JPS6039735B2 - 焼入方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧延後の高温鋼材を直接水焼入れするための焼
入装置に係る。

更に詳しくは、圧延機から出た保熱鋼材を複数個のバー
ナでオーステナィト化温度以上まで加熱し、温度補償し
た後、水焼入れを行なうようになし、また、複数個のバ
ーナをバーナ制御器で制御し、鋼材の局部温度低下部だ
けを加熱して、鋼材の局部温度むらを除去するようにな
した焼入方法及び装置に関する。

一般に、圧延工程では、粗鋼材を１１００〜１２５０ｏ
ｏに加熱し、軟らかくしてから圧延して、望みの鋼材、
例えば厚板、丸鋼及び鋼管等を作るが、圧延直後の鋼材
の温度はほぼオーステナィト化温度である。

しかるに、圧延後に焼入工程へ保熱鋼材をテーブル上で
搬送するとき、その鋼材は表面温度低下を起こし、また
、一部が局部冷却されるため、オーステナィト化温度（
８３０〜９００ｏｏ）以下となる。部分が多くなると共
に温度むらを生ずる。これでは、暁入の際に必要な温度
条件及び温度分布条件が不充分であるという問題があっ
た。そこで、従釆は膝入工程に鋼材を入れる前に鋼材を
一度冷却し、オフラィンの熱処理炉で再加熱する方法が
探られている。しかしながら、この場合別個に熱処理炉
が入要となるばかりか、冷却された鋼材の再加熱に大き
な熱ヱネルギを要するばかりでなく、旦熱処理炉に入れ
るために圧延機のオンライン上では焼入れが行なえない
等の欠点があった。このことは、設備費が高〈り、ェネ
ルギ浪費が大きくなることを示し、新たな問題となって
いる。本発明は以上の如き問題点に鑑み、これを有効的
に解決すべくなされたものである。

本発明の目的とするところは、圧延機から出た少なくと
も７００ｏｏの温度を有する保熱鋼材を複数個の高速バ
ーナでオーステナィト化温度以上まで加熱することによ
り温度補償し、その後水を吹き付けるようになし、熱処
理炉なしで水競入を行なうことができる焼入方法を提供
するにある。

また、本発明の目的とするところは、鋼材を下方より支
持する複数個の下部ローラと、下部ローラ上の鋼材の上
方近傍に昇降可能に設けられた昇降フレ−ムと、このフ
レームの下部ローラと対向する位置に設けられた上部ロ
ーラと、フレーム前端部の上部ローラ間及び相対する下
部ｏーラ間に設置され、鋼材を上下方向から加熱する複
数個の高速バーナと、フレーム中央及び後端部の上部ロ
ーラ間及び相対する下部ローラ間に設置され、鋼材に上
下両方向から水を吹き付ける複数個の水スプレィノズル
とを備えることにより、上部ローラ、高速ノズル及び水
スプレィノズルを同時に必要位置に設定できるようにな
し、温度補償と冷却を連続的に行なうことができる焼入
装置を提供するにある。更にまた、本発明の目的とする
ところは、入口近くに複数個のバーナを設けた暁入機に
おいて、その暁入機直前に検出子が取り付けられ、剛材
の温度分布を捕える温度分布計と、この温度分布計の出
力端が接続され、所定の基準温度に対する温度低下量及
びその低下位置を算出する演算器と、演算器の出力端が
接続され、鋼材の局部温度低下部に相対するバーナだけ
を点火させるバーナ制御器とを備えることにより、局部
温度むらを除去するようになし、鋼材の温度分布を均一
化して焼入れを行なうことができる焼入装置を提供する
にある。

以下に本発明の好適一実施例を添付図面によって詳述す
る。

第１図は本発明に係る隣入装置の一実施例を示す側面図
であり、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視正面図である。

第１図及び第２図に示す如く、１はロ−フナーブルで、
圧延工程から出た保熱鋼板２を競入工程乃至焼入機へ搬
送するものである。

焼入工程は次に述べる如き焼入装置で構成される。３は
下部固定フレームであり、鋼材２を下方より支持する下
部ｏーラ４が複数個取り付けられる。

この下部固定フレーム３上方にはそれと平行に上部昇降
フレーム５が煉入機フレーム６に昇降機７を介して支持
されて昇降可能に設置されている。上部昇降フレーム５
の下部ローラ４と対向する位置には上部ローラ８が複数
個取り付けられ、鋼材２の上下面を下部ローラ４ととも
に挟むようになっている。

上部昇降フレーム５前端部の上部ローラ８間及び下部固
定フレーム３前端部の下部ローラ４間には、夫々高速バ
ーナ９が複数個設置され、上部ローラ８と下部ローラ４
に挟まれた鋼材２を上下両方向から加熱し得るものであ
る。

また、上部昇降フレーム５中央及び後端部の上部ローラ
８間並びに下部固定フレーム３中央及び後端部の下部ロ
ーラ４間には、夫々水スプレィノズル１０が複数個設置
され、鋼材２に上下両方向から水を吹き付けて水焼入れ
を行なえるようになつている。

上部昇降フレーム５の前端面には鋼材検出器１１が前方
に突出して取り付けられ、焼入工程乃至焼入機に入って
くる鋼材２の厚さまたは外径を検出する。

この鋼材検出器１１の出力端は、各高速バーナ９の点火
及び消火を制御するバーナ制御器１２に接続され、鋼材
２の厚さまたは外径に応じて点火するバーナ９の数を選
定し、必要数のみを点火させる場合に有用である。ロー
ラテーブル１には鋼材２を上下両方向から挟むような位
置に温度分布計１３の検出子１４が設置され、検出子１
４を介して鋼材２の温度分布を温度分布１３によって捕
えるようになっている。

この温度分布計１３の出力端は演算器１５に接続され、
演算器１５によって所定の基準温度例えば８００ｏｏに
対する温度低下量及びその低下位置を算出する。演算器
１５の出力端はバーナ制御器１２に接続され、バーナ制
御器１２によって鋼材２の局部温度低下部に相対するバ
ーナ９だけ点火する場合に有用である。次に本発明の作
用について述べる。

まず、競入工程に入って来る鋼材２の表面温度がオース
テナイト化温度以下である場合の作用を説明する。

鋼材２をローラテーブル１で搬送すると、鋼材検出器１
１が作動し、その鋼材２の厚さまたは外径が検出される
。

この検出値はバーナ制御器１２に送られ、その値に応じ
た数の高速バーナ９が点火する。その後、鋼材２が高速
バーナ９の間を通過するが、このとき、点火したバーナ
９で加熱されるためその表面温度を上昇され、全体とし
てオーステナィト化温度に達する。この場合に、鋼材２
の厚さまたは外径に応じて点火するバーナ９の数を変え
るのは、鋼材２の熱容量がその厚さまたは外径によって
異なり、その熱容量が小さいと表面温度の低下が大きい
ので、最適な温度補償を鋼材２に施すためである。高速
バーナ９で加熱され、温度補償された鋼材２は、上部ロ
ーラ８と下部ローラ４に挟まれながら第１図に矢印Ｐで
示す方向へ搬送されるが、その際に水スプレィノズル１
川こより水を吹き付けられ、水焼入れされる。

このような加熱及び冷却の際、変形した鋼材２が入って
来ることがあるが、上部及び下部ローフ８，４間にバー
ナ９と水スプレイノズル１０を設けたため、バーナ９や
水スプレィノズル１０が変形した鋼材２によって損傷を
受けることはない。

ところで、鋼材２の厚さまたは外径が大きく異なるよう
な場合には、上部ローラ８、上方のバーナ９及び上方の
水スプレィノズル１０を同時に昇降しなければならない
が、これらは上部昇降フレーム５に設置されているため
、昇降機７を作動することで設定すべき任意の高さに調
整できるものである。次に、競入工程に入って来る鋼材
２の温度が平均としてオーステナィト化温度に達しては
いるが、一部分が局部的に温度むらを生じている場合の
作用を説明する。

ローラテーブルーで送られる鋼材２は、検出１４でその
表面温度が検知され、温度分布計１３によって温度分布
が検出される。

この検出値はこ算器１５に送られ、そこで所定の基準温
度に文し、鋼材２の温度が局部低下している部分及び必
要熱量を算出する。この演算器１５の算出値はバーナ制
御器１２に入力され、バーナ制御器１２に点火すべきバ
ーナ９の数、場所及び時間を指示する。

そのバーナ制御器１２には前述の如く、鋼材検出器１１
の検出値も入力されていることから、上記算出値と検出
値で選択されたバーナ９だけが点火される。この結果、
鋼材２の局部温度低下部をオーステナィト化温度以上に
加熱できることとなり、鋼材２をバーナ９で最適加熱で
きるものである。尚、前記実施例における温度分布計１
３の検出子１４としては赤外線カメラや光温度計等を使
用することができる。

以上の説明で明らかな如く本発明によれば、次の如き効
果を発揮する。

‘１）圧延機のオンライン上での焼入れが可能となるた
め、圧延後の比較的高温の鋼材を直接焼入れでき、省エ
ネルギを推進することができる。

（２｝ 熱処理炉が不要であることから、設備費が安い
。糊 上部昇降フレームとともに上方の高速バーナ、上
部ローラ及び上方の水スプレィノズルを昇降できるので
、鋼材の寸法に合わせて温度補償と冷却ができる。

（４’鋼材上下のｏーラ間に高速バーナ及び水スプレィ
ノズルを設けたので、鋼材の変形部分からそれらの機器
を守ることができる。

｛５ー 温度分布計と演算器により、鋼材の局部温度低
下部が適格に把握され、高速バーナによる最適加熱が行
なえることになり、局部の温度むらをなくすことができ
る等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焼入装置の一実施例を示す側面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視正面図である。 図中、２は保熱鋼材、４は下部ローラ、５は昇降フレー
ム、８は上部ローラ、９は高速バーナ、１川ま水スプレ
イノズル、１２はバーナ制御器、１３は温度分布計、１
４は検出子、１５は演算器である。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧延機より搬出されて、少なくとも７００℃以上の
   温度を有する保護鋼材を、複数個の高速バーナでオース
   テナイト化温度以上まで加熱することにより温度補償し
   、その後水を吹き付けて、焼入れを行なうようになした
   ことを特徴とする焼入方法。 ２ 鋼材を下方より支持する複数個の下部ローラと、下
   部ローラ上の鋼材の上方近傍に昇降可能に設けられた昇
   降フレームと、このフレームの下部ローラと対向する位
   置に設けられた上部ローラと、フレーム前端部の上部ロ
   ーラ間及び相対する下部ローラ間に設置され、鋼材を上
   下両方向から直接加熱する複数個の高速バーナと、フレ
   ーム中央及び後端部の上部ローラ間及び相対する下部ロ
   ーラ間に設置され、鋼材に上下両方向から水を吹き付け
   る複数個の水スプレイノズルとを備えたことを特徴とす
   る焼入装置。 ３ 入口近くに複数個のバーナを設けた焼入機において
   、その焼入機直前に検出子が取り付けられ、鋼材の温度
   分布を捕える温度分布計と、この温度分布計の出力端が
   接続され、所定の基準温度に対する温度低下量及びその
   低下位置を算出する演算器と、演算器の出力端が接続さ
   れ、鋼材の局部温度低下部に相対するバーナだけを点火
   させるバーナ制御器とを備えたことを特徴とする焼入装
   置。