JPH11302723A - Skid supporting beam and its production - Google Patents
Skid supporting beam and its productionInfo
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- JPH11302723A JPH11302723A JP11336398A JP11336398A JPH11302723A JP H11302723 A JPH11302723 A JP H11302723A JP 11336398 A JP11336398 A JP 11336398A JP 11336398 A JP11336398 A JP 11336398A JP H11302723 A JPH11302723 A JP H11302723A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料の熱間圧
延のための加熱炉内における耐火物でライニングしたス
キッド支持ビーム及びその製造方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refractory-lined skid support beam in a heating furnace for hot rolling of a metal material, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鋼材を代表とする金属材料の熱間圧延の
ための加熱炉においては、材料自走式のウォーキングビ
ーム式加熱炉が主流である。ウォーキングビーム式加熱
炉においては、材料は、内部を水冷したスキッド支持ビ
ームに設置したスキッドボタンによって支持される。ス
キッド支持ビームは、図６に示すように内部を冷却水が
流れる鋼管であり、スキッド支持ビームの外層はスキッ
ド支持ビーム保護のため耐火物で被覆されている。ま
た、この耐火物被覆層のスキッド支持ビームからの剥離
を防止するため、スキッド支持ビームの全周に多数のア
ンカーあるいはスタッドを溶接して配置している。耐火
物被覆層はこのアンカーあるいはスタッド（以後「アン
カー等」という）を介してスキッド支持ビームと構造的
に一体化しており、非常に剛性の高い構造を実現してい
る。2. Description of the Related Art In a heating furnace for hot rolling of a metal material represented by a steel material, a walking beam heating furnace of a material self-propelled type is mainly used. In a walking beam furnace, the material is supported by a skid button mounted on a water-cooled skid support beam. The skid support beam is a steel pipe through which cooling water flows as shown in FIG. 6, and the outer layer of the skid support beam is coated with a refractory to protect the skid support beam. Also, in order to prevent the refractory coating layer from peeling off from the skid support beam, a large number of anchors or studs are arranged by welding around the entire circumference of the skid support beam. The refractory coating layer is structurally integrated with the skid support beam via the anchor or stud (hereinafter referred to as “anchor etc.”), thereby realizing a very rigid structure.
【０００３】被加熱金属材料表面のうち、加熱炉内にお
いてスキッド支持ビームに近接して対向する部分につい
ては、該部分がスキッドボタンと接触することにより、
あるいはスキッド支持ビームの耐火物被覆層表面の低温
部分に輻射によって熱が奪われることにより、金属材料
の該部分の温度が低下すると、被加熱金属材料に局部的
な低温部が発生することとなる。このような温度むらが
生じた金属材料を圧延すると、温度差による変形抵抗の
差により製品の板厚に差が生じるという品質上の問題が
発生する。このような品質上の問題を「スキッドマー
ク」と呼んでいる。[0003] A portion of the surface of the metal material to be heated which is opposed to the skid support beam in the heating furnace is brought into contact with the skid button.
Alternatively, when low-temperature portions of the refractory coating layer surface of the skid support beam are deprived of heat by radiation and the temperature of the metal material decreases, a local low-temperature portion is generated in the metal material to be heated. . When a metal material having such temperature unevenness is rolled, a quality problem arises in that a difference in deformation resistance due to a temperature difference causes a difference in a sheet thickness of a product. Such quality problems are called "skid marks".
【０００４】このようなスキッドマークの問題を解決す
るため、耐火物よりも熱伝導率の低い断熱材をスキッド
支持ビームに巻きつけ、その上で耐火物被覆層を形成す
ることによって、金属材料からスキッド支持ビームへの
熱損失を低減する対策が取られている。[0004] In order to solve such a problem of the skid mark, a heat insulating material having a lower thermal conductivity than a refractory is wound around the skid support beam, and a refractory coating layer is formed thereon. Measures have been taken to reduce heat loss to the skid support beam.
【０００５】また、スキッドボタンの高さを高くするこ
とによって、金属材料からスキッド支持ビームへの熱損
失を低減する対策が取られている。しかし、スキッドボ
タンを高くすると、スキッドボタンの温度がより高くな
るためスキッドボタンの劣化の進行がはやくなる。特開
平７−１１３２４号公報においては、スキッドボタンを
断熱材で被覆することによってスキッドボタンの劣化を
防止する技術が開示されている。Also, measures have been taken to increase the height of the skid button to reduce the heat loss from the metal material to the skid support beam. However, when the skid button is raised, the temperature of the skid button becomes higher, so that the deterioration of the skid button is accelerated. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-11324 discloses a technique for preventing the deterioration of the skid button by covering the skid button with a heat insulating material.
【０００６】加熱炉内の入り口から出口までの間で、被
加熱金属材料の同一の箇所がスキッドボタンと接触しな
いようにスキッドのシフトを行い、スキッドマークの発
生を防止する方法が特開昭５７−１４９４１５号公報に
開示されている。A method of shifting the skid from the entrance to the exit in the heating furnace so that the same portion of the metal material to be heated does not come into contact with the skid button to prevent the occurrence of skid marks is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 57 (1987). No. 149415.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】アンカー等は通常は鋼
製であって熱伝導率が高く、その根元は水冷のスキッド
支持ビームに溶接され、先端は耐火物被覆層の表面近く
に位置する。そのため、たとえ耐火物被覆層自身の熱伝
導率は低くても、耐火物被覆層の高温に熱せられた表層
部の熱は、アンカー等を通して水冷スキッド支持ビーム
に抜熱される。このため、耐火物被覆層のアンカー等の
近傍の表面部がアンカー等を通して冷却され、温度が低
下する。Anchors and the like are usually made of steel and have a high thermal conductivity. The root is welded to a water-cooled skid support beam, and the tip is located near the surface of the refractory coating layer. Therefore, even if the thermal conductivity of the refractory coating layer itself is low, the heat of the surface layer heated to a high temperature of the refractory coating layer is released to the water-cooled skid support beam through an anchor or the like. Therefore, the surface of the refractory coating layer in the vicinity of the anchor or the like is cooled through the anchor or the like, and the temperature decreases.
【０００８】同様に、耐火物被覆層とスキッド支持ビー
ムとの間に断熱性の良好な断熱層を形成しても、アンカ
ー等はスキッド支持ビームに溶接されているため、アン
カー等を経由する伝熱経路を遮断することができないの
で、結局は断熱効果を高めることができない。Similarly, even if a heat insulating layer having good heat insulating properties is formed between the refractory coating layer and the skid support beam, since the anchor and the like are welded to the skid support beam, the transmission through the anchor and the like is performed. Since the heat path cannot be cut off, the heat insulation effect cannot be enhanced after all.
【０００９】このため、スキッド支持ビームの表層耐火
物被覆層の温度低下部が金属材料からの輻射熱の受熱面
になり、被加熱金属材料に局部的な低温部が発生するこ
ととなり、スキッドボタンを高くしたり被覆耐火物とス
キッド支持ビームとの間に断熱性の高い断熱層を形成し
てもスキッドマークを十分に解消することができない。
特に、加熱炉出口における被加熱金属材料の温度が低い
低温加熱を採用する場合にスキッドマークの問題が顕著
になる。また、スキッド支持ビームの冷却水を通じて失
われる熱損失は加熱炉での熱損失のおよそ１５％を占め
ており、省エネルギーの観点からも問題を有する。For this reason, the temperature-reduced portion of the surface refractory coating layer of the skid support beam becomes a heat receiving surface of radiant heat from the metal material, and a local low-temperature portion is generated in the metal material to be heated. Even if the height is increased or a heat insulating layer having high heat insulating property is formed between the coated refractory and the skid support beam, the skid mark cannot be sufficiently eliminated.
In particular, when employing low-temperature heating in which the temperature of the metal material to be heated at the heating furnace outlet is low, the problem of skid marks becomes significant. Moreover, the heat loss lost through the cooling water of the skid support beam accounts for about 15% of the heat loss in the heating furnace, which is problematic from the viewpoint of energy saving.
【００１０】アンカー等を設置しないで耐火物被覆層を
形成する方法として、耐火キャスタブル中にステンレス
等のファイバーを混入した上で耐火物ライニングを行
い、その外側にセラミックファイバーを接着剤を介して
耐火物被覆層の外側に巻き付ける方法が特開昭５８−１
４１３２１号公報に開示されている。アンカー等を設置
しないので断熱特性を改善することができるが、耐火キ
ャスタブル中のファイバーのみでは十分な剛性と耐久性
を得ることができず、耐火物の割れ等で耐火物が脱落す
ることによりスキッド支持ビームが高温雰囲気にむき出
しになるという問題があった。As a method of forming a refractory coating layer without installing an anchor or the like, a refractory lining is performed after mixing fibers such as stainless steel into a refractory castable, and ceramic fibers are bonded to the outside of the refractory lining via an adhesive. Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1 discloses a method of wrapping around an object coating layer.
No. 41321. Since no anchors are installed, the insulation properties can be improved, but the fiber in the refractory castable alone cannot provide sufficient rigidity and durability, and the refractory falls off due to cracking of the refractory, etc. There is a problem that the support beam is exposed to a high-temperature atmosphere.
【００１１】本発明は、スキッド支持ビームの耐火物被
覆層を通して被加熱金属材料から奪われる熱損失を低減
し、スキッドマークの問題を解決し、加熱炉の熱損失を
低減するスキッド支持ビームを提供することを目的とす
る。The present invention provides a skid support beam that reduces heat loss deprived of the metal material to be heated through the refractory coating of the skid support beam, solves the problem of skid marks, and reduces heat loss in the furnace. The purpose is to do.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨とす
るところは以下の通りである。 （１）耐火物で被覆されたスキッド支持ビームの表面に
セラミックファイバー層を被覆してなることを特徴とす
るスキッド支持ビーム。 （２）セラミックファイバー層は、ＴｉＯ2 、Ｚｒ
Ｏ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種又は２種以上を合計で５％以上
含有することを特徴とする請求項１に記載のスキッド支
持ビーム。 （３）セラミックファイバー層の上面に、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＭｇＯ、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種又は２種以上を合
計で７０％以上含有する酸化物層を被覆してなることを
特徴とする請求項１又は２に記載のスキッド支持ビー
ム。 （４）耐火物被覆層とセラミックファイバー層との間に
ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種又は２種以上を
合計で５０％以上含有する反射層を形成してなることを
特徴とする請求項１乃至３に記載のスキッド支持ビー
ム。 （５）耐火物で被覆されたスキッド支持ビームの表面に
ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種又は２種以上を
合計で５０％以上含有する反射層を被覆してなることを
特徴とするスキッド支持ビーム。 （６）セラミックファイバー層は、ファイバー吹付け法
によって形成することを特徴とする請求項１乃至４に記
載のスキッド支持ビームの製造方法。That is, the gist of the present invention is as follows. (1) A skid support beam comprising a ceramic fiber layer coated on the surface of a refractory-coated skid support beam. (2) The ceramic fiber layer is made of TiO 2 , Zr
O 2, Cr 2 O 3 in skid support beam according to claim 1, characterized in that it contains at least 5% of one or more in total. (3) Al 2 O 3 ,
The skid support beam according to claim 1, wherein an oxide layer containing one or more of MgO, ZrO 2 , and Cr 2 O 3 in a total amount of 70% or more is coated. (4), characterized in that by forming a TiO 2, ZrO 2, 1 kind or reflective layer containing 50% or more two or more in total of Cr 2 O 3 between the refractory coating layer and ceramic fiber layer The skid support beam according to any one of claims 1 to 3, wherein (5) characterized by being coated with a reflective layer containing TiO 2, ZrO 2, Cr 2 O 3 1 kind or more than 50% 2 or more of the total of the surface of the coated skid support beam with refractory And the skid support beam. (6) The method for manufacturing a skid support beam according to any one of claims 1 to 4, wherein the ceramic fiber layer is formed by a fiber spraying method.
【００１３】セラミックファイバーで形成した層は熱伝
導率が低いため、上記（１）のように耐火物被覆層の表
面をセラミックファイバー層によって被覆することによ
り、表面受熱層から水冷スキッド支持ビームへの熱伝達
を該セラミックファイバー層によって遮断することがで
きる。このため、たとえ耐火物層中にアンカー等の熱伝
導の良好な部位が存在しても、スキッド支持ビーム全体
の断熱特性を確実に改善することが可能になった。Since the layer made of ceramic fiber has a low thermal conductivity, the surface of the refractory coating layer is coated with the ceramic fiber layer as described in (1) above, so that the surface heat receiving layer can be transferred to the water-cooled skid support beam. Heat transfer can be blocked by the ceramic fiber layer. For this reason, even if a portion having good heat conduction such as an anchor is present in the refractory layer, it is possible to surely improve the heat insulating properties of the entire skid support beam.
【００１４】セラミックファイバー層は、熱伝導率は低
いものの輻射熱をある程度透過する性質を有する。一
方、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 は赤外線や電磁波
を反射する機能を有する。従って、上記（２）のように
前記セラミックファイバー層中にこれら物質の１種又は
２種以上を合計で５％以上含有することにより、セラミ
ックファイバー層は熱伝導による熱損失を遮断すると同
時に、加熱炉内の被加熱金属材料からセラミックファイ
バー層を透過して耐火物被覆層表面へ到達する輻射熱の
入熱を減らすことが可能となり、被加熱金属材料からス
キッド支持ビームへの熱損失を一層低減することができ
る。Although the ceramic fiber layer has a low thermal conductivity, it has a property of transmitting radiant heat to some extent. On the other hand, TiO 2 , ZrO 2 , and Cr 2 O 3 have a function of reflecting infrared rays and electromagnetic waves. Therefore, as described in (2) above, by including one or more of these substances in the ceramic fiber layer in a total of 5% or more, the ceramic fiber layer blocks heat loss due to heat conduction, It becomes possible to reduce the heat input of the radiant heat that reaches the surface of the refractory coating layer through the ceramic fiber layer from the metal material to be heated in the furnace, and further reduces the heat loss from the metal material to the skid support beam. be able to.
【００１５】セラミックファイバー層は断熱特性は上記
のように優れている。しかし、加熱炉内で高温の被加熱
金属材料の表面にスケール（酸化被膜）が成長し、この
スケールが剥離して落下し、スキッド支持ビーム表面の
セラミックファイバー層に付着すると、セラミックファ
イバー層はこの付着スケールによって損傷を受ける。上
記（３）においては、セラミックファイバー層の上面に
被覆したＡｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の
１種又は２種以上を合計で７０％以上含有する酸化物層
が耐スケール性を有し、これによってセラミックファイ
バー層の加熱炉内における耐久性を向上することができ
る。The ceramic fiber layer has excellent heat insulating properties as described above. However, when a scale (oxide film) grows on the surface of the high-temperature metal material to be heated in the heating furnace, the scale peels off, falls, and adheres to the ceramic fiber layer on the surface of the skid support beam. Damaged by adherent scale. In the above (3), the oxide layer containing one or more of Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , and Cr 2 O 3 coated on the upper surface of the ceramic fiber layer in a total amount of 70% or more is scale-resistant. And the durability of the ceramic fiber layer in the heating furnace can be improved.
【００１６】ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種又
は２種以上を合計で５０％以上含有する層は、それ自体
で赤外線及び電磁波を反射する能力が極めて高い反射層
を構成する。従って、上記（１）〜（３）において、上
記（４）のように耐火物被覆層とセラミックファイバー
層との間に前記反射層を形成すると、セラミックファイ
バー層を透過して直接耐火物被覆層に輻射熱伝達で伝達
される熱が該反射層で反射されるため、スキッド支持ビ
ーム全体の断熱特性を更に向上することができる。A layer containing one or more of TiO 2 , ZrO 2 , and Cr 2 O 3 in a total amount of 50% or more constitutes a reflection layer having an extremely high ability to reflect infrared rays and electromagnetic waves by itself. Therefore, in the above (1) to (3), when the reflective layer is formed between the refractory coating layer and the ceramic fiber layer as in the above (4), the refractory coating layer is directly transmitted through the ceramic fiber layer. Since the heat transmitted by the radiant heat transfer is reflected by the reflective layer, the heat insulating properties of the entire skid support beam can be further improved.
【００１７】上記反射層は、上記（５）のように従来の
耐火物で被覆されたスキッド支持ビームの耐火物被覆層
の表面に直接被覆して形成することもできる。セラミッ
クファイバー層による熱伝導率の低い層は存在しない
が、表面反射層によって輻射熱伝達を低減することのみ
によってもスキッド支持ビーム全体の熱損失を低減する
ことができるからである。The reflective layer can also be formed by directly coating the surface of the refractory coating layer of the conventional skid support beam coated with the refractory as described in (5) above. Although there is no layer having low thermal conductivity due to the ceramic fiber layer, the heat loss of the entire skid support beam can be reduced only by reducing the radiant heat transfer by the surface reflection layer.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】本発明の加熱炉スキッド支持ビー
ム１及び外周部の耐火物被覆層３の形状は、従来と同様
の構造を採用することができる。従来のスキッド支持ビ
ームを図６に示す。鉄鋼の熱間圧延に用いる加熱炉の場
合、スキッド支持ビームは耐熱鋼などの耐熱性金属等の
パイプ材が用いられる。パイプの内部に冷却水を流すこ
とによってスキッド支持ビームを冷却する。スキッド支
持ビームにはアンカー等が溶接され、その上でスキッド
支持ビームに直接不定形耐火物を流し込むことによって
耐火物被覆層を施工することができる。更に、図１〜６
に示すように、スキッド支持ビーム１に断熱材を巻き付
けて断熱層５を形成し、その後耐火物被覆層３を施工す
ることも可能である。耐火物被覆層３に用いる不定形耐
火物としては、一般的なＡｌ2 Ｏ3 系のキャスタブルあ
るいはスタンプ材を用いることができる。また、スキッ
ド支持ビームに巻き付ける断熱層５用の断熱材として
は、セラミックファイバーフェルト等を用いることがで
きる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The shapes of the heating furnace skid support beam 1 and the refractory coating layer 3 on the outer peripheral portion of the present invention can be the same as those of the prior art. FIG. 6 shows a conventional skid support beam. In the case of a heating furnace used for hot rolling of steel, a pipe material such as a heat-resistant metal such as heat-resistant steel is used for the skid support beam. Cooling the skid support beam by flowing cooling water inside the pipe. An anchor or the like is welded to the skid support beam, and the refractory coating layer can be applied by directly pouring an amorphous refractory into the skid support beam. Further, FIGS.
As shown in (1), it is also possible to form a heat insulating layer 5 by winding a heat insulating material around the skid support beam 1, and then apply the refractory coating layer 3. As the amorphous refractory used for the refractory coating layer 3, a general Al 2 O 3 castable or stamp material can be used. In addition, as a heat insulating material for the heat insulating layer 5 wound around the skid support beam, ceramic fiber felt or the like can be used.
【００１９】本発明（１）においては、図１に示すよう
に、上記耐火物被覆層３の表面にセラミックファイバー
層６を被覆する。セラミックファイバーとしては、Ａｌ
2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 質ファイバーあるいはＡｌ2 Ｏ3 質フ
ァイバーを用いることができる。熱伝導率は０．２〜
０．４ｗ／ｍ・Ｋである。セラミックファイバー層の厚
みは３０〜１００ｍｍが好適である。下限を３０ｍｍと
するのは、施工上から３０ｍｍの厚さであれば安定した
施工体が得られるからであり、上限を１００ｍｍとする
のは、剥離等の問題が回避できるからである。In the present invention (1), as shown in FIG. 1, the surface of the refractory coating layer 3 is coated with a ceramic fiber layer 6. Al as ceramic fiber
2 O 3 —SiO 2 quality fiber or Al 2 O 3 quality fiber can be used. Thermal conductivity 0.2 ~
0.4 w / m · K. The thickness of the ceramic fiber layer is preferably 30 to 100 mm. The reason why the lower limit is set to 30 mm is that a stable construction body can be obtained if the thickness is 30 mm from the viewpoint of construction, and the reason why the upper limit is set to 100 mm is that problems such as peeling can be avoided.
【００２０】セラミックファイバー層６の施工方法とし
ては、本発明（６）のようにファイバー吹付け法によっ
て形成することが好ましい。ファイバー吹付けは、具体
的には、解砕したセラミックファイバーと液状のバイン
ダーを専用の吹付け機にて混合し、通常の吹付け施工と
同様に施工する。As a method of applying the ceramic fiber layer 6, it is preferable to form the ceramic fiber layer 6 by a fiber spraying method as in the present invention (6). Specifically, the fiber spraying is performed by mixing the crushed ceramic fiber and the liquid binder with a special spraying machine, and performing the same as the normal spraying.
【００２１】本発明（２）においては、セラミックファ
イバー層７中にＴｉＯ2 、ＺｒＯ2、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種
又は２種以上を合計で５％以上含有する（図２）。セラ
ミックファイバー層は、熱伝導率は低いものの、輻射熱
はある程度このセラミックファイバー層を透過してしま
うという性質を有する。セラミックファイバー層中に上
記物質を含有すると、これら物質は赤外線や電磁波を反
射する性質を有するので、セラミックファイバー層７を
透過しようとした輻射熱が反射され、セラミックファイ
バー層７の内側にある耐火物被覆層３に到達する輻射熱
を減少することができる。In the present invention (2), one or more of TiO 2 , ZrO 2 and Cr 2 O 3 are contained in the ceramic fiber layer 7 in a total of 5% or more (FIG. 2). Although the ceramic fiber layer has a low thermal conductivity, it has a property that radiant heat is transmitted through the ceramic fiber layer to some extent. When the above-mentioned substances are contained in the ceramic fiber layer, since these substances have a property of reflecting infrared rays and electromagnetic waves, the radiant heat transmitted through the ceramic fiber layer 7 is reflected, and the refractory coating inside the ceramic fiber layer 7 is reflected. The radiant heat reaching the layer 3 can be reduced.
【００２２】ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 は、粒子
としてセラミックファイバー層７中に含有させることが
好ましい。含有量を５％以上としたのは、５％未満では
その効果がほとんど確認されず、また、含有量は２０〜
５０％とすることが好ましい。この値を超えるとファイ
バー層にセラミックス粒子が多く、施工体が均質になら
ないからである。粒子径は４９μｍ以下の細かい粒子が
好ましい。これにより、ファイバー吹付け法で施工する
に際しても、施工ファイバー中にこれら粒子を含有させ
ておくことで施工が可能であり、セラミックファイバー
層中に粒子を止めることができる。It is preferable that TiO 2 , ZrO 2 , and Cr 2 O 3 be contained in the ceramic fiber layer 7 as particles. When the content is set to 5% or more, the effect is hardly confirmed when the content is less than 5%, and the content is 20 to
It is preferably set to 50%. If the value exceeds this value, the fiber layer contains a large amount of ceramic particles, and the construction is not homogeneous. Fine particles having a particle size of 49 μm or less are preferred. Accordingly, even when the fiber is sprayed, the particles can be included in the fiber to be processed, and the particle can be stopped in the ceramic fiber layer.
【００２３】セラミックファイバー層は、それ自体は被
加熱金属材料の表面から落下したスケールが付着・反応
すると損耗の進行が速いという課題を有する。図３に示
す本発明（３）のようにセラミックファイバー層の上面
にＡｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種又
は２種以上を合計で７０％以上含有する酸化物層８を被
覆することにより、耐スケール性を向上させることがで
きる。上記に列記した酸化物を合計で７０％以上含有す
る酸化物層８は、ＦｅＯを中心とするスケールが付着し
て融点が低下しても、低下した融点は通常の加熱炉炉内
温度よりも高いので溶融損耗することがない。該酸化物
層８の厚みは、５〜１０ｍｍが好適である。左記下限未
満の厚みでは、酸化物層８の強度が十分ではなく、施工
後の時間経過とともに酸化物層８が剥離して損耗が進行
する。また、左記上限を超える厚みでは、酸化物層８の
重量のために酸化物層の下にあるセラミックファイバー
層６、７が圧縮されてセラミックファイバー層の断熱特
性が損なわれるとともに、その重量をセラミックファイ
バー層が支えきれず、剥落するという問題が発生する。The ceramic fiber layer itself has a problem in that the scale that is dropped from the surface of the metal material to be heated adheres and reacts, causing rapid progress of wear. An oxide layer containing at least 70% in total of one or more of Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , Cr 2 O 3 on the upper surface of the ceramic fiber layer as in the present invention (3) shown in FIG. By coating No. 8, scale resistance can be improved. The oxide layer 8 containing the above-listed oxides in a total amount of 70% or more has a reduced melting point even when a scale centered on FeO is attached and the lowered melting point is lower than a normal furnace temperature. Since it is high, there is no melting wear. The thickness of the oxide layer 8 is preferably 5 to 10 mm. If the thickness is less than the lower limit shown on the left, the strength of the oxide layer 8 is not sufficient, and the oxide layer 8 peels off with the elapse of time after the application and wear proceeds. If the thickness exceeds the upper limit on the left, the ceramic fiber layers 6 and 7 below the oxide layer are compressed due to the weight of the oxide layer 8, thereby deteriorating the heat insulating properties of the ceramic fiber layer. There is a problem that the fiber layer cannot be supported and peels off.
【００２４】上記酸化物層８を構成する酸化物のうち、
ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 は前述のように輻射熱を反射する
効果を有する。従って、これら酸化物を含有する場合
は、酸化物層８は耐スケール層としての効果とともに輻
射熱の反射層としての効果も有する。Of the oxides constituting the oxide layer 8,
ZrO 2 and Cr 2 O 3 have the effect of reflecting radiant heat as described above. Therefore, when these oxides are contained, the oxide layer 8 has an effect as a radiant heat reflection layer as well as an effect as a scale resistant layer.
【００２５】前述のように、セラミックファイバー層は
熱伝導率は低いものの輻射熱を透過する性質を持ってい
るため、この輻射熱を反射しないと総合的断熱特性を十
分に得ることができない。本発明（４）は、図４に示す
ように、耐火物被覆層３とセラミックファイバー層６、
７との間にＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種又は
２種以上を合計で５０％以上含有する反射層９を形成す
ることにより、セラミックファイバー層を透過して耐火
物被覆層３の表面に到達した輻射熱を有効に反射し、総
合的断熱特性を向上することができる。本発明（４）
は、発明（２）のようにセラミックファイバー層７中に
輻射熱を反射する粒子を含有させる発明とともに実施す
ることにより、効果を増大することができる。As described above, the ceramic fiber layer has a low thermal conductivity, but has a property of transmitting radiant heat. Therefore, unless the radiant heat is reflected, it is impossible to obtain a sufficient heat insulating property. In the present invention (4), as shown in FIG. 4, the refractory coating layer 3 and the ceramic fiber layer 6,
By forming a reflective layer 9 containing at least 50% in total of one or more of TiO 2 , ZrO 2 , and Cr 2 O 3 between the refractory coating layer and the ceramic fiber layer Radiation heat that has reached the surface of No. 3 can be effectively reflected, and the overall heat insulating properties can be improved. The present invention (4)
The effect can be increased by implementing the invention together with the invention in which particles reflecting radiant heat are contained in the ceramic fiber layer 7 as in the invention (2).
【００２６】ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の含有量
を５０％以上とするのは、左記下限未満ではその効果が
顕著でないからである。これら酸化物にバインダーとし
てシリカゾルあるいはアルミナゾルを加え、耐火物被覆
層３の表面に反射層９を形成する。またこれら酸化物の
含有量は、７０％以上であればバインダーを除く残りす
べてがこれらの酸化物であってもよい。The content of TiO 2 , ZrO 2 , and Cr 2 O 3 is set to 50% or more because the effect is not remarkable below the lower limit. Silica sol or alumina sol is added to these oxides as a binder to form a reflective layer 9 on the surface of the refractory coating layer 3. If the content of these oxides is 70% or more, all of them except for the binder may be these oxides.
【００２７】反射層９の厚みは５〜１０ｍｍが好適であ
る。５ｍｍ未満では施工体を安定して施工できず、１０
ｍｍを超えると施工体の強度が十分でなく剥離する傾向
にある。The thickness of the reflection layer 9 is preferably 5 to 10 mm. If it is less than 5 mm, the construction body cannot be stably constructed,
If it exceeds mm, the strength of the construction body is not sufficient, and it tends to peel.
【００２８】上記反射層９は、セラミックファイバー層
を構成せず、図５に示す本発明（５）のように耐火物被
覆層３の上に最表面層として反射層９を形成することも
できる。反射層９の成分組成、厚み等の好ましい実施の
形態は、上記本発明（４）と同様である。The reflection layer 9 does not constitute a ceramic fiber layer, but can be formed as a top layer on the refractory coating layer 3 as in the present invention (5) shown in FIG. . Preferred embodiments such as the component composition and thickness of the reflective layer 9 are the same as those of the present invention (4).
【００２９】[0029]
【実施例】本発明の効果を確認するため、本発明及び比
較例の耐火物ライニングを施したスキッド支持ビームを
構成し、これを高温ガス炉に挿入して表面温度を測定し
た。なお、ガス炉の雰囲気温度は１３５０℃とした。ま
た、耐スケール性の評価としては、表面に酸化鉄を置
き、雰囲気温度１３５０℃の炉内で表面層とスケールを
反応させ、冷却後の試料表面状態を調査した。EXAMPLES In order to confirm the effects of the present invention, a skid support beam provided with a refractory lining of the present invention and a comparative example was constructed, inserted into a high-temperature gas furnace, and the surface temperature was measured. The atmosphere temperature of the gas furnace was 1350 ° C. For the evaluation of scale resistance, iron oxide was placed on the surface, the surface layer and the scale were reacted in a furnace at an atmospheric temperature of 1350 ° C., and the sample surface state after cooling was examined.
【００３０】比較例として、従来法による耐火物ライニ
ングを図６に示すように行った。スキッド支持ビーム１
は外径１５０ｍｍの耐熱鋼パイプを用い、長さ４０ｍ
ｍ、直径１２ｍｍの鉄製アンカー４をビーム長手方向に
１５０ｍｍピッチで、円周方向に６０°ピッチに全周に
溶接して取り付けた。このスキッド支持ビーム１に、ま
ずウェットフェルト断熱層５を１０ｍｍの厚さで巻き付
け、その上にハイアルミナキャスタブルによる耐火物被
覆層３を９０ｍｍの厚さで形成した。ウェットフェルト
断熱層５の熱伝導率は０．２ｗ／ｍ・Ｋ、耐火物被覆層
３の熱伝導率は２．０ｗ／ｍ・Ｋであった。As a comparative example, refractory lining according to a conventional method was performed as shown in FIG. Skid support beam 1
Is a heat-resistant steel pipe with an outer diameter of 150 mm and a length of 40 m
An iron anchor 4 having a diameter of 12 mm and a diameter of 12 mm was mounted on the entire circumference by welding at a pitch of 150 mm in the longitudinal direction of the beam and at a pitch of 60 ° in the circumferential direction. First, a wet felt heat insulating layer 5 was wound around the skid support beam 1 with a thickness of 10 mm, and a refractory coating layer 3 made of high alumina castable was formed thereon with a thickness of 90 mm. The thermal conductivity of the wet felt heat insulating layer 5 was 0.2 w / m · K, and the thermal conductivity of the refractory coating layer 3 was 2.0 w / m · K.
【００３１】本発明例は、耐火物被覆層３の厚みを５０
ｍｍとした以外は上記比較例と同様の構成とし、その上
に下記に示すように各発明の被覆層を形成した。In the present invention, the thickness of the refractory coating layer 3 is set to 50
The structure was the same as that of the above comparative example except that the thickness was changed to mm, and a coating layer of each invention was formed thereon as shown below.
【００３２】本発明例Ｎｏ．１として、図１に示すよう
に、耐火物被覆層３の表面にアルミナファイバー（繊維
長３０ｍｍ、繊維平均径２．５μｍ）と硬化剤を混合し
た材料を吹付け、厚み４０ｍｍのセラミックファイバー
層６を形成した。Inventive Example No. As shown in FIG. 1, as shown in FIG. 1, a material in which alumina fiber (fiber length 30 mm, fiber average diameter 2.5 μm) and a curing agent were mixed was sprayed on the surface of the refractory coating layer 3, and a ceramic fiber layer 6 having a thickness of 40 mm was used. Was formed.
【００３３】本発明例Ｎｏ．２として、図２に示すよう
に、上記Ｎｏ．１と同様のアルミナファイバー中に平均
粒子径５μｍのＺｒＯ2 を重量比で３０％配合して吹付
け法で厚み４０ｍｍのセラミックファイバー層７を形成
した。Inventive Example No. As shown in FIG. 30% by weight of ZrO 2 having an average particle diameter of 5 μm was blended in the same alumina fiber as in Example 1 to form a ceramic fiber layer 7 having a thickness of 40 mm by a spraying method.
【００３４】本発明例Ｎｏ．３として、図３に示すよう
に、耐火物被覆層３の上に上記Ｎｏ．２と同様のアルミ
ナファイバー層７を形成し、更に最外層に耐スケール性
の酸化物層８としてＺｒＯ2 をモルタル状にして５ｍｍ
の厚さで塗り付けた。Inventive Example No. No. 3 on the refractory coating layer 3 as shown in FIG. 2 and forms the same alumina fiber layer 7, 5 mm with the ZrO 2 mortar shape as a anti-scale of the oxide layer 8 as the outermost layer further
It was applied with the thickness of.
【００３５】本発明例Ｎｏ．４として、図４に示すよう
に、耐火物被覆層３の上にまず反射層９としてＺｒＯ2
をモルタル状にして５ｍｍの厚さで塗り付け、その上に
上記Ｎｏ．２と同様のアルミナファイバー層７を形成
し、更に最外層に耐スケール性の酸化物層８としてＺｒ
Ｏ2 をモルタル状にして５ｍｍの厚さで塗り付けた。Inventive Example No. As shown in FIG. 4, first, as a reflection layer 9, ZrO 2 was formed on the refractory coating layer 3 as shown in FIG.
Is mortar-shaped and applied with a thickness of 5 mm. An alumina fiber layer 7 similar to that of Example 2 was formed, and a scale-resistant oxide layer 8 was formed on the outermost layer as Zr.
O 2 was mortar-shaped and applied with a thickness of 5 mm.
【００３６】本発明例Ｎｏ．５として、図５に示すよう
に、耐火物被覆層３の上に反射層８としてＺｒＯ2 をモ
ルタル状にして５ｍｍの厚さで塗り付け、この層を最外
層とした。Inventive Example No. As shown in FIG. 5, ZrO 2 was applied as a reflective layer 8 in a mortar shape to a thickness of 5 mm on the refractory coating layer 3 as shown in FIG.
【００３７】上記６種類のスタッド支持ビームをガス炉
に挿入し、ビーム内部は水冷した上で表面温度を測定し
た。結果を表１に示す。表１において、耐スケール性は
「○」が表面の変化無し、「△」が表面の色が若干変化
した場合を示す。本発明の効果を確認することができ
た。The six types of stud supporting beams were inserted into a gas furnace, and the inside of the beam was cooled with water, and the surface temperature was measured. Table 1 shows the results. In Table 1, as for the scale resistance, “○” indicates that the surface did not change, and “△” indicates that the surface color slightly changed. The effect of the present invention could be confirmed.
【００３８】[0038]
【表１】 [Table 1]
【００３９】[0039]
【発明の効果】本発明により、スキッド支持ビームの全
体としての断熱特性を向上することができ、スキッドマ
ークの少ない熱間圧延が可能になった。According to the present invention, the heat insulating properties of the entire skid support beam can be improved, and hot rolling with few skid marks can be performed.
【図１】本発明のスキッド支持ビームの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a skid support beam of the present invention.
【図２】本発明のスキッド支持ビームの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the skid support beam of the present invention.
【図３】本発明のスキッド支持ビームの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the skid support beam of the present invention.
【図４】本発明のスキッド支持ビームの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the skid support beam of the present invention.
【図５】本発明のスキッド支持ビームの断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the skid support beam of the present invention.
【図６】従来のスキッド支持ビームの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional skid support beam.
１ スキッド支持ビーム ２ スキッドボタン ３ 耐火物被覆層 ４ アンカー ５ 断熱層 ６、７ セラミックファイバー層 ８ 酸化物層 ９ 反射層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Skid support beam 2 Skid button 3 Refractory coating layer 4 Anchor 5 Heat insulation layer 6, 7 Ceramic fiber layer 8 Oxide layer 9 Reflection layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 強志 東海市東海町５−３ 新日本製鐵株式会社 名古屋製鐵所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takeshi Matsuda 5-3 Tokaicho, Tokai City Nippon Steel Corporation Nagoya Works
Claims (6)
の表面にセラミックファイバー層を被覆してなることを
特徴とするスキッド支持ビーム。1. A skid support beam comprising a ceramic fiber layer coated on the surface of a refractory-coated skid support beam.
ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種又は２種以上を合計で５％
以上含有することを特徴とする請求項１に記載のスキッ
ド支持ビーム。2. The ceramic fiber layer is made of TiO 2 ,
One or more of ZrO 2 and Cr 2 O 3 in total of 5%
The skid support beam according to claim 1, wherein the support beam is contained.
2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種又は２種
以上を合計で７０％以上含有する酸化物層を被覆してな
ることを特徴とする請求項１又は２に記載のスキッド支
持ビーム。3. The method according to claim 1, wherein the upper surface of the ceramic fiber layer is made of Al.
2 O 3, MgO, skid according to claim 1 or 2, characterized in that formed by coating an oxide layer containing ZrO 2, Cr 2 O 3 1 kind or more than 70% of two or more in total of Support beam.
との間にＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種又は２
種以上を合計で５０％以上含有する反射層を形成してな
ることを特徴とする請求項１乃至３に記載のスキッド支
持ビーム。4. One or two of TiO 2 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 between the refractory coating layer and the ceramic fiber layer.
4. The skid support beam according to claim 1, wherein a reflection layer containing at least 50% of species or more is formed.
の表面にＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種又は２
種以上を合計で５０％以上含有する反射層を被覆してな
ることを特徴とするスキッド支持ビーム。5. A surface of a skid support beam coated with a refractory, wherein at least one of TiO 2 , ZrO 2 , Cr 2 O 3
A skid support beam comprising a reflective layer containing at least 50% of species or more in total.
吹付け法によって形成することを特徴とする請求項１乃
至４に記載のスキッド支持ビームの製造方法。6. The method for manufacturing a skid support beam according to claim 1, wherein the ceramic fiber layer is formed by a fiber spraying method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11336398A JPH11302723A (en) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | Skid supporting beam and its production |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP11336398A JPH11302723A (en) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | Skid supporting beam and its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302723A true JPH11302723A (en) | 1999-11-02 |
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ID=14610392
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|---|---|---|---|
| JP11336398A Withdrawn JPH11302723A (en) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | Skid supporting beam and its production |
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| JP (1) | JPH11302723A (en) |
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- 1998-04-23 JP JP11336398A patent/JPH11302723A/en not_active Withdrawn
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