JPH04744B2 - - Google Patents
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- JPH04744B2 JPH04744B2 JP15537983A JP15537983A JPH04744B2 JP H04744 B2 JPH04744 B2 JP H04744B2 JP 15537983 A JP15537983 A JP 15537983A JP 15537983 A JP15537983 A JP 15537983A JP H04744 B2 JPH04744 B2 JP H04744B2
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- pipe
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- Expired
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 26
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/16—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/02—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、外層および内層の金属層と、その中
間層のセラミツク断熱層とからなる３層構造を有
する断熱複合管の製造法に関する。本発明により
製造される断熱複合管は、例えばフアーネスロー
ル、搬送ロールなどとして有用である。
間層のセラミツク断熱層とからなる３層構造を有
する断熱複合管の製造法に関する。本発明により
製造される断熱複合管は、例えばフアーネスロー
ル、搬送ロールなどとして有用である。
加熱炉などにおけるフアーネスロールは、炉内
の高温雰囲気による軟化・強度低下等を防ぐため
に内部水冷構造により強力な冷却が施こされる。
このため炉内の熱が冷却水により多量に炉外に持
ち去られる。炉の燃焼エネルギーの節減のために
はこのようなロールを介して炉外に排出される熱
量をできるだけ少くすることが望まれる。
の高温雰囲気による軟化・強度低下等を防ぐため
に内部水冷構造により強力な冷却が施こされる。
このため炉内の熱が冷却水により多量に炉外に持
ち去られる。炉の燃焼エネルギーの節減のために
はこのようなロールを介して炉外に排出される熱
量をできるだけ少くすることが望まれる。
また、搬送ロールにより高温スラブや加熱され
た鋼材を搬送する過程では、被搬送物は熱伝導に
より搬送ロールに熱を奪われる。この搬送ロール
を、被搬送物の熱影響から保護するために内部冷
却すると、被搬送物の失う熱量は増大する。搬送
過程での熱損失を少くし、被搬送物をできるだけ
高温に保持して次工程に送り込むことができれ
ば、それだけ次工程での再加熱に要するエネルギ
ー消費量を節減することができる。
た鋼材を搬送する過程では、被搬送物は熱伝導に
より搬送ロールに熱を奪われる。この搬送ロール
を、被搬送物の熱影響から保護するために内部冷
却すると、被搬送物の失う熱量は増大する。搬送
過程での熱損失を少くし、被搬送物をできるだけ
高温に保持して次工程に送り込むことができれ
ば、それだけ次工程での再加熱に要するエネルギ
ー消費量を節減することができる。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、肉
厚内部にセラミツク断熱層を設けて肉厚方向の熱
流を少なくした３層構造を有する断熱複合管の製
造法を提供する。
厚内部にセラミツク断熱層を設けて肉厚方向の熱
流を少なくした３層構造を有する断熱複合管の製
造法を提供する。
本発明の断熱複合管の製造法は、金属パイプの
外周面をセラミツク層で被覆した２層管（素管）
を遠心力鋳造鋳型内に同心円上に環装固定し、そ
の鋳型内壁面とセラミツク層外周面との間隙に金
属溶湯を鋳造し、遠心力加圧下に凝固させるよう
にしたものである。
外周面をセラミツク層で被覆した２層管（素管）
を遠心力鋳造鋳型内に同心円上に環装固定し、そ
の鋳型内壁面とセラミツク層外周面との間隙に金
属溶湯を鋳造し、遠心力加圧下に凝固させるよう
にしたものである。
本発明方法を添付の図面により説明すると、１
０は遠心力鋳造鋳型、Ａは金属パイプ１とその周
面を被覆する均一な層厚のセラミツク層２とから
なる２層素管である。
０は遠心力鋳造鋳型、Ａは金属パイプ１とその周
面を被覆する均一な層厚のセラミツク層２とから
なる２層素管である。
金属パイプ１は、例えば耐熱鋼などからなる遠
心力鋳造管または塑性加工管である。セラミツク
層２は、例えば炭化物系、窒化物系、酸価物系な
どのセラミツクからなる焼結品である複数個のリ
ング状成形体２１を金属パイプ１の外周面に環着
し各成形体同志を密着させて両端面に金属円板
４，４を溶接止めすることにより形成することが
できる。
心力鋳造管または塑性加工管である。セラミツク
層２は、例えば炭化物系、窒化物系、酸価物系な
どのセラミツクからなる焼結品である複数個のリ
ング状成形体２１を金属パイプ１の外周面に環着
し各成形体同志を密着させて両端面に金属円板
４，４を溶接止めすることにより形成することが
できる。
１１は２層素管Ａを固定するための鋳型開口端
部に嵌着されたバンド（円板状端板）であり、各
バンドは内側面に環状突起１２を有する。２層素
管Ａは管バンドの環状突起１２，１２に嵌着され
て鋳型１０内に同心円上に固定されている。
部に嵌着されたバンド（円板状端板）であり、各
バンドは内側面に環状突起１２を有する。２層素
管Ａは管バンドの環状突起１２，１２に嵌着され
て鋳型１０内に同心円上に固定されている。
１３は鋳型１０内壁面と２層素管のセラミツク
層２外周面との間に画成された間隙である。この
間隙は鋳造金属にて２層素管のまわりに金属層を
形成する部分である。
層２外周面との間に画成された間隙である。この
間隙は鋳造金属にて２層素管のまわりに金属層を
形成する部分である。
また、２層素管Ａには鋳型内に鋳込まれた金属
溶湯を上記管隙１３内に流入させるための孔５が
周方向に分散して適当数形成されている。
溶湯を上記管隙１３内に流入させるための孔５が
周方向に分散して適当数形成されている。
上記鋳型を遠心力鋳造の常法に従つて、軸心ま
わりに回転させながら、鋳込樋１４をバンド１１
の中央孔１５から鋳型内にのぞませ、耐熱鋳鋼な
どの金属溶湯Ｍを鋳込む。鋳込まれた溶湯は遠心
力の作用で、２層素管Ａの溶湯流入孔５を介して
その外側の間隙１３内に流れ込み、間隙１３内を
全周・全長にわたつて満たす。鋳型の回転をその
まゝ続行すれば、間隙１３内の溶湯は遠心力の加
圧下に凝固し、２層素管のまわりに緻密な外層を
形成する。凝固完了後、鋳型から取出せば、第２
図のように、素管として与えられた金属内層１
と、そのまわりのセラミツク層２、およびセラミ
ツク層を被覆する鋳造金属からなる外層３を有す
る３層構造の複合管が得られる。
わりに回転させながら、鋳込樋１４をバンド１１
の中央孔１５から鋳型内にのぞませ、耐熱鋳鋼な
どの金属溶湯Ｍを鋳込む。鋳込まれた溶湯は遠心
力の作用で、２層素管Ａの溶湯流入孔５を介して
その外側の間隙１３内に流れ込み、間隙１３内を
全周・全長にわたつて満たす。鋳型の回転をその
まゝ続行すれば、間隙１３内の溶湯は遠心力の加
圧下に凝固し、２層素管のまわりに緻密な外層を
形成する。凝固完了後、鋳型から取出せば、第２
図のように、素管として与えられた金属内層１
と、そのまわりのセラミツク層２、およびセラミ
ツク層を被覆する鋳造金属からなる外層３を有す
る３層構造の複合管が得られる。
なお、２層素管におけるセラミツク層２を、金
属パイプ１の胴長と同じ長さの一体型の中空筒状
成形体とせず、前記のようにリング状の多数の分
割体とすれば、成形体の製作、および金属パイプ
への環着固定操作が容易であるほか、ロール等と
しての実使用において外部の負荷により軸方向の
歪みが生じても、セラミツク層の損壊を生じない
点でも有利である。
属パイプ１の胴長と同じ長さの一体型の中空筒状
成形体とせず、前記のようにリング状の多数の分
割体とすれば、成形体の製作、および金属パイプ
への環着固定操作が容易であるほか、ロール等と
しての実使用において外部の負荷により軸方向の
歪みが生じても、セラミツク層の損壊を生じない
点でも有利である。
本発明方法により製造される複合管は金属層で
ある内層１と外層３との間に中間層としてセラミ
ツク断熱層２を有するので、管壁の肉厚方向の熱
流の抑制効果にすぐれる。断熱効果のみに着目す
れば、金属パイプ１とセラミツク層２とからなる
２層素管のまゝでも目的を達するが、セラミツク
層は自体脆く、機械衝撃をうけると容易に破損す
るのでとうてい実用に耐えない。本発明によれ
ば、セラミツク層を外層金属で被覆保護するの
で、耐衝撃性や耐摩耗性などを兼備し、ロール類
等として実用性にすぐれたものとなる。
ある内層１と外層３との間に中間層としてセラミ
ツク断熱層２を有するので、管壁の肉厚方向の熱
流の抑制効果にすぐれる。断熱効果のみに着目す
れば、金属パイプ１とセラミツク層２とからなる
２層素管のまゝでも目的を達するが、セラミツク
層は自体脆く、機械衝撃をうけると容易に破損す
るのでとうてい実用に耐えない。本発明によれ
ば、セラミツク層を外層金属で被覆保護するの
で、耐衝撃性や耐摩耗性などを兼備し、ロール類
等として実用性にすぐれたものとなる。
本発明の実施例として、金属パイプ１〔HK耐
熱鋳鋼遠心鋳造管。外径100mm×肉厚５mm×長さ
400mm〕にリング状セラミツク成形体〔炭化クロ
ム焼結品。外径120mm×肉厚10mm×幅10mm〕を多
数嵌着してセラミツク層２を形成した２層素管Ａ
を第１図のように遠心鋳造金型鋳型１０〔外径
160mm×内径140mm×長さ400mm〕に同心円上に環
装固定する。鋳型内壁面とセラミツク層外周面と
の間隙１３は10mmである。２層素管Ａの一方の端
部付近（溶湯鋳込み側）には間隙１３への溶湯流
通孔５として直径30mmの孔が周方向にほゞ等間隙
に６個穿設されている。上記鋳型を軸心を中心
に、鋳型内壁面での重力倍数が50Gとなるように
回転させながら、一方のバンド１１の中央孔１５
から鋳込樋１４にて金属溶湯（HK耐熱鋳鋼）を
鋳造温度1600℃で鋳込み、２層素管の孔５を通じ
て間隙１３内に充填させ、遠心力加圧下に凝固さ
せた。金属溶湯の鋳造量は、間隙１３を充填する
とともに、孔５を閉塞するに足る量である。この
鋳造により、強度、耐衝撃性等にすぐれた堅牢な
３層構造複合管を得た。これを高温スラブ（温度
1100〜1200℃）の搬送用ロールとして使用したと
きの肉厚方向温度勾配は10℃／mmである。
熱鋳鋼遠心鋳造管。外径100mm×肉厚５mm×長さ
400mm〕にリング状セラミツク成形体〔炭化クロ
ム焼結品。外径120mm×肉厚10mm×幅10mm〕を多
数嵌着してセラミツク層２を形成した２層素管Ａ
を第１図のように遠心鋳造金型鋳型１０〔外径
160mm×内径140mm×長さ400mm〕に同心円上に環
装固定する。鋳型内壁面とセラミツク層外周面と
の間隙１３は10mmである。２層素管Ａの一方の端
部付近（溶湯鋳込み側）には間隙１３への溶湯流
通孔５として直径30mmの孔が周方向にほゞ等間隙
に６個穿設されている。上記鋳型を軸心を中心
に、鋳型内壁面での重力倍数が50Gとなるように
回転させながら、一方のバンド１１の中央孔１５
から鋳込樋１４にて金属溶湯（HK耐熱鋳鋼）を
鋳造温度1600℃で鋳込み、２層素管の孔５を通じ
て間隙１３内に充填させ、遠心力加圧下に凝固さ
せた。金属溶湯の鋳造量は、間隙１３を充填する
とともに、孔５を閉塞するに足る量である。この
鋳造により、強度、耐衝撃性等にすぐれた堅牢な
３層構造複合管を得た。これを高温スラブ（温度
1100〜1200℃）の搬送用ロールとして使用したと
きの肉厚方向温度勾配は10℃／mmである。
以上のように、本発明によれば、遠心力鋳造に
より中間層としてセラミツク断熱層を有する複合
管を比較的容易に製造することができる。本発明
により得られる複合管は、肉厚方向の熱流が少
く、かつ３層が強固に結合して堅牢性にすぐれる
ので鉄鋼関連搬送ロール、フアーネスロールなど
として有用であり、これらの用途において、炉内
や被搬送物の熱損失の低減とそれによる省エネル
ギー化に奏効する。むろん、ロール類のみなら
ず、各種設備・機器における省エネルギー対策と
して有用である。更に、本発明はラジアントチユ
ーブの製造法としても有用である。得られた複合
管をラジアントチユーブとして使用すれば、中間
層（セラミツク断熱層）によりチユーブ表面の周
方向および軸方向における温度分布の不均一化が
緩和されるので、全周・全長にわたる均等な熱輻
射が可能である。
より中間層としてセラミツク断熱層を有する複合
管を比較的容易に製造することができる。本発明
により得られる複合管は、肉厚方向の熱流が少
く、かつ３層が強固に結合して堅牢性にすぐれる
ので鉄鋼関連搬送ロール、フアーネスロールなど
として有用であり、これらの用途において、炉内
や被搬送物の熱損失の低減とそれによる省エネル
ギー化に奏効する。むろん、ロール類のみなら
ず、各種設備・機器における省エネルギー対策と
して有用である。更に、本発明はラジアントチユ
ーブの製造法としても有用である。得られた複合
管をラジアントチユーブとして使用すれば、中間
層（セラミツク断熱層）によりチユーブ表面の周
方向および軸方向における温度分布の不均一化が
緩和されるので、全周・全長にわたる均等な熱輻
射が可能である。
第１図は本発明における鋳造要領の具体例を示
す断面図、第２図は本発明により得られる複合管
の例を示す軸方向断面図、第３図はＹ−Ｙ断面図
である。 １：金属内層、２：セラミツク層、３：金属外
層、１０：遠心力鋳造鋳型、１３：間隙、１４：
鋳込樋、Ａ：２層素管、Ｍ：金属溶湯。
す断面図、第２図は本発明により得られる複合管
の例を示す軸方向断面図、第３図はＹ−Ｙ断面図
である。 １：金属内層、２：セラミツク層、３：金属外
層、１０：遠心力鋳造鋳型、１３：間隙、１４：
鋳込樋、Ａ：２層素管、Ｍ：金属溶湯。
Claims (1)
- １ 外周面がセラミツク層で被覆された金属パイ
プを遠心鋳造鋳型内に同心円上に環装固定し、該
鋳型内壁面とセラミツク層外周面との間隙に金属
溶湯を鋳造し、遠心力加圧下に凝固させることを
特徴とする断熱複合管の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15537983A JPS6046850A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 断熱複合管の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15537983A JPS6046850A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 断熱複合管の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046850A JPS6046850A (ja) | 1985-03-13 |
| JPH04744B2 true JPH04744B2 (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=15604654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15537983A Granted JPS6046850A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 断熱複合管の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046850A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102114530A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-07-06 | 金龙精密铜管集团股份有限公司 | 复层管坯铸造装置和连续铸造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103350206A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-10-16 | 马鞍山市恒毅机械制造有限公司 | 压力油缸复合离心铸造的方法 |
-
1983
- 1983-08-25 JP JP15537983A patent/JPS6046850A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102114530A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-07-06 | 金龙精密铜管集团股份有限公司 | 复层管坯铸造装置和连续铸造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6046850A (ja) | 1985-03-13 |
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