JPS6217130A - 押出管の冷却装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は管材の冷却装置に係り、特にオーステナイト
系ステンレス鋼から成る押出管を均一に急冷する機能を
有する冷却装置に関するものである。

従来技術とその問題点 押出製管法により製造された鋼管は通常空冷するが、オ
ーステナイト系ステンレス鋼管の場合は、粒界に炭化物
が析出するのを防止するために水により急冷する方法が
とられる。その冷却方法としでは、押出！ｌ！ｉ！管機
の出口コンベアの終端部に空冷用の冷却床と水槽を設け
、オーステナイト系ステンレス鋼管の場合は、押出製管
直後の管を水槽中へ落し込む手段により急冷する方法が
多用されている。しかし、この水槽浸漬冷却方式では急
冷効　　　　□果は大きいものの、管内面が均一に冷却
されない　　　　：ために冷却後の曲りが大であった。

そこで、前記水槽冷却方式に替えて、第２図に　　　　
□示すごとく例えば、管材の横送り方向に傾斜設置さ、
れた固定スキッド（１５上の押出管（６１を爪付きチェ
　　　　“−ン（１−３’）で押すことにより回転させ
ながら冷却する従来の空冷用冷却床を用い、この冷却床
の上方に設けた散水ノズル（６にてシャワー冷却する方
法がある。しかし、押出管（６）は外面にガラス潤滑被
膜（厚さ２５〜５０μ）を有し、冷却開始時は押出管（
６）と固定スキッド（１）との接触部の摩擦係数が小さ
い上、押出管自体に多少の曲りが生じていることも手伝
って回転が円滑に行なわれず、冷却後の曲りが大となる
問題があった。このため現場的には冷却水食を絞るなど
の手段がとられたりするが、冷却速度が遅くなることだ
より〜葦に炭化物が析出するおそれが多分にあり好まし
くなかった。

また、上記以外のオーステナイト系ステンレス鋼管の急
冷手段として、冷却床上の管の内面にミストノズルを挿
入し管内面側からミスト冷却する方式が提案されている
（特公昭５６−３６６８８　）。この方式の場合は従来
多用されている水槽浸漬冷却方式に比べ管の曲り防止効
果は大きいものの、次に示す欠点があった。

すなわち、■ミストノズル挿入部分（管端部）が冷却さ
れにくいため当該部分の冷却速度が他の部分に比べて遅
く、粒界に炭化物が析出するおそれがあること、■押出
管のトップ側内周縁にディスクガラスが付着して管端内
径が小さくなり、トップ側からのノズル挿入冷却が小径
管になる程困難もしくは不能となることがあり、またボ
トム側においても切断ばり等によりノズル挿入が困難と
なること、■ミストノズルの管内挿入は人力で行なわれ
るため安全性の面で好ましくないことが欠点であった◎ 発　　明　　の　　目　　的 この発明は、従来の水槽浸漬冷却方式、散水冷却方式、
ミストノズル挿入内面冷却方式の欠点を解消するために
なされたもので、オーステナイト系ステンレス鋼から成
る押出管を曲りを発生させることなく均一に急速冷却し
得る冷却装置を提案することを目的とするものである。

発明の構成 この発明に係る押出管の冷却装置は、押出管を回転させ
つつ横送りしながら冷却し、オーステナイトステンレス
鋼管の場合はこの途中で散水ノズルによりシャワー冷却
する方式であって、その要旨は管の横送り方向と逆方向
にその上面が走行駆動される無端フラットチェーンと、
多数のローラ付き爪を有し管横送り方向と同方向へ上面
が走行駆動される無端爪付きチェーンとが相互に複数条
並設され、かつ前記両チェーンが管横送り方向に上り傾
斜して設置された冷却床と、該冷却床の入側上方にＢ＠
された管急冷用散水ノズルと、該散水ノズルの冷却床入
側に設けた前記散水ノズルがらの冷却水を一時遮蔽する
フラッパーと、冷却床底部に設置された冷却水の回収と
両チェーンの浸漬冷却を兼ねる水槽と、前記水槽内の冷
却水を管冷却に循環使用するための配管系とから構成し
たことを特徴とするものである。

以下、この発明装置について詳細に説明する。

管を回転させつつ横送りしながら冷゛却する方式、特に
シャワー冷却する方式においては、管の回転がスムーズ
に行なわれることが必須条件の−っである。しかるに、
押出管の場合は前記したように管外面にカラス潤滑被膜
が形成されているため、従来のように単に爪付きチェー
ンで押すだけでは管と固定スキッドとの接触部の摩擦係
数が小さいため円滑に回転しにくい。そこでこの発明で
は、外面にガラス潤滑被膜が形成された押出管を円滑に
回転させる方法として、互いに逆方向に走行駆動される
無端フラットチェーンと爪付きチェーン　　　□とて冷
却床を構成し、前記両チェーンの駆動によ　　　［。

ト り強制的に管を回転させる方法を採用した。さら　　　
１に管の回転をより円滑にするため爪付きチェーン　　
　［の爪に管と爪の摩擦を軽減するためのローラを付　
　　：設した。すなわちこの方式は管の横送り方向と逆
　　　□方向に駆動させるフラットチェーンの上に管を
載　　　□せ、フラットチェーンと逆方向すなわち管の
横送　　　゛「 り方向と同方向に駆動させる爪付きチェーンにて　　　
管を押すことにより、フラットチェーンの移動と爪付き
チェーンの押圧力とで管が強制的に転動されるように構
成したものである。そして、この冷却床入側上方に散水
ノズルを設け、オーステナイト系ステンレス鋼管のよう
に急冷する必要がある場合はこの散水ノズルにより冷却
水を管にかけるようにしである。

またこの発明において前記冷却床の入側に冷却水を一時
遮蔽する揺動フラツーパーを付設したのは、冷却床の入
側上方に設置した急冷用散水ノズルから噴射される冷却
水が急冷帯に入る前の管に部分的にかかることによる管
の曲りを防止するためである。すなわち、急冷用散水ノ
ズルは通常冷却床の入側に設置されるため、冷却床上の
管に対して噴射される冷却水のしぶきが冷却床入側に位
置して未だ正常な回転動作に入っていない管にかかり部
分的に冷却され、また管が正常な回転動作に入った後で
あっても冷却水が管に直接かかり始める時、管には若干
の曲りがあるため管全長方向に同時に冷却水がかかると
は限らず管の曲りを発生させる原因となる。この問題を
解消するため、冷却床の入側に急冷用散水ノズルに近接
して揺動フラッパーを設置し、管全体が冷却水が直接か
かる位置に来るまで冷却水を一時遮蔽しておき、管全体
が前記位置に来た後フラッパーを揺動させることによっ
て、管全体にいっせいに冷却水がかかるようにした。

一方、冷却前の押出管は熱間加工直後であるため９５０
〜１０００℃と高温の状態にあり、かつ冷却床で急冷さ
れても４００〜５００℃の高温で搬送されるため、フラ
ットチェーンおよび爪付きチェーンは高温にさらされる
。このため、この発明では前記両チェーンの熱による損
耗を可及的に軽減すべく、冷却床の底部に設置した冷却
水回収用水槽で両チェーンを冷却する槽造とした。すな
わち、両チェーンの復路側を適当にたるませ、そのたる
んだ部分が水槽内の水中を通過するごとく設けることに
よって両チェーンが水冷されるように配慮したものであ
る。さらに、この発明では冷却水を有効に利用するため
、前記水槽内の水を再び急冷用散水ノズルに戻すための
配管系を設け、冷却後の冷却水を循環使用する方法をと
った。

第１図はこの発明の一実施例装置を示す概略図で、（１
）は冷却床、（２）は急冷用散水ノズル、（３）は揺動
フラッパー、（４）は水槽、（５）は冷却水循環用配管
系である。

冷却床（１）は押出管（６）を載置するためのフラット
チェーン（１−２）と押出管（６）を横送りするための
爪付きチェーン（１−３）とで構成され、フラットチェ
ーン（１−２）は押出管（６）を横送りする方向（矢印
ａ方向）と逆方向（矢印す方向）に督戦置部（上面）が
走行するごとくスプロケット（１−２ａ）を介して駆動
される仕組みとなし、爪付きチェーン（１−３）は押出
管（６）と当接する爪部（１−１３）にローラ（１−１
４）を備え、管横送り方向（矢印ａ方向）に上面が走行
するごとくスプロケット（１−３ｓ）を介して駆動され
る仕組みとなし１両チェーンは相互に複数条並設され、
かつ管横送り方向に上り勾配に設けられている。従って
、第１図では冷却床（１）の左側が入側となる。（７）
は押出製管機出口コンベアの搬送ローラである。

急冷用散水ノズル（２）は冷却床（１）の入側上方に該
冷却床を覆うように設置されており、押出管（６）の全
長にわたって冷却水が噴射されるように管軸方向に複数
列並設されている。

揺動フラッパー（３）は冷却床の幅方向全域にわたる長
さを有し、支軸（３−２＞を中心にしてシリンダー（３
−３）にて前後方向に揺動可能に取付けられている。

水槽（４）は冷却水の水受は部分に設置されるが、フラ
ットチェーン（１−２）と爪付きチェーン（１−３”）
の冷却を兼用するため、押出管の搬送上流側に爪付きチ
ェーン（１−３）を水槽（４）内に案内するための受は
ガイド（８）を付設する。なお、受はガイドの替わりに
他の適当な手段を用いてもよいことはいうまでもない。

また、受はガイド（８）を用いない場合は水槽（４）の
入側と出側壁に爪付きチェーン（１−３）が通過し得る
切欠きを設けてもよいが、この場合は切欠き部からの水
漏れが生じないように適当な手段でシールする。また、
水槽（４）を冷却床底部全体に設け、ガイド（８）や切
欠き等の手段を省略してもよい。

冷却水を循環使用するための配管系（５）は水槽（４）
内の冷却水をポンプ（５−２）で急冷用散水ノズル（２
］に供給するごとく構成されている。また、図示省略し
たが、配管系（５）の水槽（４）側にストレーナ−１途
中に冷却塔等の公知手段を適用してもよい。

なお、（９ａ）（９ｂ）は給水配管、（１０ａ）（１０
ｂ）は排水配管である。

発明の作用 上記装置において、オーステナイト系ステンレス鋼から
成る押出管（６）は冷却床（１）の入側に設けられたキ
ツカー（図示せず）にてプレスラインから順次爪付きチ
ェーン（１−３）上に載置されると同時に爪付きチェー
ンと逆方向に走行するフラットチェーン（１−２）上に
移載される。フラットチェーン（１−２）上に載置され
た押出管（６）は冷却床（１）が横送り方向（矢印ａ方
向）に上り勾配になっていること、およびフラットチェ
ーン（１−２）が横送り方向と逆方向（矢印す方向）に
移動することにより自重で矢印す方向に転動し爪付きチ
ェーン（１−３）のローラ（１−１４）に当接する。続
いて、押出管（６）は爪付きチェーン（１−３）のロー
ラ（１−１４）に当接した状態でフラットチェーン（１
−２）上で強制的に転勤させられながら横送りされる。

この時フラッパー（３）は鎖線位置にあって、冷却水が
押出管（６）にかかるのを防止している。そして押出管
（６）がその全体に冷却水がかかる位置まで来たとき、
フラッパー（３）を実線位置に瞬時に揺動させることに
より、急冷用散水ノズル（２］から噴射される冷却水に
よりいっせいにシャワー冷却が開始され、押出管（６）
は急速に冷却される。押出管（６）は急速冷却帯を通過
した後フラットチェーン（１−２）の終端部で再び爪付
きチェーン（１−３）上に移載され、以後は爪付きチェ
ーンにて横送りされながら空冷される。一方、フラッパ
ー（３）は押出管（６）が急速冷却され始めた後、再び
鎖線位置に戻る。

押出管の急速冷却中はフラッパー（３）Ｋで冷却床（１
）の入側がカバーされた状態にあるため、冷却中の飛散
水はこのフラッパー（３）にて冷却床入側より外側（プ
レスライン側）への飛散が阻止され、フラッパー（３）
より外側に位置する急冷開始前の押出管（６）に水しぶ
きおよび冷却水が直接かかることはない。

急冷用散水ノズル（２）から噴射された冷却水は冷却床
底部に設置されている水槽（４）にて受けられ、ポンプ
（５−２）にて急冷用散水ノズル（２）に戻されて循環
使用されるとともに、フラットチェーン（１−２）およ
び爪付きチェーン（１−３）の冷却に供される。

爪付きチェーン（１−３）は復路において受はガイド（
８）にて受けられて水槽（４）に案内され、フラットチ
ェーン（１−２）と共に水槽（４）内で冷却されて回動
する。なお、循環使用される冷却水が蒸発して水槽内の
水が不足すれば給水配管（９ａ）（９ｂ）がら補給する
。また、空冷量を冷却する時はポンプ（５−２）および
給水配管（９ａ）のバルブを止めておく。

次に、この発明の実施例について説明する。

実　　　施　　　例 第１図に示す装置を用い、オーステナイト系ステンレス
鋼から成る押出管（寸法４０φＸ　１０ｍ）を３０本第
１表に示す条件で急冷した場合の結果を第２表に示す。

なお、第２表には比較のため、フラッパーと水槽を除い
た場合と、従来例として押出管を水槽冷却した場合の結
果を併せて示した。

第２表より明らかなごとく、この発明装置ではフラッパ
ーなしでも従来の水槽冷却より管の曲りは小さいことか
ら、冷却床での管の均一冷却効果が大きいことがわかる
とともに、フラッパーを付けた場合には管の曲りは極め
て小さくなることが判明した。さらに、爪付きチェーン
の寿命につい　　゛ても、水槽で冷却することにより大
幅に寿命が延　　　）び、。とがわかる。　　　　　　
　　　　　　　　　　　１第　　　１　　　表 （以下余白） 第２表 発明の詳細 な説明したごとく、この発明装置は押出管の冷却床を管
の横送り方向と逆方向に走行駆動されるフラットチェー
ンと、爪にローラを取付けた横送り用爪付きチェーンと
で構成したことにより、外面にガラス潤滑被膜を有する
押出管を円滑に回転させることができ、曲りを発生させ
ることなく冷却することができる。また、散水ノズルと
冷却水を一時遮蔽する揺動フラッパーを設置したことに
より、オーステナイト系ステンレス鋼管の場合は押出管
全体がいっせいに急冷され始め、また水冷帯からの冷却
水や水しぶきが正常回転横送り前の押出管に部分的にか
かることによる管曲りが防止されるとともに、粒界に炭
化物が析出するのを防止する効果を有する。また、シャ
ワー冷却方式であるから従来のミスト冷却方式のような
冷却の不均一、ディスクガラス付着による冷却不能等の
問題が皆無で、管全長にわたり均一に冷却でき、かつ管
径の大小に関係なく急冷できる。また、この発明装置は
冷却床を構成するフラットチェーンおよび爪付きチェー
ンを稼動中に冷却できるので、両チェーンの寿命が著し
く延びる効果を奏する。

さらに、冷却水を循環使用する方式であるから経済的で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例装置を示す概略図、第２図
は従来のオーステナイト系ステンレス鋼から成る押出管
の急冷方法の一例を示す概略図である。 １・・・冷却床、１−２・・・フラットチェーン、１−
３・・・爪付きチェーン、２・・・急冷用散水ノズル、
３・・・揺動フラッパー、４・・・水槽、５・・・配管
系、６・・・押出管。 出願人　　住友金鴎工業株式会社 −４′、′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱間押出製管機の出口コンベア終端側方に設けられた押
   出管の冷却装置であつて、管の横送り方向と逆方向にそ
   の上面が走行駆動される無端フラットチェーンと、多数
   のローラ付き爪を有し管横送り方向と同方向へ上面が走
   行駆動される無端爪付きチェーンとが相互に複数条並設
   され、かつ前記両チェーンが管横送り方向に上り傾斜し
   て設置された冷却床と、該冷却床の入側上方に設置され
   た管急冷用散水ノズルと、該散水ノズルの冷却床入側に
   設けた前記散水ノズルからの冷却水を一時遮蔽する揺動
   フラッパーと、冷却床底部に設置された冷却水の回収と
   両チェーンの浸漬冷却を兼ねる水槽と、前記水槽内の冷
   却水を管冷却に循環使用するための配管系とから構成し
   たことを特徴とする押出管の冷却装置。