JPH0238513A - 高温の金属製品の移送用コロのための耐熱性ローラおよびその製造方法 - Google Patents

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】 本発明は高温の金属製品を移送するコロＣご用いるため
の耐熱性ローラζこ関するものである。

金属の仕上げ工程番こ２いては、高温の金属製品の移送
を安全をこ行わなけれはならない場所が沢山ある。その
ような場所はとりわけ製鋼の環境であることが多（、そ
こでは移送する製品の温度が１０００℃番こ達するか、
または１０００℃を越すことが多い。それは高温圧延機
または連続流動装置に固有のものである。他の状態は鋼
帯連続熱処理におけるものであり、そこでは炉内の温度
は平常約７００℃から１０００℃でありコロはとりわけ
鋼帯のガイドの役目を果たす。

以下の記述は本質的にはこの応用の参照に関するもので
あるか本発明は？のすから同様に、それが金属たとえば
鋼てあらうと何てあらうと、圧延製品または連続流動製
品のような他の分野に使用されるこのタイプのコロ番こ
関するものであるならば拡大適用される。

連続熱処理用の内では、通常大気温度下で冷間圧延され
てきた鋼帯は、しばしば約７００℃を越えることを必要
とする保護雰囲気下に移送される。銅帯は回転ガイドロ
ーラ列番こよって限定された曲りくねった軌道を移行し
ながら徐々に加熱される。この行程の最終部の間、鋼帯
は所要温度に保たれ、これは特にその構造の再結晶化に
関して、その処理の後段階に向って炉を出る前の金属学
的現象の最も重要な工程である。

ある条件下に８いて銅帯の湿度はガイドローラの温度以
上てあらう。この湿度差は多分色々な原因となるてあら
う。たとえは熱い銅帯がより冷たいコｐの上番こ乗るの
で銅帯は巾の変化を起こし、ｔたは熱伝達の異常が銅帯
とコロの間に生じる。その結果、部分的に再冷却された
銅帯は引続き鋼帯の進行を掌握する牽引総合力に従う区
域で部分的に収縮すること（こなる。洲の弾性限界は多
分、塑性変形加工域であるこの区域で低下して、銅帯の
再加熱の結果、熱座屈として表れる。

他方で銅帯の表面にカラミンまたは鋼の粒子か出来て、
これがガイドローラ上に付着して堆積することがしばし
ば起る。この堆積はある大きさに達すると銅帯の表面を
傷つけるに至る。

それらはローラから外れて鋼帯１こ何着して表面の品質
をひど（劣化させることがある。

熱効果を少（するための耐熱性材料についてガイドコロ
支持法の改良提案がなされた。英国特許−Ａ−１３８９
８５２は連続熱処理用のコロについて記述して２つ、こ
れは溶融珪酸をベースとする耐熱性材料のローラで包ま
れ１こ金属芯よりなるものである。欧州特許−Ａ　−０
０９０４２８の請求は連続焼戻し装置番こ関するコロを
取上けており、ニオブのサーメット床をかぶせた金属芯
よりなるものである。

本発明は高温金属品移送用コロの耐熱性ローラに関する
ものであり、特に既知の装置にくらべてはつきりした優
位性を提供する連続焼戻し炉に用いるものに関する。そ
れは部分的熱変形および移送製品表面の欠陥をさけるも
のであり、総じてひび割れ予防および耐摩耗性に関し十
分な機械的抵抗性を長期に与えるものである。

この結果、本発明は移送する製品と接触する、もろい表
面を持つ移送用コロのための耐熱性口一うを提案する。

不発明番こよれば高温の鋼製品の移送用コロ番ご用いる
耐熱性ローラはその外周表面は凸区域と凹区域との交互
組合せにより定義される複数の凸凹により特徴づけられ
、該ローラと同軸の円筒表面の該凸部区域で半径方向の
突起が絶頂となることを特徴とする。

本発明の１態様によれば、第１の耐熱材料よりなる凹み
のある円筒体で構成され、第２耐熱材料よりなる複数の
物体で該凹みのある円筒体の外表をその床で包んだロー
ラがあげられる。

該物体はそれ故に該円筒形物の外周表土で目立った関係
にあり、また同様にローラの外周表面を構成する凸区域
および凹区域をも形成している。

該物体は本発明の枠から逸脱しない任意の形であって良
い。しかしながらそれらの形は球形または円筒形の規則
正しい形状であることが好ましい。

物体の形状が円筒形の場合には円筒外表は平面状、曲面
状または特殊な球形状であっても良い。

もし物体が球状粒である場合には、それらは縁をぴった
りと（つつけて格子状または千鳥状に配置する。物体が
円筒形状である場合にはローラの表面に従って、その外
表１ご縁をぴつ１こりとくつけるか、または間を空けて
並べるのか良く、該円筒は隣の円筒の線と（らべてずら
して配置しても良い。

この態様の枠内で、Ｔなわち凹みのある円筒体を構成す
る該第１の耐熱性材料は有利には高度（こアルミナ（ｋ
ｌｘｏｓ）を含有するベトンが好ましくは１タビユレー
ル１と呼ばれるアルミナである。

同様にこの態様の枠内番こ君いて該物体を構成する該第
２の耐熱性材料は有利には、高純度アルミナ（Ａ、／−
ｚｃｈ）から成り均一性を保つように圧縮され達成され
てできている耐摩耗性のセラミック材である。

さらに本発明の他の態様によれは該凸部区域は該ローラ
の筒周外表の部分で構成され、一方間部区域は該筒周外
表内の刻まれ１こ複数の穴で構成されでいる。この凹部
区域は該ローラ表面において分離して彫られた穴でも良
く独特の凸部区域に取巻かれている。この凹部区域は同
様（こ溝の網でも良（該ローラの筒周外表の部分の各突
起による複数の区域を取かこんでいる。

この態様に５いて該ローラの外表床が高耐摩耗性耐熱性
材料ｔこより構成されていることは興味深いことである
。

該凸部区域と、それに関連して該凹部区域と、特に該物
体か凹部を有する円筒形状物の外聞表で規則正しい方法
で配分されていることが別の興味ある点である。

下記の説明による明らかな特徴および有利性を実施例１
こより本発明を構成する耐熱性ローラの好ましい実施と
して示す。この説明に２いて付図を参照して記述する。

第１図は前述の技術による耐熱性ローラの縦および横断
面図である。第２図は本発明の他の１態様であり筒周外
表が球状粒を有するローラの部分断面図である。第３図
は本発明の他の１態様であるローラの部分断面図であり
、円筒状物体を筒周外表に有する例を示す。第４図は溝
の網状組織を有するローラの部分縦断面図および斜視図
を示す。第５図は目立たない多（の凹みを持ったローラ
の部分縦断面図君よび斜視図である。

これらの図は概略を説明するためのものであり、これに
よって本発明の理解番こ必要な必要な要素がすべて再現
されるわけではない。特ｆこ普通ならばその上に耐熱性
ローラを支持している金属製支持体を示していない。な
′ｊ６Ｔべての図面（こ２いて固有要素または数似要素
は同じ番号数字で示しである。

第１図番こおいては耐熱性ローラ１は前述の技術番こ８
ける移送用コロに該当する。ローラ１の筒周外表は、か
なり滑らかて１ｔｒＪ述の如く不都合を引起Ｔ。

第２図から第５図までは耐り性ローラ１の断面図であり
本発明の異った態様に従って実現したものを示している
。

第２図は球状粒体２を支持するようなローラを示したも
のであり特に球状粒体は縁と縁とをぴったり合せて、ロ
ーラの耐熱性材料の内に部分的に包まれて存在するのが
好ましい。粒状物体２の耐熱性材料内への埋没深さは好
ましくは粒状物体の半径の１．２ないし１．８倍であり
ローラ内への配置を安定確保するような方法で行われる
。

粒状物体の直径および数は本質的に任意である。しかし
ながら粒状物体の数は連続して進む銅帯を均等に支える
のに十分であるのがふされしい。しかしながら多丁ぎる
必要は無くさもなければそのローラは第１図に示すよう
な古典的ローラと実際的に類似してしまうからである。

本発明によれば粒状物体の数はｄｍ”当り５ケから５０
０ケが含まれていれば銅帯を前述の如き変形の危険をも
ｋらさないように支持するのに十分であることが明らか
にされている。単位表面積当りの粒状物体の数は、粒状
物体の直径か５１ｍから５０■であり、それらが縁と縁
とをぴったり合せていると仮定すればほぼ対応している
。粒状物体の直径のオーダが１０ｍから２５薦であるこ
とは明らか］こ興味深い。粒状物体の直径が１０閣の場
合にはその数はａｍ”当り約１１５ケである。

粒状物体２は所要のあらゆる配列方法番こよって配置す
ることができる。最も良く応用される配列方法は格子配
列または千鳥配列である。

第３図は本発明を構成する耐熱性ローラ１ｂの他の態様
を示すものであり、ここでは物体は円筒状要素３により
構成され、その長さは１０票から５０票であり直径は人
参形の端末のものも含めて、長さと同じである。第２図
の例と類似の流儀にしたがって円筒状物体はその円筒部
の半径の１．２倍から１．８倍の深さまで埋められる。

その円筒形要素はその長軸をローラの長軸に並行して配
列される。そｎらは同１軸線上に縁と縁とをぴったり合
せて、かつ隣の軸線上のものともぴったりと縁を付けて
配列され場合に２いては該円筒要素の長さの１部分を縦
にずらして配列しても良い。

第４図はその円筒同表が区域４に２いて、好ましくは規
則正しく、溝の網目５の方法によって分割されている円
筒形ローラ１ｃの縦断面図および斜視図を示している。

はぼ正方形の網目は、すなわち同時にほぼ正方形の区域
４を導くことを示す。しかし網目は任意の形および方向
を取れることは明らかである。巾は広（でも良い０ 第５図は同様１こ円筒同表６が複数の凹み７を有する耐
熱性ローラ１ｄの縦断面図および斜視図を示している。

凹み７の寸法および形は任意に決めることができる。同
様にその配分も任意であって良いが、それでも規則正し
い格子配列または千鳥配列が有利である。

本発明に２けるローラに２いて銅帯に接する接触帯は各
計画態様によって異なる。球状物体２の場合では点であ
り、円筒形状物体３の場合は線であり面４忘よび５の場
合は接触区域は２次元の面である。

接触区域の配分は本質的に任意である。それはローラの
円筒周表土で揃って配列されていれは有利である。しか
したとえ揃っていな（でも、たとえば中央領域から外れ
ても、ローラの端の領域にあっても本発明の枠を逸脱し
ない。その他、接触区域がローラの長さ方向で移送すべ
き銅帯に少くとも等しいか、または少し広（設けられて
いなければならないことは明白である。

本発明はまた耐熱性ローラの遠心製造法による製造工程
に関するものであり、特に第２図および第３図に示す該
ローラの表面の外表床に部分的に包まれた物体を備えた
ローラの東際の製作に適用しうるものである。

本発明に従えば、耐熱性ローラの製作工程は第１の耐熱
性材料物体を回転円筒形鋳型の内に導入し、該鋳型をそ
の長軸の周囲に回転させ該回転鋳型の内表土に該物体を
配分し、つづいて該回転鋳型内に少くとも１種の第２耐
熱性材料を該物体を包む床を作りその総厚さが該物体の
半径方向の厚さよりも厚くなるような方法で導入し、該
床を支持手段により支持し、該床を掌握し、該円筒形鋳
型を停止させ、該支持手段を取去り、表層か該物体を含
むローラ型の下で１体となっている該床を鋳型から取出
し、該ローラの円筒固表土から該物体間１こ存在する第
２の耐熱性材料の少（とも１部分を取除き、該ローラを
乾燥操作および焼成操作番こゆだねることにより構成さ
れる。物体は本発明の枠から逸脱しなければ先験的に任
意の形をとることかできる。

しかし工程はその物体が球状または円筒状の回転体形状
を採用する時に特に興味深い。

本発明（こ従えは該第２耐熱性材料は該第１耐熱性材料
により構成される物体の隙間に流れ込むことのできる微
粉末耐熱性ベトンですへて構成されるであらう。該物体
間に存在する空隙および該鋳型同表を埋めるために微粉
末耐熱性ベトンを用いること、および該物体；こ接する
該床の半径方向の同表部分を作るため番こ、より大粒の
耐熱性ベトンを採用することは明らか（こ興味あること
である。この場合微粉末耐熱性ベトンは該第２耐熱性材
料を構成し、一方より大粒の耐熱性ベトンは第３耐熱性
材料を構成することとなる。

該鋳型内１こ該物体を導入し、ついで第２、第３の耐熱
性材料を流し込む間、該物体の正しい配分を確保し同様
番こ該材料、とりわけ該物体の周囲の隙間への正しい配
分を確保するＴこめに、鋳型を振動させて２くことは興
味深いことである０ さらに本発明の方法は該支持方法が工期の短い材料（こ
よって構成されていること、丁なわち速乾性のしつ（い
を該耐熱性ローラの内部番こ流し込み一体化後番こ取外
すことが特徴である。

本発明の他の特徴によれは、該支持方法はチューブを含
むものであり、そのチューブは好ましくは金属製であり
その外径はローラの所要内径番こほぼ相当するものであ
る。

さら（こ本発明の他の興味ある特徴はその物体間の第２
耐熱性材料の除去操作がサンドブラストにより行われる
点にある。つまり物体の外部の半径方向の周囲部分にし
み込んだ耐熱性材料を除去するための砂噴射である。「
砂」なる言葉はここでは古典的な砂たけではなく総括し
て「砂状金属」と呼ばれる物質および金属細粉より構成
されるものをも含む○ 本発明の工程は下記の説明および本発明の本旨を概略図
示する所の第６図を参照すること番こよってより容易に
理解し納得することができるてあらう。

円筒型鋳型１１は基台１２上に回転道１３と踊り場１４
を介して設置しである。鋳型１１の末端は輪板１５．１
６を備えて２つ、これらは鋳型の内側に通じるような中
央開口部を持っている。鋳型１１の内壁は現夾のローラ
の外表部の直径に対応している。鋳型１１はその長軸１
７の周囲に３いて図示されていないが既知のモータによ
り駆動されて回転するであらう。かかるローラの製作ζ
こあｋつては鋳型１１をその軸１７の周囲に８いて回転
させて、アルミナよりなる粒状物体１８のごとき第１の
耐熱性材料よりなる多数の物体を鋳型の内部へ導入する
。鋳型１１の回転によって起った遠心カミこよって粒状
物体１８は鋳型１１の内壁を完全に忘２う床とし℃配分
される。つづいて鋳型１１の内部（こ微粉末耐熱性ベト
ンとして知られている第２の耐熱性材料を流し込み同様
に遠心カミこよって鋳型１１内壁と粒状物体１８との間
に存在する空隙１９を満たす。引続きより大きい粉末の
耐熱性ベトンより成る第３の耐熱性材料を流し込んで円
筒状の床２０を作る。この大粒の耐熱性ベトンはローラ
の機械的抵抗力を強化する。この円筒状床２０の内面に
１体化を計る１こめ、しつ（い２１の如き速乾性足場材
料を流し込む。しっくいの足場を作り終った時、鋳型の
回転を止めて耐熱材料１９および２０の足場はそのまま
にして８（。

輪板１５および１６の半径方向の巾は少くとも耐熱性ロ
ーラと鋳型壁との総厚さに相当するだけ無ければならな
い。輪板１５および１６の中央開孔は、しっくいを流し
込むためにふさがれても良（、小さ（されても良い。足
場を作り終つＴこ時鋳型を取外しローラの内部を空ける
ためにしっくいを引抜（。耐熱性材料２ｏを傷つけるこ
となくしつ（い２１の除去を容易に行うため、それらの
間に潤滑性フィルムまたはしっくいにより支持効果を妨
害されることのないプラスチック材料を配置することが
できる。

終に粒状物１８の間の隙間を通ってしみ出した耐熱性材
料の１部分を取除（ように砂を吹付けて粒状物１８の外
表部を所望の深さまで清掃する。

物体が小形の円筒の時（こは工程はかなり独特である。

その形が円筒形であるため、それらは回転による遠心力
の効果の下で鋳型１１の内壁に自発的に１列に並ぶ。物
体が不規則に配列されてしまうと言う危険をさけるため
番こ鋳型１１を場合によっては軽（振動させる。より強
い振動は耐熱性ベトンの良好な配分と高密度を保証する
。

本発明による工程はもちろんここに記述され、また実施
例に図示されたものに限定されるものではない。特に第
４図および第５図に図示された形の変形として形成され
たローラの製作を可能にするような、鋳型の内表面の適
当なプロフィルを用いた、該物体の代理品による耐熱性
ローラの製作は本特許に抵触する。同様１こ耐熱性材料
は、例えば鋼繊維またはカーボン繊維のごとき適切な材
料によって補強することができる。

同様に、しつ（い、特にプラスチック約材料、ローラ鋳
造の間これを支持する耐熱性材料等、すべて他の材料を
用いることも本特許の枠内である。終に組立型として知
られている、複数の部品から成る鋳型を耐熱性ローラの
鋳型出しを容易にするために用いることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は前述の技術による耐熱ローラの縦断面図および
横断面図である。 第２図は同様に本発明の１態様をなす円筒同表が球形粒
状物体で包まれているり一うの部分断面図である。 第３図は同様に本発明の１態様をなすローラの周表が円
筒形物体で包まれたローラの部分断面図である。 第４図は溝の網で包まれたローラの１部分の縦断面図お
よび斜視図である。 第５図は同様番こ彫られた凹みで包まれたローラの１部
分の縦断面図および斜視図である。 第６図は本発明の概略図である。 特ｆＦ　ｆｆｌ　願人　　　　サンドル・ド・ルシエル
シュ・メタリュルジク 手 続 補 正 書 嘲キコキ茎＃尊粋 ４゜ 代 理 人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ローラの円筒表面が凸区域および凹区域の反復で定
   義される起伏を有し、該ローラと同軸の円筒表面の凸区
   域の半径方向の凸起点が最高点であることを特徴とする
   、高温の金属製品移送用コロのための耐熱性ローラ。 ２、第１の耐熱材料より成る凹みのある円筒状物体で構
   成され、第２の耐熱材料より成る複数の物体を備え特に
   その物体が該凹みのある円筒状物体の外表床に沈んでい
   ることを特徴とする請求項１記載の耐熱性ローラ。 ３、該物体が直径５ｍｍから５０ｍｍの球状物体である
   ことを特徴とする請求項２記載の耐熱性ローラ。 ４、１ｄｍ＾２あたり約５ヶから５００ヶの球状物体を
   含むことを特徴とする請求項３記載の耐熱性ローラ。 ５、長さが１０ｍｍから５０ｍｍの範囲内にあたり直径
   が約１０ｍｍから５０ｍｍの範囲内にある円筒形要素よ
   り形成される該物体であることを特徴とする請求項２記
   載の耐熱性ローラ。 ６、凹みを有する円筒形部品を構成する該第１耐熱性材
   料がアルミナ（Ａｌ＿２Ｏ＿３）を高度に含有する耐熱
   性ベトンであることを特徴とする請求項２から５記載の
   耐熱性ローラ。 ７、該物体を構成する該第２耐熱性材料が高度の耐摩耗
   性セラミック材料であることを特徴とする請求項２から
   ６記載の耐熱性ローラ。 ８、凸部を有する該区域は該ローラの円筒外部表面の１
   部を構成し、一方凹部を有する区域は該外部表面域内に
   きざみ孔を構成することを特徴とする請求項１記載の耐
   熱性ローラ ９、第１の耐熱性材料よりなる物体を該鋳型の内部に導
   入し該回転鋳型の内側表面上に該物体を配分し、該鋳型
   をその長軸の周囲に回転させ、該回転鋳型の内に少くと
   も第２の耐熱性材料を導入し、その総厚さが該物体の半
   径方向の寸法よりも厚くなるような方法で該物体を包む
   床を作り、該床を支持手段で保持し該床を確保し、該円
   筒型鋳型を停止させ、該支持手段を取除き、該物体を含
   む表面区域を持つローラを該床と１体として鋳型から取
   外し、該ローラの周表面上の該物体の間に存在する該第
   ２耐熱性材料の少くとも１部分を取除き、乾燥操作およ
   び焼成操作を行うことを特徴とする回転円筒鋳型内にお
   ける遠心製造法による耐熱性ローラの製造方法。 １０、該鋳型の内側表面および該物体間の隙間を埋める
   ような方法で該第２耐熱性材料を導入し、あるいはより
   大きい粒子の第３の耐熱性材料を該床の内部に円筒形に
   密着させる方法で導入することを特徴とする請求項１か
   ら５記載の内の１つまたは他のいくつかのものに従うこ
   とを特徴とする製造方法。