JPS6076215A - 長尺物の冷却装置と方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、ローリングミルにおけるホットローリング
処理後のワイヤロッドなとの長尺物の冷却方法と装置に
関するものである。

（従来の技術） ホットローリングミルからのワイヤロッドは、一連に配
置の冷却ゾーンに通され、各冷却ゾーンにおいては、冷
却チューブに冷Ｎｊすべきワイヤロッドを通し、該チュ
ーブに液体クーラントを噴射してホットなワイヤロッド
を冷却し、該チューブの下流端部に設置のストリッパ噴
射器により、ワイヤロッドに付着している液体クーラン
トを除去し、ワイヤロッドを前記冷却チューブから排出
させているのが常法である。　そして、各ゾーンにおい
ては、前記冷却チューブの上流側に、さらに液体クーラ
ン１−が噴射される冷却チューブが配置されているのが
通常であり、このような配Ｎ構成は、ドイツ公開特許第
２１５１２１０号に開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） このような配置描成においては、ワイヤロッドの最後尾
が、冷却ゾーンの冷却チューブを通過した後、後続する
ワイヤロッドの先端が冷却ゾーンの冷却チューブ内に入
る前に、前記冷却デユープに残留している液体クーラン
トを排出する必要がある。　これは、後続のワイヤロッ
ドの先端が前記冷却チューブ内で、残留のクーラント（
水など）に衝突すると、ワイヤロッドの供給送り速度は
、きわめて高速であるので、コブル（’Ｃｏｂｂｌｅ）
が生ずるからである。

冷却チューブから液体クーラントを排出するに認められ
る時間は、生産能率に影７ｊするものである。

（問題点を解決するための手段） この発明の目的は、前記の公知技術における問題点をク
リアーした高い生産能率の、ローリングミルにおけるホ
ットローリング処３！ｌ！後のワイヤロッドなどの長尺
物の冷却方法と装置を提供することを目的とする。

この発明によれば、ローリングミルにおけるホットロー
リングされた長尺物を冷却するための冷却装置であって
、この装置は、冷却チューブ、このチューブに液体クー
ラントを噴射するクーラント噴射器、ならびに該冷却チ
ューブの下流に位置して前記長尺物から液体クーラント
をストリップする手段を備えた冷却ゾーンからなり、こ
の冷却ゾーンに、前記の冷却ゾーンへ気相流体を噴射し
て液体クーラントを排除するパージ噴射器を備えている
ことを特徴とする長尺物の冷ｎ１装置によって、前記の
問題点を解決するものである。

この発明によれば、クーラントの噴射が停止したとき、
気相流体を噴射することにより、冷却チューブに残って
いる液体クーラントを該冷却チューブから一掃（パージ
）することができ、単に冷却チューブから液体クーラン
トを排出（ドレイン）することに比較し、より効果的で
あって、ワイヤロッドの連続冷却工程のトータルタイム
を大幅に短縮でき、生産効率を飛躍的に向上させること
ができる。

また、この発明は、ローリングミルの熱間圧延後のワイ
ヤロッドなどの長尺物を冷却するに当り、該長尺物を冷
却チューブに通し、その上流側から液体クーラントを前
記冷却チューブに噴射し、前記冷却ヂュ・−ブの下流側
において、前記長尺物から前記クーラントをストリップ
しく除去し）、該長尺物のＲ後尾が前記ローリングミル
を離れるとき、前記液体クーラントの噴射を停止し、前
記冷却チューブに気相流体を噴射して前記冷却チューブ
から前記液体クーラントを追い出すことを特徴とする長
尺物の冷却方法を提供することにより、前記問題点を解
決するものである。

（実施例） ロッド冷却ラインは、一連になった五つの冷却ゾーンＺ
ｌ−２５を含む。　必要に応じ、これら冷却ゾーンの設
置数は、５よりも増減できる。

図示の実施例においては、各冷却ゾーンは、同じような
ものであるから、一つの冷に１ゾーン、すなわち、第１
図において、符号Ｚ２で示すものを第２図により詳細に
説明する。

第２図の冷却ゾーンは、冷却チューブ１０と、冷却チュ
ーブ１０の上流端部にある液体クーラント噴射器１１と
を有する。　冷却チューブ１０の下流には、案内チュー
ブ１４があり、さらに、その下流には、剥離液噴射器１
２が位置し、またその下流にチューブ１３がある。

冷却チューブ１０と、これに関連の液体クーラント噴射
器１１との上流には、冷却チューブ１０ａと、これに関
連の液体クーラント噴＠器１１．ａとが付設され、冷却
チューブ１０ａと、これに関連の液体クーラント＠射器
１１との間に案内チューブ１４ａがあり、さらにクーラ
ント噴射器１１ａの上流に案内チューブ１４ｂがある。

このように、図示の例においては、第２図に示されてい
る冷却ゾーンＺ２は、二本の冷却チューブ１０．１０ａ
と、二基の関連する液体クーラント噴射器１１．１１ａ
ならびに一基の剥離液噴射器１２を備えている。　必要
に応じて、冷却ゾーンＺ２は、一本の冷却チューブ１０
と、−基の関連する液体クーラント＠射器１１ならびに
一基の剥離液噴射器１２を備えるようにしてもよい。

また、必要に応じ、冷却チューブ１０ａの上流に、複数
の冷却チューブ、クーラント噴射器ならびに中間案内チ
ューブを追加してもよい。

また、必要に応じ、冷却ゾーン７１〜Ｚ５においては、
それぞれ冷却チューブの設置本数とクーラント噴射器の
設置数を変えることができる。

前記の実施例では、冷却ゾーン７１〜Ｚ５は、熱間圧延
仕上ミルの最後の圧延ミルＳの下流で、コイル形成ＩＦ
と、該フィルが置かれる冷却コンベアＣの上流に配置さ
れる。

冷却チューブ１０の上流端部に隣接して、第１のエアパ
ージ噴射器１５がクーラント噴射器１１に可能な限り近
付けて設置されている。　第２のエアパージ噴射器１７
が、案内チューブ１４の下流に設けてあり、さらに、別
のエアパージ噴射器１６が案内チューブ１３の上流に設
置プである。

冷却チューブ１０ａの上流端部に設けられるエアパージ
噴射器１５ａは、エアパージ噴射器１５に類似したもの
であり、エアパージ噴射器１７に類似したエアパージ噴
射器１７ａ、１７ｂは、前者が案内チューブ１４ａの下
流で、後者が案内チューブ１４ｂの下流に位置する′。

　冷却チューブ１０．１０ａと、液体クーラント噴射器
１１．１１ａの各々は、類似のものであり、エアパージ
噴射器１５．１５ａ、１６も類似のもので、エアパージ
噴射器１７．１７ａ、１７ｂも類似のものである。　し
たがって、これらの構造については、第３図、第４図に
おいて、冷却チューブ１０１液体クーラント噴射器１１
、エアパージ噴射器１５．１７についてのみ説明する。

図示の実施例においては、冷却チューブ１０゜案内チュ
ーブ１３．１４のそれぞれは、内径が１９＋ｎｍのもの
であり、冷却すべきワイヤロッドは、直径が５〜１６■
の範囲にある。　必要に応じ、冷却チューブと案内チュ
ーブの内径を１２〜２５ＩＩＩＩＩＩとしてもよい。

冷却チューブ１０の上流端部に設けである液体クーラン
ト噴射器１１は、円筒体２０を備え、その内部に断面が
環状のマニフオールド２１が設けられ、これに液体クー
ラント、本例では、水が導入口２２を介して該マニフオ
ールドに導入される。

円筒体２０の上流端部には、スリーブ２３が着脱自由に
、かつ、調節自由にネジ部２３ａを介して装着され、直
径２０ｍｍの内部通路２４を有している。

通路２４の直径は１、各種のロッドのサイズに合うよう
に変えることができる。　ロッドの直径と通路２４の直
径どの関係の代表的なものは、っぎのとおりである。

ロッド直径　通路直径 ５．０ｍｍ　〜８．５ｎ＋ｍ　１５ｍｍ８．５ｍｍ　〜
１２．５ｍｍ　２０ｍｍ１２、５１１１１１１〜１６１
１１１１　２５ｍｍ上記した代表的な数字により、ロッ
ドと通路との直径においては、最低６ｍ＋ｎの相違があ
ることが確認できる。

スリーブ２３の下流における外部周側面２５は、円錐形
になっており、スリーブ２７の円錐形開口部２６に挿入
されている。　このスリーブ２７【よ、ネジ部２８を介
して円筒体２０に接続している。

この結果、スリーブ２３の周側面２５とスリーブ２７の
円錐形開口部２６との間には、円錐形の通路２９が形成
される。　この通路の間隙寸法は、スリーブ２３を、そ
のネジ部２３ａを介して軸方向に動かすこ、とにより調
節することができ、この通路の間隙寸法は、０．５Ｉｌ
１ｍから６ＩＩＩＩ１１の範囲のものである。　円錐形
の通路２９の頂点の角度は、１０°であるが、５〜４０
°の範囲でよい。　スリーブ２７は、断面円形の導入通
路２９ａを備え、この内径は、内部通路２４とワイヤロ
ッドの直径との関係と同様なものでよい。　勿論、必要
に応じ、クーラント噴射器１１．１１ａの代りに、他の
Ｍ４造のクーラント噴射器を用いることも可能である。

クーラント噴射器１１の下流には、これに可能な限り接
近して、エアパージ噴射器１５が設けられる。エアパー
ジ噴射器１５は、チューブ（パイプ）１０が貫通する孔
を有する側壁３２と、導入管３４を介して加圧されたガ
ス（流体）が導入される断面環状の灯室３３とを備えた
円筒体３１からなる。　このように、　エアパージ噴射
器１５は、冷却チューブ１０の周囲を完全に囲むが、別
の構造が用いいられるときは、該チューブを部分的に囲
むようにしてもよい。

冷却チューブ１０の灯室３３内に位置する部分には、円
錐形を逆さにした形状の孔３５が円周方向に列設してあ
り、これら孔は、それぞれ中実軸３６を有し、８孔の頂
点は、下流側にあって、頂点角度は、４５″、角度範囲
としては、２０〜６０６である。

第４図に示す剥離液噴射器１２は、液体クーラント噴射
器１１と同様なものであるが、その各部は、逆の方向を
向き、円錐形の間隙部分２９′は渦流に向はラッパ状に
拡開し、上流方向に収束している点が異なる。　したが
って、液体が噴射されると、ストリッパ噴射器１２と上
流案内チューブ１４の下流端との間の領域４０において
、ワイヤロッドから液体クーラントを＠離する。　かく
して、液体クーラントが間隙部分２９′を離れると、冷
却ラインに上流に伸びている部材の方向に動き、これに
より、上流の案内チューブ１４側から来るワイヤロッド
を囲む液体クーラントをストリップする作用をなす。

案内チューブ１４の下流端部には、パージ噴射器１７が
設けられている。　このパージ噴射器は、前記したパー
ジ噴射器１５．１５ａ、ＩＣ１ｌｚ！：同Ｌ；ものであ
るが、案内チューブ１４には、断面環状の孔３５ａが複
数個設けである。　３６ａは、その中実軸を示し、頂点
は、上流に向いていて、その傾斜角度は、４５″である
が、許容範囲としては、２０〜６０°である。

案内チューブ１４ａ１１４ｂは、冷却案内チュ−７１４
と同一である。

装置の使用に当っては、ワイヤロッドは、温度約１００
０℃の状態で、熱間圧延仕上ミルの最後部の部分Ｓを離
れ、冷却ラインの最後部、すなわち、冷却ゾーンＺ５か
ら、温度約７５０℃の状態で出て来る。　熱間圧延仕上
ミルの最後部の部分Ｓ＠離れるワイヤロッドの速度は、
毎秒１００１１１または、それ以上のもので、圧延ミル
におけるローリングビレットの間のインターバルは、は
ぼ５秒である。

この５秒のインターバルにおいて、ワイヤロッドの最後
尾が熱間圧延仕上ミルの最後部の部分Ｓを離れると、通
常の方法により、最後尾の通過が検知されて、クーラン
ト噴射器１１．１１ａならびにストリッパ噴射器１２へ
の液体クーラントの供給を中断する信号が送られる。　
必要に応じ、各冷却チューブ１０．１０ａからワイヤロ
ッドの最後尾が出て行く時点を検知し、液体クーラント
の供給を下流に対し、徐々に中断する手段を設けること
ができるが、ワイヤロッドの最後尾が前記最後部の部分
Ｓを離れるにつれ、すべての冷却ゾーンにおけるクーラ
ントの供給を中断する工程ｔよ、コンベンショナルなも
のである。

常法においては、冷却チューブ１０．１０ａと案内チュ
ーブ１４．１４ａｌ、１４ｂに残留するクーラントは、
次のワイヤロッドの先端が冷却ラインに導入される前に
、例えば、隣接するチューブの間の間隙Ｇ１４０を介し
て排出されるもので、かくして、５秒間の比較的長い時
間差がなければならくなっている。

この発明によれば、前記した最後部の部分Ｓ力上らワイ
ヤロッドの最後尾が離れることにより与えられる信号に
より、前記噴射器１１．１１Ａへのクーラントの供給が
中断されるのみならず、加圧空気などの気相流体がパー
ジ噴射器１５．１５ａ１１６．１７．１７ｑ１１７ｂへ
供給され、前記チューブ１０．１０ａ、１３．１４、’
１４ａ、１４ｂ内からクーラントが押し流される。　実
施例においては、空気圧は、９ｏｐ、ｓ、ｔになってし
）るが、３０ｐ、　ｓ、　ｉから１００ｐ、　ｓ、　ｉ
の範囲でよい。

この発明の結果として、ビレットの圧延の間におけるイ
ンターバルを、３秒のオーダーに短縮することができ、
生産能率は１．はぼ５％向上するという著しい改善をみ
ることができる。　さらに、リークの結果、冷却チュー
ブ１０．１０ａ、または案内チューブ１４．１４ａ、１
４ｂ、１３に、事故の場合などに存在してしまうクーラ
ントによるコブル（丸石大の石炭）の危険を減少するこ
とができる。

前記チューブからクーラントを積極的に押し出すぽかに
、パージ噴射器により、スケールのような残骸は前記チ
ューブから排出される。

新しいソイ１フ０ンドの先端が第１ゾーンＺ１の冷却チ
ューブ１０ａの最先端を離れると、信号により前記噴射
器１１ａへのクーラントの供給が再開され、該先端が冷
却ラインを下るにつれ、つぎつぎと繰り返され、その結
果、クーラントの供給は、新しいワイヤロッドの先端が
次の下流側の冷却チューブに入ると、開始され、これに
より、前記ワイヤロッドの先端が冷却チューブを完全に
通過した後、クーラントが供給されることになる。

勿論、必要に応じて、クーラント供給再開のための手段
、例えば、冷却ゾーンの下流端をワイヤロッドの先端が
離れると、該ゾーンのクーラント噴射器のずへてに、ク
ーラントが同時に９（給されるようにした信号を与える
ような手段を設【することができるが、これは、スクラ
ップとされる先端部分が長くなってしまう結果を生む。

この発明の実施例においては、クーラントは、水として
、パージ流体は、空気として記載したが、クーラントと
しては、水のほかに、水と潤滑斉］の混合体または冷却
オイル単独などが使用でき、また、パージングのために
は、窒素などの空気以外の気相流体を用いることができ
る。

この発明の実施例においては、複数基のノく−ジ噴射器
を独立させて配置しているが、−基まｔ＝　４ま複数基
のパージ噴射器をクーラント噴射器また【よストリッパ
噴射器と組合わせてもよ（、Ｘ、Ｑ）ずれの場合におい
ても、冷却またはストリッピングのために供給される液
相流体は、適当でありさえす　２れば、気相パージ流体
に代えることができる。

しかしながら、気相流体は、液相流体よりもストリッピ
ングに用いられるもので、この場合、前記代替は、必要
とされない。

ワイヤロッドから液体クーラントをストリップする前記
した液相または気相流体によるストリッピング手段は、
別の手段に代替できる。

前記の実施例では、この発明をワイヤロッドの冷却につ
いて記載したが、この発明は、ワイヤロッド以外の長尺
物を冷却する場合にも適用される。

（発明の効果） この発明によれば、ワイヤロッドなどの長尺物を冷２４
１するに当り、効率的の冷却処理することができ、生産
能率を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ワイヤロッドの冷却ラインの説明図、第２図
は、第１図のラインにお【プる冷却ゾーンの一つを拡大
した断面図、 第３図は、第２図の一部を拡大した断面図、第４図は、
第２図の他の部分を拡大した断面図である。 ７１〜Ｚ５・・・・・・冷却ゾーン １０．１０ａ・・・・・・冷却チューブ１１．１１ａ・
・・・・・液体クーラン１−噴射器１２・・・・・・ス
トリッパ噴射器 １４．１４ａ１１４ｂ・・・・・・案内チューブ１５．
１５ａ、１６．１７・・・・・・空気パージ噴射器はか
１名 手続補正書 昭和５９年ｉ、ｏ月９日 特許庁長官殿 昭和５９年特許願第１’８９’４７８号２、発明の名称 長尺物の冷却装置と方法 ３、　補正をする者 事件との関係　出願人 氏名（名称）　アシュロー・リミテッド４、代理人 住所　東京都港区南青山−丁目１番１号５、　補正命令
の日付（自発） （発送日）昭和　年　月　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ローリングミルにおけるボットローリングされた
   長尺物を冷却するための冷却装置であって、この装置は
   、冷却チューブ、このチューブに液体クーラントを噴射
   するクーラント噴射器、ならびに該冷却チューブの下流
   に位置して前記長尺物がら液体クーランＩ〜をストリッ
   プＪ−る手段を備えた冷却ゾーンからなり、この冷却ゾ
   ーンに、前記の冷却ゾーンへ気相流体を噴射して液体ク
   ーラントを排除するパージ噴射器を備えていることを特
   徴とする長尺物の冷１ｉ１装置。 （２）パージ噴射器は、クーラント噴射器の下流に設け
   である特許請求の範囲第１項記載の長尺物の冷却装置。 （３）冷却チューブに気相流体を導入するだめのパージ
   噴射器を冷却チューブの上流端部に近接させた特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の長尺物の冷却装置。 （４）頂点が下流方向に向いている円錐形の部分を介し
   て気相流体が噴射される特許請求の範囲第３項記載の長
   尺物の冷却装置。 （５）パージ噴射器は、クーラント噴射器と組合わせて
   設置され、パージングのための流体として気相流体を使
   用する代りに、冷却用の液相流体を使用するようにした
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の長尺物の冷却
   装置。 （６）長尺物から液体クーラントをストリップする手段
   が、上流側において、ストリッピング用の流体を噴射す
   るストリッパ噴射器からなる特許請求の範囲第１項から
   第５項いずれかに記載の長尺物の冷却装置。 （７）パージ噴射器は、ストリッパ噴射器と組合わせて
   設置される特許請求の範囲第６項記載の長尺物の冷却装
   置。 （８）ストリッピングの流体は、液相流体である特許請
   求の範囲第６項または第７項記載の長尺物の冷却装置。 （９）パージングのための流体として気相流体を使用す
   る代りに、ストリッピングに用いる液相流体を使用する
   ようにした特許請求の範囲第８項記載の長尺物の冷却装
   置。 （１０）案内チューブが前記の冷却チューブの下流側で
   、ストリッパ噴射器の上流側′に配置され、第２のパー
   ジ噴射器が設けられて、該案内チューブに気相流体を噴
   射して、該チューブ内から液体クーラントを押し出す特
   許請求の範囲第１項から第９項いずれかに記載の長尺物
   の冷却装置。 （１１）第２のパ−ジ噴射器が前記案内チューブの下流
   に設けられている特許請求の範囲第１０項記載の長尺物
   の冷却装置。 （１２）円錐形の部分の頂点が上流を向いている円錐形
   の部分から気相流体を第２のパージ噴射器により噴射す
   る特許請求の範囲第１１項記載の長尺物の冷却装置。 （１３）別の案内チューブが、前記ストリップ手段の下
   流に設けてあり、ざらに、気相流体を前記案内チューブ
   に噴射して、液体クーラントをそこから排除する特許請
   求の範囲第１１〜１２項記載の長尺物の冷却装置。 （１４）気相流体が上流端部で近接する案内チューブに
   導入される特許請求の範囲第１３項記載の長尺物の冷却
   装置。 （１５）円錐形の部分の頂点が下流を向いている円錐形
   の部分から気相流体を前記案内チューブに噴射する特許
   請求の範囲第１１項記載の長尺物の冷却装置。 （１６）各パージ噴射器には、冷却または案内チューブ
   を囲むマニフォールドが設けてあり、このマニフォール
   ドには、前記デユープの壁を貫通ずる複数の通路が形成
   してあり、これら通路を介して該マニフォールドから気
   相流体が前記チューブの内部に導入され、前記通路は、
   円錐形になっている特許請求の範囲第１項から前項いず
   れかに記載の長尺物の冷却装置。 （１７）冷却ゾーンには、少なくとも冷却チューブの上
   流に一つの冷却チューブと、クーラント噴射器と、パー
   ジ噴射器とが含まれている特許請求の範囲第１項から前
   項いずれかに記載の長尺物の冷却装置。 （１８）中間案内チューブが前記冷却チューブ、の下流
   にあって、該中間案内チューブは、パージ噴射器を備え
   ている特許請求の範囲第１７項記載の長尺物の冷却装置
   。 く１９）複数の冷却ゾーンが直列に配置されている特許
   請求の範囲第１項から前項いずれかに記載の長尺物の冷
   却装置。 （２０）ローリングミルが冷却ゾーンの上流に配置され
   、長尺物は、ワイヤロッドであり、コイル形成機と冷却
   コンベアが冷却ゾーンの下流に設置されている特許請求
   の範囲第１項から前項記載の長尺物の冷却装置。 （２１）添附図面に示すとおりの特許請求の範囲第１項
   から前項記載のワイヤロッド冷却装置。 （２２）ローリングミルの熱間圧延後の長尺物を冷却す
   るに当り、該長尺物を冷却チューブに通し、その上流側
   から液体クーラントを前記冷却チューブに噴射し、前記
   冷却チューブの下流側において、前記長尺物から前記ク
   ーラントをストリップしく除去し）、該長尺物の最後尾
   が前記ローリングミルを離れるとき、前記液体クーラン
   トの噴射を停止し、前記冷却チューブに気相流体を噴射
   して前記冷却チューブから前記液体クーラントを追い出
   すことを特徴とする長尺物の冷却方法。 （２３）前記流体は、上流方向から噴射されて前記長尺
   物から前記クーラントをストリップする特許請求の範囲
   第２２項記載の長尺物の冷却方法。 （２４＞′ａ体ツク−ラント噴射は、新しいストック（
   長尺物）の先端が前記冷却チューブに供給されたとき、
   再開される特許請求の範囲第２２項または第２３項記載
   の長尺物の冷却方法。 （２５）液体クーラントの噴射は、新しいストック（長
   尺物）の先端が前記冷却チューブを離れただとぎ、再開
   される特許請求の範囲第２２項または第２３項記載の長
   尺物の冷却方法。 （２６）添附の図面に示された特許請求の範囲第２２項
   から前項記載の長尺物Ｃ冷却方法。 （２７）添附の図面に示された特許請求の範囲第１項か
   ら前項記載の長尺物の冷却装置と方法。