JPH0344367Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、連続鋳造機から熱間圧延工程まで鋳
片を直送し圧延する際に使用する鋳片搬送用のロ
ールに関する。

〔従来の技術〕

最近、連続鋳造工程から搬出された鋳片を、そ
のまま高温状態で熱間圧延工程に送り圧延する、
いわゆる直送圧延法が、連鋳後の鋳片が保有する
熱を熱間圧延に利用することから、省エネルギー
的な鋼材製造方法として注目を浴びている。

しかし、既存の製鉄所においては、連続鋳造工
程及び圧延工程をそれぞれ別の生産ラインと握把
して、設備の配置を行つている。このため、連続
鋳造工程から圧延工程までの距離が長いところが
多いため、鋳片がこの距離を搬送される間に温度
降下が生じることになる。この温度降下は鋳片の
幅方向に沿つて一様ではなく、特にエツヂ部にお
ける温度降下が大きなものとなる。このように偏
つた温度分布をもつ鋳片を熱間圧延するとき、必
要な温度が不足しているエツヂ部に割れ、圧延不
良等の問題が生じることになる。

そこで、連続鋳造工程から圧延工程までの搬送
の途中で、鋳片のエツヂ部を加熱する工程が必要
となる。このエツジ加熱工程は、通常、炉側壁に
多数本のバーナーを設置したトンネル型炉内を、
２〜5m／分程度の搬送速度で高温の鋳片を搬送
することにより行われる。このとき、鋳片を搬送
するロールにおいては、炉内雰囲気が1200〜1300
℃の高温になるため、内部水冷構造を採用してい
る。

しかし、この搬送ロールの水冷構造は、鋳片に
対しては抜熱をもたらす原因になる。特にスラブ
エツジは、該水冷ロールによる輻射冷却の影響を
大きく受け、バーナー加熱による昇温速度が制抑
される。これを補償するために、多量の燃料を消
費せざるを得ないという欠点があつた。また、こ
のようにエツジ部に向けて多量の燃料ガスを吹き
付けるとき、バーナーと鋳片のエツジ部との間で
過大な発熱が生じ、トンネル型炉の炉壁を構成す
る耐火物の高温劣化が著しくなる。更には、鋳片
の表面から剥離して炉床に堆積したスケールの溶
融を招来し、炉床耐火物のスケール侵食を助長す
ることにもなる。

このような鋳片のエツジ部の抜熱を抑えるため
に、小径とした両端部を断熱材で被覆した搬送ロ
ールが、特開昭58−157563号公報で提案されてい
る。このロールは、第５図に示すような構造をも
つている。すなわち、ロールの中央部ａは、鋳片
の中央部に接触して抜熱を行うために大径とされ
ている。他方、両端部ｂは、この中央部ａに比較
して小径に形成されており、そこにセラミツクス
等の断熱材ｃが被覆されている。この両端部ｂの
断熱材ｃにより、鋳片のエツジ部の保温が図ら
れ、温度降下が抑えられる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、このロールにおいては、断熱材ｃがロ
ール両端部ｂの表面に露呈しているので、両端部
ｂを小径としているものの、依然として鋳片がそ
の両端部ｂに衝突、摺擦することがある。そのた
め、搬送される鋳片によつて断熱材ｃがロール表
面から剥離され易い。また、鋳片による衝撃の
他、ロールに与えられる機械的振動等によつて
も、断熱材ｃの剥離・脱落が行われる。その結
果、ロール寿命が劣化する。

そこで、本考案は、このような問題点に鑑み、
従来になくロール端部の断熱性を向上させると共
に、耐熱スリーブ層の保護を図ることにより、鋳
片のエツジ部を保温する作用を長期間にわたつて
維持することができる直送圧延用の鋳片搬送ロー
ルを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の鋳片搬送ロールは、その目的を達成す
るため、内部に水冷構造を有し、ロール中央部に
比較して小径に成形され、且つロール中央部から
両端部の間に傾斜面を設けたロール両端部に断熱
層を介して耐熱鋼製スリーブが嵌挿されているこ
とを特徴とする。

前記の耐熱性スリーブは、断熱層としての空隙
を介してロールの両端部に嵌挿することもでき
る。また、ロール中央部に、複数の溝がロール周
方向に設けられていても良い。

〔作用〕

本考案の鋳片搬送ロールにおいて、水冷構造に
接する中央部は、被搬送材料である鋳片に接触す
るように外表面に露呈している。このため、鋳片
が保有する熱はロールの中央部を介して内部の水
冷構造に伝わり、鋳片の中央部の冷却が促進され
る。そのため、熱間圧延時に疵発生の原因となる
スケールが鋳片表面に生成することを抑制するこ
とができる。

他方、鋳片搬送ロールの両端部は、断熱層及び
耐熱性スリーブで覆われている。すなわち、この
端部においては、冷却水路、ロール本体、断熱層
及び耐熱性スリーブの四層構造になつている。こ
のように、断熱層の周囲に耐熱性スリーブが配置
されているため、熱歪み、鋳片の直接的な衝撃、
その他の機械的振動等を断熱層が吸収・緩衝する
ので、耐熱スリーブを保護することができる。な
お、断熱層に使用される断熱材としては、セラミ
ツクスフアイバー、スラグウール、多孔質セラミ
ツクス等がある。また、ロール本体と耐熱性スリ
ーブとの間の空隙を、断熱層として利用すること
も可能である。他方、耐熱性スリーブとして耐熱
鋼を使用する。

第１図は、これら各層が抜熱効果に与える影響
を示す。

図中、T_iはロール本体の内側表面の温度を示
し、T_Rはロール本体の外側表面の温度を示し、
T_Sは炭化けい素製の耐熱性スリーブの外側表面
の温度を示す。これらの各温度は左側の縦軸で表
示されている。該多層構造の如何に応じた抜熱量
の変化は、＝線で示されており、その値は右側の
縦軸で読み取られる。また、横軸は、ロール本体
の半径R₂及び断熱材層の外半径R₃を示す。なお
R₁は冷却水路の半径である。

断熱材層の厚さは、断熱材層の外半径R₃とロ
ール本体の半径R₂との差で表される。第１図か
ら明らかなように、断熱材層の厚さが10mm以上あ
れば充分な断熱効果が得られる。

なお、耐熱性スリーブ単独を搬送ロールに嵌挿
したのでは、断熱効果が小さい。たとえば、炭化
けい素の熱伝導率は、14Kcal／ｍ／ｈ℃と大き
く、第１図におけるベースとR₁−R₂＝１mmとの
対比で明らかなように、初期の断熱効果が得られ
ないことが判る。

このように、断熱材層の上に耐熱性スリーブを
嵌挿することにより、相乗的に優れた断熱性が得
られると共に、該耐熱性スリーブとロール本体の
熱歪み及び搬送時の衝撃を緩衝して、ロールの長
寿命化が図られる。したがつて、鋳片端部の温度
降下を充分に抑えつつ中央部を適宜冷却しなが
ら、連続鋳造機から熱間圧延機まで鋳片を長期間
にわたつて搬送することが可能となる。

〔実施例〕

第２図ａ及びｂは、本考案実施例の鋳片搬送ロ
ールのロール軸と直角な方向からの断面図であ
る。

同図ａの例では、軸心に冷却水路１をもつロー
ル本体２の軸方向両端部が、断熱材３で被覆され
ている。そして、この断熱材３に耐熱性スリーブ
４が嵌挿されている。

同図ｂの例では、耐熱性スリーブ４をロール本
体２に遊嵌し、両者の間に空隙５を設けている。
この空隙５は熱低抗体として優れた性質を発揮す
るものであるから、これを断熱層として利用して
いる。

第３図は、雰囲気温度の変動を考慮して、耐熱
性スリーブ４が一定の圧力でロール本体２に押圧
されるように設計した例である。すなわち、ロー
ル本体２の中央部から両端部に至る個所に設けら
れた段部６に傾斜面を設け、該傾斜面に沿うよう
に端面を加工した耐熱性スリーブ４をロール本体
２の小径両端部に嵌挿している。そして、耐熱性
スリーブ４の外方端部を押えリング７で押さえて
いる。

雰囲気温度が上昇すると、耐熱性スリーブ４及
びロール本体２が熱膨張する。しかし、耐熱性ス
リーブ４の外側方向への移動は押えリング７によ
り規制されている。そこで、該耐熱性スリーブ４
の膨張代を段部６の傾斜面に逃がし、これにより
圧縮応力に起因する割れ、変形等が耐熱性スリー
ブ４に生じることを防いでいる。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案の鋳片搬送ロー
ルにおいては、断熱層を介して耐熱性スリーブが
ロール本体に嵌挿されている。このため、断熱材
が保護され、鋳片のエツジ部が温度降下すること
を押さえる断熱材の機能を長期間にわたつて維持
することが可能となる。また、耐熱性スリーブの
嵌挿により、比較的厚く断熱材をロール本体に被
覆することができるので、保温効果が一層向上す
る。このように、中央部の抜熱作用及び両端部の
断熱作用を備えた搬送ロールを使用するとき、連
続鋳造機から熱間圧延機まで鋳片を搬送する過程
で鋳片のエツジ部の冷却が押さえられるので、直
送圧延を効果的に行うことが可能となる。更に、
本考案の鋳片搬送ロールは、耐熱性スリーブ及び
ロール本体の熱歪み、衝撃等を緩衝・吸収するこ
とができるので、一層向上した長寿命を保つこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の搬送ロールにおける多層構造
の抜熱効果を示し、第２図および第３図は本考案
の実施例を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に水冷構造を有し、ロール中央部に比較し
   て小径に成形され、且つロール中央部から両端部
   の間に傾斜面を設けたロール両端部に断熱層を介
   して耐熱鋼製スリーブが嵌挿されていることを特
   徴とする直送圧延用の鋳片搬送ロール。