JPH03215622A

JPH03215622A - ウォーキングビーム

Info

Publication number: JPH03215622A
Application number: JP2008929A
Authority: JP
Inventors: Jiyuichi Wanaki; 和南城　寿一; Takayuki Aisaka; 隆行相坂; Kenichi Uratsuji; 浦辻　憲一
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Osaka Fuji Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Osaka Fuji Corp
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1990-01-17
Publication date: 1991-09-20

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）本発明は、ウォーキングビーム式熱処理炉のウォーキン
グビームに関するものである．（従来の技術）継目無鋼管製造設備のウォーキングビーム式鋼管熱処理
炉のウォーキングビームは高温下で使用される為、耐酸
化性及び耐高温強度に優れたＪＩＳＳＣＨ２２　（２５
Ｃｒ　−　２０Ｎｉ　）等の耐熱鋳鋼が一般に使用され
ている。

ところで近年、従来は熱間加工後冷間で製造していた鋼
管を、■コスト合理化のために熱間仕上げで製品にする
鋼管や、■高寸法精度が必要とされる鋼管や、■微小外
面班が問題となる鋼管、等、鋼管に対する品質要求条件
がきびしくなってきている。

そして、前記品質要求条件のうちの外面疵については、
（ｉ）材質（製鋼）に起因するもの、（　ｉｉ　）圧延
工程に起因するもの、（ｉｎ）搬送工程に起因するもの
、があり、このうち鋼管熱処理炉内で発生する外面疵は
搬送工程に起因する外面疵の範晴である。具体的にはウ
ォーキングビームの鋼管との接触面に発生するスケール
の焼付き物すなわちピルドアップによって、このウォー
キングビーム上に載った鋼管の外周面に押込み疵がつき
、これが品質上問題となっていた．一度発生したピルドアップは、ウォーキングビームの表
面に強固に付着するため、それ以降に通過する全鋼管に
外面疵をつけることになる。従って、ピルドアップを除
去することが必要となるが、炉内は高温状態であるため
、ピルドアップを炉外から除去することは困難である。

そこで従来は定期的に炉を消火し、炉内に作業者が入っ
てグラインダー等でピルドアンブを除去していたため、
炉の昇温、冷却による燃料原単位の悪化も問題となって
おり、ピルドアップの発生しないウォーキングビームの
開発が要求されていた。

（発明が解決しようとする課題）ウォーキングビームのピルドアソプ発生に対し、従来よ
りウォーキングビームの材質を変更したり、溶射セラミ
ックス等の表面コーティングの変更が種々行われてきた
が、十分なピルドアップ防止効果は得られていないのが
実情である。

すなわち、ウォーキングビームは、高温・酸化環境下で
使用されるため、材質を変更してもその表面の酸化劣化
により焼付きは防止できない。また、溶射等についても
ウォーキングビームと溶射材料との熱膨張差により、コ
ーティング層が剥離するからである。

本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたものであり、
皮膜の剥離を解決し、耐ピルドアップの要求性能を満た
すウォーキングビームを提供することを目的としている
。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明に係る第１のウォーキ
ングビームは、重量％で、Ｃｒ　：　１５〜４０％、Ａ
ｌ：３〜２０％、Ｙ　：　０．０１〜２％を含有し、残
部がＣｏからなるＭＣｒＡｌＸ合金（ＭにＣｏ，　Ｘに
Ｙを使用）に、ＡｈＯｓセラミックを体積比で５０％以
下配合してなる溶射材料を、被加熱材との接触面に０．
０２〜２圓の厚さで被覆しているのである。

また本発明の第２のウォーキングビームは、前記第１の
ウォーキングビームのＹに代えてＨｆ，　Ｓｉ、Ｔｉ，
　Ｚｒを０．０１〜２０％含有させているのである。

また本発明の第３のウォーキングビームは、前記第１の
ウォーキングビームのＹ，　Ｈｆ，　Ｓｔ，　Ｔｉ、Ｚ
ｒとともにＷ，　Ｍｏ，　Ｎｂ，　Ｔａ，　Ｔｉ，　Ｃ
を組み合わせて０．０１〜２０％含有させているのであ
る。

すなわち本発明は、耐熱、耐焼付性に優れたＭＣｒＡ　
Ｉ　Ｘ合金をベース材料としている。その理由は、ＭＣ
ｒＡｌＸ合金は成分中のＡＩ及びＣｒが選択的に酸化さ
れ、その組成によりＡＩ！Ｏ：ｌ又はＣｒｚ０３の緻密
で化学的にも安定な保護性酸化膜を形成するため、スケ
ールやＦｅ合金と反応せずピルドアップを防止できるか
らである。

次に本発明の限定理由について説明する。

（Ｃｒ）　　：Ｃｒは保護性酸化皮膜のＣｒ２Ｏ３を形
成する元素であると同時に、ＡＩの活性化を果たし、Ａ
ｈＯｓの安定生成を促進する。

しかし、■５％未満であるとこれらの効果が乏しくなり
、一方４０％を超えると溶射皮〔ＡＩ〕（Ｙ）膜の延性低下を招く。

従って、１５〜４０％とした。

：Ａｌは保護性酸化皮膜のＡＩ．０！を形成する元素で
ある。

しかし、３％未満では連続したＡｌｚ０３膜が形成され
ず、一方２０％を超えると溶射皮膜の延性低下を招く。

従って３〜２０％とした。

他：Ｙは保護性酸化皮膜（ＣｒｚＯｉ　、Ａｌ２Ｏ３）
の耐剥離性向上機能を有する。

しかし、Ｙの場合は、０．０１％未満では効果が乏しく
なり、一方２％を超えると溶射皮膜の延性低下を招く。

従ってＹの含有率は０．０１〜２％とした。

このＹに対し、Ｙの代替である例えばＨｆ，　Ｓｉ，　Ｔｉ，　ＺｒやＹ，　ＨｆＳＳｉ，　
Ｔｉ，　Ｚｒとの組合せである例えばＷ，Ｍｏ、Ｎｂ，
　Ｔａ、Ｔｉ，　Ｃを含有する場合は、最高２０％まで
添加することができ、これによって高温強度や耐酸化性
の改善を図ることができる。

（Ｃｏ）　　：Ｃｏは高温強度に優れたベース金属であ
り、Ｃｒ，　ＡＩ，　Ｙ他を除いた残りとする。

（Ａ１ｚ０３セラミック）：ＡｈＯｓセラミックは皮膜
に耐摩耗性能を付与するために複合させるものである。

しかし、含有量が体積比で５０％を超えると皮膜が脆く
なって剥離し易くなり、また多孔賞となる。

従って、Ａｌｚ０３セラミックの配合量を５０％以下と
した。

〔皮膜厚さ〕　：皮膜厚さが０．０２ｍｍ以下では母材
表面を完全に被覆することが困難である。

方、２ＩＩＩＩＩ１以上では膜厚が厚すぎて剥離し易く
なる。

従って、０．０２〜２ＩＩＩＩＩ１とした。

なお、施工方法は高融点材に有利なプラズマ溶射法や高
速ガス溶射法が適しているが、特に限定はしない。

（実　施　例）以下本発明を添付図面に基づいて説明する。

添付図面は、本発明に係るウォーキングビームの正面図
であり、ウォーキングビーム１は固定ビームと移動ビー
ムとで構成され、移動ビームの上昇、水平往復移動、下
降の周期的な繰り返しにより、鋼管を固定ビームと移動
ビームとに交互に移し替えなから１ポケットずつ鋼管を
わずかに回転させながら熱処理炉内を搬送するものであ
る。

ところで、熱処理炉内の雰囲気温度は最大１１００゜Ｃ
の高温に保持されているので、ウォーキングビーム１の
本体２は耐熱鋳鋼が使用されている。そして、鋼管との
接触面は凹彎曲面と成されており、隣接する鋼管が一定
間隔で載置できるように成されている。

しかして、ピルドアップはこの鋼管との接触面に発生す
る。

そこで、本発明では、この接触面に例えばＣｏ残２５Ｃ
ｒ−１４ＡＩ　　Ｏ．５　Ｙにａｔｔｏｔを体積比で３
０％配合してなる溶射材料３を０．４閣の厚さでガスプ
ラズマで溶射するのである。

下記表に本発明ウォーキングビームと従来のウォーキン
グビーム並びに比較例を使用して実機テストを行った結
果を示す。

上記表より明らかな如く本発明はピルドアップの発生も
なく、被覆層の剥離もなかった．しかし、比較例、従来
例は共にピルドアップが発生し、また被覆層の剥離がみ
られた。

（発明の効果）以上説明したように、本発明ウォーキングビームを採用
すれば手入れに要する時間が不要となって燃料原単位が
良くなると共に品質良好な鋼管を製造できる．

【図面の簡単な説明】

図面は本発明ウォーキングビームの正面図である．

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　重量％で、Ｃｒ：１５〜４０％、Ａｌ：３〜２
０％、Ｙ：０．０１〜２％を含有し、残部がＣｏからな
るＭＣｒＡｌＸ合金（ＭにＣｏ、ＸにＹを使用）に、Ａ
ｌ＿２Ｏ＿３セラミックを体積比で５０％以下配合して
なる溶射材料を、被加熱材との接触面に０．０２〜２ｍ
ｍの厚さで被覆したことを特徴とするウォーキングビー
ム。
（２）　請求項１記載のウォーキングビームにおいて、
Ｙに代えてＨｆ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒを０．０１〜２０％
含有したことを特徴とするウォーキングビーム。
（３）　請求項１記載のウォーキングビームにおいて、
Ｙ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｔｉ、ＺｒとともにＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、
Ｔａ、Ｔｉ、Ｃを組み合わせて０．０１〜２０％含有し
たことを特徴とするウォーキングビーム。