JPH0364418A - 長い円筒状体を冷却する方法および装置 - Google Patents

長い円筒状体を冷却する方法および装置

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JPH0364418A
JPH0364418A JP11499390A JP11499390A JPH0364418A JP H0364418 A JPH0364418 A JP H0364418A JP 11499390 A JP11499390 A JP 11499390A JP 11499390 A JP11499390 A JP 11499390A JP H0364418 A JPH0364418 A JP H0364418A
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JP
Japan
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cooling
cylindrical body
rolls
long cylindrical
carrying
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Pending
Application number
JP11499390A
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English (en)
Inventor
Hermann Schroeder
ヘルマン・シュレーダー
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203Cooling
    • B21B45/0209Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B15/00Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B2015/0071Levelling the rolled product

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 a、 産業上の利用分野 本発明は特許請求の範囲第1項の上位概念に記載の金属
製の所定温度に加熱された長い円筒状体を冷却する方法
およびそれを実施する装置に関する。
b、 従来の技術 棒又は管の熱処理において、焼入れ炉及び焼戻し炉の中
の最終温度すなわち熱間成形工程の最終温度の正確な設
定の他に、熱処理の行われる時間にわたり冷却を意図的
な制御が、目標の加工材特性値を得るために重要である
次の諸方法は公知である。すなわち棒又は管が冷却媒体
が充填されている槽の中に浸漬される。
シャワー装置を通って搬送される。
積層状の水のカーテンの下で回転される。
冷却槽の中で部分的に浸漬され回転される。
これらの方法の重大な欠点は、熱伝達率が部分的に低ず
ぎかつ変動することと、安定した作動状態に調整するこ
とが困難であり、従って円筒状体の得られた加工材特性
値が局所的に強く変動することである。
C1発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、円筒状体が流れ作業工程の部分工程の
形成で対応して冷却され加工材特性値が改善され一様化
される、例えば鋼管等の金属製である、長い円筒状体を
冷却する方法および装置を提供することにある。
d、 課題を解決するための手段 上記課題は、特許請求の範囲第1項の特徴部分に記載の
特徴により解決される。本発明による方法の有利な実施
例は実施態様項に記載されている。
本発明の方法においては、運動する前記円筒状体におけ
る多数の互いに離れて位置する表面領域が、常に水等の
冷却媒体が調整可能に射出される部材に、転がりながら
螺旋状に同時にかつ所定時間にわたり加圧下で多数回に
わたり接触する。例えば棒又は管等の冷却する円筒状体
が、例えば圧延ロール等の冷却された部材と直接に接触
することと、接触ゾーン冷却媒体を供給することとによ
り、少なくとも10’ (Watt/m2K)ないし1
05(Watt/m2K)の熱伝達率を得ることができ
、この熱伝達率は、積層状冷却方法により得られる値よ
り著しく高い。
より高い熱伝達率により得られるより急速な冷却は、加
工材特性値の改善に貢献する。本発明の方法の1つの別
の利点は、得られる加工材特性値が一様化されているこ
とである、何故ならば冷却する円筒状体の各表面領域は
同一の処理を受け、ある領域がより強く冷却されるのを
回避することができるからである。冷却度は、一方では
接触時間の長さを制御し、他方では冷却する円筒状体に
おける接触している表面領域の数を増加又は減少するこ
とにより制御することができる。本発明の方法は、冷却
する円筒状体をみがき加工するのに適している。このた
めに1つの有利な実施例においては表面領域の押圧が搬
送方向で前進するにつれて連続的に又は断続的にステッ
プ変化で増加することにより表面領域の押圧を可変にす
る。この方法は、この工程の開始時に主に冷却され終了
時に同時にみがき加工される効果を有する。
本発明を実施する装置は、互いに間隔をおいて配置され
ている多数のロール組を有し、これらのロール組には有
利には2つの互いに対向して位置する双曲線状の輪郭を
有するロール、又は周縁に対称的に分散配置されている
双曲線状の輪郭を有する3つ又は4つのロールが配置さ
れている。ロル組のロールは周縁の所定の個所に冷却媒
体が射出され、これは、冷却媒体が接触ゾーンの中に圧
入され、そこで楔状冷却流を形成するように行われる。
この楔状冷却媒体流の大きさは冷却媒体圧と冷却媒体量
により調整される。ロールの位置は、押圧の大きさと、
搬送軸線に対する傾斜位置の角度に関して調整すること
ができる。これにより接触持続時間と接触の形成とを制
御することができる。接触形成パラメータは、冷却装置
の人口領域において、冷却する円筒状体がロールと接触
する接触ゾーンが、高圧ノコ下が印加されている水の薄
膜により互いに分離され、出口領域において接触ゾーン
が金属と金属とが接触して上下に重なるように調整する
ことができる。間隙に加わっている高い圧力によりライ
デンフロスト(Leidenfrost)現象の発生は
回避される。押圧が更に大きくなると金属と金属とが直
接に接触し、従って冷却を無視すると本装置はみがき加
工機械として動作する。
これにより、通常は熱処理の後に行う仕上げみがき加工
が不要となる。
本発明の冷却装置の中に配置されているロール組の数は
実質的に貫通走行速度と、冷却する円筒状体の寸法と、
所望の最終温度と、冷却速度とに依存する。選択的に1
つの平面の中に配置されているか又はそれぞれ所定の角
度だけ互いにずれて配置されている最小3つのロール組
が提案される。
冷却効果はロールの大きさの選択によっても調整でき、
ロールの大きさの増加とともに冷却効果が強まる。しか
し構造コストが増加するのでロール寸法を過大にするこ
とにはおのずと限界がある。
ロール組の配置に依存して本装置は純粋な貫通走行装置
としてか、又は搬送方向が切換わる装置として用いるこ
とが可能である。搬送方向が切換わる場合には、側面が
開閉可能であるロールブロック(Rollenbock
)が用いられ、従って冷却する円筒状体は、傾斜圧延装
置の出口におけるように側面から取出される。
e、 実施例 次に本発明を実施例に基づき図を用いて説明する。第1
図には縦断面図図で本発明の装置が示されている。冷却
する管(円筒状体)■はこの図において完全な保合状態
にあり、従って管lにおける最大数の表面領域が、双曲
線状に形成されているロール3と接触している。すべて
のロール3は同一方向で回転し、回転方向は矢印6によ
り示され、ロール3,3′の傾斜位置により管1は螺旋
状に運動して本装置を貫通し、この螺旋運動の方向は矢
印4により示されている。
この実施例において各ロール組は、2つの互いに対向し
て位置するロール3.3′を有し、ロール組間の間隔5
は等しい。更に、この場合にすべてのロール組は、みが
き加工機械の場合と同様に同一の平面内に位置する。
第2図及び第3図は第1図のA−へ切断線に沿って切断
した断面図であり、第3図は、第2図に対して906回
転されている。冷却する管1ばその20 つの表面領域により螺旋状に、冷却する管3,3′に当
接している。例えば水等の冷却媒体が導管7.7′ヲ介
してロール3,3′に導かれ、ロール3.3′の周面の
部分領域8.8′にこの冷却媒体が射出される。供給さ
れる冷却媒体の圧力と量を調整することにより管3,3
′への射出量を制御することができる。導管7.7′の
位置を傾斜させることは、所望の楔状冷却媒体流9,9
′が形成されるために必要である。
ロール軸線と、冷却する管1の長手軸線との間の角度は
、ロール3,3′の押圧と同様に制御することができる
。更に、配置されるロール組の数を選択することと、ロ
ール3.3′の大きさとにより所望の冷却能力を帯域幅
内で制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の冷却装置の縦断面図、第2図は第1図
のA−A切断線に沿って切断した断面図、第3図は第2
図と同様の図であるが90°回転されている断面図であ
る。 ■・・・管(円筒状体)、  2・・・表面領域、3.
3′・・・ロール、    4・・・管の運動方向、5
・・・間隔、       6・・・ロール回転方向、
7.7′・・・導管、    8,8′・・・周面部分
領域、9.9′・・・楔状冷却媒体流。 平成 2 年

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)螺旋状に搬送されその際に同時に冷却媒体により冷
    却される、例えば鋼管である金属製である、所定温度に
    加熱された長い円筒状体を冷却する方法において、運動
    する前記円筒状体における多数の互いに離れて位置する
    表面領域が、常に冷却媒体が調整可能に射出される部材
    に、転がりながら螺旋状に同時にそして所定時間にわた
    り加圧下で接触され、冷却工程の開始時に少なくとも2
    つの表面領域が前記部材と係合され、所定の区間を搬送
    されると最大数の表面領域が係合されることを特徴とす
    る長い円筒状体を冷却する方法。2)前記接触の時間が
    制御可能であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    に記載の長い円筒状体を冷却する方法。 3)前記部材に、供給冷却媒体の圧力及び量を制御する
    ことにより種々異なる条件で冷却媒体が射出されること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の長い円筒状
    体を冷却する方法。 4)前記部材の押圧が、冷却する円筒状体の搬送方向で
    前進するにつれて増加することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載の長い円筒状体を冷却する方法。 5)前記増加がほぼ連続的に行われることを特徴とする
    特許請求の範囲第4項記載の長い円筒状体を冷却する方
    法。 6)前記増加が断続的に急激なステップ変化で行われる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の長い円筒
    状体を冷却する方法。 7)多くのロールを有し冷却媒体を射出することのでき
    る冷却装置を備え、前記冷却装置が具備する、互いに間
    隔をおいて位置し冷却する前記円筒状体の軸線に対して
    所定角度で配置されているロールが双曲線状の輪郭を有
    する、特許請求の範囲第1項ないし第6項のうちのいず
    れか1項に記載の方法を実施する装置において、冷却装
    置が、周縁に対称に分散配置されているロール(3、3
    ′)を有する互いに間隔をおいて配置されているロール
    組を具備し、所定の周面部分領域(8、8′)における
    ロール(3、3′)への冷却媒体の射出が、冷却媒体が
    接触ゾーンの中に圧入され楔状冷却媒体流(9、9′)
    を形成するように行われることを特徴とする長い円筒状
    体を冷却する装置。 8)前記ロール(3、3′)の位置が、押圧及び角度位
    置に関して制御可能であることを特徴とする特許請求の
    範囲第4項記載の方法を実施する長い円筒状体を冷却す
    る装置。 9)前記ロール組が、2つの互いに対向して位置するロ
    ール(3、3′)から成ることを特徴とする特許請求の
    範囲第4項又は第5項記載の方法を実施する長い円筒状
    体を冷却する装置。 10)前記冷却装置が少なくとも3つのロール組を備え
    ることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の方法を
    実施する長い円筒状体を冷却する装置。 11)それぞれ隣接するロール組が所定角度だけ、先行
    のロール組に対してずれていることを特徴とする特許請
    求の範囲第7項又は第10項記載の方法を実施する長い
    円筒状体を冷却する装置。 12)前記ずれ角度が90°であることを特徴とする特
    許請求の範囲第11項記載の方法を実施する長い円筒状
    体を冷却する装置。 13)前記ロール(3、3′)の前記押圧が前記冷却装
    置の入口領域において、出口領域に比して高いことを特
    徴とする特許請求の範囲第7項又は第8項記載の方法を
    実施する長い円筒状体を冷却する装置。 14)前記冷却装置の前記入口領域において、冷却する
    円筒状体(1)における、前記ロール(3、3′)との
    接触ゾーンが、高圧下の水の薄膜により互いに分離され
    ており、前記出口領域において接触ゾーンが金属と金属
    とが接触して互いに上下に重なることを特徴とする特許
    請求の範囲第13項記載の方法を実施する長い円筒状体
    を冷却する装置。
JP11499390A 1989-04-27 1990-04-27 長い円筒状体を冷却する方法および装置 Pending JPH0364418A (ja)

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DE3914218.3 1989-04-27
DE19893914218 DE3914218C2 (de) 1989-04-27 1989-04-27 Verfahren und Vorrichtung zum Abschrecken eines metallischen langgestreckten, zylindrischen Körpers

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DE (1) DE3914218C2 (ja)

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