JPS61127826A - 熱間圧延条鋼等の冷却装置 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、熱間圧延条鋼等の冷Ｍｌ装置に係り、条鋼
等の熱間圧延の際に、条ｗ４等の表面に形成ざれた酸化
鉄（スケールと称す）を容易に脱落排出さると共に、熱
間圧延途上において所望の強度を有する条鋼等が得られ
るようにした熱間圧延条鋼等の冷却装置に関するもので
ある。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来から、条鋼等の熱間圧延の際に水冷や空冷によって
所望の強度を有すべく冷７ＪＩづることが行なわれてい
る。

ところが、この場合に、条鋼等の冷■１の途中でスケー
ルが表面に形成ざれてしまうので後’Ｂ　１！［！　ｒ
ある防錆処即、コーティング等を行なう際にスケールを
剥離する必要があり、その作業をするための時間が大き
くコストアップにつながるものであった。

又、熱間圧延の途上に機械的なスケール剥離工程を加え
て圧延完了時にはスケールのない条鋼等が臂られるよう
にしても、剥離したスケールが散乱したり、或いはスケ
ール剥離装置等につまってしまったりして作業者や装置
等に悪影響を及ぼすという問題点もあった。

［発明の目的］ そこで、この発明は、上述した点に鑑み条鋼等の熱間圧
延途上において、条鋼等の表面に形成されたスケールを
作業者や装置等に悪影響を及ぼさず容易に脱落排出させ
ると共に、熱間圧延条鋼を冷却して所望の強度を有する
べく優れた組織に変化させることを目的として創出され
たものである。

［発明の概要］ 奴上の目的を達成するため、この発咀は、熱間圧延条鋼
を挿入する水封機能付入口と、圧延条鋼を急冷する冷却
室と、この冷７１１室に連結して圧延条鋼を外部に送出
する水封機能付出口と、入口と冷ｕ１室とを連結して入
口からの圧延条鋼を出口へと挿通させるシャワー冷却管
とからなり、シャワー冷部管は内管を圧延条鋼の挿通管
どして横に配しである二重管にて形成し、その外管には
、この外管と内管との間に島圧の冷ｆｉｌ水を送込む）
モ延条鋼を設け、その内管には、周面に適区間ごとに入
口方向と出口方向とへ交互に斜めに開穿した多数のシャ
ワー孔を配すと共に、シＶワ一孔から散水された冷却水
を直接外部に排出する排出溝をＦ部全体に設けたことに
存するものである。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明すると
次の通りである。

すなわち、図に示す符号１は水封機能を有する入口とし
ての入口室１であり、符号２は同じく水封機能を有する
出口としての出口室２であり、入口室１と出口室２とは
同様のＭＡ造を♀するものである。

入口室１及び出口室２にはその後端面略中央にテーパー
管５を先端部分３側から挿入しである。

テーパー管５は、先端部分３外周がテーパー状に細くな
り且つ後端がフランジ４を設け、しかも内径が先端部分
３において若干細くなってゆき圧延条鋼２３が通過する
だけの径となるように形成されている。

そして、入口室１及び出口室２は、その後部内を側面か
らの空気供給管６を有する空気室７とし、この空気室７
にテーパー管５が挿入するように形成してあり、又、入
口室１及び出口室２の前端簡略中央から空気室７まで条
鋼挿通孔８を開穿し、挿入したデーバー管５の先端と同
心となるように形成しである。しかも、条鋼挿通孔８の
空気室７側間ロ端をテーパー管５の先端部分３外周のテ
ーパーと略同傾斜の漏斗状に拡開形成しておき、挿入さ
れたテーパー管５の先端部分３外周との間に若干のすき
間があくようにテーパー管５を配して環状ノズル口つと
しである。この場合に、テーパー管５のＶ！端は入口室
１及び出口室２の外部に突出させておき、フランジ４と
入口室１の後端面及び出口室２の後端面との間で調節ネ
ジ１ｏにより隔離接近を行なわしめ環状ノズル口９のす
き間の間隔を調整するように形成しである。

入口室１と出口室２とは、その前端面同士を対峙さけて
配し、出口室２の前端面には主冷１４１室１１を連結し
、入口室１の前端面ど主冷却室１１とをシャワー冷却管
１２によって連結しＣ入口室１内から挿入された圧延条
！１１２３を、シャワー冷却管１２、主冷部室１１と順
次挿通して出口°？？２から外部に送出するように形成
されている。

主冷却室１１は、略中心にシＶワー冷ＩＪＩ管１２と出
口室２とを連結した際に圧延条鋼２３を挿通させる冷却
孔１３が開穿されてあり、この冷却孔１３には供給管１
４から給水室１５を介して冷ｆＪＩ水が供給するように
形成されていて、このｘ　Ｅ４１水は供給管１４に設け
た制御弁１６によって流Φを調節するようになっている
。そして、主冷ｆＪＩＷ１１と出口室２とは一体となる
ように形成されているものである。

シャワー冷却管１２は、内管をシャワー管１７としこの
シャワー管１７を圧延条鋼２３の挿通管とした二重管に
てなり、外管である外殻管１８には、入口ｖ１近傍と出
口室２近傍とこの入口室１ど出口室２との略中間との３
箇所にシャワー給水管１９を配し、シャワー管１７ど外
＠管１８との間の空間に高圧で冷却水を送り込むように
形成しである。又、シャワー管１７は、その周面に、第
３図に示すように、多数のシＶｒワ一孔２０を複数条の
螺旋状に配するように開、穿してあり、このシャワー孔
２０は、第５図に示すように、適区間ごとに入口室１方
向と出口室２方向とへ交互に斜めに開穿しである。

しかも、第１図に示す如く、入口室１、シャワー冷却管
１２、主冷！Ｊ１至１１、出口室２と横に配して連結し
ておき、シャワー管１７には、その下部全体に軸線方向
へ排出１ｔ２１を形成しである。

この排出溝２１は、外殻管１８を突扱けて外部に突出す
るように形成してあり、この排出溝２１と外殻管１８と
は密封されていてシャワー給水管１９からの冷却水は前
記シャワー孔２０からのみシャワー管１７内に散水され
るようになっている。

そして、排出溝２１の下部は漏斗状に窄まっていて、シ
ャワー管１７内に散水された冷２Ｊ１水ｔよ■ト出溝２
１から排水弁２２を介しＣ直接外部の１井出するように
形成されているものである。

又、前記シャワー管１７は、その内径を前記入口室１の
条鋼挿通孔８及び主冷却室１１の冷却孔１３の内径より
も大きくしてあり、圧延条１２３を挿通すべくそれぞれ
を連結する際に、条鋼挿通孔８と冷却孔１３とのそれぞ
れの連結端をテーパー状に拡開して内周が連続するよう
にして連結するものである。

しかして、入口苗１から高温の圧延条鋼２３を挿入する
と、圧延条鋼２３は入口室１からシャワー冷却管１２の
シャワー管１７に挿入される。このシ１１ワー管１７内
においては、第２図に示す矢印の如く、高圧の冷却水が
シャワー冷ＩＪ管１２とシャワー管１７との間の空間を
通ってシャワー孔２０から噴出散水される。その時の冷
却水は、シャワー孔２０がシ１１ワー管１７の周面に複
数状の螺旋状に配されているので、シャワー管１７内に
万遍なく散水されるものであり、シャワー管１７内では
、シャワー管１７内を挿通する圧延条鋼２３全体に冷却
水を振掛けることができる。

又、圧延条鋼２３が鉄筋用の異形棒鋼等の如き表面に多
数の凹凸を有する材料である時には圧延条鋼２３が高速
で出口室２方向へ移動すると凸部分の進行方向反対側の
面に冷却水が振掛けられない部分ができるが、シャワー
孔２０を適区間ごとに入口室１方向と出口室２方向とへ
交互に斜めに開穿しであるので凸部分の進行方向反対側
の面にも出口室２方向に向いたシャワー孔２０からの冷
ｒＪＩ水をｌｆｉ　）ｆ＋けることができる。

このように、シャワー管１７内において高圧の冷却水を
振掛けられた圧延条ｔＡ２３１よ、シャワー管１７から
主冷却室１１へ挿通され、供給管１４から給水室１５を
介して冷却孔１３に供給された冷却水によって急冷され
その後出口室２から外部に送出されるものである。

そして、シャワー管１７内に散水された冷却水と主冷却
室１１内の冷却孔１３に供給された冷Ｍｌ水とは、排出
溝２１から排水弁２２を介１ノで排水される。その時に
、排出溝２１がシャワー管１７内部の軸線方向全体に設
りであるので、１１１水状態が非常に良好なものとなる
。

又、前述の如くシャワー管１７内で高圧の冷却水を振掛
けられ主冷却室１１内で急冷された圧延条Ｉ４２３は、
圧延の最終スタンドから入口全１に挿入される間にその
表面に発生したスケールがシせワー管１７内で散水圧力
等により剥′８１され、その後主冷却室１１内で急冷さ
れて外部へ送出されるのである。そのため、送出された
圧延条鋼２３は、主冷却室１１内で急冷されることで表
面の組織がオーステナイトからマルテンナイ１−に変化
し高硬度となる。急冷された圧延条＆ｇ２３は表面のみ
が急冷され内部は冷月１されていないので、その内部か
らの余熱により表面は再び加熱され焼もどしの状態とな
って圧延条ｖＡ２３の表面は高硬度目つじん性を有する
優れた材料となるものである。

そして、スケールの発生が主に８００℃前後で起こるの
で、主冷却室１１内で圧延条鋼２３の表面を約６００℃
程度まで急冷すれば、シャワー管１７内でスケールが剥
離されその後主冷却室１１内で急冷してしまうため出口
室２から送出された圧延条鋼２３の表面にはスケールの
発生が全く見られないものである。

しかも、シャワー管１７内で剥離脱落されたスケールは
、排水状態が良好な排出溝２１から排水弁２２を介して
冷却水と共に直接外部へ排出されるものである。そのた
め、シャワー管１７内にはスケールが溜ることなく、ス
ケール等のつまりは全く発生することはない。しかも、
冷部水と共に外部に排出されるので粉塵としてまき散ら
すこともないので作業者等に悪影響を及ぼすことがない
。

一方、シャワー管１７内に散水された冷却水と主冷却室
１１内に供給された冷却水とは、入口室１と出口室２と
がそれぞれ有している水封機能により、入口室１や出口
室２から漏れることは全くなく、全て排出溝２１から排
水弁２２を介して排水されるものであり、その時の水封
は、空気供給管６からの圧縮空気を環状ノズル口９から
内部に噴出させて行なうもので、調節ネジ１０によって
環状ノズル口９のすき間を調節して適当な空気噴出量を
得て冷却水を入口室１や出口室２側から漏れないように
するものである。

尚、シャワー管１７を形成するに際しては、図示はしな
いが、複数個の短管を連結して形成してもよく、この場
合に、シャワー孔２０を各短管共に軸線方向の一方へ斜
めに開穿しておき、連結の際に隣接した短管同士のシＶ
ワ一孔２０の向きが逆になるように配して連結すれば、
シ１／ワ一孔２０は、短管の長さの間隔ごとに入口室１
方向と出口室２方向とに交互に斜めに開穿されたことと
なる。又、図示はしないが、短管同士の連結に際して、
短管の両端にフランジを設け、このフランジ同士を連結
することで短管同士を連結し、更にこのフランジをシャ
ワー管１７と外殻管１８との間隔保持と補強のために使
用すべくフランジの周端面と外殻管１８の内周とを連結
しておけば、シ１７ワー冷Ｉｄ１管１２は強度的に非常
に優れたものとなる。この場合に、シャワー管１７と外
殻管１８との間の空間はフランジによって短管の数だけ
区切られてしまうので、前記シャワー給水管１９を区切
られた区間ごとに各々１個以上設けるか、或いはフラン
ジに適宜連通口を開穿しておき、前記区切られた区間全
体にわたって冷却水が流通可能に形成しておくものであ
る。

［発明の効果］ この発明は上述の如く構成したから、高温の圧延条鋼２
３の表面を急冷して焼入れを行ない、その圧延条鋼２３
の内部の余熱を利用して焼もどしを行なうべく冷却する
際に、圧延の最終スタンドから入口まで移動する際等に
圧延条鋼２３表面に発生するスケールを容易に脱落排出
させる工程と前記冷却を行なう工程とを、作業者や装置
等に何等の悪影響を及ぼすことがなく容易に行なうこと
ができるものである。

すなわち、熱間圧延条ｔＩＡ２３を挿入り−ろ水封機能
付入口と、この圧延条Ｗ４２３を急冷する冷却室と、こ
の冷却室に連結して前記は圧延条ｔＪＡ２３を外部に送
出する水封機能付入口と、前記入「」と冷却室とを連結
して入口からの圧延条鋼２３を出口へと挿通させるシャ
ワー冷却管１２とからなり、シャワー冷却管１２は内管
を圧延条鋼２３の挿通管として横に配しである二重管に
て形成し、その外管には、この外管と内管との間に高圧
に冷却水を送込む供給管１４を設け、その内管には、周
面に適区間ごとに入口方向と出口方向とへ交互に斜めに
開穿した多数のシレワ一孔２０を適位置に配したことに
より、入口からシャワー冷却管１２へと高温の圧延条Ｉ
４２３を挿通りる際に、圧延条鋼２３の表面に凹凸があ
った場合、圧延条鋼２３の移動の時に凸部における入口
側の面等に冷０１水が振掛けられない現象が発生するが
、シＸ・ツ一孔２０が適区間ごとに入口方向とへ交互に
斜めに開穿しであるため、万遍なく冷却水を圧延条ｆｉ
ｉ！２３に娠掛ｔプることができる。

そして、シャワー冷却管１２内で高圧の冷部水を圧延条
鋼２３に万過なく振ｌｌ目−ノることで、その水圧によ
って圧延条鋼２３は、圧延最終スタンドから入口まで移
動する際等に発生した表面のスケールが剥離されるもの
である。

このスケールが剥離された圧延条鋼２３は、その後冷ｗ
室で急冷づ゛ることで表面の組織はオーステナイトから
マルテンサイトに変化し高硬度となる。そして、高硬度
となった圧延条鋼２３は、出口から外部に送出されると
、急冷したために圧延条鋼２３内部はまだ高温の状態が
保たれていて、その余熱によって表面が再び加熱され焼
もどしの状態となり、高硬度且つじん性を右する優れた
材料どなるものである。

又、シｐワー冷Ｕ）管１２には、シャワー孔２０から散
水された冷却水を直接外部に排出する排出溝２１を下部
全体に設けであるから、冷却水と共に前記スケールも排
出され、しかも、排出溝２１をシャワー冷ＩＪｌ管１２
の下部全体に設けであるので冷却水の排出が非常に良好
となりスケールの排出も非常に容易となる。その結果、
圧延条ｌ１２３表面から剥離されたスケール等はシャワ
ー冷却管１２につまることがなく、又、粉塵となってま
き散らされることもないので、作業者や装置等に悪影響
を与えることがなく作業環境を良好なものにすることが
できるものである。

以上説明したように、この発明によれば、熱間圧延条鋼
の表面に発生したスケールを容易に脱落排出し、その後
その表面を急冷する作業を一連の工程で行なうことがで
き、得られた圧延条鋼は、その表面が高硬度且つじん性
に富んだ材料となると共に、その表面にスケールがない
ので防錆処理やコーティング等の後処理が非常に容易と
なる等の種々の優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は正断
面図、第２図は第１図における■−■矢視拡大断面図、
第３図は一部切欠要部斜視図、第４図は第３図における
ＩＶ−ＩＶ矢視拡大断面図である。 １・・・入口室、２・・・出口室、３・・・先端部分、
４・・・、　　フランジ、５・・・テーパー管、６・・
・空気供給管、７・・・空気室、８・・・条鋼挿通孔、
９・・・環状ノズル口、１０・・・調節ネジ、１１・・
・主冷却室、１２・−・シャワー冷却管、１３・・・冷
却孔、１４・・・供給管、１５・・・給水室、１６・・
・制御弁、１７・・・シャワー管、１８・・・外殻管、
１つ・・・シャワー給水管、２０・・・シャワー孔、２
１・・・排出溝、２２・・・排水弁、２３・・・圧延条
鋼。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱間圧延条鋼を挿入する水封機能付入口と、圧延条
   鋼を急冷する冷却室と、この冷却室に連結して圧延条鋼
   を外部に送出する水封機能付出口と、入口と冷却室とを
   連結して入口からの圧延条鋼を出口へと挿通させるシャ
   ワー冷却管とからなり、シャワー冷却管は内管を圧延条
   鋼の挿通管として横に配してある二重管にて形成し、そ
   の外管には、この外管と内管との間に高圧の冷却水を送
   込む圧延条鋼を設け、その内管には、周面に適区間ごと
   に入口方向と出口方向とへ交互に斜めに開穿した多数の
   シャワー孔を配すと共に、シャワー孔から散水された冷
   却水を直接外部に排出する排出溝を下部全体に設けたこ
   とを特徴とする熱間圧延条鋼等の冷却装置。 ２、シャワー孔は、内管の周面に複数条の螺旋状に配し
   た特許請求範囲第１項記載の熱間圧延条鋼等の冷却装置
   。 ３、水封機能は、空気を内部に噴出させることによつて
   行なう特許請求範囲第１項又は第２項記載の熱間圧延条
   鋼等の冷却装置。