JPS6311621A - シ−ムレス鋼管の圧延のオンラインにおける熱処理方法ならびにその装置 - 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】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明はシームレス鋼管の圧延のオンラインにおける熱
処理方法ならびにその装置に係り、詳しくは、圧延ライ
ン中でオンラインで種々の特性を有する鋼管を経済的に
かつ安定して製造できるシームレス鋼管の圧延のオンラ
インにおける熱処理方法ならびにその装置に係る。

従　　来　　の　　技　　術 近年の産業界においては製造プロセスの連続化や自動化
は関連技術の進歩と相俟って動かし難い時の流れであり
、鉄鋼業においても従来のバッチプロセスやオフライン
プロセスが前工程とつながれ、省エネルギー化や効率化
がはかられたり、一部の製造プロセスそのものが省略さ
れ、その前１変のプロセスが連続化される等の動きが顕
著になっている。シームレス鋼管の製造プロセスにおい
ても、圧延直後の鋼管の顕熱を利用しｔｉＩ管をそのま
ま焼入れる所謂直接焼入処理が既に実用化している。し
かしながら、この直接焼入処理においても、焼入後別ラ
インでの焼もどし処理は必要であり、一般的にいってシ
ームレス鋼管の分野では圧延ライン中においてその後の
熱処理を必要としないような優れた材質をオンラインに
てつくり込むということに関して若干遅れている傾向が
ある。

すなわち、シームレス鋼管の圧延の場合、まず、中実の
素材に穴をあけるという穿孔プロセスがあり、これが苛
酷な変形を伴うこと、また、この穿孔に引き続く圧延は
工具を管内に挿入したまま高度の加工を加えるという工
具摩耗の激しい製造プロセスである口となどに帰因して
、鋼板等の圧延のように低温での加工度の高い制御圧延
プロセスを採用しにくいという事情がある。また、同じ
理由により、制御圧延とその後の加速冷却を組合せた所
謂制御冷却処理も適用しにくい。

このような状況において、シームレス鋼管の材質をオン
ライン処理により改善しようとする試みも過去に２〜３
の例はみられる。例えば、特開昭５６−３１３２ｔ３号
公報においては、シームレス鋼管を圧延途中、一旦５０
０℃以下の温度に強制冷却して後、再びＡｃ３点〜１０
００℃に加熱し、最終熱間加工を行なった上で空冷する
か、または、８００〜６００℃の区間を１０℃／ｓｅｃ
以下の速度で強制冷却することを特徴とするシームレス
の靭性改善方法が開示されている。また、特開昭５６−
１６６３２５号公報においては、シームレス鋼管の圧延
ライン中リーラ−（磨管Ｒ）から再加熱炉に至る搬送ラ
インにおいて鋼管を−ＩＥＡｒ、点以下にスプレー冷却
する装置を併設したことを特徴とする鋼管搬送装胃ｉ′
ｆ−間示され、また、特開昭５０−　ｌＧ１１１３２０
号公報においては、同じくリーラ−から再加熱炉に至る
搬送ラインにおいて鋼管をＡｒ１点以下に冷却す、る浸
漬式冷却装置を併設したことを特徴とする鋼管の搬送装
置が開示されている。

しかしながら、はじめの特開昭５６−３６２Ｇ号公報の
場合、シームレス鋼管の焼ならし処理をオンラインで実
施することのみを主体としたいわば単一目的の製造方法
であり、本発明において復述するが如く再加熱設備とそ
の前後の冷却設備の使用方法を組合すことにより、これ
ら設備列を多目的に利用しようとの進んだ発想はみられ
ない。

また、特開昭５６−３６２Ｇ号公報ではオンラインの焼
ならしによって靭性の良好なシームレス鋼管を製造する
方法が開示されているものの、これを実施するだめの具
体的設備については何ら記載がない。まして、本発明の
如く任意の温度で冷部を停止する機能を備えた冷却設備
を再加熱設備と組合せて使用することにまでは発想する
に至っていない。

次の特開昭５６−　ＩＧｔ３３２５号公報および特開昭
５６−１６０３２０号公報では、回れもシームレス鋼管
を再加熱炉前で一旦Ａｒ、点以下に冷却するための冷却
装置を併設した搬送装置が開示され、なかでも、特開昭
５＋３−１６６３２５号公報ではスプレ一式冷却装置、
特開昭５ｔ３−１１３Ｇ３２Ｇ号公報では浸漬底冷ｌＡ
装置が採用されている。

しかしながら、このようにｆｊＡｌを搬送しつつ冷Ｗす
る場合には、一般的にいって鋼管の冷却停止温度の制御
はきわめてむづかしく、上記両画送装置はこれらのとこ
ろを十分に考慮したものと思われない。

すなわち、鋼管の冷却速度は管サイズ（とくに肉厚）に
大きく依存し、これに応じて搬送速度や水量密度は大量
の実験データにもとづいて決められている。更に、冷却
装置に進入してくる鋼管の初期温度も管毎に違いがあり
、これらも取り込んで冷却停止温度を一定し：揃えるこ
とは上記の何れの冷ＦＪＩ装置を用いてもむづかしい。

換言すると、特開昭５Ｏ−１６６３２５号公報および５
Ｃ−１１Ｊ３２１１＋号公報の冷ＴＡ装置を併設した搬
送装置は、何れも、本発明の如く冷却装置において任意
の温度で冷却を停止することが行なわれず、また、この
ような構成の冷却設備が開示されていない。更に、これ
ら搬送装置では、再加熱炉前で鋼管を一時的に冷却し、
結晶粒微細化を行なっているが、本発明の如く再加熱設
備の前後に冷却設備を設けて所望に応じてこれら冷却設
備のうちの少なくとも１つの冷却設備によって冷却して
鋼管に種々多彩な熱サイクルを与えるという高度の着想
に至っていない。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、以上型するに、従来例のシームレス鋼管の製
造技術において、材質をオンラインで作り込み、一つの
素材成分系からでも種々の性質の鋼管を経済的に製造し
ようとの発想が欠けているということ、また、この発想
が欠けている故にこれを具体化する技術が存在しなかっ
たということ等を解決することを目的とし、具体的には
、この目的のもとで、近年の産業界における製造ライン
の連続化・自動化の潮流に鑑みて発明されたものであっ
て、多品種のシームレス鋼管をオンラインにてフレキシ
ブルに、また、経済的にかつ効率的に製造するための熱
処理方法ならびにその装置を提供するものである。

〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 まず、本発明では、シームレス鋼管の圧延ラインにおい
てその途中に再加熱装置を設ける。

この再加熱装置はＡｃ３点以上に再加熱するために使用
することが多いので、通常の圧延ピッチを大きく乱さな
いような十分な加熱能力をもつよう構成する必要がある
。

次に、この再加熱装置の前方ならびに後方に冷却ｌＨを
設置する。この冷却装置では、鋼管を単に強制冷却する
のみならず、任意の温度で冷却を停止するものとする。

すなわち、再加熱装置で再加熱する前に冷却する場合は
、通常は鋼管を強制冷却とその後の再加熱装置に至るま
での自然冷却も合せてともかく一目Ａｒ、点以下に冷却
すれば十分である。不必要に低温まで冷却すれば次の再
加熱に要する時間をいたずらに長くシ、生産効率を阻害
することになる。

また、再加熱装置としては、電気炉、ガス炉や誘導加熱
炉等の装置を単独かまたは組合せて構成すれば十分であ
り、後記の実施例の如く、圧延ライン中に既に何んらか
の再加熱設備がある場合には、そのままかあるいは補助
加熱装置を付は加えて、本発明における再加熱装置を構
成することができる。圧延ライン中に既設の再加熱設備
が無い場合には、新たに設冒しなければならない。

また、再加熱装置前方の冷ＴＡ装置でＡｒ、点以下まで
冷却させるときに、Ａｒ、点は鋼管の成分系に依存し、
Ａｒ、点近傍まで冷却するにしても冷却停止温度の設定
は鋼管の成分系に応じて変化させる必要がある。従って
、前方′の冷０］装置は任意の温度、例えば、Ａｒ、点
以下まで冷却したら直ちに冷却を停止できるよう構成す
ることが不可欠である。また、再加熱後の冷却に関して
いうと、この場合、強度・靭性等の管材質は冷却停止温
度に大きく依存し、この温度が一定しなければ安定した
材質の鋼管を製造することができない。逆に言えば、本
発明はこの冷却停止温度を目的に応じて任意に変えるこ
とにより種々の管材質を得ることを基本思想の一′〕と
するものである。従って、再加熱装置後方の冷却装置に
おいても、所定の温度まで冷却したら直ちに冷却を停止
するものとする。なお、強制冷却の方法どしてはエアー
吹きつけ、噴霧、水冷等が可能であるが、冷却所要時間
を短くし、かつ得られる管材質の幅を大きくするために
は水冷を用いることが望ましい。例えば、再加熱後の冷
却として水冷を採用した場合、冷却停止温度を低くすれ
ば焼入材に近い高強度が得られ、冷却停止温度を高くす
るに従い、空冷材に近い低強度が得られるなど幅広い材
質の鋼管をフレキシブルに製造することができる。

更に言えば、この再加熱装置前方または後方における冷
却設備は、鋼管の全長を同時に水冷し、冷却中の鋼管温
度を実測して所定の温度に達したところで冷却を停＋ｈ
するのが望ましい。

全長を同時に冷却しない搬送冷却方式では先述した如く
冷却停止温度の制御が困難であり、また、全長同時冷却
方式でも冷却中の温度実測をしない場合には計算により
定めた一定時間後冷却を停止する口とになり、鋼管表面
の酸化膜などにより実際の冷却速度が変化すると冷却停
止温度がばらつく結果になるからである。

このように所定の温度で冷却を停止するよう冷却装置を
構成する場合、冷却装置は、鋼管を回転しつつ、その全
長を同時に外周面のみから水冷し、かつ冷却中の鋼管温
度を内面より実測して所定の温度で冷却を停止できるよ
う構成するものとする。このように構成すると、管の回
転は管周方向の冷却の均一化と管の曲がり防止にも有効
である。

第２図は鋼管を回転しつつ、全長を外面から冷却する装
置の一例の配置図であり、第３図は第２図に示すＶＲ置
の原理を示す説明図である。

ｍ管の外面を冷却する場合は、スプレーノズルや噴霧に
よって行なう口ともできるが、急冷を主体とする場合に
は管の長手方向に沿い、その管頂上線上に苦状若しくは
膜状のラミナー流を流下させる方法を適用することが望
ましく、第２図ならびに第３図に示す例では、ラミナー
流による方法を採用している。

まず、第２図ならびに第３図において冷却対象となる鋼
管１を回転ロール２上に載置・支持し、口の回転ロール
２の回転によって鋼管１は軸中心に回転する。鋼管１の
上方には冷却水を収容した水槽３を配設し、水槽３の下
部にはスリットノズル４ｔｆ−設けられ、この水槽３と
スリットノズル４とから水冷装置を構成する。スリット
ノズル４は回転中の鋼管１の長手方向に沿い、その管頂
上線上に冷却水を謂状若しくは膜状のフラットラミナー
流として流下させるよう構成する。

また、鋼管１の管端からは、先端部において輻射光を採
集する金属筒５を挿入し、金属筒５の先端部、つまり、
１１１１潟部内に反射鏡若しくはプリズム６を設け、こ
のプリズム６等によって鋼管１の内壁面からの輻（ト）
光１ｆｆＩｉＵ折されて金属＠５の軸方向に受入れるよ
う構成し、口のように主として金属筒５から測温装置を
構成するが、測温装置は必ずしもこのように構成しなく
とも鋼管１の内壁面が測温できれば、何れにも構成でき
る。

また、金属筒５の内部には光ファイバー（図示せず）を
設け、この光ファイバーによってプリズム６等により屈
折させられた輻射光ｉが伝達され、光ファイバーを金属
筒５の後端において外部光ファイバーケーブル７に連続
的に接続する。

金属筒５の後端部は、冷却水供給口８から冷加水が導入
されて循環して冷却水排出口９から排出されるよう構成
されると共に、金属筒５の外周は先端部を除いて外筒１
１によって囲み、金属筒５の外周と外筒１１の内壁面と
の間に環状の空気通路１０を形成する。外筒１１の先端
には傘状に広がったノズル１２を形成し、このノズル１
２は空気通路１０に連通させ、外筒１１の後端には空気
導入管１３を接続する。また、金属筒５および外局１１
は鋼管１の外部から環状保持部１５によって支持し、支
持腕１Ｇを進退駆動装置（例えばエアシリンダ１７）の
ロッド１８に連結する。なお、支持腕１Ｇには鋼管１の
管端付近に冷却水が直接流下しないようにマスクするた
めのマスク板１９を連結することができる。

また、外部の光フアイバーケーブル１は半導体センサー
などを具える変換器２０に接続し、光を電気信号（例え
ば温度に比例した電圧）に変換する。この変換器２０と
しては、少なくとも３００〜９００℃程度の温度範囲内
で有効なものを用いることが望ましい。前記変換器２０
の出力側を記録計若しくはモニター２１に接続する一方
、インターフェースを介して制御用コンピュータ２２に
接続する。制御用コンピュータ２２により第３図に示す
冷却停止用のフラップ２３の動作を制御するため、通常
は、制御用コンピュータ２２からインターフェースを介
してフラップ作動用のサーボ機構付駆動装置へと接続す
る。また、口の冷却停止用のフラップ２３は第３図に示
すように（なお、第２図には図面の簡単化のために示し
ていない・）、水槽３のスリン！・ノズル４の下側に配
設し、支持軸２４を中心として回転自在に構成し、この
フラップ２３の位置によってスリットノズル４から流下
する冷却水が鋼管１の外周面にかけられて冷却する状態
（第３図で点線位置で示す。）と冷却水がかけられない
状態（第３図で実線位置で示す。）との間で切替えでき
るよう構成する。

また、上記構成の冷却装置においては、ロッド１８の矢
印に方向の進退によって金属筒５の先端部の測温部、外
筒１１および傘状ノズル１２が鋼管１の管端からその内
側へ挿入および離脱する。

そして、それらの部分を鋼管１内へ挿入した状態で空気
導入管１３に空気を吹込むごとによって、傘状ノズル１
２から矢印ｑで示すように空気を鋼管内側から管端へ向
は噴出させることができ、このようにすることによって
、管端から冷却水が侵入することを防止する。進退ロッ
ド１８を進出させて測温部を鋼管１内へ挿入した状態で
は、マスク板１９は鋼管管端の上方に位置する。従って
、このマスク板１９によって、管端に直接フラットラミ
ナー流が加わることが防止され、このことも管端からの
冷Ｗ水侵入を防止するに有効である。

一方、鋼管１の内壁面の温度は、その輻射光がプリズム
６等を介して金属筒５内に取入れられ、内部の光ファイ
バーおよび外部の光フアイバーケーブル７によって変換
器２０に伝達され、得られた電気信号が記録計若しくは
モニター２１に導かれて、！ｉｌ管１の内壁面温度が指
示または記録される。また、その電気信号は制御用コン
ピュータ２２へも送られて、例えば、検出温度が予め定
めた温度になった時にフラップ２３を動作させて冷却停
止を行なうよう制御する。

そこで、上記構成の冷ｒＡ装置において本発明によって
急冷開始後、ある温度に達した時点で冷却を停止させる
場合を説明すると、次の通りである。

まず、鋼管１が回転ロール２上の所定位置にセットされ
て回転が開始されるまでの間は、第３図におけるフラッ
プ２３は符号Ｐの実線位置にあって、スリットノズル４
からのフラットラミナー流を矢印Ｃに示すように逃がし
て、鋼管１の外周面に冷却水がかがらない。このときは
、進退ロッド１８も後退しており、進退ロッド１８が前
進し、金属筒５の先端部の測温部および傘状ノズル１２
が鋼管１内に挿入し、鋼管１の回転を開始すると、直ち
にフラップ２３を符号Ｏの点線位置に下げ、矢印ｄの如
＜鋼管１の外周面にフラットラミナー流がかかり、冷却
される。傘状ノズル１２からのエアー噴出およびマスク
板１９により管端から冷却水が侵入することを防止しつ
つ鋼管１の内壁面温度を測定し、所定の；８度に到達し
た時点で直ちにフラップ２３を実線位置ＰＬ：復帰させ
、冷却を停止する。

以上の手順は、所定の温度で冷却を停止させる場合につ
いて説明したが、比較的遅い冷部を行ないたい場合には
、冷却中にフラップ２３をＰＯ間で繰返し動作させ、断
続的に鋼管１に水をかければよい。この場合、冷却中の
鋼管１の内壁面温度を実測しているので、予め想定した
温度カーブと実測温度を比較し、フラップ２３の動作を
制御すれば、広い範囲にわたって冷却速度を制御するこ
とができる。Ｌ：の場合も所定の温度で冷却を停止でき
る。

なお、第２図に示した実施例における管端マスク用のマ
スク板１９は、傘状ノズル１２より矢印りの如くエアー
を噴則するだけで管内への水の侵入をかなり防止するこ
とができるので、必ずしも必要としない。しかしながら
、シームレス鋼管の圧延ライン中の冷却の場合には、鋼
管は管端部にひれを有し、そのままフラットラミナー流
を流下させると管端から５吊の水が流入する。従って、
この場合には図示の如く管端をマスク板１９によってマ
スクし、水を矢印ａの如く逃がす口とが望ましい。これ
により管端付近の冷却速度は遅くなるが、ひれを有する
管端付近は最終的に切り捨てられるため、回ら問題とは
ならない。

また、第２図では一方の管端付近の状況のみを示したが
、測温は鋼管１の両端から実施することもできる。両端
から行なう場合には、両位置での温度の平均値をとり、
これを制御に用いることも可能である。

また、一方の管端のみから測温する場合でも、反対側の
管端からの水の流入は防止する必要がある。その理由は
、一方の管端で矢印ｇの如くエアーを噴射すると、それ
に伴って管内に気流が生じ、反対側の管端での流入水が
増えたり、発生した水蒸気が運ばれてきて温度測定が不
正確となる可能性があるからである。これを防止するに
は、反対側の管端にも前記同様な傘状ノズル１２を挿入
してエアー噴出により水の流入を防ぐか、あるいは一方
から挿入した温度検出端の前方にもエアーを噴射する口
とが望ましい。

ちなみに、第２図ならびに第３図で示す冷却装置によっ
て強制的に冷却し、この冷却を所定の温度で停止させた
ところ、第４図に示す如き、鋼管内壁面実体温度の実測
記録が得られた。この測定には前述した如く光ファイバ
ーを利用した二色温度計を用い、ここでラミナー流の流
分、は鋼管長さ１１１１当り０．３１１１Ｖｌｌｉｎ、
鋼管サイズは外径１３９．７ｍｍ、肉厚１３．０ｍｍ、
　！＄１管加熱加熱温度２０℃で、鋼管回転速度はＧＯ
ｒｐｍであった。

すなわち、第４図において温度曲線のＡ点の約８５０℃
からラミナー流による水冷を開始し、０点の約０５０℃
で水冷を停止した。途中８点付近で変態発熱に伴う低い
山が現われているが、平均的には約９℃／ｓｅａのほぼ
直線的冷却が実現されていた。０点で水冷を停止し、そ
の後、鋼管内壁面温度は０点まで降下を続け、約５８０
℃で収斂したが、これは冷却停止時点において管壁内に
温度勾配が存在し、外面側で温度が低く内壁面側で温度
が高くなっているためであり、水冷停止後この温度差が
次第に小さくなり温度が平均化していく過程に対応して
いる。従って、０点のような収斂温度を目標として定め
る場合には、上記のような温度低下分を予め見込んだ上
で、その分高めの温度で水冷を停止する。しかしながら
、光種的な目標は冷却後の管材質そのものであり、ばら
つきの小さい所定の管材質を１！！ることであるから、
水冷停止温度と管材質の関係が予め判明していれば、０
点のような水冷停止温度を直接目標として定めることも
できる。

実施例 そこで、第１図に示す如く、鋼管圧延ラインに再カロ熱
装置を設けると共に、その前方および後方に冷Ｗ装置を
設けて、多目的の熱処理を行なう例を示すと、次の通り
である。

すなわち、第１図は本発明方法によって熱処理する装置
の一例の配置図であって、ここで、図中３０は素材ビレ
ッ［・を加熱する回転炉、３１はビレットを穿孔するた
めのピアサ−１３３はプラグミル、３４ａ、３４ｂは磨
管のためのり−ラー、３５ａ、３５ｂは再加熱装置３７
の前方に設けられた冷却装置、３Ｇａ、３６１）は必ず
しも必要としないが再加熱装置３７の補助加熱装置、３
７は再加熱装置、３８は最終的に管を定形化するための
サイザー、３９ａ、３９ｂは再加熱装置後方の冷却装置
、４０はこれら冷却装置３９ａ、３９ｔ］にて冷Ｗ停止
された鋼管をさらに室温付近まで空冷するためのクーリ
ングベッドである。

この熱処理ラインにおいて、とくに、前後の冷却装置３
５ａ、　３５ｂ、　３９ａ、３９ｂ１は第２図ならびに
第３図に示す如く構成し、その目的に応じて次に示す如
く熱処理を圧延ライン上で行なう。

（１）、オンライン焼ならし処理 圧延途中の鋼管を、前方の冷却装置３５ａ、’　３５ｂ
、により−ｑＡｒ、点以下の温度に強制冷却したのち、
再加熱装置３７にてＡＣ３以上に加熱し、ひき続きサイ
ザー３８で最終サイジング加工を行なった上で空冷する
。この場合、後方の冷却装置３９ａ、３９ｂによる冷却
は行なわない。

（２）、圧延終了後の制御冷却処理 通常の圧延終了直後の鋼管を、後方の冷却装置３９ａ、
３９１）により強制冷却し、所定の温度で冷却停止した
のち、以侵は空冷とする。口の場合、前方の冷却装置３
５ａ、３５ｂによる冷却は行なわない。また、再加熱装
置３１は、圧延中に温度低下しやすい薄肉の鋼管に対し
て、サイジングに必要な温度確保のため使用することが
できるが、厚肉の鋼管に対しては必ずしも使用しない。

先述した如く、水冷のような比較的速い冷却を用い、こ
の冷却停止温度を低くすれば焼入材に近い高強度が得ら
れ、逆に停止温度を高くすれば空冷材に近い低強度が得
られるうえに、冷却停止温度を適当な範囲に留めれば、
靭性改善の効果も得られるので、広範囲の材質を実現す
る口とができる。

（３）、オンライン焼ならしを含む圧延終了後の制御冷
却処理 圧延途中の鋼管を、前方の冷却袋＠３５ａ、３５ｂによ
り一旦Ａｒ、点以下の温度に強制冷却したのち、再加熱
装置３７にてＡｃ３点以上に加熱し、引続き、サイザー
３８によって最終サイジング加工を行なった上で、後方
の冷却袋＠３９ａ、　３９ｂにより強制冷却し、所定の
温度で冷却停止したのち、以後は空冷する。これは（１
）のオンライン焼ならし処理と（２）の圧延終了後の制
御冷却処理を結合したもので、結晶粒微細化による全体
的な靭性改善とともに、後方冷却による強度上界と一層
の靭性改善との組み合わせにより広範囲な材質を実現で
きる。

（４）、圧延途中での制御冷却処理 圧延途中の鋼管を前方の冷却装置３５ａ、３５ｂにより
任愈の温度まで強制冷却し、引き続き、サイザー３８で
最終のサイジング加工を行なった後空冷し、後方の冷却
装置３９ａ、３９ｂは使用しない。

再加熱装置３７は必ずしも使用しないが、サイジング前
の鋼管温度を均一化するため用いる場合もある。ただし
、その場合でも（１）の如（Ａｃ３点以上に加熱するの
ではなく、原則として前方冷却装置の冷却停止温度付近
で加熱するものとし、高くともへＣ，点を越えないよう
にする。

この処理は効果としては（２）の圧延終了後の制御冷部
処理に近い。ただし、圧延途中で冷却し、冷却停止俊さ
らにサイジング加工するので、（２）の場合に比べ一層
の強度上昇効果がある。

冷却停止温度またはその後の再加熱温度を比較的低くし
、温間にてサイジング加工すれば、小さな加工度で大き
な強度上昇効果を発揮することも可能である。

（５）、オンライン焼入焼もどし処理 圧延途中の鋼管を、前方の冷却袋＠３５ａ、３５ｂによ
り低温域まで急冷し、いわば焼入処理を行なったのち、
再加熱装置３７で焼もどし相当の加熱を施し、しかるの
ち、サイザー３８で最終のサイジング加工を行ない空冷
する。Ｃれは要するに圧延途中において直接焼入を行な
い、引き続き焼もどし処理をもオンラインにて実施する
口とに該当する。

（６）、オンラインでの２回焼入処理 圧延途中の鋼管を前方の冷却装置３５ａ、３５ｂにより
低温域まで急冷（１回目の焼入）したのち、再加熱ｇｉ
置３７にてＡｃ、点以上の温度に加熱し、引き続き、サ
イザー３８で最終サイジング加工を行なった上で、後方
の冷却装置３９ａ、３９ｂにより低温域まで急冷（２回
目の焼入）する。

この２回焼入処理が有効なのはとくに９％程度までのＮ
ｉを含有する低温用鋼管の場合でこれらは高靭化のため
、しばしば２回焼入および焼もどし処理を施されたのち
使用される。このような繰返し熱処理を従来の如く圧延
終了後すべて実施することは不経済であり、本発明であ
ると、２回の焼入をともにオンラインにて実施すること
ができるので、明らかに経済的効果は大きい。

なお、このような低温用鋼管の場合、高靭化のため、２
回目の焼入加熱温度をＡｃ＋〜ＡＣ３間の２相Ｉｔｉ温
度とすることが有効な場合があり、再加熱温度はこの点
も考慮して適切に選ぶ必要がある。

以上の通り、第１図に示す例においては、シームレス鋼
管の圧延ラインに再加熱装置を備えると共に、その前方
および後方に所定の温度まで鋼管を冷却できる冷却装置
を設け、これら冷ｍａｗのうちの少な（とも１つを用い
て圧延ライン上にて多目的の熱処理を行なう。ここで再
加熱装置の前方および後方に共に冷ＴＡ装置を設けると
、上記（１）〜（Ｇ）のすべての処理が可能である。し
かし、目的に応じては必ずしも前方ならびに後方に冷却
装置を設ける必要がない。例えば、前方の冷ＦＡｇ装置
しか設けない場合でも、前記（１）、（４）、（５）の
処理は可能であり、後方の冷却装置しか設けない場合で
も、冷却停止温度を変えることにより、鋼管に種々の材
質を付与する目的で使用できることに変りはない。

従って、本発明を実施する場合には、再加熱装置の前方
および後方のうちのいずれか一方に冷ｒＡ装置を設けて
も、本発明は実施できる。

また、第１図に示す圧延ラインにおいては、シームレス
鋼管の圧延ラインとして回転炉３０、ピアサ−３１、工
０ンゲータ−３２、プラグミル３３、サイザー３８等か
らなっているが、シームレス鋼管の圧延ライン自体には
これ以外にも種々のものがあり、本発明はこの例に限ら
れるものではない。要するに、本発明は再加熱装置の前
方および／または後方においてｕ４管を冷却し、その冷
却を所定の温度で停止することであって、この特徴が達
成されれば圧延ラインの種類やその配列等によって限定
されるものでない。

〈発明の効果〉 以上詳しく説明した通り、本発明はシームレス鋼管の圧
延ラインにおいて圧延途中の鋼管を加熱する再加熱装置
を配設し、この再加熱装置をはさんで前方若しくは後方
、または前方ならびに１ｕ方において、鋼管を強制的に
冷部しかつこの冷却を所定の温度で停止させる口とを特
徴とするものである。

従って、本発明によると、シームレス鋼管の圧延ライン
において％鋼管に種々の熱サイクルを与えることができ
、シームレス鋼管の種々の材質をオンラインにて経済的
かつ効率的につくり込む上で極めて有用である。また、
多目的にかつフレキシブルに使用できる特長がある。圧
延ライン全体の連続化・自動化の一１Ｍともなるもので
あり、産業上極めて画期的なものといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置を組込んだシームレス鋼
管の圧延ラインの配置図、第２図は本発明を実施する際
に使用する冷却装置の一例の配置図、第３図は第２図の
一部を拡大して側面から示す説明図、第４図は第２図お
よび第３図に示した冷却装置により鋼管を冷部し、途中
で冷却停止した場合の鋼管内壁面温度の実測例を示すグ
ラフである。 符号１・・・・・・鋼管　　　　２・・・・・・回転ロ
ール３・・・・・・水槽　　　　４・・・・・・スリッ
トノズル５・・・・・・金属筒　　　２３・・・・・・
フラップ３０・・・・・・回転炉　　３１・・・・・・
ピアサ−３２・・・・・・エロンゲータ− ３３・・・・・・プラグミル ３４ａ、３４ｂ・・・・・・リーラ− ３５ａ、　３５ｂ・・・・・・前方の冷却装置３Ｇａ、
３Ｇｂ・・・・・・補助加熱装置３７・・・・・・再加
熱炉　３８・・・・・・サイザー３Ｑａ、３９ｂ・・・
・・・１ｕ方の冷却装置４０・・・・・・クーリングベ
ッド 箪２図 第３図 １Ｎ４図 崎　藺　（Ｓｅｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）シームレス鋼管の圧延ラインにおいて圧延途中の鋼
   管を加熱する再加熱装置を配設し、この再加熱装置をは
   さんで前方若しくは後方、または前方ならびに後方にお
   いて、圧延中の鋼管を強制的に冷却しかつこの冷却を所
   定の温度で停止させることを特徴とするシームレス鋼管
   の圧延のオンラインにおける熱処理方法。 ２）シームレス鋼管の圧延ラインにおいて、圧延途中の
   鋼管を加熱する再加熱装置を配設する一方、この再加熱
   装置の前方若しくは後方、または前方ならびに後方にそ
   れぞれ冷却装置を設け、これら冷却装置に、鋼管を回転
   自在に支承する少なくとも一対の回転ロールと、この鋼
   管の全長にわたり外周面から冷却するよう、冷却水を供
   給する水冷装置と、この冷却中の鋼管を測温する測温装
   置と、所定の温度で前記冷却水の供給を遮断するフラツ
   プとを設けて成ることを特徴とするシームレス鋼管の圧
   延のオンラインにおける熱処理装置。