JP4318555B2 - DISK ROLL, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND DISK ROLL BASE - Google Patents

DISK ROLL, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND DISK ROLL BASE Download PDF

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    • C03B17/06Forming glass sheets
    • C03B17/068Means for providing the drawing force, e.g. traction or draw rollers

Description

本発明は、回転軸にリング状のディスク材を複数枚嵌挿させ、前記ディスク材の外周面により搬送面を形成してなるディスクロール及びその製造方法、並びに前記ディスクロールを得るためのディスクロール用基材に関する。   The present invention relates to a disk roll in which a plurality of ring-shaped disk materials are fitted on a rotating shaft and a conveying surface is formed by the outer peripheral surface of the disk material, a manufacturing method thereof, and a disk roll for obtaining the disk roll The present invention relates to a substrate for use.

例えば、溶融炉から流下する板ガラスを搬送したり、焼鈍炉で加熱されたステンレス板等の金属板を搬送するために、ディスクロールが使用されている。図1はディスクロール10の一例を示す概略図であるが、セラミックファイバー等の無機繊維と、タルク、クレー、雲母等の無機充填材と、バインダーとを配合した水性スラリーを厚さ3〜6mm程度の板状に成形したディスクロール用基材をリング状のディスクに打ち抜き、このディスク材12を複数枚、回転軸となる金属製のシャフト11に嵌挿してロール状の積層物とし、両端に配したフランジ13を介して全体を加圧してディスク材12に若干の圧縮を加えた状態でナット15等で固定したものであり、ディスク材12の外周面が搬送面として機能する。   For example, a disk roll is used to transport a plate glass flowing down from a melting furnace or a metal plate such as a stainless steel plate heated in an annealing furnace. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a disk roll 10, and an aqueous slurry in which inorganic fibers such as ceramic fibers, inorganic fillers such as talc, clay and mica, and a binder are blended is about 3 to 6 mm in thickness. A disk roll base material formed into a plate shape is punched into a ring-shaped disk, and a plurality of the disk materials 12 are inserted into a metal shaft 11 serving as a rotating shaft to form a roll-shaped laminate, which is arranged at both ends. The whole is pressed through the flange 13 and is fixed with a nut 15 or the like in a state where the disk material 12 is slightly compressed, and the outer peripheral surface of the disk material 12 functions as a conveying surface.

上記のディスクロール10は、例えば図2に示す板ガラス製造装置100に組み込まれ、板ガラスの搬送に用いられる。この板ガラス製造装置100は、溶融炉101の線状に開口したスリット102からガラス溶融物110を連続的に排出し、この排出された帯状のガラス溶融物110を流下させ、流下中に冷却して硬化させることにより板ガラスを製造する装置であるが、ディスクロール10は一対の引張ロールとして機能し、帯状ガラス溶融物110を挟持して強制的に下方に送出している。   The above-described disk roll 10 is incorporated in, for example, the plate glass manufacturing apparatus 100 shown in FIG. 2 and is used for conveying the plate glass. The plate glass manufacturing apparatus 100 continuously discharges the glass melt 110 from the slits 102 that are linearly opened in the melting furnace 101, causes the discharged belt-shaped glass melt 110 to flow down, and cools it during the flow. Although it is an apparatus which manufactures plate glass by making it harden | cure, the disk roll 10 functions as a pair of tension | pulling roll, clamps the strip | belt-shaped glass melt 110, and is forcibly sent out below.

このように、ディスクロール10は、ガラスの溶融温度に近い高温(800℃前後)に晒されるため、個々のディスク材12は変形したり、寸法変化を起こしやすくなっている。また、このような高温によりディスク材12の構成材料が劣化して粉体となって離脱する「粉落ち」を起こすこともあり、離脱した粉体がディスクロール10の下流に位置する板ガラスに付着して歩留まりを低下させている。   Thus, since the disk roll 10 is exposed to a high temperature (around 800 ° C.) close to the melting temperature of the glass, the individual disk materials 12 are easily deformed and dimensional changes are likely to occur. Further, the component material of the disk material 12 deteriorates due to such high temperature and may cause “powder falling” that separates into powder, and the detached powder adheres to the plate glass located downstream of the disk roll 10. This reduces the yield.

このような不具合を避けるためには、ディスクロール10には耐熱性に優れ、熱変形率が小さいことが強く要求されており、本出願人も先に、ワラストナイトとセラミックファイバーとを主成分とするディスクロール用基材から作製したディスクロールを提案している(特許文献1参照)。   In order to avoid such a problem, the disk roll 10 is strongly required to have excellent heat resistance and a low thermal deformation rate, and the applicant of the present invention has previously been composed mainly of wollastonite and ceramic fiber. The disk roll produced from the base material for disk rolls to which it is made is proposed (refer patent document 1).

特開平9−301765号公報JP-A-9-301765

上記本出願人によるディスクロールは、1200℃の高温でも熱変形や劣化が少なく、板ガラス製造に好適に使用できるものである。しかし、焼鈍炉で処理されるステンレス板はその表面温度が1300℃近くにもなり、本出願人によるディスクロールを用いても比較的早期の交換が余儀なくされており、更なる耐熱性の改善が望まれている。   The above-mentioned disk roll by the present applicant is less likely to be thermally deformed and deteriorated even at a high temperature of 1200 ° C., and can be suitably used for producing plate glass. However, the surface temperature of the stainless steel plate treated in the annealing furnace is close to 1300 ° C., and even if a disk roll by the present applicant is used, the replacement is relatively early, and further improvement in heat resistance can be achieved. It is desired.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、例えば焼鈍炉で処理されるステンレス板等の金属板の搬送にも十分に対応し得る優れた耐熱性を有するディスクロール、並びに前記ディスクロールを得るためのディスクロール用基材を提供することを目的とする。また、本発明は、前記のディスクロール用基材を用いて、前記のディスクロールをコスト増を招くことなく、効率良く製造する方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and for example, a disk roll having excellent heat resistance that can sufficiently cope with conveyance of a metal plate such as a stainless plate processed in an annealing furnace, and the disk. It aims at providing the base material for disk rolls for obtaining a roll. Another object of the present invention is to provide a method for efficiently producing the above-described disk roll without causing an increase in cost by using the above-described disk roll substrate.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究した結果、結晶質コーディライトを含有するディスクロールが、1300℃という高温においても寸法変化や組織劣化が従来品と比べて格段に少なく、焼鈍炉でステンレス板等の金属板を搬送する場合にも十分に使用できることを見出した。更に、非晶質コーディライトを配合したディスクロール用基材から打ち抜いたディスク材を用いて通常のディスクロールを作製し、通常の使用形態に従い高温の板ガラスやステンレス板を搬送することにより、搬送に伴って非晶質コーディライトが結晶化されて結晶質コーディライトとなることを見出した。本発明は、これらの知見に基づくものである。   As a result of diligent research to achieve the above object, the present inventors have found that a disk roll containing crystalline cordierite has much less dimensional change and structural deterioration than a conventional product even at a high temperature of 1300 ° C., It has been found that it can be used satisfactorily when a metal plate such as a stainless steel plate is conveyed in an annealing furnace. Furthermore, a normal disk roll is manufactured using a disk material punched from a disk roll base material containing amorphous cordierite, and a high-temperature plate glass or a stainless steel plate is transferred according to a normal use form. Along with this, it has been found that amorphous cordierite is crystallized into crystalline cordierite. The present invention is based on these findings.

即ち、本発明は、上記目的を達成するために、下記に示すディスクロール及びその製造方法、並びにディスクロール用基材を提供する。
(1)回転軸にリング状のディスク材を複数枚嵌挿させ、前記ディスク材の外周面により搬送面を形成してなるディスクロールにおいて、
前記ディスク材が無機繊維と、非晶質コーディライトと合成コーディライトとを、非晶質コーディライト:合成コーディライト=12:1〜3:10にて混合したコーディライト混合物とを含有することを特徴とするディスクロール。
(2)無機繊維の含有量がディスク材全量の5〜50質量%であり、コーディライト混合物の含有量がディスク材全量の20〜80質量%であることを特徴とする上記(1)記載のディスクロール。
(3)少なくとも搬送面の表層部に、非晶質コーディライトの結晶化物が存在することを特徴とする上記(1)または(2)記載のディスクロール。
(4)回転軸にリング状のディスク材を複数枚嵌挿させ、前記ディスク材の外周面により搬送面を形成してなるディスクロールの製造方法において、
無機繊維と非晶質コーディライトとを含むスラリー原料を板状に成形してディスクロール用基材を得る工程と、前記ディスクロール用基材からディスク材を打ち抜く工程と、前記ディスク材を複数枚回転軸に嵌挿させ該ディスク材を固定する工程と、高温状態にある被搬送物を搬送させることにより、少なくともディスク材の外周面表層部の非晶質コーディライトを結晶化させる工程とを備えることを特徴とするディスクロールの製造方法
(5)スラリー原料が更に合成コーディライトを含有することを特徴とする上記(4)記載のディスクロールの製造方法
(6)ディスクロール基材を得る工程を、スラリー原料に有機繊維及び有機バインダーを配合し、抄造法により行うことを特徴とする上記(4)または(5)に記載のディスクロールの製造方法。
(7)ディスク材を得るための板状成形体であって、無機繊維と、非晶質コーディライトと合成コーディライトとを、非晶質コーディライト:合成コーディライト=12:1〜3:10にて混合したコーディライト混合物とを含有することを特徴とするディスクロール用基材
(8)無機繊維の含有量が基材全量の5〜50質量%であり、コーディライト混合物の含有量が基材全量の20〜80質量%であることを特徴とする上記(7)記載のディスクロール用基材
That is, in order to achieve the above object, the present invention provides a disk roll, a method for producing the disk roll, and a disk roll substrate as described below.
(1) In a disk roll formed by inserting a plurality of ring-shaped disk materials on a rotating shaft and forming a conveying surface by the outer peripheral surface of the disk material,
And inorganic fibrous said disc member, the amorphous cordierite and synthetic cordierite, amorphous cordierite Synthesis cordierite = 12: 1 to 3: by containing cordierite mixture was mixed at 10 Disc roll featured.
(2) The content of inorganic fibers is 5 to 50% by mass of the total amount of the disk material, and the content of the cordierite mixture is 20 to 80% by mass of the total amount of the disk material, Disk roll.
(3) The disk roll according to (1) or (2) above, wherein a crystallized product of amorphous cordierite is present at least on the surface layer portion of the transport surface .
(4) In a manufacturing method of a disk roll in which a plurality of ring-shaped disk materials are inserted into a rotating shaft, and a conveying surface is formed by the outer peripheral surface of the disk material,
A step of obtaining a disk roll substrate by forming a slurry raw material containing inorganic fibers and amorphous cordierite into a plate shape, a step of punching a disk material from the disk roll substrate, and a plurality of the disk materials And a step of fixing the disc material by being inserted into a rotating shaft, and a step of crystallizing at least the amorphous cordierite of the outer peripheral surface layer portion of the disc material by conveying an object to be conveyed in a high temperature state. method of manufacturing features and to Lud scroll that.
(5) above (4) Symbol mounting disc manufacturing method of the roll, characterized in that the slurry raw material further comprises a synthetic cordierite.
(6) The process for producing a disk roll according to the above (4) or (5), wherein the step of obtaining a disk roll substrate is carried out by a papermaking method in which organic fibers and an organic binder are blended in the slurry raw material .
(7) A plate-like molded body for obtaining a disk material, comprising inorganic fibers, amorphous cordierite and synthetic cordierite, amorphous cordierite: synthetic cordierite = 12: 1 to 3:10 disk rolls Yomotozai characterized by containing a cordierite mixture was mixed in.
(8) the content of the inorganic fibers is 5 to 50 mass% of the substrate whole amount, (7) the content of cordierite mixture, characterized in that 20 to 80% by weight of the substrate whole amount according Disc roll base material .

本発明によれば、従来よりも格段に耐熱性に優れるディスクロールが得られ、例えば焼鈍炉で1300℃程度に加熱されたステンレス板の搬送にも十分に使用可能である。   According to the present invention, a disk roll having much higher heat resistance than the conventional one can be obtained, and can be sufficiently used for conveying a stainless steel plate heated to about 1300 ° C. in an annealing furnace, for example.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

先ず、本発明のディスクロール用基材に関して説明すると、その主要成分は非晶質コーディライトと合成コーディエライトとのコーディライト混合物及び無機繊維である。非晶質コーディライトは、その組成が結晶質コーディライトの組成と同じ2MgO・2Al・5SiOを有し、結晶化することにより結晶質コーディライトになる、言わば結晶質コーディライトの前駆体である。また、この非晶質コーディライトは、金属酸化物やセラミックス、鉱物等の原料を前記のコーディライト組成比になるように調合し、混合した後、所定の温度で焼成(溶融)し、急冷した後例えばアルミナボールミル等の粉砕機で粉砕することにより得られる粉末であり、例えば日本フェロー社製「14−3635P」等として市場からも入手可能である。
First, the base material for disk roll of the present invention will be described. The main components thereof are a cordierite mixture of amorphous cordierite and synthetic cordierite and inorganic fibers. Amorphous cordierite has 2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO whose composition is the same as that of crystalline cordierite and becomes crystalline cordierite by crystallization, so to speak, a precursor of crystalline cordierite It is. This amorphous cordierite is prepared by mixing raw materials such as metal oxides, ceramics, and minerals so as to have the above-mentioned cordierite composition ratio, and then firing (melting) and quenching at a predetermined temperature. It is a powder obtained by pulverizing with a pulverizer such as an alumina ball mill afterwards, and is also available from the market, for example, “14-3635P” manufactured by Nippon Fellow.

無機繊維としては、従来からディスクロールに用いられている各種無機繊維を適宜用いることができ、その例としてセラミック繊維、ムライト繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維等が挙げられる。中でも、耐熱性に優れたアルミナ繊維、ムライト繊維、シリカ・アルミナ繊維、シリカ繊維が好適である。また、無機繊維は、必要に応じて2種以上を併用することができる。   As the inorganic fibers, various inorganic fibers conventionally used in disc rolls can be used as appropriate, and examples thereof include ceramic fibers, mullite fibers, alumina fibers, silica fibers, silica / alumina fibers, and the like. Among these, alumina fibers, mullite fibers, silica / alumina fibers, and silica fibers excellent in heat resistance are preferable. Moreover, inorganic fiber can use 2 or more types together as needed.

3に示すように、非晶質コーディライトを含むディスク用基材は、加熱より初期熱膨張を起こし、軟化開始温度に達すると収縮して結晶化し、結晶化が完了すると再び熱膨張を起こすようになる。そして、軟化・結晶化時における収縮(軟化最大収縮率)がディスク材としての寸法変化や熱的応力に大きく影響する。この軟化最大収縮率を小さく抑えるために、既に結晶化している合成コーディライトを含有することが効果的となる。合成コーディライトは、非晶質コーディライトが結晶化する助剤として働き、結晶化速度を高めることで不安定な結晶化工程を速やかに終結させ、結晶化時に起こる軟化などの不具合を最小限に留める効果を持つ。また、非晶質コーディライトは完全なコーディライト組成ではないため、単独で用いると、その結晶化物は不純物を内包して結晶構造が歪むことがあるが、合成コーディライトが種結晶として機能し、結晶構造の歪を低減してコーディライト本来の特性である耐熱性や低熱膨張性をより効果的に発現させ、更に安定して性能を向上させることができる。この合成コーディライトは、非晶質コーディライトが結晶化したものと同等物であり、本発明の効果を何ら損なうものではない。 As shown in FIG. 3, the disk base material containing amorphous cordierite undergoes initial thermal expansion by heating, shrinks and crystallizes when reaching the softening start temperature, and again undergoes thermal expansion when crystallization is completed. It becomes like this. Further, shrinkage during softening / crystallization (softening maximum shrinkage) greatly affects the dimensional change and thermal stress of the disk material. In order to keep this softening maximum shrinkage small, it is effective to contain synthetic cordierite that has already been crystallized. Synthetic cordierite acts as an aid for crystallization of amorphous cordierite, and by quickly increasing the crystallization speed, the unstable crystallization process is quickly terminated, minimizing problems such as softening that occur during crystallization. Has the effect of stopping. In addition, since amorphous cordierite is not a complete cordierite composition, when used alone, the crystallized product may contain impurities and the crystal structure may be distorted, but synthetic cordierite functions as a seed crystal, It is possible to reduce the distortion of the crystal structure to more effectively develop the heat resistance and low thermal expansion properties, which are the original characteristics of cordierite, and to improve the performance more stably. This synthetic cordierite is equivalent to one obtained by crystallizing amorphous cordierite and does not impair the effects of the present invention.

合成コーディライトは、コーディライト組成(2MgO・2Al・5SiO)に合わせて酸化マグネシウム源:酸化アルミニウム源:酸化ケイ素源=2:2:5の割合で配合した混合物を、結晶化温度の1350℃以上に加熱して得られる結晶質のコーディライトである。前記混合物として、例えばタルクを28質量部、カオリンクレーを47質量部及び酸化アルミニウムを35質量部の割合で配合し、ボールミルを用いて平均粒径が0.5μm程度に粉砕したものを挙げることができる。また、この混合物において、タルクは富士タルク工業(株)製「SD55」として、カオリンクレーは土屋カオリン工業(株)製「グロマックスLL」として、酸化アルミニウムは昭和アルミニウム(株)製「アルミナ粉末A−42−2」として、それぞれ市場からも入手可能である。更には、合成コーディライトも、例えば丸ス釉薬合資会社製「合成コージェライトSS種」として市場から入手可能である。 Synthetic cordierite is prepared by mixing a mixture of magnesium oxide source: aluminum oxide source: silicon oxide source = 2: 2: 5 in accordance with the cordierite composition (2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO) at a crystallization temperature. It is a crystalline cordierite obtained by heating to 1350 ° C. or higher. Examples of the mixture include a mixture of 28 parts by mass of talc, 47 parts by mass of kaolin clay and 35 parts by mass of aluminum oxide, and pulverized to an average particle size of about 0.5 μm using a ball mill. it can. In this mixture, talc is “SD55” manufactured by Fuji Talc Kogyo Co., Ltd., kaolin clay is “Gromax LL” manufactured by Tsuchiya Kaolin Kogyo Co., Ltd., and aluminum oxide is “alumina powder A” manufactured by Showa Aluminum Co., Ltd. -42-2 "is also available from the market. Furthermore, synthetic cordierite is also available from the market as “synthetic cordierite SS species” manufactured by Marusu Shaku Goshi Kaisha, for example.

本発明のディスクロール用基材にはその他にも、必要に応じて従来からディスクロールに使用されている各種材料を配合することができる。例えば、本発明のディスクロール用基材は、非晶質コーディライト及び無機繊維、更に必要に応じて合成質コーディライトを含む水性スラリーを、成形型を用いた吸引脱水成形等のモールド成形や抄造法により得られるが、コスト面では抄造法が有利であり、抄造法における抄造性や保形性等を向上させるために、凝集補助剤や有機繊維、有機バインダー等を配合することが好ましい。これらは何れも従来から抄造法によりディスクロール用基材を作製する際に使用されるもので構わず、凝集補助剤としてモンモリロナイト粉末等を使用でき、有機繊維としてパルプ等を使用でき、有機バインダーとしてデンプン水溶液等を使用できる。尚、モールド成形では凝集補助剤や有機繊維は不要である。   In addition to the disk roll substrate of the present invention, various materials conventionally used for disk rolls can be blended as necessary. For example, the base material for disk roll of the present invention is made of an aqueous slurry containing amorphous cordierite and inorganic fibers, and optionally synthetic cordierite, and molding or papermaking such as suction dehydration molding using a molding die. However, in terms of cost, the papermaking method is advantageous. In order to improve papermaking properties, shape retention and the like in the papermaking method, it is preferable to add a coagulant aid, an organic fiber, an organic binder, and the like. Any of these may be conventionally used when producing a substrate for a disk roll by a papermaking method, montmorillonite powder or the like can be used as an agglomeration aid, pulp or the like can be used as an organic fiber, and an organic binder An aqueous starch solution or the like can be used. In molding, no coagulant aid or organic fiber is required.

ディスクロール用基材の組成において、コーディライト混合物の含有量を基材全量の20〜80質量%とすることが好ましい。コーディライト混合物の含有量が20質量%未満では所期の耐熱性の向上が得られ難くなり、80質量%を超えると相対的に無機繊維の配合割合が低くなり、強度が低下し過ぎる恐れが生じる。また、無機繊維の含有量は基材全量の5〜50質量%が好ましい。無機繊維の含有量が5質量%未満では強度不足となり、50質量%を超える場合は相対的にコーディライト混合物の含有量が減少して耐熱性の改善効果が発現しなくなる。
In the composition of the base material for disk roll, it is preferable that the content of the cordierite mixture is 20 to 80% by mass of the total amount of the base material. If the content of the cordierite mixture is less than 20% by mass, it is difficult to obtain the desired heat resistance, and if it exceeds 80% by mass, the blending ratio of inorganic fibers is relatively low, and the strength may be excessively reduced. Arise. Moreover, 5-50 mass% of content of an inorganic fiber is preferable with respect to the whole base material. If the content of the inorganic fiber is less than 5% by mass, the strength is insufficient, and if it exceeds 50% by mass , the content of the cordierite mixture is relatively decreased and the effect of improving the heat resistance is not exhibited.

合成コーディライトは、非晶質コーディライトの一部を代替するものであるが、その際の非晶質コーディライトと合成コーディライトとの混合比は、非晶質コーディライト:合成コーディライト=12:1〜3:10であり、11:2〜3:10がより好ましく、9:4〜5:8が特に好ましい。合成コーディライトの比率が前記値より少ないと、上記したような結晶化の際の助剤としての機能が十分に働かず、基材全体が結晶化されないことも起こり得る。一方、合成コーディライトの比率が前記値よりも多くなると、非晶質コーディライトが少な過ぎてバインダー効果が得られなくなり、所期の強度が得られないことが懸念される。また、合成コーディライトの割合が大きいほど上記の軟化最大収縮率を抑えることができる。
Synthetic cordierite replaces part of amorphous cordierite, and the mixing ratio of amorphous cordierite and synthetic cordierite at that time is amorphous cordierite: synthetic cordierite = 12 : 1 to 3:10, more preferably 11: 2 to 3:10 , and particularly preferably 9: 4 to 5: 8. When the ratio of the synthetic cordierite is less than the above value, the function as an auxiliary agent at the time of crystallization as described above does not work sufficiently, and the whole base material may not be crystallized. On the other hand, when the ratio of the synthetic cordierite is larger than the above value, there is a concern that the amount of amorphous cordierite is too small to obtain the binder effect and the desired strength cannot be obtained. Moreover, said softening maximum shrinkage rate can be suppressed, so that the ratio of synthetic cordierite is large.

また、上記したその他の材料の配合割合は、本発明の所期の効果を損なわない範囲で必要に応じて適宜設定することができるが、凝集補助剤は3質量%以下、有機繊維は10質量%以下、有機バインダーは5質量%以下がそれぞれ適当である。   In addition, the blending ratio of the above-mentioned other materials can be appropriately set as necessary as long as the desired effect of the present invention is not impaired. However, the aggregation auxiliary agent is 3% by mass or less, and the organic fiber is 10% by mass. The organic binder is suitably 5% by mass or less.

ディスクロール用基材を得る方法としては、抄造法を用いることが効率的で好ましい。 即ち、非晶質コーディライト及び無機繊維、更に必要に応じて合成コーディライト、凝集補助剤、有機繊維、有機バインダー等を所定量含む水性スラリーを調製し、この水性スラリーを抄造機にて板状に成形し、乾燥することによりディスクロール用基材を得ることができる。尚、ディスクロール用基材の厚さは適宜設定することができ、従来と同程度で構わず、2〜10mmが一般的である。   As a method for obtaining a base material for a disc roll, it is efficient and preferable to use a papermaking method. That is, an aqueous slurry containing a predetermined amount of amorphous cordierite and inorganic fibers, and further, if necessary, synthetic cordierite, agglomeration aid, organic fiber, organic binder, etc. is prepared, and this aqueous slurry is formed into a plate shape with a papermaking machine. The base material for disk rolls can be obtained by forming into a shape and drying. In addition, the thickness of the base material for disk rolls can be set as appropriate, and may be the same as the conventional one, and is generally 2 to 10 mm.

次に、本発明のディスクロールの製造方法に関して説明する。製造方法は、基本的には従来法に従うものであり、再び図1を参照して説明する。先ず、上記した本発明のディスクロール用基材からリング状のディスク材12を打ち抜き、このディスク材12を複数枚、金属製(例えば鉄製)の回転軸11に嵌挿してロール状の積層物とし、両端に配したフランジ13を介して両端から全体を加圧してディスク材12に若干の圧縮を加えた状態でナット15等で固定する。そして、所定のロール径となるようにディスク材12の外周面を研削する。また、この研削により搬送面が平滑化される。   Next, the manufacturing method of the disk roll of this invention is demonstrated. The manufacturing method basically follows the conventional method, and will be described with reference to FIG. 1 again. First, a ring-shaped disk material 12 is punched from the disk roll base material of the present invention described above, and a plurality of the disk materials 12 are inserted into a metal (for example, iron) rotating shaft 11 to form a roll-shaped laminate. Then, the whole is pressed from both ends via the flanges 13 arranged at both ends, and is fixed with a nut 15 or the like in a state where a slight compression is applied to the disk material 12. And the outer peripheral surface of the disk material 12 is ground so that it may become a predetermined | prescribed roll diameter. In addition, the grinding surface is smoothed by this grinding.

本発明のディスクロールは上記の如く構成されるが、更に上記のディスクロールのロール表面を加熱して、少なくともディスク材12の外周面の表層部にある非晶質コーディライトを結晶化させることが好ましい。この結晶化物である結晶質コーディライトは、熱膨張係数が0.7〜1.5×10−6/℃と従来のディスクロール材料と比べて小さく、耐熱衝撃性が大きい、即ち耐スポーリング性に優れるという利点を有する。また、化学的な安定性も高く、高温のガラスやステンレス板との反応性も低い。上述したように、ディスクロールは高温での変形や寸法変化が小さく、また粉落ちを誘引する熱的劣化が少ないことが要求されるが、結晶質コーディライトは従来のディスクロールに比べて耐スポーリング性に優れることから、ステンレス板の搬送のように1300℃という高温でも十分に使用可能である。しかも、高温のステンレス板では表面に酸化鉄が生じやすいが、結晶質コーディライトは反応性が低いことからこの酸化鉄によるロール表面の損傷も少なく、長寿命となる。 The disk roll of the present invention is configured as described above, and further, the surface of the above-described disk roll can be heated to crystallize at least the amorphous cordierite in the surface layer portion of the outer peripheral surface of the disk material 12. preferable. Crystalline cordierite, which is a crystallized product, has a thermal expansion coefficient of 0.7 to 1.5 × 10 −6 / ° C., which is small compared to conventional disk roll materials, and has high thermal shock resistance, that is, spalling resistance. It has the advantage of being excellent. In addition, the chemical stability is high and the reactivity with high-temperature glass or stainless steel plate is low. As described above, disk rolls are required to have low deformation and dimensional change at high temperatures and less thermal degradation that induces powder falling, but crystalline cordierite is more resistant to scratches than conventional disk rolls. Since it is excellent in poling property, it can be used sufficiently even at a high temperature of 1300 ° C. like the conveyance of a stainless steel plate. In addition, iron oxide is likely to be generated on the surface of a high-temperature stainless steel plate, but crystalline cordierite has low reactivity, so there is little damage to the roll surface by this iron oxide, and the life is long.

ここで、非晶質コーディライトは、約800℃〜1300℃に加熱されると結晶化して結晶質コーディライトとなる。これに対し、帯状ガラス溶融物110は900℃前後、ステンレス板も1300℃前後の高温雰囲気下で処理されることから、上記の結晶化は、上記の如く作製したディスクロールを用い、通常の使用形態に従って帯状溶融ガラス110やステンレス板等の搬送を行うことにより実施できる。従って、結晶化のための新たな製造工程や製造装置が不要であり、製造に係るコストの上昇を招くことが無い。また、使用とともに非晶質コーディライトの結晶化がディスク材12の内部(内径側)へと徐々に進行し、より強固なディスクロールとなるという利点もある。   Here, amorphous cordierite crystallizes into crystalline cordierite when heated to about 800 ° C. to 1300 ° C. On the other hand, since the glass ribbon melt 110 is processed in a high temperature atmosphere of around 900 ° C. and the stainless steel plate is also around 1300 ° C., the above crystallization is performed using the disk roll produced as described above. According to the form, it can be carried out by carrying the belt-shaped molten glass 110, the stainless steel plate or the like. Therefore, a new manufacturing process or manufacturing apparatus for crystallization is unnecessary, and the cost for manufacturing is not increased. Further, there is an advantage that the crystallization of amorphous cordierite gradually progresses to the inside (inner diameter side) of the disk material 12 with use, resulting in a stronger disk roll.

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。   Examples The present invention will be further described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereby.

(実施例1〜17、比較例1)
表1に示した原料を配合した水性スラリーを調製し、通常の抄造法により乾燥後の寸法が100mm×100mm×6mmのディスクロール用基材を抄造した。尚、比較例1の配合は、本出願人による特許文献1に従うものである。そして、各ディスクロール用基材を以下の測定及び試験に供した。
(Examples 1 to 17, Comparative Example 1)
An aqueous slurry in which the raw materials shown in Table 1 were blended was prepared, and a base material for a disk roll having dimensions of 100 mm × 100 mm × 6 mm after drying was prepared by a normal papermaking method. In addition, the mixing | blending of the comparative example 1 follows patent document 1 by this applicant. Each disk roll substrate was subjected to the following measurements and tests.

(熱変化率の測定)
各ディスクロール用基材を900℃または1300℃に維持した加熱炉に180分間保持し、加熱前後の寸法変化率(熱変化率)を測定した。結果を表1に示す。
(Measurement of heat change rate)
Each disk roll substrate was held in a heating furnace maintained at 900 ° C. or 1300 ° C. for 180 minutes, and the dimensional change rate (heat change rate) before and after heating was measured. The results are shown in Table 1.

(耐摩耗性試験)
各ディスクロール用基材を上記の熱変化率の測定条件と同条件で加熱し、室温まで放冷した後に手で擦り、そのときの触感にて表面耐磨耗性を評価した。評価基準は、×=摩擦により激しく粉落ちする、○=摩擦により粉末が手に転写する、◎=転写または粉落ちが見られないであり、結果を表1に示す。
(Abrasion resistance test)
Each disk roll substrate was heated under the same conditions as those for measuring the rate of thermal change, allowed to cool to room temperature, and then rubbed by hand. The surface abrasion resistance was evaluated based on the tactile sensation at that time. The evaluation criteria are: x = powdered by friction, o = powder transferred to hand by friction, ◎ = no transfer or powdering observed, results shown in Table 1.

(熱間摩耗試験)
各ディスクロール用基材から外径80mm、内径30mmのリング状ディスクを打ち抜き、直径30mm、長さ100mmの鉄製回転軸に嵌挿し、図1に示すような円柱状のディスクロールを作製した。また、比較例1の配合のディスクロール用基材から同様にしてリング状ディスクを打ち抜き、円柱状のディスクロールを作製した。そして、このディスクロールを実験炉に配置して炉内温度1050〜1300℃に維持し、直径30mmのステンレス丸棒を押し当てた状態で5時間連続して回転させ、試験前後の外径変化から摩耗量を求めた。結果を表1に示す。
(Hot wear test)
A ring-shaped disk having an outer diameter of 80 mm and an inner diameter of 30 mm was punched out from each disk roll base material, and was inserted into an iron rotating shaft having a diameter of 30 mm and a length of 100 mm to produce a cylindrical disk roll as shown in FIG. Further, a ring-shaped disk was punched out in the same manner from the disk roll substrate of the composition of Comparative Example 1 to produce a cylindrical disk roll. And this disc roll is arrange | positioned in an experimental furnace, the furnace temperature is maintained at 1050-1300 degreeC, it is made to rotate continuously for 5 hours in the state which pressed the stainless steel round bar of diameter 30mm, and from the outer diameter change before and behind a test. The amount of wear was determined. The results are shown in Table 1.

(軟化最大収縮率及び軟化開始温度の測定)
図4に示す構成の熱機械的特性測定装置(島津製作所製「TMA−50」)を用いて軟化最大収縮率を測定した。この測定装置は、ハウジングの底部に試料を置き、加熱炉で加熱しながら、プローブを介して荷重発生部から一定の亜圧縮荷重を試料に付加し、そのときの試料の寸法変化を位置検出部にて検出して熱膨張率や熱変形率を求めるものである。 また、軟化開始温度も同時に測定した。結果を表1に示す。
(Measurement of softening maximum shrinkage and softening start temperature)
The maximum softening shrinkage was measured using a thermomechanical property measuring apparatus ("TMA-50" manufactured by Shimadzu Corporation) having the configuration shown in FIG. This measuring device places a sample on the bottom of a housing and applies a certain sub-compressive load from the load generation unit to the sample via a probe while heating in a heating furnace, and the dimensional change of the sample at that time is detected by a position detection unit. The coefficient of thermal expansion and the rate of thermal deformation are obtained by detecting the above. The softening start temperature was also measured at the same time. The results are shown in Table 1.

Figure 0004318555
Figure 0004318555

Figure 0004318555
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表1に示すように、非晶質コーディライトを30〜80質量%含む実施例1〜11のディスクロール用基材は、何れも1300℃という高温でも寸法変化が少なく、また摩耗性にも優れている。更に、非晶質コーディライトの一部を合成コーディライトで代替した実施例12〜17のディスクロール用基材は、軟化最大収縮率も改善されている。また、合成コーディライトの割合が多いほど、軟化最大収縮率も小さくなっている。これに対し、比較例1のディスクロール用基材は900℃での寸法変化は実施例のディスクロール用基材と遜色ないものの、1300℃になると熱変化率が大幅に大きくなっている。このことから、本発明のディスクロール用基材は耐熱性に優れることがわかる。   As shown in Table 1, the disk roll base materials of Examples 1 to 11 containing 30 to 80% by mass of amorphous cordierite have little dimensional change even at a high temperature of 1300 ° C., and are excellent in wear resistance. ing. Furthermore, the base materials for disk rolls of Examples 12 to 17 in which a part of amorphous cordierite is replaced with synthetic cordierite have improved softening maximum shrinkage. Also, the greater the proportion of synthetic cordierite, the smaller the maximum softening shrinkage. On the other hand, the disk roll base material of Comparative Example 1 has a dimensional change at 900 ° C. that is inferior to that of the disk roll base material of the example, but at 1300 ° C., the rate of heat change is greatly increased. This shows that the base material for disk rolls of the present invention is excellent in heat resistance.

本発明のディスクロールの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the disk roll of this invention. 図1に示すディスクロールの一使用例(板ガラス製造装置)を示す概略図である。It is the schematic which shows the usage example (plate glass manufacturing apparatus) of the disk roll shown in FIG. 非晶質コーディライト含有ディスク材の加熱時における膨張・収縮を説明するための図である。It is a figure for demonstrating expansion | swelling and shrinkage | contraction at the time of a heating of an amorphous cordierite containing disk material. 実施例において軟化最大収縮率を測定するために用いた装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the apparatus used in order to measure the softening maximum shrinkage rate in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

10 ディスクロール
11 金属製回転軸
12 ディスク材
13 フランジ
15 ナット
100 板ガラス製造装置
101 溶融炉
102 スリット
110 帯状ガラス溶融物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Disc roll 11 Metal rotating shaft 12 Disc material 13 Flange 15 Nut 100 Sheet glass manufacturing apparatus 101 Melting furnace 102 Slit 110 Strip glass melt

Claims (8)

回転軸にリング状のディスク材を複数枚嵌挿させ、前記ディスク材の外周面により搬送面を形成してなるディスクロールにおいて、
前記ディスク材が無機繊維と、非晶質コーディライトと合成コーディライトとを、非晶質コーディライト:合成コーディライト=12:1〜3:10にて混合したコーディライト混合物とを含有することを特徴とするディスクロール。
In the disk roll formed by inserting a plurality of ring-shaped disk materials on the rotating shaft, and forming a conveying surface by the outer peripheral surface of the disk material,
And inorganic fibrous said disc member, the amorphous cordierite and synthetic cordierite, amorphous cordierite Synthesis cordierite = 12: 1 to 3: by containing cordierite mixture was mixed at 10 Disc roll featured.
無機繊維の含有量がディスク材全量の5〜50質量%であり、コーディライト混合物の含有量がディスク材全量の20〜80質量%であることを特徴とする請求項1記載のディスクロール。 2. The disk roll according to claim 1, wherein the content of the inorganic fiber is 5 to 50% by mass of the total amount of the disk material, and the content of the cordierite mixture is 20 to 80% by mass of the total amount of the disk material. 少なくとも搬送面の表層部に、非晶質コーディライトの結晶化物が存在することを特徴とする請求項1または2記載のディスクロール。 3. The disk roll according to claim 1, wherein a crystallized product of amorphous cordierite is present at least on the surface layer portion of the transport surface . 回転軸にリング状のディスク材を複数枚嵌挿させ、前記ディスク材の外周面により搬送面を形成してなるディスクロールの製造方法において、
無機繊維と非晶質コーディライトとを含むスラリー原料を板状に成形してディスクロール用基材を得る工程と、前記ディスクロール用基材からディスク材を打ち抜く工程と、前記ディスク材を複数枚回転軸に嵌挿させ該ディスク材を固定する工程と、高温状態にある被搬送物を搬送させることにより、少なくともディスク材の外周面表層部の非晶質コーディライトを結晶化させる工程とを備えることを特徴とするディスクロールの製造方法
In a method of manufacturing a disk roll in which a plurality of ring-shaped disk materials are inserted into a rotating shaft, and a conveying surface is formed by the outer peripheral surface of the disk material,
A step of obtaining a disk roll substrate by forming a slurry raw material containing inorganic fibers and amorphous cordierite into a plate shape, a step of punching a disk material from the disk roll substrate, and a plurality of the disk materials And a step of fixing the disc material by being inserted into a rotating shaft, and a step of crystallizing at least the amorphous cordierite of the outer peripheral surface layer portion of the disc material by conveying an object to be conveyed in a high temperature state. method of manufacturing features and to Lud scroll that.
スラリー原料が更に合成コーディライトを含有することを特徴とする請求項4記載のディスクロールの製造方法 Manufacturing method for a disk roll according to claim 4 Symbol mounting, characterized in that the slurry raw material further contains a synthetic cordierite. ディスクロール基材を得る工程を、スラリー原料に有機繊維及び有機バインダーを配合し、抄造法により行うことを特徴とする請求項4または5に記載のディスクロールの製造方法。 The method for producing a disk roll according to claim 4 or 5, wherein the step of obtaining a disk roll substrate is carried out by a papermaking method in which organic fibers and an organic binder are blended in the slurry raw material . ディスク材を得るための板状成形体であって、無機繊維と、非晶質コーディライトと合成コーディライトとを、非晶質コーディライト:合成コーディライト=12:1〜3:10にて混合したコーディライト混合物とを含有することを特徴とするディスクロール用基材 A plate-like molded body for obtaining a disk material, in which inorganic fibers, amorphous cordierite, and synthetic cordierite are mixed at amorphous cordierite: synthetic cordierite = 12: 1 to 3:10 A base material for a disc roll , comprising: a cordierite mixture prepared . 無機繊維の含有量が基材全量の5〜50質量%であり、コーディライト混合物の含有量が基材全量の20〜80質量%であることを特徴とする請求項7記載のディスクロール用基材 The base for disk roll according to claim 7 , wherein the content of the inorganic fiber is 5 to 50% by mass of the total amount of the base material, and the content of the cordierite mixture is 20 to 80% by mass of the total amount of the base material. Wood .
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