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公開番号2024125061
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-13
出願番号2023033139
出願日2023-03-03
発明の名称金属材の冷却方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人アセンド弁理士法人
主分類C21D 1/00 20060101AFI20240906BHJP(鉄冶金)
要約【課題】冷却速度を向上可能な金属材の冷却方法を提供する。
【解決手段】本実施形態の金属材の冷却方法は、マイクロバブルを含有する冷却液を貯留した浴槽に加熱された金属材を浸漬して、核沸騰領域又は遷移沸騰領域で金属材の冷却を開始する。マイクロバブルを含有する浸漬冷却を、核沸騰領域又は遷移沸騰領域で実施することにより、マイクロバブルを含有しない浸漬冷却と比較して、金属材に対する冷却速度が顕著に高まる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
金属材の冷却方法であって、
マイクロバブルを含有する冷却液を貯留した浴槽に、加熱された前記金属材を浸漬して、核沸騰領域又は遷移沸騰領域で前記金属材の冷却を開始する、
金属材の冷却方法。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
請求項１に記載の金属材の冷却方法であって、
０．１０ｍ／秒以上２０．００ｍ／秒以下の浸漬速度で前記金属材を前記浴槽に浸漬する、
金属材の冷却方法。
【請求項３】
請求項２に記載の金属材の冷却方法であって、
前記浸漬速度は０．３０ｍ／秒以上である、
金属材の冷却方法。
【請求項４】
請求項２に記載の金属材の冷却方法であって、
前記浸漬速度は１０．００ｍ／秒以下である、
金属材の冷却方法。
【請求項５】
請求項１に記載の金属材の冷却方法であって、
前記浴槽内の前記冷却液に含有される前記マイクロバブルの平均粒径は５μｍ以上１００μｍ未満である、
金属材の冷却方法。
【請求項６】
請求項５に記載の金属材の冷却方法であって、
前記マイクロバブルの平均粒径は１０μｍ以上である、
金属材の冷却方法。
【請求項７】
請求項５に記載の金属材の冷却方法であって、
前記マイクロバブルの平均粒径は５０μｍ以下である、
金属材の冷却方法。
【請求項８】
請求項１に記載の金属材の冷却方法であって、
前記浴槽内の前記冷却液に含有される前記マイクロバブルの個数密度は１０個／ｍＬ以上１０００００個／ｍＬ以下である、
金属材の冷却方法。
【請求項９】
請求項８に記載の金属材の冷却方法であって、
前記マイクロバブルの個数密度は１００個／ｍＬ以上である、
金属材の冷却方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の金属材の冷却方法であって、
前記マイクロバブルの個数密度は５００００個／ｍＬ以下である、
金属材の冷却方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材の冷却方法であって、さらに詳しくは、冷却液を貯留する浴槽に金属材を浸漬して浸漬冷却する金属材の冷却方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
金属材の製造工程において、熱間で加工された金属材、又は、熱処理後の金属材を冷却する工程が存在する。冷却工程では、冷却速度の向上が求められる場合がある。そこで、冷却速度を向上可能な金属材の冷却方法が複数提案されている。
【０００３】
例えば、国際公開第２０１８／０３７９１６号公報（特許文献１）では、３４０～５５０℃程度の鋼板の表面に、マイクロバブルを含有する冷却液をミストとして噴霧する。このようなミスト冷却の場合、３４０～５５０℃の温度域での冷却は、膜沸騰領域での冷却に相当する。膜沸騰領域において、マイクロバブルを含有するミスト冷却を実施すれば、マイクロバブルの圧壊現象により、鋼板の表面に形成されている蒸気膜が破壊される。そのため、冷却速度が向上する、と特許文献１には記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１８／０３７９１６号公報
【非特許文献】
【０００５】
白岩ら、「沸騰冷却における熱流束」、鉄と鋼、日本鉄鋼協会、第５７号、１９７１年、第３号、第４８５～４９７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、ミスト冷却を前提とした冷却方法を提案する。しかしながら、他の方法を採用することにより、金属材の冷却速度を高めてもよい。
【０００７】
本発明の目的は、冷却速度を向上可能な金属材の冷却方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の金属材の冷却方法は、マイクロバブルを含有する冷却液を貯留した浴槽に、加熱された金属材を浸漬して、核沸騰領域又は遷移沸騰領域で金属材の冷却を開始する。
【発明の効果】
【０００９】
本実施形態の金属材の冷却方法では、マイクロバブルを含有する浸漬冷却を、核沸騰領域又は遷移沸騰領域で開始する。そのため、マイクロバブルを含有しない浸漬冷却と比較して、金属材に対する冷却速度が顕著に高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、冷却液を用いて金属材を冷却する場合の沸騰曲線の一例を示すグラフである。
図２は、冷却液として２０℃の冷却水を用いて、鋼材を浸漬冷却して得られた沸騰曲線である。
図３は、冷却液として９０℃の冷却水を用いて、鋼材を浸漬冷却して得られた沸騰曲線である。
図４は、浸漬冷却装置の平面図である。
図５は、図４中のＶ－Ｖ線分での断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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