鋼材の割れ防止のための保温装置
【課題】圧延後の高温の鋼材が次工程の焼鈍炉へ装入されるまでに急冷されて割れを発生されることを防止するための鋼材の割れ防止のための保温装置を提供する。
【解決手段】鋼材を圧延後、直接焼鈍炉に送る工程において、急冷による鋼材の割れを防止するための保温装置を配設したことを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。また、上記の保温装置が装入テーブルに収納式の材料保温機構からなることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。さらに上記鋼材がマルテンサイト系ステンレス鋼、工具鋼、または耐熱鋼の棒鋼であることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
【解決手段】鋼材を圧延後、直接焼鈍炉に送る工程において、急冷による鋼材の割れを防止するための保温装置を配設したことを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。また、上記の保温装置が装入テーブルに収納式の材料保温機構からなることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。さらに上記鋼材がマルテンサイト系ステンレス鋼、工具鋼、または耐熱鋼の棒鋼であることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延後の高温の鋼材が次工程の焼鈍炉へ装入されるまでに急冷されて割れを発生されることを防止するための鋼材の割れ防止のための保温装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼材は図５（ａ）に示すように、圧延後にピットで徐冷を行った後、焼鈍炉で熱処理を行って後矯正した後次工程に搬送していた。しかし、圧延後にピットでの徐冷を行う場合、空冷時の偏熱により大きな曲がり（２０ｍｍ／ｍ程度）が発生していた。そのため、大きな曲がりを防止するために、図５の（ｂ）に示すように、圧延後にピットでの徐冷をなくして焼鈍炉へ直接送る工程へ変更した。その際、比較的炉の長さの短い炉においては、その鋼材が十分に時間をかけて熱処理を行わなければならないため、鋼材を低速で炉内搬送している。
【０００３】
また、一連化ラインではないため、鋼材は前工程からトラック等で搬送され、焼鈍炉の装入までは工場内の鋼材整理枠等で保管される。一方、焼鈍炉は時間あたりに搬送できる鋼材の量が決まっており、焼鈍炉内に搬送している鋼材が満載となっている場合は、焼鈍炉への鋼材の装入は順番待ちとなる。そのため、対象となる鋼材が工場内へ搬送されてから焼鈍炉内へ搬送されるまでの間が長時間となることが少なくなかった。
【０００４】
一方、鋼材が所定の温度まで急冷された場合に、特にマルテンサイト系ステンレス鋼、工具鋼、耐熱鋼等の鋼材に割れが生じやすいことが確認されている。割れが生じた場合、次工程へ送れない不適合部の切り落としや、不適合材として屑落し処理が行われる。そのため、長時間の仮置きを行う場合に、鋼材の急冷による鋼材温度の低下を防止するために焼鈍炉直前に保温の装置が必要である。
【０００５】
そこで、例えば特開平７−８０５３３号公報（特許文献１）に開示されているように、鋼材通過部を囲う鋼製の保温装置内を搬送する方法が提案されている。また、特開平５−１２３７３１号公報（特許文献２）に開示されているように、高温鋼材端部の放熱を防止して鋼材中央部と端部との温度差を是正するために、鋼材の幅に応じて幅方向に移動可能とした防熱板を吊下げ、この防熱板をこの鋼材の保温カバー進入時における端部温度に等しい温度に加熱し、かつ、保温装置の外から電熱線等で加熱することにより装置内の温度低下を防ぎ、鋼材の急冷を防止する方法が提案されている。
【０００６】
この場合、その保温する装置を固定として設置する場合には、鋼材搬送テーブルの通過部を囲ってしまうため、鋼材積込のスペースを確保するために、比較的長い搬送テーブルを設置する必要がある。また、加熱式にした場合、コストがかかるという問題がある。
【特許文献１】特開平７−８０５３３号公報
【特許文献２】特開平５−１２３７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、圧延からピット徐冷を経ての熱処理工程では、鋼材の大きな曲がりが発生するため、次工程で矯正工程が必要となる。また、ピットの徐冷をなくして焼鈍炉へ直接送る方法は、炉の装入待ちの状態で急冷による鋼材の割れという問題があった。そこで、本発明は、圧延からピット徐冷を経ずに直接熱処理工程を行う際の急冷による鋼材割れ防止を目的とした保温装置を提供する。この保温装置は取外し式かつ非加熱方式である。従来用いられている固定式保温装置では、搬送のテーブル上部が囲われた形となり、鋼材積込用のスペースが必要となる。また、加熱方式は通常の操業時にコストがかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述したような問題を解決するために発明者らは鋭意開発を進めた結果、圧延後、直接焼鈍炉へ送る工程の鋼材の急冷による割れを防止するために収納式の鋼材保温装置を設置し、鋼材非接触の保温機構により連続炉への干渉することなく保温を維持する鋼材の割れ防止のための保温装置を提供することにある。
【０００９】
その発明の要旨とするところは、
（１）鋼材を圧延後、直接焼鈍炉に送る工程において、急冷による鋼材の割れを防止するための保温装置を配設したことを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
（２）前記（１）に記載の保温装置が装入テーブルに収納式の材料保温機構からなることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
（３）前記（１）または（２）に記載の鋼材がマルテンサイト系ステンレス鋼、工具鋼、または耐熱鋼の棒鋼であることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置にある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、圧延後、直接焼鈍炉への工程において、鋼材の装入待ち状態での急冷による鋼材の割れ発生を防止することができる。その効果は、特にマルテンサイト系ステンレス鋼、工具鋼、耐熱鋼の棒鋼に対して優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明による圧延後、焼鈍炉装入前に保温装置を導入したフローシートを示す図である。この図１に示すように、圧延後、直接焼鈍炉へ送る工程において、特に圧延から焼鈍炉装入までに１２時間以上かかったものに割れが多発していた。その多発状況を把握するために、同じ条件のサンプルの鋼材表面温度を測定した結果、それぞれが１００℃以下となっていることがわかった。その結果、割れを防止するためには、圧延から焼鈍炉装入までの時間内での鋼材の表面温度を１００℃以上に保温することが必要であることが分かった。これに基づいた対策として、以下詳細に説明する。
【００１２】
図２は、本発明に係る保温装置を示す図である。図２（ａ）は本発明に係る保温装置を収納した状態を示す図であり、図２（ｂ）は本発明に係る保温装置を使用している状態を示す図である。この図に示すように、保温装置１は、耐熱性、断熱性に優れた生地を使用した保護カバー２を立てかける鋼製の骨組み３と保護カバー２を収納できる上部開閉式デッキ４と、保護カバー２に張力を与える巻取り式ローラー５から構成される保温装置である。
【００１３】
テーブル６上に鋼材７を積込後、鋼製骨組み３を立てかけ、隣接する巻き取り式ローラー５の内部より先端に骨となる鋼製パイプ８が取り付けてある保護カバー２を取り出し、テーブル６上部を通過させる。その後テーブル６を挟んで反対側の鋼製骨組み３に取り付けてあるフック９に鋼製パイプ８を引っ掛ける。その後、保護カバー２の後端側に設置されている巻取り式ローラー５により保護カバー２に張力をかけ、比較的水平に張る。生地はその張り方に合わせて張力を調整できるように巻取り式ローラー５についている調整式のピン構造によりその位置を調整できる装置となっている。
【００１４】
特に上記において、図２（ａ）のように、保温用の生地に隣接した巻取り式ローラー５に収納できる構造となっているため、鋼材積込時等の保温の機構が必要ないときは、隣接した巻取り式ローラー５の中に収納される。
図３は、保温装置を使用している状態を示す平面図である。鋼材７は上部開閉式のデッキ４と巻取り式ローラー５間を保護カバー２で完全に保護され、鋼材７の保温を保つことができる。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
図４は、時間経過による鋼材表面の温度低下を示したグラフである。この図に示すように、横軸に経過時間、縦軸に材料表面温度を表している。装入時１８０℃および１９２℃の鋼材を、それぞれ保温装置なしの状態、保温装置ありの状態で、８時間のそれぞれの表面温度を確認した。保温装置無しの状態では、鋼材表面温度が４時間ほどで１００℃を下回ったのに対して、保温装置ありの状態では８時間を越えても鋼材表面温度を１００℃以上に保持することができ、鋼材の割れを防止することができる。
【００１６】
以上のように、圧延工程で圧延された高温の鋼材が焼鈍炉内に装入する間、常温にさらされ、その時間が長い場合に、その温度差から端部割れを防止するために、少なくとも１００℃以上に保持するための保護カバーを配置することで、焼鈍後の鋼材の端部割れを防止することが出来、次工程以降での疵や不良材料の発生を減少させ歩留り向上を図ることが出来る極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による圧延後、焼鈍炉装入前に保温装置を導入したフローシートである。
【図２】本発明に係る保温装置を示す図である。
【図３】保温装置を使用している状態を示す平面図である。
【図４】時間経過による鋼材表面の温度低下を示したグラフである。
【図５】従来の工程のフローシートである。
【符号の説明】
【００１８】
１ 保温装置
２ 耐熱性、断熱性に優れた生地を使用した保護カバー
３ 鋼製の骨組み
４ 上部開閉式のデッキ
５ 巻取り式ローラー
６ テーブル
７ 鋼材
８ 鋼製パイプ
９ フック
特許出願人 山陽特殊製鋼株式会社
代理人 弁理士 椎 名 彊
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延後の高温の鋼材が次工程の焼鈍炉へ装入されるまでに急冷されて割れを発生されることを防止するための鋼材の割れ防止のための保温装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼材は図５（ａ）に示すように、圧延後にピットで徐冷を行った後、焼鈍炉で熱処理を行って後矯正した後次工程に搬送していた。しかし、圧延後にピットでの徐冷を行う場合、空冷時の偏熱により大きな曲がり（２０ｍｍ／ｍ程度）が発生していた。そのため、大きな曲がりを防止するために、図５の（ｂ）に示すように、圧延後にピットでの徐冷をなくして焼鈍炉へ直接送る工程へ変更した。その際、比較的炉の長さの短い炉においては、その鋼材が十分に時間をかけて熱処理を行わなければならないため、鋼材を低速で炉内搬送している。
【０００３】
また、一連化ラインではないため、鋼材は前工程からトラック等で搬送され、焼鈍炉の装入までは工場内の鋼材整理枠等で保管される。一方、焼鈍炉は時間あたりに搬送できる鋼材の量が決まっており、焼鈍炉内に搬送している鋼材が満載となっている場合は、焼鈍炉への鋼材の装入は順番待ちとなる。そのため、対象となる鋼材が工場内へ搬送されてから焼鈍炉内へ搬送されるまでの間が長時間となることが少なくなかった。
【０００４】
一方、鋼材が所定の温度まで急冷された場合に、特にマルテンサイト系ステンレス鋼、工具鋼、耐熱鋼等の鋼材に割れが生じやすいことが確認されている。割れが生じた場合、次工程へ送れない不適合部の切り落としや、不適合材として屑落し処理が行われる。そのため、長時間の仮置きを行う場合に、鋼材の急冷による鋼材温度の低下を防止するために焼鈍炉直前に保温の装置が必要である。
【０００５】
そこで、例えば特開平７−８０５３３号公報（特許文献１）に開示されているように、鋼材通過部を囲う鋼製の保温装置内を搬送する方法が提案されている。また、特開平５−１２３７３１号公報（特許文献２）に開示されているように、高温鋼材端部の放熱を防止して鋼材中央部と端部との温度差を是正するために、鋼材の幅に応じて幅方向に移動可能とした防熱板を吊下げ、この防熱板をこの鋼材の保温カバー進入時における端部温度に等しい温度に加熱し、かつ、保温装置の外から電熱線等で加熱することにより装置内の温度低下を防ぎ、鋼材の急冷を防止する方法が提案されている。
【０００６】
この場合、その保温する装置を固定として設置する場合には、鋼材搬送テーブルの通過部を囲ってしまうため、鋼材積込のスペースを確保するために、比較的長い搬送テーブルを設置する必要がある。また、加熱式にした場合、コストがかかるという問題がある。
【特許文献１】特開平７−８０５３３号公報
【特許文献２】特開平５−１２３７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、圧延からピット徐冷を経ての熱処理工程では、鋼材の大きな曲がりが発生するため、次工程で矯正工程が必要となる。また、ピットの徐冷をなくして焼鈍炉へ直接送る方法は、炉の装入待ちの状態で急冷による鋼材の割れという問題があった。そこで、本発明は、圧延からピット徐冷を経ずに直接熱処理工程を行う際の急冷による鋼材割れ防止を目的とした保温装置を提供する。この保温装置は取外し式かつ非加熱方式である。従来用いられている固定式保温装置では、搬送のテーブル上部が囲われた形となり、鋼材積込用のスペースが必要となる。また、加熱方式は通常の操業時にコストがかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述したような問題を解決するために発明者らは鋭意開発を進めた結果、圧延後、直接焼鈍炉へ送る工程の鋼材の急冷による割れを防止するために収納式の鋼材保温装置を設置し、鋼材非接触の保温機構により連続炉への干渉することなく保温を維持する鋼材の割れ防止のための保温装置を提供することにある。
【０００９】
その発明の要旨とするところは、
（１）鋼材を圧延後、直接焼鈍炉に送る工程において、急冷による鋼材の割れを防止するための保温装置を配設したことを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
（２）前記（１）に記載の保温装置が装入テーブルに収納式の材料保温機構からなることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
（３）前記（１）または（２）に記載の鋼材がマルテンサイト系ステンレス鋼、工具鋼、または耐熱鋼の棒鋼であることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置にある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、圧延後、直接焼鈍炉への工程において、鋼材の装入待ち状態での急冷による鋼材の割れ発生を防止することができる。その効果は、特にマルテンサイト系ステンレス鋼、工具鋼、耐熱鋼の棒鋼に対して優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明による圧延後、焼鈍炉装入前に保温装置を導入したフローシートを示す図である。この図１に示すように、圧延後、直接焼鈍炉へ送る工程において、特に圧延から焼鈍炉装入までに１２時間以上かかったものに割れが多発していた。その多発状況を把握するために、同じ条件のサンプルの鋼材表面温度を測定した結果、それぞれが１００℃以下となっていることがわかった。その結果、割れを防止するためには、圧延から焼鈍炉装入までの時間内での鋼材の表面温度を１００℃以上に保温することが必要であることが分かった。これに基づいた対策として、以下詳細に説明する。
【００１２】
図２は、本発明に係る保温装置を示す図である。図２（ａ）は本発明に係る保温装置を収納した状態を示す図であり、図２（ｂ）は本発明に係る保温装置を使用している状態を示す図である。この図に示すように、保温装置１は、耐熱性、断熱性に優れた生地を使用した保護カバー２を立てかける鋼製の骨組み３と保護カバー２を収納できる上部開閉式デッキ４と、保護カバー２に張力を与える巻取り式ローラー５から構成される保温装置である。
【００１３】
テーブル６上に鋼材７を積込後、鋼製骨組み３を立てかけ、隣接する巻き取り式ローラー５の内部より先端に骨となる鋼製パイプ８が取り付けてある保護カバー２を取り出し、テーブル６上部を通過させる。その後テーブル６を挟んで反対側の鋼製骨組み３に取り付けてあるフック９に鋼製パイプ８を引っ掛ける。その後、保護カバー２の後端側に設置されている巻取り式ローラー５により保護カバー２に張力をかけ、比較的水平に張る。生地はその張り方に合わせて張力を調整できるように巻取り式ローラー５についている調整式のピン構造によりその位置を調整できる装置となっている。
【００１４】
特に上記において、図２（ａ）のように、保温用の生地に隣接した巻取り式ローラー５に収納できる構造となっているため、鋼材積込時等の保温の機構が必要ないときは、隣接した巻取り式ローラー５の中に収納される。
図３は、保温装置を使用している状態を示す平面図である。鋼材７は上部開閉式のデッキ４と巻取り式ローラー５間を保護カバー２で完全に保護され、鋼材７の保温を保つことができる。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
図４は、時間経過による鋼材表面の温度低下を示したグラフである。この図に示すように、横軸に経過時間、縦軸に材料表面温度を表している。装入時１８０℃および１９２℃の鋼材を、それぞれ保温装置なしの状態、保温装置ありの状態で、８時間のそれぞれの表面温度を確認した。保温装置無しの状態では、鋼材表面温度が４時間ほどで１００℃を下回ったのに対して、保温装置ありの状態では８時間を越えても鋼材表面温度を１００℃以上に保持することができ、鋼材の割れを防止することができる。
【００１６】
以上のように、圧延工程で圧延された高温の鋼材が焼鈍炉内に装入する間、常温にさらされ、その時間が長い場合に、その温度差から端部割れを防止するために、少なくとも１００℃以上に保持するための保護カバーを配置することで、焼鈍後の鋼材の端部割れを防止することが出来、次工程以降での疵や不良材料の発生を減少させ歩留り向上を図ることが出来る極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による圧延後、焼鈍炉装入前に保温装置を導入したフローシートである。
【図２】本発明に係る保温装置を示す図である。
【図３】保温装置を使用している状態を示す平面図である。
【図４】時間経過による鋼材表面の温度低下を示したグラフである。
【図５】従来の工程のフローシートである。
【符号の説明】
【００１８】
１ 保温装置
２ 耐熱性、断熱性に優れた生地を使用した保護カバー
３ 鋼製の骨組み
４ 上部開閉式のデッキ
５ 巻取り式ローラー
６ テーブル
７ 鋼材
８ 鋼製パイプ
９ フック
特許出願人 山陽特殊製鋼株式会社
代理人 弁理士 椎 名 彊
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材を圧延後、直接焼鈍炉に送る工程において、急冷による鋼材の割れを防止するための保温装置を配設したことを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
【請求項２】
請求項１に記載の保温装置が装入テーブルに収納式の材料保温機構からなることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の鋼材がマルテンサイト系ステンレス鋼、工具鋼、または耐熱鋼の棒鋼であることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
【請求項１】
鋼材を圧延後、直接焼鈍炉に送る工程において、急冷による鋼材の割れを防止するための保温装置を配設したことを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
【請求項２】
請求項１に記載の保温装置が装入テーブルに収納式の材料保温機構からなることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の鋼材がマルテンサイト系ステンレス鋼、工具鋼、または耐熱鋼の棒鋼であることを特徴とする鋼材の割れ防止のための保温装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１４９１３８（Ｐ２０１０−１４９１３８Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２８９６５（Ｐ２００８−３２８９６５）
【出願日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【出願人】（０００１８００７０）山陽特殊製鋼株式会社 (601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【出願人】（０００１８００７０）山陽特殊製鋼株式会社 (601)
【Ｆターム（参考）】
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