JP3307851B2 - スラブ搬送用タイヤローラ - Google Patents

スラブ搬送用タイヤローラ

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JP3307851B2
JP3307851B2 JP05865697A JP5865697A JP3307851B2 JP 3307851 B2 JP3307851 B2 JP 3307851B2 JP 05865697 A JP05865697 A JP 05865697A JP 5865697 A JP5865697 A JP 5865697A JP 3307851 B2 JP3307851 B2 JP 3307851B2
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康彦 堀部
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  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Rollers For Roller Conveyors For Transfer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄スラブ連続鋳造
ラインにおけるスラブ搬送用タイヤローラの改良に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】製鉄所の薄スラブ連続鋳造ラインには、
鋳造設備から圧延設備までの間にトンネル式加熱炉があ
り、この加熱炉の内部には、鋳造されたスラブを搬送す
るためのタイヤローラが長手方向に多数配設されてい
る。図7を参照すると、このスラブ搬送用タイヤローラ
(10)は、トンネル式加熱炉の中に回転可能に配備された
パイプ(12)の外周の複数箇所に、軸方向に所定間隔をあ
けてタイヤ組立体(14)が装着されたもので、回転駆動機
構(28)に連結されて回転する。タイヤ組立体(14)は、デ
ィスク状のタイヤ(16)が取付部材(17)によりパイプ(12)
に固定された構成であり、鋳造されたスラブ(20)は、約
1000℃以上の高温の加熱炉の中を、タイヤ(16)の回
転によって搬送され、圧延設備へ運ばれる。図7中、(2
2)はトンネル式加熱炉の炉壁であり、(24)はパイプ(12)
を高温雰囲気から保護するために設けられた耐火材の被
覆層であり、パイプ(12)の内部には冷却水が流通してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、タイヤ(16)のス
ラブ接触幅は、図7に示されるように全て同じ寸法のも
のが用いられている。一方、搬送されるスラブの幅は様
々である。従って、例えば、図8に示すタイヤローラ(1
0)において、両端に位置する外側タイヤ(16a)のスラブ
接触幅の中心からスラブ端部までの距離L1が、タイヤ
(16)とタイヤ(16)のスラブ接触幅中心間距離L2の2分
の1、つまりL2/2よりも大きいとき、スラブ(20)か
らタイヤ(16)に作用する面圧を考えると、外側タイヤ(1
6a)に作用する面圧の方が、内側タイヤ(16b)に作用する
面圧よりも大きくなる。このように、タイヤ(16)のスラ
ブ接触幅を全て同一寸法とし、かつ、タイヤ(16)を同一
材料から作製した場合、外側タイヤ(16a)の方が内側タ
イヤ(16b)よりも摩耗量が大きくなるため、外側スラブ
(16a)の外径が内側スラブ(16b)の外径よりも小さくなっ
てしまい、スラブ(20)の直進走行性が不安定になり、ス
ラブ(20)が加熱炉内を蛇行する不都合があった。トンネ
ル式加熱炉は全長約200mにも及ぶため、スラブ搬送
時にスラブ(20)の直進性を維持することは、薄スラブ連
続鋳造ラインで操業の安定性を確保する上で極めて重要
な課題である。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、トンネル式加熱炉の中に回転可能に配備
されたパイプ(12)の外周にて、該パイプの軸方向に所定
間隔をあけて、外周面がスラブ(20)と接触するタイヤ(1
6)を固定して配備されたスラブ搬送用タイヤローラにお
いて、両端に位置する外側タイヤ(16a)のスラブ接触幅
を、前記外側タイヤ(16a)(16a)の間に位置する内側タイ
ヤ(16b)のスラブ接触幅よりも広くなるように設定した
ものである。
【0005】本発明のスラブ搬送用ローラは、外側タイ
ヤ(16a)のスラブ接触幅と、内側タイヤ(16b)のスラブ接
触幅は、次の関係を有している。 W1/W2 ≧(L1+L2/2)/L2 但し、W1:外側タイヤのスラブ接触幅 W2:内側タイヤのスラブ接触幅 L1:外側タイヤのスラブ接触幅中心からスラブ端部ま
での距離 L2:タイヤ間のスラブ接触幅中心間距離
【0006】
【作用】本発明のスラブ搬送用ローラは、両端に位置す
るタイヤつまり外側タイヤ(16a)を、前記外側タイヤの
間に位置する内側タイヤ(16b)よりも、スラブ(20)との
接触幅を広くしているので、内側タイヤ(16b)の方が外
側タイヤ(16a)よりも摩耗量が多くなる。このため、使
用によりタイヤの摩耗が進行しても、内側タイヤ(16b)
の方が外側タイヤ(16a)よりも高くなることはなく、ス
ラブの直進性は常に維持される。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のスラブ搬送用タ
イヤローラ(10)の一実施例を示しており、トンネル式加
熱炉の炉壁(22)に回転可能に取り付けられたパイプ(12)
の外周にて、軸方向の4箇所に所定間隔をあけてタイヤ
組立体(14)が装着され、該タイヤ組立体(14)は回転駆動
機構(28)に連結されて回転する。タイヤ組立体(14)は、
ディスク状のタイヤ(16a)(16b)が取付部材(17)によりパ
イプ(12)に固定された構成であり、両端に位置する外側
タイヤ(16a)(16a)は、外側タイヤの間に位置する内側タ
イヤ(16b)よりも、スラブ接触幅が広くなっている。図
1中、(24)はパイプ(12)を高温雰囲気から保護するため
に設けられた耐火材の被覆層であり、パイプ(12)の内部
には冷却水が流通している。
【0008】次に、外周面がスラブ(20)と接触するタイ
ヤ(16a)(16b)の外周幅の設定方法について説明する。図
2は、パイプ(12)の軸方向4箇所にタイヤ(16)が配備さ
れた例であり、外側タイヤ(16a)(16a)のスラブ接触幅を
W1、内側タイヤ(16b)(16b)のスラブ接触幅をW2、外側
タイヤ(16a)のスラブ接触幅中心からスラブ(20)の端部
までの距離をL1、タイヤ間のスラブ接触幅中心間距離
をL2、タイヤ(16)の回転方向でのスラブ(20)との接触
長さをD(図3参照)、1本のタイヤローラに負荷され
るスラブの重量をQとする。外側タイヤ(16a)(16a)に夫
々作用する面圧をP1とすると、 P1={(L1+L2/2)/L}×Q/(W1×D) ・・・式 内側タイヤ(16b)(16b)に夫々作用する面圧をP2とする
と、 P2={(L2/2+L2/2)/L}×Q/(W2×D) ・・・式 内側タイヤの摩耗量が外側タイヤより大きくなるように
するには、P2≧P1の関係を満たせばよいから、式及
び式より、L2/W2 ≧(L1+L2/2)/W1 とな
る。これを整理すると、 W1 /W2 ≧(L1+L2/2)/L2 ・・・式 が得られる。
【0009】L2を300mmとし、L1が変化する場合を
考える。式において、右辺の(L1+L2/2)/L2
を算出した値、W1/Wを表1に示す。
【0010】
【表1】
【0011】表1において、W1/W2は、外側タイヤ(1
6a)(16a)と内側タイヤ(16b)(16b)に作用する面圧が等し
くなるときのスラブ接触幅の比を表わしている。タイヤ
個数が4の場合で、L2が300mmのとき、L1が150
mm未満では、W1/W2の値は1未満となるため、従来の
W1=W2でも内側タイヤの方が面圧が大きく、内側タイ
ヤの方の摩耗量も多くなって問題ない。しかし、L1が
150mmを超えると、W1/W2の値が1よりも大きくな
るため、従来のW1=W2では、外側タイヤの方が内側タ
イヤよりも面圧が大きくなり、外側タイヤの摩耗量の方
が多くなって、スラブの直進走行性が不安定になり、ス
ラブの蛇行を生ずることになる。それゆえ、W1>W2の
条件の下で、W1とW2が式の関係を満たすようにすれ
ば、スラブの幅寸法の如何に拘わらず、常に、内側タイ
ヤの面圧を外側タイヤの面圧よりも大きくすることがで
きるので、内側タイヤの方が外側タイヤよりも摩耗量が
多くなって、スラブの直進性を確保することができる。
【0012】例えば、スラブの最大幅寸法が1380mm
で、L2=300mmの場合を考えると、L1=240mmと
なるから、表1より、W1/W2の値を1.3より大きく
設定すればよい。内側タイヤのスラブ接触幅W2が50m
mのタイヤを使用する場合、外側タイヤのスラブ接触幅
W1は、例えば66mmにすればよいことになる。
【0013】本発明のスラブ搬送用ローラの内側タイヤ
の個数は任意であり、また、図4に示す如く、中心側に
向けて、スラブとの接触幅が漸次狭くなるような構成に
することもできる。
【0014】図1では、分割型のタイヤ組立体(14)に用
いられるタイヤ(16)を示しているが、本発明は、タイヤ
がパイプ(12)に直接固定された中実一体型のタイヤにも
適用可能であることは勿論であり、また分割型の場合で
も特定型式のタイヤ組立体に限定されるものでない。な
お、タイヤにかかる負担を軽減するために、内外表面の
温度差をできる限り小さくして、熱応力を小さくするこ
とが望ましいので、そのようなタイヤ構成の一例を以下
に掲げる。
【0015】図5及び図6を参照すると、タイヤ組立体
(14)は、内部を冷却水が流通するパイプ(12)に嵌まり、
パイプ(12)上で軸方向に間隔を存して対向配備された一
対の環状ハブ(30)(30)と、両ハブ(30)(30)の外周面に跨
って嵌まったタイヤ(16)と、パイプ(12)に溶接固定され
環状ハブ(30)に係合して、環状ハブのパイプ(12)に対す
る回り止めを図るキー(40)とによって構成される。
【0016】環状ハブ(30)は、環状板(32)の内周縁と外
周縁に互いに外向きに内周壁(33)と外周壁(34)を突設
し、両周壁(33)(34)に夫々等間隔に複数の切欠(35)(36)
を開設している。
【0017】タイヤ(16)は、内周の面幅中心に内面を一
周して突条(18)を形成しており、該突条(18)を挟んで両
側に前記環状ハブ(30)(30)が嵌合可能な大きさに形成さ
れている。タイヤ(16)は、突条(18)の両側に、前記環状
ハブ(30)の外周壁(34)の切欠(36)に嵌合する複数の突部
(19)(19)を突設している。突部(19)は突条(18)及びタイ
ヤ内面に一体に連続している。
【0018】環状ハブ(30)の内周壁(33)の切欠(35)に
は、キー(40)が嵌合し、該キーをパイプ(12)に溶接(42)
して固定する。この構成例では、キー(40)だけをパイプ
(12)に溶接固定すればよいから、環状ハブ(30)とタイヤ
(16)の夫々全周に亘って溶接する場合に比べて、タイヤ
(16)の取付けが簡単である。また、キー(40)と環状ハブ
(30)、パイプ(12)と環状ハブ(30)、環状ハブ(30)とキー
(40)は、単に互いの相手部材に接しているだけで、溶接
されていないため、熱伝達は小さく、スラブ(20)からタ
イヤ(16)を通じてパイプによって奪熱される熱損失を小
さくできる利点がある。
【0019】
【発明の効果】本発明のスラブ搬送用ローラは、両端に
位置する外側タイヤを、内側タイヤよりも、スラブとの
接触幅が広くなるようにしてあり、搬送されるスラブの
面幅サイズの如何に拘わらず、内側タイヤの摩耗量が、
外側タイヤの摩耗量よりも常に大きくなるような構成に
してあるので、使用によりタイヤの摩耗が進行する際、
内側タイヤの方が外側タイヤよりも低くなっていくの
で、図9に誇張して示すように、スラブ(20)は中央部が
若干撓んだ形態となり、安定して直進走行することがで
き、スラブ連続鋳造ラインの操業の安定化を達成でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスラブ搬送用タイヤローラを一部破断
して示す断面図である。
【図2】タイヤのスラブ接触幅を変えたタイヤローラの
実施例を示す説明図である。
【図3】タイヤ組立体のタイヤとスラブとの接触状態を
説明する図であって、タイヤローラの軸心と直交する方
向から見たときの図である。
【図4】タイヤのスラブ接触幅を変えたタイヤローラの
他の実施例を示す図である。
【図5】タイヤ組立体の斜視図である。
【図6】図5に示すタイヤ組立体の分解斜視図である。
【図7】従来のスラブ搬送用タイヤローラを一部破断し
て示す断面図である。
【図8】スラブ接触幅が全て同じタイヤの従来例を示す
説明図である。
【図9】タイヤの摩耗状態とスラブの走行状態を示す説
明図である。
【符号の説明】
(10) タイヤローラ (12) パイプ (14) タイヤ組立体 (16)(16a)(16b) タイヤ (20) スラブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−216912(JP,A) 特開 平10−195526(JP,A) 特開 平10−181836(JP,A) 特開 平10−181835(JP,A) 特開 昭62−151255(JP,A) 特開 平10−203628(JP,A) 特開 平10−203629(JP,A) 特開 平10−203630(JP,A) 特開 平10−203631(JP,A) 特開 平10−203632(JP,A) 特開 昭59−127957(JP,A) 特開 平9−72668(JP,A) 特開 平7−173524(JP,A) 特開 平5−33033(JP,A) 実開 昭57−127309(JP,U) 実開 平1−100660(JP,U) 特表 平3−500906(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/128 340 B65G 39/04 C21D 1/00 115 F27B 9/24

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トンネル式加熱炉の中に回転可能に配備
    されたパイプ(12)の外周にて、該パイプの軸方向に所定
    間隔をあけて、外周面がスラブ(20)に接触するタイヤ(1
    6)が固定して配備されたスラブ搬送用タイヤローラにお
    いて、両端に位置する外側タイヤ(16a)のスラブ接触幅
    を、前記外側タイヤ(16a)(16a)の間に位置する内側タイ
    ヤ(16b)のスラブ接触幅よりも広くしていることを特徴
    とするスラブ搬送用タイヤローラ。
  2. 【請求項2】 外側タイヤ(16a)のスラブ接触幅と、内
    側タイヤ(16b)のスラブ接触幅は、次の関係を有してい
    ることを特徴とする請求項1に記載のスラブ搬送用タイ
    ヤローラ。 W1/W2 ≧(L1+L2/2)/L2 但し、W1:外側タイヤのスラブ接触幅 W2:内側タイヤのスラブ接触幅 L1:外側タイヤのスラブ接触幅中心からスラブ端部ま
    での距離 L2:タイヤ間のスラブ接触幅中心間距離
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