JPH1129826A - 断熱ロール - Google Patents

断熱ロール

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JPH1129826A
JPH1129826A JP9185495A JP18549597A JPH1129826A JP H1129826 A JPH1129826 A JP H1129826A JP 9185495 A JP9185495 A JP 9185495A JP 18549597 A JP18549597 A JP 18549597A JP H1129826 A JPH1129826 A JP H1129826A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の断熱ロールは全て金属で形成されてい
る場合には、熱伝導が大きく温度低下が顕著であり、断
熱モルタル等を一部に用いた場合には、昇降温の繰返し
によって断熱モルタル等が劣化して粉末化することにな
る等の問題があった。 【解決手段】 本発明による断熱ロールは、金属軸(1)
の外周に無機質材ディスク(6)を複数個軸方向に積層さ
せてロール体(6A)を形成し、ロール体(6A)の外周に耐熱
金属管(7)を嵌装し、この耐熱金属管(7)の外周にセラミ
ック溶射で形成した外管を設けるか、又は、この耐熱金
属管(7)の代わりにセラミック焼結体スリーブを嵌装し
た構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、断熱ロールに関
し、特に、熱伝導が小さく、被熱処理材（圧延材）の表
面温度または炉雰囲気温度を下げることなく、かつ、耐
衝撃性が優れるようにするための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、断熱ロールとしては、一般に、溶
接ステンレス鋼管等の熱処理工程中の搬送ロール、鋼の
予備加熱工程中の還元炉の出入口において、炉内雰囲気
ガスのシール目的に使用されるシールロール、および炉
内搬送ロール、があり、これらのロールは、図３及び図
４のように特開平９−１２５１５７号公報で示す耐熱金
属を外管７にして、１個もしくは複数の金属の支持リン
グ４０及びフランジ３、４を介して金属軸１と結合さ
せ、この金属軸１を水冷としたロールよりなる第１従来
例、また、図５に示すように、耐熱金属外管７と金属軸
１の空隙にセラミックファイバ等の断熱繊維５０を詰め
たり、耐熱モルタルを詰めた構成よりなる断熱ロールよ
りなる第２従来例が使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の断熱ロールは、
以上のように構成されていたため、次のような課題が存
在していた。すなわち、第１従来例のロールは全て金属
で製作されている為、熱伝導が大きくロール外管まで冷
却され被処理材温度及び炉内雰囲気温度まで下げる結果
となる。特に外管を保持する為、金属軸の面長方向に取
り付けた支持リング付近の温度低下が著しくなってい
た。又、温度低下を小さくする為に支持リング間隔を疎
にするには外管の厚さを増さねばならなかった。又、第
２従来例のロールは前記第１従来例の欠点を改善する
為、断熱繊維或いは断熱モルタルを空隙に詰め断熱効果
及び外管支持効果を付与させたが、炉温の昇降温繰り返
しにより断熱繊維或いは断熱モルタルが劣化し粉末化し
て外管を支持出来なくなり、ロールの曲がり等の発生を
来した。又、ロール製作時バルク状の嵩高な繊維を均一
に充填することは困難で充填密度の不均一を生じロール
の曲がり発生原因にもなった。一方モルタルも充填は容
易であるが、充填後の長時間の乾燥及び乾燥収縮による
隙間の発生等の問題があった。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、熱伝導が小さく、被熱処理
材（圧延材）の表面温度または炉雰囲気温度を下げるこ
となく、かつ、耐衝撃性が優れるようにした断熱ロール
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による断熱ロール
は、冷却水を通過させるように形成された金属軸の外周
に無機質材ディスクを複数個軸方向に積層させてロール
体を形成し、前記ロール体の外周に厚さを有する耐熱金
属管を嵌装した構成である。さらに、前記耐熱金属管の
外周にセラミック溶射で形成した外管を設けた構成であ
る。さらに、冷却水を通過させるように形成された金属
軸の外周に無機質材ディスクを複数個軸方向に積層させ
てロール体を形成し、前記ロール体の外周にセラミック
焼結体スリーブを嵌装した構成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による断
熱ロールの好適な実施の形態について説明する。図１に
おいて符号１で示されるものは冷却水を貫通させて案内
するための貫通孔２を有する筒状の金属軸であり、この
金属軸１の外周の一端１ａには固定フランジ３が溶接さ
れており、その他端１ｂには移動フランジ４が設けられ
ていると共に、この他端１ｂ外周のねじ部１ｃに螺合さ
れたナット５により移動フランジ４が付勢を受けるよう
に構成されている。
【０００７】前記金属軸１の外周における前記各フラン
ジ３，４間には、本出願人製のＡＳＫ＃２０５５よりな
るノンアスベストからなる複数個の輪状の無機質材ディ
スク６（前述の材質以外も可）が軸方向に積層されてお
り、前記ナット５を内方に回転させることによってナッ
ト５が固定フランジ３側へ押圧され、各無機質材ディス
ク６が強固に押圧付勢されると共に、各無機質材ディス
ク６の積層によりロール体６Ａを構成している。
【０００８】前記固定フランジ３には段部３ａＡが形成
され、この段部３ａＡと前記移動用ナット４の外周面４
ａ間には例えばＳＵＳ３１０Ｓからなる耐熱金属管７が
嵌装置されており、この耐熱金属管７の一端７ａは前記
段部３ａＡに対してスポット溶接等によって固定されて
いると共に、この耐熱金属管７の他端７ｂは前記移動用
フランジ４に対しては非固定状態で相対移動可能に構成
されている。従って、前記耐熱金属管７は高温時におい
ても他端７ｂ側は自由端であるため、熱的伸縮変化を吸
収することができる。また、この耐熱金属管７は、前述
の構成に限ることなく、周知のセラミックを焼結して形
成したセラミック焼結体スリーブ（図示せず）を用いる
場合もある。さらに、前記耐熱金属管７を用いた場合に
は、この耐熱金属管７の外周に周知のセラミック溶射を
用いて形成した外管（図示せず）を嵌装するとなお効果
的である。
【０００９】（実施例１）前述の図１に示す断熱ロール
３０は、次のように、図２に示す試験を行った。すなわ
ち、加熱炉４０の中に断熱ロール３０を設置し、荷重ロ
ール４１を断熱ロール３０に接合させると共に、各ロー
ル３０，４１に冷却水４２を供給して冷却状態下で行っ
た。前記耐熱金属管７の材質はＳＵＳ３１０Ｓ、無機質
材ディスク材６は（株）アステクニカ製ＡＳＫ＃２０５
５を用いた。比較試験として図示しないがロール中央に
耐熱金属外管を支持する板厚５ｍｍの支持リングを取り
付けたロールを製作し行った。試験は図２に示す加熱炉
４０を用いて加熱試験を行い断熱効果は冷却水の入り口
温度及び出口温度を測定した。スケール付着性はＳＵＳ
３１６荷重ロール４１を試験ロール上で転がし確認し
た。試験条件は、炉温１１５０℃、冷却水量２．５Ｌ／
ｍｉｎ、荷重ロール線圧８ｋｇｆ／ｃｍ、ロール回転数
４０ＲＰＭ試験時間２４Ｈｒで行った。冷却水温度は入
口部で１９℃、出口部で４５℃であった。 （実施例２）実施例１の耐熱金属管７表面にＡｌ2Ｏ3・
ＺｒＯ2 系セラミック溶射処理を膜厚０．４〜０．５ｍ
ｍした外管を使用した。試験条件は実施例１と同じ。 （実施例３）実施例１の耐熱金属管の代わりに（株）ニ
ッカトー製Ａｌ2Ｏ3 セラミック焼結体スリーブを使用
した。尚、固定フランジ３への溶接固定は出来ない為、
このスリーブを金属軸１へ嵌装する時固定フランジ３と
このスリーブの接合面に耐熱無機接着剤を塗布して固定
した。試験条件は実施例１と同じ。実施例１，２，３の
効果を表１の第１表に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】（実施例４）実機の溶接ステンレス鋼管の
焼鈍炉搬送ロールにて比較試験を行った。現行搬送ロー
ル寸法は外管外径１３９．８φ、肉厚９．５ｍｍ、ロー
ル面長２０００ｍｍのＳＵＳ３１０Ｓ材で、水冷金属軸
１の外径６０φ、外管支持リング１２０．５φ×６０φ
×８ｍｍｔが２００ｍｍピッチに設けてあり外管を支え
ている。この支持リングをはずしディスク材（株）アス
クテクニカ製ＡＳＫ＃２０５５を嵌装し移動フランジ４
とナット５で固定した。外管は固定フランジ３側を溶接
固定し、移動フランジ４側はキーピン構造にして外管の
軸方向の熱膨張を逃し、回転による外管の捻れ応力のみ
キーピンで受ける構造にした。実施例４の効果を表２の
第２表に示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】
【発明の効果】本発明による断熱ロールは、以上のよう
に構成されているため、次のような効果を得ることがで
きる。すなわち、本発明の断熱ロールにあっては、ロー
ル外表部を形成している耐熱金属管、耐熱金属管セラミ
ック溶射による外管、セラミック焼結体スリーブは耐熱
摩耗性及び耐熱衝撃性に優れ、熱間での外管の垂れによ
る曲がりの発生に対しては圧密充填された各無機質材デ
ィスクが全面で支持するため耐曲がり性に優れ、又、無
機質材ディスクのため断熱性にも優れている。又、外管
に耐熱金属セラミック溶射管、セラミック焼結体スリー
ブを使用すると耐熱金属管では完全に防げない被熱処理
材へのスケール付着等の汚染を防ぎ、これらから派生す
る被熱処理材の圧痕の防止による被処理材の歩留まり向
上に寄与する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による断熱ロールを示す断面図である。
【図２】図１の断熱ロールの試験を行う装置の構成図で
ある。
【図３】第１従来例を示す断面図である。
【図４】図３の変形例を示す断面図である。
【図５】第２従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 金属軸 ６ 無機質材ディスク ６Ａ ロール体 ７ 耐熱金属管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷却水(42)を通過させるように形成され
    た金属軸(1)の外周に無機質材ディスク(6)を複数個軸方
    向に積層させてロール体(6A)を形成し、前記ロール体(6
    A)の外周に耐熱金属管(7)を嵌装した構成よりなること
    を特徴とする断熱ロール。
  2. 【請求項２】 前記耐熱金属管(7)の外周にセラミック
    溶射で形成した外管を設けたことを特徴とする請求項１
    記載の断熱ロール。
  3. 【請求項３】 冷却水を通過させるように形成された金
    属軸(1)の外周に無機質材ディスク(6)を複数個軸方向に
    積層させてロール体(6A)を形成し、前記ロール体(6A)の
    外周にセラミック焼結体スリーブを嵌装した構成よりな
    ることを特徴とする断熱ロール。
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