JPS63138918A

JPS63138918A - 熱間圧延線材の潤滑処理方法

Info

Publication number: JPS63138918A
Application number: JP27199486A
Authority: JP
Inventors: 安沢　典男; 高山　恵一; 若杉　秀二
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-11-17
Filing date: 1986-11-17
Publication date: 1988-06-10
Also published as: JPH0313924B2

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】（産業上の利用分野）本発明は熱間圧延線材の結束時の圧縮疵を低減すると共
に、結束後のコイル高さを低くして荷姿を敗退するだめ
の線材の潤滑処理方法に関するものである。

（−従来の技術）熱間圧延線材の製造は、通常、線材径５．５〜１８ｍｍ
φ程度まてはレーイングヘッドでコイリングされ、連続
的に非同心円状の線材リンクかコンヘアに乗せられて冷
却された後、集束タブて同心円状のコイルに集束され、
その後ハンガーフ・ンつて結束機まで搬送される。

また、線材径が１９〜５５ｍｍφの範囲の線材は、ポー
リング捲取機で直ちに同心円状のコイルに捲取られた後
、衝風設備等で冷却された後、ハンガーフックで結束機
まで搬送される。その後、フープを巻いて結束機で結束
する。その際、線材間の接触面が互いに圧迫され圧縮疵
を生じ、それが表面疵として製品に残り、この疵を起点
として、破断等のトラブルにつながることかある。また
、歩留り向上のためのコイルの大１ｐ重化や線材の細径
側へのサイズ拡大は、結束機のコイル高さか高くなり、
既存の熱処理炉への装入が炉高との関係て装入てきなく
なったり、需変家のサプライスタンドにおさまらなくな
ったり、更には酸洗槽にも人らなくなる等の問題があっ
た。

その対策として、特開昭５６−１５１１１５号公報に示
されるように、冷却搬送過程あるいは結束時圧延線材に
ｆＥ１滑剤を塗布し圧縮結束しているが、完全に上記問
題を解決するに至っていない。その理由は、同心円状の
タイトコイル線材に効率よく均一潤滑処理する方法がな
いためである。

（発明が解決しようとする問題点）現在、最も普及している潤滑処理方法として、エア・ア
トマイズ噴霧方式があるか、これはタイトコイル状線材
の内部に噴霧が入り込めないので、潤滑処理できる部分
もコイルの表層部分に限られる。また、噴霧されたフユ
ームが周囲に散乱するので、排気装置等の設備も必要で
あった。また、潤滑剤を含む水溶液に浸漬する方法や、
シャワー状にかけて処理する方法もあるが、これらはコ
イル内部まで潤滑剤は入り込むが、コイル下端部分に潤
滑剤が流下して集中するため、コイル下端にある線材の
溜滑厚みが厚くなるほか、いづれちコイル内に付着滞留
した水溶液の水切れが悪く、下工程まで水が滴り、乾き
が悪いため、結束時に水かにじみ出て、周囲環境を悪化
する問題がある。このことは、コイルによる潤滑剤の持
出し量も多くなり、部分的に回収して使用するにしても
、フィルターや、循環ポンプ、下に滴った水溶液を集め
るビット等が必要になり、全体として設備が大型化する
問題がある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上述の問題点を有利に解決するために成され
たものて、潤滑剤の塗布効率が極めて高く、水溶液の滴
りやフユーム等の発生かなく、それでいて設備費も安価
という理想的な潤滑方法を提供するものである。

本発明は、熱間圧延後の線材を順次搬送する過程で潤滑
する方法において、潤滑剤を含む泡沫で潤滑し、線材を
コイル状に圧縮することを特徴とする熱間圧延線材の潤
滑処理方法である。

以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明方法の一実施例で同図の（Ａ）は正面
図、（ロ）は側面図を示しており、潤滑剤を含む水溶液
を発泡させて、フックハンガーにつるした線材コイルを
泡で塗布する方法を示したものである。

脂肪酸複合アミン塩や脂肪酸塩類等の界面活性剤はその
まま潤滑剤として利用できるので、　０．５〜５０ｗｊ
％となるようにこれらを水に溶かして潤滑剤供給口５よ
り供給し、空気供給口６からの空気と共に発泡器に導く
ことにより泡沫４をつくり、そのまま泡沫を線材コイル
２にかけて潤滑するものである。泡沫は適当量の水分を
含んでおり、線材コイルにかけた泡沫は流動性があるの
で充填密度の高いコイル内部にも容易に浸透し、線材表
面を均一に潤滑する。一般に線材径の細いほど、また、
充填密度の大きいほどコイル内部の潤滑処理か難しくな
るが、潤滑剤を含む泡沫の中の水分量を増加して泡沫の
流動性を増加することで容易に潤滑てきる。逆に線材径
の太いほど、また、充填密度の小さいほどコイルにかけ
た泡沫がコイル下端から滴り易くなるのて、泡沫の中の
水分量を減すると共に、供給窄も下げて潤滑する。

ここで、泡沫の中の水分ｈ″Ｃを０．０５〜５０）（／
ＩＯＱｍｌと限定した理由について説明する。

下限０．０５ｇ／１００ｍ１は、線材径２５ｍｍφ、充
填密度２０％程度の線材コイルを泡沫で潤滑する場合の
、比較的コイル内部に潤滑剤が入り込み易い状態にある
時で、コイル下端から泡沫が滴り落ちないで線材表面を
均一に潤滑処理できる限界の水分量に若干の余裕をもっ
て決めた値である。また、５０ｇ７１００ｍｌは、線材
径５．”５ｍｍφ、充填密度４０％程度の線材コイルを
泡沫で潤滑する場合の最もコイル内部に潤滑剤が浸透し
にくい条件で線材表面を均一・に潤滑してなおかつ、コ
イル下端から泡沫の滴りがほとんどない限界の水分量で
ある。泡沫の中の水分量が５０ｇ／１００ｍ１を越える
と泡沫の流動性か非常に良くなるため、線材コイルの充
填密度の小さい部分を選択的に泡沫が流れ落ちることに
なり、均一１１滑が逆に難しくなってしまう。

ここで使用する潤滑剤を含む泡沫は、界面活性剤や水溶
性ポリマーからつくられるが、界面活性剤そのものが潤
滑特性を持つものであれば、別に起泡剤を添加すること
なく発泡させることがてきるか、潤滑剤に起泡性のない
場合には起泡剤として、界面活性剤や水溶性ポリマーを
添加する。また、線材の温度か高く、泡沫がすぐ消える
ような状況にあフては、アルキル硫酸エステル塩に高級
アルコールを微量添加する等の対応をとることで、潤滑
用泡沫を安定して供給することができる。

（界面活性剤及び水溶性ポリマーの具体例、その他添加
剤の具体例）本発明に於いて用いられる発泡剤は界面活性剤及び水溶
性ポリマーであるが、それらについて以下に詳しく述べ
る。

ここで言う界面活性剤とは、気液表面に吸着して表面活
性を低下させろ水可溶性の有機系化合物のことであり、
より具体的には、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エス
テル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、脂肪族アミン
および脂肪族アマイドの硫酸塩類、脂肪アルコールリン
酸エステル塩類、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン塩
類、脂肪酸アミドスルホン酸塩類、アルキルアリルスル
ホン酸塩類、ホルマリン縮合のナフタリンスルホン酸塩
類、等のアニオン活性剤、又脂肪族アミン塩類、第４級
アンモニウム塩類、アルキルピリジニウム塩類等のカチ
オン系活性剤、又ポリオキシエチレンアルキルエーテル
類、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル類
、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタン
アキルエステル類ポリオキシソルビタンアルキルエステ
ル類、等の非イオン系活性剤、あるいはアルキルヘタイ
ン、アルキルジメチルアミオキサイド、アルキルアラニ
ン等の両性活性剤等が主だった物として挙げられるか、
これに限定されるものではない。

泡生成に際しては、これら界面活性剤の１種あるいは２
種以上の混合物を水に対し０．００１〜４０％になるよ
う加え使用することが好ましい。

又、水溶性ポリマーとしては、天然、合成、半合成の水
可溶性ポリマーが有り、具体的にはコーンスターチ、デ
ンプン類、ふのり、寒天、アルギン酸ソータ、アラビア
ゴム、トラガントゴム、トロロアロイ、こんにゃく、に
がね、カゼイン、ゼラチン、卵白、血しょうタンパク、
プルラン、デキストリン、カルボキシデンプン、プリテ
シュゴム、ヂアルデヒドデンプン、カチオンデンプン、
ビスコース、メチルセルロース、エチルセルロース、カ
ルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、
ポリアルキレンゲリコール、ポリアクリルアミド、ポリ
アクリル酸、ポリビニルピロリドン、水溶性アルキッド
、ポリビニルエーテル、ポリマレイン酸共重合体、ポリ
エチレンイミン、サポニン等が主だった物として挙げら
れるが、これに限定されるものではない。

泡生成に関しては、これら水溶性ポリマーの１種あるい
は２種以上を水に対し０．０１〜３０％になるよう加え
使用することが望ましい。

以上述べた界面活性剤と水溶性ポリマーは任、αの割合
で混合して使用してもよい。又、泡の性状や安定性を改
廊するため、界面活性剤水溶液あるいは界面活性剤と水
溶性ポリマーの混合液に適叶のキレート剤、ビルダー、
高級アルコール等を加えてもよい。

キレート剤としては、例えばジヒドロキシエチルグリシ
ン、ヒドロキシエチルイミノ２酢酸、ニトリロ３酢酸、
ヒドロキシエチルエチーレンジアミン３酢酸、エチレン
ジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミン５酢酸、等
のアミ、ノカルホン酢酸、クエン酸ソーダ、グルコン酸
ソーダ、酒石酸ソーダ、等のオキシカルボン酸、ポリカ
ルボン酸、ヒドロキシエタンジホスホン酸、ニトリロト
リスメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチ
レンホン酸、等のホスホン酸類あるいはトリポリリン酸
ソーダ、ビロリン酸ソーダ等の縮合リン酸塩等が有り、
１種又は２種以上を０．００１−・２０％使用するのが
好ましい。

又、高級アルコールは、炭素数が６〜３６の１ｖｉ及び
２級のアルコールか好ましく、ヘキサノール、オクタツ
ール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セ
チルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアル
コール、炭素数が１８，２４．３６等のゲルベアルコー
ル等の１種又は２種以上を界面活性剤に対し０，５〜３
０％加えてもよい。

その他、ビルダー例えば珪酸ソーダ、硫酸ソーダ、炭酸
ソーダ等を上記配合物に対し０．１〜３０％加えてもよ
い。

発泡剤として界面活性剤を使用すると、界面活性剤が気
液表面に吸若し、表面張力を低下させると共に表面粘度
を増加させ、泡形成時の発泡性、泡径の大小あるいは均
一性、安定性等を改善し、又、水溶性ポリマーを使用す
ると、二わらが主に気液表面の表面粘性あるいは表面粘
弾性を向上させ、安定な泡を形成することによるもので
ある。

このように、界面活性剤や水溶性ポリマーを起泡剤とし
て使用すると、生成した泡が均一化、安定化する。また
、泡の流動性や泡径を制御して均一潤滑するために必要
な含水量が０．０５〜５０ｇ／１００ｍ１の均一な泡の
層を任意ピ作ることが出来る。この泡を線材コイルの潤
滑に用いると、線材表面への均一潤滑やコイル下端から
の泡の滴り等に関する４■滑条件が制御しやすくなり、
目標とする品質の鋼材を安定して製造することが出来る
。

一方、こわら発泡剤を使用せず強制攪拌等の機械力のみ
により泡を形成させる方法も考えられるが、このように
して形成された泡は表面エネルギーが高く、表面粘性も
低い為、泡も不均一で、安定性が悪い。このため、線材
の潤滑条件が一定せず、ロット振れ、品質の振れが生じ
、目標とする品質の鋼材を安定して製造することは困難
である。

（実施例）次に本発明の実施例について第１図、第２図で詳しく説
明する。

第１図は、本発明法の泡で潤滑する方法の説明図、第２
図は本発明法を実施する熱間圧延線材の製造ラインの一
例を模式的に示したものである。

加熱炉７によって所定温度に加熱された鋼材は、粗圧延
機８、中間圧延機９をへて、高速ブロックミル１０に送
り込まれて所定の寸法径の線材に加工さね、レーイング
ヘッド捲線機１１によって非同心固状のコイル線材とし
て捲線され、調整冷却ライン１２で所定温度まで均一に
冷却され、自動結束機１３によってフープで結束されて
次の処理工程に移送される。

また、寸法径の太いｌ’ｌ＋ｎｍφ以上の線材はポーリ
ング捲線機１４によって同心円状のタイトコイルに捲取
られる。

本発明は、このようなライン構成の自動結束機！３の手
ＩＦｆに泡潤滑用設備１５を設置し、第１図に示す発泡
器３から潤滑剤を含む泡４をハンガーフック１に吊した
線材コイル２にかけて潤滑し、自動結束機１３によって
圧縮結束する。潤滑に使用した憫滑剤は脂肪酸複合アミ
ン塩とアルコール系アミンを水に溶かしてそれぞれの濃
度を約０　、’ｌ　ｗ　１％とじて供給口５から約８１
１７ｍ１ｒｎで、また空気を供給［１６から約１００１
７ｍ１ｆｆ＋で供給し、ポリプロピレンの１０μｍのフ
ィルターを発泡器３として泡を生成させた。発泡器３は
、間欠的に移送されるコイル２の停止位置上部に３個配
置し、線材コイル２が発泡器の下にきた時５個の発泡器
から約１０秒間泡をかけて潤滑処理した。

このように泡４で？１７１滑処理された線材コイル２は
、線材自体の持つ熱間圧延余熱によって即乾されつつ結
束機１３によって圧縮結束を行なうのであり、これによ
って、従来最も普及しているエア・アトマイズ噴霧方式
で潤滑して圧縮結束したものに比べて、本発明の泡溜滑
された線材コイルは、圧縮結束の際、泡で内部まで均一
に潤滑処理できるので、結束時の圧縮疵の大幅低減およ
びコイル高さを顕著に低くした。このことにより、圧縮
疵を起点とした破断等のトラブルを皆無にすることがで
きたと共に、コイルの大単重化や線材の細径側へのサイ
ズ拡大を実施しても結束後のコイル高さで、既存の熱処
理炉への装入および需要家てのサプライスタンドおよび
酸洗槽でのトラブルを引起こすことな〈実施可能とした
ものであり、第３図、第４図によって、その優れた効果
を従来方式のものと対比して数値で示すことにする。

第３図、第４図において、テストは、同−鋼種、同一線
径の線材に対してテストしたもので、Ａは本発明法を用
いたものであり、Ｂは従来法で最も普及しているエアの
噴霧スプレ一方式を用いたものである。

この時に使用した潤滑剤は、Ａ、Ｂともに、脂肪酸複合
アミン塩とアルコール系アミンを水に溶かして、それぞ
れの濃度を約０．１ｗｔ％にしたものである。第３図、
第４図のテスト結果によって明らかなように、本発明法
は、いづれかの線材径に対しても、結束圧力１０７ｏｎ
の条件で結束時の圧縮疵深さＯ，０１ｍｍ以上の疵個数
が、潤滑処理しないコイルを基準とした低減率で大幅に
改善されると共に、結束後のコイル高さも、従来法を大
幅に改善する著しい効果を得た。

本発明方法によれば、従来の熱間圧延線材の製造ライン
上において、泡沫を用いた潤滑処理なので、塗布時の潤
滑剤の飛散や、コイル下端からのｌＥ１滑剤の滴りも極
〈わずかで塗布効率の高い均一潤滑が可能である。また
、飛散潤滑剤の処理準備や、コイル下部からの潤滑剤滴
り処理設備等も必・皮なく構造も簡ｒＰ、て極めて安価
な媚滑処理方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（＋１）は、本発明方法の説明図で、（八
）は正面図、（［１）は側面図、第２図は本発明方法を
実施する熱間圧延線材製造ラインの一例を示す説明図、
第３図は、圧縮疵低減率を示す従来例と本発明例の対比
を示すグラフ、第４図は、コイル高さ低減率を示す従来
例と本発明例の対比を示Ｊ−グラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱間圧延後の線材を順次搬送する過程で潤滑処理
する方法において、潤滑剤を含む泡沫を線材コイルにか
けて潤滑した後、圧縮結束することを特徴とする熱間圧
延線材の潤滑処理方法。
（２）潤滑剤を含む泡沫の中の水分量が０．０５〜５０
ｇｒ／１００ｍｌの泡沫であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の熱間圧延線材の潤滑処理方法。
（３）泡沫をつくる発泡剤が界面活性剤や水溶性ポリマ
ーであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
熱間圧延線材の潤滑処理方法。