JPS6115923A - 大径鋼管の熱処理設備 - Google Patents

大径鋼管の熱処理設備

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JPS6115923A
JPS6115923A JP13416884A JP13416884A JPS6115923A JP S6115923 A JPS6115923 A JP S6115923A JP 13416884 A JP13416884 A JP 13416884A JP 13416884 A JP13416884 A JP 13416884A JP S6115923 A JPS6115923 A JP S6115923A
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heat treatment
heat
induction heating
arrangement
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Muneyoshi Murakami
宗義 村上
Masaki Kitagawa
正樹 北川
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Kawasaki Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes

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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】 この発明はUOE鋼管などの鋼管の製造ラインにおいて
鋼管に種々の熱処理を施すための熱処理設備に関するも
のである。
一般に鋼管の製造ラインにおいては、造管後の鋼管に対
して焼入れ、焼もどし、焼ならし等の積々の熱処理を施
すことが多く、これらの熱処理は、その処理目的や鋼種
等に応じてその熱処理パターン(ヒートパターン)が異
なるのが通常である。
すなわち熱処理の目的や鋼種等によって加熱速度(絆温
速度)や冷却速度が異なり、また最高加熱[tにおける
保持の有無等の相違もある。
従来の通常の鋼管の製造工程における熱処理を類別すれ
ば、単調な加熱・冷却か、加熱→保持→冷却の2種類に
大別され、熱処理設備としてはパッチ式炉や誘導加熱装
置などがそれぞれの鋼管製造ラインに応じて個別に設け
られていた。
ところで最近に至り、3.5%Ni鋼あるいは9%Ni
鋼等の名称で知られる含N1低瀉用鋼のしOE鋼管をサ
ブマージアーク溶接によって溶接造管するにあたり、溶
接材料(ワイヤ)として、母材の含Ni鋼の成分組成に
近い成分組成のいわゆる共金系の溶接材料を使用する方
法が開発されており、この場合共金溶接部の低温靭性を
改善するために、溶接後の熱処理として、焼入れ前の昇
温過程における特定の温度範囲で短時間保持し、続いて
焼入れ温度まで昇温させて焼入れし、次いで焼もどす方
法が開発され、別の出願によって特許出願されている。
この熱処理方法によれば、含Ni系低温用鋼管の共金系
溶接材料を用いてのサブマージアーク溶接における最大
の問題とされていた共金溶接部の低温靭性を著しく向上
させることができ、しかもいたずらに長時間の熱処理を
行なうことなく、短時間の熱処理によって低温靭性を改
善することができるため造管ライン速度を低下させるこ
ともない等、種々の効果を奏し得るため、実操業への適
用が期待される。
しかしながら上述の如く焼入れ前の昇温過程において一
旦加熱保持するようなパターンの熱処理は従来の鋼管の
製造ラインにおいては行なわれておらず、そのため上述
の熱処理を従来の鋼管製造ラインにおける熱処理装置で
行なおうとすれば種々の問題が生じる。例えばバッチ式
炉で行なうならば、鋼管を搬送させながらの連続的処理
が困難であり、また加熱速度も遅いため1回の処理時間
が長くなって非能率であり、そのため短時間の熱処理に
よる低温靭性の改善という本来の目的が損われる問題が
あり、また設備規模もパイプ全長をカバーする必要があ
るため、通常の大径管の注文長さである11〜18mの
パイプを熱処理するためには巨大な設備が必要となって
しまう。また誘導加熱装置を使用した熱処理設備で上述
の熱処理を行なおうとしても、従来の設備では昇温過程
での保持については特に考慮されておらず、したがって
従来の設備のままでは上述の熱処理を実施することは困
難であった。
一方上記の熱処理パターンは、サブマージアーク溶接に
よる共金溶接材料を用いた含N1低混用鋼管という特殊
な鋼管の製造に適用されるものであって、適用鋼種が異
なったりすればそれに応じて異なる熱処理パターンとす
る必要が生じる可能性が高いところから、上述の熱処理
パターンに適合した専用の熱処理設備を造管ラインに設
置すれば、ラインの融通性がなくなって他の鋼種の造管
時においてその鋼管に適切な熱処理を行ない得なくなる
問題が新たに生じる。
この発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、UOE
鋼管の造管ラインなどにおいて鋼管を移送させながら熱
処理を施すにあたって、前述の如く焼入れ前の昇温過程
で所定の温度域で保持するような熱処理パターンを容易
かつ効率良〈実施でき、しかもそれ以外の種々の異なる
熱処理パターンをも容易かつ効率良〈実施できるように
した、汎用性に富む熱処理設備を提供することを目的と
するものである。
すなわちこの発明の熱処理設備は、鋼管をその長手方向
に移送する移送ラインに沿って、鋼管を急速加熱するた
めの2以上の誘導加熱装置と、所定温度に加熱された鋼
管をその温度に保持するための1以上の保熱装置と、加
熱された鋼管を冷却するための冷却装置とが直列に配列
され、かつそれらの各装置が鋼管の移送方向に対する配
列順序を変更可能に設置されていることを特徴とするも
のである。
このような熱処理設備においては、必要な熱処理パター
ンに応じて誘導加熱装置を任意に並べ換えることができ
、また熱処理の速度や保持時間は誘導加熱装置のコイル
入力の調節や鋼管の搬送速度の調節により種々変化させ
ることができ、したがって焼入れ前の昇温過程で所定の
温変域で保持するような熱処理のほか、鋼種や目的に応
じた種々のバタ・−ンの熱処理を効率良く行なうことが
可能となる。また鋼管の長手方向の移送ラインに沿って
誘導加熱装置や保持装置を配列して、鋼管をその長手方
向へ移送しながら誘導加熱や保熱を行なうようにした熱
処理設備であるから、バッチ式炉の場合の如く鋼管全長
を一度におおう必要がなく、したがって数■程度の短い
装置で済み、設備コストやスペースファクタ等の点から
も有利となる。
以下にこの発明の実施例について図面を参照して詳細に
説明する。
第1図は、急速加熱用の2台の誘導加熱装W11.2と
、1台の保熱装置3、および1台の冷却装置4を用いた
場合の配置例を示すものであり、各装置i1〜4はいず
れも図示しないクレーンによる吊上げ移動、あるいはク
レーンによる吊上げと適宜の駆動装置を用いた移動など
によって、鋼管5の移動方向Aに対する配列順序を任意
に変更可能に設置されている。
ここで第1図の配置例では、鋼管5の移送方向Aに沿っ
て、第1の誘導加熱装置1、保熱装置3、第2の誘導加
熱装置2、および冷却袋M4がその順に配列されている
。このような配置例は例えば第2図に示すように鋼管を
常温から昇渇し、ある温度で一定時間保持し、さらに昇
温してから冷却(例えば焼入れ)するような熱処理パタ
ーンの場合に有効である。なお各装置1〜4の間の隙間
は、放熱損を少なくするために可及的に小さくすること
が望ましい。
さらに第1図に示す配置例について具体的に説明すると
、誘導加熱装N1.2の長さをそれぞれ1m、保熱装置
3の長さを3Ilとし、鋼管5の移送速度をI  II
I/論として、誘導加熱装置1.2に所定のコイル入力
を与えれば、第2図に示すように鋼管を常温から例えば
500℃まで第1の誘導加熱装M1により急速昇温させ
、引続いて保熱装置3によって500℃を3分間保持し
、続いて第2の誘導加熱装@2によって例えば1000
℃まで昇温させ、その温度から冷却させる熱処理を行な
うことができる。ここで、保持時間は(保熱装置長さ)
/(鋼管移送速度)で与えられるから、移送速度を調節
することによって任意の保持時間を得ることができる。
第3図は第1図に示される設備における各装置の配列を
変えて、最高加熱温度にて保持するようにした場合の配
置例を示すものであり、この配置例は、第1図に示され
る配列状態から、第1の誘導加熱装置1と保熱装置3と
の間隔を拡げ、その間に第2の誘導加熱装!12を挿入
することによって得られる。このような配置とすれば、
鋼!i5を、第1および第2の誘導加熱装′ll11.
2を通過させる間に最高加熱温度まで昇温させ、引続い
て保熱装置F3においてその最高加熱温度を保持し、次
いで冷却装置4によって冷却することができ、したがっ
て第4図に示すようなパターンで熱処理することができ
る。
さらに第5図は、所定温度での保持が不要であって、I
i高加熱温度に到達後、直ちに冷却するような熱処理(
tなわち第6図に示すようなパターン)を行なう場合の
配Mf14を示すものであり、この楊合第1図に示され
る保熱装置3は取外され、第1の誘導加熱@置1および
第2の誘導加熱装置2を相互に近接させた状態で冷却装
置4に可及的に近接させた配置とされる。なおこのよう
に急加熱後に直ちに冷却する場合において、誘導加熱装
置の客間が充分であれば第7図に示すように一方の誘導
加熱装置1または2のみとし、また逆に誘導加熱装置の
容量が2台の加熱装置でも不充分であれば第8図に示す
ように別の誘導加熱装置6を追加すれば良い。なおここ
で保熱装置は取外されているから、別の誘導加熱装置6
を追加してもスペース的には特に支障はない。
この発明の熱処理設怖のさらに具体的な例を第9図以降
に示す。
第9図に示される熱処理設備は、クレーンによって各装
置の配列度えを行なうようにした具体例を示すものであ
り、この第9図では鋼管を昇温途中で保持し、続いて最
高加熱温度まで昇温後、直ちに冷却するように、第1の
誘導加、熱装置1、保熱装!13、第2の誘導加熱装置
2、および冷却装置24がその順に配列された状態、す
なわち第1図の例に対応する状態を示す。
第9図において、誘導加熱装[1,2および保熱装W1
3の上部にはクレーンで吊上げる際にワイヤを掛けるた
めの吊りボルト等の吊り手7が取り付けられており、こ
れらの装置1.2.3は、架台8上に載1されている。
冷却@置4は、鋼管の  ゛周方向に均一に冷却水を噴
射するための水冷ヘッダー9を着脱自在なカバー10で
覆った構成とされている。さらに第9図において符号1
1は鋼管を搬送するためのスキューローラであり、各ス
キューローラ11はユニバーサルジヨイント12によっ
て連結され、駆動用モータ13によって回転駆動される
ように構成されている。ここで、このようなスキューロ
ー511を用いたスキュ一方式で鋼管を搬送する場合に
は搬送可能な管の最小長さがスキューローラ間隔、で定
まるから、短い管まで搬送可能とするためにはスキュー
ローラWAwAを狭くする必要がある。そこで加熱装置
1.2および保熱装!13をiQ置した部分でスキュー
ローラ間隔が長大となってしまうことを防止するため、
保熱装!3内にスキューローラ14を設けておくことが
望ましい。
第9図に示されるような熱処理設備の配列を、例えば昇
温途中で保持せずに最高加熱温度まで急速加熱し、直ち
に冷却(焼入れ)する熱処理パターン(第6図のパター
ン)に適合した配列に代える場合の手順について説明す
ると、この場合には先ず第10図(A)に示すようにク
レーン15によって第1の11導加熱装置1を吊りつつ
、保熱装置i3との間隔を拡大する方向へ移動させる。
次いで第10図(B)に示すように保熱装置3をクレー
ンで吊上げてライン外へ置き、さらに第10図(C)に
示すように再びクレーン15で第1の誘導加熱装置1を
吊りつつ、第2のmws加熱装置2に近接させる。そし
てその後第10図(D)に示すように非常設型のスキュ
ーロー511Aを第1の誘導加熱装[1の入口側に設置
してジヨイント12Aで連結し、適切なスキューローラ
間隔を得る。
一方第11図〜第14図に示される熱処理設備は、駆動
方式によって各装置を移動させるようにした例を示すも
のである。
第11図および第12図において、誘導加熱装置1.2
および保熱装W13の底部には、鋼管移送方向に沿った
レール状の溝15を有する溝付き冶具16が取付けられ
ており、それらの各装置1.2.3は昇降架台17の上
に載置されている。この昇降架台17は図示しない昇降
駆動手段によって昇降せしめられるものであって、通常
運転時すなわち熱処理時には第11図、第12図に示す
ように上昇位置を保持するようになっている。一方、上
昇位置にある昇降架台17の下方には、前記6装[1,
2,3の溝15に対応する位置に駆動ローラ18および
非駆動ローラ19が適宜の間隔で配列されている。駆動
ローラ18は鋼管移送方向に対し直交する軸線を中心と
してモータ20により回転駆動せしめられるものであり
、またこれらのロー518.19と昇降架台17とはそ
の昇降架台17の下降時に干渉しないように位置決めさ
れている。なお各装置1.2.3の上面にはクレーンに
ても吊上げ可能となるように吊り手7が取付けられてい
る。
上述のような熱処理設備について各装置の配列度えをす
る場合には、第13図および第14図に示すように昇降
架台17を下降させる。斯くすれば各vRIF1.2.
3の底部+7)115&:0−718.19が嵌まるか
ら、駆動ロー518を駆動させることによって各装置1
.2.3を鋼管移送方向へ移動させることができる。な
お並べ変えの際には例えば第13図の鎖線で示すように
保熱装置i3を吊上げてライン外へ除去するなど、クレ
ーン7を併用しても良いことは勿論である。
以上の説明で明らかなように、この発明の熱処理設備に
よれば、処理すべき鋼管の鋼種や処理目的に応じて装置
の配列を変、更して、種々のパターンの熱処理を効率良
く行なうことができ、また鋼管をその長手方向へ移送し
ながら連続的に誘導加熱や保熱を行なう設備であるから
、各装置の全長も短くて済み、設備コストやスペースフ
ァクタの面からも有利となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の熱処理設備の第1の配置例を示す模
式図、第2図は第1図の配置例による熱処理パターンを
示す縮図、第3図はこの発明の熱処理設備の第2の配置
例を示す模式図、第4図は第3図の配−1例による熱処
理パターンを示す線図、第5図はこの発明の熱処理設備
の第3の配置例を示す模式図、第6図は第5図の配置例
による熱処理パターンを示す縮図、第7図および第8図
はそれぞれ第6図に示す熱処理パターンを実施するため
のさらに他、、の配置例を示す模式図である。第9図は
この発明の熱処理設備の具体的な一例を示す側面図、第
10図(A)〜(D)は第9図の設備の配列を変える場
合の手順を段階的に示す側面図、第11図はこの発明の
熱処理設備の具体的な他の例を示す一部切欠側面図、第
12mは第11図のA−A線矢視における正面図、第1
3図は第11図および第12図に示される設備における
昇降架台が下降した状態を第11図に対応して示す側面
図、第14図は第13図の状態の正面図である。 1.2.6・・・誘導加熱装置、 3・・・保熱装置、
4・・・冷却装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鋼管をその長手方向に移送する移送ラインに沿って、鋼
    管を急速加熱するための2以上の誘導加熱装置と、所定
    温度に加熱された鋼管をその温度に保持するための1以
    上の保熱装置と、加熱された鋼管を冷却するための冷却
    装置とが直列に配列され、かつそれらの各装置が、鋼管
    の移送方向に対する配列順序を変更可能に設置されてい
    ることを特徴とする鋼管の熱処理設備。
JP13416884A 1984-06-29 1984-06-29 大径鋼管の熱処理設備 Granted JPS6115923A (ja)

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JP13416884A JPS6115923A (ja) 1984-06-29 1984-06-29 大径鋼管の熱処理設備

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JP13416884A JPS6115923A (ja) 1984-06-29 1984-06-29 大径鋼管の熱処理設備

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JPS6115923A true JPS6115923A (ja) 1986-01-24
JPH0533287B2 JPH0533287B2 (ja) 1993-05-19

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6251164U (ja) * 1985-09-20 1987-03-30

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JPS52122207A (en) * 1976-04-08 1977-10-14 Tamagawa Kikai Kinzoku Kk Device for heating metallic materials

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JPH0533287B2 (ja) 1993-05-19

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