JP2019214070A - Strip steel wire coil manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧延により得られた条鋼線材を冷却した後、巻き取ってコイルにする方法に関する。 The present invention relates to a method for cooling a strip steel wire obtained by rolling and then winding it into a coil.
加熱されたビレットやブルーム等の鋼材を連続圧延して条鋼線材を得、この条鋼線材を冷却した後、巻き取ってコイルにする方法は周知である。このような条鋼線材コイルの製造に供されるシステムは、圧延ラインと冷却ラインと巻取り機とが圧延方向に沿って順に配置されている。冷却ラインは互いに離間した複数の冷却装置からなる。 It is well known that a steel material such as a heated billet or bloom is continuously rolled to obtain a strip steel wire, and after cooling the strip steel wire, it is wound into a coil. In a system provided for manufacturing such a strip steel wire coil, a rolling line, a cooling line, and a winding machine are sequentially arranged along a rolling direction. The cooling line is composed of a plurality of cooling devices spaced from each other.
特許文献1に開示されている圧延方法では、圧延ラインの最終仕上げ圧延機から送られてくる約1000℃の条鋼線材を、4段の冷却装置で水を掛けることにより段階的に冷却し、最終的に800℃を超える温度で巻取り機により巻き取るようになっている。
In the rolling method disclosed in
特許文献1は巻き取り装置の具体的な構成および条鋼線材の巻取り方法を開示していない。一般的には、圧延された条鋼線材を疎巻きにする。例えば、特許文献2等に示すように圧延された条鋼線材を支持台上に螺旋を描いて落とし込む。
上記のような疎巻きの条鋼線材コイルは、嵩張るとともに安定して保管することができず、保管や運搬の効率が悪かった。
本発明者は、保管や運搬の効率を高めるために、圧延された条鋼線材を密巻きコイルにして巻取ることを検討している。すなわち、巻取り機はスプールとスプールの手前の整列機構を備え、整列機構により条鋼線材を整列させながらスプールを回転させることにより、条鋼線材に張力を加えながら、条鋼線材をスプールに幾重にも密に巻き取る。
The loosely wound strip steel wire coil as described above was bulky and could not be stably stored, resulting in poor storage and transportation efficiency.
The present inventors are studying winding a rolled strip steel wire into a close-wound coil in order to increase the efficiency of storage and transportation. In other words, the winding machine has a spool and an alignment mechanism in front of the spool.By rotating the spool while aligning the strip steel wire by the alignment mechanism, tension is applied to the strip steel wire, and the strip steel wire is tightly packed on the spool. To take up.
しかし、特許文献1のように800℃を超える熱間変形抵抗が小さい高温域で条鋼線材に張力を加えて条鋼線材を密巻きにすると、巻取り時の条鋼線材自身による締め付け力により断面変形が生じる。また、条鋼線材は巻取り後の温度低下に伴い[オーステナイト]から[フェライト+パーライト]へと体積膨張を伴う変態が生じるため、密巻きの条鋼線材の断面変形が助長されてしまう。また、冷却ラインの設備長さを抑えつつ、巻取り時の断面変形が生じないような温度にまで強冷すると、条鋼線材の組織がベイナイトやマルテンサイトに変態してしまう。
However, when the strip steel wire is tightly wound by applying tension to the strip steel wire in a high-temperature region where the hot deformation resistance exceeding 800 ° C. is small as in
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、圧延ラインで連続圧延することにより得られた条鋼線材を、上記圧延ラインの最終仕上げ圧延機の下流側に配置された冷却ラインにより冷却した後、上記冷却ラインの下流側に配置された巻取り機で巻き取ることにより、条鋼線材コイルを製造し、上記冷却ラインは、間隔をおいて配置された複数の水冷部を備え、上記複数の水冷部間の区間が複数の水冷部間復熱部として提供され、上記複数の水冷部のうち最も下流側に位置する水冷部と巻取り機との間の区間が、最終段復熱部として提供され、上記条鋼線材の表面温度を、上記冷却部を通過する度に低下させ、上記復熱部を通過する度に上記条鋼線材の内部熱により上昇させる条鋼線材コイルの製造方法において、
上記複数の水冷部における上流から1番目の水冷部で、上記条鋼線材の表面温度をA1変態点より100℃以上低くし、上記複数の水冷部間復熱部における上流から1番目の水冷部間復熱部で、上記条鋼線材の表面温度をA1変態点以上に上昇させ、上記巻き取り時の上記条鋼線材の表面温度をA1変態点以下にし、上記巻取り機はスプールとその手前の整列機構を有し、上記整列機構により整列された上記条鋼線材を上記スプールに密巻きして上記条鋼線材コイルを得ることを特徴とする。
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a strip steel wire obtained by continuous rolling in a rolling line was cooled by a cooling line arranged downstream of a final finishing rolling mill in the rolling line. Thereafter, by winding with a winding machine arranged downstream of the cooling line, to produce a strip steel wire coil, the cooling line comprises a plurality of water cooling units arranged at intervals, the plurality of The section between the water cooling sections is provided as a plurality of water cooling section recuperation sections, and the section between the water cooling section and the winder located at the most downstream side of the plurality of water cooling sections is a final stage recuperation section. Provided, in the method of manufacturing a coil of a bar steel wire, the surface temperature of the bar steel wire is reduced every time the steel sheet passes through the cooling section, and is increased by the internal heat of the steel bar wire each time the steel sheet passes through the recuperator.
In the first water cooling section from the upstream in the plurality of water cooling sections, the surface temperature of the strip steel wire is lowered by 100 ° C. or more from the A1 transformation point, and between the first water cooling sections in the plurality of water cooling sections from the upstream in the recuperation section. In the recuperation section, the surface temperature of the strip steel wire is raised to the A1 transformation point or higher, and the surface temperature of the strip steel wire at the time of winding is reduced to the A1 transformation point or lower. Wherein the strip steel wires aligned by the alignment mechanism are closely wound around the spool to obtain the strip steel wire coil.
上記方法によれば、巻き取り時に条鋼線材の表面温度がA1変態点以下になっているので、条鋼線材を密巻きにしても条鋼線材の断面変形を抑制することができる。
1番目の水冷部で条鋼線材の表面温度がA1変態点より100℃以上低い温度になるように強冷した後、1番目の復熱部で条鋼線材の表面温度をA1変態点以上に復熱させるので、急冷に伴うベイナイトやマルテンサイトへの変態を回避することができる。
According to the above method, since the surface temperature of the strip steel wire at the time of winding is equal to or lower than the A1 transformation point, the cross-sectional deformation of the strip steel wire can be suppressed even if the strip steel wire is densely wound.
In the first water-cooled part, the surface temperature of the bar steel wire is strongly cooled so as to be lower than the A1 transformation point by 100 ° C. or more, and then, in the first recuperator, the surface temperature of the bar steel wire is re-heated to the A1 transformation point or higher. Therefore, transformation to bainite or martensite due to rapid cooling can be avoided.
好ましくは、上記巻き取り時の上記条鋼線材の表面温度を700℃以下にする。
上記方法によれば、より一層確実に巻取り後の条鋼線材の断面変形を抑制することができる。
Preferably, the surface temperature of the strip steel wire at the time of the winding is set to 700 ° C. or less.
According to the above method, it is possible to more reliably suppress the cross-sectional deformation of the strip steel wire after winding.
好ましくは、上記巻き取り時の上記条鋼線材の表面温度を620℃以上とする。
上記方法によれば、条鋼線材を必要以上に冷却することによる冷却ラインの長大化を回避することができる。
Preferably, the surface temperature of the strip steel wire at the time of the winding is 620 ° C or higher.
According to the above method, it is possible to avoid an increase in the length of the cooling line due to excessive cooling of the strip steel wire.
好ましくは、上記複数の水冷部における2番目の水冷部で、上記条鋼線材の表面温度をA1変態点より150℃以上低くし、上記複数の水冷部間復熱部における2番目の水冷部間復熱部で、上記条鋼線材の表面温度をA1変態点以上に上昇させる。
上記方法によれば、ベイナイトやマルテンサイトへの変態を回避しつつ、冷却ラインの短縮化に寄与することができる。
Preferably, in a second water cooling section of the plurality of water cooling sections, the surface temperature of the strip steel wire is lowered by 150 ° C. or more from the A1 transformation point, and a second water cooling section of the plurality of water cooling section recuperation sections is provided. In the hot part, the surface temperature of the strip steel wire is raised to the A1 transformation point or higher.
According to the above method, it is possible to contribute to shortening of the cooling line while avoiding transformation to bainite or martensite.
好ましくは、上記複数の水冷部における3番目の水冷部で、上記条鋼線材の表面温度をA1変態点より200℃以上低くする。
上記方法によれば、より一層冷却ラインの短縮化ができる。
Preferably, in a third water cooling part of the plurality of water cooling parts, the surface temperature of the strip steel wire is lowered by 200 ° C. or more from the A1 transformation point.
According to the above method, the cooling line can be further shortened.
好ましくは、上記複数の水冷部における上流側の水冷部で、上記条鋼線材の表面温度を上記冷却ラインにおける最低温度にする。
上記方法によれば、より一層冷却ラインの短縮化ができる。
Preferably, the surface temperature of the strip steel wire is set to the lowest temperature in the cooling line in the upstream water cooling section of the plurality of water cooling sections.
According to the above method, the cooling line can be further shortened.
好ましくは、上記複数の水冷部の各々において、上記条鋼線材の表面温度をA1変態点より100℃以上低くする。
上記方法によれば、より確実に巻取り後の条鋼線材の断面変形を抑制しつつ、かつ冷却ラインの短縮化ができる。
Preferably, in each of the plurality of water cooling sections, the surface temperature of the strip steel wire is set to be lower than the A1 transformation point by 100 ° C. or more.
According to the above method, it is possible to more reliably suppress the cross-sectional deformation of the strip steel wire after winding, and to shorten the cooling line.
上記複数の水冷部の各々の条鋼線材の通過時間に比べて、各水冷部の後に続く水冷部間復熱部での上記条鋼線材の通過時間が長く、上記最終段復熱部での上記条鋼線材の通過時間が、上記水冷部間復熱部での上記条鋼線材の通過時間より長い。
上記方法によれば、条鋼線材の表面の復熱が確実にでき、ベイナイトやマルテンサイトへの変態を確実に回避することができる。
Compared with the passage time of each bar steel wire of the plurality of water cooling sections, the passage time of the bar steel wire in the water-cooling section recuperation section following each water cooling section is long, and the bar steel wire in the final stage recuperation section The passage time of the wire is longer than the passage time of the bar steel wire in the water-cooled recuperator.
According to the above method, reheating of the surface of the strip steel wire can be reliably performed, and transformation to bainite or martensite can be reliably prevented.
好ましくは、上記複数の水冷部において、上流側水冷部での上記条鋼線材の通過時間が、下流側水冷部での条鋼線材の通過時間より長く、上記複数の水冷部間復熱部において、上流側の水冷部間復熱部での上記条鋼線材の通過時間が、下流側の水冷部間復熱部での条鋼線材の通過時間より短い。
上記方法によれば、上流側では条鋼線材の内部温度が高く表面温度の復熱が速いことに着目して水冷部間復熱部を短くしたので、冷却ラインの短縮化に寄与することができる。
Preferably, in the plurality of water cooling sections, the passage time of the strip steel wire in the upstream water cooling section is longer than the passage time of the strip steel wire in the downstream water cooling section, and in the plurality of water cooling section recuperation sections, The passage time of the above-mentioned bar steel wire in the water-cooling part recuperation part on the side is shorter than the passage time of the strip steel wire in the water-cooling part recuperation part on the downstream side.
According to the above method, since the internal temperature of the strip steel wire is high on the upstream side and the recuperation of the surface temperature is fast and the recuperation section between the water cooling sections is shortened, it is possible to contribute to shortening of the cooling line. .
上記条鋼線材の直径が9.53〜15.9mmであり、上記冷却ラインにおける上記条鋼線材の速度が11〜35m/secである。 The diameter of the strip steel wire is 9.53 to 15.9 mm, and the speed of the strip steel wire in the cooling line is 11 to 35 m / sec.
本発明によれば、巻取り後の条鋼線材の断面変形を抑制できる密巻きの条鋼線材コイルを製造することができ、しかも、ベイナイトやマルテンサイトへの変態を回避し、冷却ラインの長大化を回避することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the tightly wound strip steel wire coil which can suppress the cross-sectional deformation of a strip steel wire after winding can be manufactured, moreover, transformation to bainite or martensite is avoided, and the length of the cooling line can be increased. Can be avoided.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1に示すように、条鋼線材コイルを製造する製造システムは、圧延方向に沿って直線状に配置された圧延ライン10と、冷却ライン20と、巻取り機30とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a manufacturing system for manufacturing a strip steel wire coil includes a
圧延ライン10は上流側から下流側に向かって順に配置された加熱炉11、粗列圧延機12、中間列圧延機13、仕上げ圧延機14、最終仕上げ圧延機15を有している。加熱炉11で加熱されたビレットまたはブルームは、粗列圧延機12、中間列圧延機13、仕上げ圧延機14、最終仕上げ圧延機15で連続圧延されて、段階的にその断面が減面され、最終仕上げ圧延機15から所望寸法の条鋼線材1となって出てくる。
The
圧延ライン10において最終仕上げ圧延機15の入側(上流側)には入側冷却装置16が配置されている。この入側冷却装置16は、仕上げ圧延機14と入側冷却装置16との間、または入側冷却装置16と最終仕上げ圧延機15との間に配置された温度計の計測値の推移に基づいて入側冷却装置16への供給水量を制御することにより、最終仕上げ圧延機15の出口での条鋼線材1の温度が設定温度範囲に入るように調整し、条鋼線材1毎の温度のばらつきを抑制する。
On the
冷却ライン20は、最終仕上げ圧延機15の出側(下流側)に配置された冷却装置群により構成されている。冷却装置群は、冷却ライン20に沿って間隔をおいて配置された7つ(複数)の冷却装置21〜27を有している。以下、これら冷却装置21〜27を、上流側から下流側に沿って順に1番目〜7番目の冷却装置と言う。これら冷却装置21〜27により最終仕上げ圧延機15から出てきた条鋼線材1は段階的に冷却され、巻取り機30に送られる。
The
図2に示すように巻取り機30は、スプール31と、このスプール31の直前に配置された整列機構32とを備えている。整列機構32の手前には、ピンチローラ35が配置されている。条鋼線材1がピンチローラ35に挟まれた状態でスプール31が図示しない駆動モータにより回転され、条鋼線材1にはピンチローラ35とスプール31との間で張力が作用するようにスプール31の回転が制御される。整列機構32はスプール31の回転に伴い、スプール31の軸方向に往復移動し、条鋼線材1を整列させる。これにより、条鋼線材1は図3に示すように層をなして密に巻かれ、条鋼線材コイル2が得られる。
As shown in FIG. 2, the winding
スプール31に巻かれた条鋼線材コイル2は、製造ラインから外される。
The strip
次に、冷却ライン20について詳細に説明する。図1では冷却装置21〜27の配置を概略的に示したが、実際には、下記のように配置されている。隣り合う冷却装置21〜27のそれぞれの間隔は、最も上流側の1番目の冷却装置21と2番目の冷却装置22との間隔D1が最も狭い。2番目の冷却装置22と3番目の冷却装置23との間隔D2は、間隔D1の2倍程度に広い。3番目の冷却装置23から7番目の冷却装置27までの隣接する各冷却装置の間隔は間隔D2の2倍程度に広くなっている。最も下流側の7番目の冷却装置27と巻取り機30のスプール31までの距離はさらにその2倍以上となっている。
Next, the cooling
本実施形態の冷却装置21〜27は、水が噴射される長さを調節できるようになっている。
以下の説明では、冷却装置21〜27において実際に水が噴射されて条鋼線材1を冷却する部位を、上流側から順に1番目〜7番目の水冷部(No.1水冷〜No.7水冷)という。
隣り合う水冷部のそれぞれの間隔は、最も上流側の1番目の水冷部(No.1水冷)と2番目の水冷部(No.2水冷)との間d1が最も狭い。2番目の水冷部(No.2水冷)と3番目の水冷部(No.3水冷)との間d2は、d1の2倍程度に広い。3番目の水冷部(No.3水冷)から7番目の水冷部(No.7水冷)までの隣接する各水冷部の間はd2の2倍程度に広くなっている。最も下流側の7番目の水冷部(No.7水冷)と巻取り機30のスプール31までの距離はさらにその2倍以上となっている。
冷却装置21〜27の各水冷部の間の区間では、後述するように条鋼線材1の表面温度が内部の熱により上昇するが、この区間を上流側から順に1番目〜6番目の復熱部(水冷部間復熱部、No.1復熱〜No.6復熱)と言う。
最も下流側の冷却装置27の水冷部(7番目の水冷部、No.7水冷)と巻取り機30のスプール31(巻き取り部)までの区間を7番目の復熱部(最終段復熱部、No.7復熱)と言う。
The
In the following description, the portions where water is actually injected in the
In the interval between the adjacent water cooling units, the distance d1 between the first upstream water cooling unit (No. 1 water cooling) and the second upstream water cooling unit (No. 2 water cooling) is the narrowest. The distance d2 between the second water cooling section (No. 2 water cooling) and the third water cooling section (No. 3 water cooling) is about twice as large as d1. The distance between adjacent water cooling sections from the third water cooling section (No. 3 water cooling) to the seventh water cooling section (No. 7 water cooling) is about twice as large as d2. The distance between the seventh downstream water-cooling section (No. 7 water-cooling) and the
In a section between the water cooling sections of the
A section from the water-cooling section (seventh water-cooling section, No. 7 water-cooling section) of the
冷却ライン20での条鋼線材1の冷却工程を概略的に説明する。図4〜6に示すように、条鋼線材1は冷却装置21〜27の各水冷部を通過する度に水を浴びて段階的に冷却される。条鋼線材1の表面温度(図中符号Aで示す)は、水に直接接するので低下が激しい。条鋼線材1の表面温度は、上記復熱部を通過する過程では、中心部からの伝熱により急激に温度が上昇する(回復する)。このように、条鋼線材1の表面温度は冷却ライン20において激しく変動しながら低下していく。
条鋼線材1の中心部の温度(図中符号Bで示す)の低下は緩やかである。条鋼線材1の平均温度(図中符号Cで示す断面内の平均温度)は、表面温度の影響を受けて段階的に低下する。
The cooling process of the
The temperature of the central portion of the strip steel wire 1 (indicated by the symbol B in the drawing) gradually decreases. The average temperature of the strip steel wire 1 (the average temperature in the cross section indicated by the symbol C in the figure) gradually decreases under the influence of the surface temperature.
最も下流側の7番目の復熱部では、7番目の水冷部の出口近傍で条鋼線材1の表面温度が急激に上昇した後、緩やかに上昇を続け、中心温度と平均温度は緩やかに低下する。その結果、条鋼線材1がスプール31で巻き取られる際に、中心温度と表面温度は略等しいか、その差が10℃程度以下となっている。
In the seventh recuperation section on the most downstream side, after the surface temperature of the
本発明では、巻取り機30のスプール31で巻き取られる際の条鋼線材1の表面温度を、A1変態点(727℃)以下にしている。これにより、巻取り時には少なくとも表面では[オーステナイト]から [フェライト+パーライト]への組織の変態が終了しており、
条鋼線材1に張力を作用させてスプール31に密巻きにしても条鋼線材1の断面変形を抑制することができる。
In the present invention, the surface temperature of the
Even if tight tension is applied to the
好ましくは、スプール31で巻き取られる際の条鋼線材1の表面温度を、700℃以下にしている。このように表面温度をA1変態点より十分に低くすることにより、条鋼線材1は巻取り時には略全領域で [フェライト+パーライト]への組織の変態が終了しており
、また条鋼線材1の変形抵抗も大きくなっており、条鋼線材1に張力を作用させてスプール31に密巻きにしても条鋼線材1の断面変形を確実に防ぐことができる。
Preferably, the surface temperature of the
好ましくは、スプール31で巻き取られる際の条鋼線材1の表面温度を、620℃以上にする。620℃では既に上記組織の変態は完全に終了しており、必要以上の冷却は、冷却ライン20の長大化を招くからである。
さらに好ましくは、巻取り時の条鋼線材1の表面温度を640〜680℃にする。
Preferably, the surface temperature of the
More preferably, the surface temperature of the
上述したように巻取り時の条鋼線材1の表面温度が従来(800℃以上)より著しく低いため、圧延された条鋼線材1を緩冷却すると冷却ライン20の著しい長大化を招く。冷却ラインの長大化を回避するためには、条鋼線材1を強冷することが求められるが、徒に強冷すると、条鋼線材1内にマルテンサイトやベイナイトの組織が現れてしまい、JIS規格外になってしまう。
As described above, since the surface temperature of the
本発明では、冷却ライン20において上流側の水冷部で強冷するとともに充分に復熱させて、下流側の水冷部で緩冷却することにより、ベイナイトやマルテンサイトに変態させることなく、冷却ライン20の長大化を回避している。
In the present invention, the cooling
具体的には、1番目の水冷部で、条鋼線材1の表面温度をA1変態点より100℃以上低くし、1番目の復熱部で、条鋼線材1の表面温度をA1変態点以上に上昇させている。1番目の水冷部入口では条鋼線材1の表面温度が最も高いので、1番目の水冷部で強冷することにより、最も高い冷却効果が得られる。1番目の復熱部で、条鋼線材1の表面温度を直ぐにA1変態点以上に上昇させるので、ベイナイトやマルテンサイトへの変態は生じない。
Specifically, in the first water-cooled portion, the surface temperature of the
好ましくは、2番目の水冷部でも条鋼線材1の表面温度をA1変態点より100℃以上、より好ましくは150℃以上低くし、2番目の復熱部で再びA1変態点以上に上昇させる。これにより、ベイナイトやマルテンサイトへの変態を避けつつ冷却ラインの短縮化に寄与することができる。
Preferably, the surface temperature of the
さらに好ましくは、3番目の水冷部でも、条鋼線材1の表面温度をA1変態点より100℃以上、より好ましくは200℃以上低くする。これにより、一層冷却ラインの短縮化ができる。
More preferably, even in the third water-cooled portion, the surface temperature of the
上記のような上流側での強冷により、冷却装置21〜27の複数の冷却部における上流側の水冷部で条鋼線材1の表面温度は冷却ライン20における最低温度になる。具体的には3番目の水冷部の出口で最低温度となる。これにより一層冷却ラインの短縮化ができる。最低温度は450℃〜540℃が好ましい。なお、最低温度は、1番目または2番目の水冷部で実現させてもよい。
Due to the strong cooling on the upstream side as described above, the surface temperature of the
好ましくは、全ての水冷部において、条鋼線材1の表面温度をA1変態点より100℃以上低くする。これにより、より確実に巻取り後の条鋼線材1の断面変形を抑制しつつ、かつ冷却ラインの短縮化ができる。
Preferably, in all the water-cooled parts, the surface temperature of the
上流側における強冷のために、本実施形態では、水冷部の長さを調整している。水冷部は長いほど水冷部の通過時間が長くなり冷却能力が増大する。具体的には、冷却ライン20の上流側の水冷部(具体的には1番目〜2番目の水冷部または1番目〜3番目の水冷部)を下流側の水冷部(3番目〜7番目の水冷部または4番目〜7番目の水冷部)より長くしている。
In the present embodiment, the length of the water-cooled portion is adjusted for strong cooling on the upstream side. The longer the water-cooled portion, the longer the passage time of the water-cooled portion and the greater the cooling capacity. Specifically, the upstream water cooling section (specifically, the first to second water cooling section or the first to third water cooling section) of the cooling
復熱部も長いほど復熱部の通過時間が長くなり復熱能力が増大する。復熱部は、十分な復熱効果が得られるように、直前の水冷部より長くしている。なお、1番目の復熱部が最も短く、2番目の復熱部は1番目の復熱部の約2倍であり、3番目〜6番目の復熱部は2番目の復熱部の約2倍である。条鋼線材1の内部温度は上流側の方が高いので、復熱部が短くても十分な復熱効果が得られるからである。
The longer the recuperator, the longer the passage time of the recuperator and the greater the recuperative capacity. The recuperation section is longer than the immediately preceding water cooling section so that a sufficient recuperation effect can be obtained. The first recuperation section is the shortest, the second recuperation section is about twice as large as the first recuperation section, and the third to sixth recuperation sections are about twice as large as the second recuperation section. It is twice. Because the internal temperature of the
7番目の復熱部は、最も長く3番目〜6番目の復熱部の2倍以上である。7番目の復熱部で、長時間にわたり復熱されるので、表面温度と中心温度が略等しくなる。 The seventh recuperation section is the longest and is at least twice as long as the third to sixth recuperation sections. Since the heat is recovered for a long time in the seventh heat recovery section, the surface temperature and the center temperature become substantially equal.
[実施例]
条鋼線材1の材料としては、例えばJIS規格のSD295やSD345が用いられる。ちなみに、SD295の成分の例として、下記の成分を含有している。
C: 0.18〜0.27%
Si: 0.10〜0.55%
Mn: 0.45〜1.50%
SD345の成分の例として、下記の成分を含有している。
C: 0.20〜0.27%
Si: 0.10〜0.55%
Mn: 0.65〜1.50%
[Example]
As a material of the
C: 0.18 to 0.27%
Si: 0.10 to 0.55%
Mn: 0.45 to 1.50%
The following components are included as examples of the components of SD345.
C: 0.20 to 0.27%
Si: 0.10 to 0.55%
Mn: 0.65 to 1.50%
条鋼線材1の径(公称直径)に特に制限はないが、10〜16mm(JIS G3112:2010 呼び名D10〜D16、公称直径9.53〜15.9mm)に適用する。
最終仕上げ圧延機15の出口の条鋼線材1の速度は、11〜35m/secである。
加熱炉で1000℃前後(例えば1030℃)に加熱されたビレットまたはブルームが圧延ライン10で連続圧延され、最終仕上げ圧延機15の出口での条鋼線材1の表面温度は、950〜1000℃となる。この表面温度は、前述したように入側冷却装置16でばらつきを抑えられる。
The diameter (nominal diameter) of the
The speed of the
A billet or bloom heated to about 1000 ° C. (for example, 1030 ° C.) in a heating furnace is continuously rolled in the rolling
以下、呼び名D10(公称直径9.53mm)、呼び名D13(公称直径12.7mm)、呼び名D16(公称直径15.9mm)の各サイズの条鋼線材1の冷却工程について説明する。
表1は、各サイズでの水冷部(No.1水冷〜No.7水冷)と復熱部(No.1復熱〜No.7復熱)の長さを示す。
Table 1 shows the length of the water-cooled portion (No. 1 water-cooled to No. 7 water-cooled) and the recuperator (No. 1 re-heated to No. 7 re-heated) in each size.
実施例1(D10 公称直径9.53mm)
D10の条鋼線材1を冷却する場合、表1に示すように、最終仕上げ圧延機15の出口から5.0m離れた1番目の水冷部(No.1水冷)の長さが2.6m、2番目の水冷部(No.2水冷)が2.0m、3番目の水冷部(No.3水冷)が3.3mであり、4番目〜7番目の水冷部(No.4水冷〜No.7水冷)が0.6mである。また、1番目の復熱部(No.1復熱)が4.6mで最も短く、2番目の復熱部(No.2復熱)が10.0m、3番目〜6番目の復熱部(No.3復熱〜No.6復熱)が19.4〜22.2m、7番目の復熱部(No.7復熱)が50.0mである。
Example 1 (D10 nominal diameter 9.53 mm)
As shown in Table 1, the length of the first water-cooled portion (No. 1 water-cooled) 5.0 m away from the outlet of the
最終仕上げ圧延機15の出口での条鋼線材1の速度を30.0m/secとし、1番目の水冷部(No.1水冷)に入る直前の表面温度を944℃とした場合、D10の条鋼線材1の温度変化をシミュレーションすると図4に示す結果が得られた。
When the speed of the
条鋼線材1の表面温度は、1番目の水冷部(No.1水冷)で急激に低下し、その出口で、A1変態点より120℃以上(100℃以上)低い約600℃となる。表面温度が高く、1番目の水冷部(No.1水冷)が長いため、1番目の水冷部(No.1水冷)での温度低下は最大となる。1番目の復熱部(No.1復熱)は短いが中心温度、平均温度が高いので、内部熱により表面温度は急激に上昇し、A1変態点を超える約780℃まで復帰する。
表面温度は2番目の水冷部(No.2水冷)でも急激に低下し、A1変態点より150℃以上(100℃以上)低い約570℃まで低下し、2番目の復熱部(No.2復熱)でA1変態点を超える約750℃まで上昇する。
3番目の水冷部(No.3水冷)で表面温度は再び急激に低下し、A1変態点より230℃以上(200℃以上)低い489℃となる。この温度が冷却工程における条鋼線材1の表面温度の最低値となる。3番目の長い復熱部(No.3復熱)で、条鋼線材1の表面温度は最低温度から約700℃まで復帰する。
The surface temperature of the
The surface temperature drops rapidly even in the second water-cooled part (No. 2 water-cooled), drops to about 570 ° C. which is 150 ° C. or more (100 ° C. or more) lower than the A1 transformation point, and the second recuperated part (No. 2). The temperature rises to about 750 ° C., which exceeds the A1 transformation point.
In the third water-cooled portion (No. 3 water-cooled), the surface temperature rapidly drops again, and reaches 489 ° C., which is 230 ° C. or more (200 ° C. or more) lower than the A1 transformation point. This temperature is the lowest value of the surface temperature of the
条鋼線材1の表面温度は、4番目〜7番目の冷却部(No.4水冷〜No.7水冷)でもA1変態点より100℃以上低い温度まで低下し、4番目〜7番目の復熱部(No.4復熱〜No.7復熱)では温度上昇するもののその復帰温度は徐々に低下していく。最終的に、巻取り時の表面温度は649℃であり、表面温度と中心温度は略等しい。
The surface temperature of the
実施例2(D13 公称直径12.7mm)
D13の条鋼線材1を冷却する場合、表1に示すように、最終仕上げ圧延機15の出口から3.8m離れた1番目の水冷部(No.1水冷)の長さが3.9m、2番目の水冷部(No.2水冷)が2.1m、3番目の水冷部(No.3水冷)が1.9m、4番目の水冷部(No.4水冷)が1.2mであり、5〜7番目の水冷部(No.5水冷〜No.7水冷)が0.5〜0.7mである。また、1番目の復熱部(No.1復熱)が4.5mで最も短く、2番目の復熱部(No.2復熱)が11.2m、3番目〜6番目の復熱部(No.3復熱〜No.6復熱)が19.6〜21.7m、7番目の復熱部(No.7復熱)が50.0mである。
Example 2 (D13 nominal diameter 12.7 mm)
As shown in Table 1, the length of the first water-cooled section (No. 1 water-cooled) 3.8 m away from the exit of the final
最終仕上げ圧延機15の出口での条鋼線材1の速度を23.2m/secとし、1番目の水冷部(No.1水冷)に入る直前の表面温度を944℃とした場合、D13の条鋼線材1の温度変化をシミュレーションすると図5に示す結果が得られた。
When the speed of the
条鋼線材1の表面温度は、1番目の水冷部(No.1水冷)で急激に低下し、その出口で、A1変態点より190℃以上(100℃以上)低い約530℃となる。表面温度が高く、1番目の水冷部(No.1水冷)が長いため、1番目の水冷部(No.1水冷)での温度低下は最大となる。1番目の復熱部(No.1復熱)は短いが中心温度、平均温度が高いので、内部熱により表面温度は急激に上昇し、A1変態点を超える約740℃まで復帰する。
表面温度は2番目の水冷部(No.2水冷)でも急激に低下し、A1変態点より200℃以上(150℃以上)低い約520℃まで低下し、2番目の復熱部(No.2復熱)でA1変態点を超える約740℃まで上昇する。
3番目の水冷部(No.3水冷)は最も長いので、表面温度はここで再び急激に低下し、A1変態点より220℃(200℃)以上低い497℃となる。この温度が冷却工程における条鋼線材1の表面温度の最低値となる。3番目の復熱部(No.3復熱)は長いので、上記最低温度から約720℃まで復帰する。
The surface temperature of the
The surface temperature also drops sharply in the second water-cooled part (No. 2 water-cooled), drops to about 520 ° C., which is 200 ° C. or more (150 ° C. or more) lower than the A1 transformation point, and the second recuperated part (No. 2). The temperature rises to about 740 ° C., which exceeds the A1 transformation point.
Since the third water-cooled portion (No. 3 water-cooled) is the longest, the surface temperature drops sharply again here to 497 ° C., which is 220 ° C. (200 ° C.) or more lower than the A1 transformation point. This temperature is the lowest value of the surface temperature of the
条鋼線材1の表面温度は、4番目〜7番目の冷却部(No.4水冷〜No.7水冷)でもA1変態点より100℃以上低い温度まで低下し、4番目〜7番目の復熱部(No.4復熱〜No.7復熱)では温度上昇するもののその復帰温度は徐々に低下していく。最終的に、巻取り時の表面温度は657℃であり、表面温度と中心温度の差は約3℃である。
The surface temperature of the
実施例3(D16 公称直径15.9mm)
D16の条鋼線材1を冷却する場合、表1に示すように、最終仕上げ圧延機15の出口から5.1m離れた1番目の水冷部(No.1水冷)の長さが2.7m、2番目の水冷部(No.2水冷)が1.4m、3番目の水冷部(No.3水冷)が1.2mであり、4番目の水冷部(No.4水冷)が1.2m、5番目の水冷部(No.5水冷)が0.7m、6番目の水冷部(No.6水冷)が1.3m、7番目の水冷部(No.7水冷)が0.7mである。また、1番目の復熱部(No.1復熱)が5.2mで最も短く、2番目の復熱部(No.2復熱)が11.8m、3番目〜6番目の復熱部(No.3復熱〜No.6復熱)が19.5〜21.6m、7番目の復熱部(No.7復熱)が50.2mである。
Example 3 (D16 nominal diameter 15.9 mm)
As shown in Table 1, the length of the first water-cooled portion (No. 1 water-cooled) 5.1 m away from the outlet of the
最終仕上げ圧延機15の出口での条鋼線材1の速度を14.8m/secとし、1番目の水冷部に入る直前の表面温度を935℃とした場合、D16の条鋼線材1の温度変化をシミュレーションすると図6に示す結果が得られた。
When the speed of the
条鋼線材1の表面温度は、1番目の水冷部(No.1水冷)で急激に低下し、その出口で、A1変態点より190℃以上(100℃以上)低い約530℃となる。表面温度が高く、1番目の水冷部(No.1水冷)が長いため、1番目の水冷部(No.1水冷)での温度低下は最大となる。1番目の復熱部(No.1復熱)は短いが中心温度、平均温度が高いので、内部熱により表面温度は急激に上昇し、A1変態点を超える約760℃まで復帰する。
表面温度は2番目の水冷部(No.2水冷)でも急激に低下し、A1変態点より200℃以上(150℃以上)低い約525℃まで低下し、2番目の復熱部(No.2復熱)でA1変態点を超える約750℃まで上昇する。
3番目の水冷部(No.3水冷)は最も長いので、表面温度はここで再び急激に低下し、A1変態点より200℃以上低い508℃となる。この温度が冷却工程における条鋼線材1の表面温度の最低値となる。3番目の復熱部(No.3復熱)は長いので、上記最低温度から約740℃まで復帰する。
The surface temperature of the
The surface temperature also drops sharply in the second water-cooled part (No. 2 water-cooled), drops to about 525 ° C., which is 200 ° C. or more (150 ° C. or more) lower than the A1 transformation point, and the second recuperated part (No. 2). The temperature rises to about 750 ° C., which exceeds the A1 transformation point.
Since the third water-cooled portion (No. 3 water-cooled) is the longest, the surface temperature drops sharply again here to 508 ° C., which is 200 ° C. or more lower than the A1 transformation point. This temperature is the lowest value of the surface temperature of the
条鋼線材1の表面温度は、4番目〜7番目の冷却部(No.4水冷〜No.7水冷)でもA1変態点より100℃以上低い温度まで低下し、4番目〜7番目の復熱部(No.4復熱〜No.7復熱)では温度上昇するもののその復帰温度は徐々に低下していく。最終的に、巻取り時の表面温度は669℃であり、表面温度と中心温度の差は約10℃である。
The surface temperature of the
表1から明らかなように、最終仕上げ圧延機15の出口から巻取装置30のスプール31までの冷却ライン20の長さを約165mに抑えることができた。
As is clear from Table 1, the length of the cooling
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modes can be adopted.
本発明は、熱間圧延された条鋼線材を密巻きする方法に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a method of densely winding a hot-rolled strip steel wire.
1 条鋼線材
2 条鋼線材コイル
10 圧延ライン
15 最終仕上げ圧延機
16 入側冷却装置
20 冷却ライン
21〜27 冷却装置
30 巻取り機
31 スプール
32 整列機構
1
Claims (10)
上記冷却ラインは、間隔をおいて配置された複数の水冷部を備え、上記複数の水冷部間の区間が複数の水冷部間復熱部として提供され、上記複数の水冷部のうち最も下流側に位置する水冷部と巻取り機との間の区間が、最終段復熱部として提供され、上記条鋼線材の表面温度を、上記冷却部を通過する度に低下させ、上記復熱部を通過する度に上記条鋼線材の内部熱により上昇させる条鋼線材コイルの製造方法において、
上記複数の水冷部における上流から1番目の水冷部で、上記条鋼線材の表面温度をA1変態点より100℃以上低くし、上記複数の水冷部間復熱部における上流から1番目の水冷部間復熱部で、上記条鋼線材の表面温度をA1変態点以上に上昇させ、
上記巻き取り時の上記条鋼線材の表面温度をA1変態点以下にし、
上記巻取り機はスプールとその手前の整列機構を有し、上記整列機構により整列された上記条鋼線材を上記スプールに密巻きして上記条鋼線材コイルを得ることを特徴とする条鋼線材コイルの製造方法。 After the strip steel wire obtained by continuous rolling in the rolling line is cooled by a cooling line arranged downstream of the final finishing rolling mill of the rolling line, a winding machine arranged downstream of the cooling line By winding in, to produce a strip steel wire coil,
The cooling line includes a plurality of water cooling units disposed at intervals, a section between the plurality of water cooling units is provided as a plurality of water cooling unit recuperators, the most downstream of the plurality of water cooling units The section between the water-cooling section and the winder located in the section is provided as a final-stage recuperator, reduces the surface temperature of the strip steel wire each time it passes through the cooling section, and passes through the recuperator. In the method of manufacturing a coil of a bar steel wire which is raised by the internal heat of the bar steel wire each time,
In the first water cooling section from the upstream in the plurality of water cooling sections, the surface temperature of the strip steel wire is lowered by 100 ° C. or more from the A1 transformation point. In the recuperation section, raise the surface temperature of the above-mentioned bar steel wire above the A1 transformation point,
The surface temperature of the strip steel wire at the time of the winding is set to the A1 transformation point or lower,
The winding machine has a spool and an alignment mechanism in front of the spool, and tightly winds the strip steel wires aligned by the alignment mechanism around the spool to obtain the strip steel wire coil. Method.
上記複数の水冷部間復熱部において、上流側の水冷部間復熱部での上記条鋼線材の通過時間が、下流側の水冷部間復熱部での条鋼線材の通過時間より短いことを特徴とすることを特徴とする請求項8に記載の条鋼線材コイルの製造方法。 In the plurality of water cooling sections, the passage time of the strip steel wire in the upstream water cooling section is longer than the passage time of the strip steel wire in the downstream water cooling section,
In the plurality of water-cooling section recuperators, the passage time of the strip steel wire in the upstream water-cooling section recuperator is shorter than the passage time of the strip steel wire in the downstream water-cooling section recuperator. The method for producing a strip steel wire coil according to claim 8, characterized in that:
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