JPS6158528B2

JPS6158528B2 -

Info

Publication number: JPS6158528B2
Application number: JP7279678A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Akaha; Motoo Tsugawa; Tsutomu Sakami; Kenichi Myata
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1978-06-16
Filing date: 1978-06-16
Publication date: 1986-12-12
Also published as: JPS54163765A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は線材、棒鋼等の易屈曲性の材料（本
明細書では線材類という）の圧延における冷却法
に関する。

従来、一般にこの種の線材類においては、仕上
圧延機を出た時点で熱鋼を水冷し、後続の工程で
の取扱を容易にし、スケールの生成の抑制を図つ
ている。ところが、以下線材を例にとつて説明す
ると、たとえばステルモア式直接熱処理線材冷却
設備においては、水冷帯を60m/sといつた高速で
通過する。この場合、線材全体を冷却させようと
して、線材の進入前から高圧水を噴出させておく
と、線材自体が容易に屈曲しやすく、かつ高速で
進入するため、線材先端部が高圧水により振れ曲
り、水冷帯内においてトラブルが生じがちであつ
た。その結果、線材が進入した後に、高圧水の噴
射を開始する方法を余儀なくされていた。また、
後続の線材も、わずかな間隔をもつて続くため、
後続の線材のトラブルを防ぐためには、最初の線
材の末端が近づいた時点で、水の噴射を停止せね
ばならない。したがつて、各線材の先端部および
後端部は未水冷部となる。この未水冷部がある
と、材料の優れた機械的性質は望めない問題があ
つた。

この発明は、前記従来の問題点を一挙に解決し
たもので、中間圧延機または仕上圧延機前段にお
いて材料を水冷することによつて、材料の全長に
渡つて均質な、かつ良品質な材料例えば冷鍛用
非調質高張力線材、コンクリートパイル用非調
質高張力線材、高強度HiC線材、低強度鋼線
材等を製造することを目的とするものである。

以下この発明を図面に示す具体例によつて説明
する。第１図は、線材１の仕上圧延機２の前段
に、第一水冷帯３および第二水冷帯４を配設し、
第一水冷帯３において粗に冷却し、第二水冷帯４
においては精度よく所定の温度に冷却されるよう
にし、全体としてより精度のよい冷却制御が行な
われるようになしたものである。５は線材１を検
出するためのホトセル等からなる第一水冷帯３の
前に配された第一材料検出器、６は第二水冷帯４
前に配された第二材料検出器である。

第一水冷帯３には、冷却水の供給管７が配管さ
れ、この供給管は、一旦二系統に分岐し、再び合
流して噴出ノズル（図示せず）に連通している。
分岐管にはピストン弁８が取り付けられている。
第二水冷帯４には、冷却水の供給管９が配管さ
れ、この供給管９は、本管９ａおよび分岐管９ｂ
を有しており、冷却水が各噴出ノズルから吐出す
るようになつている。本管９ａには、流量調整弁
１０、流量検出器１１およびピストン弁１２が設
けられており、分岐管９ｂには副ピストン弁１３
が設けられている。

１４は仕上圧延機２の前段に配された材料温度
検出器で、この温度信号は記録計１５に記録され
るとともに、温度指示調節計１６へ入力され、さ
らに第一接点１７を介して流量指示調節計１８へ
入力される。一方、流量検出器１１による冷却水
の流量信号は、直接的に流量指示調節計１８へ、
または平均化回路１９および第二接点２０を介し
て流量指示調節計１８へ入力される。２１は制御
装置で、図示のように各機器の信号を取り込んで
制御信号を出力している。

このように構成された冷却設備において、線材
１が第一材料検出器５に到達すると、検出信号に
基いてタイマー（図示せず）が動作し、所定時間
後ピストン弁８が作動し、分岐管を介して一定流
量で冷却水が流れ、ピストン弁８のオンオフ制御
により、線材１の全長に渡つて水冷却が行なわれ
る。この場合、第一水冷帯３は、第二水冷帯４の
みでは長い水冷帯が必要となるとともに、温度分
布のばらつきにより縞が生じ、それに伴つて温度
制御に高級な制御装置が必要となることを防止す
るために設置するものであり、そのため材料をあ
る適当な温度まで下げ、線材類が第二冷却帯に到
つたときには、その線材類自体の熱伝導によつて
全体がほぼ均熱されればよく、この見地からすれ
ば冷却水を運転中は常時吐出させるようになし、
第一材料検出器５およびピストン弁８を省いても
よい。

第二水冷帯４においては、線材１が到達する前
においては、ピストン弁１２，１３ともに閉の状
態にあり、第二接点２０が入つており、冷却水は
開である流量調節弁１０を通つて一定量Ａ流れて
いる。線材１が第二材料検出器６へ到達すると、
タイマー（図示せず）が起動し、所定時間後第一
接点１７が入り、かつピストン弁１２および副ピ
ストン弁１３が作動し、その流路を開とする。そ
の結果、線材１の先端部は、副ピストン弁１３の
流量Ｂも加わつてＡ＋Ｂの流量で水冷却が行なわ
れる。この状態をたとえば２秒間継続して先端部
の冷却が終了したならば、第一接点１７に切替え
られ、副ピストン弁１３が閉とされ、第二水冷帯
４を通つた線材１の復熱完了場所に設置された材
料温度検出器１４からの指示温度と設定温度との
差を是正すべく、流量指示調節計１８が動作し、
流量制御を行い、線材１の温度制御を行う。この
温度制御は後端部が第二水冷帯に入るまで行なわ
れる。この第一接点１７に切替えられた、すなわ
ち線材１の胴部の調節弁１０による制御に切替え
られた直後の流量調節弁１０の制御特性（応答
性）を良くするために、当該線材１の前の線材の
胴部冷却に際しての冷却水の流量の平均値が平均
化回路１９によつて平均、記憶され、当該線材１
の冷却に際して予めセツトできるようになつてい
る。線材１の後端が第一材料検出器６またはそれ
以前の検出器（図示せず）に到達したオフ信号お
よびその信号に基いて起動したタイマーの信号に
より、第二接点２０に切替えられ、かつ副ピスト
ン弁１３が作動し流路を開とし、Ａ＋Ｂの量の冷
却水がノズルから噴射され、後端部の冷却がたと
えば２秒行なわれる。

なお、先端部および後端部以外の胴部の冷却
は、既設の仕上圧延機以降の冷却設備においてさ
らに冷却され、巻取時には線材１の全長に渡つて
一様な目標温度に冷却される。

第２図および第３図はそれぞれ第一水冷帯３お
よび第二水冷帯４での温度制御例を示したもので
ある。

第４図は態様を異にする例を示したもので、上
述例の第二水冷帯４の冷却設備と同様な冷却設備
が第一水冷帯３にも設けたものである。したがつ
て、本例では第一水冷帯３の冷却設備の符号をダ
ツシユ（′）を付すだけで番号を同一とした。

この設備において、冷却に際しては次の二通り
の方法がある。第一の方法としては、第一水冷帯
３において、線材１の先端部および後端部のみを
冷却する場合、第一材料検出器５による線材１の
先端検出信号およびタイマーによる所定時間後か
ら先端部の冷却をたとえば２秒行い、第一材料検
出器５による後端オフ信号により後端部の冷却を
約２秒行う。この場合、第二接点２０′が入り、
かつピストン弁１２′，１３′が開の状態とする。
第二水冷帯４においては、前例の第二水冷帯と同
様な温度制御を行う。

第二の方法は、前例の第二水冷帯の冷却温度制
御方式と同様な方法を、この第一水冷帯３および
第二水冷帯４に採用するものである。

これらの後者の方法によれば、前者の方法（第
１図示）に比して、さらに確実に目標温度に冷却
できる制御を行うことができる。この温度制御例
を第５図に示した。

なお、この発明に係る冷却法は、中間圧延機の
前段において用いてもよいことは勿論である。そ
してこの発明法は特に前述の〜の線材の製造
に当り効果的である。

以上の通り、この発明は、圧延機の前段におい
て線材類を冷却するものであるから、従来のよう
に先端部および後端部の未水冷却がなくなり、そ
の結果全長に渡つて均質な機械的性質のばらつき
がない製品を得ることができる。したがつて、周
知のステルモア法等の直接熱処理線材冷却法と組
合せた場合、鉛パテンテイング処理材に相当する
品質の製品を得ることができる利点があり、その
実用的価値はきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の冷却法の一例を示す系統
図、第２図および第３図はそれぞれ第一および第
二水冷帯における温度制御例を示す図、第４図は
態様を異にする冷却法の系統図、第５図はその温
度制御例を示す図である。１……線材、２……圧延機、３……第一水冷
帯、４……第二水冷帯、５，６……材料検出器、
８……ピストン弁、１０……流量調整弁、１１…
…流量検出器、１２……ピストン弁、１３……副
ピストン弁、１４……材料温度検出器、１５……
記録計、１６……温度指示調節計、１８……流量
指示調節計、１９……平均化回路、２１……制御
装置。

Claims

【特許請求の範囲】１線材類の圧延設備の中間圧延機または仕上圧
延機前段において、それら圧延機から遠い位置に
ある第一冷却帯で粗冷却を行ない、それら圧延機
に近い位置にある第二冷却帯での精冷却では線材
類の胴部の冷却を前回通過した線材類の胴部の平
均冷却度に沿つた通常の制御冷却を行なうととも
に先端部および後端部の冷却を胴部の冷却に加重
した強冷却を行ない更に仕上圧延機以降の冷却設
備において、前記先端部および後端部以外の胴部
の冷却を行なうことを特徴とする線材類の圧延に
おける冷却法。２前記第一冷却帯での粗冷却は、線材類の先端
部および後端部のみを冷却するものであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の線材類
の圧延における冷却法。３前記第一冷却帯での粗冷却は、線材類の全長
にわたつて冷却するものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の線材類の圧延にお
ける冷却法。４前記第二冷却帯での精冷却における線材類の
胴部の通常制御冷却は、第二冷却帯での冷却後の
線材類の温度を検出し、その検出温度をフイード
バツクしこれを加味して制御冷却するものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
線材類の圧延における冷却法。５前記第一冷却帯での粗冷却は、第一冷却帯で
の冷却後の線材類の温度を検出し、その検出温度
をフイードバツクして制御冷却するものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の線
材類の圧延における冷却法。