JPS63238925A

JPS63238925A - 線材の潤滑装置

Info

Publication number: JPS63238925A
Application number: JP7045787A
Authority: JP
Inventors: Norio Yasuzawa; 安沢　典男; Akira Nishida; 朗西田; Masaaki Kamata; 鎌田　正明
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1988-10-05
Also published as: JPH0445434B2

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）この発明は熱間圧延後の線材を同心円状のコイルにして
搬送し、結束機で結束する際に、線材に生じる圧縮疵や
取扱い疵を潤滑処理で防止する線材の潤滑装置に関する
。

（従来の技術）熱間圧延線材の製造は、通常、線材径５．５〜１８ｍｍ
φ程度まで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グがコンベアに乗せられて冷
却された後、集束タブで同心円状のコイルに集束され、
その後ハンガーフックで結束機まで搬送される。また、
線材径が１９〜５．５ｍｍφ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
。

上記結束の際、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がある。また
、歩留り向上のためのコイルの大単重化や線材の細径側
へのサイズ拡大により、結束機のコイル高さが高くなり
、既存の熱処理炉への装入が炉高との関係で装入できな
くなったり、需要家のサプライスタンドに納まらなくな
ったり、更には酸洗槽にも入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号公報で開
示された熱間圧延材の結束処理方法がある。この方法で
は、冷却搬送過程あるいは結束時に圧延線材に潤滑剤を
塗布し圧縮結束する。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、特開昭５６−１５１１１５号公報で開示された
技術は、完全に前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。

すなわち、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が、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、他の方法として潤滑剤を含む水
溶液に浸漬する方法や、シャワー状にかけて処理する方
法がある。しかし、これらの方法で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。この結果、コイル下端にある線材の潤滑厚み
が厚くなるほか、いづれも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）第１の発明の線材の潤滑装置は、線材コイルを結束する
前に、線材コイルに潤滑剤を供給して線材コイルのリン
グ間を潤滑する装置において、複数の泡沫、噴射ノズル
が線材コイル軸方向に沿って配列された発泡器と、噴射
された泡沫を発泡器と線材コイル周面との間で保持する
カバーと、発泡器に潤滑剤を含む水溶液を供給する装置
と、発泡器に圧縮空気を供給する装置とからなっている
。

カバーは主として線材コイルの外側に配置されるが、内
側にあるいは内外両側に配置するようにしてもよい。外
側に配置するカバーは、これの端部が線材コイルの外周
面に密着するようにビニールシート、ゴム、軟質プラス
チックなど柔軟性に富む材料で作ることが望ましい。ま
た、カバーは発泡器に固着し、または着脱可能に取り付
けてもよい。

上記第１の発明の線材の潤滑装置において発泡器は運動
しないが、第２の発明の装置では発泡器は運動する。す
なわち、発泡器は線材コイル軸方向に沿って配列された
複数の泡沫噴射ノズルを備えており、線材コイル周面に
沿って移動可能である。発泡器には線材コイル周面を掃
くようにしてブラシが取り付けられている。潤滑剤を含
む泡沫を線材コイルに一様に供給する点から、ブラシは
ナイロンなどの比較的軟らかなプラスツチクスが好適で
ある。また、発泡器を線材コイル周面に沿って移動させ
る駆動装置を備えている。駆動装置として、電動モータ
、エアモータ、油圧モータなどが適宜減速装置と組み合
わせて用いられる。

前記発泡器を線材コイル軸方向に沿って延びる円筒状に
形成するとともに、円筒軸周りに回転可能に支持し、前
記ブラシを発泡器の外周全面にわたって植え付けてもよ
い。

上記第１および第２の発明において、発泡器は１個また
は複数であってもよい・ここで使用する潤滑剤を含む水溶液は、界面活性剤や水
溶性ポリマーからつくられる。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できる。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、線材の温度が高く、泡沫がすぐ消えるよ
うな状況にあっては、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。

発泡剤として界面活性剤を使用すると、界面活性剤が気
液表面に吸着し、表面張力を低下させると共に表面粘度
を増加させ、泡形珠時の発泡性、泡径の大小あるいは均
一性、安定性等が改善される。また、水溶性ポリマーを
使用すると、これ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。

ここでいう界面活性剤とは、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る。

たとえば、硫酸塩類　（高級アルコール硫酸エステル塩
類その他）、アニオン活性剤　（脂肪アルコールリン酸
エステル塩類その他）、カチオン系活性剤（脂肪族アミ
ン塩類その他）、非イオン系活性剤　（ポリオキシエチ
レンアルキルエーテル類その他）、両性活性剤　（アル
キルベタインその他）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。

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、たとえばコーンスターチ、デンプン
類、ビスコース、メチルセルロース、エチルセルロース
、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、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．旧〜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意の割合で
混合して使用してもよい。また、泡の性状や安定性を改
善するため、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量のキレート剤、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、たと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酢酸等のアミノカルボ
ン酢酸、クエン酸ソーダ、グルコン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、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
または２種以上をＯ，００１〜２０％使用するのが好ま
しい。

高級アルコールは、炭素数が６〜３６の１級および２級
のアルコールが好ましく、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種または２種以上を界面活性剤に対し０．５〜３０
％加えてもよい。ビルダーとして、たとえば珪酸ソーダ
、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。

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が難しくなるが、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
容易に潤滑できる。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
り易くなるので、泡沫の中の水分量を減すると共に、供
給量も下げて潤滑する。

なお、これ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
低いために泡も不均一で、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。

（作用）この発明の線材の潤滑装置は、線材コイルを結束する前
に、線材コイルに潤滑剤を供給して線材コイルのリング
間を潤滑する装置として用いられる。′潤滑剤を含む泡
沫は発泡器の泡沫噴射ノズルから線材コイルの周面に向
けて噴射される。線材コイル周面に供給された泡沫は線
材コイルのリング間に入り込むが、単に噴射しただけで
は一部がリング間に入り込まずに線材コイルの周面を伝
って滑り落ちることがある。

そこで、第１の発明の線材の潤滑装置では、供給された
泡沫は発泡器と線材コイル周面との間でカバーにより保
持され、滑り落ちが阻止される。

したがって、供給された泡沫の殆どがリング間に侵入し
、潤滑剤として作用する。もちろん、１４ｍ剤は泡沫の
状態となっているので、これを噴射しても周囲に飛散す
ることはない。

また、第２の発明の線材の潤滑装置では、発泡器を線材
コイル周面に沿って移動させる、すなわち線材コイル軸
周りに回転させる。発泡器を移動させながら泡沫を線材
コイル周面に供給する。したがって、泡沫は第１の発明
の装置に比べて狭い範囲に少量の泡沫が供給される。こ
れより、供給された泡沫の流下による損失は更に少くな
る。また、°発泡器には線材コイル周面を掃くようにし
てブラシが取り付けられているので、泡沫を線材コイル
周面に一様に供給することができ、さらに泡沫を線材コ
イル内部にまで短時間で浸透させることができる。

さらに、回転可能な円筒状発泡器の外周全面にわたって
ブラシが植え込まれたものでは、発泡器は線材コイル軸
周りに公転するとともに円筒軸周りに自転する。したが
って、泡沫は線材コイル周面にいっそう一様に供給され
る。

（実施例）第１図は第１の発明の実施例を示すもので、潤滑装置の
斜視図である。

潤滑装置１１は主として発泡器１２、カバー１９．２９
、潤滑剤供給タンク３１およびエアタンク３５とからな
っている。

発泡器１２は主発泡器１４と補助発泡器２４とからなっ
ている。主発泡器１４の本体１５は円筒状をしており、
底部に複数の泡沫噴射ノズル１７が筒軸方向に沿って配
列されている。、また、補助発泡器２４の本体２５も円
筒状をしており、直径は主発泡器１４のものよりもかな
り小さくなっている。補助発泡器本体２５の側部に複数
の泡沫噴射ノズル２７が筒袖方向に沿って配列されてい
る。主発泡器本体１５および補助発泡器本体２５の内部
に潤滑剤の水溶液噴射ノズルと金属製のネット（図示し
ない）を備え、ノズルから噴射された水溶液がネットを
通過する過程で圧縮空気と混合され、発泡する構造にな
っている。

ビニール族のカバー１９が主発泡器本体１５により振り
分けられるようにして主発泡器本体１５の両側から垂わ
下がっており、主発泡器本体１５に固着されている。ま
た、補助発泡器２４の外周面からプラスチックス板製の
カバー２９が側方に向って取り付けられている。

主発泡器本体１５には潤滑剤供給タンク３１が止め弁３
２を介して供給管３３により接続されている。潤滑剤供
給タンク３１は潤滑剤を含む水溶液を収容している。こ
の実施例での水溶液は、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０．１ｗ
ｔ％とじたものである。

さらに、主発泡器本体１５にはエアタンク３５が止め弁
３６を介して供給管３７により接続されている。

エアタンク３５にはコンブレサ　（図示しない）により
圧縮空気が充填されている。

同様にして、補助発泡器本体２４にも潤滑剤供給タンク
３１およびエアタンク３５が接続されている。

つぎに、上記のように構成された装置により線材コイル
を潤滑する方法について説明する。

熱間圧延線材の製造ラインでは、鋼材を加熱炉によって
所定温度に加熱したのち、粗圧延機および中間圧延機を
へて、高速ブロックミルで所定の寸法径の線材に加工さ
れる。ついで、レーイングヘッド捲線機によって非同心
円状のコイル線材として捲線され、調整冷却ラインで所
定温度まで均一に冷却されたのち、自動結束機によって
フープで結束されて次の処理工程に移送される。線材コ
イルの潤滑は上記結束の直前に行われる。

第１図に示すように線材コイル１をハンガーフック５に
吊した状態で主発泡器１４の直下に位置させる。このと
き、カバー１９の下端部が線材コイル１の外周面に接し
ている。また、補助発泡器２４は線材コイルの内部にあ
る。つぎに、止め弁３２を開いて潤滑剤を含む水溶液を
主発泡器１４および補助発泡器２４にそれぞれ約５１７
ＩＤｉｍで供給するとともに、止め弁３６を開いて圧縮
空気を両発泡器１４゜２４に約２５０４！　／ｍｉｍで
吹き込む。水溶液は両発泡器１４．２４内で発泡して泡
沫となり、両発泡器１４．２４のノズル１７．２７から
線材コイル１の外、内周面に向って噴射される。泡沫は
カバー１９．２９により保持され、線材コイルの外周面
および内周面から線材コイル１のリングの間の隙間に入
り込む。入り込んだ泡沫は線材表面に一様に付着して潤
滑の作用をする。泡沫が線材に十分に行き渡ったところ
で、両発泡器１４．２４への水溶液および圧縮空気の供
給を止める。このように泡沫で潤滑処理された線材コイ
ル１は、線材自体の持つ熱間圧延余熱によって即乾され
つつ結束機によって圧縮結束を行なう。

第２図は第２の発明の実施例を示すもので、潤滑装置の
斜視図である。なお、第２図において潤滑剤供給タンク
およびエアタンクは第１図のものと同一であるからこれ
らを省略している。

潤滑装置４１は、円筒状の本体４５．５５を有する外発
泡器４４と両発泡器５４とをそれぞれ２本づつ備えてい
る。外発泡器本体４５には複数のノズル４７が設けられ
ており、ナイロン製ブラシ４９が筒袖方向に沿って取り
付けられている。同様に、両発泡器５４もノズル５７お
よびブラシ５９を備えている。

外、両発泡器４４．５４の本体４５．５５の一端には、
フォーク状をした二重管よりなる供給管６１が接続され
ている。供給管６１の木管６２は回転可能に支持されて
おり、モータ６４により減速歯車６６を介して回転駆動
される。また、供給管６１の本管６２には回転継手６８
が接続されている。潤滑剤供給タンクおよびエアタンク
から回転継手６８を介して供給管６１に潤滑剤を含む水
溶液および圧縮空気が供給される。

上記のように構成された装置において、外発泡器４４の
ブラシ４９が線材コイル１の外周面に接触するように、
また両発泡器５４のブラシ５９が内周面に接触するよう
線材コイル１をハンガーフック　（図示しない）に吊し
、保持する。そして、両発泡器４４．５４に潤滑剤を含
む水溶液および圧縮空気を供給し、ノズル４７．５７か
ら泡沫を噴射させながら供給管６１を回転させる。ブラ
シ４９．５９が線材コイルの周面を摺動するので、周面
に供給された泡沫は滴り落ちることなく線材コイル１の
リング間に侵入し、線材を潤滑する。

第３図は第２の発明の他の実施例を示すもので、潤滑装
置７１の正面図である。な°お、第３図において回転駆
動装置、回転継手、潤滑剤供給タンクおよびエアタンク
は第２図のものと同一であるからこれらを省略している
。

フォーク状をした二重管よりなる供給管８３に外、両発
泡器７３．７５の本体７７が気密を保つようにして回転
可能に取り付けられている。外、両発泡器７３．７５は
第４図に示すように本体７７の全面にわたってノズル７
９が配置されており、またブラシ旧が植え込まれている
。供給管８３には第２図のものと同様に回転駆動装置が
作動連結され、回転継手を介して潤滑剤を含む水溶液お
よび圧縮空気が供給される。

この実施例の装置も上記第２図の装置と同様に操作され
る。供給□管８３をコイル軸周りに回転駆動すると、ブ
ラシ８１が線材コイル周面を摺動する。

このとき、外、両発泡器７３．７５の本体７７はブラシ
８１と線材コイル周面との間の摩擦により自転する。こ
の実施例では、外、両発泡器７３．７５の本体７７が自
転しながら線材コイルの表面に泡沫を供給するので、よ
り一層均−に線材は潤滑される。また、線材リング間へ
のブラシのかみ込みもほとんどなくなりブラシ寿命の大
幅な延長となる。゛なお、上記潤滑処理において、発泡
倍率（泡容積（幻／水溶液容Ｈ４（Ｒ））が低いほど、
すなわち泡中の水分が高いほど泡沫は粘性が低い。この
ため、泡沫は線材表面をったって滴りおち、線材表面に
付着せず、十分な潤滑効果が得られない。一方、粘性を
高くすると泡沫の流動性が悪くなるので、線材コイルの
リングの間の隙間を泡沫で完全に埋めることは困難にな
る。したがって、線材の潤滑に通した発泡倍率が選ばれ
る。また、線材コイルの外側から泡沫を単に噴射する方
法が考えられるが、この方法では、線材コイル表面で泡
沫が滑り落ちたりはね返ったりして無効となる泡沫量が
多い。また、線材コイル下端からの憤り落ちを防止する
ため、泡沫の発泡倍率を高＜（＞５０倍）すると、線材
コイル内部への泡沫の浸透性が悪くなり疵低減効果が低
下する。

（発明の効果）この発明では線材コイル周面に供給された泡沫をカバー
あるいはブラシにより保持するようにしているので、泡
沫の滑り落ちを防ぎ、高発泡倍率の泡沫を線材コイル内
部に短時間で浸透させることができる。したがって、コ
イル下端からの潤滑剤の滴りも掻くわずかで塗布効率の
高く、また疵低減率は一層向上する。特に、ブラシが線
材コイルの周面に沿って移動する装置の場合、潤滑剤を
線材に均一に付着させることができる。

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、この発明の装置に
よる泡沫潤滑された線材コイルは、圧縮結束の際、泡沫
で内部まで均一に潤滑処理されている。したがって、結
束時の圧縮疵を大幅に低減することができ、コイル高さ
も低くなる。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る。さらに、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、既存の熱処理炉への装入、ならびに需要家でのサプ
ライスタンドおよび酸洗槽での、結束後のコイル高さに
よるトラブルを引起こすことな〈実施可能である。さら
にまた、水溶液の滴りやフユーム等の発生がなく、コイ
ル下部から滴り落ちたＷｉ滑剤の処理設備や飛散した潤
滑剤の処理設備は不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の実施例を示す潤滑装置の斜視図、
第２図は第２の発明の実施例を示す潤滑装置の斜視図、
ならびに第３図および第４図は上記第２の発明の他の実
施例を示しており、第３図は潤滑装置の正面図および第
４図はブラシを備えた発泡器の斜視図である。１・・・線材コイル、１１，４１．７１−・・潤滑装置
、１２，１４゜２４．４４．５４．７３．７５−・・発
泡器、１７，２７．４７，５７．７９−・・ノズル、１
９．２９−・・ノズル、３１潤滑剤供給タンク、３３゜
３６．６１．８３−供給管、３５−・・エアタンク、４
９，５９．８１−・・ブラシ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）線材コイルを結束する前に、線材コイルに潤滑剤
を供給して線材コイルのリング間を潤滑する装置におい
て、複数の泡沫噴射ノズルが線材コイル軸方向に沿って
配列された発泡器と、噴射された泡沫を発泡器と線材コ
イル周面との間で保持するカバーと、発泡器に潤滑剤を
含む水溶液を供給する装置と、発泡器に圧縮空気を供給
する装置とからなることを特徴とする線材の潤滑装置。
（２）線材コイルを結束する前に、線材コイルに潤滑剤
を供給して線材コイルのリング間を潤滑する装置におい
て、複数の泡沫噴射ノズルが線材コイル軸方向に沿って
配列され、線材コイル周面に沿って移動可能に支持され
た発泡器と、線材コイル周面を掃くようにして前記発泡
器に取り付けられたブラシと、線材コイル周面に沿って
発泡器を移動させる駆動装置と、発泡器に潤滑剤を含む
水溶液を供給する装置と、発泡器に圧縮空気を供給する
装置とからなることを特徴とする線材の潤滑装置。
（３）前記発泡器が線材コイル軸方向に沿って延びる円
筒状をしており、円筒軸周りに回転可能に支持され、前
記ブラシが発泡器の外周全面にわたって植え付けられて
いることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の線材
の潤滑装置。