JPH03500906A - 炉の内部を動く鉄鋼製品の取扱いロール - 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】 炉の内部を動く鉄鋼製品の取扱いロール本発明は、熱処理炉の内部を動く鉄鋼製 品の取扱いに適したロールに関するものである。

炉の内部を鉄鋼製品が移動する間に、製品は予め定められたレベルの温度に達し なければならないことは知られている。従って、この製品の取扱い輸送系は、製 品に規定された熱環境条件（一般に高温）の関数として又製品の特定（負荷、本 質等）の関数として働くように設計することが課題となる。

他方に於て、炉の内側でこの鉄鋼製品を移動させるために備えるべく選ばれた解 決策は、生産指令を考慮して高速度又は低速度の種々の速度で鉄鋼製品を移動さ せうることが必要である。

終りに、取扱い輸送系の使用寿命は、炉中に用いられている他の機械系に比して 充分長くなればならない、即ちこの取扱い系は、最初の性能レベルを保ちつるも のでなければならない。

ここに提起した問題を解決するための、現在知られている解決策は二つの型に属 し、一つは重い製品を移動させるに適しているが、高速度で製品を移動させるこ とを許すものではない（これらは遊動ビーム型の施設である）、他は製品の移動 速度に関しては制限がないが重い製品の場合には非常に不便である（これらはロ ール型の施設である）。

ロール型の施設では、遠心鋳造された耐熱鋼からつくられた標準のロール技術が 知られている。この技術は、極限では１１００℃又はそれより高温でも可能であ る利点を持つが、この解決策は水で冷却される中央の管を含み、この管の熱損失 を云わば補足するために熱源の大規模な施設を要求する。セラミックロールな備 えた取扱い系も知られているが、このような系は機械的衝撃に関し脆さの問題を 提起する。終りに、二重の囲いのロールを備えたものより成る系も知られている が、製造時の意図を越えて使用の際にあまりに複雑であるように思われる。

従って、本発明は上に提起された問題の新規技術的解決策を提供するものである 。

この目的に、本発明は、好適には水で冷却される管でつくられ、該管の軸線に垂 直な円板の複数個を含み、該円板の各々には炉中な運動する製品と接触する走行 トレッドが嵌められ、該円板は熱絶縁性耐火祠で互いに隔てられていることを特 徴とする、熱処理炉の内部で鉄鋼製品を取扱い輸送するに用いるロールに関する ものである。

本発明の一特徴によれば、円板の幾何学的形は熱機械的応力並びに熱損失を制限 するように計算されたものである。

本発明の一実施態様によれば、各々の円板は好適には凹み部分を形成された壁体 でつくられ、該壁体への走行トレッドの固定は溶接継目で行われている。

本発明によれば、走行トレッドは膨張を利するようにその内周面に規則的にスロ ットが設けられている。冷却管上への各壁付の固定は、管上に荷重にも熱流にも 耐えるように溶接されたラグによって行われている。

本発明の他の特徴と利点は、本発明を制限するものではない本発明の種々の実施 態様を図示する添付図面を参照しつつ行う。これより後の説明によってより明白 になるであろう。

添付図面に於て、第１図は、本発明の取扱いロール装置の第一の実施態様の一部 を垂直断面で示した正立面略図である。

第２図は、本発明の取扱いロールの一部をより大きなスケールで示した略図であ る。

第３図は、本発明の取扱いロールの円板をなす壁体の溶接継目による固定方法を 示す軸方向断面図である。

第４図、は、第２図に似たもので、本発明の取扱いロールの第二の実施態様を示 す。

第５図は、本発明の取扱いロールの他の一つの実施態様の垂直面の断面図である 。

第６図は、第５図に示したロールの直径方向面の部分断面図である。

第７図は、本発明の取扱いロールの他の一つの実施態様の端面図である。

第８図は、第７図に示されたロールの直径方向面に沿った断面図である。

先ず、炉の内部を運動している鉄鋼製品に用いる取扱いロールの第一の実施態様 を略図で示す第１図を見ると、鉄鋼製品は参照数字１０で指し示されている。例 えば該鉄鋼製品は、取扱いロールで支持されて炉の内部を連絡的に動いているス ラグ又はストリップである。

これらのロールの各々は好適には、水で冷却される中央の管１２でつくられ、該 中央の管は、管１２の軸線に垂直に置かれた１４の如き円板の複数個を支持し、 該円板１４には製品と接触する走行トレッド１６が嵌められている。円板１４は 、管１２及び円板１４のレベルに於ける熱損失を減少させるのに適した熱絶縁性 耐火材料１８によって互いに隔てられている。

第１図に示された実施態様では、円板は壁体１４−走行トレッド１６の組合わせ でつくられ、その設計は二つの要請を満たすものである。一つは熱損失を減少さ せ制御する熱的秩序からの要請であり、他は円板及び水で冷却される管１２に受 容できる応力のレベルを得るための熱機械的秩序からの要請である。

第２図に示された実施態様に於て、走行トレッド１６を備えた各々の壁体１４は 、取扱いロールの円板の一つをなし、その幅方向で円周面の凹んだ部分２０と、 幅方向に横断する凹んだ部分２２．２４をそれぞれ上部と下部に持つ。

これらの凹んだ部分２０．２２．２４は、壁体１４の内部の熱伝導通路を減少さ せることにより伝導熱損失の制限と制御をする輻射型熱交換に備えたものである 。他方に於て、これらの凹んだ部分の意義は、走行トレッド−壁体の界面２６、 及び壁面−管１２の界面２８に於ける接触面積を減らすにある。実際にこれらの 界面２６−２８に於て、熱交換は最初は機械工作の品質で定まる接触の性質に支 配されるが、時を経ると共にかしめによる変化を受け易い。

好適には、各壁体１４上への走行トレッド１６の固定は、溶接３０によって行わ れる。接触面積は小さいから、溶接面は、純粋に伝導型の接触部分であることが 要求され、これらの接触面間の伝導によって殆ど全部の熱伝達を行わせるに充分 であることが要求される。

純粋に輻射的であるか、あるいは純粋に伝導的である、本発明によるロール中で このように定められた熱交換面は、時を経ても一定であり、管１２、各円板の壁 体１４及び走行トレッド１６内の熱損失及び温度勾配の計算を許すものである。

ロールのこれらの特性は時を経ても一定である。

水で冷却される管１２上への各壁体１４の固定は、管１２上に溶接された、荷重 の力束及び熱流の両方を伝達できる３２−３２’の如きラグで与えられることが 好適である（第３図）。該ラグは管１２上への各円板（１４−１６）の固定に際 しである程度のたわみ性を与えるが、他方又管１２と円板中に過剰な応力を招く ことなく円板の半径方向への膨張を許すものである。これらのラグは円板と壁体 の同側面に備えられてもよく各側に備えられていてもよい。

本発明によれば、３２及び３２′の如きラグは、ラグの長さ／断面積及び管上の ラグの位置と溶接面の関数として、荷重の伝達と円板−管固定のたわみ性に同時 に備えたものである。

各壁体１４の凹んだ部分２２．２４の利点は、特に大きな熱勾配の下にある壁体 中の応力を緩和するにある。本発明によれば、壁体中の応力が余りに高い値に達 するときは３４の如き緩和スロットを設けることができる。

走行トレッドの膨張を容易にするために、走行トレッドにその内周面全体にわた って規則的に分布した、３６の如きをスロットを形成させることができる。

第４図に示された実施態様では、水で冷却される管１２によって支持される各円 板は、凹んだ部分４０及び応力緩和スロット４２をも含んだ一体構造のアセンブ リーでつくられている。第４図に見られるように、これらの応力緩和スロットは 、輸送すべき鉄鋼製品が支えられている走行トレッドをなす円板の外周縁中に開 いている。ここでも又、円板３８は、管１２及び円板３８のレベルでの熱損失を 減少させる熱絶縁性耐火材料１８によって互いに隔てられている。この耐火材料 は耐火鋼の条片４４によって被われることができる。

第５及び６図に示された実施態様では、水で冷却される管１２に装置された各円 板４６は、応力緩和スロット４８と一体成形アセンブリーにつくられている。各 円板の管１２への固定は、好適には管１２の外周縁上に溶接されたラグ５０を経 て与えられる。

第７及び８図に示された本発明のロールの代りの実施態様は、薄いスラグの輸送 を企図したものである。

この代りの実施態様では、円板１４゛は一体成形品であり、一方では第４図に関 し先に記載した円板１４の如く、凹んだ部分２２’、　２４“が形成され、他方 では第３図に関し先に記載した如く、円板と同側に溶接され又冷却管１２の上に も溶接された側面ラグ３２が形成されている。

これらを形成する円板及び壁体は、特殊合金でつくられてもよく、二つのロール 間のスラグの流動から結果しつる不利点を救うために櫛型（ｓｔｒｉｐｐｅｄ　 ｔｙｐｅ）につくることもできる。

前記記述を読むことによって理解できる如く、本発明は、取扱われる製品と水で 冷却される中央の管１２の間の熱流束を制限し、円板の幾何学的形を、一方では 熱機械的応力を制限し他方では熱損失を制限するように計算することによって、 本明細書の冒頭で述べた問題の解決策を提供するものである。

勿論本発明は、本明細書に記載され示された種々の実施態様に制限されるもので はなく、それらのすべての種々の変法を包含するものである。

国際調査報告 −ｈ−喝ｌ＾沖−−−細飢　Ｋπ／ＦＲ８９１００２６Ｂ国際調査報告 ＦＲ８９００２６８

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．好適には水で冷却される管でつくられ、炉中を動く製品と接触する表面を持 ち前記管の軸線に垂直な円板の複数個を含み、円板は互いに熱絶縁性耐火材料に よって隔てられている、熱処理炉の内部で鉄鋼製品を取扱い輸送するためのロー ルに於て、各円板（１４）に、幅方向に周縁状の凹んだ部分（２０）とそれぞれ 下部と上部にある幅方向を横断する凹んだ部分（２２，２４）が形成され、これ らの凹んだ部分は、円板内の伝導路を減少させ輻射による熱交換に備えたもので あり、幾何学形は熱機械的応力と熱損失を制限するように計算されたものであり 、冷却される管上への円板の固定は荷重と熱流束の伝達に同時に備えられるよう に定められたものであることを特徴とする前記ロール。
2. ２．冷却される管上への各円板の固定は、管上に円板の一側又は両側で溶接され たラグ（３２，３２′，３２′′）によって与えられ、同時に荷重と熱流束の伝 達に備えられたものであることを特徴とする請求項１記載のロール。
3. ３．前記ラグ（３２，３２′，３２′′）がラグの長さ／断面及び位置並びに冷 却される管上のラグの溶接面の関数として、荷重の伝達と円板／管固定のたわみ 性と、熱損失と円板の温度分布の制御を同時に保証するように備えられているこ とを特徴とする請求項２記載のロール。
4. ４．各円板（１４）に、膨張（３６）に有利なように円周面に規則的にスロット がっけられている走行トレッドがはめられていることを特徴とする請求項１，２ 又は３記載のロール。
5. ５．各円板が、固定が溶接（３０）によって行われている走行トレッドをはめら れた壁体（１４）でつくられていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記 載のロール。
6. ６．各壁体に好適には該壁体の凹んだ部分（２２，２４）に備えられた応力緩和 スロット（３４）が形成されていることを特徴とする請求項５記載のロール。
7. ７．各円板が一体成形部材（３８−４６）であり、凹んだ部分（４０）と好適に は外周縁面上に開いた応力緩和スロットを含むことを特徴とする請求項１記載の ロール。
8. ８．各円板を隔てる熱絶縁性耐火充填材（１８）が耐火鋼の条片（４４）によっ て、覆われていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の ロール。