JPH0337768Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、圧延工程における赤熱鋼材のデスケ
ールを目的とした回転ブラシに関する。

従来技術とその問題点 鋼材を熱間圧延するに際し、該鋼材を加熱炉内
で高温加熱すると、加熱炉内が酸化性雰囲気のた
め上記鋼材表面に多量のスケールを発生する。こ
のスケールは圧延ロールの摩耗を早めたり、製品
表面にスケール欠陥を発生させて製品価値を低下
させることとなる。このスケールを除去するため
従来においては、高圧水で上記赤熱鋼材のスケー
ルを吹き飛ばす高圧水噴射デスケール方式が用い
られていた。この方式によれば上述より明らかな
ように赤熱鋼材の表面に強固に付着されているス
ケールを高圧の噴射水を吹きつけて除去せんとす
るものであるから、水圧を高めるポンプを駆動す
るための多大な電力消費と、噴射のための多量な
水消費とを伴う問題を有していた。殊に赤熱鋼材
の表面に多量の水を噴射するために該圧延に供す
る赤熱鋼材を逆に冷却して温度低下を来すことと
なり、このため加熱炉において前記の温度低下分
だけ余分に加熱しておく必要があり、その累積エ
ネルギー損は極めて甚大で大きな企業負担となつ
ていた。

また上記高圧噴射水の吹きつけのみでは上記ス
ケールを完全に飛散除去することができず、製品
表面のスケール欠陥を未然に防止する手段として
は不充分であつた。

そこで考案者等は上記課題を解決すべく種々研
究の結果、回転ブラシを赤熱鋼材表面に作用させ
てデスケールするブラシデスケール方式を開発す
るに至つた。然しながらこのブラシデスケール方
式によれば上記高圧水噴射デスケールの熱損と水
消費等の問題を一挙に解消し得るものの、ブラシ
素材として柔らかい赤熱鋼材表面に傷を発生させ
ない細い単線を適用した場合、腰が弱く本考案の
目的とする高熱の鋼材表面に作用させた場合、そ
の熱脆化も手伝つて第１図に示すように赤熱鋼材
１の表面に作用する単線２の先端部２ａが回転ブ
ラシの回転方向Ｐと逆方向に一様に曲げられて短
時間で曲癖２a′及び座拙を発生し、この結果、曲
癖２a′が生ずる前の回転ブラシの径に対して曲癖
２a′が付いた同回転ブラシの径がｈ分だけ小径に
なり、デスケール作用が低下する問題があり、こ
のため、回転ブラシを新品と頻繁に取替えなけれ
ばならず、採算的に全く実用に供し得ないという
大きな問題があつた。

そこで本考案は、上述した従来の各問題点を解
決すべく創案されたもので、上記高圧水噴射デス
ケール方式の課題を解決すべく提供されたブラシ
デスケール方式の利点を活かしつつ、同ブラシデ
スケール方式の問題点である上記実用上の欠点を
効果的に解消し、赤熱鋼材のデスケール目的を的
確に遂行し得る長寿命で且つデスケール効果の高
い回転ブラシを提供せんとするものである。

問題点を解決するための手段 本考案は上記問題点を解決する手段として、複
数本の太さ0.1〜0.4mmの範囲で選択した細い鋼線
と同0.3〜0.6mmの範囲で選択した太い鋼線にて太
さ１〜５mmの範囲で混合波形付撚線を形成し、こ
の混合波形付撚線にて回転ブラシを形成し、該回
転ブラシの外層部に上記混合波形付撚線の先端部
を撚り戻して上記太い鋼線と細い鋼線の波形撚癖
付単線の密集から成る研掃部を形成し赤熱鋼材の
デスケールを行なうように構成したものである。

作 用 本考案は上記構成の回転ブラシを赤熱鋼材のデ
スケールに供したところ、上記撚り戻しが爾後の
さばけを誘発して腰の強い太い鋼線から成る波形
撚癖付単線の集合と研掃効果に優れた細い鋼線か
ら成る波形撚癖付単線の集合とが夫々の特徴を発
揮して赤熱鋼材表面に相乗して作用し、後述する
実験結果に示すような高いデスケール効果をあげ
ることができた。これによつて従来のブラシデス
ケール方式における回転ブラシ表面の鏡面化、鋼
線の座拙、これによるデスケール能力の短期喪失
等の問題を有効に解決できた。

実施例 以下、本考案の構成を一実施例として示した第
２図乃至第１０図に基いて説明する。

第２図は本考案に係る回転ブラシを実施した圧
延ラインの概要を示す側面図であつて、３は赤熱
鋼材１を圧延ロール４に向けて移送するテーブル
ローラー、５は上記圧延ロール４のバツクアツプ
ロールである。７はエアーシリンダー８による押
圧下で上記赤熱鋼材１の表面に該赤熱鋼材１の移
送方向に対して逆方向に高速回転しながら摺接す
るデスケール用回転ブラシであつて、この回転ブ
ラシ７は、第３図Ａに示すように複数本の細いス
テンレス製の鋼線９（Φ0.1〜0.4mm）と複数本の
上記鋼線９より若干太い鋼線９ａ（Φ0.3〜0.6mm）
とを混合（太い鋼線９ａを60〜70％、細い鋼線９
を30〜40％で混合）して第３図Ｂに示すように互
いに巻きつくように撚り合せて１本の撚線１０と
する。この撚線１０を波形状に折り曲げて混合波
形付撚線１１とするか、或は第４図Ａに示すよう
に上記混合波形付撚線１１の外周に巻装鋼線９ｂ
をスパイラル状にラツピングした混合波形付撚線
１１ａとし、この何れかを単位素材として上記チ
ヤンネル形ブラシロール又はデイスク形ブラシロ
ールから成る回転ブラシ７を構成すると共に、上
記各混合波形付撚線１１又は１１ａの先端部分に
撚り戻し力を与えて、第４図Ｂに示すように撚り
戻し、この撚り戻しにより上記回転ブラシ７の外
層部に細径と太径の波形撚癖付単線１２の密集か
らなる研掃部１３を形成する。

既知のようにチヤンネル形ブラシロールはブラ
シ素材の基部をＵ形チヤンネルで挟着し、このチ
ヤンネルをロールの周面に螺旋状に密着巻きして
形成され、又デイスク形ブラシロールは円盤形デ
イスクの周縁に形成した多数の孔にブラシ素材の
束を挿入して放射状に植装し、このデイスクをロ
ールに多数枚挿入して形成される。このようにし
て構成された回転ブラシ７を赤熱鋼材１の移動方
向に対し逆方向に高速回転しながら上記赤熱鋼材
１の表面に圧下をかけながらデスケールを行な
う。

上記回転ブラシ７を構成する単位素材である混
合波形付撚線１１又は１１ａは第５図に示すよう
に断面円形の鋼線９，９ａの集合束で形成する
か、或は第６図に示すように断面円形の鋼線９と
断面角形の鋼線９a′との混合集合束で形成する。

上述した混合波形付撚線を単位素材として構成
した本考案の回転ブラシ適用の場合と単線を単位
素材として構成した従来の回転ブラシ適用の場合
とのデスケール率、ブラシ径の減少率及び赤熱鋼
材に対する線状傷模様発生率につき調査した結果
を第８図乃至第１０図に示す。この実験試料に供
した本考案の混合波形付撚線１１，１１ａは太い
鋼線９ａがΦ0.6mm、細い鋼線９がΦ0.25mmであ
る。

第８図はデスケールにおける本考案の混合波形
付撚線１１使用の場合と、従来の単線使用の場合
のデスケール率を示すもので、×印は上記従来の
単線のデータを示し、○印は本考案の混合波形付
撚線１１のデータを示す。この第８図によれば、
従来の単位素材が単線の場合には径が0.2〜1.0mm
の範囲内では高レベルのデスケール率が得られる
が（このような線径では後記する第９図のデータ
に示すように実用に供し得ない）、1.0〜3.0mmの
範囲内では急激にデスケール率が低下し、3.0〜
5.0mmの範囲内ではほぼ同じ低いデスケール率で
推移し使用に供し得ないことが判る。

これに対し本考案の混合波形付撚線適用の場合
には1.0〜5.0mmの範囲内で全て一様に高いレベル
のデスケール率が得られることを示している。更
に第９図はデスケールにおける本考案の混合波形
付撚線１１適用の場合と、従来の単線適用の場合
の、夫々の素材径に応じた回転ブラシ径の減少率
から、その性能を調べた結果を示すもので、×印
は従来の場合を示し、○印は本考案の混合波形付
撚線１１の場合を示す。この第９図によれば、×
印の場合には0.2〜2.0mmの範囲内では径が太くな
るに従つて回転ブラシ径の減少率が急激に低下
し、2.0〜5.0mmの範囲内ではほぼ同じ低い減少率
で推移し、回転ブラシ径の縮小は認められないが
上記単線径の範囲では第８図で示すごとくデスケ
ール率が著しく低下し実用に供し得ない。

これに対し、○印の場合には上記×印の2.0mm
以上の場合とほぼ同じ低い減少率で推移すること
を示し、加えて第８図で説明した高デスケール率
が得られる。このことから混合波形付撚線１１を
赤熱鋼材表面のスケール研掃に使用することによ
り、デスケール性能を高度に保ちつつ、同ブラシ
径の減少率の低い長寿命の回転ブラシが得られる
ことが判る。

更に第１０図はデスケールにおける混合波形付
撚線１１適用の場合と、単線適用の場合の夫々の
赤熱鋼材１表面の線状傷模様発生率からその性能
を調べた結果を示すもので、×印は従来の単線適
用の場合を示し、○印は本考案の混合波形付撚線
１１適用の場合を示す。この第１０図によれば、
×印の場合には径が0.2〜0.8mmの範囲内では無に
近い状態の線状傷模様発生率で推移するが（この
範囲では実用に供し得ないことは前述の通りであ
る）、前記デスケール率の高い0.8〜5.0mmの範囲
内では径が太くなるに従つて線状傷模様発生率が
高くなり実用に供し得ないものであることが判
る。

これに対し○印の場合には径を太くし、充分に
腰を強くしても無に近い状態の線状傷模様発生率
で推移し、柔かく損傷し易い赤熱鋼材のデスケー
ル用として前記混合波形付撚線１１が良好な適性
を有するものであることが判る。

上述した各調査データから判明するように、
1.0〜5.0mmの範囲内の前記構成の混合波形付撚線
１１を単位素材とした回転ブラシを適用すれば、
デスケール率、ブラシ径の減少率、線状傷模様発
生率の全ての面でその性能を満足する結果が得ら
れることが判る。

更に上記各調査データは0.2〜0.8mmの鋼線が上
記混合波形付撚線の素材として最適であることを
も示唆している。

考案の効果 而して、本考案によれば、前記した作用効果に
よつて、前記高圧水噴射デスケール方式に代る回
転ブラシデスケール方式を実用化する上で極めて
有効であり、同方式の欠点であるブラシ素線の腰
折れ、即ち、回転ブラシ径の減少等の問題を有効
に防止し、赤熱鋼材のデスケール目的を的確に遂
行させることができる。更に、上記混合波形付撚
線の先端部分の撚り合せを撚り戻し、この撚り戻
しにより上記回転ブラシ外層部に研掃効果に優れ
た細い鋼線と腰の強い太い鋼線の波形撚癖付単線
の密集からなる研掃部を形成し、該研掃部を上記
赤熱鋼材の表面に作用させるようにしたので、撚
線の特徴を活かしながら太い鋼線と細い鋼線の波
形撚癖付単線の利点を併有させて、しかもこの単
線の密集度を高めてデスケールを効果的なものと
する。加えて鋼線からなる波形付撚線はさばけ難
く使用によつて先端が平滑にない易いが、上記撚
り戻された研掃部を予め形成しておくことによ
り、使用に伴ない引き続き撚り戻しを誘引させる
ことができ、常時上記研掃部の存在下で上記デス
ケールに供し得る。又撚り合せて撚癖が与えられ
ているので上記撚り戻しに伴い極めて容易に波形
撚癖付単線の密集状態を形成することができる。

更に本考案によれば、混合波形付撚線を二種類
以上の径の異なる複数の鋼線で形成したから細い
鋼線の弱点であるブラシ径の減少率の高い点を太
い鋼線で補ない、太い構成の弱点である線状傷模
様発生率の高い点を細い鋼線で補なう作用効果が
得られ、加えて撚線を波形に形成したからこの波
形と撚り戻し癖による波形との複合作用で赤熱鋼
材の表面への圧下力に対してブラシが曲りにくく
復元力に富み良好なデスケールを達成する長寿命
の回転ブラシを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は単線から成る回転ブラシを赤熱鋼材表
面に作用させた場合の曲癖による同回転ブラシ径
の減少現象を示す説明図、第２図乃至第１０図は
本考案の一実施例を示し、第２図は本考案の回転
ブラシを実施した圧延ラインの概要を示す側面
図、第３図Ａは撚線を形成する鋼線の拡大図、同
図Ｂは混合波形付撚線を形成する撚線拡大図、同
図Ｃは混合波形付撚線拡大図、第４図Ａはラツピ
ングを施した混合波形付撚線拡大図、同図Ｂは撚
り戻しによる研掃部を構成した上記混合波形付撚
線の拡大図、第５図は上記混合波形付撚線を断面
円形の鋼線の集合体で形成した場合の拡大平面
図、第６図は同断面円形の鋼線と断面多角形の鋼
線との混合集合体で形成した場合の拡大平面図、
第７図は上記混合波形付撚線から成る回転ブラシ
によるデスケール状態の同正面図、第８図は混合
波形付撚線と単線使用の場合のデスケール率を示
すグラフ、第９図は同回転ブラシ径の減少率を示
すグラフ、第１０図は同線状傷模様発生率を示す
グラフである。 １……赤熱鋼材、７……回転ブラシ、９……細
い鋼線、９ａ……太い鋼線、１０……撚線、１
１，１１ａ……混合波形付撚線、１２……波形撚
癖付単線、１３……研掃部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧延工程における赤熱鋼材の表面に作用させ
   て、該赤熱鋼材のスケールを研掃する回転ブラシ
   であつて、細い鋼線を太さ0.1〜0.4mmの範囲で選
   択すると共に、太い鋼線を太さ0.3〜0.6mmの範囲
   で選択し、該範囲の複数本の太い鋼線と細い鋼線
   を互いに巻きつくように撚り合せると共に波形に
   して混合波形付撚線を形成し、この混合波形付撚
   線を太さ１〜５mmの範囲に設定し、該範囲の混合
   波形付撚線を単位素材として上記回転ブラシを構
   成すると共に、上記各単位素材の先端部分を撚り
   戻して上記回転ブラシ外層部に上記細い鋼線と太
   い鋼線の波形撚癖付単線の密集からなる研掃部を
   形成し、該研掃部で上記赤熱鋼材のデスケールを
   行なうことを特徴とする熱間圧延鋼材のデスケー
   ル用回転ブラシ。