JPH03249296A

JPH03249296A - 耐摩耗性スクリーンプレート

Info

Publication number: JPH03249296A
Application number: JP2041304A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Harada; 良夫原田; Katsumi Tanaka; 勝美田中; Toshiaki Yachi; 谷地　敏昭
Original assignee: Tocalo Co Ltd; Honshu Paper Co Ltd
Current assignee: Tocalo Co Ltd; Honshu Paper Co Ltd
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1991-11-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はパルプスラリー用スクリーンプレートに閣し、
特にスクリーンプレート面に炭化物ナーメット溶射皮膜
を形成させたパルプスラリー用スクリーンプレート及び
前記溶射皮膜形成方法に関する。

［従来の技術］一般にバルブ処理において、蒸解後のバージンバルブ又
は離解後の古紙バルブは、未蒸解の結束繊維や未離解古
紙、更に砂やホチキス等の硬質の異物やプラスチック類
に至るまで混入しており、これを精選して異物を除去し
、良好な繊維分のみ取り出して抄紙工程に送る必要があ
る。異物を除去するに当っては、結束ｌｌ１ｌｌＩや未
離解古紙、プラスチック等良質繊維に比し形状の大きい
ものは小さな孔やスリットを設けたスクリーンプレート
を通過させて除去できるが、砂等のこまかいものは、ス
クリーン方式での除去は不可能で、セントリクリーナー
のような比重差を利用して除去するのが一般的であり、
通常この二つの方式を組合せて精選を行うのが普通であ
る。

本発明のスクリーンプレートは、この中で前者のスクリ
ーン方式の精選装置に適用するものである。

紙バ産業に於けるスクリーンは、スクリーンプレートが
平板か円筒かの二つに分れるが、生産量の増大に伴なっ
て処理量の増加が望まれ、現在では密閉圧力円筒式が主
流になっている。

この方式では多数の丸孔又はスリットを有する円筒状の
スクリーンプレートと、この円筒の表面近くを＾速で回
転するフォイル（ブレードとも称する）とが密閉ケーシ
ング内におさめられており、スクリーンプレートに対す
る原料の流れの方向が内側から外側へか、外側から内側
へ、また、フォイルの回転がプレートの外側か内側かに
よって四つの型式が考えられる。この密閉圧力式に於て
はフォイルの回転が流体力学的に飛行機の翼の役目を果
しており、原料流入に伴なってスクリーンプレート上に
堆積するバルブマット又は異物は、フォイルの回転に伴
なって発生する負圧（もしくはｉｆ圧）により、吸引又
は押出されて、清掃除去される機構となっている。

従って、清掃に必要な圧の発生には、フォイルの形状や
速度と共に、スクリーンプレートとの相対位置が大切で
、そのためにはスクリーンプレートが孔あけ加工後変形
するようなことがあってはならない。また、変形してい
なくとも運転中に振動したり歪んだりするようでは、ス
クリーンの性能を充分に発揮することができないので、
プレート材質は変形のない剛性の高い材質を使用するこ
とが好ましい。

また、精選率を上げるには、スクリーンの孔又はスリッ
トができるだけ細かい方が良質の繊維を得ることができ
るが、孔あけ加工の面からみると、剛性が高い材質はど
細かい孔あけが困難であり、細かいカットのスクリーン
はど剛性を犠牲にし、ある程度柔らかい材料を使用せざ
るを得ない。

その上、スクリーンの開孔部を小さくすればする程、ス
クリーンとしての処理能力は減するため、その減少をカ
バーするには負荷を増大して流量を増加させる必要があ
る。そうすると必然的にスクリーンプレートの摩耗が増
大し、材質の柔らかいことと相まって良好な精選率を維
持していくことが難しく大きな問題点となっている。

［発明が解決しようとする課題］バルブの精選工程に於ては、まずスクリーンで大きな形
状の異物を分離し、次いで砂等の異物をセントリクリー
ナー等で除去するという順序が一般的である。従って、
前段のスクリーン工程では必ず砂等の細かい硬質異物が
存在するのが普通で、これがスクリーンの摩耗の大きな
原因となっている。摩耗を防ぐには、スクリーンの材質
を硬くすればよいが、そうすると先にも述べたように細
かいカットの加工が困難となるので、前もって加工した
スクリーンの表面硬度のみを上げる方法を考える必要が
ある。

一般的に鉄鋼製の表面硬度を上げるには硬質クロムメツ
キか、滲炭方式があるが、クロムメツキは硬度としては
Ｈｖｙｓｏ〜９００（ヴィッカース硬度、以下同様）程
度でメツキ膜も薄く、傷がつきやすいので、バルブの精
選工程のような人聞処理の工程では耐久性が充分とは言
えない。また、滲炭方式では硼酸系の溶融塩にバナジウ
ムを加え、拡散滲透させることにより、硬質な表面が得
られるが、処理時に高温の熱処理を必要とするので、ス
リット加工したものに対しては熱変形づるおそれがある
。

また、金属の表面加工の一つとして、溶射法が急速な発
達をとげているが、これは溶射材料を金属の表面に全面
的に吹きつけるもので、バルブ、製紙用でもロールやデ
ィスクなど表面が平らなものはよいが、本発明のスクリ
ーンプレートのように開孔部のあるものについては、そ
のすきまが埋まってしまうという欠点があった。

本発明は上述の問題点を解決し、スクリーンプレートの
開孔部が細かいカットでも耐摩耗性に優れ、月つ変形の
ないスクリーンプレートを提供することを目的とする。

また、本発明はスクリーンプレートの開孔部を溶射材料
で埋めることなく、開孔部以外の表面に、均一な耐摩耗
性の優れた溶射皮膜を形成させる方法を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は表面硬度Ｈｖ５００（ヴィッカース硬度）以下
の鉄鋼製のスクリーンプレートの内面及び／又は外面に
、表面硬度Ｈｖ８００（ヴィッカース硬度）以上の炭化
物サーメット溶射皮膜を形成させたことを特徴とするパ
ルプスラリー用スクリーンプレートである。

また、本発明は炭化物サーメット溶射皮膜がＷＣ，Ｃｒ
３Ｃ２，ＴｉＣ，ＷＴｉＣ，ＳｉＣのいずれか１種以上
とＮｉ、Ｃｒ、ＣＯの耐食性金属の１種以上から成るサ
ーメット材料により形成された溶射皮膜である前記のパ
ルプスラリー用耐摩耗性スクリーンプレートである。

更に本発明は炭化物υ−メット溶射皮膜の厚さが５〜２
００μ雇、表面あらさが中心線平均あらさで１〜５０μ
ｍの範囲にある前記のパルプスラリー用スクリーンプレ
ートである。

更にまた、本発明は表面硬度Ｈｖ５００（ヴィッカース
硬度）以下の鉄鋼製のスクリーンプレートの内面及び／
又は外面に、表面硬度Ｈｖ８００（ヴィッカース硬度）
以上の炭化物サーメット溶射皮膜を形成させるに際し、
溶射する面の反対側から空気を吹き付け、開孔部以外の
スクリーンプレート面に炭化物サーメット溶射皮膜を形
成することを特徴とするパルプスラリー用スクリーンプ
レート面の炭化物サーメット溶射皮膜形成方法である。

なお、本発明でいうスクリーンプレートは、前述の紙バ
産業において坦在主流になっている円筒式のほか、平板
も含まれる。

本発明の基本は例えば幅０，１５〜０．５麿（６〜２０
カツト）、長さ４０〜８０ａＩ＋のスリットを多数設け
ているスクリーンプレートの内面又は外面もしくは内外
両面に硬質の溶射皮膜を形成させるものである。プレー
トの材質としては、鉄鋼が用いられ、中でも耐食性にす
ぐれ且つ孔あけ加工性のよい比較的軟質のＨｖ１７０〜
１８５程度のオーステナイト系ステンレス鋼、例えば５
ＬＪＳ３０４．５ＬＩＳ３１６等が好ましい。

溶射材料としては、高温の熱源環境下で溶融もしくは軟
化する物質であれば金属、セラミックス、サーメット等
の材料を自由に選定することは可能であるが、プレート
表面との密着性が強いことが条件であり、運転中に局部
剥離を起こすようなことがあってはならない。アルミナ
（八１２０３）、クロミア（Ｃｒ２０３）、ジルコニア
（ＺｒＯ２）等の酸化物系セラミックスは硬い皮膜を形
成できるが、密着性に問題があるので、本発明では硬質
で（Ｈｖ８００以上）密着性がよく、中性環境（ｐＨ５
〜１０）中ではすぐれた耐食性を示す炭化物υ−メット
（炭化物と金属の混合又は化合物）を使用している。溶
射に際してはスクリーンプレート溶射面の反対面よりエ
アをプレート面に吹きつけ、開孔部よりエアを噴出させ
ることにより、開孔部への溶射をおさえ、開孔部以外へ
の溶射を行なわしめると共に、エアによる冷却作用によ
り、プレート表面温度は１２０〜１３０℃におさえられ
るので、溶射の熱源は高温であるにも拘わらず、プレー
トに対する熱の影響は小さく、プレートの形状、開孔部
に熱変形をきたすことがない。

溶射の方法は炭化水素、水素−酸素の燃焼炎を用いる超
音速のジェットコート方式でもプラズマ方式でも良いが
、熱変形の面からみると熱源温度の低いジェットコート
方式の方が好ましい。

溶射皮膜の表面はミクロに見ると、硬質の炭化金属粒子
が林立し、この粒子の周囲に金属質バインダーが存在し
て粒子同志を相互に結合させた状態になっており、溶射
皮膜の表面粗さは溶射材料の粒度によってＩＩｊＩｌｌ
することができる。

スクリーンプレートの表面は平滑でないと、繊維が引っ
かかって目詰まりをおこすので、溶射優表面研磨を行う
が、スクリーンの開孔部はバルブの流れが乱流をおこし
て繊維マットの撹乱と開孔内への誘引を起こすために、
溝を切っであるものが多く、その中に開孔部を設けてい
る。スクリーンの表面を研磨しても溝の内部は研磨でき
ないので、溶射したままの表面粗さを有することになる
が、この表面粗さがむしろ乱流を助長してスクリーンの
効果を高める機能を有している。本発明の溶射皮膜の形
成は、スクリーンプレートの溝の有無に関係なく適用で
きる。

本発明の目的のためには、前記の表面粗さ１〜５０μｍ
の範囲が好ましく、１μｍ未満にするには粒径を極度に
細かくするか、研磨をするしかな（経済的にｌＲ策でな
い。また、５０μｍを越えるようにするには粒径を大き
くすればよいが粒径が大き過ぎると溶射時に未溶融粒子
を生じて皮膜中に混在するため、密着が悪くなり、運転
中に脱落する可能性がある。

また、皮膜の厚さは５〜２００１ＩＭがよく、５−未満
では耐摩耗性の維持に限界があり、２００ＩｊＩＲを越
えると皮膜形成時に発生する残留応力が大きくなり、運
転時に局部的に剥離するり無性がある。溶射材料は炭化
物系としてＷＣが一般的でこの皮膜は通常、ＷＣ−２０
Ｃｒ　７　Ｎ　ｉの組成で硬度１−４■９００〜１３０
０、Ｗ　Ｃ−１７ＣＯでＨｖ９００〜１２５０を有し、
Ｈｖの低いステンレス鋼の表面を充分に保護することが
できる。また、その他の炭化物系としてＷＴ　ｉ　Ｃ（
組成ＷＴ　ｉ　Ｃ−１７Ｎ　ｉ　ｒＨｖ　９００〜１２
５０）　、Ｓ　ｉ　Ｃ（組成Ｓ　ｉ　Ｃ−２ＯＮ　１−
５ＣｒテＨ■８５０〜１２００）Ｃｒ３Ｃ２（組成Ｃｒ
３Ｃ２−２ＯＮｉ−５ＣｒでＨｖ　８００〜１０００）
　、Ｔ　ｉ　Ｃ（組成Ｔ　ｉ　Ｃ−１８Ｎ　ｉでト１　
ｖ　９００〜１２００）等も有効に使用し得る。

［実施例］本発明を実施例により更に具体的に説明する。

実施例１下記の仕様のスクリーンシリンダーをトリクレン等で洗
浄し、アルミナ粒子（ホワイトアランダム）を用いてサ
ンドブラストした後、ターンテーブルにのせ、回転させ
ながら、溶射反対面より圧力５　ｈ　／　ａｉのエアを
噴射しつつ、炭化水素焔使用のジェットコート方式で下
記の溶射条件により溶射を行った。

スクリーンシリンダー仕様材質：　　ＳＵＳ　３０４（）Ｉｖ　１８０）寸法：　
直径６００履×高さ６００ａｍ＋スリット寸法：　８カ
ツト（０，２０，）×４５厘（高さ）５段全周に配設第１図はスクリーンシリンダーの斜視図で、スクリーン
プレート１に５段全周に溝４を切りスリットが配設され
ている。第３図は第１図に示す多数の溝４の内の１個所
のスリット２を中心とした八−Δ線部分拡大断面図を示
す。

パルプスラリーが流入する溝４はスクリーンプレート面
３からスリット２人口までの深さｄを有し、流入溝は曲
線斜面でスリット２人口に達している。

溶射条件燃料種類、圧カニプロピレン５　／’ｆＪ　ｆ　／　ｔ
ｒｉ酸素圧力　　：　０　　　５　Ｋ９　ｆ　／　ＣＭ
溶射材料　　：　ＷＣ−２００ｒ　−７Ｎ　ｉｎ　　粒
度＝５〜４４μｍ溶射距離　　：　　１５０ａｍ厚み＝５０μｍ溶射後のスクリーンシリンダー開孔部の断面図を第４図
に示す。符号５は溶射皮膜でスリット２に入る手前の溝
４の両側に形成されている。この図面かられかるように
溶射皮膜はスクリーンプレート表面３と溝４内部に生成
され、スリット部２には全く溶射皮膜が生成されていな
い。得られた溶射皮膜の表面硬度はＨｖ　１２００であ
った。なお、参考までに溶射の反対面からエアを噴射せ
ずに溶射した所、スリット２に目詰りを起こすのを認め
中止した。

実施例２実施例１においてスクリーンのカット数を１０カット（
０，２５ａｍ）に変更した以外は全く同一条件で溶射を
行った。

この時のスクリーンスリット幅の測定データはＦ記の通
り。

測定したスリットの位置は第１図のスクリーンシリンダ
ーの平面略図である第２図に示す■〜■の位置のうち、
■、■、■、■の位置のスリットの幅を第１図に示すΔ
、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅの５個所について溶射前と溶射機測定
し、■、■、■、■の各平均値を算出し、第１表に示し
た。

溶射前後のスリット幅の減少は平均０．０１６ａｍ＋で
溶射前に比較して約６％の減少にとどまった。

実施例３実施例１において、スクリーンカット数を６カツト（０
，１５，）とし、溶射材料をＷＴｉＣ−１７Ｎｉとした
以外は全く同じ条件で溶射を行った。

得られた溶射皮膜の表面硬度は）（ｖｌｌｏｏであった
。

実施例４実施例１において、溶射材料を５ｉＣ−２ＯＮ−５Ｃｒ
とした以外は全く同一条件で溶射を行った。得られた溶
射皮膜の表面硬度はＨｖ　１０００であった。

実施例５実施例１において、溶射材料をＣｒ　３Ｃ２−２ＯＮ　
＋　−５０ｒとした以外は全く同一条件で溶射を行った
。得られた溶射皮膜の表面硬度はｌ−１ｖ９００であっ
た。

実施例６実施例１において、溶射材料をＷ　Ｃ−１７Ｃｏとした
以外は全く同一条件で溶射を行った、得られた溶射皮膜
の表面硬度はＨｖ　１２００であった。

実施例７実施例１において、溶射材料をＴｉＣ−１８Ｎとした以
外は全く同一条件で溶射を行った。得られた溶射皮膜の
表面硬度はＨｖ　１０００であった。

比較例実施例１において、溶射を施さない以外は全く同一条件
で溶射を行った。

スクリーンの坦場使用結果１肥の各実施例及び比較例のスクリーンシリンダーを用
いて段ボール古紙バルブの１次スクリーン用として使用
し、１２ケ月後の溝の深さを測定した結果を第２表に示
す。溝の深さは第３図に示すスクリーンプレート面３か
らスリット２人口までの深さｄをデジマチイックキャリ
バーを用いて測定した。

第２表の結果から明らかなように、溶射皮膜を設けない
比較例の摩耗酸に比べて、本発明の各炭化物サーメット
溶射皮膜を設けた各実施例は、磨耗が極めて少なく、従
来より長期間の使用が可能になることがわかる。

［発明の効果］以上説明した様に本発明では熱変形のないスクリーンプ
レートを製造するに際し、低い硬度の材質を用いて、正
確な加工を行い、この上に密着の良い炭化物サーメット
を溶射するので、軟らかい材質を使用するにも拘わらず
、スクリーンプレートとして使用する際の摩耗が少なく
、長期間の使用が可能となった。

また、甫射時に開孔部の反対側より空気を吹きつけるこ
とにより開孔部のつまりを防ぎ、且つ、スクリーンプレ
ートの温度を低温に保つことができるので、変形のない
スクリーンプレートが得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いたスクリーンブレートの
斜視図、第２図は第１図の平面略図を示したスリット幅
測定位置の説明図、第３図は第１図の八−へ線断面の部
分拡大断面図、第４図は第３図の溶射後の部分拡大断面
図である。１・・・スクリーンプレート、２・・・スリット、３・
・・スクリーンプレート面、４・・・溝、５・・・溶射
皮膜。

Claims

【特許請求の範囲】

１．表面硬度Ｈｖ５００（ヴィッカース硬度）以下の鉄
鋼製のスクリーンプレートの内面および／又は外面に、
表面硬度Ｈｖ８００（ヴィッカース硬度）以上の炭化物
サーメット溶射皮膜を形成させたことを特徴とするパル
プスラリー用耐摩耗性スクリーンプレート。
２．炭化物サーメット溶射皮膜がＷＣ，Ｃｒ＿３Ｃ＿２
，ＴｉＣ，ＷＴｉＣ，ＳｉＣのいずれか１種以上とＮｉ
，Ｃｒ，Ｃｏの耐食性金属の１種以上から成るサーメッ
ト材料により形成された溶射皮膜である請求項１記載の
パルプスラリー用耐摩耗性スクリーンプレート。
３．炭化物サーメット溶射皮膜の厚さが５〜２００μｍ
、表面あらさが中心線平均あらさで１〜５０μｍの範囲
にある請求項１記載のパルプスラリー用耐摩耗性スクリ
ーンプレート。
４．表面硬度Ｈｖ５００（ヴィッカース硬度）以下の鉄
鋼製のスクリーンプレートの内面及び／又は外面に、表
面硬度Ｈｖ８００（ヴィッカース硬度）以上の炭化物サ
ーメット溶射皮膜を形成させるに際し、溶射する面の反
対側から空気を吹き付け、開孔部以外のスクリーンプレ
ート面に炭化物サーメット溶射皮膜を形成することを特
徴とするパルプスラリー用スクリーンプレート面の炭化
物サーメット溶射皮膜形成方法。