JP2000220085A - エキストラクッションプレートおよびその表面硬化処理方法 - Google Patents

エキストラクッションプレートおよびその表面硬化処理方法

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JP2000220085A
JP2000220085A JP1528099A JP1528099A JP2000220085A JP 2000220085 A JP2000220085 A JP 2000220085A JP 1528099 A JP1528099 A JP 1528099A JP 1528099 A JP1528099 A JP 1528099A JP 2000220085 A JP2000220085 A JP 2000220085A
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cushion plate
extra cushion
plate
extra
porosity
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Toshinobu Mitome
俊信 三留
Teruyoshi Izumikawa
照嘉 泉川
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NIPPON YUTEKU KK
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NIPPON YUTEKU KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64Paper recycling

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性,耐久性に優れたエキストラクッシ
ョンプレートを提供する。 【解決手段】 6枚に分割されたプレート素片2,2…
からなる円環状のエキストラクッションプレート1であ
って、各プレート素片2の表裏両面に、超高速フレーム
溶射法(HP/HVOF法もしくはHP/HVAF法)
によりタングステンカーバイトもしくはクロームカーバ
イトを主成分とする超硬合金の耐摩耗性溶射皮膜4を形
成する。耐摩耗性溶射皮膜4は、膜厚0.2〜0.8
m、気孔率0.1%以下、ビッカース硬さ1,000〜
1,450とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、製紙設備のうち紙
に抄造する前に板紙状のパルプをほぐしてパルプ液とす
るパルパ(調成機械)のエキストラクッションプレート
に関し、より詳しくは、パルパの撹拌槽の底部に設置さ
れて上記パルプ液を漉すためのエキストラクッションプ
レートの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、パルプ調成機械のひとつ
であるパルパは、段ボールや故紙(古紙)等の板紙状の
パルプを大型の撹拌槽の中で細かく粉砕しつつアルカリ
溶剤等で溶かしていわゆる離解、水和および切断の処理
をする一方、そのパルプ液を撹拌槽の底部に設けた多孔
状のエキストラクッションプレートにて漉して次工程に
送り込む機能を有するものであるが、上記エキストラク
ッションプレートには耐摩耗性が要求されることから、
一般的にはSUS304等のオーステナイト系ステンレ
ス鋼もしくはSUS630等の析出硬化系ステンレス鋼
にて製作されたものが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】例えば上記パルパの撹
拌槽に投入される段ボールにはステープラーの針に代表
されるような種々の金属が混入していることから、これ
らがエキストラクッションプレートの摩耗を促進するこ
とになり、たとえステンレス鋼製のエキストラクッショ
ンプレートであってもその耐久性の向上に限界があり、
必然的にこのエキストラクッションプレートの定期的な
交換作業が不可避となっている。
【0004】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、とりわけ高硬度で母材密着力に優れ且つ長
期使用に十分に耐え得る耐摩耗性皮膜を有することによ
って耐久性を飛躍的に向上させたエキストラクッション
プレートとその表面硬化処理方法を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、所定の金属母材の表面に、超高速フレーム溶射法に
より、膜厚0.1〜2.0mm,気孔率0.5%以下、
ビッカース硬さ(DPH300)1,000〜1,45
0の超硬合金の機能皮膜(耐摩耗性溶射皮膜)を形成し
たエキストラクッションプレートであることを特徴とし
ている。
【0006】また、請求項2に記載の発明は、上記エキ
ストラクッションプレートの表面硬化処理方法であっ
て、所定の金属母材の表面にブラスト処理を施した後、
超高速フレーム溶射法により、膜厚0.1〜2.0m
m,気孔率0.5%以下、ビッカース硬さ(DPH30
0)1,000〜1,450の超硬合金の機能皮膜(耐
摩耗性溶射皮膜)を形成することを特徴としている。
【0007】さらに、請求項3に記載の発明は、請求項
2に記載の発明におけるブラスト処理に代えて所定の金
属母材の表面に洗浄処理を施すことを特徴としている。
【0008】上記請求項1〜3に記載の発明における金
属母材は例えばステンレス鋼とし、またその表面に形成
される機能皮膜の膜厚は、より望ましくは0.2〜0.
8mm程度とし、気孔率もより望ましくは0.1%以下
とする。この場合、上記機能皮膜は、例えばタングステ
ンカーバイトもしくはクロームカーバイトを主成分とし
て、これにコバルト、ニッケル、自溶合金、クロームお
よびニッケルクローム等のうちのいずれかを含むもので
あることが望ましい。
【0009】ここで、上記の超高速フレーム溶射法と
は、HP/HVOF法(High Pressure/
High Velocity Oxy−Fuel)もし
くはHP/HVAF法(High Pressure/
High VelocityAir−Fuel)を指
す。
【0010】前者のHP/HVOF法は、高燃焼圧力、
高ガス流速、高速粒子の溶射法であるところに特徴があ
る。すなわち、HP/HVOF法は、基本的には既存の
HVOF法の改良型であるが、HVOF法と異なる点
は、HVOF法では気体燃料(プロパン、プロピレンあ
るいは水素)を使用しているのに対して、HP/HVO
F法では液体燃料である灯油(もしくはケロシン)を使
用することで、連続高燃焼圧(120〜130psi程
度でHVOF法の約1.5倍)を可能とし、その圧力で
2,100m/sec程度というフレーム速度を達成し
て、高粒子速度で溶射材料を溶射するものである。他
方、後者のHP/HVAF法は、HP/HVOF法にお
ける酸素に代えてエア(圧縮空気)を使用したもので、
フレーム速度等はHP/HVOF法に比べて若干劣るも
のの、ランニングコストを大幅に低減化できるという利
点がある。
【0011】したがって、各請求項に記載の発明では、
エキストラクッションプレートの表面に形成された耐摩
耗性溶射皮膜であるところの機能皮膜は、ビッカース硬
さで1,000〜1,450という高硬度もさることな
がら、気孔率が0.5%以下でより望ましくは0.1%
以下であって、空孔のほとんどない緻密な組織であるこ
とから、溶射したままでもその皮膜表面は優れた平滑性
を有しており、必ずしも機械加工や研磨加工等の二次加
工を必要としない。
【0012】また、HP/HVOF法もしくはHP/H
VAF法で溶射された機能皮膜の母材に対する密着強度
は10,000psi(700kg/cm2)以上とき
わめて優れており、膜厚が0.1〜2.0mm、より望
ましくは0.2〜0.8mm程度であればその剥離や割
れの発生は全くない。これはHP/HVOF法もしくは
HP/HVAF法の溶射皮膜が圧縮応力で形成されるい
わゆる圧縮皮膜(従来のHVOF法等による溶射皮膜は
引張皮膜)であるためで、その皮膜自体の残留応力も圧
縮応力であるが故に、母材金属に対して皮膜が高張力と
高密着性とを有していることになる。
【0013】
【発明の効果】請求項1〜3に記載の発明によれば、エ
キストラクッションプレートの表面に、HP/HVOF
法もしくはHP/HVAF法により、膜厚0.1〜2.
0mm、気孔率0.5%以下、ビッカース硬さ1,00
0〜1,450のタングステンカーバイト等を主成分と
する超硬合金の機能皮膜を形成したものであるから、H
P/HVOF法もしくはHP/HVAF法の特殊性とし
て、小さな機能皮膜をもって高硬度と高密着力とを付与
することができることから、機能皮膜自体ひいてはエキ
ストラクッションプレートの摩耗に対する耐久性が大幅
に向上する効果がある。
【0014】
【発明の実施の形態】図1,2は本発明の好ましい実施
の形態を示す図であって、図1はエキストラクッション
プレートの平面図を、図2の(A)はエキストラクッシ
ョンプレートを形成している一つのプレート素片の斜視
図を、同図(B)は同図(A)のa−a線に沿う拡大断
面図をそれぞれ示している。
【0015】図1〜3に示すように、エキストラクッシ
ョンプレート1は6枚に分割された扇形状のプレート素
片2,2…をもって構成されていて、これらを互いに隣
接するように図示外のパルパの撹拌槽の底部に並べるこ
とで円環状のエキストラクッションプレート1として機
能することになる。各プレート素片2は例えば均一厚み
の析出硬化系ステンレス鋼をもって形成されているとと
もに、そのほぼ全面に板厚方向に貫通する多数の透孔
3,3…が形成されていて、実質的に多数の連続気泡を
有する多孔質プレートの如き形態をなしている。なお、
上記6枚のプレート素片2,2…を組み合わせたときの
エキストラクッションプレート1の大きさは、例えば直
径が900mm程度、内径が580mm程度、厚みが2
4mm程度のものとなる。
【0016】そして、各プレート素片2の表裏両面に
は、前述した超高速フレーム溶射法(HP/HVOF法
もしくはHP/HVAF法)により機能皮膜として所定
厚みの耐摩耗性溶射皮膜4が形成されている。これらの
耐摩耗性溶射皮膜4の膜厚tは0.1mm〜2.0mm
程度の範囲で任意に設定可能であり、より望ましくは
0.2mm〜0.8mmの範囲とする。
【0017】上記各プレート素片2の表裏両面に耐摩耗
性溶射皮膜4を形成するには、プレート素片2に所定の
機械加工を施して各部の寸法出しを終えた上で、その母
材となるプレート素片2の表面の錆、油脂あるいは酸化
皮膜等の除去を目的として洗浄処理とそれに続くブラス
ト処理とを施すか、もしくは洗浄処理およびブラスト処
理のうちのいずれか一方の処理を施した上で、プレート
素片2の表裏両面に溶射を実施して、上記の耐摩耗性溶
射皮膜4を形成する。
【0018】耐摩耗性溶射皮膜4となる粉末材料として
は、タングステンカーバイトもしくはクロームカーバイ
トを主成分として、これにコバルト、ニッケル、自溶合
金、クローム、ニッケルクロームのうちのいずれかを単
独もしくは複数加えたものを用い、その粒子の大きさは
15μm〜53μm程度とし、この粉末を溶射ガンのチ
ャンバ内における酸素(HP/HVAF法の場合には圧
縮空気)と灯油との燃焼炎中に搬送ガスとともに送り込
むとともに、その粉末粒子を飛行させ、プレート素片2
の表面に高衝突エネルギにより積層して耐摩耗性溶射皮
膜4を形成する。
【0019】より具体的には、溶射する材料の粉末とし
ては、 タングステンカーバイト(88%)+コバルト(12
%) タングステンカーバイト(83%)+コバルト(17
%) タングステンカーバイト(88%)+ニッケル(12
%) タングステンカーバイト(50%)+自溶合金(50
%) タングステンカーバイト(73%)+クローム(20
%)+ニッケル(7%) タングステンカーバイト(84%)+コバルト(12
%)+クローム(4%) クロームカーバイト(80%)+ニッケルクローム(2
0%) クロームカーバイト(75%)+ニッケルクローム(2
5%) クロームカーバイト(80%)+ニッケル(20%) のうちのいずれかの組成のものを用いて溶射を行う。
【0020】HP/HVOF法もしくはHP/HVAF
法により形成された耐摩耗性溶射皮膜4は、HVOF法
等のものと異なり圧縮皮膜として形成されるために、H
VOF法のものと比べてその耐摩耗性溶射皮膜4の厚膜
化は可能であるが、割れ等を考慮すると0.1mm〜
2.0mm程度、より望ましくは0.2mm〜0.8m
m程度とする。そして、特にHP/HVOF法による耐
摩耗性溶射皮膜4の特殊性として、気孔率が0.1%以
下ときわめて緻密な組織が形成されるために、その表面
の平滑性に優れており、機械加工等の後加工を必ずしも
必要としない。ただし、使用条件等によっては必要に応
じて研磨加工するのが望ましい。同時にその皮膜硬度も
ビッカース硬さ(DPH)で1,000〜1,450に
も及び、硬度の面でも著しく優れている。
【0021】したがって、本実施の形態によれば、上記
の耐摩耗性溶射皮膜4が形成されたまま後加工しない状
態のプレート素片2をエキストラクッションプレート1
として実際の使用に供した場合、従来のものに比べてそ
の耐摩耗性および耐久性が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施の形態を示す図で、エキ
ストラクッションプレートの平面説明図。
【図2】(A)は図1のエキストラクッションプレート
を形成している1枚のプレート素片の斜視図、(B)は
同図(A)のa−a線に沿う拡大断面図。
【符号の説明】
1…エキストラクッションプレート 2…プレート素片 3…透孔 4…耐摩耗性溶射皮膜(機能皮膜)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の金属母材の表面に、超高速フレー
    ム溶射法により、膜厚0.1〜2.0mm,気孔率0.
    5%以下、ビッカース硬さ(DPH300)1,000
    〜1,450の超硬合金の機能皮膜を形成したことを特
    徴とするエキストラクッションプレート。
  2. 【請求項2】 所定の金属母材の表面にブラスト処理を
    施した後、超高速フレーム溶射法により、膜厚0.1〜
    2.0mm,気孔率0.5%以下、ビッカース硬さ(D
    PH300)1,000〜1,450の超硬合金の機能
    皮膜を形成することを特徴とするエキストラクッション
    プレートの表面硬化処理方法。
  3. 【請求項3】 所定の金属母材の表面にブラスト処理に
    代えて洗浄処理を施すことを特徴とする請求項2に記載
    のエキストラクッションプレートの表面硬化処理方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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