JPS6036856B2 - Insulated roll - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスラブ等の高温の被処理物の搬送等に使用され
る断冷ロールに関し、搬送時等における被処理物の温度
降下を極力小さくして、省エネルギー化することを目的
とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an insulated roll used for conveying high-temperature workpieces such as slabs, and an object of the present invention is to save energy by minimizing the temperature drop of the workpiece during conveyance. With the goal.

例えば、連続鋳造設備においては、従来、スラブ等の高
温の被処理物を搬送するテーフルロールとして、Ｓ３５
Ｃ等の低合金材で形成された通常タイプのロールが使用
されているため、テーフルロールにそれと接触する被処
理物から大量の熱が伝わって、被処理物の温度が大きく
下っていた。For example, in continuous casting equipment, conventionally S35
Since a normal type roll made of a low alloy material such as C is used, a large amount of heat is transferred to the table roll from the workpiece that comes into contact with the roll, resulting in a significant drop in the temperature of the workpiece.

そのため、連続鋳造された被処理物が圧延設備に送られ
た場合において、被処理物が再加熱されて再度高温にさ
れる際に、大きな熱エネルギーが必要とされ、省エネル
ギー化の観点から視て好ましくないと云う問題があった
。本発明は上記問題を解決したものであって、その特徴
とする処は、ロール本体外周部を断熱材及び反射板で上
記の順に被包し、前記反射板に、セラミックスから成る
婆曲突状の突出体を略均一に多数配設した点にある。Therefore, when a continuously cast workpiece is sent to a rolling facility, a large amount of thermal energy is required when the workpiece is reheated and brought to a high temperature again, which is difficult to achieve from an energy saving perspective. There was a problem that I didn't like it. The present invention has solved the above problem, and is characterized by covering the outer peripheral part of the roll body with a heat insulating material and a reflective plate in the above order, and the reflective plate has a curved protrusion made of ceramic. The point is that a large number of protrusions are arranged substantially uniformly.

以下、本発明の一実施態様を第１図乃至第３図の図面に
基き説明すれば、第１図において、１は断冷ロールで、
図例では、連続鋳造設備におけるスラブ等の高温の被処
理物のカッターより前方側の搬送用テーフルロールとし
て使用されている。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be explained based on the drawings of FIGS. 1 to 3. In FIG. 1, 1 is a cooling roll;
In the illustrated example, the roller is used as a table roll for transporting a high-temperature workpiece such as a slab in a continuous casting facility in front of a cutter.

断冷ロール１のロール軸２は左右の軸受３により回転自
在に支架され、また、断冷ロール１の上方側には防熱カ
バー４が配設されて、その内部を被処理物が断冷ロール
ーにより搬送される。第２図に示すように、断袷ロール
ーは、ロール本体５と、このロール本体５の外周部を順
に被包する円筒状の断熱材６及び反射板７と、反射板７
に均一（略均一でもよい）に多数酉己設された支持体８
とから構成されている。ロール本体５は円柱又は円筒状
で、Ｓ３５Ｃ等の低合金鋼により形成されている。断熱
材６としては大き断熱性を有するもの、例えば、アルミ
ニウム板等が使用され、この断熱材６により外部からロ
ール本体５への熱の伝播、即ち、高温の被処理物から支
持体８及び反射板７を介してのロール本体５への熱の伝
播が抑えられる。反射板７はステンレス等の耐熱材料か
ら形成されて、その外面が鏡面状とされており、被処理
物から幅射された熱線を反射して、その一部を被処理物
に戻すと共に、また、他の一部により、被処理物周囲の
雰囲気温度を高めて、被処理物を保温する。支持体８は
断熱性等が優れたセラミックスから形成されると共に、
この支持体８は、第３図にも示すように、反射板７に沿
設される誉曲矩形状合板部９と、この合板部９に外方に
轡曲突状に固設された例えば半球状の突出体１０とから
構成されている。セラミックスは、例えば、ＳＩＣ，Ｓ
ｊ３Ｎ４，Ｚｒ０２，ＡＩ２Ｑ等から構成されている。
合板部９の四隅部にはボルト等の固定具が挿入され、こ
れら固定臭１１‘ま反射板７及び断熱材６を挿通されて
、ロール本体５外周部に着脱自在に螺合され、これによ
り、各支持体８は反射板７及び断熱材６と共にロール本
体５に着脱自在に取付けられている。各支持体８の突出
体１川ま高温の被処理物と点接触状に接触して、断冷ロ
ールーと被処理物の接触面積を成可く小さくし、これに
より、被処理物から断袷ロールーへの伝熱量を小さくす
るようにしている。なお、突出体１川ま高温の被処理物
と点接触状に接触すると云う様に苛酷な条件下におかれ
るが、突出体１０を耐熱性、高温における耐摩耗性及び
クリープ強度に優れたセラミックスで形成していること
から、突出体１０則ち支持体８を長寿命とできる。次に
、ソリッドロールと本発明に関する断袷ロールに類似し
た試験ロールとの両者で行った比較試験を第４図乃至第
８図の図面に基き説明する。The roll shaft 2 of the cold insulation roll 1 is rotatably supported by left and right bearings 3, and a heat insulating cover 4 is disposed above the cold insulation roll 1 so that the workpiece can be passed through the cold insulation roll. transported by. As shown in FIG. 2, the lining roll includes a roll body 5, a cylindrical heat insulating material 6 and a reflector 7 that cover the outer circumference of the roll body 5 in this order, and a reflector 7.
A large number of supports 8 are provided uniformly (may be substantially uniformly) on the
It is composed of. The roll body 5 has a columnar or cylindrical shape and is made of low alloy steel such as S35C. As the heat insulating material 6, a material having a high heat insulating property, such as an aluminum plate, is used, and the heat insulating material 6 allows heat to be propagated from the outside to the roll body 5, that is, from the high temperature object to the support 8 and reflection. The propagation of heat to the roll body 5 via the plate 7 is suppressed. The reflecting plate 7 is made of a heat-resistant material such as stainless steel, and has a mirror-like outer surface, and reflects the heat rays radiated from the object to be processed, and returns a portion of it to the object to be processed. , and the other part increases the ambient temperature around the object to be processed to keep it warm. The support body 8 is made of ceramics with excellent heat insulation properties, and
As shown in FIG. 3, this support body 8 includes a rectangular plywood part 9 installed along the reflection plate 7, and a plywood part 9 fixed to the plywood part 9 in a curved shape outward. It is composed of a hemispherical protrusion 10. Ceramics are, for example, SIC, S
It is composed of j3N4, Zr02, AI2Q, etc.
Fixing tools such as bolts are inserted into the four corners of the plywood section 9, these fixing tools 11' are passed through the reflective plate 7 and the heat insulating material 6, and are removably screwed onto the outer circumference of the roll body 5. , each support 8 is detachably attached to the roll body 5 together with the reflector 7 and the heat insulator 6. The protrusions of each support 8 are in point contact with the high-temperature workpiece to reduce the contact area between the cold roll and the workpiece as much as possible. The amount of heat transferred to the roll is reduced. Note that the protrusions 10 are placed under harsh conditions such as point contact with the high-temperature workpiece, but the protrusions 10 are made of ceramics that have excellent heat resistance, wear resistance at high temperatures, and creep strength. Since the protruding body 10, that is, the supporting body 8, can have a long life. Next, a comparative test conducted using both a solid roll and a test roll similar to a lining roll according to the present invention will be explained based on the drawings of FIGS. 4 to 8.

第４図及び第５図に示すように、ソリッドロ−ルー２と
試験ロール１３の幅方向中央部上部に、一辺がｌｏｗ肋
の方形状で厚さ１０仇岬の被処理物とみなす試験体１４
を接触させ、各ロール１２，１３の径万向各位層の時間
の経過による温度変化を測定した。上記測定時には、試
験体１４上方側を防熱カバー１５で覆被状とし、この防
熱カバー１５内部を酸素・アセチレンバ−ナー１６で加
熱すると共に、試験体１４の中心位置である１位置に埋
込んだ熱電対による測定温度が９００℃を維持するよう
にバーナー１６による加熱を調整した。また、ソリツド
ロール１ ２としては、外径２０仇松、幅３０仇吻でＳ
３５Ｃから成るものを使用し、このロール１２の幅方向
及び前後方向中央上部には、第６図にも示すように、外
周部から５側蓬方向内方側である０位置及び該位暦より
更に４７．５肌径方向内方側であるｍ位置に熱電対を各
々埋込んだ。一方、試験ロール１３は、ロール本体１７
と、ロール本体１７を彼包する円筒状反射板１８と、反
射板１８に均一に多数配設した支持体１９とから構成し
、断熱材は省略した。ロール本体１７は外径１６６柳、
幅３０仇吻でＳ３５Ｃから成るものを使用し、このロー
ル本体１７の幅方向及び前後方向中央上部には、第７図
にも示すように、外周面から５側径方向内方側であるＮ
位置及び該位置より更に３９舷蓬方向内方側であるＶ位
置に熱電対を各々埋込んだ。また、反射板１８としては
、外面を鏡面状とした厚さ１側のものを使用した。更に
、支持体１９としてはセラミックスから形成され、また
、その突出体２０が半径５側の半球状で且つその突出体
２０及び合板部２１の反射板１８からの最大高さが１６
肋であるものを使用した。上記の比較試験における熱電
対による測定結果は第８図に示すようになった。この測
定結果を視ると、試験ロール１３のロール本体１７はソ
リツド。−ル１２と比較して、その温度上昇は極めて小
さく、その試験体１４からの伝熱量が４・さし、ことが
わかる。従って、試験ロール１３側の試験体１４の熱損
失はソリッドロ−ル１２側の試験体１４よりも４・さし
、と判断できる。なお、本発明に関する断冷ロールは、
上記試験ロールのロール本体と反射坂間に更に断熱材を
介装するようにしたものであるから、更に、断冷ロール
へのそれにより搬送される被処理物からの伝熱量が上記
の場合よりも小さくなることが推測され、従って、本発
明に関する断冷ロールを使用して、高温の被処理物を搬
送した場合には、従来よりも、被処理物の熱損失が小さ
く、その温度降下が小さいことが推定できる。As shown in FIGS. 4 and 5, a test piece 14, which is considered to be a workpiece to be processed, has a rectangular shape with low ribs on one side and a thickness of 10 mm, at the upper part of the widthwise center of the solid roll 2 and the test roll 13.
were brought into contact with each other, and the temperature change over time was measured in each layer in every direction of the diameter of each roll 12, 13. At the time of the above measurement, the upper side of the test piece 14 is covered with a heat insulating cover 15, the inside of this heat insulating cover 15 is heated with an oxygen/acetylene burner 16, and the test piece 14 is embedded at position 1, which is the center position. The heating by the burner 16 was adjusted so that the temperature measured by the thermocouple was maintained at 900°C. In addition, the solid roll 12 has an outer diameter of 20 mm and a width of 30 mm.
35C is used, and as shown in FIG. Further, a thermocouple was embedded at a position m, which is 47.5 mm inward in the radial direction of the skin. On the other hand, the test roll 13 has a roll main body 17
It consists of a cylindrical reflecting plate 18 that encloses the roll body 17, and a large number of supports 19 uniformly arranged on the reflecting plate 18, and the heat insulating material is omitted. The roll body 17 is made of willow with an outer diameter of 166 mm.
A roll made of S35C with a width of 30 mm is used, and at the upper center of the roll main body 17 in the width direction and front-rear direction, as shown in FIG.
Thermocouples were embedded at the V position and at the V position, which was further inward in the transverse direction from the position. Further, as the reflecting plate 18, one having a mirror-like outer surface and a thickness of 1 side was used. Furthermore, the support body 19 is made of ceramics, and the protrusion body 20 has a hemispherical shape with a radius of 5, and the maximum height of the protrusion body 20 and the plywood portion 21 from the reflection plate 18 is 16 mm.
I used ribs. The measurement results using the thermocouple in the above comparative test were as shown in FIG. Looking at this measurement result, the roll body 17 of the test roll 13 is solid. It can be seen that the temperature rise was extremely small compared to the specimen 12, and the amount of heat transferred from the specimen 14 was 4. Therefore, it can be determined that the heat loss of the test piece 14 on the test roll 13 side is 4.0 mm less than that of the test piece 14 on the solid roll 12 side. In addition, the cold insulation roll related to the present invention is
Since a heat insulating material was further interposed between the roll body and the reflective slope of the test roll, the amount of heat transferred from the workpiece to the cold insulation roll was greater than in the above case. Therefore, when a high-temperature workpiece is transported using the insulated roll according to the present invention, the heat loss of the workpiece is smaller than that of the conventional method, and the temperature drop thereof is smaller. It can be estimated that

なお、本発明に関する断冷ロールは、連続鋳造設備等の
スラブ等の保温炉内に使用されるハースロール又は圧延
ライン用の搬送ロール等としても使用可能である。Note that the cooling roll according to the present invention can also be used as a hearth roll used in a heat-retaining furnace for slabs or the like in continuous casting equipment, or as a conveyance roll for a rolling line.

以上詳述したように、本発明は、断熱性等が優れたセラ
ミックスから形成した突出体が高温の被処理物と点接触
状に接触して被処理物を支持するようにして、断冷ロー
ルと被処理物の接触面積を成可〈小さくすると共に、被
処理物から幅射された熱線を反射板により彼処理物側に
一部戻すようにし、しかも、反射板とロール本体間には
断熱材を介装して、突出体及び反射板からロール本体へ
の伝熱量を小さくするようにしたものであるから、被処
理物から断袷ロールへの伝熱量は小さくなる。As described in detail above, the present invention provides a cold insulation roll in which a protruding body formed of ceramic having excellent heat insulation properties etc. contacts a high-temperature workpiece in a point-contact manner to support the workpiece. In addition to reducing the contact area between the material and the workpiece, a reflector is used to partially return the heat rays emitted from the workpiece to the workpiece, and a heat insulator is installed between the reflector and the roll body. Since the material is interposed to reduce the amount of heat transferred from the protrusion and the reflecting plate to the roll body, the amount of heat transferred from the object to be processed to the insulation roll is reduced.

また、これと共に、被処理物から幅射された熱線を反射
板によりその一部を被処理物周囲に反射させて、被処理
物周囲の雰囲気温度を高め、被処理物を保温するように
しているから、従来よりも、被処理物の熱損失は小さく
、その温度降下は小さい。従って、被処理物を再度高温
にすべ〈再加熱する場合でも、必要とされる熱エネルギ
ー量は少なくてすみ、省エネルギー化できる。また、突
出体は高温の被処理物と点接触状に接触して彼処理物を
支持すると云う苛酷な条件下におかれるが、突出体を、
耐熱性、高温における耐摩耗性及びクリープ強度の優れ
たセラミックスで形成しているから、突出体を長寿命と
できる。本発明は上言己各種の利点を有し、その工業的
価値は著大である。At the same time, a part of the heat rays radiated from the object to be processed is reflected around the object by a reflecting plate, thereby increasing the ambient temperature around the object to be processed and keeping the object warm. Therefore, the heat loss of the object to be processed and the temperature drop thereof are smaller than in the past. Therefore, even when the object to be processed is heated to a high temperature again, the amount of thermal energy required is small, resulting in energy savings. In addition, the protrusions are placed under harsh conditions in which they come into point contact with the high-temperature workpiece to support the workpiece, but the protrusions are
Since it is made of ceramic which has excellent heat resistance, wear resistance at high temperatures, and creep strength, the protrusion can have a long life. The present invention has various advantages as described above, and its industrial value is significant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明一例を示す正面図、第２図は同断面図、
第３図は支持体の平面図、第４図はソリッドロールを用
いた試験状態を示す説明図、第５図は本発明に関する断
冷ロールに類似する試験ロールを用いた試験状態を示す
説明図、第６図はソリツドロールに埋設した熱電対位置
を示す説明図、第７図は試験ロールに埋設した熱電対位
置を示す説明図、第８図は比較試験の結果を示すグラフ
である。 １・・・・・・断冷ロール、５・・・・・・ロール本体
、６・・・・・・断熱材、７…・・・反射板、８・・・
・・・支持体、９・・・・・・合板部、１０・・・・・
・突出体、１１・・・・・・固定臭。 第１図第２図 第３図 第８図 第４図 第５図 第６図 第７図FIG. 1 is a front view showing an example of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the same,
FIG. 3 is a plan view of the support, FIG. 4 is an explanatory diagram showing a test state using a solid roll, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing a test state using a test roll similar to the cold insulation roll related to the present invention. , FIG. 6 is an explanatory view showing the position of the thermocouple embedded in the solid roll, FIG. 7 is an explanatory view showing the position of the thermocouple embedded in the test roll, and FIG. 8 is a graph showing the results of the comparative test. 1... Cooling roll, 5... Roll body, 6... Insulating material, 7... Reflector, 8...
... Support body, 9 ... Plywood part, 10 ...
・Protruding body, 11...Fixed odor. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 8 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ ロール本体外周部を断熱材及び反射板で上記の順に
被包し、前記反射板に、セラミツクスから成る彎曲突状
の突出体を略均一に多数配設したことを特徴とする断冷
ロール。1. An insulated roll characterized in that the outer periphery of the roll body is covered with a heat insulating material and a reflective plate in the above order, and a large number of curved protrusions made of ceramics are arranged substantially uniformly on the reflective plate.