JPS636614B2 - - Google Patents
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- JPS636614B2 JPS636614B2 JP19914583A JP19914583A JPS636614B2 JP S636614 B2 JPS636614 B2 JP S636614B2 JP 19914583 A JP19914583 A JP 19914583A JP 19914583 A JP19914583 A JP 19914583A JP S636614 B2 JPS636614 B2 JP S636614B2
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- Japan
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- heat treatment
- carbon material
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- porosity
- hearth
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/562—Details
- C21D9/563—Rolls; Drums; Roll arrangements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
（技術分野）
鋼板とくに電磁鋼板ストリツプの送行を案内す
る熱処理炉のハースロールに関し、この明細書に
述べる技術内容は、H2およびN2を主成分とし微
量のH2Oを含む900℃以上、それもとくに970℃
をこえる場合が含まれるような高温酸化性雰囲気
が選択される焼鈍条件下でも好適に使用できるよ
うにした、黒鉛質炭素材料からなる熱処理炉のハ
ースロールに関連し、鋼板ストリツプの熱処理の
属している技術の分野に位置している。 （従来技術とその問題点） 熱処理炉のハースロール用炭素材料としては、
出願人がさきに特開昭57−137419号公報で開示し
ているように黒鉛化度0.6以上で気孔率５〜15％、
シヨア硬度50〜100の黒鉛質炭素材料の押出成形
体が適する。すなわち発明者らは同号公報に掲げ
られた炭素材料からなるハースロールをその実施
例につき、以下の条件 温度900〜950℃、雰囲気組成H260〜65％、
H240〜35％、そして露点０〜30℃ において電磁鋼板ストリツプの熱処理炉にて実用
試験を行つたところ、ハースロールの損耗量は極
めて少なく鋼板にピツクアツプを発生することな
く、熱処理炉ハースロールの使用寿命が延伸され
ることが再確認された。 しかしながら、熱処理温度がときに970℃を越
えるような上記雰囲気下の焼鈍条件なかでも高露
点下では、ハースロールの損耗量が増大すること
が同時に判明した。 発明者らは、この原因を詳細にわたつて調査し
た結果の１例を第１図で示したように、上記の炭
素材料は、鉄粉との接触下の焼鈍条件のもとで高
温になるほど顕著に酸化減量が増大し、その挙動
を詳しく吟味したところ、化学的な消耗によるも
のと判断された。 すなわち上記実用試験における異常損耗は、熱
処理炉では常に鋼板と接触していることからFe
の触媒作用によつてハースロール炭素材料の酸化
が促進されたものと考えられる。 （発明の目的） 上記のような問題点についての有利な解決を与
えて熱処理炉の雰囲気条件の如何にかかわらず、
充分に高い酸化消耗抵抗性および耐ピツクアツプ
性をもつハースロールを与えることがこの発明の
目的である。 （発明の構成） 発明者らは、熱処理用ハースロールについての
上掲特開昭57−137419号公報による先行開発成果
においてなお未解決であつた上記の欠点を補うた
めに、検討と実験をあまた重ねて、次のような改
質手段の適合を見い出したものである。 すなわち、かさ比重1.75〜2.0、気孔率８〜17
％、シヨア硬度70以上、黒鉛化度0.6以上で平均
粒子径100μｍ以下の黒鉛質炭素材料のプレス成
形体よりなり、りん酸塩とコロイド状シリカを配
合した含浸剤のシリカ成分が当該炭素材料の表面
から少なくとも３mmにわたり浸透した表面封口層
をそなえ、酸化消耗抵抗性および耐ピツクアツプ
性に優れる熱処理炉のハースロール。 まずこの発明において黒鉛炭素材料の物性を限
定する理由は、次のとおりである。 かさ比重1.75〜2.0としたのは、次にのべる気
孔率の適正範囲を実現するために必要である。 気孔率は、一般的に低気孔率の場合に含浸処理
が困難であり、とくに８％未満では封口処理のた
めの含浸剤組成中とくに重要な（後述）シリカ成
分につき表面から３mm以上の浸透深さが確保され
ず、また17％を越るような炭素材料にあつては含
浸剤の浸透深さは十分であつても炭素材料の組織
自体が荒すぎて鉄粉凝集粒子の炭素材料への植込
みを防止しきれず鋼板に対するピツクアツプが解
消されないため気孔率８〜17％を必要とするので
ある。 シヨアー硬度70以上を限定するのは、機械的強
度を確保するためで、これ以下の硬度の材料では
ストリツプの荷重とくにストリツプエツヂによる
食い込みによるロールの減耗が増し、含浸効果が
早く失なわれるためであり、黒鉛化度0.6以上を
限定するのは、高温下の酸化損耗の防止効果を適
切に実現するためである。 また平均粒子径は、上記の気孔率およびシヨア
硬度を満足させるため100μｍ以下が必要である。 このような黒鉛質炭素材料は、一般的には静水
圧プレス法などで製造される極めてち密なもので
押出し成形では得られない。 次に含浸剤は、りん酸塩とコロイド状シリカを
配合したものであることが必要でこのうちりん酸
塩については、アルミニウム塩、マグネシウム塩
カルシウム塩および亜鉛塩の中から選ばれる１種
又は２種以上の混合液を用いることができ、また
コロイド状シリカとしては、超微粒子のもの例え
ば粒子径７〜９ｍμ程度が好適である。 第２図に、かさ比重1.94、気孔率10％、シヨア
硬度100、黒鉛化度は0.7で平均粒子径20μｍの黒
鉛質炭素材料を用意し、これにりん酸マグネシウ
ムとコロイド状シリカ（スノーテツクスＳ：商品
名 日産化学製）の混合液を含浸処理した材料の
表面から深さ方向の１mmごとにEPMAによつて
含浸成分濃度勾配を調べ、これと対応した各層に
おける酸化減量との関係を示した。 第２図より明らかなごとく表面から約５mmに至
るまではシリカ成分（Si）の含浸が検出され、そ
れに対応して炭素材料の酸化減量も低いが、表面
からの深さが５mmをこえるとシリカ成分が無含浸
の場合におけるレベルと変らないようになつて、
そこで急激に酸化減量率が急増している。なおシ
リカ成分と比べてりん酸塩成分（Ｐ，Mg）は十
分内部まで浸透し、従つてこれについては限定を
加える必要のないことがわかる。 ここでシリカ成分の含浸深さを３mm以上に限定
したのは、ハースロールの表面加工および熱処理
炉での機械的損耗量を考慮すると、気孔率８％の
下限では少なくとも３mm以上必要なためである。 （実施例） 次に実施例にもとづいて、さらに詳しく説明す
る。 熱処理温度1000℃、雰囲気組成H260％、H240
％、露点15℃において、各種炭素材料からなるハ
ースロール（ロール径150mmφ）を500時間実用試
験した結果を表１に示す。
る熱処理炉のハースロールに関し、この明細書に
述べる技術内容は、H2およびN2を主成分とし微
量のH2Oを含む900℃以上、それもとくに970℃
をこえる場合が含まれるような高温酸化性雰囲気
が選択される焼鈍条件下でも好適に使用できるよ
うにした、黒鉛質炭素材料からなる熱処理炉のハ
ースロールに関連し、鋼板ストリツプの熱処理の
属している技術の分野に位置している。 （従来技術とその問題点） 熱処理炉のハースロール用炭素材料としては、
出願人がさきに特開昭57−137419号公報で開示し
ているように黒鉛化度0.6以上で気孔率５〜15％、
シヨア硬度50〜100の黒鉛質炭素材料の押出成形
体が適する。すなわち発明者らは同号公報に掲げ
られた炭素材料からなるハースロールをその実施
例につき、以下の条件 温度900〜950℃、雰囲気組成H260〜65％、
H240〜35％、そして露点０〜30℃ において電磁鋼板ストリツプの熱処理炉にて実用
試験を行つたところ、ハースロールの損耗量は極
めて少なく鋼板にピツクアツプを発生することな
く、熱処理炉ハースロールの使用寿命が延伸され
ることが再確認された。 しかしながら、熱処理温度がときに970℃を越
えるような上記雰囲気下の焼鈍条件なかでも高露
点下では、ハースロールの損耗量が増大すること
が同時に判明した。 発明者らは、この原因を詳細にわたつて調査し
た結果の１例を第１図で示したように、上記の炭
素材料は、鉄粉との接触下の焼鈍条件のもとで高
温になるほど顕著に酸化減量が増大し、その挙動
を詳しく吟味したところ、化学的な消耗によるも
のと判断された。 すなわち上記実用試験における異常損耗は、熱
処理炉では常に鋼板と接触していることからFe
の触媒作用によつてハースロール炭素材料の酸化
が促進されたものと考えられる。 （発明の目的） 上記のような問題点についての有利な解決を与
えて熱処理炉の雰囲気条件の如何にかかわらず、
充分に高い酸化消耗抵抗性および耐ピツクアツプ
性をもつハースロールを与えることがこの発明の
目的である。 （発明の構成） 発明者らは、熱処理用ハースロールについての
上掲特開昭57−137419号公報による先行開発成果
においてなお未解決であつた上記の欠点を補うた
めに、検討と実験をあまた重ねて、次のような改
質手段の適合を見い出したものである。 すなわち、かさ比重1.75〜2.0、気孔率８〜17
％、シヨア硬度70以上、黒鉛化度0.6以上で平均
粒子径100μｍ以下の黒鉛質炭素材料のプレス成
形体よりなり、りん酸塩とコロイド状シリカを配
合した含浸剤のシリカ成分が当該炭素材料の表面
から少なくとも３mmにわたり浸透した表面封口層
をそなえ、酸化消耗抵抗性および耐ピツクアツプ
性に優れる熱処理炉のハースロール。 まずこの発明において黒鉛炭素材料の物性を限
定する理由は、次のとおりである。 かさ比重1.75〜2.0としたのは、次にのべる気
孔率の適正範囲を実現するために必要である。 気孔率は、一般的に低気孔率の場合に含浸処理
が困難であり、とくに８％未満では封口処理のた
めの含浸剤組成中とくに重要な（後述）シリカ成
分につき表面から３mm以上の浸透深さが確保され
ず、また17％を越るような炭素材料にあつては含
浸剤の浸透深さは十分であつても炭素材料の組織
自体が荒すぎて鉄粉凝集粒子の炭素材料への植込
みを防止しきれず鋼板に対するピツクアツプが解
消されないため気孔率８〜17％を必要とするので
ある。 シヨアー硬度70以上を限定するのは、機械的強
度を確保するためで、これ以下の硬度の材料では
ストリツプの荷重とくにストリツプエツヂによる
食い込みによるロールの減耗が増し、含浸効果が
早く失なわれるためであり、黒鉛化度0.6以上を
限定するのは、高温下の酸化損耗の防止効果を適
切に実現するためである。 また平均粒子径は、上記の気孔率およびシヨア
硬度を満足させるため100μｍ以下が必要である。 このような黒鉛質炭素材料は、一般的には静水
圧プレス法などで製造される極めてち密なもので
押出し成形では得られない。 次に含浸剤は、りん酸塩とコロイド状シリカを
配合したものであることが必要でこのうちりん酸
塩については、アルミニウム塩、マグネシウム塩
カルシウム塩および亜鉛塩の中から選ばれる１種
又は２種以上の混合液を用いることができ、また
コロイド状シリカとしては、超微粒子のもの例え
ば粒子径７〜９ｍμ程度が好適である。 第２図に、かさ比重1.94、気孔率10％、シヨア
硬度100、黒鉛化度は0.7で平均粒子径20μｍの黒
鉛質炭素材料を用意し、これにりん酸マグネシウ
ムとコロイド状シリカ（スノーテツクスＳ：商品
名 日産化学製）の混合液を含浸処理した材料の
表面から深さ方向の１mmごとにEPMAによつて
含浸成分濃度勾配を調べ、これと対応した各層に
おける酸化減量との関係を示した。 第２図より明らかなごとく表面から約５mmに至
るまではシリカ成分（Si）の含浸が検出され、そ
れに対応して炭素材料の酸化減量も低いが、表面
からの深さが５mmをこえるとシリカ成分が無含浸
の場合におけるレベルと変らないようになつて、
そこで急激に酸化減量率が急増している。なおシ
リカ成分と比べてりん酸塩成分（Ｐ，Mg）は十
分内部まで浸透し、従つてこれについては限定を
加える必要のないことがわかる。 ここでシリカ成分の含浸深さを３mm以上に限定
したのは、ハースロールの表面加工および熱処理
炉での機械的損耗量を考慮すると、気孔率８％の
下限では少なくとも３mm以上必要なためである。 （実施例） 次に実施例にもとづいて、さらに詳しく説明す
る。 熱処理温度1000℃、雰囲気組成H260％、H240
％、露点15℃において、各種炭素材料からなるハ
ースロール（ロール径150mmφ）を500時間実用試
験した結果を表１に示す。
【表】
実施例１〜８においてはロールの損耗量が極め
て少なく、またロール面への鉄粉凝集粒子の植込
みも全く認められなかつた。 これに対して比較例１，２および５においては
ロール面への鉄粉凝集粒子の植込みこそ認められ
ないが、ロールの損耗量は著しい。 一方比較例３，４においては、ロールの損耗量
は少ないものの、鉄粉凝集粒子のロール面への植
込みは防止されなかつた。 （発明の効果） このようにこの発明の炭素材料は、すぐれた酸
化消耗抵抗性とロール面への鉄粉凝集粒子の植込
み防止を実現し、したがつて鋼板表面にピツクア
ツプなどのきずを発生させることなく熱処理ロー
ルとして有利に使用できることがわかる。
て少なく、またロール面への鉄粉凝集粒子の植込
みも全く認められなかつた。 これに対して比較例１，２および５においては
ロール面への鉄粉凝集粒子の植込みこそ認められ
ないが、ロールの損耗量は著しい。 一方比較例３，４においては、ロールの損耗量
は少ないものの、鉄粉凝集粒子のロール面への植
込みは防止されなかつた。 （発明の効果） このようにこの発明の炭素材料は、すぐれた酸
化消耗抵抗性とロール面への鉄粉凝集粒子の植込
み防止を実現し、したがつて鋼板表面にピツクア
ツプなどのきずを発生させることなく熱処理ロー
ルとして有利に使用できることがわかる。
第１図は、かさ比重1.87、気孔率10％、シヨア
硬度80、黒鉛化度0.85で平均粒子径50μｍの炭素
材料を湿H2中（dp.50℃）で焼鈍温度を変えたと
きの酸化減量の推移を示したグラフ、第２図はか
さ比重1.94、気孔率10％、シヨア硬度100、黒鉛
化度0.7で平均粒子径20μｍの炭素材料にりん酸マ
グネシウムとスノーテツクス−Ｓの混合液を含浸
処理した材料の表面から１mmごとにEPMAによ
つて含浸成分の濃度勾配とそれに対応した各層に
おける酸化減量との関係を示したグラフである。
硬度80、黒鉛化度0.85で平均粒子径50μｍの炭素
材料を湿H2中（dp.50℃）で焼鈍温度を変えたと
きの酸化減量の推移を示したグラフ、第２図はか
さ比重1.94、気孔率10％、シヨア硬度100、黒鉛
化度0.7で平均粒子径20μｍの炭素材料にりん酸マ
グネシウムとスノーテツクス−Ｓの混合液を含浸
処理した材料の表面から１mmごとにEPMAによ
つて含浸成分の濃度勾配とそれに対応した各層に
おける酸化減量との関係を示したグラフである。
Claims (1)
- １ H2およびN2を主成分とし微量のH2Oを含む
900℃以上の雰囲気ガスを用いる、熱処理炉のハ
ースロールであつて、かさ比重1.75〜2.0、気孔
率８〜17％、シヨア硬度70以上、黒鉛化度0.6以
上で平均粒子径100μｍ以下の黒鉛質炭素材料の
プレス成形体よりなり、りん酸塩とコロイド状シ
リカを配合した含浸剤のシリカ成分が当該炭素材
料の表面から少なくとも３mmにわたり浸透した表
面封口層をそなえ、酸化消耗抵抗性および耐ピツ
クアツプ性に優れる、熱処理炉のハースロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19914583A JPS6092427A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 酸化消耗抵抗性および耐ピツクアツプ性に優れる，熱処理炉のハ−スロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19914583A JPS6092427A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 酸化消耗抵抗性および耐ピツクアツプ性に優れる，熱処理炉のハ−スロ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6092427A JPS6092427A (ja) | 1985-05-24 |
| JPS636614B2 true JPS636614B2 (ja) | 1988-02-10 |
Family
ID=16402892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19914583A Granted JPS6092427A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 酸化消耗抵抗性および耐ピツクアツプ性に優れる，熱処理炉のハ−スロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6092427A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1056193C (zh) * | 1994-08-22 | 2000-09-06 | 山东省生建八三厂特种耐火材料厂 | 炉底辊石墨碳套及其浸渍处理方法和专用设备 |
| KR100419060B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2004-02-14 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 졸-겔법을 이용한 허스롤용 실리카질 슬리브의 제조방법 |
| KR100461738B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2004-12-13 | 주식회사 포스코 | 강판이송용 허스롤에 사용되는 실리카질 슬리브의 결정화 억제방법 |
| JP4779372B2 (ja) * | 2005-01-31 | 2011-09-28 | Ｊｆｅスチール株式会社 | カーボンロール、鋼板の製造装置および製造方法 |
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-
1983
- 1983-10-26 JP JP19914583A patent/JPS6092427A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6092427A (ja) | 1985-05-24 |
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