JPH11309596A - 竪型ロールミルの消耗部材の再生方法 - Google Patents
竪型ロールミルの消耗部材の再生方法Info
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- JPH11309596A JPH11309596A JP10131364A JP13136498A JPH11309596A JP H11309596 A JPH11309596 A JP H11309596A JP 10131364 A JP10131364 A JP 10131364A JP 13136498 A JP13136498 A JP 13136498A JP H11309596 A JPH11309596 A JP H11309596A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
- B02C15/004—Shape or construction of rollers or balls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 竪型ロールミルの摩耗部分の再生において、
さらに耐用期間を延長させたい。 【解決手段】 不均等に退入したテーブル１、ロール２
などの摩耗面を、ビッカース硬度Ｈｖ６００以上を具え
多層肉盛の可能な溶加材Ａを用いて多層肉盛層１Ａ，２
Ａを形成して最高の粉砕効率を約束する粉砕面の元の形
状に回復し、次にマトリックスを形成するワイヤを溶着
肉盛しつつ該マトリックス溶融プール内へタングステン
炭化物粉粒体を３０〜５０重量％の割合で添加して分散
した複合組織を形成するなど、少なくともビッカース硬
度Ｈｖ７５０以上の高硬度を具え多層肉盛の困難な溶加
材Ｂを用いて前記多層肉盛層１Ａ，２Ａの表面上へ超硬
薄肉層１Ｂ、２Ｂを形成する手順とする。
さらに耐用期間を延長させたい。 【解決手段】 不均等に退入したテーブル１、ロール２
などの摩耗面を、ビッカース硬度Ｈｖ６００以上を具え
多層肉盛の可能な溶加材Ａを用いて多層肉盛層１Ａ，２
Ａを形成して最高の粉砕効率を約束する粉砕面の元の形
状に回復し、次にマトリックスを形成するワイヤを溶着
肉盛しつつ該マトリックス溶融プール内へタングステン
炭化物粉粒体を３０〜５０重量％の割合で添加して分散
した複合組織を形成するなど、少なくともビッカース硬
度Ｈｖ７５０以上の高硬度を具え多層肉盛の困難な溶加
材Ｂを用いて前記多層肉盛層１Ａ，２Ａの表面上へ超硬
薄肉層１Ｂ、２Ｂを形成する手順とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は竪型ロールミルの消
耗部材、とくにテーブル、ロールの摩耗退入後の再生方
法に係る。
耗部材、とくにテーブル、ロールの摩耗退入後の再生方
法に係る。
【０００２】
【従来の技術】竪型ロールミルは多岐に亘る工業分野、
たとえば石炭火力発電用の石炭微粉砕やセメント原料用
の石灰石、クリンカーの微粉砕に使用されている。竪型
ロールミルの粉砕原理は図５に略示するように、粉砕室
Ｒ内に回転自在に据え付けられたテーブル１の上面へ自
ら転動可能にロール２を吊支し、ロール２はジャーナル
アッセンブリー３によって室内で傾動自在に保持されて
いるが、この図の例では油圧シリンダ３１が基盤Ｂとジ
ャーナルアッセンブリー３とを結んで取り付けられ、油
圧シリンダ３１の伸縮によってピボットピン３２を軸と
して回動し、ジャーナルアッセンブリー３に軸支された
ロール２も共動きする。被砕物は粉砕室の上部よりチャ
―ジされてテ―ブル１の中央から遠心力によって外周へ
寄せられ、ロ―ル２とテ―ブル１間の粉砕空間Ｃ内でで
圧下摺動されて粉化して外側へ押出される型式が一般で
ある。
たとえば石炭火力発電用の石炭微粉砕やセメント原料用
の石灰石、クリンカーの微粉砕に使用されている。竪型
ロールミルの粉砕原理は図５に略示するように、粉砕室
Ｒ内に回転自在に据え付けられたテーブル１の上面へ自
ら転動可能にロール２を吊支し、ロール２はジャーナル
アッセンブリー３によって室内で傾動自在に保持されて
いるが、この図の例では油圧シリンダ３１が基盤Ｂとジ
ャーナルアッセンブリー３とを結んで取り付けられ、油
圧シリンダ３１の伸縮によってピボットピン３２を軸と
して回動し、ジャーナルアッセンブリー３に軸支された
ロール２も共動きする。被砕物は粉砕室の上部よりチャ
―ジされてテ―ブル１の中央から遠心力によって外周へ
寄せられ、ロ―ル２とテ―ブル１間の粉砕空間Ｃ内でで
圧下摺動されて粉化して外側へ押出される型式が一般で
ある。
【０００３】粉砕空間Ｃはテーブル１とロール２との対
向する隙間によって形成される。両部材が新品のときに
は図６（Ａ）のように粗粉を受入れる始端に相当するミ
ルセンター側（図の右側）の隙間Ｓ1が最も広くなるよ
うに異なる曲率の円弧が描く軌跡によって隙間は次第に
縮小し、ロール２の最大直径であるロール中心線２１と
テーブル１が対向するテーブル対向線１１における隙間
Ｓ2では、始端の隙間Ｓ1のほぼ半分以下に縮まり、テー
ブル１とロール２とはそのままほぼ同一曲率の円弧面で
対向して隙間Ｓ2とほぼ等しい隙間Ｓ3を保って粉砕空間
終端で開口する。このような粉砕空間Ｃの設定が最も粉
砕効率が高く粉砕コストが極小になることが知られてい
る。すなわち粉砕空間Ｃの始端から粗粉が隙間Ｓ1 内へ
噛み込まれて微粉に粉砕されて終端の隙間Ｓ3から排出
され、この間に通常Ｓ1≒２Ｓ2≒２Ｓ3の関係を維持す
ることが最も高い粉砕効率を得るために必要とされてい
る。
向する隙間によって形成される。両部材が新品のときに
は図６（Ａ）のように粗粉を受入れる始端に相当するミ
ルセンター側（図の右側）の隙間Ｓ1が最も広くなるよ
うに異なる曲率の円弧が描く軌跡によって隙間は次第に
縮小し、ロール２の最大直径であるロール中心線２１と
テーブル１が対向するテーブル対向線１１における隙間
Ｓ2では、始端の隙間Ｓ1のほぼ半分以下に縮まり、テー
ブル１とロール２とはそのままほぼ同一曲率の円弧面で
対向して隙間Ｓ2とほぼ等しい隙間Ｓ3を保って粉砕空間
終端で開口する。このような粉砕空間Ｃの設定が最も粉
砕効率が高く粉砕コストが極小になることが知られてい
る。すなわち粉砕空間Ｃの始端から粗粉が隙間Ｓ1 内へ
噛み込まれて微粉に粉砕されて終端の隙間Ｓ3から排出
され、この間に通常Ｓ1≒２Ｓ2≒２Ｓ3の関係を維持す
ることが最も高い粉砕効率を得るために必要とされてい
る。
【０００４】この型式の粉砕条件で問題となるのが、ロ
―ルおよびテ―ブルの摩耗後退である。摩耗が粉砕面全
面に亘って均等に進行するのであれば、ロ―ルとテ―ブ
ルの相対的な関係はジャーナルアセンブリー機構の下方
への付勢作用によって常に一定に保たれるから実質的な
弊害はほとんど皆無であるが、実際には両者表面では不
均等な偏摩耗が進行して、当初設定した粉砕面とは異な
る歪つな曲面となって粉砕条件が大幅に悪化し、所定の
効率が持続できなくなって予定を下回る実績しか挙げら
れなくなる。図６（Ｂ）はこの関係を例示した断面図で
あって、図の右側から被粉砕品が装入され左側から粉体
として押し出される経過を続ける間に、テーブル、ロ―
ルともに不均等な摩耗が進み、最初の点線Ｍの位置から
摩耗によって実線Ｎの位置まで偏った後退をすると、粉
砕空間Ｃの構成が逆転し粉砕作用に貢献しない両側の間
隙が狭くなり、実質的に粉砕作用が発揮される中央部が
歪つに変形して粉砕効率は目に見えて低下する。
―ルおよびテ―ブルの摩耗後退である。摩耗が粉砕面全
面に亘って均等に進行するのであれば、ロ―ルとテ―ブ
ルの相対的な関係はジャーナルアセンブリー機構の下方
への付勢作用によって常に一定に保たれるから実質的な
弊害はほとんど皆無であるが、実際には両者表面では不
均等な偏摩耗が進行して、当初設定した粉砕面とは異な
る歪つな曲面となって粉砕条件が大幅に悪化し、所定の
効率が持続できなくなって予定を下回る実績しか挙げら
れなくなる。図６（Ｂ）はこの関係を例示した断面図で
あって、図の右側から被粉砕品が装入され左側から粉体
として押し出される経過を続ける間に、テーブル、ロ―
ルともに不均等な摩耗が進み、最初の点線Ｍの位置から
摩耗によって実線Ｎの位置まで偏った後退をすると、粉
砕空間Ｃの構成が逆転し粉砕作用に貢献しない両側の間
隙が狭くなり、実質的に粉砕作用が発揮される中央部が
歪つに変形して粉砕効率は目に見えて低下する。
【０００５】効率の低下したテーブル、ロールは現地に
おいて取り替えるときわめて煩瑣な分解、取り外し、取
り付けの作業を強いられ、その間、プラントは停止せざ
るを得ないため多大の労力と時間の浪費を余儀なく強い
られるので、従来から特殊な硬化溶接肉盛法を用いて消
耗部材を一定期間毎に再生復元する技術が開発され大き
な成果を挙げている。一般に摩耗退入した消耗部材の摩
耗面を再生する溶接肉盛には、肉盛層の数に格別の制限
がなく任意の厚さまで多層盛りすることが元の形状に回
復するための最大の要件となり、かつ、できるだけ硬度
が高く耐摩耗性が良好なのがよいことはいうまでもな
い。この要件を満たす溶加材として、たとえばＣ：３．
０〜７．０％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５
〜４．０％、Ｃｒ：２０．０〜３５．０％、残りＦｅを
主成分とする溶着金属が得られる溶加材を使用すれば、
ビッカース硬度Ｈｖも６００を越えるし、多層盛りも可
能であり目的に叶う。しかも、耐摩耗用鋳造材として慣
用化される高炭素高クロム鋳鉄（Ｎｉ Ｈａｒｄ４）の
２〜２．５倍の耐用期間をもたらすとされている。具体
的にはソウドメタル社（ＳＯＵＤＯＭＥＴＡＬ社−ベル
ギー）の２５６−０、またはストゥーディ社（ＳＴＯＯ
ＤＹ社−アメリカ）の１００−ＨＤなどが代表的な溶加
材として多用されている銘柄である。
おいて取り替えるときわめて煩瑣な分解、取り外し、取
り付けの作業を強いられ、その間、プラントは停止せざ
るを得ないため多大の労力と時間の浪費を余儀なく強い
られるので、従来から特殊な硬化溶接肉盛法を用いて消
耗部材を一定期間毎に再生復元する技術が開発され大き
な成果を挙げている。一般に摩耗退入した消耗部材の摩
耗面を再生する溶接肉盛には、肉盛層の数に格別の制限
がなく任意の厚さまで多層盛りすることが元の形状に回
復するための最大の要件となり、かつ、できるだけ硬度
が高く耐摩耗性が良好なのがよいことはいうまでもな
い。この要件を満たす溶加材として、たとえばＣ：３．
０〜７．０％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５
〜４．０％、Ｃｒ：２０．０〜３５．０％、残りＦｅを
主成分とする溶着金属が得られる溶加材を使用すれば、
ビッカース硬度Ｈｖも６００を越えるし、多層盛りも可
能であり目的に叶う。しかも、耐摩耗用鋳造材として慣
用化される高炭素高クロム鋳鉄（Ｎｉ Ｈａｒｄ４）の
２〜２．５倍の耐用期間をもたらすとされている。具体
的にはソウドメタル社（ＳＯＵＤＯＭＥＴＡＬ社−ベル
ギー）の２５６−０、またはストゥーディ社（ＳＴＯＯ
ＤＹ社−アメリカ）の１００−ＨＤなどが代表的な溶加
材として多用されている銘柄である。
【０００６】出願人は先に特公平７−４６６４号におい
て竪型ロールミルのテーブル再生について、また特公平
７−１０２４５６号においてロール再生について、それ
ぞれ独自の再生方法、とくに現地の竪型ロールミルにお
いて消耗した部材を取り外さないでそのまま完全な溶接
肉盛が実施できるような特殊な装置と手順を提示し、発
電プラントやセメント業界などの分野において、摩耗退
入したテーブルやロールの摩耗面を溶接肉盛によって元
の形状に回復させ、再び新品と同じ粉砕効率を取戻して
高い評価を受けてきたのである。
て竪型ロールミルのテーブル再生について、また特公平
７−１０２４５６号においてロール再生について、それ
ぞれ独自の再生方法、とくに現地の竪型ロールミルにお
いて消耗した部材を取り外さないでそのまま完全な溶接
肉盛が実施できるような特殊な装置と手順を提示し、発
電プラントやセメント業界などの分野において、摩耗退
入したテーブルやロールの摩耗面を溶接肉盛によって元
の形状に回復させ、再び新品と同じ粉砕効率を取戻して
高い評価を受けてきたのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図６（Ｂ）に示す摩耗
パターンは、消耗部材の部位によって摩耗退入の進行速
度（摩耗深さ）に大きな違いがあることを明示してい
る。粉砕に最も大きく関与する部位が最も摩耗退入量も
多いことを示しており、図６の例で示せば、取り付け当
初のテーブルとロールとのオリジナルなセット間隔は、
ロール中心線２１とテーブル対向線１１における隙間Ｓ
２が、たとえば図６（Ａ）のように１５ｍｍであり、始
端の隙間Ｓ１がその倍以上の３６．６ｍｍ、終端の隙間
Ｓ３がほぼ同じ１４．４ｍｍ、ロールの軸線の傾きθが
１４．５°の実線Ｍで粉砕空間Ｃを設定したとき、粉砕
能力、粉砕効率がともに最高であることを示している。
パターンは、消耗部材の部位によって摩耗退入の進行速
度（摩耗深さ）に大きな違いがあることを明示してい
る。粉砕に最も大きく関与する部位が最も摩耗退入量も
多いことを示しており、図６の例で示せば、取り付け当
初のテーブルとロールとのオリジナルなセット間隔は、
ロール中心線２１とテーブル対向線１１における隙間Ｓ
２が、たとえば図６（Ａ）のように１５ｍｍであり、始
端の隙間Ｓ１がその倍以上の３６．６ｍｍ、終端の隙間
Ｓ３がほぼ同じ１４．４ｍｍ、ロールの軸線の傾きθが
１４．５°の実線Ｍで粉砕空間Ｃを設定したとき、粉砕
能力、粉砕効率がともに最高であることを示している。
【０００８】摩耗退入が進行しオリジナルのセット間隔
（点線Ｍ）が図６（Ｂ）の実線Ｎで示す摩耗線のように
最大位置Ｓでおよそ１００ｍｍまで進行した状態となる
と、この竪型ロールミルの粉砕能力はおよそ３０％程度
低下する。竪型ロールミルの能力がこのように低下して
も、操業に必要なランニングコストは変わらないから、
製粉単位当りの原価は３０％程度上昇せざるを得ない。
このことは図７で代表例として示すように、竪型ロール
ミルの粉砕時間の経過と共に粉砕能力は低下の一途を辿
り、低下の割合を１０％程度に抑えようとすれば３０％
の低下まで継続する場合のおよそ６０％の寿命で竪型ロ
ールミルの消耗部材を交換または肉盛再生する必要があ
ることとなり、製粉コストおよび消耗部材コストの高騰
が極めて過大な負担に跳ね上がることは言うまでもな
い。
（点線Ｍ）が図６（Ｂ）の実線Ｎで示す摩耗線のように
最大位置Ｓでおよそ１００ｍｍまで進行した状態となる
と、この竪型ロールミルの粉砕能力はおよそ３０％程度
低下する。竪型ロールミルの能力がこのように低下して
も、操業に必要なランニングコストは変わらないから、
製粉単位当りの原価は３０％程度上昇せざるを得ない。
このことは図７で代表例として示すように、竪型ロール
ミルの粉砕時間の経過と共に粉砕能力は低下の一途を辿
り、低下の割合を１０％程度に抑えようとすれば３０％
の低下まで継続する場合のおよそ６０％の寿命で竪型ロ
ールミルの消耗部材を交換または肉盛再生する必要があ
ることとなり、製粉コストおよび消耗部材コストの高騰
が極めて過大な負担に跳ね上がることは言うまでもな
い。
【０００９】粉砕効率の加速的な低下は、結局、従来技
術の再生方法で摩耗退入した摩耗面を溶接肉盛して元の
形状に復元したとしても、再使用時に同じような偏った
摩耗が進行すれば、理想のレース面形状（オリジナルの
粉砕空間）が早々に失われ、急速に図７のような下降カ
ーブを描いて低落することを意味する。すなわち高効率
の粉砕空間は摩耗進行の偏りを許さずにできるだけ長期
に亘って理想の形状を失わないことによってのみ実現さ
れる。
術の再生方法で摩耗退入した摩耗面を溶接肉盛して元の
形状に復元したとしても、再使用時に同じような偏った
摩耗が進行すれば、理想のレース面形状（オリジナルの
粉砕空間）が早々に失われ、急速に図７のような下降カ
ーブを描いて低落することを意味する。すなわち高効率
の粉砕空間は摩耗進行の偏りを許さずにできるだけ長期
に亘って理想の形状を失わないことによってのみ実現さ
れる。
【００１０】本発明は以上の課題を解決するために、最
初の理想的な粉砕空間の形状をできるだけ長期間維持で
きる竪型ロールミルの消耗部材の再生方法の提供を目的
とする。
初の理想的な粉砕空間の形状をできるだけ長期間維持で
きる竪型ロールミルの消耗部材の再生方法の提供を目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る竪型ロール
ミルの消耗部材の再生方法は、消耗部材の不均等に退入
した摩耗面を、ビッカース硬度Ｈｖ６００以上を具え多
層肉盛の可能な溶加材Ａを用いて多層肉盛層１Ａ，２Ａ
を形成して最高の粉砕効率を約束する粉砕面の元の形状
に回復し、次に少なくともビッカース硬度Ｈｖ７５０以
上の高硬度を具え多層肉盛の困難な溶加材Ｂを用いて前
記多層肉盛層１Ａ，２Ａの表面上へ超硬薄肉層１Ｂ、２
Ｂを形成することによって前記の課題を解決した。
ミルの消耗部材の再生方法は、消耗部材の不均等に退入
した摩耗面を、ビッカース硬度Ｈｖ６００以上を具え多
層肉盛の可能な溶加材Ａを用いて多層肉盛層１Ａ，２Ａ
を形成して最高の粉砕効率を約束する粉砕面の元の形状
に回復し、次に少なくともビッカース硬度Ｈｖ７５０以
上の高硬度を具え多層肉盛の困難な溶加材Ｂを用いて前
記多層肉盛層１Ａ，２Ａの表面上へ超硬薄肉層１Ｂ、２
Ｂを形成することによって前記の課題を解決した。
【００１２】より具体的には、超硬薄肉層１Ｂ、２Ｂを
形成する溶加材Ｂが、マトリックスを形成するワイヤを
溶着肉盛しつつ該マトリックス溶融プール内へタングス
テン炭化物粉粒体を３０〜５０重量％の割合で添加して
分散した複合組織を形成すること、または重量％にし
て、Ｃ：４．５〜７．０％、Ｃｒ：２０．０〜２５．０
％の他、Ｍｏ：５．０〜８．０％、Ｎｂ：５．０〜８．
０％、Ｗ：１．０〜３．０％、Ｖ：１．０〜２．０％、
Ｂ：１．０〜２．０％のすべて、または少なくともその
一部を含み、残りＦｅよりなる多成分系炭化物析出硬化
型が極めて望ましい形態である。
形成する溶加材Ｂが、マトリックスを形成するワイヤを
溶着肉盛しつつ該マトリックス溶融プール内へタングス
テン炭化物粉粒体を３０〜５０重量％の割合で添加して
分散した複合組織を形成すること、または重量％にし
て、Ｃ：４．５〜７．０％、Ｃｒ：２０．０〜２５．０
％の他、Ｍｏ：５．０〜８．０％、Ｎｂ：５．０〜８．
０％、Ｗ：１．０〜３．０％、Ｖ：１．０〜２．０％、
Ｂ：１．０〜２．０％のすべて、または少なくともその
一部を含み、残りＦｅよりなる多成分系炭化物析出硬化
型が極めて望ましい形態である。
【００１３】この再生方法に使用する溶加材Ａはビッカ
ース硬度Ｈｖが６００以上は具えるから、従来の高炭素
高クロム系鋳鉄、たとえばニハード４（Ｎｉ Ｈａｒｄ
４）などの耐摩耗材に比べて一段と高い耐摩耗性を保持
し、かつ、多層肉盛を前提とするから高い生産性を以て
摩耗退入部の大半を再生して元の形状に回復する。その
表面上へ重ねて被覆する溶加材Ｂは、ビッカース硬度Ｈ
ｖ７５０以上の高硬度を具えるが、その代わりに靱性に
乏しく１〜３層の僅かな層厚しか溶接肉盛が難しい。そ
れ以上無理に多層重ねても大きな亀裂と剥離を生じ実機
に取り付けて粉砕運転しても長期の耐用期間を維持する
ことは難しい。しかし、この強力な超硬薄肉層が健全に
溶着して多層肉盛層の表面を被覆する限り、摩耗作用を
受け付けず長期に亘って溶着当初の理想的な粉砕空間の
形状を持続し続けるから、不均等な摩耗の進行に伴う急
速な粉砕効率の低下を阻止することによって課題を解決
する。
ース硬度Ｈｖが６００以上は具えるから、従来の高炭素
高クロム系鋳鉄、たとえばニハード４（Ｎｉ Ｈａｒｄ
４）などの耐摩耗材に比べて一段と高い耐摩耗性を保持
し、かつ、多層肉盛を前提とするから高い生産性を以て
摩耗退入部の大半を再生して元の形状に回復する。その
表面上へ重ねて被覆する溶加材Ｂは、ビッカース硬度Ｈ
ｖ７５０以上の高硬度を具えるが、その代わりに靱性に
乏しく１〜３層の僅かな層厚しか溶接肉盛が難しい。そ
れ以上無理に多層重ねても大きな亀裂と剥離を生じ実機
に取り付けて粉砕運転しても長期の耐用期間を維持する
ことは難しい。しかし、この強力な超硬薄肉層が健全に
溶着して多層肉盛層の表面を被覆する限り、摩耗作用を
受け付けず長期に亘って溶着当初の理想的な粉砕空間の
形状を持続し続けるから、不均等な摩耗の進行に伴う急
速な粉砕効率の低下を阻止することによって課題を解決
する。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態を示す要
部の縦断正面図であり、テーブル１とロール２の摩耗部
に対し、まず溶加材Ａによって多層肉盛層１Ａ，２Ａを
それぞれ公知技術によって溶接肉盛し、ほぼ使用前の粉
砕空間Ｃに相当する形状に復元する。この溶加材Ａとし
ては、既に述べたように、Ｃ：３．０〜７．０％、Ｓ
ｉ：０．５〜２．５％、Ｍｎ：１．５〜４．０％、Ｃ
ｒ：２０．０〜３５．０％、残りＦｅよりなる高クロム
系肉盛層となるフラックスコアドワイヤによる自動連続
溶接を適用すれば好能率が保証される。引続いて多層肉
盛層１Ａ，２Ａの表面上へ溶加材Ｂによって超硬薄肉層
１Ｂ、２Ｂを溶着する。この溶着は１層だけに限られ、
図２に例示するような溶接装置によってワイヤを送り込
み、多層肉盛層１Ａの上へ一層だけの肉盛層を形成しつ
つ、溶融プールの中へタングステン炭化物を一定割合で
添加し、薄肉ながら抜群の高耐摩耗性を具えた超硬薄肉
層１Ｂを形成する。
部の縦断正面図であり、テーブル１とロール２の摩耗部
に対し、まず溶加材Ａによって多層肉盛層１Ａ，２Ａを
それぞれ公知技術によって溶接肉盛し、ほぼ使用前の粉
砕空間Ｃに相当する形状に復元する。この溶加材Ａとし
ては、既に述べたように、Ｃ：３．０〜７．０％、Ｓ
ｉ：０．５〜２．５％、Ｍｎ：１．５〜４．０％、Ｃ
ｒ：２０．０〜３５．０％、残りＦｅよりなる高クロム
系肉盛層となるフラックスコアドワイヤによる自動連続
溶接を適用すれば好能率が保証される。引続いて多層肉
盛層１Ａ，２Ａの表面上へ溶加材Ｂによって超硬薄肉層
１Ｂ、２Ｂを溶着する。この溶着は１層だけに限られ、
図２に例示するような溶接装置によってワイヤを送り込
み、多層肉盛層１Ａの上へ一層だけの肉盛層を形成しつ
つ、溶融プールの中へタングステン炭化物を一定割合で
添加し、薄肉ながら抜群の高耐摩耗性を具えた超硬薄肉
層１Ｂを形成する。
【００１５】この場合の溶接条件としては、 1.溶接電流 ４００Ａ 2.溶接電圧 ２８Ｖ 3.走行速度 １５００ｍｍ／ｍｉｎ 4.層間温度 ３００℃以下 5.入熱量 ４０００Ｊ／ｃｍ 6.タングステン炭化物 Ｗ：８７．０％，Ｃ：
５．７％，Ｃｏ：６．７％を主成分とする粒径０．４〜
０．９ｍｍのペレット 7.タングステン炭化物投下量 ０．３ｋｇ／ｍｉｎ 8.タングステン炭化物充填率 ３０〜４０％ 9.超硬薄肉層の層厚 １層のみ、約６ｍｍ 10.使用ワイヤ Ｃ：６．０％，Ｃｒ：２８．０％を
主成分とするフラックスコアドワイヤ。 かつ、シールドガスを使用せず、予熱および後熱もなく
薄肉ながら超高硬度の表面層を形成する。
５．７％，Ｃｏ：６．７％を主成分とする粒径０．４〜
０．９ｍｍのペレット 7.タングステン炭化物投下量 ０．３ｋｇ／ｍｉｎ 8.タングステン炭化物充填率 ３０〜４０％ 9.超硬薄肉層の層厚 １層のみ、約６ｍｍ 10.使用ワイヤ Ｃ：６．０％，Ｃｒ：２８．０％を
主成分とするフラックスコアドワイヤ。 かつ、シールドガスを使用せず、予熱および後熱もなく
薄肉ながら超高硬度の表面層を形成する。
【００１６】本例では装置の簡略さや現地施工の軽便さ
から複合ワイヤを使用するオ―プンア―ク溶接法を採用
した。ロールの材質はクロム２７％をふくむ白銑鋳鉄が
公知の耐摩耗材としては最も定評があるので、肉盛再生
する溶接部もほぼ同一の材質で復元するのが最も望まし
い。溶接デポジットをこの材質で特定し、なおワイヤに
よる連続自動溶接を可能とするために、本例ではフラッ
クスコアドワイヤを使用した。すなわちワイヤの軸芯を
中空とし、この中空部にクロム，炭素など所望の添加成
分の粉末を充填し、ワイヤ自体は可撓性を有する材質と
し、溶接時に反応して母材とほぼ等しい成分を溶製する
ものである。
から複合ワイヤを使用するオ―プンア―ク溶接法を採用
した。ロールの材質はクロム２７％をふくむ白銑鋳鉄が
公知の耐摩耗材としては最も定評があるので、肉盛再生
する溶接部もほぼ同一の材質で復元するのが最も望まし
い。溶接デポジットをこの材質で特定し、なおワイヤに
よる連続自動溶接を可能とするために、本例ではフラッ
クスコアドワイヤを使用した。すなわちワイヤの軸芯を
中空とし、この中空部にクロム，炭素など所望の添加成
分の粉末を充填し、ワイヤ自体は可撓性を有する材質と
し、溶接時に反応して母材とほぼ等しい成分を溶製する
ものである。
【００１７】超硬薄肉層１Ｂ、２Ｂはマトリックスは高
クロム炭化物の析出したマルテンサイト相をベースと
し、マトリックス中へ粒体に含まれたタングステンおよ
び炭素などの一部が拡散し、タングステン炭化物特有の
魚骨状の炭化物を分散した組織となる。溶融プール中へ
少量のタングステンと炭素が溶出することによって、マ
トリックス自身の硬度も単一相に比べて飛躍的に増加
し、ビッカース硬度Ｈｖ１１００にも達することもあり
得る。加えてマトリックス中に分散しタングステン炭化
物の粒自体のビッカース硬度はおよそＨｖ１８００にも
達し、靱性のない薄層とはいえ耐摩耗性は抜群に強化さ
れて粉砕空間の対向する表面を堅牢緻密に保護し、理想
的な粉砕空間を長く持続する。
クロム炭化物の析出したマルテンサイト相をベースと
し、マトリックス中へ粒体に含まれたタングステンおよ
び炭素などの一部が拡散し、タングステン炭化物特有の
魚骨状の炭化物を分散した組織となる。溶融プール中へ
少量のタングステンと炭素が溶出することによって、マ
トリックス自身の硬度も単一相に比べて飛躍的に増加
し、ビッカース硬度Ｈｖ１１００にも達することもあり
得る。加えてマトリックス中に分散しタングステン炭化
物の粒自体のビッカース硬度はおよそＨｖ１８００にも
達し、靱性のない薄層とはいえ耐摩耗性は抜群に強化さ
れて粉砕空間の対向する表面を堅牢緻密に保護し、理想
的な粉砕空間を長く持続する。
【００１８】図３は本発明の別の実施形態を示す要部の
縦断正面図であり、テーブル１に対しては多層肉盛層１
Ａの上へ超硬薄肉層１Ｂを２層、また、ロール２に対し
ては多層肉盛層１Ｂの上へ超硬薄肉層２Ｂを３層溶接肉
盛した例であり、この場合はタングステン炭化物の分散
硬化に代えて多成分系炭化物析出硬化型の溶加材Ｂを適
用する。Ｍｏ，Ｎｂ，Ｗ，Ｖの一種以上の添加は、それ
ぞれＣｒと共に複合炭化物を形成して一挙に硬度を向上
し、ビッカース硬度Ｈｖ７５０以上を得るが、同時に脆
性も増大するため、溶接肉盛層の層厚は１０〜１２ｍｍ
程度まで、すなわち以下に列挙する溶接条件によっても
１〜３層までの積層に留めることが重要な要件であり、
それ以上の多層溶接肉盛は溶着部に大きな割れ、亀裂を
誘発し、使用中の剥離脱落を呼ぶ主な原因となる懸念が
否定できない。この場合の溶接条件は、 1.溶接電流 ４５０Ａ 2.溶接電圧 ３０Ｖ 3.走行速度 ２０００ｍｍ／ｍｉｎ 4.層間速度 ３００℃以下 5.入熱量 ４０００Ｊ／ｃｍ 6.超硬薄肉層の層厚 １〜３層まで、４〜１２ｍｍの
範囲 7.使用ワイヤ ２．８ｍｍのフラックスコアドワイ
ヤ。主成分はＣ：５．１％，Ｍｎ：０．７％，Ｓｉ：
０．５％，Ｃｒ：２１．０％，Ｎｂ：６．７５％，Ｂ：
０．８％，残Ｆｅよりなる。
縦断正面図であり、テーブル１に対しては多層肉盛層１
Ａの上へ超硬薄肉層１Ｂを２層、また、ロール２に対し
ては多層肉盛層１Ｂの上へ超硬薄肉層２Ｂを３層溶接肉
盛した例であり、この場合はタングステン炭化物の分散
硬化に代えて多成分系炭化物析出硬化型の溶加材Ｂを適
用する。Ｍｏ，Ｎｂ，Ｗ，Ｖの一種以上の添加は、それ
ぞれＣｒと共に複合炭化物を形成して一挙に硬度を向上
し、ビッカース硬度Ｈｖ７５０以上を得るが、同時に脆
性も増大するため、溶接肉盛層の層厚は１０〜１２ｍｍ
程度まで、すなわち以下に列挙する溶接条件によっても
１〜３層までの積層に留めることが重要な要件であり、
それ以上の多層溶接肉盛は溶着部に大きな割れ、亀裂を
誘発し、使用中の剥離脱落を呼ぶ主な原因となる懸念が
否定できない。この場合の溶接条件は、 1.溶接電流 ４５０Ａ 2.溶接電圧 ３０Ｖ 3.走行速度 ２０００ｍｍ／ｍｉｎ 4.層間速度 ３００℃以下 5.入熱量 ４０００Ｊ／ｃｍ 6.超硬薄肉層の層厚 １〜３層まで、４〜１２ｍｍの
範囲 7.使用ワイヤ ２．８ｍｍのフラックスコアドワイ
ヤ。主成分はＣ：５．１％，Ｍｎ：０．７％，Ｓｉ：
０．５％，Ｃｒ：２１．０％，Ｎｂ：６．７５％，Ｂ：
０．８％，残Ｆｅよりなる。
【００１９】表１は比較例として従来技術によって形成
した多層肉盛層、および本発明の実施形態の試料を同一
条件で比較をするために実施したラバーホィル式摩耗試
験法（ＲＷＡＴ）の試験条件を示した表であり、表２は
この試験によって得られた摩耗量と耐摩耗倍率を示した
ものである。ここで実施例１はタングステン炭化物を溶
融プールに添加した本発明の第１の態様（図１）であ
り、実施例２は図３に示した多成分系炭化物析出硬化型
による本発明の第２の態様をそれぞれ示し、比較例１
は従来技術、すなわちＣ：３．０〜７．０％、Ｃｒ：２
０．０〜３５．０％の高炭素高クロム系のフラックスコ
アドワイヤによる多層肉盛層である。
した多層肉盛層、および本発明の実施形態の試料を同一
条件で比較をするために実施したラバーホィル式摩耗試
験法（ＲＷＡＴ）の試験条件を示した表であり、表２は
この試験によって得られた摩耗量と耐摩耗倍率を示した
ものである。ここで実施例１はタングステン炭化物を溶
融プールに添加した本発明の第１の態様（図１）であ
り、実施例２は図３に示した多成分系炭化物析出硬化型
による本発明の第２の態様をそれぞれ示し、比較例１
は従来技術、すなわちＣ：３．０〜７．０％、Ｃｒ：２
０．０〜３５．０％の高炭素高クロム系のフラックスコ
アドワイヤによる多層肉盛層である。
【００２０】
【表１】
【表２】
【００２１】摩耗試験は、ラバーホイルの回転数を６０
００回転または更に６０００回転と回転数を定めて試験
することにより摩耗量の比較をする方法により、耐摩耗
倍率は比較例１を１．００としたとき本発明の実施形態
が何倍に相当するかを示した。タングステン炭化物添加
方式においては耐摩耗倍率は約６倍弱を記録し、多成分
炭化物析出硬化型であっても約３倍弱を示し、従来、高
耐摩耗性を謳われてきた高クロム鋳鉄系に比べても遥か
に凌駕する好成績を残した。
００回転または更に６０００回転と回転数を定めて試験
することにより摩耗量の比較をする方法により、耐摩耗
倍率は比較例１を１．００としたとき本発明の実施形態
が何倍に相当するかを示した。タングステン炭化物添加
方式においては耐摩耗倍率は約６倍弱を記録し、多成分
炭化物析出硬化型であっても約３倍弱を示し、従来、高
耐摩耗性を謳われてきた高クロム鋳鉄系に比べても遥か
に凌駕する好成績を残した。
【００２２】つぎに高炉スラグを粉砕する竪型ロールミ
ルのテーブル及びロールについて実機テストを行なった
結果が表３である。ここで実機に取り付けた試料１〜５
までは従来技術の多層肉盛層による再生方法で摩耗部を
補修復元したものであり、試料６〜８はタングステン炭
化物添加による本発明の第１実施形態による再生を適用
しものであって、既述の溶接条件をほぼ踏襲して溶接肉
盛したものである。
ルのテーブル及びロールについて実機テストを行なった
結果が表３である。ここで実機に取り付けた試料１〜５
までは従来技術の多層肉盛層による再生方法で摩耗部を
補修復元したものであり、試料６〜８はタングステン炭
化物添加による本発明の第１実施形態による再生を適用
しものであって、既述の溶接条件をほぼ踏襲して溶接肉
盛したものである。
【００２３】
【表３】
【００２４】表３でみるように摩耗速度はほぼ半減し、
結局、すべての作業時間を総括したトータルとしての時
間当りの粉砕能力は、本発明の採用によってほぼ１０％
前後上昇しており、製粉原価の低減に直接貢献している
ことを如実に裏付けている。
結局、すべての作業時間を総括したトータルとしての時
間当りの粉砕能力は、本発明の採用によってほぼ１０％
前後上昇しており、製粉原価の低減に直接貢献している
ことを如実に裏付けている。
【００２５】
【発明の効果】本発明は以上に述べた通り、竪型ロール
ミルの消耗部材、とくにテーブル、ロールの溶接肉盛に
よる再生に当り、従来の画一的な多層肉盛層の再生では
超えられなかった耐用期間の限界を大幅に更新する効果
が顕著である。すなわち、本発明の原理は多層肉盛が可
能ではあるが耐摩耗性についてはなお不十分である溶加
材Ａを適用して摩耗退入部分の形状回復の下地とし、理
想的な粉砕空間を再現した多層肉盛層の表面上へ、多層
肉盛が不可能ではあるが耐摩耗性が抜群である溶加材Ｂ
の超硬薄肉層を組合わせることにより、独特の不均等な
曲線を描いて摩耗退入していく摩耗線が理想の粉砕空間
から乖離していく傾向を極力抑制し、望ましい粉砕効率
を長く保持し続けて竪型ロールミル全体としての粉砕能
力をレベルアップする効果がもたらされる。
ミルの消耗部材、とくにテーブル、ロールの溶接肉盛に
よる再生に当り、従来の画一的な多層肉盛層の再生では
超えられなかった耐用期間の限界を大幅に更新する効果
が顕著である。すなわち、本発明の原理は多層肉盛が可
能ではあるが耐摩耗性についてはなお不十分である溶加
材Ａを適用して摩耗退入部分の形状回復の下地とし、理
想的な粉砕空間を再現した多層肉盛層の表面上へ、多層
肉盛が不可能ではあるが耐摩耗性が抜群である溶加材Ｂ
の超硬薄肉層を組合わせることにより、独特の不均等な
曲線を描いて摩耗退入していく摩耗線が理想の粉砕空間
から乖離していく傾向を極力抑制し、望ましい粉砕効率
を長く保持し続けて竪型ロールミル全体としての粉砕能
力をレベルアップする効果がもたらされる。
【図１】本発明の実施形態を示す要部の縦断正面図であ
る。
る。
【図２】同じ実施形態に使用する溶接装置の一例を示す
正面図である。
正面図である。
【図３】本発明の別の実施形態を示す要部の縦断正面図
である。
である。
【図４】実機に取り付けた従来技術と本発明実施形態の
摩耗量を示す図表である。
摩耗量を示す図表である。
【図５】竪型ロールミル全体を示す一部断面正面図であ
る。
る。
【図６】消耗部材の摩耗前（Ａ）と摩耗後（Ｂ）を示す
要部の正面断面図である。
要部の正面断面図である。
【図７】竪型ロールミルの粉砕時間と粉砕能力の相関関
係を示す図表である。
係を示す図表である。
１ テーブル １Ａ 多層肉盛層 １Ｂ 超硬薄肉層 ２ ロール ２Ａ 多層肉盛層 ２Ｂ 超硬薄肉層 11 テーブル対向線 21 ロール中心線 Ｃ 粉砕空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２Ｚ 38/36 38/36
Claims (3)
- 【請求項１】 摩耗した竪型ロールミルの消耗部材の再
生方法において、該消耗部材の不均等に退入した摩耗面
をビッカース硬度Ｈｖ６００以上を具え多層肉盛の可能
な溶加材Ａを用いて多層肉盛層１Ａ，２Ａを形成して最
高の粉砕効率を約束する粉砕面の元の形状に回復し、次
に少なくともビッカース硬度Ｈｖ７５０以上の高硬度を
具え多層肉盛の困難な溶加材Ｂを用いて前記多層肉盛層
１Ａ，２Ａの表面上へ超硬薄肉層１Ｂ、２Ｂを形成する
ことを特徴とする竪型ロールミルの消耗部材の再生方
法。 - 【請求項２】 請求項１において、超硬薄肉層１Ｂ、２
Ｂを形成する溶加材Ｂが、マトリックスを形成するワイ
ヤを溶着肉盛しつつ該マトリックス溶融プール内へタン
グステン炭化物粉粒体を３０〜５０重量％の割合で添加
して分散した複合組織を形成することを特徴とする竪型
ロールミルの消耗部材の再生方法。 - 【請求項３】 請求項１において、超硬薄肉層１Ｂ、２
Ｂを形成する溶加材Ｂが、重量％にしてＣ：４．５〜
７．０％、Ｃｒ：２０．０〜２５．０％の他、Ｍｏ：
５．０〜８．０％、Ｎｂ：５．０〜８．０％、Ｗ：１．
０〜３．０％、Ｖ：１．０〜２．０％、Ｂ：１．０〜
２．０％のすべて、または少なくともその一部を含み、
残りＦｅよりなる多成分系炭化物析出硬化型であること
を特徴とする竪型ロールミルの消耗部材の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10131364A JPH11309596A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 竪型ロールミルの消耗部材の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10131364A JPH11309596A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 竪型ロールミルの消耗部材の再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11309596A true JPH11309596A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=15056208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10131364A Pending JPH11309596A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 竪型ロールミルの消耗部材の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11309596A (ja) |
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| KR100580284B1 (ko) | 2004-10-25 | 2006-05-16 | (주)대영웰텍 | 미분기용 재생롤러 및 그 재생방법 |
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| KR100892320B1 (ko) * | 2008-09-12 | 2009-04-08 | 주식회사 정원엔지니어링 | 내마모성이 우수한 다층 육성용접층 및 이를 이용한 미분기의 분쇄롤 및 회전판 |
| WO2016101952A1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | Flsmidth A/S | Wear-resistant roller |
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| KR102534401B1 (ko) | 2022-11-21 | 2023-05-18 | 주식회사 정원엔지니어링 | 내마모성이 우수한 미분기 롤 및 롤 테이블의 제조방법 |
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1998
- 1998-04-23 JP JP10131364A patent/JPH11309596A/ja active Pending
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