JP2000226613A - 耐ビルドアップ性に優れた熱処理炉用ハースロール、および連続焼鈍方法 - Google Patents

耐ビルドアップ性に優れた熱処理炉用ハースロール、および連続焼鈍方法

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JP2000226613A
JP2000226613A JP11026372A JP2637299A JP2000226613A JP 2000226613 A JP2000226613 A JP 2000226613A JP 11026372 A JP11026372 A JP 11026372A JP 2637299 A JP2637299 A JP 2637299A JP 2000226613 A JP2000226613 A JP 2000226613A
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roll
build
hearth roll
refractory
heat treatment
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Genichi Ishibashi
源一 石橋
Kenichi Kokubu
賢一 国分
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ASK CORP
JFE Steel Corp
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ASK CORP
Kawasaki Steel Corp
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  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 組成を最適化した耐火物からなるロール外層
を形成した耐ビルドアップ性に優れたハースロールおよ
びそのハースロールを用いたステンレス鋼帯の連続焼鈍
方法を提供することにある。 【解決手段】 Al2O3 :35〜50wt%、CaO :4〜10wt
%、MgO :5〜10wt%を含有し、残部がSiO2および不可
避的不純物からなる耐火物のロール外層を形成したこと
を特徴とする耐ビルドアップ性に優れた熱処理炉用ハー
スロールであり、当該ハースロールを用いて1200℃以下
で連続焼鈍を行う方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温の金属帯を搬
送するための熱処理炉内に設置される耐ビルドアップ性
に優れた熱処理炉用ハースロールであって、特にステン
レス鋼帯、珪素鋼帯、炭素鋼帯、亜鉛メッキ鋼帯等の金
属鋼帯を連続焼鈍する連続焼鈍炉内に設置される耐ビル
ドアップ性に優れた熱処理炉用ハースロールおよびその
ハースロールを用いたステンレス鋼帯の連続焼鈍方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属帯を焼鈍炉内で支持搬送する目的で
設置されるハースロールは、特に、ステンレス鋼帯を連
続焼鈍するに際し、 600〜1300℃の高温下において酸化
性または還元性雰囲気で長時間連続して使用されるとい
う過酷な条件であるため、耐熱合金製ロールでは耐熱性
に劣る問題があった。そこで、例えば特開平2−107716
号公報には、ドーナツ状円板に打ち抜き加工した耐熱シ
ート材を鉄芯に挿入し、圧縮成形してロール外層を形成
したハースロールにおいて、耐熱シート材を耐火物ファ
イバーとしたハースロールが示されている。
【0003】しかしながら、特開平2−107716号公報に
開示された耐火物ファイバーからなるハースロールで
は、特にオーステナイト系ステンレス鋼板のように1100
℃以上で焼鈍されるような場合、ステンレス鋼板の表面
に生成した約 0.1〜 0.5μm の酸化物系スケールや鉄粉
がハースロール表面に粒状に凝着堆積して、いわゆるビ
ルドアップを形成する。これらビルドアップによる凹凸
がハースロール表面に発生すると、ハースロールで搬送
されている間にステンレス鋼板表面に疵が発生し、ステ
ンレス鋼板の表面品質が極端に低下する問題点があっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、従来技術が抱えていた上記の問題点を解消すること
にあり、組成を最適化した耐火物からなるロール外層を
形成した耐ビルドアップ性に優れたハースロールおよび
そのハースロールを用いたステンレス鋼帯の連続焼鈍方
法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく耐火物の組成について検討を行った結
果、耐火物としてAl2O3 、CaO 、MgO の各酸化物を一定
の範囲の含有量にすることにより解決できるとの知見を
得て、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、
Al2O3 :35〜50wt%、CaO :4〜10wt%、MgO :5〜10
wt%を含有し、残部がSiO2および不可避的不純物からな
る耐火物のロール外層を形成したことを特徴とする耐ビ
ルドアップ性に優れた熱処理炉用ハースロールである。
前記耐火物をファイバーとするのが好ましい。前記耐火
物をファイバーとし、ロール内層材に巻き付けて圧縮成
形するのがさらに好ましい。
【0006】また本発明は、前記熱処理炉用ハースロー
ルを用いて、1200℃以下でステンレス鋼帯を連続焼鈍す
ることを特徴とする耐ビルドアップ性に優れたステンレ
ス鋼帯の連続焼鈍方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に述べ
る。先ず、本発明のロール外層に用いる耐火物の組成の
限定理由について述べる。本発明に用いる耐火物は、Al
2O3 、CaO およびMgO の酸化物を所定量含有し、SiO2
よび不可避的不純物を残部とするものである。
【0008】Al2O3 :35〜50wt% Al2O3 は耐熱性および耐摩耗性に優れた耐火材料であ
り、高温下において長時間使用されるハースロールの表
面を形成する材料として適した特性を有するので選定し
た。Al2O3 の含有量が35wt%未満ではビルドアップを防
止することができず、一方、Al2O3 の含有量が50wt%を
超えると、ロール表面の多孔質化を引き起こし、ハース
ロール表面の緻密化が達成できなくなり、ビルドアップ
が発生しやすくなる。このためAl2O3 の含有量を35〜50
wt%に限定した。
【0009】CaO :4〜10wt%、MgO :5〜10wt% CaO およびMgO は耐熱性に優れた耐火材料であり、ハー
スロールの表面を形成する材料として適しているので選
定した。従来のハースロールにおいては、CaOおよびMgO
がそれぞれ10〜20wt%添加されたものが用いられてい
る。しかし、本発明者らの検討結果によりCaO およびMg
O の含有量がそれぞれ10wt%を超えると、ビルドアップ
が発生することが明らかになった。一方、CaO およびMg
O の含有量がそれぞれ4wt%未満または5wt%未満にな
ると、ビルドアップが発生する。この原因の詳細は不明
であるが、CaO およびMgO の含有量がそれぞれ4wt%未
満または5wt%未満になることにより、Al2O3 の形態が
変化し、ビルドアップの発生しやすい孔径分布になった
可能性が考えられる。このことからCaO :4〜10wt%、
MgO :5〜10wt%に限定した。
【0010】SiO2および不可避的不純物 SiO2は耐熱性に優れた耐火材料であり、また耐火材料の
結合剤としての効果を持つので選定した。不可避的不純
物としては、主にFe2O3 またはFe系の複合酸化物、耐火
物をファイバーとしたときは、焼成工程で完全に除去さ
れずに残留したバインダーとして添加された有機系化合
物が挙げられる。Fe2O3 は、本発明においては通常 0.3
〜3wt%含有される。有機系不純物は、耐火物ファイバ
ーの製造方法の違いにより残留量は変化するが、概ね20
Wt%以下の含有量である。
【0011】本発明のハースロールの内層としては、通
常用いられる炭素鋼、特殊鋼等の鉄鋼材料やアルミニウ
ム合金等の非鉄金属材料を用いることができるが、強
度、耐熱性、加工性等ハースロールの内層材料としての
特性を有すればセラミックス等の非金属材料としてもよ
く、特に限定されない。次に、本発明のハースロールの
製造方法について説明する。
【0012】例えば、本発明の耐火物組成が得られるよ
うにオキシ塩化アルミニウム、硝酸カルシウム、硝酸マ
グネシウムおよびシリカゲルをポリビニルアルコール水
溶液に添加し、紡糸原液とした後、吸出法にて紡糸し、
それを空気または燃焼ガス雰囲気下で、(1100) 〜(13
00)℃×(5 )hr〜(10)hr 焼成し、耐火物ファイバー
を得る。この耐火物ファイバーを、鋼製のロール内層材
の胴部外周に巻き付け圧縮成形を施すことにより、厚さ
(20)〜(40)mm程度のロール外層を形成し本発明のハース
ロールを製造することができる。
【0013】本発明のハースロールの製造方法は、上記
の製造方法に限られるものではなく、本発明の耐火物組
成とした耐火物ファイバーからなる耐熱シートをドーナ
ツ状円板に打ち抜き加工した後、この耐熱シート材を鉄
製の内層材に挿入し圧縮成形して製造してもよい。耐熱
シート材の厚みは、通常2〜40mmである。あるいは、Al
2O3 、CaO 、MgO およびSiO2の4種類の金属酸化物を混
合した混合物を、金属製の内層材の表面に溶射し、本発
明の耐火物組成からなるロール外層を直接成形してもよ
い。
【0014】本発明のハースロールのロール外層は、耐
ビルドアップ性および耐摩耗性を向上するために耐火物
ファイバーとするのが好ましく、ロールの形状精度、加
工性および施工性の点から、耐火物ファイバーを鋼製の
外層材の胴部に巻き付け圧縮成形を施して形成したもの
がさらに好ましい。上記ハースロースを用いた連続焼鈍
温度は、1200℃以下が好ましい。連続焼鈍温度が1200℃
を超えるとビルトアップの発生が増加する。一方連続焼
鈍温度が600 ℃未満では従来の組成のハースロールと同
等の耐ビルドアップ性となる。
【0015】
【実施例】( 実施例1)耐火物の成分組成が所定値とな
るようにオキシ塩化アルミニウム、硝酸カルシウム、硝
酸マグネシウムおよびシリカゲルをポリビニルアルコー
ル水溶液に添加し、紡糸原液とした後、吸出法にて紡糸
し、得られたファイバー状の耐火物を空気雰囲気中で、
1200℃×(10)hr焼成することにより、表1に示す耐火
物ファイバーを得た。このようにして得られた耐火物フ
ァイバーを鋼製の内層材の胴部外周に巻き付け圧縮成形
を施すことにより、厚さ(30)mmの耐火物からなるロール
外層を形成した。このハースロールを設置した連続焼鈍
炉を用いて板厚 4.0mm、板幅 1040mm のオーステナイト
系ステンレス鋼板(SUS304)を、1150℃の温度で長さ2000
mにわたり連続焼鈍しビルドアップの発生状況を調査し
た。耐ビルドアップ性の評価は、ハースロールの表面に
ビルドアップが発生した場合は×、ビルドアップが発生
しない場合は○とした。
【0016】それらの結果を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】耐火物組成が本発明の範囲内である本発明
例のハースロールは、表面にビルドアップの発生が認め
られず、一方、耐火物組成が本発明の範囲から外れた従
来例および比較例のハースロールは、表面全体に厚さが
約2〜3mmのビルドアップが発生した。このことから、
本発明の組成からなる耐火物ファイバーのロール外層を
形成したハースロールを用いることにより、ビルドアッ
プの発生を防止できることがわかる。 ( 実施例2)表1に示したNo.1の発明例のハースロール
を連続焼鈍炉に設置し、実施例1と同じ板厚 4.0mm、板
幅 1040mm のステンレス鋼板(SUS304)を、炉内の設定温
度 550〜1200℃の範囲で変えて各温度で鋼板長さ2000m
にわたり熱処理し、各温度におけるビルドアップの発生
状況を調査した。ビルドアップ性の評価は、ハースロー
ルの表面にビルドアップが発生した場合は×、ビルドア
ップが発生しない場合は○とした。従来例として、表1
に示したNo.5のハースロールを用いて同様に焼鈍し、ビ
ルドアップの発生状況を調査した。
【0019】それらの結果を表2に示す。
【0020】
【表2】
【0021】この結果から明らかなように、本発明のハ
ースロールを用いてステンレス鋼板を焼鈍すれば 550〜
1200℃の広範囲でビルドアップの発生を防止でき、表面
品質の優れたステンレス鋼板を製造することができると
いう効果を奏する。従来例と比較した場合、本発明例の
ハースロールで焼鈍したときのビルドアップ防止効果
は、連続焼鈍温度が 600℃以上の範囲で現れることにな
る。本発明のハースロールを用いてステンレス鋼板を焼
鈍する温度の上限は特に規定しないが、1200℃を超える
とロール表面のビルドアップまたは欠損発生の可能性が
高くなるので、ハースロールの使用温度を1200℃以下と
するのが望ましい。なお、効果の点から好ましくは1000
℃〜1200℃の範囲である。 ( 実施例3)鋼製内層材の表面に( Al2O3 、CaO 、MgO
およびSiO2の4種類の金属酸化物を混合した混合物を)
溶射し、Al2O3 :40.0wt% 、CaO :6.0wt% 、MgO :8.0wt
% およびSiO2:44.5wt% 、Fe2O3 :1.5wt% の耐火物組成
からなる厚さ(25)mmのロール外層を成形した。このハー
スロール( ハースロールNo.12)を用いて、実施例1と同
じ条件で焼鈍し、ビルドアップの発生状況を調べた結果
を表3に示す。
【0022】
【表3】
【0023】本発明の耐火物組成からなる耐火物のロー
ル外層を形成したハースロールは、ビルドアップが発生
しないことがわかる。
【0024】
【発明の効果】本発明のハースロールを用いて連続焼鈍
することにより、ハースロールの表面にビルドアップが
発生することが防止できるので、表面品質の優れたステ
ンス鋼板を製造することが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国分 賢一 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央2丁目5番 5号 株式会社アスク内 Fターム(参考) 4K034 AA06 BA04 CA05 DB02 EA09 EA12 EB03 EB08 EC09 4K043 AA01 DA05 EA04 FA12 GA09

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Al2O3 :35〜50wt%、CaO :4〜10wt
    %、MgO :5〜10wt%を含有し、残部がSiO2および不可
    避的不純物からなる耐火物のロール外層を形成したこと
    を特徴とする耐ビルドアップ性に優れた熱処理炉用ハー
    スロール。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の熱処理炉用ハースロー
    ルを用いて、1200℃以下でステンレス鋼帯を連続焼鈍す
    ることを特徴とする耐ビルドアップ性に優れたステンレ
    ス鋼帯の連続焼鈍方法。
JP11026372A 1999-02-03 1999-02-03 耐ビルドアップ性に優れた熱処理炉用ハースロール、および連続焼鈍方法 Pending JP2000226613A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011096320A1 (ja) 2010-02-05 2011-08-11 コニカミノルタオプト株式会社 フィルムミラー、太陽熱発電用フィルムミラー及び太陽光発電用反射装置
CN115323126A (zh) * 2022-07-27 2022-11-11 攀钢集团西昌钢钒有限公司 快速减轻连续退火炉炉辊结瘤及延长其使用周期的方法

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