(57)【要約】【課題】  定常操業時はもちろん、操業立ち上げ時や熱処理負荷の変動時においても高精度に冷媒温度を適切に制御し、熱処理線材の全長にわたって機械的特性のバラツキを低減できる熱間圧延線材の直接熱処理方法と装置を提供する。【解決手段】  温度調整槽20で温度調整された冷媒100を冷媒槽10に供給し、冷媒槽内の冷媒にルーズコイル状の熱間圧延線材200を浸漬して変態させ、冷媒槽10から排出した冷媒を温度調整槽20に循環させる熱間圧延線材の直接熱処理方法である。この冷媒槽10の底部から冷媒を排出しながら熱間圧延線材の熱処理を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度調整槽で温度調整された冷媒を冷媒槽に供給し、冷媒槽内の冷媒にルーズコイル状の熱間圧延線材を浸漬して変態させ、冷媒槽から排出した冷媒を温度調整槽に循環させる熱間圧延線材の直接熱処理方法であって、
冷媒槽の底部から冷媒を排出しながら熱間圧延線材の熱処理を行うことを特徴とする熱間圧延線材の直接熱処理方法。
【請求項２】
冷媒が貯留される冷媒槽と、冷媒槽から排出された冷媒を温度調整する温度調整槽と、温度調整された冷媒を冷媒槽に供給する冷媒供給手段とを有し、ルーズコイル状の熱間圧延線材を冷媒槽の冷媒に浸漬して変態を行なう熱間圧延線材の直接熱処理装置であって、
この冷媒槽は、
熱間圧延線材を熱処理工程の上流側から下流側へと搬送する搬送手段と、
冷媒槽における上流側から冷媒を排出する上流排出口と、
冷媒槽の底部から冷媒を排出する底部排出口とを有することを特徴とする熱間圧延線材の直接熱処理装置。
【請求項３】
底部排出口は、冷媒温度上昇の生じやすい箇所がそれ以外の箇所よりも冷媒排出量を多くなるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の熱間圧延線材の直接熱処理装置。
【請求項４】
底部排出口は、上流側の冷媒排出量が下流側の冷媒排出量よりも多くなるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の熱間圧延線材の直接熱処理装置。
【請求項５】
さらに冷媒槽は、その横断面において、側方に冷媒を排出する側方排出口を有することを特徴とする請求項２に記載の熱間圧延線材の直接熱処理装置。
【請求項６】
側方排出口は、冷媒温度上昇の生じやすい箇所がそれ以外の箇所よりも冷媒排出量を多くなるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の熱間圧延線材の直接熱処理装置。
【請求項７】
側方排出口は、上流側の冷媒排出量が下流側の冷媒排出量よりも多くなるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の熱間圧延線材の直接熱処理装置。
【請求項８】
冷媒供給手段は、熱間圧延線材の重なりの少ない箇所よりも多い箇所に冷媒を供給するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の熱間圧延線材の直接熱処理装置。
【請求項９】
冷媒供給手段は、液体の冷媒に気体を所定の混合率で混合可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の熱間圧延線材の直接熱処理装置。
【請求項１０】
冷媒供給手段は、熱間圧延線材の搬送面に対して−45〜＋225°の角度から冷媒を噴射するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の熱間圧延線材の直接熱処理装置。
【請求項１１】
搬送手段のうち熱間圧延線材を冷媒に浸漬する導入箇所は、水平面に対して60°以内の傾きとされていることを特徴とする請求項２に記載の熱間圧延線材の直接熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延線材の直接熱処理方法および装置に関するものである。特に、操業立ち上げ時や急激な熱処理負荷の変動時においても高精度に冷媒温度を制御できる熱間圧延線材の直接熱処理方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延線材を一旦リング状に巻き取り、このリングの中心を一定ピッチずらしたルーズコイル状にして、沸騰水又は温水を冷媒に用いる鋼線の直接熱処理方法が知られている（例えば特許文献１、特許文献２）。これは、所定温度に制御された冷媒を冷媒槽に供給しながら、この冷媒槽中にルーズコイル状の熱間圧延線材を浸漬し、冷媒槽内のコンベアにより同線材を搬送しながら熱処理を行う技術である。
【０００３】
【特許文献１】特開昭60-228619号公報
【特許文献２】特開平6-207224号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の従来技術では、冷媒槽全体で冷媒温度を高精度に制御することが難しいという問題がある。特に、操業立ち上げ時や熱処理負荷の変動時に、高精度に冷媒温度を制御することはより一層困難となる。このような問題が生じる主な要因としては、次の点が考えられる。
【０００５】
(1)冷媒槽からの冷媒の排出は、通常、冷媒槽の側壁の上縁または排出口から冷媒を溢れさせることで行なっている。そのため、冷媒槽の底部に滞留する低温冷媒を排出することが難しく、冷媒槽における冷媒温度を高精度に制御することが難しい。その結果、熱処理された線材の機械的特性にバラツキを生じることがある。
【０００６】
(2)冷媒槽の長手方向において、熱間圧延線材が投入される上流側は線材が排出される下流側よりも冷媒温度が上昇しやすい。従って、冷媒槽全体で冷媒温度を高精度に制御するには、この冷媒槽長手方向の冷媒温度のバラツキを効果的に低減する必要がある。しかし、上記の従来技術では、この冷媒温度のバラツキを低減する具体的技術については何らも提案されていない。
【０００７】
(3)冷媒の供給を線材の下方から上方に向けて行う場合、冷媒流により線材にあばれが生じ、線材のリング形状やピッチが乱れることに起因する搬送トラブルが発生することがある。さらには、このリング形状やピッチの乱れがリング内の冷却速度のバラツキにつながることも考えられる。
【０００８】
従って、本発明の主目的は、定常操業時はもちろん、操業立ち上げ時や熱処理負荷の変動時においても高精度に冷媒温度を適切に制御し、熱処理線材の全長にわたって機械的特性のバラツキを低減できる熱間圧延線材の直接熱処理方法と装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の別の目的は、細径の線材であっても搬送トラブルの発生を抑制できる熱間圧延線材の直接熱処理方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、冷媒槽の底部からも冷媒の排出を行なうことで上記の目的を達成する。
【００１１】
本発明熱間圧延線材の直接熱処理方法は、温度調整槽で温度調整された冷媒を冷媒槽に供給し、冷媒槽内の冷媒にルーズコイル状の熱間圧延線材を浸漬して変態させ、冷媒槽から排出した冷媒を温度調整槽に循環させる熱間圧延線材の直接熱処理方法である。ここで、冷媒槽の底部から冷媒を排出しながら熱間圧延線材の熱処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
この熱処理方法において、冷媒には、沸騰水または温水あるいはこれらの液体冷媒に空気などの気体を混合した気液混合冷媒を用いることができる。この冷媒は、温度調整槽で所定の温度に温度調整されて冷媒槽に供給される。冷媒温度は、85℃以上100℃以下とし、より好ましくは90℃以上95℃以下に制御される。冷媒槽に供給された冷媒は、冷媒内に導入された熱間圧延線材の冷却に利用される。この冷却により、熱間圧延線材は、オーステナイトから実質的にパーライトよりなる組織に変態される。熱間圧延線材の冷却に利用された冷媒は、冷媒槽から排出されて温度調整槽に戻され、温度調整がなされた後、再度冷媒槽へと供給される。その後、同様に冷媒は温度調整槽と冷媒槽との間で循環される。
【００１３】
ここで、冷媒槽の底部から冷媒を排出しながら熱間圧延線材の熱処理を行う。冷媒槽底部からも冷媒の排出を行なうことで、冷媒槽底部に滞留しがちな低温冷媒を確実に排出し、冷媒槽全体にわたる高精度の冷媒温度制御を可能にすることができる。
特に、冷媒槽から排出される冷媒量を下流側よりも上流側の方が多くなるように調整することが好ましい。例えば、冷媒槽の上流側の冷媒排出口の断面積を下流側の冷媒排出口よりも大きくしておけば、上流側の冷媒を下流側よりも多く排出することができる。これにより、線材が投入されて熱処理負荷が大きい上流側において、線材との接触で温度上昇した冷媒を効率的に排出する。
【００１４】
また、本発明熱間圧延線材の直接熱処理装置は、冷媒が貯留される冷媒槽と、冷媒槽から排出された冷媒を温度調整する温度調整槽と、温度調整された冷媒を冷媒槽に供給する冷媒供給手段とを有し、ルーズコイル状の熱間圧延線材を冷媒槽の冷媒に浸漬して変態を行なう装置である。この冷媒槽は、熱間圧延線材を熱処理工程の上流側から下流側へと搬送する搬送手段と、冷媒槽における上流側から冷媒を排出する上流排出口と、冷媒槽の底部から冷媒を排出する底部排出口とを有することを特徴とする。
【００１５】
この熱処理装置において、冷媒槽は冷媒を貯留する容器状のものが利用できる。例えば、底面と両側面、両端面を有し、上部が開口した形状の冷媒槽を用いることができる。これら冷媒槽のいずれかの面には、後述するように冷媒の排出口が形成される。
【００１６】
まず、冷媒槽には、その上流側から冷媒を排出する上流排出口を設ける。例えば、冷媒槽の上流側端面に上流排出口を形成すれば良い。冷媒槽のうち、熱間圧延線材が投入される上流側に冷媒の上流排出口を設けることで、線材に接して温度上昇した冷媒を効率的に冷媒槽外へ排出することができる。特に、上流排出口を冷媒槽の底面側に設けることが好ましい。この構成により、冷媒槽底部に滞留する低温冷媒を排出することができる。例えば、冷媒槽内において搬送手段のうち底面に沿って配されている箇所と同等の高さぐらいに上流排出口を設けることが考えられる。
【００１７】
また、冷媒槽の底部から冷媒を排出する底部排出口を設ける。冷媒槽の底部にも冷媒の排出口を設けることで、底部に滞留する低温の冷媒を確実に排出し、冷媒槽全体における冷媒温度制御をより高精度に行なうことを可能にする。
【００１８】
底部排出口は、冷媒温度上昇の生じやすい箇所がそれ以外の箇所よりも冷媒排出量を多くなるように構成されていることが好ましい。例えば、冷媒槽における上流側から2m付近が鋼線の変態発熱などにより冷媒の温度が上昇しやすい場合、この温度が上昇しやすい箇所における底部排出口の面積を他の箇所よりも局部的に大きくすることが挙げられる。このような構成により、冷媒の温度上昇が生じやすい箇所の冷媒を効率的に循環させ、冷媒槽全体の均一な温度制御を可能にする。その他、上流側の冷媒排出量が下流側の冷媒排出量よりも多くなるように構成されていることも好ましい。例えば、冷媒槽の底部に設けた排出口の断面積を上流側ほど大きくなるように構成する。この構成によっても、上流側ほど冷媒を多く排出できるようにすることで、冷媒槽長手方向における冷媒の温度制御をより一層高精度に行なうことが可能になる。もちろん、底部排出口からの排出量が、冷媒槽の長手方向にわたって一様であっても構わないことはいうまでもない。
【００１９】
さらに、冷媒槽には、冷媒槽の横断面において、側方に冷媒を排出する側方排出口を設けることが好ましい。冷媒槽の上流側、底部側だけからではなく、側方にも冷媒の排出を行なうことで、より効率的な冷媒の循環を行ない、冷媒槽全体にわたる高精度の冷媒温度制御を可能にする。
【００２０】
この側方排出口も、冷媒温度上昇の生じやすい箇所がそれ以外の箇所よりも冷媒排出量を多くなるように構成されていることが好ましい。例えば、冷媒槽における上流側から2m付近が鋼線の変態発熱などにより冷媒の温度が上昇しやすい場合、この温度が上昇しやすい箇所における側方排出口の面積を他の箇所よりも局部的に大きくすることが挙げられる。このような構成により、冷媒の温度上昇が生じやすい箇所の冷媒を効率的に循環させ、冷媒槽全体の均一な温度制御を可能にする。その他、上流側の冷媒排出量が下流側の冷媒排出量よりも多くなるように構成することも好ましい。より具体的には、側壁に長手方向に沿って間隔をあけて配された複数の排出口を設け、上流側の排出口の断面積を大きくし、順次下流側の排出口の断面積を小さくすることが挙げられる。その他、冷媒槽における側面の上縁を部分的に切り欠き、上流側の側面の高さを低く、下流側の側面の高さが高くなるように構成しても良い。この側面に切欠を形成する構成では、側面の上縁から冷媒を溢れさせることで冷媒の排出を行なえば良く、高さの低い上流側からはより多くの冷媒を排出することができる。もちろん、側方排出口からの排出量が、冷媒槽の長手方向にわたって一様であっても構わないことはいうまでもない。
【００２１】
また、冷媒槽は熱間圧延線材を熱処理工程の上流側から下流側へと搬送する搬送手段を有する。この搬送手段には、冷媒中に浸漬された状態で駆動可能なコンベアが挙げられる。この搬送手段のうち熱間圧延線材を冷媒に浸漬する導入箇所は、水平面に対して60°以内の傾きとされていることが好ましい。搬送手段における線材導入箇所の傾斜を抑えることで、線材が搬送手段上からずれて搬送トラブルとなることを抑制することができる。この傾きのより好ましい値は45°以下である。
【００２２】
温度調整槽は、冷媒槽から排出された冷媒を所定の温度に調整する機能を有する。例えば、冷媒槽と同等以上の容量をもつ容器と、冷媒温度を調整する熱交換手段とを有するものが利用できる。この温度調整槽により、上述したように、冷媒温度を85℃以上100℃以下、より好ましくは90℃以上95℃以下に制御する。
【００２３】
温度調整槽で所定温度に調整された冷媒は、冷媒供給手段にて冷媒槽へ供給される。冷媒供給手段は、温度調整槽から冷媒槽へと冷媒を送るポンプと、冷媒を冷媒槽内の熱間圧延線材に噴射するノズルとを有するものが利用できる。ここで、冷媒供給手段は、熱間圧延線材の重なりの少ない箇所よりも多い箇所に冷媒を供給するように構成されていることが好ましい。例えば、熱間圧延線材の重なりの多い箇所にノズルを向けて構成することや、この重なりの多い箇所に向けられたノズルの数を線材の重なりが少ない箇所に向けられたノズルの数より多くすることなどが挙げられる。このような冷媒供給手段を用いることで、線材の重なりの多い箇所と少ない箇所における冷却のバラツキを抑制することができる。
【００２４】
また、冷媒供給手段は、液体の冷媒に気体を所定の混合率で混合可能に構成されていることが望ましい。例えば、ノズルに対して気体を供給する気体冷媒供給機構を接続することが挙げられる。液体冷媒に所定の混合率で気体を混合することで、冷媒の冷却能力を変化させ、より一層精度の高い冷媒温度制御を可能にすることができる。
【００２５】
冷媒供給手段は、ルーズコイル状の熱間圧延線材の搬送面に対して−45〜＋225°の角度から冷媒を噴射するように構成されていることが好ましい。例えば、冷媒槽の横断面において、水平方向が搬送面の場合、搬送面の中央を原点とし、原点から水平方向に沿って右側に延びる軸線を0°として、その0°の軸線から左回りの傾きをプラス、右回りの傾きをマイナスで示している。この角度のより好ましい範囲は−30〜＋210°である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明方法によれば、冷媒槽における底部の冷媒を効果的に排出することで、冷媒槽全体における冷媒温度を高精度に制御することができる。それにより、機械的特性が均一な鋼線を得ることができる。
【００２７】
本発明装置によれば、冷媒槽の底部からも冷媒を排出することにより、冷媒槽底部に滞留する低温冷媒をも排出でき、より高精度の熱処理条件制御を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２９】
（実施例）
図１は本発明熱処理装置の概略構成図である。この装置は、冷媒100が蓄えられる冷媒槽10と、冷媒槽10から排出された冷媒の温度調整を行なう温度調整槽20と、温度調整槽20の冷媒を冷媒槽10へ供給する冷媒供給機構とを有する。冷媒供給機構は、ポンプ30とノズル31を有する。この冷媒槽10の上流にはレーイングヘッド40が設けられ、同ヘッド40から送り出される熱間圧延線材200を冷媒槽10の冷媒100中に浸漬して熱処理を行う。
【００３０】
冷媒槽10は、上部が開口した容器状の槽で、両端面、両側面、底面から構成されている。このうち、上流側端面、両側面、底面に冷媒の排出口が構成されている。
【００３１】
まず、上流側排出口11は、上流側端面の下方に形成されている。冷媒槽10の上流側は、熱間圧延線材200の導入箇所となって冷媒温度が上昇しやすいため、冷媒槽10の上流側に排出口を形成することで、昇温した冷媒を効果的に排出することができる。加えて、上流側排出口11の位置を上流側端面の下方とすることで、冷媒槽底部に滞留する低温冷媒を排出することもできる。
【００３２】
次に、両側面にも冷媒の排出を行なう側方排出口が設けられている。図２に示すように、この側方排出口12は、一方の側面13の上縁部を切り欠き、上流側の側面の高さを低く、下流側の側面の高さを高くすることで、上流側ほど多くの冷媒を溢れさせて排出できる構成としている。本例では一方の側面を所定の間隔をあけた二重構成とし、その内側側面13Aと外側側面13Bとの間に冷媒流路14を形成している。側方排出口12は内側側面13Aに形成され、そこから溢れ出された冷媒は、前記冷媒流路14を通って冷媒槽上流側に導かれる。冷媒槽の上流側端面15も二重に構成され、その内側端面15Aには上流排出口11が、内側端面15Aと外側端面15Bとの間に形成される流路の底部にも第一排出口16が、さらには他方の側面のうち内側端面15Aと外側端面15Bとの間に対応する箇所にも第二排出口17が形成されている。第一排出口16および第二排出口17は、いずれも配管に接続されて、冷媒を調整槽側に送ることができるようにされている。なお、図２では一方の側面しか切欠を設けていないが、両方の側面に対称の切欠を形成しても良い。
【００３３】
続いて、冷媒槽10の底部には、底部排出口18が形成されている（図１）。底部排出口18は、底面に形成された多数の孔で構成される。各孔は上流側ほど面積が大きく、下流側ほど面積が小さく構成されている。この構成により、上流側の冷媒をより多く排出することができる。冷媒槽10の底部に排出口を設けることで、冷媒槽内の冷媒は常時漏れ出ることになるが、冷媒槽10から排出される冷媒量と温度調整槽20側から冷媒槽に供給する冷媒量を実質的に同量とすることで、冷媒槽内の冷媒量をほぼ一定に保持することができる。
【００３４】
また、冷媒槽10の内部には、熱間圧延線材を搬送するコンベア19が配されている。このコンベア19はレーイングヘッド40から冷媒槽10の間および冷媒槽10の下流側に設けられた各水平コンベア50A,50Bにつながっており、同ヘッド40から送り出された熱間圧延線材200を冷媒槽10の冷媒中に導入して熱処理を行わせ、その後、冷媒槽外へと線材を送り出す。本例では、冷媒槽内において、前段は上流側が高く下流側が低い傾斜を持ち、中段は水平で、後段は上流側が低く下流側が高い傾斜を持ったコンベア19を用いた。この前段と後段の傾斜角度は20°である。
【００３５】
一方、温度調整槽20は、冷媒槽10と同等以上の容量を有して、上部が開口した槽である。丁度、この調整槽20は冷媒槽10の下方に位置され、冷媒槽10の底部排出口18からの冷媒を受けられるように配置されている。また、調整槽20の一端には、冷媒槽10の上流排出口からつながる配管の端部が配され、上流排出口11からの冷媒を温度調整槽20内に供給できるように構成されている。一方、調整槽20の他端側には、配管を介してポンプ30が接続され、このポンプ30の駆動により調整槽20内の冷媒を冷媒槽側へ環流している。そして、図示していないが、温度調整槽20内の冷媒を所定の温度に調整するための熱交換器を具えている。
【００３６】
調整槽20から所定温度に調整されて送られて来た冷媒は、冷媒槽10の底面に対向して配されたノズル31から噴射される。ノズル31は、冷媒槽10に貯留される冷媒中に浸漬され、調整槽20からの温水に空気を所定の比率で混合して噴射できるように構成されている。また、ノズル31は、ルーズコイルにおける冷媒槽両側に間隔をあけて向けられており、熱間圧延線材200の重なりの多い箇所に対して重点的に冷媒を供給できるようにされている。そして、本例では、このノズル31の噴射方向を、冷媒槽断面において75°となるようにしている。つまり、熱間圧延線材200に対してほぼ上方から冷媒を供給することで、同線材のピッチなどに乱れが生じて搬送トラブルが生じることを抑制している。
【００３７】
このような装置において、図示しない圧延ラインから送られて来た熱間圧延線材はレーイングヘッド40で一旦巻き取ってリング状にし、このリングの中心が所定のピッチでずれたルーズコイル状にして水平コンベア50Aへと供給する。
【００３８】
水平コンベア50A上の熱間圧延線材200は冷媒槽10内のコンベア19へと送られて冷媒100内に浸漬される。この浸漬により、熱間圧延線材200は、オーステナイトから実質的にパーライトよりなる組織に変態される。このとき、線材の投入により冷媒温度は上昇するが、側方排出口12および底部排出口18では、上流側ほど多くの冷媒が排出されることになる。そのため、温度上昇しやすい上流側の冷媒をより効果的に排出することができる。
【００３９】
そして、熱処理された線材は、冷媒から引き上げられた後、冷媒槽10から送り出されて次工程へと搬送される。
【００４０】
このような装置によれば、熱間圧延線材が投入される冷媒槽上流側の冷媒をより多く排出することで、冷媒槽全体における冷媒温度を高精度に制御することができる。
【００４１】
その他、以上の装置の変形例として、次の構成も考えられる。
上述の実施例では、側方排出口として側面の一部を切り欠いて長さ方向にわたる側面の高さを変えた構成としたが、図３に示すように、側面に孔状の排出口12Aを形成し、この排出口の数を上流側ほど多くすることで、上流側ほど多くの冷媒が排出できるように構成してもよい。
【００４２】
さらに、図４に示すように、冷媒槽10へ冷媒供給を行なうノズル31を冷媒槽10の側面から突出させる構成としても良い。その場合、コンベア19上を搬送される線材がノズル31から噴射される冷媒流で乱れないように、線材200の下方から噴射せず、ほぼ側方から噴射することが好ましい。なお、図４では、冷媒槽横断面の左側にのみノズル31を示しているが、実際には、冷媒槽の右側にも対称に同様のノズルが配されている。
【００４３】
（試験例１）
上述した実施例装置および冷媒槽の側面の高さが長手方向にわたって一定の比較例装置を用いて熱間圧延線材の熱処理を行ってみた。ただし、実施例装置の底部排出口は全て同じ大きさの孔で構成した。また、比較例装置は、図７に示すように、底部排出口を具えていない。図７において、図１と同一符号は同一部分を示す。
【００４４】
用いた線材は、質量％で、C：0.82％、Si：0.22％、Mn：0.145％、Cr：0.95％、Mo：0.03％を含有し、残部がFeと不可避的不純物からなる。この熱処理における諸条件は、冷媒槽長さ=約24m、冷媒槽容量=20m3、冷媒槽の冷媒目標温度=92.0℃、供給冷媒温度=91.5℃、冷媒槽の冷媒蒸発量=0.05m3/分、冷媒槽からの全排水流量=4.5m3/分、熱処理負荷=40トン/hr、冷媒へ投入する線材温度=900℃である。
【００４５】
また、本発明装置の側方排出口における長さ（冷媒槽長手方向）１m当たりの排水量(m3/分)は、次の通りである。
線材投入口                                          0.56
線材投入口から下流側に５ｍの位置                    0.19
変態終了位置（線材投入口から下流側に13ｍの位置）    0.04
【００４６】
そして、冷媒槽における長手方向の冷媒温度分布と、熱処理により得られた線材の抗張力を調べてみた。抗張力は、線材長手方向の各位置で試料を取り出し、この試料を用いて抗張力を測定した。冷媒温度分布を図５に、抗張力分布を図６に示す。図５において、冷媒温度は水面より深さ150mmにおける冷媒温度を示している。図６において、線材長手方向の位置は熱処理装置を通過した線材の重量で示している。
【００４７】
図５からわかるように、実施例装置を用いた熱処理では、冷媒槽中の冷媒温度を長手方向の全域にわたって冷媒目標温度±0.5℃とすることができた。一方、比較例装置では冷媒温度のバラツキが大きいことがわかる。
【００４８】
また、図６からわかるように、抗張力は実施例装置により処理された線材の方が比較例装置で処理された線材よりも大幅にバラツキの小さいことがわかる。なお、熱処理時、本発明装置では線材の搬送トラブルは発生しなかった。
【００４９】
（試験例２）
次に、質量％で、C：0.20％、Si：0.82％、Mn：0.145％、Cr：0.95％、Mo：0.03％を含有し、残部がFeと不可避的不純物からなる熱間圧延材の熱処理を実施例装置および比較例装置を用いて行なった。熱処理時の冷媒槽における冷媒温度のバラツキと、得られた線材の抗張力のバラツキを試験例１と同様に評価した。熱処理条件および評価結果を併せて表１に示す。
【００５０】
【表１】
2005264244.tif 000003
【００５１】
表１に示すように、本発明装置を用いた熱処理では、冷媒温度のバラツキを小さくでき、得られた線材の抗張力のバラツキも大幅に抑えられていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明方法および装置は、硬鋼線材やピアノ線材などの製造分野において利用することが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明装置の概略構成図である。
【図２】冷媒槽の模式斜視図である。
【図３】側方排出口の別構成を示す冷媒槽の概略構成図である。
【図４】ノズルの配置を変えた本発明装置の概略構成図である。
【図５】冷媒槽における長手方向の冷媒温度分布を示すグラフで、(A)は実施例、(B)は比較例の結果を示す。
【図６】線材長手方向の抗張力分布を示すグラフである。
【図７】比較例装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
10  冷媒槽  11  上流排出口  12  側方排出口  13  側面  13A内側側面
13B  外側側面  14  冷媒流路  15  上流側端面  15A  内側端面
15B  外側端面  16  第一排出口  17  第二排出口  18  底部排出口
19  コンベア
20  温度調整槽  30  ポンプ  31  ノズル  40  レーイングヘッド
50A、50B  水平コンベア  100  冷媒  200  熱間圧延線材
【図１】
2005264244.tif 000004
【図２】
2005264244.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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