棒鋼の熱処理方法および急冷装置
【課題】所定の温度域に加熱され、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼を、水冷などにより均一に急冷でき、且つ曲がりを低減できる棒鋼の熱処理方法および急冷装置を提供する。
【解決手段】断面が円形の棒鋼Ｍを所定の温度帯に加熱する加熱工程と、かかる加熱された棒鋼Ｍを急冷する急冷工程と、を備え、かかる急冷工程は、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼Ｍを、これらが載置された架台２と共に、水槽（液槽）１０内の水（冷却液）Ｗが上記棒鋼Ｍの径方向に沿って流動しつつ循環している水槽１０内で複数回にわたり昇降させるものである、棒鋼の熱処理方法。
【解決手段】断面が円形の棒鋼Ｍを所定の温度帯に加熱する加熱工程と、かかる加熱された棒鋼Ｍを急冷する急冷工程と、を備え、かかる急冷工程は、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼Ｍを、これらが載置された架台２と共に、水槽（液槽）１０内の水（冷却液）Ｗが上記棒鋼Ｍの径方向に沿って流動しつつ循環している水槽１０内で複数回にわたり昇降させるものである、棒鋼の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向が長尺で且つ水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼を、径方向への曲がりを抑制しつつ熱処理する方法、および該熱処理に用いる棒鋼の急冷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼などからなり、直径が約３０〜５０ｍｍで全長が約５〜６ｍ（メートル）の棒鋼は、熱間圧延された後、所要の特性を与えるため、溶体化処理あるいは焼入れなどの熱処理を施される。例えば、オーステナイト系ステンレス鋼の溶体化処理は、複数の並列した棒鋼を熱処理炉内で約１０８０℃に加熱・保持した後、水中に浸漬して急冷することで行われている。この水冷において、長尺な棒鋼が均一に冷却されないと、軸方向の中間部が径方向に偏倚する曲がりが発生する。係る曲がりを矯正するには、矯正工程が必要となり、生産性が低下する、という問題があった。
【０００３】
長尺な棒鋼を均一に冷却するため、断面が樋形状の載置台を上下左右方向に揺動させ、係る載置台の内側に単数または複数の長尺材を載置して放冷する長尺材の冷却方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この冷却方法では、水冷などの急冷を伴う熱処理には、適用できない、という問題があった。
更に、軸方向に沿って供給される長尺な１本の棒鋼・線材を、雄嵌合要素の誘導孔から隣接する水冷管中に送給し、上記雄嵌合要素の外周側に沿って螺旋状に放水される冷却水を上記棒鋼の外周面に円環状にして噴射する棒鋼・線材の水冷方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この冷却方法では、並列した複数の棒鋼に水冷などの急冷を同時に施せない、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４５２３５号公報（第１〜８頁、図１〜７）
【特許文献２】特開平５−１１５９１４号公報（第１〜８頁、図１〜８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、所定の温度域に加熱され、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼を、水冷などにより均一に急冷でき、且つ曲がりを低減できる棒鋼の熱処理方法および急冷装置を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、複数の棒鋼を急冷すべき液槽内の流動するする冷却液中で繰り返し昇降する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明による棒鋼の熱処理方法（請求項１）は、断面が円形または角形の棒鋼を所定の温度帯に加熱する加熱工程と、この加熱された棒鋼を急冷する急冷工程と、を備え、かかる急冷工程は、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼を、槽内の冷却液が流動しつつ循環している液槽内で複数回にわたり昇降させるものである、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、所定の温度帯に加熱された複数の前記棒鋼は、冷却液が流動しつつ循環している液槽内において、複数回にわたり昇降されるため、流動する冷却液と接触することで、高い熱交換効率を伴いつつ全体をほぼ均一にして冷却される。その結果、温度分布のバラツキによる径方向へ偏倚する曲がりを可及的に抑制できる。従って、熱処理後の矯正工程をなくすか、極く僅かに低減できるため、生産性の向上、および生産コストの低減に寄与することが可能となる。
【０００８】
尚、前記棒鋼は、ステンレス鋼や各種の合金鋼などからなり、軸方向の長さが約５〜７ｍ（メートル）で、且つ直径が約３０〜６０ｍｍの円形断面、あるいは一辺が約３０〜５０ｍｍの角形断面のものである。
また、前記棒鋼の断面における角形には、正方形で且つ各コーナーにアール(Ｒ)を付けた断面も含まれる。
更に、前記複数の棒鋼には、個々の軸方向が並列とされた複数の棒鋼を１組の棒鋼群とし、２組以上の棒鋼群を、ぞれらの軸方向が互いに平行となり且つ直列状に配置した形態も含まれる。
また、前記所定温度帯とは、鋼種に応じて選定されるが、８５０〜１１００℃の範囲である。
更に、前記液槽には、例えば、水槽または油槽が含まれ、前記冷却液には、例えば、水または油が含まれる。
また、液槽内における前記冷却液の流動は、次述する横向きの円形状、長円形状、あるいは楕円形状の流れて循環する形態のほか、対向する一方の側壁から他方の側壁に向かって当該液槽内の冷却液がほぼ平行に流れるタイプも含まれる。
加えて、前記熱処理には、溶体化処理のほか、焼入れなども含まれる。
【０００９】
また、本発明には、前記液槽内の冷却液は、当該液槽内において、前記複数の棒鋼の軸方向を回転中心とした円形状あるいは楕円形状に流動しつつ循環している、棒鋼の熱処理方法（請求項２）も含まれる。
これによれば、液槽内の前記冷却液は、先ず、複数の棒鋼の下側をそれらの径方向に沿って流動し、次いで、複数の棒鋼の一側方を上向きに流れた後、複数の棒鋼の上側をそれらの径方向に沿って流動・循環する、という横向きの円形状、長円形状、あるいは楕円形状にして流れる。その結果、上記複数の棒鋼は、ほぼ全表面で冷却液と接触することで、高い熱交換率により全表面を一層均一に冷却されるため、温度分布のバラツキによる径方向へ偏倚する曲がりを可及的に抑制することができる。
尚、液槽内において、複数の棒鋼の上側をそれらの径方向に沿って流動した冷却液の一部は、当該液槽における一辺の側壁の上端に形成された溢流部をオーバーフローして外部に送られるため、該オーバーフローする際の冷却液の温度を管理することで、棒鋼の温度管理を容易且つ確実に行うことが可能となる。
また、前記冷却液の循環する方向は、一定とせず、水平方向において時計回りと半時計回りとを交互に行う逆流可能としても良い。
【００１０】
一方、本発明による棒鋼の急冷装置（請求項３）は、前記熱処理方法の急冷工程で使用する複数の棒鋼を急冷する装置であって、前記複数の棒鋼を支持し且つこれらとほぼ直交する回転軸を有する複数のローラを取り付けた架台と、かかる架台を液槽の上方とこれらの液槽内との間で昇降させる昇降手段と、上記液槽内における１つの側壁付近に配置したポンプまたはファンと、を含む、ことを特徴とする。
【００１１】
これによれば、所定の温度帯に加熱した複数の前記棒鋼を、冷却液が流動・循環する液槽内において、複数回にわたり昇降させるため、流動する冷却液と接触することで、高い熱交換率により全表面をほぼ均一にして冷却できる。そのため、温度分布のバラツキによる径方向へ偏倚する棒鋼の曲がりを可及的に抑制できる。
尚、前記架台および液槽（水槽あるいは油槽など）は、熱処理炉の搬出口に隣接ないし近接して位置する、棒鋼の急冷装置としても良い。
また、前記昇降手段には、チェーンとこれを巻き付け・巻き返すスプロケット（鎖歯車）、ワイヤロープとこれを巻き付け・巻き返すドラム、エアーあるいは油などの流体圧シリンダ、ラックとこれに噛み合うピニオンなどが含まれる。
更に、前記ポンプは、液槽の側壁の外側に配置し、該側壁を吐出管が貫通する形態のほか、冷却液中の側壁付近に配置する水中ポンプのような形態でも良い。
【００１２】
また、本発明には、前記昇降手段は、液槽の上方に上昇した前記架台と共に、当該液槽の上方とこれらの側方との間で横行する搬送車に取り付けられている、棒鋼の急冷装置（請求項４）も含まれる。
これによれば、急冷工程を経た複数の棒鋼を前記架台と共に、前記昇降手段によって液槽の上方に上昇させた後、上記搬送車により液槽の横（水平）方向に搬送すると共に、上記昇降手段によって所要のレベルに下降することができる。従って、急冷工程後の検査工程への搬送ラインのローラ上などに、複数の上記棒鋼を迅速且つ確実に送給できるため、熱処理を含む生産性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による棒鋼の急冷装置の概略を示す垂直断面図。
【図２】棒鋼が架台上に搬送された状態の上記急冷装置の概略を示す垂直断面図。
【図３】上記架台を水槽内に下降させた状態の上記急冷装置の概略を示す垂直断面図。
【図４】図３中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った視覚で拡大した垂直断面図。
【図５】図４とは異なる状態の水槽内における棒鋼および水流を示す概略図。
【図６】図４，５は異なる状態の水槽内における棒鋼および水流を示す概略図。
【図７】上記水槽内における断面角形の棒鋼および水流を示す概略図。
【図８】急冷工程後の作用を示す前記急冷装置を示す概略図。
【図９】異なる形態の急冷装置の概略を示す垂直断面図。
【図１０】更に異なる形態の急冷装置の概略を示す垂直断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による一形態の棒鋼の急冷装置１の概略を示す垂直断面図である。
上記棒鋼の急冷装置１は、図１に示すように、熱処理炉Ｆで所定の温度帯に加熱された複数の棒鋼（Ｍ）を支持する水平な架台２と、熱処理炉Ｆの出口側の扉ｄに隣接し、且つ上記架台２が浸漬される水槽（液槽）１０と、架台２を昇降するチェーンｃ３，ｃ４およびスプロケット７からなる昇降手段とを備えている。
上記加熱炉Ｆは、全体がほぼトンネル形状で、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼（Ｍ）を搬送する複数のローラｒを炉底の付近に有し、その出口側には、昇降により開閉可能な扉ｄが取り付けられている。
尚、複数の棒鋼は、互いに隣接し且つ離散しないように、搬送方向と直交する方向の複数本のワイヤ（図示せず）によって縛られている。
【００１５】
また、図１に示すように、上記架台２は、平面視がほぼ長方形を呈する枠体で、その上面に複数の棒鋼（Ｍ）を支持する互いに平行な複数のローラｒを図１の前後方向（棒鋼の軸方向と直交する方向）に沿って有する。該架台２における一方の長辺に沿って、各ローラｒの軸端に固定されたスプロケットｓに掛け渡したチェーンｃ１が掛け渡され、その一端（図１で右端）のスプロケットｓと、架台２から立設する支持台３の上に取り付けたモータｍ１の回転軸に固定したスプロケットｓとの間には、駆動用のチェーンｃ２が掛け渡されている。即ち、モータｍ１を駆動すると、チェーンｃ２，ｃ１を介して、各ローラｒが同様に回転する。
尚、上記支持台３の上端部は、架台２を下降させた際に、水槽１０内の水（冷却水）Ｗ中に沈み込まない高さに予め設定されている。
更に、水槽１０は、平面視がほぼ長方形で、且つ架台２が浸漬可能なサイズの面積を有し、内側に水（冷却水）Ｗが約１．５〜１．８ｍ（メートル）の深さ充填されており、図１の右側と手前側とには、二つの側壁１１が直角に立設し、図１の奥側には、後述する溢流部１３を上端に有する側壁１２が立設している。
尚、上記架台２と水槽１０は、図１の左右方向が長辺となるほぼ長方形である。
【００１６】
前記水槽１０の周囲には、複数の支柱１８が図１の前後方向に沿って立設しており、かかる支柱１８と、それらの上端に水平に架設した梁１９とからなる鉄骨製の構造体１７が構成されている。図１で左右の梁１９ごとの上面に沿って敷設したレール２０，２０上には、搬送車５が走行可能に支持されている。
上記搬送車５の四隅には、モータｍ２により上記レール２０上を転動する車輪（図示せず）を内設する４個の台車６が取り付けられている。該搬送車５も、平面視がほぼ長方形を呈し、その上面には、モータｍ３と、該モータｍ３によりギア列を介して回転し、図１中で前後に重複している複数（４個）のスプロケット７と、複数（４個）の中継用スプロケット８，９とが配設されている。
図１に示すように、前記架台２における一対の長辺には、それぞれ２本ずつ合計４本の支持柱４が立設し、それらの上端ごとに一端が固定されたチェーンｃ３，ｃ４は、中継用のスプロケット８，９を介して、個別に巻き返し・巻き付けるための専用のスプロケット７に他端が固定されている。即ち、モータｍ３を駆動し、複数のスプロケット７を回転することで、これらの周面の歯列に個別に巻き付けられ、あるいは巻き返されて昇降するチェーンｃ３，ｃ４を介して、前記架台２を昇降させることができる。
【００１７】
ここで、前記急冷装置１を用いた本発明による棒鋼の熱処理方法を説明する。
予め、オーステナイト系ステンレス鋼からなる複数の棒鋼Ｍを、熱処理炉Ｆ内で約１０８０℃×１時間にわたり加熱・保持する（加熱工程）。該加熱された複数の棒鋼Ｍは、図２中の水平の矢印で示すように、後端側の扉ｄを上昇させて、該熱処理炉Ｆの搬出口を開口し、複数本のワイヤに縛られ且つ水平方向に沿って個々の軸方向が並列した上記複数の棒鋼Ｍを、上記炉Ｆ側のローラｒから、所定の高さで待機している架台２側の回転する複数のローラｒ上に移動する。
尚、複数の棒鋼Ｍは、その軸方向が図２の左右方向に沿っており、且つ図２の前後方向に沿って並列している。また、上記扉ｄは、この直後に下降して熱処理炉Ｆの搬出口を閉鎖し、次の加熱工程に活用される。
次に、搬送車５上のモータｍ３を駆動し、複数のスプロケット７を回転して、これらに巻き付いていたチェーンｃ３，ｃ４を巻き返すことにより、該チェーンｃ３，ｃ４を介して、複数の棒鋼Ｍと共に架台２を下降させる。その結果、図３に示すように、複数の棒鋼Ｍは、架台２と共に水槽１０の水Ｗ中に下降する。
【００１８】
図４は、図３中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った拡大垂直断面図である。
図４に示すように、水槽１０における右側の側壁１２の高さは、左側の前記側壁１１よりも低く、該側壁１２の上端には、斜め外側に傾斜した溢流部１３が付設されている。この溢流部１３の下方には、樋１６が図４の前後方向に沿ってほぼ水平に配置されている。また、側壁１２の下方の外側には、該側壁１２を貫通する吐出管１４と給水源（図示せず）に連通する給水管１５との間に接続したポンプＰが配置されている。尚、給水管１５およびポンプＰを経て、吐出管１４から水槽１０中に吐出される水Ｗの温度は、予め２０℃以下（例えば、約１６℃）に冷却されている。
図４中の灰色の矢印で示すように、吐出管１４から水槽１０中に吐出された水Ｗは、架台２上に支持された複数の棒鋼Ｍの下側をそれらの径方向に沿って流動する流動水ｆｗとなり、側壁１２と対向する側壁１１の直前で上記複数の棒鋼Ｍの側方を上向きに流れ（ｆｗ）た後、当該複数の棒鋼Ｍの上側をそれらの径方向に沿って流動する流動水ｆｗとなる。即ち、水Ｗは、複数の棒鋼Ｍを囲むように、水槽１０内を横向きの長円形状あるいは楕円形状に循環して流動（ｆｗ）する。
【００１９】
図４に示すように、複数の棒鋼Ｍの上側を流れた流動水ｆｗの一部は、溢流部１３からオーパフローする溢流水ｏｆｗとなって樋１６内に流れ込んだ後、冷却手段を含む前記給水源に送水され、２０℃以下に冷却された後、前記給水管１５からポンプ１５を経て、再び水槽１０内に還流する。即ち、水槽１０内の水Ｗは、複数の棒鋼Ｍを急冷しつつ、水槽１０の内外にても循環しており、この間において、昇温と降温とを繰り返している。
次いで、前記モータｍ３を駆動し、チェーンｃ３，ｃ４を介して、図５に示すように、水槽１０の水Ｗ中で架台２と共に複数の棒鋼Ｍを更に下降させる。この際、架台２上の前記ローラｒを回転させる前記モータｍ１と、これを載せた支持台３の上端部とは、水Ｗの水面よりも高いに保たれている。
【００２０】
引き続いて、前記モータｍ３を逆方向に駆動し、チェーンｃ３，ｃ４を介して、図６に示すように、水槽１０の水Ｗ中で架台２と共に複数の棒鋼Ｍを水面の直下付近まで上昇させる。該上昇時と前記下降時との垂直方向のストローク（高さ）は、約６００〜９００ｍｍ（例えば、８００ｍｍ）であり、一回の上昇および下降に要するサイクル時間は、約８〜１２秒（例えば、約１０秒）である。
更に、前記モータｍ３の正転および逆転を交互に複数回おこなって、図５に示す下降と図６に示す上昇とを複数回にわたり交互に行う。この間において、架台２ローラｒ上に位置する複数の棒鋼Ｍは、それらの下側および上側を径方向に沿って流れる水Ｗの流動水ｆｗに対し、上下（垂直方向）に沿って移動しつつ接触することで、その全表面において、水Ｗとの間で高い熱交換を均一に受けている。
【００２１】
その結果、複数の上記棒鋼Ｍは、前記加熱炉Ｆで加熱された約１０８０℃の高温状態から数１０℃（例えば、１０〜４０℃）の常温域に急速且つ均一に冷却される（急冷工程）。
因みに、ＳＵＳ３１６Ｌからなり、長さ６ｍ×直径４６ｍｍである複数の棒鋼Ｍを前記急冷工程によって上下動しつつ急冷した場合、径方向へ偏倚する曲がり量は、複数の棒鋼Ｍを上下動しない場合の曲がり量よりも、１０％以上（１５〜２０％）低減できた。これにより、従来行っていた矯正工程が省略可能となった。
尚、前記のように、棒鋼Ｍを急速且つ均一に冷却し、且つ曲がり量を低減するためには、ポンプＰから水槽１０内に給水する水Ｗの温度を２０℃以下に保つと共に、水槽１０からオーバーフローする溢流水ｏｆｗの温度を３０℃以下に保つように、急冷工程における水Ｗの温度を管理することが肝要である。
【００２２】
図７は、断面が角形である複数の棒鋼Ｍ′の急冷工程を示す概略図である。
上記棒鋼Ｍ′は、一辺が約４０ｍｍで且つ断面がほぼ正方形を呈し、各コーナーにアール（Ｒ）が付いている。そのため、前記熱処理炉Ｆおよび架台２のローラｒ上において、水平方向に沿って個々の軸方向が並列しているが、個々の棒鋼Ｍ′は、転動しにくいため、前記のようにワイヤで縛ることなく、互いの間に隙間を置いて並列している。かかる複数の棒鋼Ｍ′についても、前記加熱工程および急冷装置１を用いる前記急冷工程を断面が円形の前記棒鋼Ｍと同様にして行うことができる。
【００２３】
前記急冷工程を終えた複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）は、図８中の矢印で示すように、前記モータｍ３を駆動し、チェーンｃ３，ｃ４を介して、架台２と共に、水槽１０からその上方に引き上げられ、更に、搬送車５の前記モータｍ２を駆動し、該搬送車５をレール２０上に沿って走行させることで、架台２と共に水槽１０の側方に横行する。そして、水槽１０の側方に位置し、図８の前後方向に沿った搬送ライン３０の真上に達すると、前記モータｍ３を駆動して、複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）を搬送ライン３０のローラｒ，ｒ上に移送する。移送された複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）は、搬送ライン３０によって、次の検査工程などに送られる。
一方、空となった架台２は、再び前記加熱炉Ｆの搬出口側に戻され、次に急冷すべき複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）を支持するために、待機状態とされる。
【００２４】
以上のような前記急冷装置１を用いる棒鋼Ｍ（Ｍ′）の熱処理方法によれば、加熱炉Ｆで所定の温度帯に加熱された複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）は、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した姿勢で架台２上に移動し、該架台２と共に、水槽１０の水Ｗ中で上昇および下降を複数回にわたり繰り返えす。この間において、複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）は、これらの径方向に沿って下側および上側を循環して流れる水Ｗの流動水ｆｗに接触するため、高い熱交換率により冷却されるこによって、全表面が均一に急冷される。従って、径方向へ偏倚する曲がり量を確実に低減できるので、従来行われていた曲がりを矯正するための矯正工程をなくすか、極く僅かの矯正量に低減できるため、生産性を向上させることも可能となる。
尚、前記ポンプＰに替えて、水槽１０における前記側壁１２付近の水Ｗ中に、水中ポンプを配置したり、あるいは、同様な位置に軸流ファンまたはシロッコファンを配置するようにしても良い。
【００２５】
図９は、異なる形態の急冷装置１ａの概略を示す垂直断面図である。
上記急冷装置１ａは、図９に示すように、前記同様の架台２および搬送車５などを備えている。かかる急冷装置１ａが前記急冷装置１と相違する部分は、架台２から立設する４本の支持柱４の上端に、ラック２２を垂直に取り付け且つこれらが搬送車５を垂直に貫通すると共に、該搬送車５の上に取り付けた４個のピニオン（ギア）２４と個別に噛み合わせようにしたことである。各ピニオン２４は、減速ギア列を介してモータ（何れも図示せず）により回転する。これに伴って、各ラック２２を昇降を繰り返すことにより、昇降される架台２上に位置する複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）を前記同様に均一に急冷することが可能である。
【００２６】
図１０は、更に異なる形態の急冷装置１ｂの概略を示す垂直断面図である。
上記急冷装置１ｂも、図１０に示すように、前記同様の架台２および搬送車５などを備えており、前記急冷装置１と相違する部分は、架台２から立設する４本の支持柱４の上端と、搬送車５に垂直に貫通して取り付けた４個の油圧シリンダ２６のピストンロッド２８とを、個別に連結したことである。上記油圧シリンダ２６は、搬送車５上に配置した油タンク（図示せず）との間で、高圧油の供給および排出を行って、ピストンロッド２８の昇降を繰り返すことにより、架台２上に位置する複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）を前記同様に均一に急冷することが可能である。
尚、上記油圧シリンダ２６に替えて、エアーシリンダや水圧シリンダを用いた形態としても良い。
【００２７】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、本発明の対象となる熱処理には、焼き入れや、その他の加熱後に急冷する各種の熱処理も含まれる。
また、急冷工程で用いる液槽を油槽とし、且つ冷却液を油としても良い。
更に、架台を液槽の上方と液槽内との間で昇降させる昇降手段は、架台側に一端を固定した複数のワイヤーロープと、これらの他端側を搬送車上で巻き取り・巻き返す複数のドラムとの組み合わせの形態、あるいは、複数組のパンタグラフ機構からなる形態としても良い。
加えて、液槽内で流動する冷却液を流す方向は、複数の棒鋼が比較的短い場合には、架台上に位置する複数の棒鋼の軸方向にほぼ沿った方向であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、加熱された直後に急冷される長尺な複数の棒鋼を、並列させた姿勢において均一に急冷して、所要の熱処理を施せると共に、曲がりの発生を低減できるため、熱間圧延後の棒鋼に施す熱処理を効率良く行うことに貢献できる。
【符号の説明】
【００２９】
１，１ａ，１ｂ…急冷装置
２…………………架台
５…………………搬送車
７…………………スプロケット（昇降手段）
１０………………水槽（液槽）
１２………………側壁
ｒ…………………ローラ
Ｍ，Ｍ′……………棒鋼
Ｗ…………………水（冷却液）
ｃ３，ｃ４………チェーン（昇降手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向が長尺で且つ水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼を、径方向への曲がりを抑制しつつ熱処理する方法、および該熱処理に用いる棒鋼の急冷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼などからなり、直径が約３０〜５０ｍｍで全長が約５〜６ｍ（メートル）の棒鋼は、熱間圧延された後、所要の特性を与えるため、溶体化処理あるいは焼入れなどの熱処理を施される。例えば、オーステナイト系ステンレス鋼の溶体化処理は、複数の並列した棒鋼を熱処理炉内で約１０８０℃に加熱・保持した後、水中に浸漬して急冷することで行われている。この水冷において、長尺な棒鋼が均一に冷却されないと、軸方向の中間部が径方向に偏倚する曲がりが発生する。係る曲がりを矯正するには、矯正工程が必要となり、生産性が低下する、という問題があった。
【０００３】
長尺な棒鋼を均一に冷却するため、断面が樋形状の載置台を上下左右方向に揺動させ、係る載置台の内側に単数または複数の長尺材を載置して放冷する長尺材の冷却方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この冷却方法では、水冷などの急冷を伴う熱処理には、適用できない、という問題があった。
更に、軸方向に沿って供給される長尺な１本の棒鋼・線材を、雄嵌合要素の誘導孔から隣接する水冷管中に送給し、上記雄嵌合要素の外周側に沿って螺旋状に放水される冷却水を上記棒鋼の外周面に円環状にして噴射する棒鋼・線材の水冷方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この冷却方法では、並列した複数の棒鋼に水冷などの急冷を同時に施せない、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４５２３５号公報（第１〜８頁、図１〜７）
【特許文献２】特開平５−１１５９１４号公報（第１〜８頁、図１〜８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、所定の温度域に加熱され、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼を、水冷などにより均一に急冷でき、且つ曲がりを低減できる棒鋼の熱処理方法および急冷装置を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、複数の棒鋼を急冷すべき液槽内の流動するする冷却液中で繰り返し昇降する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明による棒鋼の熱処理方法（請求項１）は、断面が円形または角形の棒鋼を所定の温度帯に加熱する加熱工程と、この加熱された棒鋼を急冷する急冷工程と、を備え、かかる急冷工程は、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼を、槽内の冷却液が流動しつつ循環している液槽内で複数回にわたり昇降させるものである、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、所定の温度帯に加熱された複数の前記棒鋼は、冷却液が流動しつつ循環している液槽内において、複数回にわたり昇降されるため、流動する冷却液と接触することで、高い熱交換効率を伴いつつ全体をほぼ均一にして冷却される。その結果、温度分布のバラツキによる径方向へ偏倚する曲がりを可及的に抑制できる。従って、熱処理後の矯正工程をなくすか、極く僅かに低減できるため、生産性の向上、および生産コストの低減に寄与することが可能となる。
【０００８】
尚、前記棒鋼は、ステンレス鋼や各種の合金鋼などからなり、軸方向の長さが約５〜７ｍ（メートル）で、且つ直径が約３０〜６０ｍｍの円形断面、あるいは一辺が約３０〜５０ｍｍの角形断面のものである。
また、前記棒鋼の断面における角形には、正方形で且つ各コーナーにアール(Ｒ)を付けた断面も含まれる。
更に、前記複数の棒鋼には、個々の軸方向が並列とされた複数の棒鋼を１組の棒鋼群とし、２組以上の棒鋼群を、ぞれらの軸方向が互いに平行となり且つ直列状に配置した形態も含まれる。
また、前記所定温度帯とは、鋼種に応じて選定されるが、８５０〜１１００℃の範囲である。
更に、前記液槽には、例えば、水槽または油槽が含まれ、前記冷却液には、例えば、水または油が含まれる。
また、液槽内における前記冷却液の流動は、次述する横向きの円形状、長円形状、あるいは楕円形状の流れて循環する形態のほか、対向する一方の側壁から他方の側壁に向かって当該液槽内の冷却液がほぼ平行に流れるタイプも含まれる。
加えて、前記熱処理には、溶体化処理のほか、焼入れなども含まれる。
【０００９】
また、本発明には、前記液槽内の冷却液は、当該液槽内において、前記複数の棒鋼の軸方向を回転中心とした円形状あるいは楕円形状に流動しつつ循環している、棒鋼の熱処理方法（請求項２）も含まれる。
これによれば、液槽内の前記冷却液は、先ず、複数の棒鋼の下側をそれらの径方向に沿って流動し、次いで、複数の棒鋼の一側方を上向きに流れた後、複数の棒鋼の上側をそれらの径方向に沿って流動・循環する、という横向きの円形状、長円形状、あるいは楕円形状にして流れる。その結果、上記複数の棒鋼は、ほぼ全表面で冷却液と接触することで、高い熱交換率により全表面を一層均一に冷却されるため、温度分布のバラツキによる径方向へ偏倚する曲がりを可及的に抑制することができる。
尚、液槽内において、複数の棒鋼の上側をそれらの径方向に沿って流動した冷却液の一部は、当該液槽における一辺の側壁の上端に形成された溢流部をオーバーフローして外部に送られるため、該オーバーフローする際の冷却液の温度を管理することで、棒鋼の温度管理を容易且つ確実に行うことが可能となる。
また、前記冷却液の循環する方向は、一定とせず、水平方向において時計回りと半時計回りとを交互に行う逆流可能としても良い。
【００１０】
一方、本発明による棒鋼の急冷装置（請求項３）は、前記熱処理方法の急冷工程で使用する複数の棒鋼を急冷する装置であって、前記複数の棒鋼を支持し且つこれらとほぼ直交する回転軸を有する複数のローラを取り付けた架台と、かかる架台を液槽の上方とこれらの液槽内との間で昇降させる昇降手段と、上記液槽内における１つの側壁付近に配置したポンプまたはファンと、を含む、ことを特徴とする。
【００１１】
これによれば、所定の温度帯に加熱した複数の前記棒鋼を、冷却液が流動・循環する液槽内において、複数回にわたり昇降させるため、流動する冷却液と接触することで、高い熱交換率により全表面をほぼ均一にして冷却できる。そのため、温度分布のバラツキによる径方向へ偏倚する棒鋼の曲がりを可及的に抑制できる。
尚、前記架台および液槽（水槽あるいは油槽など）は、熱処理炉の搬出口に隣接ないし近接して位置する、棒鋼の急冷装置としても良い。
また、前記昇降手段には、チェーンとこれを巻き付け・巻き返すスプロケット（鎖歯車）、ワイヤロープとこれを巻き付け・巻き返すドラム、エアーあるいは油などの流体圧シリンダ、ラックとこれに噛み合うピニオンなどが含まれる。
更に、前記ポンプは、液槽の側壁の外側に配置し、該側壁を吐出管が貫通する形態のほか、冷却液中の側壁付近に配置する水中ポンプのような形態でも良い。
【００１２】
また、本発明には、前記昇降手段は、液槽の上方に上昇した前記架台と共に、当該液槽の上方とこれらの側方との間で横行する搬送車に取り付けられている、棒鋼の急冷装置（請求項４）も含まれる。
これによれば、急冷工程を経た複数の棒鋼を前記架台と共に、前記昇降手段によって液槽の上方に上昇させた後、上記搬送車により液槽の横（水平）方向に搬送すると共に、上記昇降手段によって所要のレベルに下降することができる。従って、急冷工程後の検査工程への搬送ラインのローラ上などに、複数の上記棒鋼を迅速且つ確実に送給できるため、熱処理を含む生産性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による棒鋼の急冷装置の概略を示す垂直断面図。
【図２】棒鋼が架台上に搬送された状態の上記急冷装置の概略を示す垂直断面図。
【図３】上記架台を水槽内に下降させた状態の上記急冷装置の概略を示す垂直断面図。
【図４】図３中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った視覚で拡大した垂直断面図。
【図５】図４とは異なる状態の水槽内における棒鋼および水流を示す概略図。
【図６】図４，５は異なる状態の水槽内における棒鋼および水流を示す概略図。
【図７】上記水槽内における断面角形の棒鋼および水流を示す概略図。
【図８】急冷工程後の作用を示す前記急冷装置を示す概略図。
【図９】異なる形態の急冷装置の概略を示す垂直断面図。
【図１０】更に異なる形態の急冷装置の概略を示す垂直断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による一形態の棒鋼の急冷装置１の概略を示す垂直断面図である。
上記棒鋼の急冷装置１は、図１に示すように、熱処理炉Ｆで所定の温度帯に加熱された複数の棒鋼（Ｍ）を支持する水平な架台２と、熱処理炉Ｆの出口側の扉ｄに隣接し、且つ上記架台２が浸漬される水槽（液槽）１０と、架台２を昇降するチェーンｃ３，ｃ４およびスプロケット７からなる昇降手段とを備えている。
上記加熱炉Ｆは、全体がほぼトンネル形状で、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼（Ｍ）を搬送する複数のローラｒを炉底の付近に有し、その出口側には、昇降により開閉可能な扉ｄが取り付けられている。
尚、複数の棒鋼は、互いに隣接し且つ離散しないように、搬送方向と直交する方向の複数本のワイヤ（図示せず）によって縛られている。
【００１５】
また、図１に示すように、上記架台２は、平面視がほぼ長方形を呈する枠体で、その上面に複数の棒鋼（Ｍ）を支持する互いに平行な複数のローラｒを図１の前後方向（棒鋼の軸方向と直交する方向）に沿って有する。該架台２における一方の長辺に沿って、各ローラｒの軸端に固定されたスプロケットｓに掛け渡したチェーンｃ１が掛け渡され、その一端（図１で右端）のスプロケットｓと、架台２から立設する支持台３の上に取り付けたモータｍ１の回転軸に固定したスプロケットｓとの間には、駆動用のチェーンｃ２が掛け渡されている。即ち、モータｍ１を駆動すると、チェーンｃ２，ｃ１を介して、各ローラｒが同様に回転する。
尚、上記支持台３の上端部は、架台２を下降させた際に、水槽１０内の水（冷却水）Ｗ中に沈み込まない高さに予め設定されている。
更に、水槽１０は、平面視がほぼ長方形で、且つ架台２が浸漬可能なサイズの面積を有し、内側に水（冷却水）Ｗが約１．５〜１．８ｍ（メートル）の深さ充填されており、図１の右側と手前側とには、二つの側壁１１が直角に立設し、図１の奥側には、後述する溢流部１３を上端に有する側壁１２が立設している。
尚、上記架台２と水槽１０は、図１の左右方向が長辺となるほぼ長方形である。
【００１６】
前記水槽１０の周囲には、複数の支柱１８が図１の前後方向に沿って立設しており、かかる支柱１８と、それらの上端に水平に架設した梁１９とからなる鉄骨製の構造体１７が構成されている。図１で左右の梁１９ごとの上面に沿って敷設したレール２０，２０上には、搬送車５が走行可能に支持されている。
上記搬送車５の四隅には、モータｍ２により上記レール２０上を転動する車輪（図示せず）を内設する４個の台車６が取り付けられている。該搬送車５も、平面視がほぼ長方形を呈し、その上面には、モータｍ３と、該モータｍ３によりギア列を介して回転し、図１中で前後に重複している複数（４個）のスプロケット７と、複数（４個）の中継用スプロケット８，９とが配設されている。
図１に示すように、前記架台２における一対の長辺には、それぞれ２本ずつ合計４本の支持柱４が立設し、それらの上端ごとに一端が固定されたチェーンｃ３，ｃ４は、中継用のスプロケット８，９を介して、個別に巻き返し・巻き付けるための専用のスプロケット７に他端が固定されている。即ち、モータｍ３を駆動し、複数のスプロケット７を回転することで、これらの周面の歯列に個別に巻き付けられ、あるいは巻き返されて昇降するチェーンｃ３，ｃ４を介して、前記架台２を昇降させることができる。
【００１７】
ここで、前記急冷装置１を用いた本発明による棒鋼の熱処理方法を説明する。
予め、オーステナイト系ステンレス鋼からなる複数の棒鋼Ｍを、熱処理炉Ｆ内で約１０８０℃×１時間にわたり加熱・保持する（加熱工程）。該加熱された複数の棒鋼Ｍは、図２中の水平の矢印で示すように、後端側の扉ｄを上昇させて、該熱処理炉Ｆの搬出口を開口し、複数本のワイヤに縛られ且つ水平方向に沿って個々の軸方向が並列した上記複数の棒鋼Ｍを、上記炉Ｆ側のローラｒから、所定の高さで待機している架台２側の回転する複数のローラｒ上に移動する。
尚、複数の棒鋼Ｍは、その軸方向が図２の左右方向に沿っており、且つ図２の前後方向に沿って並列している。また、上記扉ｄは、この直後に下降して熱処理炉Ｆの搬出口を閉鎖し、次の加熱工程に活用される。
次に、搬送車５上のモータｍ３を駆動し、複数のスプロケット７を回転して、これらに巻き付いていたチェーンｃ３，ｃ４を巻き返すことにより、該チェーンｃ３，ｃ４を介して、複数の棒鋼Ｍと共に架台２を下降させる。その結果、図３に示すように、複数の棒鋼Ｍは、架台２と共に水槽１０の水Ｗ中に下降する。
【００１８】
図４は、図３中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った拡大垂直断面図である。
図４に示すように、水槽１０における右側の側壁１２の高さは、左側の前記側壁１１よりも低く、該側壁１２の上端には、斜め外側に傾斜した溢流部１３が付設されている。この溢流部１３の下方には、樋１６が図４の前後方向に沿ってほぼ水平に配置されている。また、側壁１２の下方の外側には、該側壁１２を貫通する吐出管１４と給水源（図示せず）に連通する給水管１５との間に接続したポンプＰが配置されている。尚、給水管１５およびポンプＰを経て、吐出管１４から水槽１０中に吐出される水Ｗの温度は、予め２０℃以下（例えば、約１６℃）に冷却されている。
図４中の灰色の矢印で示すように、吐出管１４から水槽１０中に吐出された水Ｗは、架台２上に支持された複数の棒鋼Ｍの下側をそれらの径方向に沿って流動する流動水ｆｗとなり、側壁１２と対向する側壁１１の直前で上記複数の棒鋼Ｍの側方を上向きに流れ（ｆｗ）た後、当該複数の棒鋼Ｍの上側をそれらの径方向に沿って流動する流動水ｆｗとなる。即ち、水Ｗは、複数の棒鋼Ｍを囲むように、水槽１０内を横向きの長円形状あるいは楕円形状に循環して流動（ｆｗ）する。
【００１９】
図４に示すように、複数の棒鋼Ｍの上側を流れた流動水ｆｗの一部は、溢流部１３からオーパフローする溢流水ｏｆｗとなって樋１６内に流れ込んだ後、冷却手段を含む前記給水源に送水され、２０℃以下に冷却された後、前記給水管１５からポンプ１５を経て、再び水槽１０内に還流する。即ち、水槽１０内の水Ｗは、複数の棒鋼Ｍを急冷しつつ、水槽１０の内外にても循環しており、この間において、昇温と降温とを繰り返している。
次いで、前記モータｍ３を駆動し、チェーンｃ３，ｃ４を介して、図５に示すように、水槽１０の水Ｗ中で架台２と共に複数の棒鋼Ｍを更に下降させる。この際、架台２上の前記ローラｒを回転させる前記モータｍ１と、これを載せた支持台３の上端部とは、水Ｗの水面よりも高いに保たれている。
【００２０】
引き続いて、前記モータｍ３を逆方向に駆動し、チェーンｃ３，ｃ４を介して、図６に示すように、水槽１０の水Ｗ中で架台２と共に複数の棒鋼Ｍを水面の直下付近まで上昇させる。該上昇時と前記下降時との垂直方向のストローク（高さ）は、約６００〜９００ｍｍ（例えば、８００ｍｍ）であり、一回の上昇および下降に要するサイクル時間は、約８〜１２秒（例えば、約１０秒）である。
更に、前記モータｍ３の正転および逆転を交互に複数回おこなって、図５に示す下降と図６に示す上昇とを複数回にわたり交互に行う。この間において、架台２ローラｒ上に位置する複数の棒鋼Ｍは、それらの下側および上側を径方向に沿って流れる水Ｗの流動水ｆｗに対し、上下（垂直方向）に沿って移動しつつ接触することで、その全表面において、水Ｗとの間で高い熱交換を均一に受けている。
【００２１】
その結果、複数の上記棒鋼Ｍは、前記加熱炉Ｆで加熱された約１０８０℃の高温状態から数１０℃（例えば、１０〜４０℃）の常温域に急速且つ均一に冷却される（急冷工程）。
因みに、ＳＵＳ３１６Ｌからなり、長さ６ｍ×直径４６ｍｍである複数の棒鋼Ｍを前記急冷工程によって上下動しつつ急冷した場合、径方向へ偏倚する曲がり量は、複数の棒鋼Ｍを上下動しない場合の曲がり量よりも、１０％以上（１５〜２０％）低減できた。これにより、従来行っていた矯正工程が省略可能となった。
尚、前記のように、棒鋼Ｍを急速且つ均一に冷却し、且つ曲がり量を低減するためには、ポンプＰから水槽１０内に給水する水Ｗの温度を２０℃以下に保つと共に、水槽１０からオーバーフローする溢流水ｏｆｗの温度を３０℃以下に保つように、急冷工程における水Ｗの温度を管理することが肝要である。
【００２２】
図７は、断面が角形である複数の棒鋼Ｍ′の急冷工程を示す概略図である。
上記棒鋼Ｍ′は、一辺が約４０ｍｍで且つ断面がほぼ正方形を呈し、各コーナーにアール（Ｒ）が付いている。そのため、前記熱処理炉Ｆおよび架台２のローラｒ上において、水平方向に沿って個々の軸方向が並列しているが、個々の棒鋼Ｍ′は、転動しにくいため、前記のようにワイヤで縛ることなく、互いの間に隙間を置いて並列している。かかる複数の棒鋼Ｍ′についても、前記加熱工程および急冷装置１を用いる前記急冷工程を断面が円形の前記棒鋼Ｍと同様にして行うことができる。
【００２３】
前記急冷工程を終えた複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）は、図８中の矢印で示すように、前記モータｍ３を駆動し、チェーンｃ３，ｃ４を介して、架台２と共に、水槽１０からその上方に引き上げられ、更に、搬送車５の前記モータｍ２を駆動し、該搬送車５をレール２０上に沿って走行させることで、架台２と共に水槽１０の側方に横行する。そして、水槽１０の側方に位置し、図８の前後方向に沿った搬送ライン３０の真上に達すると、前記モータｍ３を駆動して、複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）を搬送ライン３０のローラｒ，ｒ上に移送する。移送された複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）は、搬送ライン３０によって、次の検査工程などに送られる。
一方、空となった架台２は、再び前記加熱炉Ｆの搬出口側に戻され、次に急冷すべき複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）を支持するために、待機状態とされる。
【００２４】
以上のような前記急冷装置１を用いる棒鋼Ｍ（Ｍ′）の熱処理方法によれば、加熱炉Ｆで所定の温度帯に加熱された複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）は、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した姿勢で架台２上に移動し、該架台２と共に、水槽１０の水Ｗ中で上昇および下降を複数回にわたり繰り返えす。この間において、複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）は、これらの径方向に沿って下側および上側を循環して流れる水Ｗの流動水ｆｗに接触するため、高い熱交換率により冷却されるこによって、全表面が均一に急冷される。従って、径方向へ偏倚する曲がり量を確実に低減できるので、従来行われていた曲がりを矯正するための矯正工程をなくすか、極く僅かの矯正量に低減できるため、生産性を向上させることも可能となる。
尚、前記ポンプＰに替えて、水槽１０における前記側壁１２付近の水Ｗ中に、水中ポンプを配置したり、あるいは、同様な位置に軸流ファンまたはシロッコファンを配置するようにしても良い。
【００２５】
図９は、異なる形態の急冷装置１ａの概略を示す垂直断面図である。
上記急冷装置１ａは、図９に示すように、前記同様の架台２および搬送車５などを備えている。かかる急冷装置１ａが前記急冷装置１と相違する部分は、架台２から立設する４本の支持柱４の上端に、ラック２２を垂直に取り付け且つこれらが搬送車５を垂直に貫通すると共に、該搬送車５の上に取り付けた４個のピニオン（ギア）２４と個別に噛み合わせようにしたことである。各ピニオン２４は、減速ギア列を介してモータ（何れも図示せず）により回転する。これに伴って、各ラック２２を昇降を繰り返すことにより、昇降される架台２上に位置する複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）を前記同様に均一に急冷することが可能である。
【００２６】
図１０は、更に異なる形態の急冷装置１ｂの概略を示す垂直断面図である。
上記急冷装置１ｂも、図１０に示すように、前記同様の架台２および搬送車５などを備えており、前記急冷装置１と相違する部分は、架台２から立設する４本の支持柱４の上端と、搬送車５に垂直に貫通して取り付けた４個の油圧シリンダ２６のピストンロッド２８とを、個別に連結したことである。上記油圧シリンダ２６は、搬送車５上に配置した油タンク（図示せず）との間で、高圧油の供給および排出を行って、ピストンロッド２８の昇降を繰り返すことにより、架台２上に位置する複数の棒鋼Ｍ（Ｍ′）を前記同様に均一に急冷することが可能である。
尚、上記油圧シリンダ２６に替えて、エアーシリンダや水圧シリンダを用いた形態としても良い。
【００２７】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、本発明の対象となる熱処理には、焼き入れや、その他の加熱後に急冷する各種の熱処理も含まれる。
また、急冷工程で用いる液槽を油槽とし、且つ冷却液を油としても良い。
更に、架台を液槽の上方と液槽内との間で昇降させる昇降手段は、架台側に一端を固定した複数のワイヤーロープと、これらの他端側を搬送車上で巻き取り・巻き返す複数のドラムとの組み合わせの形態、あるいは、複数組のパンタグラフ機構からなる形態としても良い。
加えて、液槽内で流動する冷却液を流す方向は、複数の棒鋼が比較的短い場合には、架台上に位置する複数の棒鋼の軸方向にほぼ沿った方向であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、加熱された直後に急冷される長尺な複数の棒鋼を、並列させた姿勢において均一に急冷して、所要の熱処理を施せると共に、曲がりの発生を低減できるため、熱間圧延後の棒鋼に施す熱処理を効率良く行うことに貢献できる。
【符号の説明】
【００２９】
１，１ａ，１ｂ…急冷装置
２…………………架台
５…………………搬送車
７…………………スプロケット（昇降手段）
１０………………水槽（液槽）
１２………………側壁
ｒ…………………ローラ
Ｍ，Ｍ′……………棒鋼
Ｗ…………………水（冷却液）
ｃ３，ｃ４………チェーン（昇降手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が円形または角形の棒鋼を所定の温度帯に加熱する加熱工程と、
上記加熱された棒鋼を急冷する急冷工程と、を備え、
上記急冷工程は、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼を、槽内の冷却液が流動しつつ循環している液槽内で複数回にわたり昇降させるものである、
ことを特徴とする棒鋼の熱処理方法。
【請求項２】
前記液槽内の冷却液は、当該液槽内において、前記複数の棒鋼の軸方向を回転中心とした円形状あるいは楕円形状に流動しつつ循環している、
ことを特徴とする請求項１に記載の棒鋼の熱処理方法。
【請求項３】
請求項１，２の熱処理用方法における前記急冷工程に使用する棒鋼の急冷装置であって、
前記複数の棒鋼を支持し且つこれらとほぼ直交する回転軸を有する複数のローラを取り付けた架台と、
上記架台を液槽の上方とこれらの液槽内との間で昇降させる昇降手段と、
上記液槽内における１つの側壁付近に配置したポンプまたはファンと、を含む、
ことを特徴とする棒鋼の急冷装置。
【請求項４】
前記昇降手段は、液槽の上方に上昇した前記架台と共に、当該液槽の上方とこれらの側方との間で横行する搬送車に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項３に記載の棒鋼の急冷装置。
【請求項１】
断面が円形または角形の棒鋼を所定の温度帯に加熱する加熱工程と、
上記加熱された棒鋼を急冷する急冷工程と、を備え、
上記急冷工程は、水平方向に沿って個々の軸方向が並列した複数の棒鋼を、槽内の冷却液が流動しつつ循環している液槽内で複数回にわたり昇降させるものである、
ことを特徴とする棒鋼の熱処理方法。
【請求項２】
前記液槽内の冷却液は、当該液槽内において、前記複数の棒鋼の軸方向を回転中心とした円形状あるいは楕円形状に流動しつつ循環している、
ことを特徴とする請求項１に記載の棒鋼の熱処理方法。
【請求項３】
請求項１，２の熱処理用方法における前記急冷工程に使用する棒鋼の急冷装置であって、
前記複数の棒鋼を支持し且つこれらとほぼ直交する回転軸を有する複数のローラを取り付けた架台と、
上記架台を液槽の上方とこれらの液槽内との間で昇降させる昇降手段と、
上記液槽内における１つの側壁付近に配置したポンプまたはファンと、を含む、
ことを特徴とする棒鋼の急冷装置。
【請求項４】
前記昇降手段は、液槽の上方に上昇した前記架台と共に、当該液槽の上方とこれらの側方との間で横行する搬送車に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項３に記載の棒鋼の急冷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１２７１８７（Ｐ２０１１−１２７１８７Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８７５０８（Ｐ２００９−２８７５０８）
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００００３７１３）大同特殊鋼株式会社 (916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００００３７１３）大同特殊鋼株式会社 (916)
【Ｆターム（参考）】
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