JP2715181B2 - 鋼材加熱炉用スキッドボタン - Google Patents
鋼材加熱炉用スキッドボタンInfo
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- JP2715181B2 JP2715181B2 JP2253090A JP25309090A JP2715181B2 JP 2715181 B2 JP2715181 B2 JP 2715181B2 JP 2253090 A JP2253090 A JP 2253090A JP 25309090 A JP25309090 A JP 25309090A JP 2715181 B2 JP2715181 B2 JP 2715181B2
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- Japan
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- block
- skid
- upper block
- lower block
- skid button
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- Tunnel Furnaces (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼材加熱炉内の被鋼材担持部材であるスキ
ッドボタンに関する。
ッドボタンに関する。
加熱炉内の被加熱鋼材移送手段であるスキッドビーム
は、スキッドパイプ（炭素鋼管等）の上面に、多数のス
キッドボタンが、管軸方向に一定の間隔をおいて固定さ
れた構造を有している。第４図において、（Ｐ）はスキ
ッドパイプ、（10′）はスキッドボタンであり、スキッ
ドボタン（10′）は溶接（Ｗ）によりパイプ（Ｐ）の頂
部に固定されている。スキッドボタン（10′）は、ニッ
ケル・クロム合金鋼（SCH22等）、Co基合金等からなる
円柱状ないし円錐台状ブロックであり、その頂面に被加
熱鋼材（Ｓ）が担持される。（50）は不定形耐火物層で
あり、炉内高温酸化性雰囲気の直接々触を遮断するため
にスキッドパイプ（Ｐ）の周面およびスキッドボタン
（10′）の側面に塗設されている。
は、スキッドパイプ（炭素鋼管等）の上面に、多数のス
キッドボタンが、管軸方向に一定の間隔をおいて固定さ
れた構造を有している。第４図において、（Ｐ）はスキ
ッドパイプ、（10′）はスキッドボタンであり、スキッ
ドボタン（10′）は溶接（Ｗ）によりパイプ（Ｐ）の頂
部に固定されている。スキッドボタン（10′）は、ニッ
ケル・クロム合金鋼（SCH22等）、Co基合金等からなる
円柱状ないし円錐台状ブロックであり、その頂面に被加
熱鋼材（Ｓ）が担持される。（50）は不定形耐火物層で
あり、炉内高温酸化性雰囲気の直接々触を遮断するため
にスキッドパイプ（Ｐ）の周面およびスキッドボタン
（10′）の側面に塗設されている。
スキッドパイプ（Ｐ）の中空孔は冷却水流送路であ
り、炉内高温酸化性雰囲気によるスキッドパイプ（Ｐ）
およびスキッドボタン（10′）の強度低下や酸化損傷
を、冷却水の強制冷却作用により抑制・緩和するように
している。
り、炉内高温酸化性雰囲気によるスキッドパイプ（Ｐ）
およびスキッドボタン（10′）の強度低下や酸化損傷
を、冷却水の強制冷却作用により抑制・緩和するように
している。
上記耐熱合金製スキッドボタンは、被加熱鋼材担持部
材としての強度保持のために、約1250℃をこえないよう
に強制冷却することが必要であり、そのため被加熱鋼材
はスキッドボタンとの接触面を介して熱を奪われ局所低
温部、所謂スキッドマークを生じるという問題がある。
また、鋼材荷重の反復作用による圧縮変形や、炉内酸化
雰囲気に対する酸化抵抗性も十分なものとは言えず、か
つ被加熱鋼材の表面スケールとの反応、所謂ビルドアッ
プが生じ易いという問題がある。近時は高温操業が広く
行われており、操炉の高温下とともにこれらの問題は一
そう顕著となっている。
材としての強度保持のために、約1250℃をこえないよう
に強制冷却することが必要であり、そのため被加熱鋼材
はスキッドボタンとの接触面を介して熱を奪われ局所低
温部、所謂スキッドマークを生じるという問題がある。
また、鋼材荷重の反復作用による圧縮変形や、炉内酸化
雰囲気に対する酸化抵抗性も十分なものとは言えず、か
つ被加熱鋼材の表面スケールとの反応、所謂ビルドアッ
プが生じ易いという問題がある。近時は高温操業が広く
行われており、操炉の高温下とともにこれらの問題は一
そう顕著となっている。
この対策として、セラッミック焼結体をスキッドボタ
ンとして使用する試みもなされてはいるが、セラミック
は脆性材料であり、機械的・熱的衝撃による割れ・欠損
等を生じ易いため、安定な使用を期し難く、未だ実用化
の例は見当たらない。
ンとして使用する試みもなされてはいるが、セラミック
は脆性材料であり、機械的・熱的衝撃による割れ・欠損
等を生じ易いため、安定な使用を期し難く、未だ実用化
の例は見当たらない。
本発明はスキッドボタンに関する上記問題を解決する
ためになされたものである。
ためになされたものである。
本発明の鋼材加熱炉用スキッドボタンは、 頂面を載荷面とする上部ブロック（20）と、これを担
持固定する下部ブロック（30）とからなり、 下部ブロック（30）は、天面（32）が水平面に対して
10〜40゜の傾斜角（α）をなす円錐状斜面である環状突
起（31）を有する耐熱合金からなるブロックであり、上
部ブロック（20）は、Cr含有量70〜90重量％、融点1600
℃以上のCr−Fe合金からなる焼結体ブロックであって、
その下面周縁に、下部ブロック（30）の環状突起（31）
の天面に一致する傾斜角をなす斜面（21）を有し、 上部ブロック（20）の下面周縁の斜面と、下部ブロッ
ク（30）の環状突起（31）の天面との重ね合せ面を結合
面とし、遷移金属の酸化物を主体とする接合層を介して
接合されており、その重ね合せ面積は、頂部載荷面積の
40〜60％である、 ことを特徴としている。
持固定する下部ブロック（30）とからなり、 下部ブロック（30）は、天面（32）が水平面に対して
10〜40゜の傾斜角（α）をなす円錐状斜面である環状突
起（31）を有する耐熱合金からなるブロックであり、上
部ブロック（20）は、Cr含有量70〜90重量％、融点1600
℃以上のCr−Fe合金からなる焼結体ブロックであって、
その下面周縁に、下部ブロック（30）の環状突起（31）
の天面に一致する傾斜角をなす斜面（21）を有し、 上部ブロック（20）の下面周縁の斜面と、下部ブロッ
ク（30）の環状突起（31）の天面との重ね合せ面を結合
面とし、遷移金属の酸化物を主体とする接合層を介して
接合されており、その重ね合せ面積は、頂部載荷面積の
40〜60％である、 ことを特徴としている。
第１図は本発明スキッドボタンの下部ブロック（30）
と、これに載置接合される上部ブロック（20）との組立
構造を示している。上部ブロック（20）は、その下面周
縁の傾斜面（21）を、下部ブロック（30）の環状突起
（31）の天面（32）に対する当接面として担持され、そ
の当接面において両ブロック（20）と（30）の接合一体
関係が形成されている。
と、これに載置接合される上部ブロック（20）との組立
構造を示している。上部ブロック（20）は、その下面周
縁の傾斜面（21）を、下部ブロック（30）の環状突起
（31）の天面（32）に対する当接面として担持され、そ
の当接面において両ブロック（20）と（30）の接合一体
関係が形成されている。
上部ブロック（20）と下部ブロック（30）の組立体で
ある本発明スキッドボタンの外観形態・サイズは従来の
耐熱合金スキッドボタンのそれと特に異なるものではな
く、上部ブロックの頂面から下部ブロックの下面までの
高さ（Ｈ）は約100〜180mm程度であってもよく、上部ブ
ロック（20）の頂面径（D1）は約50〜80mmとしてよい。
上部ブロック（20）の肉厚（H1）は例えば約40〜80mmで
ある。なお、上部ブロック（20）の周縁斜面（21）の内
側領域（下面中央部）（22）は、下部ブロック（30）の
環状突起（31）内に向かって膨出しまたは膨出しない形
状のいずれであってもよいが、膨出形状とした場合に
も、図示のように、その膨出部分と下部ブロックとの間
に隙間（Ｇ）を与えて非接触するのが好ましい。下部ブ
ロック（30）との接触面が熱伝達面となる上部ブロック
（20）の強制冷却を抑制し、上部ブロック（20）を高温
保持し易くするためである。
ある本発明スキッドボタンの外観形態・サイズは従来の
耐熱合金スキッドボタンのそれと特に異なるものではな
く、上部ブロックの頂面から下部ブロックの下面までの
高さ（Ｈ）は約100〜180mm程度であってもよく、上部ブ
ロック（20）の頂面径（D1）は約50〜80mmとしてよい。
上部ブロック（20）の肉厚（H1）は例えば約40〜80mmで
ある。なお、上部ブロック（20）の周縁斜面（21）の内
側領域（下面中央部）（22）は、下部ブロック（30）の
環状突起（31）内に向かって膨出しまたは膨出しない形
状のいずれであってもよいが、膨出形状とした場合に
も、図示のように、その膨出部分と下部ブロックとの間
に隙間（Ｇ）を与えて非接触するのが好ましい。下部ブ
ロック（30）との接触面が熱伝達面となる上部ブロック
（20）の強制冷却を抑制し、上部ブロック（20）を高温
保持し易くするためである。
上記スキッドボタン（10）は、下部ブロック（30）の
下面をスキッドパイプ（Ｐ）に対する着座面として溶接
（Ｗ）により該パイプ（Ｐ）に固定されている。下部ブ
ロック（30）の側面およびスキッドパイプ（Ｐ）の周面
は、前記従来のスキッドビームと同様に、炉内雰囲気の
直接々触を遮断するための不定形耐火物層（50）が塗設
されている。
下面をスキッドパイプ（Ｐ）に対する着座面として溶接
（Ｗ）により該パイプ（Ｐ）に固定されている。下部ブ
ロック（30）の側面およびスキッドパイプ（Ｐ）の周面
は、前記従来のスキッドビームと同様に、炉内雰囲気の
直接々触を遮断するための不定形耐火物層（50）が塗設
されている。
本発明のスキッドボタンにおいて、頂面が載荷面とな
る上部ブロック（20）を、70〜90重量％のCrを含有する
融点1600℃以上のCr−Fe合金からなる焼結体を以て形成
しているのは、高温強度が著しく高く、1300℃ないしそ
れをこえる高温度に加熱された状態においても、鋼材荷
重の反復作用に耐える高い圧縮変形抵抗性（クリープ強
度）を示し、また良好な耐酸化性を有すると共に、鋼材
の表面スケールとの反応性が小さくビルドアップに対す
る抵抗性にもすぐれているからである。
る上部ブロック（20）を、70〜90重量％のCrを含有する
融点1600℃以上のCr−Fe合金からなる焼結体を以て形成
しているのは、高温強度が著しく高く、1300℃ないしそ
れをこえる高温度に加熱された状態においても、鋼材荷
重の反復作用に耐える高い圧縮変形抵抗性（クリープ強
度）を示し、また良好な耐酸化性を有すると共に、鋼材
の表面スケールとの反応性が小さくビルドアップに対す
る抵抗性にもすぐれているからである。
このCr−Fe合金焼結体ブロックの高温圧縮強度は、結
晶粒径が大きい程高く、この点から平均結晶粒径が50μ
ｍ以上である粗粒結晶組織を有するものが好ましい。焼
結体の結晶粒度は焼結原料粉末の粒度調整により制御す
ることができ、平均粒径200μｍ以上のCr−Fe合金粉末
の使用により、平均結晶粒径50μｍ以上の組織をもたせ
ることができる。その焼結体ブロックの高温における載
荷許容面圧は、1300℃で0.25kg/mm2と十分な強度レベル
を有している。なお、Cr−Fe合金は、1600℃以上の融点
が確保される範囲内で少量の不純分（例えば0.8重量％
以下のＣ、８重量％以下のSi等）が混在してもさしつか
えない。
晶粒径が大きい程高く、この点から平均結晶粒径が50μ
ｍ以上である粗粒結晶組織を有するものが好ましい。焼
結体の結晶粒度は焼結原料粉末の粒度調整により制御す
ることができ、平均粒径200μｍ以上のCr−Fe合金粉末
の使用により、平均結晶粒径50μｍ以上の組織をもたせ
ることができる。その焼結体ブロックの高温における載
荷許容面圧は、1300℃で0.25kg/mm2と十分な強度レベル
を有している。なお、Cr−Fe合金は、1600℃以上の融点
が確保される範囲内で少量の不純分（例えば0.8重量％
以下のＣ、８重量％以下のSi等）が混在してもさしつか
えない。
上記Cr−Fe合金焼結体からなる上部ブロック（20）が
載置接合される下部ブロック（30）は、従来よりスキッ
ドボタン材料として使用されているニッケル・クロム合
金鋼（例えばSCH22）等に代表される耐熱合金からなる
ブロック（鋳造体であってよい）であり、上部ブロック
のような高温特性を必要としない。下部ブロック（30）
はスキッドパイプ（Ｐ）の表面に直接々触しているの
で、強度の保持に必要な低温度（例えば:1000℃）に冷
却保持するための冷却水の強制冷却作用を十分に加える
ことができ、そのように強制冷却を強めても、被加熱鋼
材と直接々触する上部ブロック（20）と異なって、スキ
ッドマークの直接の原因とはならないからである。また
このような下部ブロック（30）に対する強制冷却によ
り、上部ブロック（20）との接合界面の接合層の軟化・
強度低下の回避と、接合状態の安定化の効果も得られ
る。
載置接合される下部ブロック（30）は、従来よりスキッ
ドボタン材料として使用されているニッケル・クロム合
金鋼（例えばSCH22）等に代表される耐熱合金からなる
ブロック（鋳造体であってよい）であり、上部ブロック
のような高温特性を必要としない。下部ブロック（30）
はスキッドパイプ（Ｐ）の表面に直接々触しているの
で、強度の保持に必要な低温度（例えば:1000℃）に冷
却保持するための冷却水の強制冷却作用を十分に加える
ことができ、そのように強制冷却を強めても、被加熱鋼
材と直接々触する上部ブロック（20）と異なって、スキ
ッドマークの直接の原因とはならないからである。また
このような下部ブロック（30）に対する強制冷却によ
り、上部ブロック（20）との接合界面の接合層の軟化・
強度低下の回避と、接合状態の安定化の効果も得られ
る。
本発明のスキッドボタンを、上部ブロック（20）と下
部ブロック（30）との２部材に分割しているのは、上部
ブロック（20）に対する冷却水の強制冷却作用を抑制・
緩和し、上部ブロック（20）を高温状態（例えば1300
℃）に保持し易くするためであり、また２部材構成とす
ることにより耐熱合金の材料コストの経済性が得られる
からである。
部ブロック（30）との２部材に分割しているのは、上部
ブロック（20）に対する冷却水の強制冷却作用を抑制・
緩和し、上部ブロック（20）を高温状態（例えば1300
℃）に保持し易くするためであり、また２部材構成とす
ることにより耐熱合金の材料コストの経済性が得られる
からである。
また下部ブロック（30）に環状突起（31）を形成し、
これに上部ブロック（20）を担持させることとし、その
重ね合せ面（32）（21）を円錐状斜面である径方向に傾
斜する斜面としたのは、下部ブロック（30）に対する上
部ブロック（20）の載置接合姿態を安定化せしめると共
に、実使用時に水平方向の外力が加わった場合の接合面
の損傷・剥離に対する抵抗性を高めるためである。その
重ね合せ面の水平面に対する傾斜角度を10〜40゜とした
のは、10゜未満では傾斜面としたことの効果が十分でな
く、他方40゜をこえると、環状突起（31）に対する横方
向の分力が過大となり、環状突起（31）の変形が生じ易
くなるからである。第１図では、その重ね合せ面を、内
側に向かって斜降する摺鉢状斜面として示しているが、
これとは逆に、外側に向かって斜降する傘状斜面として
も同効である。
これに上部ブロック（20）を担持させることとし、その
重ね合せ面（32）（21）を円錐状斜面である径方向に傾
斜する斜面としたのは、下部ブロック（30）に対する上
部ブロック（20）の載置接合姿態を安定化せしめると共
に、実使用時に水平方向の外力が加わった場合の接合面
の損傷・剥離に対する抵抗性を高めるためである。その
重ね合せ面の水平面に対する傾斜角度を10〜40゜とした
のは、10゜未満では傾斜面としたことの効果が十分でな
く、他方40゜をこえると、環状突起（31）に対する横方
向の分力が過大となり、環状突起（31）の変形が生じ易
くなるからである。第１図では、その重ね合せ面を、内
側に向かって斜降する摺鉢状斜面として示しているが、
これとは逆に、外側に向かって斜降する傘状斜面として
も同効である。
上部ブロック（20）と下部ブロック（30）との重ね合
せ面積は、頂部載荷面積の40〜60％とする。なお、「重
ね合せ面積」とは、下部ブロック（30）の傾斜天面（3
2）と上部ブロック（20）の周縁斜面（21）との重ね合
せ面を水平面上に投影した投影面積である。その下限を
40％としたのは、下部ブロック（30）に対する上部ブロ
ック（20）の載置姿勢を安定化させると共に、所要の接
合強度を得るためである。他方、上限を60％としたの
は、上部ブロック（20）を高温保持し易いように、接触
面を熱伝達面とする上部ブロック（20）の強制冷却を抑
制するためであるほか、重ね合せ面積をそれより大きく
したのでは、上部ブロック（20）と下部ブロック（30）
の熱膨張係数の差による接合面の剥離損傷が生じ易くな
るからである。
せ面積は、頂部載荷面積の40〜60％とする。なお、「重
ね合せ面積」とは、下部ブロック（30）の傾斜天面（3
2）と上部ブロック（20）の周縁斜面（21）との重ね合
せ面を水平面上に投影した投影面積である。その下限を
40％としたのは、下部ブロック（30）に対する上部ブロ
ック（20）の載置姿勢を安定化させると共に、所要の接
合強度を得るためである。他方、上限を60％としたの
は、上部ブロック（20）を高温保持し易いように、接触
面を熱伝達面とする上部ブロック（20）の強制冷却を抑
制するためであるほか、重ね合せ面積をそれより大きく
したのでは、上部ブロック（20）と下部ブロック（30）
の熱膨張係数の差による接合面の剥離損傷が生じ易くな
るからである。
上部ブロック（20）の周縁斜面（21）と、下部ブロッ
ク（30）の環状突起の傾斜天面（32）との接合は、遷移
金属の粉末、例えばCr,Fe,Ni,Cr−Fe,Cr−Ni,Fe−Ni,Cr
−Ni−Fe等の粉末を接合剤とし、これを当接界面に塗布
して重ね合せ、酸化雰囲気（大気）炉中、接合剤金属の
融点より低い温度（好ましくは、融点−30〜400℃）に
適当時間（例えば１〜3Hr）加熱保持することにより達
成される。接合剤金属の具体例として、15〜25％Cr−15
〜25％Fe−Ni合金が挙げられる。この接合剤（但し、C
r:20％、Fe:20％、Bal:Ni）を用いた接合試験（接合温
度:900〜1500℃）による接合面の曲げ強さを第１表に示
す（三点曲げ法。試験片サイズ:10×５×50,mm。スパン
距離:40mm）。同表から明らかなように、接合剤の融点
以下の適当な温度での加熱処理により強力な接合面を形
成できることがわかる。なお、実炉使用時のスキッドボ
タンは、前記のように下部ブロック（30）に対する十分
な強制冷却が加えられるので、1300℃前後の高温炉中に
おいても、接合面の接合強度の低下の問題はなく、両ブ
ロック（20）と（30）の強固な接合関係は十分に確保さ
れる。
ク（30）の環状突起の傾斜天面（32）との接合は、遷移
金属の粉末、例えばCr,Fe,Ni,Cr−Fe,Cr−Ni,Fe−Ni,Cr
−Ni−Fe等の粉末を接合剤とし、これを当接界面に塗布
して重ね合せ、酸化雰囲気（大気）炉中、接合剤金属の
融点より低い温度（好ましくは、融点−30〜400℃）に
適当時間（例えば１〜3Hr）加熱保持することにより達
成される。接合剤金属の具体例として、15〜25％Cr−15
〜25％Fe−Ni合金が挙げられる。この接合剤（但し、C
r:20％、Fe:20％、Bal:Ni）を用いた接合試験（接合温
度:900〜1500℃）による接合面の曲げ強さを第１表に示
す（三点曲げ法。試験片サイズ:10×５×50,mm。スパン
距離:40mm）。同表から明らかなように、接合剤の融点
以下の適当な温度での加熱処理により強力な接合面を形
成できることがわかる。なお、実炉使用時のスキッドボ
タンは、前記のように下部ブロック（30）に対する十分
な強制冷却が加えられるので、1300℃前後の高温炉中に
おいても、接合面の接合強度の低下の問題はなく、両ブ
ロック（20）と（30）の強固な接合関係は十分に確保さ
れる。
上部ブロック（20）と下部ブロック（30）の接合形式
としては、接合剤を用いる上記接合方法のほか、例えば
ネジ嵌合、ボルト締め、金具の使用等も考えられるが、
これらの機械的な連結構造では、鋼材の荷重や衝撃の反
復作用、あるいは両ブロックの熱膨張係数の差異等に起
因して、ゆるみ・ガタツキを生じ易く、安定な使用を期
し難い。これに対し、上記接合剤による接合構造は、そ
のような不具合がなく、両ブロックの強固で安定した結
合状態を保持することができる。
としては、接合剤を用いる上記接合方法のほか、例えば
ネジ嵌合、ボルト締め、金具の使用等も考えられるが、
これらの機械的な連結構造では、鋼材の荷重や衝撃の反
復作用、あるいは両ブロックの熱膨張係数の差異等に起
因して、ゆるみ・ガタツキを生じ易く、安定な使用を期
し難い。これに対し、上記接合剤による接合構造は、そ
のような不具合がなく、両ブロックの強固で安定した結
合状態を保持することができる。
ところで、下部ブロック（30）の耐熱合金、例えば、
20Ni−25Cr−Fe合金鋼（SCH22相当）の線膨張係数は約1
8.3×10-6/℃（RT−1000℃）であるのに対し、上部ブロ
ック（20）のCr−Fe合金焼結体ブロックのそれは約10.7
×10-6/℃（RT−1000℃）と、両者の線膨張係数の差は
比較的大きい。この線膨張係数の差による両ブロックの
接合界面に生じる熱応力を緩和することは、接合面の安
定性を高めるために好ましいことである。その方法とし
て、上部ブロック（20）の周縁斜面（21）、または下部
ブロック（30）の環状突起の傾斜天面（32）のいずれか
一方に浅い溝を形成して、両者の接合面を不連続面とす
るのが効果的である。第２図は下部ブロック（30）の環
状突起の傾斜天面（32）に溝を形成した例を示してい
る。散点模様部分が溝であり、環状突起の傾斜天面（3
2）は溝（34）で分断された不連続面をなしている。溝
を除いた部分（白地部分）が上部ブロック（20）の周縁
斜面（21）との接合面となる。溝（34）の幅は1mm以
下、例えば0.4〜0.6mm程度、深さは例えば0.5〜2mm程度
としてよい。周縁斜面（21）は溝のない滑らかな面であ
ってよい。両者は、溝（34）が非接合部となって断続的
に接合され、溝（34）の非接合部が分散存在しているこ
とにより、接合界面の熱応力は効果的に吸収緩和され
る。
20Ni−25Cr−Fe合金鋼（SCH22相当）の線膨張係数は約1
8.3×10-6/℃（RT−1000℃）であるのに対し、上部ブロ
ック（20）のCr−Fe合金焼結体ブロックのそれは約10.7
×10-6/℃（RT−1000℃）と、両者の線膨張係数の差は
比較的大きい。この線膨張係数の差による両ブロックの
接合界面に生じる熱応力を緩和することは、接合面の安
定性を高めるために好ましいことである。その方法とし
て、上部ブロック（20）の周縁斜面（21）、または下部
ブロック（30）の環状突起の傾斜天面（32）のいずれか
一方に浅い溝を形成して、両者の接合面を不連続面とす
るのが効果的である。第２図は下部ブロック（30）の環
状突起の傾斜天面（32）に溝を形成した例を示してい
る。散点模様部分が溝であり、環状突起の傾斜天面（3
2）は溝（34）で分断された不連続面をなしている。溝
を除いた部分（白地部分）が上部ブロック（20）の周縁
斜面（21）との接合面となる。溝（34）の幅は1mm以
下、例えば0.4〜0.6mm程度、深さは例えば0.5〜2mm程度
としてよい。周縁斜面（21）は溝のない滑らかな面であ
ってよい。両者は、溝（34）が非接合部となって断続的
に接合され、溝（34）の非接合部が分散存在しているこ
とにより、接合界面の熱応力は効果的に吸収緩和され
る。
〔Ｉ〕スキッドボタンの製作 （１）上部ブロック Cr−Fe合金粉末（Cr:73％、C:0.3％、Si:3％、残部:F
e）の熱間静水圧加圧焼結（温度:1200℃、加圧力:1500k
g/cm2、保持時間:2Hr）による焼結体ブロック（平均結
晶粒径:55μｍ）。
e）の熱間静水圧加圧焼結（温度:1200℃、加圧力:1500k
g/cm2、保持時間:2Hr）による焼結体ブロック（平均結
晶粒径:55μｍ）。
諸元寸法（第３図参照）：頂面径（D1）60mm、肉厚
（H1）70mm、底面中央部の径（D2）39.8mm、周縁斜面の
傾斜角度（α）30゜。
（H1）70mm、底面中央部の径（D2）39.8mm、周縁斜面の
傾斜角度（α）30゜。
載荷許容面圧:0.25kg/cm2（1300℃） （２）下部ブロック 0.4％Ｃ−20％Cr−25％Ni−Fe合金鋼（SCH22相当）の
鋳造品ブロック。環状突起の天面は、機械加工により第
２図に示す模様パターンの溝を形成。
鋳造品ブロック。環状突起の天面は、機械加工により第
２図に示す模様パターンの溝を形成。
諸元寸法（第３図参照）：肉厚（H3）50mm、環状突起
高さ（H4）10mm、環状突起内径（D3）40mm,環状突起の
天面傾斜角（α）30゜ 載荷許容面:0.5kg/cm2（1000℃） （３）上部ブロックと下部ブロックの接合 上部ブロックの周縁斜面と下部ブロックの環状突起の
傾斜天面との当接界面に、20％Cr−20％Fe−Ni合金粉末
を塗布し、大気雰囲気炉中、1100℃で２時間加熱。
高さ（H4）10mm、環状突起内径（D3）40mm,環状突起の
天面傾斜角（α）30゜ 載荷許容面:0.5kg/cm2（1000℃） （３）上部ブロックと下部ブロックの接合 上部ブロックの周縁斜面と下部ブロックの環状突起の
傾斜天面との当接界面に、20％Cr−20％Fe−Ni合金粉末
を塗布し、大気雰囲気炉中、1100℃で２時間加熱。
重ね合せ面積：頂部載荷面の50.6％ 接合面の接合強度:1000℃の炉中で加熱後、炉外に取
り出して放冷する加熱・冷却処理を10回反復した後に
も、接合面の異常は認められない（接合部の切断面観察
による）。
り出して放冷する加熱・冷却処理を10回反復した後に
も、接合面の異常は認められない（接合部の切断面観察
による）。
〔II〕実炉使用試験 上記スキッドボタンを第１図のように溶接（Ｗ）によ
りスキッドパイプに取付け、下部ブロック（30）の側面
はパイプの周面と同じ不定形耐火物層（50）を塗設して
使用。
りスキッドパイプに取付け、下部ブロック（30）の側面
はパイプの周面と同じ不定形耐火物層（50）を塗設して
使用。
炉内雰囲気温度:1300℃ 被加熱鋼材：炭素鋼々片、合金鋼々片 上部ブロック載荷面温度：約1280℃ 下部ブロック突起天面の温度：約1000℃ 載荷面を高温保持した上記実炉使用試験において、供
試スキッドボタンは十分な圧縮変形抵抗性を示し、また
酸化損傷やビルドアップ等の発生もごく少なく、同じ炉
における従来のニッケル・クロム合金鋼（SCH22相当）
のスキッドボタン（載荷面温度:1250℃に冷却保持）を
凌ぐ耐用寿命を示した。また、載荷面の高温保持効果と
して、被加熱鋼材のスキッドマークの表面温度降下は約
10℃以内（従来のスキッドボタンでは、約20〜30℃）と
十分満足し得る均熱効果が得られた。
試スキッドボタンは十分な圧縮変形抵抗性を示し、また
酸化損傷やビルドアップ等の発生もごく少なく、同じ炉
における従来のニッケル・クロム合金鋼（SCH22相当）
のスキッドボタン（載荷面温度:1250℃に冷却保持）を
凌ぐ耐用寿命を示した。また、載荷面の高温保持効果と
して、被加熱鋼材のスキッドマークの表面温度降下は約
10℃以内（従来のスキッドボタンでは、約20〜30℃）と
十分満足し得る均熱効果が得られた。
本発明の鋼材加熱炉用スキッドボタンは、高温強度等
にすぐれ、従来の耐熱合金製スキッドボタンを凌ぐ耐久
性を有し、スキッドビームのメンテナンスの軽減、操炉
効率の向上等を可能とするだけでなく、その載荷面を、
従来のスキッドボタンでは不可能な高温状態に保持して
使用できるので、被加熱鋼材のスキッドマークが軽減
し、均一加熱による鋼材品質の向上・安定化等にも大き
な効果が得られる。載荷面の高温保持が可能であること
は、載荷面に対し強い強制冷却を加えなくてよいという
ことであり、冷却水による炉内の熱損失量の減少・省エ
ネルギ化にも奏効する。
にすぐれ、従来の耐熱合金製スキッドボタンを凌ぐ耐久
性を有し、スキッドビームのメンテナンスの軽減、操炉
効率の向上等を可能とするだけでなく、その載荷面を、
従来のスキッドボタンでは不可能な高温状態に保持して
使用できるので、被加熱鋼材のスキッドマークが軽減
し、均一加熱による鋼材品質の向上・安定化等にも大き
な効果が得られる。載荷面の高温保持が可能であること
は、載荷面に対し強い強制冷却を加えなくてよいという
ことであり、冷却水による炉内の熱損失量の減少・省エ
ネルギ化にも奏効する。
第１図は本発明スキッドボタンの実施例を示す縦断面
図、第２図は下部ブロックの環状突起の天面の例を示す
平面図、第３図はスキッドボタンの諸元寸法説明図、第
４図は従来のスキッドボタンを示す縦断面図である。 10,10′：スキッドボタン、20:上部ブロック、21:周縁
斜面、30:下部ブロック、31:環状突起、32:傾斜天面、3
4:溝、50:不定形耐火物層、P:スキッドパイプ、S:被加
熱鋼材。
図、第２図は下部ブロックの環状突起の天面の例を示す
平面図、第３図はスキッドボタンの諸元寸法説明図、第
４図は従来のスキッドボタンを示す縦断面図である。 10,10′：スキッドボタン、20:上部ブロック、21:周縁
斜面、30:下部ブロック、31:環状突起、32:傾斜天面、3
4:溝、50:不定形耐火物層、P:スキッドパイプ、S:被加
熱鋼材。
Claims (1)
- 【請求項１】頂面を載荷面とする上部ブロック（20）
と、これを担持固定する下部ブロック（30）とからな
り、 下部ブロック（30）は、天面（32）が水平面に対して10
〜40゜の傾斜角（α）をなす円錐状斜面である環状突起
（31）を有する耐熱合金からなるブロックであり、上部
ブロック（20）は、Cr含有量70〜90重量％、融点1600℃
以上のCr−Fe合金からなる焼結体ブロックであって、そ
の下面周縁に、下部ブロック（30）の環状突起（31）の
天面に一致する傾斜角をなす斜面（21）を有し、 上部ブロック（20）の下面周縁の斜面と、下部ブロック
（30）の環状突起（31）の天面との重ね合せ面を接合面
とし、遷移金属の酸化物を主体とする接合層を介して接
合されており、その重ね合せ面積は、頂部載荷面積の40
〜60％である、ことを特徴とする鋼材加熱炉用スキッド
ボタン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253090A JP2715181B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 鋼材加熱炉用スキッドボタン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253090A JP2715181B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 鋼材加熱炉用スキッドボタン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131318A JPH04131318A (ja) | 1992-05-06 |
| JP2715181B2 true JP2715181B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=17246353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2253090A Expired - Lifetime JP2715181B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 鋼材加熱炉用スキッドボタン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2715181B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06117775A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | Kawasaki Steel Corp | 竪型誘導加熱装置における炉床金物 |
| KR100527063B1 (ko) * | 2001-07-16 | 2005-11-09 | 주식회사 포스코 | 스키드 마크 감소용 스키드 버튼 |
| BR0305673A (pt) | 2002-07-25 | 2004-10-19 | Posco | Método e elemento de "skid" para a redução da diferença de temperatura em aquecimento de placas e tarugos e um conjunto de "skid" que usa o mesmo |
| JP5594119B2 (ja) * | 2010-12-17 | 2014-09-24 | 新日鐵住金株式会社 | 水冷パイプの断熱構造 |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2253090A patent/JP2715181B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04131318A (ja) | 1992-05-06 |
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