JP6678158B2 - ブリケットロールおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、製鉄ダスト等を造粒するためのブリケットロールとその製造方法とに関するものである。

ブリケットロールは、製鉄ダストや製品屑等の粉粒体を、再利用しやすくする目的で豆炭状に造粒するためのものである。すなわちブリケットロールとは、外周面に多数のポケット（窪み）が形成されたロールであって、それが２本、上下または左右に接近した位置に平行に配置され、互いに反対向きに回転駆動されるものである（図１（ａ）・（ｂ）を参照）。粉粒体は、それら２本のブリケットロールの間に原料として供給されることにより、ポケットの形に応じた形状のブリケットとなる。
ブリケットロールに関する先行技術文献として、たとえば下記の特許文献１がある。

一般にブリケットロールは、鋼で製造された軸部の中ほどにある胴部（大径部分）の外周に、環状のスリーブを焼嵌めすることにより構成されている。製鉄ダスト等を扱うブリケットロールについては、従来、そのスリーブが高速度工具鋼（SKD61）または高クローム鋳鉄材の単一材料（一層構造）にて形成されたものが主流であった。これらの素材にてなるスリーブは、遠心鋳造もしくは一般静置鋳造にて鋳造された後、硬さを最大限確保するための熱処理が施され、その後に放電加工によってポケットの加工が行われる。そうしたスリーブが焼嵌めにて軸材に組み込まれることにより、ブリケットロールとして使用される。

硬い粉粒体を扱う場合や硬質の異物が混入した場合等には、ロールの表面付近がスポーリング（割れ）を起こすことがあり、早期に摩耗してポケットが浅くなることも多いことから、ブリケットロールには十分な機械的強度が必要である。とくに、破壊靱性値を高くして耐スポーリング性をもたせるとともに、硬さを高くして耐摩耗性を高めることが望まれる。
スリーブは、一体型である場合には一部にスポーリングが発生すると全体が使用できなくなるため、それを懸念して、分割型（一体のスリーブに代えて複数のセグメントを組み合わせて使用するもの）に構成される例もある。

特開２００７−５０３５９号公報

スリーブ部分が高速度工具鋼または高クローム鋳鉄材の一層構造で形成された従来のブリケットロールは、耐摩耗性と耐スポ−リング性との双方を兼ね備えるという意味では、十分でなかった。高硬度にして耐摩耗性を高めることと、高靱性にして耐スポーリング性を高めることとを両立させるのは難しいからである。したがって、使用中にスポーリングが発生して割れたり、摩耗が進行してポケット形状が崩れたりしやすく、十分な耐用寿命を有するとは言えなかった。
上記の素材で形成される従来のブリケットロールには、遠心鋳造または一般静置鋳造により製造されることによるハンデもある。遠心鋳造や一般静置鋳造では、鋳造時の冷却速度に制限があるほか、偏析や異常炭化物が生じやすいため硬質炭化物形成元素であるＶ、Ｍｏ、Ｗを多量に添加することができないといった事情から、耐摩耗性を向上させることが難しいのである。

また、製造方法に関しては、熱処理後の難削の問題もある。ポケットの加工を、前述のように硬さを高めるための熱処理を行った後に行うので、一般の切削加工が困難であることから放電加工により行っている。放電加工でポケットを形成するには、多大な時間と費用とが必要になり、ロール価格の高騰および製造期間の長期化をまねくこととなる。
前記のようにスリーブを分割型に構成することについても、製造工程が複雑で製造コストが上昇するという課題がある。

異なる材料からなる内層材と外層材とを一体のスリーブにした二層構造のブリケットロールも、遠心鋳造法によって製造されることがある。内層材（母材）としてダクタイル鋳鉄が使用され、外層材に高速度工具鋼または高クローム鋳鉄が使用される。
しかし、高速度工具鋼を調質した素材は、一体型のスリーブに外層材として適用する場合、硬さは高いものの破壊靭性が低いため、使用中に剥離や折損を生じてロール全体の交替頻度が多くなりがちであるほか、耐摩耗性も十分とはいえない。一方、遠心鋳造もしくは一般静置鋳造法で外層に形成される高クローム鋳鉄は、耐摩耗性を高めるための炭化物形成元素の多量添加に限界があるほか、母材がダクタイル鋳鉄であるために境界層のチル化および黒鉛の歪化に伴い境界部の材質特性が不安定となることから、耐摩耗性と境界層での割れとに関して課題がある。

請求項に係る発明は、以上の点を考慮し、耐摩耗性と耐スポ−リング性とを兼ね備えるなど性能に優れ、しかも低コストであって短期間に製造可能な新しいブリケットロールおよびその製造方法を提供するものである。

本発明は、内外に接し合い互いに異なる材料からなる内層材と外層材とを一体に有し、外層材の外周にポケットが形成されたブリケットロールであって、上記内層材がクロムモリブデン鋼鍛鋼材であり、上記外層材が高炭素系ハイス材であることを特徴とする。
クロムモリブデン鋼鍛鋼材とは、ＪＩＳ−Ｇ４０５３に規定の機械構造用合金鋼鋼材であって、ＳＣＭ４４０などが含まれる。高炭素系ハイス材とは、質量比で１％以上のＣを含有し、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗをそれぞれ数％前後含有する高速度鋼をいう。
かかる発明のブリケットロールでは、内層材とするクロムモリブデン鋼鍛鋼材に高靭性の特性をもたせるとともに、外層材とする高炭素系ハイス材をきわめて硬質にすることができる。それら２層を内外に接し合うように一体に形成したものであるため、発明のブリケットロールには、耐摩耗性と耐スポーリング性を兼備させることができる。

上記のブリケットロールについては、内層材がＳＣＭ４４０であるとともに、外層材である上記高炭素系ハイス材が、質量比で、C：1.5〜2.5％、Si：0.2〜1.0％、Mn：0.2〜1.2％、Ni：0〜1.6％、Cr：2.5〜11％、Mo：0.2〜8.0％、V：0.2〜8.5％、W：0〜5.0％、Co：0〜5.0％を含有し残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、２次デンドライトサイズが２０〜１５０μｍ、全炭化物面積率が１５〜３０％、表面の硬さがＨＳ８７〜９３のものであるのが好ましい。
このようなブリケットロールは、内層材と外層材との組み合わせが最適である。すなわち、内層材であるＳＣＭ４４０が有する機械的性質（高い靱性を有すること等）と、外層材である上記の高炭素系ハイス材が有する機械的性質（高硬度であること等）とがマッチングし、耐摩耗性と耐スポーリング性との両面において優れている。

上記内層材の外側に、連続鋳掛け法によって上記外層材が形成されたブリケットロールなら、とくに有利である。
連続鋳掛け法（ＣＰＣプロセス）とは、中空の組合せモールドの内部に、鋼を素材とする中実または中空の芯材を同心垂直に挿入し、当該芯材の外側の環状空隙部に溶湯を注入するとともに芯材を連続的に降下させ、芯材の外周に上記溶湯を溶着させ凝固させて肉盛層を形成する方法である（図２を参照）。上記芯材が内層材となり、外側に形成された肉盛層が外層材となる。この方法は、棒鋼や形鋼、線材、鋼板等の圧延用ロールの製造にも採用されている。
連続鋳掛け法によれば、内層材・外層材それぞれの化学成分および組織を均一にすることができるとともに、それらの境界部を、剥離することのない金属結合とすることができる。また、遠心鋳造や一般静置鋳造によっていずれかの層を形成する場合とは違って、鋳造時の冷却速度を高くすることができるほか、偏析や異常炭化物が生じにくいためＣｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ等を多量に添加し得ることから、鋳造する層の機械的強度や硬さを高くすることが難しくない。そのため、連続鋳掛け法により製造された上記ブリケットロールは、耐摩耗性や耐スポーリング性等の機械的性質についてきわめて好ましいといえる。

上記ブリケットロールが、内層材の外側に外層材が形成されたのち、真空炉において均質化熱処理および窒素冷却による焼入れが施されたものであれば、とくに好ましい。
大気雰囲気で均質化処理をしたうえ強制空冷による焼入れを行う場合は、γオーステナイト区間での冷却速度が遅いため、基地と炭化物の間にミクロ成分偏析が発生して強靭性に乏しくなりがちで、それが使用時のき裂伝播の起点になると共に不均一摩耗につながりやすい。その点、真空炉を用いて均質化熱処理と窒素冷却（加圧冷却）による焼入れとを行うと、γオーステナイト区間を含めて冷却速度を高めることができ、したがって内層材および外層材につき組織を微細化・均一化して強靱性を高めることができる。また、真空炉にて上記のように熱処理されたものは、表面に酸化層・脱炭層が形成されないため、歪みが少なく変色もない。

上記ブリケットロールは、とくに、上記内層材と上記外層材とを一体に有して外層材の外周にポケットが形成されたスリーブが、軸材における胴部の外周に焼嵌めされているものであるのもよい。
先述のブリケットロールは、鋼製の軸材の胴部外周に上記内層材が先に（焼嵌めによってではなく鋳造等の方法によって先に）一体化されていて、その後に内層材の外側に上記外層材が一体に形成されたものであっても差し支えない。しかしここにいうブリケットロールは、内層材と外層材とが一体となったスリーブが、胴部に焼嵌めされたものである。
内層材と外層材とを一体のスリーブとし、それを軸材の胴部に焼嵌めすることは、ブリケットロールの製法としてこれまでにも採用されている。そのような製法は、上記のように真空炉を用いて熱処理するうえできわめて好都合である。真空炉は、その性能上大型化することが難しいため、寸法の大きな物を熱処理するには設備的な困難ないし費用をともなうが、胴部に焼嵌めされる前の内層材と外層材とからなるスリーブは、軸材を含まないために寸法が小さく、比較的小さな真空炉によって熱処理が可能だからである。軸材を含まないために軽量である点も、ポケットを加工するうえで好都合である。

発明のブリケットロールは、上記スリーブが分割型のもの、すなわち、上記内層材と上記外層材とを一体に有し外層材の外周にポケットが形成された円弧状のセグメントが、軸材における胴部に、その外周を覆って複数個取り付けられたものであってもよい。図５（ｆ）に、かかるブリケットロールの一例を示している。
こうしたブリケットロールも、クロムモリブデン鋼鍛鋼材製の内層材と高炭素系ハイス材製の外層材とからなる２層が、内外に接し合うよう一体に形成されたものであるため、耐摩耗性と耐スポーリング性とを兼ね備えている。上記スリーブに相当する部分が複数個のセグメントに分割されているため、仮に一部にスポーリングが発生した場合にもスリーブの全体を交換する必要はなく、該当部分のセグメントのみを交換すれば足りる。一部のセグメントの交換で足りるなら、補修が容易であるうえ、補修中に操業を停止する時間が短くてすむ。

本発明による製造方法は、内外に接し合い互いに異なる材料からなる内層材と外層材とを一体に有し、外層材の外周にポケットが形成されたブリケットロールの製造方法であって、クロムモリブデン鋼（たとえばＳＣＭ４４０）鍛鋼材を上記内層材とし、その外側に、連続鋳掛け法により高炭素系ハイス材を肉盛することによって上記外層材を形成することを特徴とする。上記のポケットは、そうして形成した外層材の表面に形成する。
このような製造方法によれば、前記のとおり耐摩耗性と耐スポーリング性とがともに高く、また内層材・外層材の化学成分や組織が均一であってそれらの境界部が剥離することのない、耐用期間の長いブリケットロールを製造することができる。

上記製造方法については、上記内層材の外側に上記のように外層材を形成したのち、真空炉において均質化熱処理および窒素冷却による焼入れを施すのがとくに好ましい。
そのようにすれば、内層材・外層材について組織を微細化し強靱性を高めることができるほか、表面に酸化層・脱炭層が形成されることを防止し、歪みの発生を直径で１ｍｍ程度に抑制する（そのため仕上げ加工が容易になる）ことができる。

上記内層材の外側に上記のように外層材を形成したのち、焼鈍を行ったうえ外層材表面にポケットを機械加工し、その後に、真空炉において均質化熱処理および窒素冷却による焼入れを施すのが有利である。
こうした手順によれば、ポケットの加工を低コストで短期間内に行うことができる。外層材を形成して焼鈍を行うことによりたとえば表面硬さをＨＳ５０以下とし、上記のとおり焼入れを施す前に機械加工を行えば、一般的な切削機械類を使用して（放電加工によらず）能率的にポケットを加工できる。その加工の完了後に上記のとおり真空炉にて均質化熱処理および焼入れを行えば、高い硬度（ＨＳ８７〜９３程度）を有する好ましいブリケットロールを製造することができる。

上記内層材が円筒状のものであり、その外側に上記外層材を形成して一体のスリーブとし、当該スリーブの表面にポケットを機械加工したうえ焼入れを施し、そのスリーブを、軸材における胴部の外周に焼嵌めするようにするのもよい。
先に述べた製造方法は、鋼製の軸材の胴部外周に上記内層材を先に一体化しておき、その内層材の外側に上記外層材を一体に形成するというものを含むが、ここでいう製造方法は、内層材と外層材とをまずは胴部と別体のスリーブとし、後に胴部に焼嵌めしてブリケットロールとするものである。
胴部に焼嵌めされる前のスリーブは寸法的に小さく、かつ軽量であるので、この方法なら、ポケットを機械加工したり、その後に熱処理したりすることを容易にし、ブリケットロールの低コスト化および製造期間の短縮を可能にする。

発明の製造方法として、
・ 円筒状の内層材の外側全周に連続鋳掛け法により外層材を形成したのち、それら内層材と外層材とを円弧状の複数のセグメントに分割し、
・ 各セグメントにつき、焼鈍を行ったうえ外層材表面にポケットを機械加工し、その後、真空炉において均質化熱処理および窒素冷却による焼入れを施し、据付面（隣接するセグメントとの接合面や軸材の胴部との接合面など）の加工を行ったのち、軸材における胴部に、その外周を覆うように全数を取り付ける
ようにするのも好ましい。図５（ａ）〜（ｆ）にそのような製造方法の一例を示す。
この製造方法によれば、前述した分割型のブリケットロールを円滑に製造することができる。すなわち、まず、内層材（クロムモリブデン鋼鍛鋼材）の外側に連続鋳掛け法によって外層材（高炭素系ハイス材）を肉盛するので、耐摩耗性と耐スポーリング性とがともに高く、また内層材・外層材の化学成分や組織が均一であってそれらの境界部が剥離することのない、好ましいブリケットロールとすることができる。分割した各セグメントについて、焼鈍を行ったうえ焼入れ前に機械加工を行うので、一般的な切削機械類を使用して能率的にポケットを加工できる。また、その加工の完了後、真空炉にて均質化熱処理および焼入れを行うので、内層材・外層材について組織を微細化し強靱性を高めることができるほか、表面に酸化層・脱炭層が形成されることを防止し、歪みの発生を抑制できる効果もある。分割された各セグメントは寸法的に小さく、かつ軽量であるので、上記のとおりポケットを機械加工したり熱処理したりする各工程を容易に行える。

発明のブリケットロールは、耐摩耗性と耐スポーリング性とを高い水準で兼備した、耐用期間の長いものとして構成されるものである。
また、発明の製造方法によれば、耐摩耗性と耐スポーリング性とがともに高く、各層において化学成分や組織が均一であってそれらの境界部が剥離することのない、高強度で長寿命のブリケットロールを製造することができる。
とくに、内層材の外側に外層材を形成したのち、焼入れ等を行う前に外層材表面にポケットを機械加工するなら、放電加工を行う必要がなくなり、ブリケットロールを低価格・短納期の製品とすることが可能である。
また、発明による分割型のブリケットロールには、さらにメンテナンスを容易にする効果があり、また、発明によるその製造方法には各工程を容易に行える利点がある。

図１はブリケットロール１を示す模式図であって、図１（ａ）は使用状態を示す横断面図、同（ｂ）は縦断面図である。同（ｂ）の引出し部分には、外周のポケット６についての拡大図を示している。 図２は、ブリケットロール１の製造過程の一部である連続鋳掛け法を斜視にて示す説明図である。 図３（ａ）〜（ｆ）は、ブリケットロール１の製造につき、連続鋳掛け法の実施以降の過程を示す説明図である。 ブリケットロール１における外層材５の顕微鏡組織写真である。 図５（ａ）〜（ｆ）は、分割型のブリケットロール１の製造につき、連続鋳掛け法の実施以降の過程を示す説明図である。

ブリケットロールは、前述のとおり粉粒体原料を造粒するためのロールであり、２本一組で使用される設備である（図１（ａ）参照）。図１（ｂ）に示すように、炭素鋼製の軸部２における胴部２ａの外周に、硬質材からなるスリーブ３が嵌め付けられることによりブリケットロール１が構成され、その外周面に、造粒のための多数のポケット６が形成されている。
このたび開発したブリケットロール１は、製鉄ダストや鉄製の製品屑等を取り扱いながらも高強度であり、耐用寿命の長いものである。以下、このブリケットロール１とその製造方法について説明する。

ブリケットロール１は、図１（ｂ）に示すとおり、軸部２の胴部２ａに嵌め付けるスリーブ３を二層構造としたものである。二層構造のうち内層材４は、靱性の高いＪＩＳ−ＳＣＭ４４０の鍛鋼材とし、外層材５は、硬質の高炭素系ハイス材としている。
外層材５である高炭素系ハイス材は、質量比で、C：1.5〜2.5％、Si：0.2〜1.0％、Mn：0.2〜1.2％、Ni：0〜1.6％、Cr：2.5〜11％、Mo：0.2〜8.0％、V：0.2〜8.5％、W：0〜5.0％、Co：0〜5.0％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるものである。

このブリケットロール１は、二層構造のスリーブ３を製造したのち、それを軸部２の胴部２ａに焼嵌めすることにより製造している。製造方法の詳細は以下のとおりである。

まず、スリーブ３（符号は図１（ｂ）を参照）の内層材４となる中実または中空の芯材を用意し、図２に示す連続鋳掛け法によって、当該芯材の外側に外層材５を肉盛する。芯材すなわち内層材４としては上記のＳＣＭ４４０鍛鋼材を使用し、外層材５は、上記した高炭素系ハイス材を、連続鋳掛け法におけるモールドと芯材との間に注湯することにより内層材４の外側にクラッドする。

内層材４の外側に上記のように外層材５を一体化してスリーブ３用の素材ができると、それに対し、図３（ａ）〜（ｃ）にしたがって機械加工等を施す。
すなわち、スリーブ３用の長尺の素材について、まずは外径を機械加工（粗加工）する（図３（ａ））。
続いて、上記素材について内径を機械加工（粗加工）するとともにスリーブ３用に長さを整えるべく切断したうえ、外径を機械加工（熱処理前仕上げ）する（図３（ｂ））。
その後、当該スリーブ３について焼鈍を行ったうえ、外層材５の表面に機械加工によって多数のポケット（カップ）を形成する（図３（ｃ））。

外周にポケット６を形成し終わったスリーブ３を、真空炉において熱処理する（図３（ｄ））。熱処理としては、均質化熱処理を行ったうえ、窒素冷却による焼入れを施し、さらに、２次硬化熱処理および最終焼戻しを行う。これにより外層材５を、２次デンドライトサイズが２０〜１５０μｍ、全炭化物面積率が１５〜３０％という、強靱な基地組織中に微細な炭化物が含まれたものにする。熱処理後の外層材５の表面硬さは、ＨＳ８７〜９３とする。
窒素冷却による焼入れを行う際、γ区間（γオーステナイト区間。実施例では、焼入れ温度から750℃までの温度区間）の冷却速度を50℃/min以上とする。それにより、粒界の偏析が少なくなり、炭化物とマトリックスとの結合力が強化されることから、耐摩耗性と靭性がともに向上する。

熱処理後には、立旋盤等によってスリーブ３の内径を仕上げ加工し（図３（ｅ））、そうしたスリーブ３を軸部２（の胴部２ａ）の外周に焼嵌めする（図３（ｆ））。
その後、スリーブ３の外周面を研磨することによりブリケットロール１の完成とする。

ブリケットロール１（スリーブ３）の外周に設けるポケット６は、その深さｄ（図１（ｂ）の引出し図を参照）が、当初（未使用時）に５〜２０ｍｍ（一例として８ｍｍ）となるようにしている。使用につれてブリケットロール１の外周面が摩耗するため、深さｄは徐々に浅くなっていく。

発明者らは、ブリケットロール１におけるポケット６の深さｄが使用につれて浅くなる速度、すなわち外周面の摩耗速度を調査した。
調査は、上記によって製造した実施例のブリケットロール１とともに、製造方法の異なる比較例１および比較例２のブリケットロール（実施例のものと同様の材料を内層材・外層材とした二層構造のもの）を用意し、それらを製鉄所において実際に使用することにより行った。比較例１のブリケットロールは、内層材の外側に遠心鋳造によって外層材を形成したのち、真空炉ではなく大気炉において焼入れ・焼戻しを行い、それらの熱処理を行ったのち放電加工にてポケットを形成したもの。比較例２のブリケットロールは、内層材の外側に連続鋳掛け法にて外層材を形成したのち、大気炉において焼入れ・焼戻しを行い、それらの熱処理を行ったのち放電加工にてポケットを形成したものである。ロール表面の硬さは、実施例のものがＨＳ９０〜９１であるのに対し、比較例１のものはＨＳ８０〜８５、比較例２のものはＨＳ８３〜８６であった。
３ヶ月（３Ｍ）以上使用した場合の各ブリケットロールにおけるポケット６の深さ（残存カップ深さ）を測定し、その結果より１ヶ月あたりの摩耗速度（ｍｍ／Ｍ）を算出して表１に示す。実施例のブリケットロール１における摩耗速度が最も遅く、したがって同ロール１が最も長寿命であると推定される。なお、実施例および比較例１・２のいずれのブリケットロールにおいても、スポーリングが発生したものはなかった。

発明によるブリケットロール１（上記の実施例１のもの）について、外層材５の顕微鏡組織写真を図４に示す。同図において、「Ａ」の部分（円で囲んだ部分）にＭＣ炭化物が観察され、「Ｂ」の部分（楕円で囲んだ部分）にＭ_７Ｃ_３炭化物が観察される。「Ｃ」の部分に二次デンドライトが観察され、その長さ（矢印の長さ）から二次デンドライトサイズが確認される。なお、この写真の外層材５においては、全炭化物面積率は16.49％であると測定される。

分割型のブリケットロール１の製造過程を図５に示す。分割型というのは、軸部における胴部の外周に、円筒状の一体型のスリーブではなく、分割された複数のセグメントを組み合わせて取り付けるものである。組み立てられた割型ブリケットロール１を図５（ｆ）に示している。軸方向および周方向に分割された複数個のセグメント１３ａが、軸部２の胴部にボルト等によって取り付けられ、全体としてスリーブ１３を形成している。なお、この例でも、軸部２に取り付けるセグメント１３ａとして二層構造を採用している。

図５に示す分割型ブリケットロール１の製造手順はつぎのとおりである。
まず、内層材１４とする中空の芯材を用意し、図２に示す連続鋳掛け法によって、当該芯材の外側に外層材１５を肉盛することにより、二層構造のスリーブ１３を製造する。内層材１４（芯材）および外層材１５としては、図１の例におけるものと同様のＳＣＭ４４０鍛鋼材および高炭素系ハイス材を採用する。

上記の肉盛が完了した状態のまま、または出来たスリーブ１３を加工用の軸材に仮付けした状態で、外層材１５の外径加工を行う（図５（ａ））。
続いて、上記スリーブ１３を軸方向および周方向にそれぞれ分割するよう切断して、円弧状の（内側を内層材１４、外側を外層材１５とする扇形の）セグメント１３ａを複数作製し、各セグメント１３ａの各表面を機械加工（熱処理前加工）する（図５（ｂ））。
その後、各セグメント１３ａについて焼鈍を行ったうえ、外層材１５の表面に、多数のポケット（カップ）１６を機械加工にて形成する（図５（ｃ））。

外周にポケット６を形成し終わった各セグメント１３ａを、真空炉において熱処理する（図５（ｄ））。熱処理は、図３に基づいて紹介した例と同様のものとし、均質化熱処理を行ったうえ窒素冷却による焼入れを施し、さらに、２次硬化熱処理および最終焼戻しを行う。それにより、外層材１５に、図３の例における外層材５と同様の組織と同様の表面硬さとをもたせる。

熱処理後、各セグメント１３ａについて据付面の加工を行う（図５（ｅ））。据付面とは、隣接するセグメント１３ａとの接合面や軸部２の胴部との接合面、またはさらに取付用ボルト等の装着部をさす。
その後、分割されたセグメント１３ａの全数を、軸部２における胴部に対し、その外周全面を覆うように取り付けて、分割型のブリケットロール１を完成する（図５（ｆ））。軸部２への各セグメント１３ａの取り付けはボルト（図示省略）によって行う。各セグメント１３ａには、外周の一部に当該ボルトの装着部（内周面までの通し穴とボルト頭部用の座面）を形成し、軸部２の胴部表面にはそのボルト用のネジ穴を形成しておき、それらをボルトで締結することによってセグメント１３ａを軸部２に固定する。なお、分割型ブリケットロール１も、図１（ａ）のように２本が配置されて使用される。

こうした分割型ブリケットロール１は、内層材と外層材との適切な組み合わせに基づいて耐摩耗性と耐スポーリング性とに優れるほか、外周が分割された複数のセグメントからなるため、仮に一部にスポーリングが発生した場合にも一部のセグメントを交換すれば足りるという利点がある。

なお、以上に紹介した例を含め、本発明においてポケットの形状は特に限定されない。たとえば半球状のものや、先端が円弧形になった円柱状のもの、または円錐状のものなども考えられる。
また、発明のブリケットロールは、製鉄ダスト類を造粒するのみ場合のみに限らず、各種ペレット状部材の製造、たとえば豆炭や錠剤、加工食品等の製造にも使用され得る。

１ ブリケットロール
２ 軸部
３ スリーブ３
４ 内層材
５ 外層材
６ ポケット

Claims (9)

1. 内外に接し合い互いに異なる材料からなる内層材と外層材とを一体に有し、外層材の外周にポケットが形成されたブリケットロールであって、
   上記内層材がクロムモリブデン鋼鍛鋼材であり、
   上記外層材が、高炭素系ハイス材であって、質量比で、C：1.5〜2.5％、Si：0.2〜1.0％、Mn：0.2〜1.2％、Ni：0〜1.6％、Cr：2.5〜11％、Mo：0.2〜8.0％、V：0.2〜8.5％、W：0〜5.0％、Co：0〜5.0％を含有し残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、２次デンドライトサイズが２０〜１５０μｍ、全炭化物面積率が１５〜３０％、表面の硬さがＨＳ８７〜９３のものである
   ことを特徴とするブリケットロール。
2. 内層材がＳＣＭ４４０であることを特徴とする請求項１に記載のブリケットロール。
3. 上記内層材と上記外層材とを一体に有し外層材の外周にポケットが形成されたスリーブが、軸材における胴部の外周に嵌め付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のブリケットロール。
4. 上記内層材と上記外層材とを一体に有し外層材の外周にポケットが形成された円弧状のセグメントが、軸材における胴部に、その外周を覆って複数個取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のブリケットロール。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載したブリケットロールの製造方法であって、
   クロムモリブデン鋼鍛鋼材を上記内層材とし、その外側に、連続鋳掛け法により高炭素系ハイス材を肉盛することによって上記外層材を形成することを特徴とするブリケットロールの製造方法。
6. 上記内層材の外側に上記のように外層材を形成したのち、真空炉において均質化熱処理および窒素冷却による焼入れを施すことを特徴とする請求項５に記載したブリケットロールの製造方法。
7. 上記内層材の外側に上記のとおり外層材を形成したのち、焼鈍を行ったうえ外層材表面にポケットを機械加工し、その後、真空炉において均質化熱処理および窒素冷却による焼入れを施すことを特徴とする請求項５または６に記載したブリケットロールの製造方法。
8. 上記内層材が円筒状のものであり、その外側に上記外層材を形成して一体のスリーブとし、当該スリーブの表面にポケットを機械加工したうえ焼入れを施し、そのスリーブを、軸材における胴部の外周に焼嵌めすることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載したブリケットロールの製造方法。
9. 円筒状の内層材の外側全周に連続鋳掛け法により外層材を形成したのち、それら内層材と外層材とを円弧状の複数のセグメントに分割し、
   各セグメントにつき、焼鈍を行ったうえ外層材表面にポケットを機械加工し、その後、真空炉において均質化熱処理および窒素冷却による焼入れを施し、据付面の加工を行ったのち、軸材における胴部に、その外周を覆うように全数を取り付ける
   ことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載したブリケットロールの製造方法。