JP2020132941A - Method of manufacturing galvanized steel pipe and hot-galvanizing device for steel pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水、ガス、油等の配管用途に適用される亜鉛めっき鋼管の製造方法およびその装置に係り、より詳しくは鋼管を溶融亜鉛めっき浴中に浸漬し引き揚げて鋼管の内外面に亜鉛めっきを施す方法および装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a galvanized steel pipe applied to piping applications such as water, gas, and oil, and an apparatus therefor. Regarding the method and equipment for galvanizing.
亜鉛めっき鋼管は、前処理（脱脂、酸洗および化成処理）を施された鋼管を溶融亜鉛めっき浴に一定時間浸漬して製造する。その後、該めっき浴から引き揚げた鋼管の内外面に空気または蒸気を吹き付けて、鋼管に過剰に付着した溶融亜鉛を吹き飛ばし、溶融亜鉛のたれを切った後、該鋼管は水冷槽に浸漬され冷却処理が施される。従来から溶融亜鉛めっき浴内から引き揚げられた鋼管の内外面の余剰亜鉛を除去する方法については品質を確保しつつ効率的な方法が数多く提案されている。 Galvanized steel pipes are manufactured by immersing pretreated steel pipes (defatting, pickling and chemical conversion treatment) in a hot-dip galvanized bath for a certain period of time. After that, air or steam is blown onto the inner and outer surfaces of the steel pipe pulled up from the plating bath to blow off the molten zinc excessively adhering to the steel pipe, and after cutting the hot-dip zinc dripping, the steel pipe is immersed in a water cooling tank for cooling treatment. Is given. Conventionally, many efficient methods have been proposed for removing excess zinc on the inner and outer surfaces of steel pipes pulled up from the hot-dip galvanizing bath while ensuring quality.
例えば、特許文献１には、引揚げ中の鋼管が外面ブロー装置内を通過する間に、該鋼管内にマンドレル棒を貫通させ、噴射ノズルから圧縮ガスを噴射して鋼管内面の余剰亜鉛を鋼管外に吹き出す方法で、めっき厚さを均一にすることができる技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, while the steel pipe being lifted passes through the outer surface blower, the mandrel rod is passed through the steel pipe, and the compressed gas is injected from the injection nozzle to remove the excess zinc on the inner surface of the steel pipe. A technique is disclosed in which the plating thickness can be made uniform by a method of blowing out.
また、特許文献２に開示の技術では、製造コスト低減の観点から、鋼管を溶融亜鉛浴中に浸漬した後、溶融亜鉛浴中から鋼管を長手方向に引揚げる過程で圧縮ガスにより鋼管外面の余剰亜鉛を除去し、続いて圧縮ガスにより鋼管内面の余剰亜鉛を除去する方法において、溶融亜鉛浴を低温に設定し、該溶融亜鉛浴中から鋼管を長手方向に引上げる過程で圧縮ガスにより鋼管外面の余剰亜鉛を除去した後、当該鋼管を前記溶融亜鉛浴温度より高温に加熱し、圧縮ガスにより鋼管内面余剰亜鉛を除去する方法が提案されている。
Further, in the technique disclosed in
更に、生産性向上の観点から特許文献３には、鋼管を１００〜６００℃に予熱した後、４３０〜４８０℃の溶融亜鉛めっき浴中に２０〜１００秒浸漬してめっきを施し、次いで、溶融亜鉛めっき浴中のめっき鋼管を引揚げ、めっき鋼管の外面めっき付着量を制御する方法が開示されている。鋼管を予熱することでめっき槽内の浴温維持に必要な熱量を低減できるとしている。
Further, from the viewpoint of improving productivity,
しかしながら、上記従来の技術には、未だ解決すべき以下のような問題があった。上記従来技術には、亜鉛めっき鋼管の製造方法として、品質面、生産性に関する様々な技術が開示されているが、鋼管を亜鉛めっき浴に浸漬する際の生産性に関して重要な課題となる操業安定性の詳細については開示されていない。 However, the above-mentioned conventional technique still has the following problems to be solved. In the above-mentioned prior art, various techniques related to quality and productivity are disclosed as a method for manufacturing a galvanized steel pipe, but operational stability is an important issue regarding productivity when the steel pipe is immersed in a galvanized bath. No details of sex are disclosed.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鋼管を亜鉛めっき浴に浸漬する際に亜鉛めっき鋼管を安定して製造する方法を提案し、その方法に適した鋼管の亜鉛めっき装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to propose a method for stably producing a galvanized steel pipe when the steel pipe is immersed in a galvanized bath, and is suitable for the method. The purpose is to provide a galvanizing apparatus for steel pipes.
発明者らは、上記に記した課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、亜鉛めっき鋼管の操業安定方法およびその方法に適した装置を見出した。上記課題を解決し、上記の目的を実現するため開発した本発明は、下記の要旨構成に示すとおりである。即ち、本発明は、第一に、鋼管を溶融亜鉛めっき浴に一定時間浸漬し、その後該めっき浴から引揚げて、亜鉛めっき鋼管を製造する方法において、回転軸に螺旋面を有するスクリューを用いて上記鋼管を溶融亜鉛めっき浴内に下降搬送し浸漬させるとともに、上記回転軸の螺旋面終端部に設置した払出し装置により上記鋼管を引揚げ装置へ払い出すことを特徴とする亜鉛めっき鋼管の製造方法を提案する。 As a result of diligent studies to solve the above-mentioned problems, the inventors have found a method for stabilizing the operation of galvanized steel pipes and a device suitable for the method. The present invention developed to solve the above problems and realize the above object is as shown in the following gist structure. That is, in the present invention, first, in a method of immersing a steel pipe in a hot-dip galvanized bath for a certain period of time and then pulling it out of the galvanized bath to manufacture a galvanized steel pipe, a screw having a spiral surface on a rotating shaft is used. The galvanized steel pipe is manufactured by lowering and transporting the steel pipe into a hot-dip galvanized bath and immersing it in the hot-dip galvanized bath, and discharging the steel pipe to a lifting device by a dispensing device installed at the end of the spiral surface of the rotating shaft. Suggest a method.
なお、本発明に係る亜鉛めっき鋼管の製造方法については、
ａ．上記払出し装置は、上記回転軸に上記螺旋面の外径から外に張り出して構成され、上記螺旋面終端部とは軸に対し円周方向で異なる位置に設置されていること、
ｂ．上記スクリューが鋼管の長手方向に複数配設されていること、
ｃ．上記スクリューを２列配設し、それぞれ外側の引揚げ装置に鋼管を払い出すこと、
ｄ．亜鉛めっきを施される上記鋼管が溶接鋼管または鍛接鋼管であること、
がより好ましい解決手段になり得るものと考えられる。
Regarding the method for manufacturing a galvanized steel pipe according to the present invention,
a. The payout device is configured to project outward from the outer diameter of the helicoid on the rotating shaft, and is installed at a position different from the end of the helicoid in the circumferential direction with respect to the shaft.
b. Multiple screws are arranged in the longitudinal direction of the steel pipe,
c. Arrange the above screws in two rows and dispense the steel pipes to the outer lifting device.
d. The above steel pipe to be galvanized is a welded steel pipe or a forge welded steel pipe.
Can be a more preferred solution.
本発明は、第二に、溶融亜鉛めっき浴を構成するめっき槽と、該溶融亜鉛めっき浴中に鋼管を下降搬送し、浸漬させる、回転軸に螺旋面を有するスクリューと、該スクリューの螺旋面終端部を通過した上記鋼管を一旦受け止めるためのクレードルと、上記回転軸の螺旋面終端部に設けられた上記鋼管の払出し装置と、該払出し装置によって払い出された上記クレードル上の上記鋼管を引き揚げるための引揚げ装置とからなる鋼管の溶融亜鉛めっき装置を提供する。 Secondly, the present invention comprises a plating tank constituting a hot-dip galvanizing bath, a screw having a spiral surface on a rotating shaft for lowering and transporting a steel pipe into the hot-dip galvanizing bath, and a spiral surface of the screw. The cradle for temporarily receiving the steel pipe that has passed through the end portion, the steel pipe dispensing device provided at the end of the spiral surface of the rotating shaft, and the steel pipe on the cradle that has been dispensed by the dispensing device are pulled up. Provided is a hot dip galvanizing device for a steel pipe, which comprises a lifting device for the purpose.
なお、本発明に係る鋼管の溶融亜鉛めっき装置については、
ｅ．上記払出し装置は、上記回転軸に上記螺旋面の外径から外に張り出して構成され、上記螺旋面終端部とは軸に対し円周方向で異なる位置に設置されていること、
ｆ．上記スクリューが鋼管の長手方向に複数配設されていること、
がより好ましい解決手段になり得るものと考えられる。
Regarding the hot-dip galvanizing apparatus for steel pipes according to the present invention,
e. The payout device is configured to project outward from the outer diameter of the helicoid on the rotating shaft, and is installed at a position different from the end of the helicoid in the circumferential direction with respect to the shaft.
f. Multiple screws are arranged in the longitudinal direction of the steel pipe,
Can be a more preferred solution.
以上説明したように、本発明によれば、めっき浴内に鋼管を浸漬させる装置としてスクリューを用いるとともに、該スクリューにめっき浴内で引揚げ装置へ鋼管を払い出す機能を持たせることで、メンテナンス面で有利である。
対象鋼管の払い出し時を除き、払出し装置がめっき槽内設備や鋼管と接触しないように設置することで操業安定化を図ることが可能となる。
As described above, according to the present invention, a screw is used as a device for immersing a steel pipe in a plating bath, and the screw is provided with a function of discharging the steel pipe to a lifting device in the plating bath for maintenance. It is advantageous in terms of.
Except when the target steel pipe is dispensed, it is possible to stabilize the operation by installing the dispensing device so that it does not come into contact with the equipment in the plating tank or the steel pipe.
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。本発明はこれに限定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
本発明における処理工程の概要として、一実施形態の製造フローを図１に示す。鋼管は、前処理工程にて脱脂、酸洗、化成処理を施されたのち、乾燥して溶融亜鉛めっき装置のめっき槽内亜鉛めっき浴に一定時間浸漬される。次いで、鋼管は該めっき浴から引き揚げられるが、引揚げた際に鋼管の内外面に空気または蒸気が吹き付けられ、過剰に付着した溶融亜鉛を除去してめっき付着量の調整が行われる。その後、鋼管は冷却槽にて冷却処理が施される。最後に亜鉛めっき鋼管は出荷前検査されることになる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this, and the present invention can be appropriately modified and implemented without changing the gist thereof.
As an outline of the processing process in the present invention, the manufacturing flow of one embodiment is shown in FIG. The steel pipe is degreased, pickled, and converted in a pretreatment step, then dried and immersed in a galvanizing bath in a galvanizing apparatus of a hot-dip galvanizing apparatus for a certain period of time. Next, the steel pipe is withdrawn from the plating bath, and when it is withdrawn, air or steam is blown onto the inner and outer surfaces of the steel pipe to remove the excessively attached molten zinc and adjust the amount of plating adhesion. After that, the steel pipe is cooled in a cooling tank. Finally, galvanized steel pipes will be inspected before shipping.
本発明の一実施形態を示す鋼管の溶融亜鉛めっき装置の上面図およびＡ−Ａ’視側面図をそれぞれ図２、図３に、スクリュー下側から見た（図３のＢ−Ｂ’視）拡大図を図４に示す。図２〜４に基づいて、本発明の方法を説明する。前処理後の鋼管２は、めっき槽１のボトム側からトップ側に搬送され、回転軸３１に螺旋面３２を有するスクリュー３の螺旋面３２に懸架される。鋼管２はセンターガイド６とサイドガイド９によりスクリュー３の螺旋面３２から外れないように支持されている。鋼管２は同期して回転している複数のスクリュー３の回転によって、めっき槽１下部に下降搬送され、溶融亜鉛めっき浴Ｚに浸漬されて溶融亜鉛めっき処理が施される。鋼管２はスクリュー３の回転によって下降するだけでなく、払出し位置を固定するために、スキッドプレート８により、めっき槽内での浸漬位置を固定されている。スクリュー３の回転によりめっき槽１内の下部にまで下降搬送された鋼管２は、螺旋面終端部１１、１２に到達後、クレードル４に着地する。その後、鋼管２は、スクリュー３の回転軸３１に設置してある払出し装置１０により、引揚げ装置５が設置してある方向（図２では外側）に順次払い出される。
図２の例では、払出し装置１０が回転することで鋼管２を外側に押し出している。その後、鋼管２は、引揚げ装置５のフックに載った後、フックが上昇することでめっき槽１から引き揚げられる。鋼管２は引き揚げ時に引揚げ装置５のフックとストッパー７に挟まれてめっき浴中の姿勢が安定して搬送される。図３に示すように、鋼管２はトップ側を低く、ボトム側を高く傾斜させてスクリュー３に保持されており、鋼管２がめっき浴Ｚに浸漬された際、鋼管内の空気を排気することができるようになっている。また、鋼管２の引き上げの際には、鋼管内の溶融亜鉛の排出が容易になっている。
The top view and the AA'view side view of the hot dip galvanizing apparatus for a steel pipe showing an embodiment of the present invention are shown in FIGS. 2 and 3, respectively, as viewed from the lower side of the screw (BB'view in FIG. 3). An enlarged view is shown in FIG. The method of the present invention will be described with reference to FIGS. 2-4. The
In the example of FIG. 2, the
本発明では、スクリュー３の回転軸３１の螺旋面終端部１１、１２に、鋼管２を引揚げ装置５へ払い出す払出し装置１０が設置されている。払出し装置１０をスクリュー３の回転軸３１に設置することで鋼管２のめっき浴Ｚ内への浸漬と払出しを１つの装置で行うことが可能となりメンテナンス性の面でも優位である。
In the present invention, a
図２の例では、溶融亜鉛めっき装置は鋼管２を同時に２本ずつめっき槽１内に搬送できる装置を示している。また、図２に示すめっき装置において、スクリュー３の本数は鋼管１本に対して、搬送方向（鋼管の長手方向）に３本ずつ設置されている。鋼管２の姿勢の安定のために、鋼管１本あたり少なくとも２本のスクリューを必要とする。めっき処理を施す鋼管の長さによるが、２本の場合、めっき浴Ｚ投入直後の搬送方向の鋼管２の姿勢が不安定となる可能性が高いため、鋼管１本に対しスクリューを３本以上設置するのが望ましい。
In the example of FIG. 2, the hot-dip galvanizing apparatus shows an apparatus capable of simultaneously transporting two
図４には、鋼管２、２’を２列溶融亜鉛めっきする装置をスクリュー下側から見た図を示す。ここで、鋼管２を下降搬送するスクリュー３の回転方向１３と鋼管２’を下降搬送するスクリュー３’の回転方向１４とは互いに逆回転となっている。図４の例では、鋼管２、２’が螺旋面終端部１１、１２をそれぞれ通過する時期、および、払出し装置１０、１０’により引揚げ装置５にそれぞれ払い出される時期は同期している。
また、スクリューを２列に設置する場合、鋼管の払い出し方向をそれぞれ外側とすることで装置全体をコンパクトに収めることができる。
FIG. 4 shows a view of a device for hot-dip
Further, when the screws are installed in two rows, the entire device can be compactly accommodated by setting the discharge direction of the steel pipes to the outside.
図４のスクリュー部近傍を更に拡大して図５に示す。払出し装置１０はスクリュー３軸にスクリュー外径から張り出して構成し、払出し装置１０をスクリュー３の回転軸３１へ設置する位置は、螺旋面終端部１１と円周方向で異なる位置に設置することが好ましい。図５に基づいて詳細に説明する。ここで、鋼管２の外径をＤ、スクリュー３の螺旋面外径半径をＲ、スクリューの回転軸３１の外径半径をｒ、払出し装置１０の長さ（スクリュー３の回転軸３１中心から払出し装置１０先端まで）をＡとし、スクリュー３の回転軸３１に対し円周方向で螺旋面終端部１１から払出し装置１０までのスクリュー回転方向の角度をθＡとする。払出し装置１０の長さＡは、少なくともスクリュー３の螺旋面外径半径Ｒより長くし、鋼管２が引揚げ装置５のフックに十分に載るまで払い出せる長さが必要である。また、スクリューの回転時に他のめっき浴内装置に接触しない長さにとどめる必要がある。好ましくは、払出し装置１０の張り出し長Ａは、鋼管外径Ｄに対し、４．５Ｄ≦Ａ≦９．０Ｄの範囲である。
The vicinity of the screw portion in FIG. 4 is further enlarged and shown in FIG. The
さらに、鋼管２の外径Ｄは、スクリュー３の回転軸３１の外径半径ｒに対し、Ｄ＜Ｒ−ｒの関係にあることが好ましい。そして、品質の面からスクリュー螺旋面の間隔ｈを鋼管２の外径Ｄより大きくしておく必要がある。好ましくは、１．０Ｄ≦Ｒ≦３．０Ｄおよび１．８Ｄ≦ｈ≦２．６Ｄの範囲である。いずれも、下限未満では、鋼管がスクリューとの摩擦で傷つくおそれがあり、上限を超えて設計するのは、過大な設備となり、生産性を阻害する。また、スクリュー３の回転軸３１の外径半径ｒについては、スクリューの構造強度と重量のバランスから、０．０５Ｄ≦ｒ≦０．９Ｄの範囲にするのが好ましい。また、３０Ａ〜８０Ａの小径鋼管の場合には、２．５Ｄ≦Ｒ≦３．０Ｄ、０．６Ｄ≦ｒ≦０．９Ｄおよび４．５Ｄ≦Ａ≦５．５Ｄの範囲とすることがさらに好ましく、９０Ａ〜１２５Ａの範囲の鋼管の場合には、１．０５Ｄ≦Ｒ≦１．１Ｄ、０．１Ｄ≦ｒ≦０．３Ｄおよび４．５Ｄ≦Ａ≦５．５Ｄの範囲とすることがさらに好ましく、１５０Ａ以上の大径鋼管の場合は、スクリューを１列として、１．０Ｄ≦Ｒ≦１．８Ｄ、０．０５Ｄ≦ｒ≦０．３Ｄ、７Ｄ≦Ａ≦９Ｄおよび１．９Ｄ≦ｈ≦２．４Ｄの範囲とすることがさらに好ましい。大径の鋼管は、自重がより大きいので、スクリュー内での揺動を抑えるために、上記範囲とすることが好ましい。
サイドガイド９はスクリューの下端近傍まで延伸されており、鋼管の払い出し方向で鋼管２がスクリュー３からはみ出ないように、スクリューの螺旋面外周の接線に接して配置されていることが好ましい。
Further, it is preferable that the outer diameter D of the
The
まず、スクリューが１列の場合の払出し装置１０の設置位置を検討する。スクリューの螺旋面終端部１１が鋼管長手と直交する方向（基準）からθ1だけ回転し、スクリューの螺旋面終端部１１の先端とサイドガイド９とのすき間ｄが鋼管外径Ｄより大きくなった時に、該螺旋面終端部１１まで搬送された鋼管２はスクリュー３の支持を離れてクレードル４上に着地する。このとき、払出し装置１０が鋼管２の落下を妨げないための設置位置（螺旋面終端部１１と払出し装置１０の間の回転角θA）は、以下の関係にあることが好ましい。
［θ1＋θA＜９０°の場合］
Ｒ−ｄ＝Ａ×ｃｏｓ（θ1＋θA）＜Ｒ−Ｄ ・・・（１）
または、
［２７０°＜θ1＋θAの場合］
Ｒ−ｄ＝Ａ×ｃｏｓ｛３６０°−（θ1＋θA）｝＜Ｒ−Ｄ ・・・（２）
である。ここで、Ｒ−ｒ＞ｄ＝Ｒ×｛１−ｃｏｓ（θ1）｝＞Ｄである。
展開すると、
ｃｏｓ-1（ｒ／Ｒ）＞θ1＞ｃｏｓ-1｛（Ｒ−Ｄ）／Ｒ｝ ・・・（３）
かつ
３６０°−ｃｏｓ-1｛（Ｒ−Ｄ）／Ａ｝＞θ1＋θA＞ｃｏｓ-1｛（Ｒ−Ｄ）／Ａ｝
・・・（４）
である。スクリューが１列の場合には、９０°≦θ1＋θA≦２７０°の範囲で払出し装置１０が、対象鋼管２の払い出し前に接触する場合はない。
First, the installation position of the
[When θ 1 + θ A <90 °]
Rd = A × cos (θ 1 + θ A ) <RD ・ ・ ・ (1)
Or
[When 270 ° <θ 1 + θ A ]
Rd = A × cos {360 ° − (θ 1 + θ A )} <RD ・ ・ ・ (2)
Is. Here, R-r> d = R × {1-cos (θ 1 )}> D.
When unfolded,
cos -1 (r / R)> θ 1 > cos -1 {(RD) / R} ・ ・ ・ (3)
And 360 ° -cos -1 {(RD) / A}> θ 1 + θ A > cos -1 {(RD) / A}
... (4)
Is. When the screws are in a single row, the dispensing
上記条件を外れた場合、払出し装置１０が鋼管２の落下を妨げるとともに、払出し装置１０がスクリュー３の回転とともに鋼管表面をこすり、接触キズを発生させる要因になるほか、鋼管２がスクリュー３、払出し装置１０およびサイドガイド９の間に挟まれて、鋼管の曲がり発生の要因となるおそれがある。
If the above conditions are not met, the
次に、図２，図４および図５に示すスクリューが２列の場合を検討する。ここで、スクリュー３、３’は同期して互いに逆方向に回転しており、鋼管２、２’は同時にスクリューから搬出されるものとし、列間隔をＢとする。設備をコンパクトに設計する観点からは、Ｂを極力小さくすることが好ましいが、２列の鋼管をめっき処理する際、鋼管２が対向するスクリュー３’に接触しないようにＢ＞Ｒ−ｒとすることが好ましい。より好ましくは、２．４Ｄ≦Ｂ≦２．８Ｄである。払出し装置１０が対向する鋼管２’と干渉しないための設置位置（螺旋面終端部１１と払出し装置１０の間の回転角θA）は以下の関係を満足することが好ましい。
［９０°≦θ1＋θA＜１８０°の場合］
Ｒ＋Ｂ−ｄ＝Ａ×ｃｏｓ（１８０−θ1−θA）＜Ｒ＋Ｂ−Ｄ ・・・（５）
または
［１８０°＜θ1＋θA≦２７０°の場合］
Ｒ＋Ｂ−ｄ＝Ａ×ｃｏｓ｛（θ1＋θA）−１８０°｝＜Ｒ＋Ｂ−Ｄ ・・・（６）
である。これを展開すると、
１８０°−ｃｏｓ-1｛（Ｒ＋Ｂ−Ｄ）／Ａ｝＞θ1＋θA≧９０° ・・・（７）
または
２７０°≧θ1＋θA＞１８０°＋ｃｏｓ-1｛（Ｒ＋Ｂ−Ｄ）／Ａ｝ ・・・（８）
となる。１列の場合の条件と組み合わせて、
ｃｏｓ-1（ｒ／Ｒ）＞θ1 ＞ｃｏｓ-1｛（Ｒ−Ｄ）／Ｒ｝ ・・・（３）
かつ
１８０°−ｃｏｓ-1｛（Ｒ＋Ｂ−Ｄ）／Ａ｝＞θ1＋θA＞ｃｏｓ-1｛（Ｒ−Ｄ）／Ａ｝ ・・・（９）
または
ｃｏｓ-1（ｒ／Ｒ）＞θ1 ＞ｃｏｓ-1｛（Ｒ−Ｄ）／Ｒ｝ ・・・（３）
かつ
３６０°−ｃｏｓ-1｛（Ｒ−Ｄ）／Ａ｝＞θ1＋θA＞１８０°＋ｃｏｓ-1｛（Ｒ＋Ｂ−Ｄ）／Ａ｝ ・・・（１０）
と計算される。これらの条件を満足する範囲では、鋼管２，２’がスクリューから排出された時点で払出し装置１０が鋼管２，２’と接触することはない。ただし、１８０°＞θ1＋θAの場合には、本来の払出し装置１０が鋼管２を払い出す前に、対向する払出し装置１０’が鋼管２を押し出してしまう。したがって、２列のスクリューを設置する場合には、払出し装置１０の設置角度θAは
ｃｏｓ-1（ｒ／Ｒ）＞θ1 ＞ｃｏｓ-1｛（Ｒ−Ｄ）／Ｒ｝ ・・・（３）
かつ
３６０°−ｃｏｓ-1｛（Ｒ−Ｄ）／Ａ｝＞θ1＋θA＞１８０°＋ｃｏｓ-1｛（Ｒ＋Ｂ−Ｄ）／Ａ｝ ・・・（１０）
を満足することが好ましい。
Next, consider the case where the screws shown in FIGS. 2, 4 and 5 are in two rows. Here, it is assumed that the
[When 90 ° ≤ θ 1 + θ A <180 °]
R + BD = A × cos (180 −θ 1 −θ A ) <R + BD ・ ・ ・ (5)
Or [when 180 ° <θ 1 + θ A ≤ 270 °]
R + BD = A × cos {(θ 1 + θ A ) -180 °} <R + BD ... (6)
Is. If you expand this,
180 ° -cos -1 {(R + BD) / A}> θ 1 + θ A ≧ 90 ° ・ ・ ・ (7)
Or 270 ° ≧ θ 1 + θ A > 180 ° + cos -1 {(R + BD) / A} ・ ・ ・ (8)
Will be. In combination with the condition for one row,
cos -1 (r / R)> θ 1 > cos -1 {(RD) / R} ・ ・ ・ (3)
And 180 ° -cos -1 {(R + BD) / A}> θ 1 + θ A > cos -1 {(RD) / A} ... (9)
Or cos -1 (r / R)> θ 1 > cos -1 {(RD) / R} ・ ・ ・ (3)
And 360 ° -cos -1 {(RD) / A}> θ 1 + θ A > 180 ° + cos -1 {(R + BD) / A} ... (10)
Is calculated. As long as these conditions are satisfied, the
And 360 ° -cos -1 {(RD) / A}> θ 1 + θ A > 180 ° + cos -1 {(R + BD) / A} ... (10)
It is preferable to satisfy.
通常、引揚げ装置５のフックの動作はスクリュー３の回転角度と同期して制御しているため、対向する払出し装置１０’が本来の払出し装置１０の前に鋼管２と接触し、引揚げ装置５側に鋼管２が払い出されると、引揚げ装置５のフックが本来の待機位置ではなく存在することにより、フックを下端の待機位置へ移動すると鋼管２がフックとクレードル４との間に挟まれることになり、鋼管の曲がり発生の要因や、接触キズを発生させる要因となる。
Normally, since the operation of the hook of the
図２〜５では、一例として亜鉛めっき装置内に設置したスクリューの配置を２列の場合について記載しているが、鋼管のサイズによっては１列の場合や２列以上設置することも可能であり、スクリューの配置列数については特に限定しない。 Although FIGS. 2 to 5 show the case where the screws installed in the galvanizing apparatus are arranged in two rows as an example, it is possible to install them in one row or two or more rows depending on the size of the steel pipe. , The number of rows of screws is not particularly limited.
なお、本発明の方法は、素管として、鍛接鋼管や溶接鋼管に好適に適用できる。鍛接鋼管とは、鋼帯素材、例えば熱延鋼帯全体を加熱後、熱間で成形し、シーム部は鍛接によって接合してパイプに成形した鋼管をいう。溶接鋼管とは、いわゆる、電縫鋼管であり、鋼帯素材、例えば熱延鋼帯を成形機で管状に成形し，高周波溶接機でシームの高速溶接を行う。 The method of the present invention can be suitably applied to forge-welded steel pipes and welded steel pipes as raw pipes. The forge-welded steel pipe is a steel pipe in which a steel strip material, for example, the entire hot-rolled steel strip is heated and then hot-formed, and the seam portion is joined by forge welding to form a pipe. The welded steel pipe is a so-called electrosewn steel pipe, and a steel strip material, for example, a hot-rolled steel strip is formed into a tubular shape by a molding machine, and high-speed seams are welded by a high-frequency welder.
図１に示す製造フローにて鋼管の亜鉛めっきを行った。めっき槽内の各装置配置については、図２および図３に示す配置で設置した。ここで、めっき槽は、内法で長さ７ｍ×幅２ｍ×深さ５ｍのものを用い、鋼管の長さは５ｍであった。鋼管径５０Ａの場合のスクリュー回転速度は、約９ｒｐｍであり、鋼管のめっき浴への浸漬時間は２〜３分であった。 The steel pipe was galvanized according to the manufacturing flow shown in FIG. The arrangement of each device in the plating tank was the arrangement shown in FIGS. 2 and 3. Here, the plating tank used was an internal plating tank having a length of 7 m, a width of 2 m, and a depth of 5 m, and the length of the steel pipe was 5 m. When the steel pipe diameter was 50 A, the screw rotation speed was about 9 rpm, and the immersion time of the steel pipe in the plating bath was 2 to 3 minutes.
５０Ａ（外径Ｄ＝６０．５ｍｍ）の鋼管の場合、スクリュー３の回転軸３１の外径半径ｒ＝０．８Ｄ（４８．４ｍｍ）、スクリューの外径半径Ｒ＝２．８Ｄ（１６９．４ｍｍ）、スクリューピッチｈ＝２．４Ｄ（１４５．２ｍｍ）、払出し装置のスクリュー３の回転軸３１中心からの張り出し長Ａ＝５Ｄ（３０２．５）およびスクリュー列間隔Ｂ＝２．７Ｄ（１６３．４ｍｍ）であった。上記式に従いθ1およびθAを計算すると、（３）式から
７３．４°＞θ1＞４４．４°
となり、スクリューが１列の場合には、（４）式から
２４８°＞θA＞２２°
と、そして、スクリューが２列の場合には（１０）式から
２４８°＞θA＞１５４°
と計算され、払出し装置の好適な設置範囲となる。
In the case of a steel pipe of 50A (outer diameter D = 60.5mm), the outer diameter radius r = 0.8D (48.4mm) of the
When the screws are in one row, 248 °> θ A > 22 ° from equation (4).
And, when there are two rows of screws, from equation (10), 248 °> θ A > 154 °
Is calculated, and it becomes a suitable installation range of the payout device.
表１に本発明の溶融亜鉛めっき装置にて亜鉛めっき処理を実施した場合の引揚げ不良発生率の結果を示す。引揚げ不良発生率は、鋼管の亜鉛めっき処理を施した際に亜鉛めっき装置から引き揚げられた鋼管について、めっき槽内で発生した曲がり、キズ、引揚げトラブルなどの発生本数についてカウントし、総処理本数に対する割合で算出した。併せて、素管である鋼管の種類を示す。 Table 1 shows the results of the occurrence rate of withdrawal defects when the galvanizing treatment is performed by the hot-dip galvanizing apparatus of the present invention. The occurrence rate of defective withdrawal is calculated by counting the number of bends, scratches, and withdrawal troubles that occur in the plating tank for the steel pipes that have been withdrawn from the galvanizing equipment when the steel pipes have been galvanized. Calculated as a ratio to the number. At the same time, the types of steel pipes that are raw pipes are shown.
表１に示すように好適例の処理を行うことにより、鋼管の溶融亜鉛めっき処理における引揚げ不良の発生を軽減することが明らかとなり、生産性が向上した。 As shown in Table 1, it was clarified that the occurrence of repatriation defects in the hot-dip galvanizing treatment of the steel pipe was reduced by performing the treatment of the preferred example, and the productivity was improved.
本発明は、鋼管だけでなく、他の金属管や、長尺の棒材などにも適用可能である。 The present invention can be applied not only to steel pipes, but also to other metal pipes, long rods, and the like.
１ めっき槽
２、２’ 鋼管
３、３’ スクリュー
３１ 回転軸
３２ 螺旋面
４ クレードル
５ 引揚げ装置
６ センターガイド
７ ストッパー
８ スキッドプレート
９ サイドガイド
１０、１０’ 払出し装置
１１ 螺旋面終端部１
１２ 螺旋面終端部２
１３ スクリュー回転方向１
１４ スクリュー回転方向２
Ｚ 溶融亜鉛めっき浴
1
12
13 Screw rotation direction 1
14
Z Hot-dip galvanizing bath
Claims (8)
該溶融亜鉛めっき浴中に鋼管を下降搬送し、浸漬させる、回転軸に螺旋面を有するスクリューと、
該スクリューの螺旋面終端部を通過した前記鋼管を一旦受け止めるためのクレードルと、
前記回転軸の螺旋面終端部に設けられた前記鋼管の払出し装置と、
該払出し装置によって払い出された前記クレードル上の前記鋼管を引き揚げるための引揚げ装置とからなる鋼管の溶融亜鉛めっき装置。 The plating tank that constitutes the hot-dip galvanizing bath and
A screw having a spiral surface on the rotating shaft for lowering and immersing the steel pipe in the hot-dip galvanizing bath.
A cradle for temporarily receiving the steel pipe that has passed through the end of the spiral surface of the screw, and
The steel pipe dispensing device provided at the end of the spiral surface of the rotating shaft, and
A hot-dip galvanizing device for a steel pipe, which comprises a lifting device for lifting the steel pipe on the cradle that has been dispensed by the dispensing device.
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