JPS62224637A - 線材冷却装置 - 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） 本発明は、線材圧延設備の後段に容易に設置できる冷却
装置に関する。

（従来の技術） 線材圧延機によって圧延された熱間圧延直後の連続リン
グ状の線材は、オーステナイト域の高温状態となってい
るので、この線材の保有熱を利用して、直接焼入れ等の
熱処理を行う方法が提案されている。

かかる方法を実施するための装置として、特開昭５１−
１３１４０９号公報や特開昭５８−３９３０号公報には
連続リング状線材の搬送手段を備えた冷却装置が開示さ
れている。

これらの冷却装置は、線材圧延設備の後段に設けられ、
熱間圧延直後の高温状態にある連続リング状の線材を急
冷するための冷却液を貯えた冷却槽と、冷却槽内で急冷
された線材を冷却槽内の冷却液上面から槽外へ搬出する
ためのコンベヤとで構成されている。

（発明が解決しようとする問題点） この装置は、線材の均一冷却が可能であり、コイル単重
増加に対応でき、多量処理が可能であるという点で優れ
ているが、これらの方法においては、線材のパスライン
を下方に下げて線材を冷却槽内に搬入しているため、冷
却装置が必要以上に長くなり、また高さ方向にも必要以
上に大きい装置となるため設備規模が大きくなり、多大
の建設費を要するという欠点がある。また、衝風空冷手
段を備えたコンベヤライン等で構成された通常の強制空
冷装置への変更が困難であるという問題があった０ 通常の線材強制空冷装置への変更を行う方法として、特
開昭５６−１０８８３３号公報には、強制空冷装置の横
に熱処理ラインを並設し、シフト台車により両ラインを
使い分ける方法が開示され、また、［鉄と綱Ｊ　　（Ｖ
ｏｌ、　７１）１ｋＬ１２　（１９８５）　Ｓ　１）３
６）には、強制空冷装置の下部に熱処理ラインを並設し
、両者を使い分ける方法が開示されている。

この場合においても、多大の設備、建設費を要し、また
、既設設備との関係で設置スペース面が制約されるとい
う問題がある。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、設備費お
よび建築費が安価で、かつ通常の強制空冷装置の変更が
容易な線材冷却装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 叙上の目的を達成するために講じられた本発明の特徴と
するところは、高温状態にある連続リング状の線材を搬
送するためのコンベヤと、前記線材を浸漬状態で冷却す
るための冷却液を内部に貯えた冷却用とからなり、前記
コンベヤは冷却用の人口側開口と出口側開口とを貫通し
て架設され、前記入口側開口および出口側開口に両開口
より冷却液が飛散流出するのを少なくして冷却液を冷却
胴内に貯えるためのスリット噴流ノズルが備えられてい
る点にある。

（作　　用） 高温状態にある連続リング状の線材はコンベヤに載置さ
れて搬送される。

冷却胴内には冷却液が貯えられており、高温状態にある
線材は、冷却用の入口側開口からコンベヤによって冷却
胴中に搬入され、冷却液に浸漬されて強制冷却され、直
接焼入れ等の熱処理が施される。そして、出口側開口か
ら搬出される。

冷却用の開口にはスリット噴流ノズルが備えられており
、このノズルより噴出されたスリット噴流によって、開
口より流出しようとする冷却胴内の冷却液を胴内に押し
止める。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の冷却装置の実施例につい
て説明する。

第１図は、ブロワ−等の衝風空冷手段３０を下部に備え
た搬送架台３１上に本発明に係る線材冷却装置１が４１
３！置された線材の直接焼入れ装置を示している。図に
おいて、２２は連続リング状線材２１の線材圧延機排出
部のループレイヤーである。

線材冷却装置１は、第２図のように、高温状態にある連
続リング状線材２１を搬送するためのコンベヤ２と、前
記線材２１を冷却液中に浸漬状態で冷却するための冷却
用３とから構成されている。

前記コンベヤ２は、冷却用３の入口側間口５と出口側聞
口６とを貫通して架設されている。本実施例では、コン
ベヤとしてチェーンコンベヤを用いた例を示したが、ロ
ーラコンベヤを用いた場合もまったく同様である。

尚、搬送架台３１上にコンベヤを直に付設すると、通常
の強制空冷装置を構成する。すなわち、強制空冷装置の
搬送架台に本発明に係る冷却用３を載置し、強制空冷装
置のコンベヤにチェーンリンクを追加して、冷却用３に
架設すれば、本発明の冷却装置１が容易に構成される訳
である。

冷却用３は、冷却水や冷却油等の冷却液８を貯えた箱形
槽で構成され、該冷却用３の前面および後面にはそれぞ
れ入口側開口５および出口側間口６が開設されている。

また、前記両開口５，６の下部には開口から不可避的に
飛散流出する冷却液の受９ａ、９ｂが設けられ、冷却用
３の側面には第３図のように、オーバーフロー受９ｃが
設けられており、冷却用３の側壁の上端Ｃが冷却液８の
液面レベルｂを規制している。

尚、図示した冷却用３は、上部が外気に開放されている
が、適宜、蓋体を設けることができる。

前記入口側開口５および出口側聞口６の上下部にはそれ
ぞれ冷却液流出防止用のスリット噴流ノズル１）が備え
られており、該ノズル１）からスリット噴流を冷却用３
の内方に対向して噴出させている。１２は、前記ノズル
１）へ冷却液を供給するためのヘッダである。

冷却用３内において、コンベヤ２の下方には、噴射方向
をコンベヤ側とした、冷却液供給ノズル１４が多数設け
られており、これらのノズル１４は適宜配管されたヘッ
ダ１５に接続されている。該ノズル１４は、冷却液を冷
却用３に供給するほか、冷却用３内の冷却液８を攪拌し
、線材を均一に冷却する作用をなす。

尚、冷却液供給ノズル１４は、コンベヤ２の上方に、ノ
ズルの開口を線材搬送面に指向して設けてもよく、また
コンベヤ２の側方に設けてもよい。

ところで、冷却液８の液面レベルｂは、上部スリット噴
流ノズルの下端ａより１００　ｍｍ以下に設定するのが
よく、好ましくは、５０鰭以下がよい。

ｂの位置がａの位置よりも下方になると、冷却用４内の
冷却液８が充分貯えられず、線材全体を完全に浸漬する
ことができなくなり、線材を全長に亘り、均一なマルテ
ンサイト組織あるいはマルテンサイトとフェライトなど
の複合組織にすることが困難になる。

一方、ｂの位置がａの位置より１００　ｍｍを越えると
、冷却用３内に供給される冷却液およびスリット噴流の
大部分が、入口側および出口側開口５．６より流出、飛
散する。このため、冷却用３に浸漬される前の、コンベ
ヤ２上の高温線材に飛散した冷却液がかかり、線材の温
度を下げるため、焼入れ開始温度が下がり、所望の材質
が得られない、という問題が生じる。

また、冷却用３内で線材２１を冷却した冷却液は、線材
からの熱により冷却液自身の温度が上がり、冷却能の低
下をもたらすため、冷却ＩＰＪａ内の冷却液は、常に新
しい供給液に置換されなければならない。

これらの条件を満たすため、冷却用３の側壁の上端Ｃの
レベルを上部スリット噴流ノズルの下端ａより１００　
ｍｍ以下（好ましくは５０ｍｍ以下）の間にして、冷却
液の大部分を冷却胴上端からオーバーフローさせるのが
よい。

畝上の実施例によれば、線材圧延機によって圧延された
熱間圧延直後等の高温状態にある連続リング状の線材２
１は、コンベヤ２上に載置され冷却用３へと搬送される
。

線材２１は、コンベヤ２によって、冷却用３の入口側開
口５から入口側のスリット噴流を潜り抜けて冷却用３内
の冷却液８中に浸漬されかつ冷却用３内を搬送される。

この間に、線材２１は、焼入れされ、均一なマルテンサ
イト組織やマルテンサイトとフェライトなどの複合組織
に熱処理される。

冷却用３内の冷却液８は、入口側開口５に設けられたス
リット噴流ノズル１）から噴出されるスリット噴流によ
って、開口５から流出するのが少なくなり、冷却用３内
に貯えられる。出口側開口６においても、同様にして、
開口６からの冷却液８の流出は少ない。

線材２１は、出口側開口６のスリット噴流を潜り抜けて
、冷却用３外へ搬出され、通常の、コレクターに収納さ
れていく。

線材の直接焼入れ操業が終ると、コンベヤ２がはずされ
、線材冷却装置１は強制空冷装置の搬送架台３１上から
とり除かれ、コンベヤを直に搬送架台３１上にとりつけ
た後、容易に通常の強制空冷操業が開始される。

次に具体的実施例について説明する。

第１図のようにして、熱間圧延直後の連続リング状の線
材（線径φ５，５　ｍｍ）を直接焼入れした。

線材の材質は、重量％で、 Ｃ：０．２２％、Ｓｉ：０．２４％、Ｍｎ：　　１．０
０％Ｃｒ：　０．１３％、Ｂ　：　０．００１６％、Ｂ
ａｌ：Ｆｅである。

冷却装置の諸元は下記の通りであった。

・冷却用寸法：　長さ５ｍ、高さ１ｍ、幅１．５ｍ・ス
リット噴流の余水ｆｆｔ　：　　７００　ｎ？　／　ｔ
ｌｒ、２０ｍＡｑ得られた線材の組織は焼むらのない均
一なマルテンサイト組織となっていた。

尚、従来の冷却装置では、同様の処理を行うのに１０〜
１５ｍの冷却槽が必要であった。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明の冷却装置によれば、衛星状
態の連続リング状の線材を搬送するためのコンベヤは冷
却液が貯えられた冷却胴を貫通して架設されているから
、冷却胴の全長が有効冷却域となり、装置を小型化する
ことができ、設備コストを軽減することができる。

また、装置が小型化されたことにより既設の強制空冷装
置の搬送架台上に強制空冷装置のコンベヤを利用して本
発明の冷却装置を容易に設置することができるので、本
装置を用いた焼入冷却ラインと従来の強制空冷ラインと
を簡単に使い分けることができる。

また、コンベヤが貫通する冷却胴の入口側開口及び出口
側開口にはスリット噴流ノズルが備えられているので、
該開口からの冷却胴内の冷却液の飛散流出を少な（する
ことができ、冷却胴内において線材を常に浸漬状態にし
て強制冷却できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、強制空冷装置の搬送架台に本発明に係る線材
冷却装置を設置した状態を示す設置要領説明図、第２図
は実施例に係る線材冷却装置の搬送方向拡大縦断説明図
、第３図は第２図のＡ−Ａ線矢視図である。 １・・・線材冷却装置、２・・・コンベヤ、３・・・冷
却胴、５・・・入口側開口、６・・・出口側開口、８・
・・冷却液、１）・・・スリット噴流ノズル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温状態にある連続リング状の線材を搬送するた
   めのコンベヤと、前記線材を浸漬状態で冷却するための
   冷却液を内部に貯えた冷却胴とからなり、前記コンベヤ
   は冷却胴の入口側開口と出口側開口とを貫通して架設さ
   れ、前記入口側開口および出口側開口に両開口より冷却
   液が飛散流出するのを少なくして冷却液を冷却胴内に貯
   えるためのスリット噴流ノズルが備えられていることを
   特徴とする線材冷却装置。
2. （２）スリット噴流ノズルは入口側および出口側開口の
   上部および下部に設けられ、冷却胴は上部が開放状とさ
   れ、かつ冷却胴の側壁の上端が上部スリット噴流ノズル
   の下端より上方へ０〜１００ｍｍの間に位置しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の線材冷却装
   置。