構成されている。そしてこれらのアーム41a 、41
bは各々に対応して設けたロッド42.43および油圧
シリンダ44.45によって傾倒・起立させられて鋼管
20を押え付け、あるいは解放する構成となっている。Each of the walking beams 24 is provided with a plurality of rotation mechanisms 28 for mounting and rotating the steel pipe 2°, and a plurality of clampers 29 for restraining the steel pipe 20 in the radial direction thereof, at regular intervals. There is. Each rotating mechanism 28, as shown in FIG.
and a drive device that rotates it in the same direction. The clamper 29 is composed of a pair of arms 31a and 31b that press down the steel pipe 2o on the rotary drive roller 30 from diagonally above the left and right sides of the steel pipe 2o.
Pinch rolls 32 are attached to the tips of the tubes a and 31b to rotatably press the M tube 20. Each arm 31a, 31b is rotatably attached to the walking beam 24 by a pin, and among the six pairs of arms 31a, 31b, for example, the arm 31a on the right side in FIG. The lower end is rotatably connected to a single rod 33, and the rod 33 is connected to a fifth
By advancing and retreating in the axial direction using the hydraulic cylinder 34 at the left end in the figure, the device is configured to be tilted and erected into each state shown by solid lines and chain lines in FIG. The same applies to the other arm 31b, and the lower end of these arms 31b is rotatably connected to another rod 35.
By moving the rod 35 back and forth in the axial direction by the hydraulic cylinder 36 at the right end in FIG.
The walking beam 24 is configured to be tilted and erected in each state shown by the solid line and the chain line in FIG.
A plurality of rotating machines 4137 and a clamper 3 similar to those in
8 are provided at regular intervals. That is, the rotation 11m37 is for rotating the #ll tube 20, and includes a rotary drive row 539 arranged with its axis directed in a direction perpendicular to the fixed beam 23, and a drive device for rotating it in the same direction. It is composed of. Each clamper 38 presses down the steel pipe 20 on the rotation mechanism 37 from diagonally above on the left and right sides, and has a pinch roller 40 at its tip and is rotatably attached to the fixed beam 23 via a pin. It is composed of a pair of arms 41a and 41b. And these arms 41a, 41
b are tilted and erected by rods 42, 43 and hydraulic cylinders 44, 45 provided correspondingly to each other to hold down or release the steel pipe 20.
なお、固定ビーム23上の回転機構37およびクランパ
ー38は、ウオーキングビーム24における回転機構2
8およびクランパー29によって運ばれる鋼管20の移
動軌跡内に位置している。したがってウオーキングビー
ム24が円運動を行なうことにより、固定ヒーム23と
ウオーキングビーム24との間で鋼管20を受け渡しし
つつ搬入ローラ21カラ搬出ローラ22へ鋼管20を間
欠的に横送りする構成とされている。Note that the rotation mechanism 37 and clamper 38 on the fixed beam 23 are similar to the rotation mechanism 2 on the walking beam 24.
8 and within the locus of movement of the steel pipe 20 carried by the clamper 29. Therefore, by the walking beam 24 performing circular motion, the steel pipe 20 is intermittently transversely fed from the carry-in roller 21 to the carry-out roller 22 while passing the steel pipe 20 between the fixed beam 23 and the walking beam 24. There is.
さらに、固定ビーム23における回転機構37の上方に
は、冷却媒体(例えば冷却水)を鋼管20に向けて散布
する複数のノズル47が、鋼管20の移動方向に沿って
配列されている。Further, above the rotation mechanism 37 in the fixed beam 23, a plurality of nozzles 47 that spray a cooling medium (for example, cooling water) toward the steel pipe 20 are arranged along the moving direction of the steel pipe 20.
つぎに上記の装置を用いたこの発明の冷却方法を説明す
る。Next, a cooling method of the present invention using the above device will be explained.
前工程の加熱装置によって所定の温度まで加熱された鋼
管2oは、搬入ローラ21によって軸方向シこ送られ、
その終端部で軸方向での位置が決められる。ウオーキン
グビーム24は、そのクランパー29が第5図に鎖線で
示すように開いた状態で上昇し、その結果搬入ローラ2
1上の鋼管20が、ウオーキングビーム24における第
1列目の回転機構28によってすくい上げられる。これ
とほぼ同時に、ウオーキングビーム24における各油圧
シリンダ34.36が動作することにより、各アーム3
1a 、31bが第5図に実線で示す状態に起立し、t
!4管20を拘束する。すなわち高温状態の鋼管20は
、クランパー29によって半径方向に対して拘束された
状態で、回転駆動ローラ30によって軸心を中心に所定
方向へ回転させられる。なお、クランパー29による拘
束は、冷却に伴う曲りを防止するためであるが、拘束力
が強すぎれば高温状態の鋼管20に変形を来たし、また
弱すぎれは曲りを充分に防止できなくなるので、油圧シ
リンダ34.36の圧力を調整することにより、拘束力
を適切な大きさに設定する。The steel pipe 2o, which has been heated to a predetermined temperature by the heating device in the previous step, is axially conveyed by the carry-in roller 21,
Its terminal end determines its axial position. The walking beam 24 rises with its clamper 29 opened as shown by the chain line in FIG.
The steel pipe 20 on the top is scooped up by the first row rotation mechanism 28 in the walking beam 24. At almost the same time, each hydraulic cylinder 34, 36 in the walking beam 24 operates, so that each arm 3
1a and 31b stand in the state shown by the solid line in Figure 5, and t
! 4. The pipe 20 is restrained. That is, the steel pipe 20 in a high temperature state is rotated in a predetermined direction about the axis by the rotary drive roller 30 while being restrained in the radial direction by the clamper 29 . Note that the restraint by the clamper 29 is to prevent bending due to cooling, but if the restraining force is too strong, the steel pipe 20 in a high temperature state will be deformed, and if it is too weak, it will not be possible to sufficiently prevent bending. The restraining force is set to the appropriate magnitude by adjusting the pressure in the cylinders 34,36.
鋼管20を上述のように搬入ローラ21からすくい上げ
た時点では、ウオーキングビーム24が上昇過程にあり
、したがって鋼管20は第5図に鎖線の矢印で示すよう
に円弧運動をして固定ビーム23における第1列目の回
転機槽37に送られる。その場合、固定ビーム23にお
ける第1列目のクランパー38が開状態となっており、
また鋼@20が固定ビーム23の第1列目の回転駆動口
−ラ41a 、4Ib上に載ると同時に、固定ビーム2
3のクランパー38が閉じ、かつウオーキングビーム2
4のクランパー29が開く。こうして鋼管20は、ウオ
ーキングビーム24から固定ビーム23に受け渡される
とともに、固定ヒ〜ム23におけるクランパー38によ
って拘束された状態で回転flllli37によってl
I続して回転させられる。When the steel pipe 20 is scooped up from the carry-in rollers 21 as described above, the walking beam 24 is in the ascending process, so the steel pipe 20 moves in an arc as shown by the chain arrow in FIG. It is sent to the rotating machine tank 37 in the first row. In that case, the first row of clampers 38 in the fixed beam 23 are in an open state,
Also, at the same time that the steel @20 is placed on the first row of rotary drive ports 41a and 4Ib of the fixed beam 23, the fixed beam 2
3 clamper 38 is closed and the walking beam 2
4 clamper 29 opens. In this way, the steel pipe 20 is transferred from the walking beam 24 to the fixed beam 23, and is rotated by the rotating flilli 37 while being restrained by the clamper 38 in the fixed beam 23.
It is rotated continuously.
他方、つ片−キングビーム24は下限に達した後に、搬
入ローラ2111へ戻りつつ上昇し、したがって固定ビ
ーム23上の前記1管20が、ウオーキングビーム24
における第2列目の回転機構28によってづくい上げら
れ、これと同時に搬入ローラ21上のIll管20が、
ウオーキングビーム24における第1列目の回転111
1128によってすくい上げられる。ウオーキングビー
ム24の上昇に伴う固定ビーム23からウオーキングビ
ーム24へのJRR2O3受は渡しは、ウオーキングビ
ーム24のクランパー29を予め開いておき、ウオーキ
ングビーム24が固定ビーム23の高さに達したときに
そのクランパー29を閉じるとともに、固定ビーム23
のクランパー383開くことにより行なう。On the other hand, after the king beam 24 reaches the lower limit, it returns to the carry-in roller 2111 and rises, so that the first tube 20 on the fixed beam 23 is moved to the walking beam 24.
At the same time, the Ill tube 20 on the carry-in roller 21 is lifted up by the rotation mechanism 28 in the second row.
Rotation 111 of the first row in the walking beam 24
Scooped up by 1128. To transfer JRR2O3 from the fixed beam 23 to the walking beam 24 as the walking beam 24 rises, open the clamper 29 of the walking beam 24 in advance, and when the walking beam 24 reaches the height of the fixed beam 23, While closing the clamper 29, the fixed beam 23
This is done by opening the clamper 383.
以上述べた動作を繰り返すことにより鋼管20はウオー
キングビーム24によって固定ビーム23上を間欠的に
横送りされ、最終的には搬出ローラ22に移載される。By repeating the above-described operations, the steel pipe 20 is intermittently fed laterally on the fixed beam 23 by the walking beam 24, and finally transferred to the carry-out roller 22.
このようにして横送りしている間に鋼管20は、ノズル
47から冷却媒体を噴射することによる冷却帯の中を通
過するから、鋼管20は横送りの間に冷却される。その
場合、鋼管20は前記回転機構28.37によって常時
回転させられていて全体にわたって均一に冷却され、こ
れに加えクランパー29.38によって常時拘束されて
いるから、曲りなどの変形を生じることがない。なお、
ノズル47による冷却媒体の噴射条件の変動などに起因
する曲りを、実用に耐え得る寸法以下にするには、銅管
20の回転速度を毎分60回転以上とすることが好まし
い。While being traversed in this manner, the steel pipe 20 passes through a cooling zone by injecting a cooling medium from the nozzle 47, so that the steel pipe 20 is cooled during traversing. In that case, the steel pipe 20 is constantly rotated by the rotating mechanism 28.37 and uniformly cooled over the entirety, and in addition, it is constantly restrained by the clamper 29.38, so that no deformation such as bending occurs. . In addition,
In order to reduce the bending caused by fluctuations in the injection conditions of the cooling medium by the nozzle 47 to a size that can withstand practical use, it is preferable that the rotational speed of the copper tube 20 is set to 60 revolutions per minute or more.
ここで本発明法の例と比較例とを示す。Here, an example of the method of the present invention and a comparative example will be shown.
本発明例
φ60.3mmx 4.83mm x 10mの炭素鋼
61管を加熱炉で900℃に加熱し、半径方向に対して
拘束しつつ回転させ、その状態でウオーキングビームと
固定ビームとの間で受け渡して横送りしつつ冷却した。Example of the present invention A carbon steel 61 tube measuring φ60.3 mm x 4.83 mm x 10 m is heated to 900°C in a heating furnace, rotated while being restrained in the radial direction, and transferred in that state between a walking beam and a fixed beam. It was cooled while being conveyed horizontally.
比較例
半径方向に対する拘束を行なわず(二、他の条件を上記
の例と同一にして冷却を行なった。Comparative Example Cooling was carried out without constraint in the radial direction (2. Cooling was carried out under the same conditions as in the above example).
結果を第1表にまとめて示す。The results are summarized in Table 1.
第1表
第1表に示す結果から明らかなように、鋼管の回転数を
毎分60回転以上とすることにより、1m当りの曲り量
を1111m以下にすることができ、特に半径方向に対
し・て拘束を加える本発明方法では0.6mm以下とな
り、比較例法に比べて30%程度の改善が認められた。Table 1 As is clear from the results shown in Table 1, by increasing the rotation speed of the steel pipe to 60 revolutions per minute or more, the amount of bending per meter can be reduced to 1111 m or less, especially in the radial direction. In the method of the present invention, which applies restraint, the thickness was 0.6 mm or less, which was an improvement of about 30% compared to the comparative method.
なお、前述した装置、方法で冷却を行なう場合ノズル4
7の数やその噴[tあるいは圧力等の条件で冷却能力が
変化するから、対象とする鋼管の肉厚が変化した場合に
は、ノズル数などの条件を適宜に選択することにより、
冷却速度を容易に適切な速度に設定し、維持することが
できる。またノズルの数などの冷却能力を左右する条件
は、全体にわたって均一である必要はなく、一般には搬
入ローラ側で高い冷却能力が要求されるので、搬入ロー
ラ側のノズル数を増やしたり、噴射量を多くしたりする
ことが望ましい。さらに搬出ローラ側での温度を高くし
たい場合、最終列のノズルに隣接して高圧のエアーカー
テンを形成し、鋼管の外表面に付着している冷却媒体を
そのエアーカ一テンによって除去することにより、冷却
最終温度の制御を実現できる。またさらに、急冷の後に
放冷を必要とする場合があり、このような場合には前記
搬出ローラに代えて冷却台を固定ビーム23の端部に接
続して設ければよい。そして前述した装置では、鋼管2
0が固定ビーム23上に載っているときの冷却条件が最
も安定することになるので、固定ビーム23上での鋼管
20の保持貯量を長くすることにより、精度の良い冷却
速度の設定を行なうことができる。さらに前述した装置
では、固定ビーム23上に載置した横送り途中の多数本
のm管を同時に冷却するから、回転撮構28.37の数
を更に増すことにより、処理能力を向上させることがで
きる。Note that when cooling is performed using the device and method described above, the nozzle 4
Since the cooling capacity changes depending on conditions such as the number of nozzles, their jet t, pressure, etc., if the wall thickness of the target steel pipe changes, by appropriately selecting conditions such as the number of nozzles,
The cooling rate can be easily set and maintained at an appropriate rate. In addition, the conditions that affect cooling capacity, such as the number of nozzles, do not need to be uniform throughout the entire body; generally, high cooling capacity is required on the carry-in roller side, so increasing the number of nozzles on the carry-in roller side or It is desirable to increase the number of If you want to further increase the temperature on the delivery roller side, you can form a high-pressure air curtain adjacent to the last row of nozzles and use the air curtain to remove the cooling medium adhering to the outer surface of the steel pipe. It is possible to control the final cooling temperature. Furthermore, there are cases where cooling is required after rapid cooling, and in such a case, a cooling table may be connected to the end of the fixed beam 23 in place of the carry-out roller. In the device described above, the steel pipe 2
Since the cooling conditions are most stable when the steel pipe 20 is placed on the fixed beam 23, the cooling rate can be set with high precision by increasing the amount of steel pipe 20 held and stored on the fixed beam 23. be able to. Furthermore, in the above-mentioned apparatus, since a large number of m-tubes placed on the fixed beam 23 and being transported laterally are cooled at the same time, the processing capacity can be improved by further increasing the number of rotating photographing mechanisms 28, 37. can.
なおまた、この発明の方法、装置は、鋼管に限らず、断
面が円形をなす長尺鋼材の冷却一般に適用することがで
き、特に熱間圧延で製造する継目無鋼管の分野に適用す
る場合、処理能力の増強が容易であるため、圧延直後の
冷却法として使用する場合に好適である。Furthermore, the method and apparatus of the present invention can be applied not only to steel pipes but also to general cooling of long steel materials having a circular cross section, and particularly when applied to the field of seamless steel pipes manufactured by hot rolling, Since it is easy to increase processing capacity, it is suitable for use as a cooling method immediately after rolling.
発明の効果
以上の説明から明らかなようにこの発明の冷却方法およ
び冷却装置によれば、被冷却長尺鋼材を横送りする間に
軸心を中心に回転させつつ冷却し、かつその場合に長尺
鋼材を半径方向に対して拘束するから、冷却に伴う曲り
などの変形を大幅に抑制できる。またこの発明では、横
送り途中の多数本の長尺鋼材を同時に冷却できるから、
冷却効率が良く、換言すれば小規模の設備で冷却を行な
うことができる等の実用1優れた効果がある。Effects of the Invention As is clear from the above explanation, according to the cooling method and cooling device of the present invention, the long steel material to be cooled is cooled while being rotated around the axis while being transversely fed, and in that case, the long steel material is cooled while being rotated around the axis. Since the steel sheet is restrained in the radial direction, deformation such as bending due to cooling can be significantly suppressed. In addition, with this invention, it is possible to cool multiple long steel materials at the same time during cross-feeding.
It has good cooling efficiency, in other words, it has excellent practical effects such as being able to perform cooling with small-scale equipment.
第1図ないし第3図は従来の冷却方法をそれぞれ説明す
るための略解図、第・1図はこの発明に係る装置の全体
構成を概略的に示す配置図、第5図は第4図のv−v綿
矢視図である。
20・・・鋼管、 23・・・固定ビート2、24・・
・つを−キングビーム、 28.37・・・回転機構、
29.38・・・クランパー、 30.39・・・回
転駆動ローラ、 31a 、31b 、41a 、41
b −=7−ム、 47・・・ノズル。
第1図
第2図
乙
第3図
第4図1 to 3 are schematic illustrations for explaining conventional cooling methods, respectively. FIG. 1 is a layout diagram schematically showing the overall configuration of the device according to the present invention, and FIG. It is a v-v cross-sectional view. 20...Steel pipe, 23...Fixed beat 2, 24...
・Two - king beam, 28.37...rotation mechanism,
29.38... Clamper, 30.39... Rotation drive roller, 31a, 31b, 41a, 41
b-=7-m, 47... nozzle. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4
Claims (3)
横送りするにあたり、その長尺鋼材の軸方向での複数個
所を半径方向に対して拘束し、かつその拘束状態で軸心
を中心に回転させつつ冷却媒体を付与して冷却すること
を特徴とする円形断面長尺鋼材の冷却方法。(1) When transversely feeding a long steel material with a circular cross section that is in a high temperature state while cooling it, the long steel material is restrained in the radial direction at multiple points in the axial direction, and in this restrained state, the axial center is A method for cooling a long steel material with a circular cross section, characterized by cooling the long steel material by applying a cooling medium while rotating the material.
60回転以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の円形断面長尺鋼材の冷却方法。(2) The method for cooling a long steel material with a circular cross section according to claim 1, wherein the rotational speed of the long steel material in a restrained state is 60 revolutions per minute or more.
数個所で半径方向に対して拘束する複数のクランパーが
、前記長尺鋼材を横送りする搬送装置に成句けられ、か
つそのクランパーに長尺鋼材を拘束状態で軸心を中心に
回転させる回転IImが設けられ、さらに搬送装置によ
る横送り途中の前記長尺鋼材に向けて冷却媒体を供給す
る複数のノズルが、長尺鋼材の横送り方向に沿って配列
されていることを特徴とする円形断面長尺鋼材の冷却装
置。(3) A plurality of clampers for radially restraining a long steel material with a circular cross section to be cooled at a plurality of locations in the axial direction are included in the conveying device for transversely transporting the long steel material, and A rotation IIm is provided to rotate the long steel material around its axis in a restrained state, and a plurality of nozzles that supply a cooling medium to the long steel material during lateral transport by the conveying device are provided. A cooling device for long steel materials with a circular cross section, characterized in that the devices are arranged along the feeding direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10147884A JPS60245719A (en) | 1984-05-19 | 1984-05-19 | Method and device for cooling long-sized steel material having circular section |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10147884A JPS60245719A (en) | 1984-05-19 | 1984-05-19 | Method and device for cooling long-sized steel material having circular section |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60245719A true JPS60245719A (en) | 1985-12-05 |
Family
ID=14301831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10147884A Pending JPS60245719A (en) | 1984-05-19 | 1984-05-19 | Method and device for cooling long-sized steel material having circular section |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60245719A (en) |
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-
1984
- 1984-05-19 JP JP10147884A patent/JPS60245719A/en active Pending
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