线材的连续制造设备列制造技术

本发明专利技术公开了一种冷加工优良的机械构造用碳素钢或合金钢线材的在线连续的制造设备列，该线材的连续制造设备列可以容易地实现现有的卷筒轧机难以实现的控制轧制，通过有效地组合该控制轧制设备和在线慢冷却设备可进行高效的控制轧制、慢冷却，它顺序地连接线材的热轧机、卷取轧制后的线材并使之形成为环状的卷取装置、将卷取后的线材形成为线材卷状地进行集束的集束装置、将集束的线材在线材卷状态下进行慢冷却用的在线热处理炉，作为上述热轧机的最终精轧机最好采用减面率为２５～６０％的范围、４轧机架以下的卷筒轧机。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种线材的连续制造设备列，特别设计一种冷加工性优良的机械构造用碳素钢或合金钢线材的连续制造设备列。本专利技术还涉及一种热轧线材的温度调整装置，具体的是涉及一种在一个线中可以选择对应于热轧后的线材的材质-用途的种种的冷却·保热及线材卷的热处理中的任意的处理模式的温度调整装置。
技术介绍
一般，在钢线材的制造中，经过下述的工序，将在加热炉中加热为规定温度的钢坯在热轧工序中轧制为所希望的尺寸后，在进行卷取后，进行冷却并实施适当的热处理后而集束为线材卷状，打捆工序。另外，根据需要在线材卷状态下进行退火等的处理，送入二次加工工序。在这样的钢线材的制造中，从过去对于其热轧工序和热处理工序提出了种种的技术方案。例如，对于线材的热轧从装置方面来看，特别是有可以实现高速轧制和设备的小型化而且表面的疵少的优点，作为线材的精轧轧钢机开发了卷筒轧机(ブロッグミル)。该卷筒轧机把8～10台轧钢机架串联地相接近地配置在一个框内，在不给予轧制材扭曲的情况下可以进行轧制，在近年来的大多数的轧制线中被使用着。另外，在从材质·组织方面考虑线材的热轧时，通过采用使热轧工序尽可能地维持在低温、例如800℃以下，并且精轧制温度也比通常轧制低地进行轧制的方法(以下把这样的轧制称为控制轧制)，可以实现γ组织的微细化，通过将此与后工序的慢冷却结合，通过将珠光体组织的层状渗碳体截断、粒状化而实现钢线材的软质化，该技术是为人所知的。但是在钢材的通常轧制中，由于轧制精轧温度为大致900℃以上，不能得到γ组织的微细化，为了谋求钢线材软质化，需要在离线中实施退火处理。作为与本专利技术中所采用的轧钢机相近的现有例，可以举出专利第2857279号公报。在该公报的图1及图2中图示着，在8机架的精轧卷筒轧机的后面配置着4机架的后精轧卷筒轧机，可以进行自由尺寸的轧制和精密轧制，而且还记载着在后精轧卷筒轧机的输入侧设有冷却装置。另一方面，提出了多个在卷取热轧后的线材后，在暂时展开为非同心圆环状后，在集束为线卷状的过程中，给线材实施直接热处理的方式、例如ステルモア方式等的方案。其中，作为将卷取后的慢冷却为目的而在集束的线材卷的状态下进行处理的现有技术的例子，如实公平4-379898号公报所示公开了用密闭保热罩覆盖卷曲机(铺放圆锥(レィソグコ-ソ))、环状线材卷的输送路及保热炉的构造的装置，或如特公平7-98977号公报公开了，在卷取后可以切换通常热处理线和慢冷却线，送到下工序的输送带上的技术。但是，在上述的卷筒轧机那样的精轧机中，在8机架中的总减面率高达85％左右，在作为机械构造用钢而主要被使用的C:0.4％以上的碳素钢、合金钢、弹簧钢、轴承钢那样的加工发热大的硬材料中，控制轧制事实上是不可能的。另外，在上述的专利第2857279号公报中，作为精轧机设有4机架的卷筒轧机，并在其输入侧设有冷却装置，其目的是抑制结晶粒的异常成长，不是以作为本专利技术的特征的组合控制轧制所产生的组织细微化和后工序的冷却装置而在在线中制造冷加工性优良的软质钢材为目的方案。另外，在上述的实公平4-37898号公报中，由于是用密闭罩覆盖卷取机的独自的构造，从卷取到慢冷却需要专用的设备，几乎不能利用已设的线材制造线，有设备成本方面的问题。再有，在上述的特公开7-98977等公报中，线材卷的慢冷却是筒方式，难以在各装置中分别进行温度控制，生产效率低，存在不适于连续作业的问题。而且，在该原来的慢冷却线中，由于是在850℃以上的较高温度下开始慢冷却的，因此有必然地制造线的长度变长的问题。另外，将被热轧的钢线材经过具有铺设头(レィソグヘッド)的卷取机而展开为环状，一边在输送带上进行输送一边进行吹风冷却或自然冷却(以下将此简单地称为风冷·空冷)或积极地进行水冷的急速冷却，再用保热罩覆盖输送线而进行慢冷却·保热的调整冷却。例如，在特公昭60-55572号公报中公开了在热轧后，对环状地展开在输送带上的线材吹空气或喷射冷却水进行冷却后，束状地集束在拖板上，然后由分支的输送带送入适当的退火炉中进行连续的热处理的技术。但是，该喷水方式的冷却有不能得到均匀的冷却而在材质上产生误差的缺点。而且，该技术必须是具有平面上大的长大的设备，在设备的空间方面不利性大。另外，虽然也提出了使之成为线卷状后进行水冷的方案，但是，使用该方法冷却不均匀大。另外，在将热轧后环状地展开在输送带地线材直接浸渍在冷却槽中进行水冷并在集束为线圈状后放入回火炉中进行热处理(淬火·回火)的技术已被特开平6-336620号公报公开。但是，在该技术中，采用的是将线材卷用钩式输送带悬挂而进行加热的形式。在该钩式输送带上，环境气温的上限最多是650℃左右，在温度为其以上时，有线材卷发生变形的问题，有不能适用于高温短时间的处理问题。另外，在特开平8-193222号公报提出了作为将热轧后的线材有选择地供给于种种热处理用的装置，在该技术中公开了，可以任意地选择在用输送带输送卷取后的环状线材时进行热处理并进行集束，在卷取后一旦进行集束后就将此输送到另外的线中并用浸渍型冷却装置冷却、或在将集束的线材束用热绝缘罩覆盖的状态下多个地集中在槽内，在槽上盖上盖进行加热处理等的处理等的处理线的例子。但是，在该技术中，各处理线由于是平面地配置着，各线错综复杂、作业性差，而且在设置空间这一点上不利性大。并且，即使以线卷状浸渍至水中，水也不浸透到线材卷内，所以冷却不均匀性大。这样，即使研究了过去的全部的与线材轧制·热处理有关的技术，也没有见到将控制轧制和慢冷却处理综合起来考虑的例子。因此，从以上可以看出，其现状是，强烈地希望得到在制造冷加工性优良的机械构造用碳素钢或合金钢线材时，在一个连续的线中合理地使卷筒轧机的控制轧制装置和慢冷却装置组合，而且可以以高水平分别实现轧制作业和慢冷却操作，并且可以将它们容易地组入已有的线中，以低成本可以实现连续的制造设备列。专利技术的叙述本专利技术是鉴于上述那样的现状而做成的，其目的是提供一种线材的制造设备列，该线材的制造设备列可以容易地实现在现有的卷筒轧机中难以实现的控制轧制(低温轧制)，并且通过有效地使慢冷却设备在在线中与该控制轧制设备组合而可进行高效的控制轧制·慢冷却。本专利技术的另一目的是提供一种制造设备列，该制造设备列可以容易地制造所有尺寸的钢线材，而且可以省略过去二次加工时必需的退火处理，以尽可能短的慢冷却线完成制造设备列。再有，本专利技术的目的是，使从水冷却到慢冷却的宽度大的环状线材的调整冷却部和线卷状线材的热处理部连续，格外地扩大热轧线材的在线中的处理形态的自由度，并且沿纵向合理地配置含有浸渍冷却装置的调整冷却带，实现从各处理线付出的线材卷的经整理·结束线的共有化而谋求尽可能地降低设备占用空间。为了实现上述目的，本专利技术的线材的连续制造设备列，其特征是，顺序地连接热轧机、卷取装置、集束装置、在线热处理炉，该热轧机将机械制造用碳素钢或合金钢钢坯热轧到所希望的直径，上述卷取装置卷取热轧后的线材并使之形成为环状，上述集束装置使卷取后的线材成为线材卷地进行集束，上述在线热处理炉将集束的线材在线材卷状态下进行慢冷却，作为上述热轧机的最终精轧机，使用了4轧钢机架以下的卷筒轧机。这时，最终精轧机的卷筒轧机由于其减面率是25％～60％的范围而且由4轧钢机架以本文档来自技高网...

【技术保护点】
线材的连续制造设备列，其特征在于，顺序地连接着热轧机、卷取装置、集束装置、在线热处理炉，上述热轧机将机械构造用碳素钢或合金钢坯热轧到所希望的直径，上述卷取装置卷取轧制后的线材并使之形成为环状，上述集束装置将卷取后的线材形成为线材卷地进行集束，上述在线热处理炉将集束的线材在线材卷的状态下进行慢冷却，作为上述热轧机的最终精轧机使用了４轧钢机架以下的卷筒轧机。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安达钢治，田边孝治，关隆一，土田喜一朗，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]