JPH0625349U - 鋼板の製造設備に用いる耐熱ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼板の製造設備に用いる耐熱ロールとして、
鋼板表面に存在する金属粉等をピックアップしにくい耐
熱ロールを提供する。 【構成】 外周部がパラ芳香族ポリアミド繊維で形成さ
れた耐熱ロール３である。この耐熱ロール３を、高温に
加熱された鋼板Ａを移送及び把持するのに適用する。具
体的には、この耐熱ロール３を、鋼板Ａの連続焼鈍装置
中に又は連続焼鈍装置の出側に適用する。また、鋼板Ａ
の連続塗装装置の焼付炉の出側に適用する。また、鋼板
Ａの連続亜鉛メッキ装置のメッキ槽の出側に適用する。
この耐熱ロールは、以下のようにして製造するのが好ま
しい。即ち、パラ芳香族ポリアミド繊維集合体で形成さ
れた帯を用い、一方端部を長手方向に縫糸で縫うことに
よって、一方端部の長手方向長さが他方端部の長手方向
長さよりも短くなるようにして、円弧を作成する。この
円弧をロール軸に巻回して耐熱ロールを得る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鋼板の製造設備に用いる耐熱ロールに関するものであり、具体的に は連続焼鈍装置，連続塗装装置の焼付炉の出側或いは連続亜鉛メッキ装置のメッ キ槽の出側に適用される耐熱ロールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、連続焼鈍装置等の如く、高温に加熱された鋼板を移送及び把持する ロールとしては、耐熱ロールが使用されている。耐熱ロールとしては、酸化クロ ム或いはタングステンカーバイドの熔射ロール、耐熱性のゴムで形成されたゴム ロール、又は耐熱性ポリエステル繊維の如き耐熱性繊維で形成された繊維製ロー ル等が使用されている。

【０００３】 しかしながら、これらの耐熱ロールを使用した場合、いずれも鋼板表面に存在 する金属粉を耐熱ロールが拾い上げ（ピックアップ）、耐熱ロール表面に金属粉 が付着するということがあった。また、鋼板表面に塗料を塗布した後、この塗料 を硬化（焼付）させた場合には、硬化後において鋼板を移送する際、耐熱ロール が未硬化塗料を拾い上げ、耐熱ロール表面に塗料が付着するということがあった 。また、鋼板表面に亜鉛メッキを施した場合には、メッキ後において鋼板を移送 する際、耐熱ロールがメッキされた亜鉛を拾い上げ、耐熱ロール表面に亜鉛が付 着するということがあった。そして、この付着した金属粉，塗料又は亜鉛によっ て、移送される鋼板表面，塗料層或いは亜鉛メッキ層に傷が発生し、鋼板の歩留 まりを低下させるという欠点があった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案者等は、従来の耐熱ロールが金属粉等を拾い上げる理由について種々研 究した。その結果、従来の熔射ロール等はいずれも、高温下において、金属粉や 塗料等との親和性が良いことが判明した。即ち、熔射ロール等の表面と金属粉等 との親和性が大で、したがって金属粉等が熔射ロール等の表面に付着しやすく、 これが金属粉等を拾い上げる理由であることが判明した。そこで、本考案者等は 、高温下において、金属粉や塗料等との親和性が悪く、且つ耐熱性に優れた材料 を探し求め、そして本考案に到達したのである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

即ち、本考案は、高温に加熱された鋼板に適用される耐熱ロールとして、外周 部がパラ芳香族ポリアミド繊維で形成されたものを用いることを特徴とする鋼板 の製造設備に用いる耐熱ロールに関するものである。

【０００６】 以下、図面に基づいて本考案を説明する。 図１は、鋼板の製造設備の一つである連続焼鈍装置の概略を示した図である。 連続焼鈍装置は、一般的に、加熱炉１と徐冷炉２で形成されている。加熱炉１の 温度、及び徐冷炉２の温度は、焼鈍温度によって適宜決定されるものである。例 えば、加熱炉１が950℃に加熱され、徐冷炉２が各々900℃，700〜350℃，400〜3 50℃，350℃，90℃に設定される。そして、加熱炉１及び徐冷炉２には、各々鋼 板移送用の耐熱ロール３が多数配置されている。従って、この耐熱ロール３は、 950℃の温度で変質若しくは劣化しないもの、或いは700℃の温度で変質若しくは 劣化しないもの等が使用されるのである。本考案においては、耐熱ロール３とし て、その外周部がパラ芳香族ポリアミド繊維で形成されたものを使用するのであ る。そして、パラ芳香族ポリアミド繊維は、高温下において、鋼板Ａの表面に存 在する金属粉との親和性が悪く、金属粉を拾い上げることが少ない。従って、耐 熱ロール３の表面に金属粉が付着しにくく、移送される鋼板Ａ表面が、耐熱ロー ル３の表面に付着した金属粉によって傷付きにくくなるのである。

【０００７】 図２は、鋼板の製造設備の一つである連続塗装装置の概略を示した図である。 連続塗装装置は、一般的に、塗料を鋼板Ａ表面に塗り付ける塗装部４と、鋼板Ａ 表面に塗り付けられた塗料を焼き付ける焼付炉５とよりなるものである。焼付炉 ５においては、塗料の焼付温度以上に加熱される。従って、鋼板Ａも高温下に曝 されることになり、焼付炉５の出側に配置されるロールとして耐熱ロール３が用 いられることになる。本考案においては、耐熱ロール３として、その外周部がパ ラ芳香族ポリアミド繊維で形成されたものを使用するのである。そして、パラ芳 香族ポリアミド繊維は、高温下において、焼付後の鋼板Ａの表面に存在する未硬 化塗料との親和性が悪く、未硬化塗料を拾い上げることが少ない。従って、耐熱 ロール３の表面に未硬化塗料が付着しにくく、移送される鋼板Ａの塗料層が、耐 熱ロール３表面に付着した未硬化塗料によって傷付きにくくなるのである。

【０００８】 図３は、鋼板の製造設備の一つである連続亜鉛メッキ装置の概略を示した図で ある。連続亜鉛メッキ装置は、一般的に、溶融した亜鉛を滞留させておくメッキ 槽６で構成されるものである。そして、このメッキ層６中に鋼板Ａを通すことに よって、鋼板Ａの表面に亜鉛メッキを施すのである。溶融した亜鉛は高温である ため、鋼板Ａも高温になり、メッキ槽６の出側に配置されるロールとして耐熱ロ ール３が用いられることになる。本考案においては、耐熱ロール３として、その 外周部がパラ芳香族ポリアミド繊維で形成されたものを使用するのである。そし て、パラ芳香族ポリアミド繊維は、高温下において、鋼板Ａの表面に存在するメ ッキされた亜鉛との親和性が悪く、この亜鉛を拾い上げることが少ない。従って 、耐熱ロール３の表面に亜鉛が付着しにくく、移送される鋼板Ａのメッキ層が、 耐熱ロール３表面に付着した亜鉛によって傷付きにくくなるのである。

【０００９】 以上説明したように、本考案に係る耐熱ロール３は、主として鋼板の連続焼鈍 装置，鋼板の連続塗装装置の焼付炉５の出側，或いは鋼板の連続亜鉛メッキ装置 のメッキ槽６の出側に適用されるものであるが、その他の鋼板の製造設備の任意 の箇所に設けられても良い。また、以上説明した耐熱ロール３の表面の中心線平 均粗さ（後触針式粗度計によって測定）は10〜20μｍ（Ｒａ）程度が好ましい。 中心線平均粗さがが10μｍ（Ｒａ）未満になると、耐熱ロール３で鋼板を把持及 び移送しにくくなり、スリップが生じ易くなる。逆に、表面の中心線平均粗さが 20μｍ（Ｒａ）を超えると金属粉等をピックアップし易くなる傾向が生じる。ま た、耐熱ロール３の硬度（JIS K 6301記載の方法に準拠して測定したもの）は90 度以上が好ましく、特に95以上が最も好ましい。硬度が90度未満になると、耐熱 ロール３で鋼板を把持及び移送しにくくなる。なお、本考案における鋼板とは、 通常の鉄鋼板だけでなく、アルミニウムや伸銅等の他の金属鋼板をも包含する意 味である。

【００１０】 次に、本考案に係る耐熱ロール３の代表的製造方法について説明する。まず、 パラ芳香族ポリアミド繊維よりなる不織布，フェルト，編織物等の繊維集合体を 準備する。そして、この繊維集合体から任意の幅の帯を切断採取する。また、当 初から任意幅の不織布等を作成し、パラ芳香族ポリアミド繊維よりなる繊維集合 体の帯を準備してもよい。なお、帯の幅は任意であるが、一般的に3〜10cm程度 である。また、帯の厚みも任意でよいが、一般的には1〜3mm程度である。更に、 帯の見掛け密度も任意でよいが、あまり嵩高なものは好ましくなく、一般的に0. 4〜0.7ｇ／cm³程度である。

【００１１】 次に、帯の一方端部、例えば右端又は左端を長手方向に縫糸で縫う。縫糸で縫 う方法としては、一枚の帯を縫ってもよいし、二枚の帯を縫って縫着してもよい 。また、二枚の帯を縫って縫着した後、更に縫着後の二枚の帯（即ち、合計四枚 の帯）を縫って縫着してもよい。ここで重要なことは、縫糸で縫う際、一方端部 が少し波打つようにして縫い、一方端部の長手方向長さが他方端部の長手方向長 さよりも短くなるようにすることである。具体的には、ミシンで縫う場合、上糸 と下糸に張力差を設け、高張力の上糸又は下糸で一方端部を引っ張りながら縫い 、一方端部の長手方向長さを他方端部の長手方向長さよりも短くするのである。 上糸や下糸の張力は任意に設定すればよいが、好ましくは上糸に10kg程度の張力 を付与し、下糸に20kg程度の張力を付与するのがよい。また、手作業で縫う場合 、一方端部をグシ縫いの如き要領で若干縮めながら縫い、一方端部の長手方向長 さを他方端部の長手方向長さよりも短くするのである。なお、縫糸としては、任 意のものを採用することができるが、特に帯を構成する繊維と同種のパラ芳香族 ポリアミド繊維よりなるものを採用するのが、好ましい。

【００１２】 以上のようにして、帯を縫糸で縫うと、一方端部の長手方向長さが他方端部の 長手方向長さよりも短くなり、一方端部が内側となり他方端部が外側になるよう な円弧が形成される。例えば、図４に示すような形態となる。なお、７は縫糸を 示し、８は一方端部の長手方向長さが短くなったことによって現われた皺である 。また、９はロール軸に設けられた空転防止用凸部に対応する凹部である。この 円弧の曲率半径は、装着しようとするロール軸の半径に相当する長さとすればよ い。円弧の曲率半径は、一方端部の長手方向長さをどの程度短くするかによって 、任意に設定することができる。

【００１３】 このように、円弧状となった帯を使用し、一方端部側の厚み面がロール軸に当 接するようにして、ロール軸に巻回する。帯の長手方向長さが無限大（エンドレ ス）である場合、螺旋状に帯を順次巻回してゆけば、ロール軸に帯を装着するこ とができる。また、帯が一定の長さである場合には、螺旋状に帯を巻回し、そし てその巻回端に別個に準備した帯を重ねて巻回を繰り返してゆけばよい。そして 、従来のドーナツ状の円盤を使用した繊維製ロールと同様に、ロール軸方向に両 側から圧縮成形を行ない、更に旋盤上でロール形状に加工し、その後樹脂含浸等 を行なって、所望の硬度を持つ耐熱ロールを得るのである。

【００１４】 また、縫糸で縫った後の帯をそのままロール軸に巻回してもよいが、帯に延伸 処理をした後、ロール軸に巻回してもよい。延伸処理すると、巻回時に帯が伸び にくいので好ましいものである。また、直接ロール軸に巻回するのではなく、仮 軸に帯を巻回して、仮軸方向に両側から圧縮成形し、次いでロール形状に加工し 、更に樹脂含浸等を行なった後、仮軸を抜き去り、帯で形成されたからなる中空 円筒体を得た後、これをロール軸を装着して耐熱ロールを得ることもできる。

【００１５】

【実施例】

実施例１ 繊度1.5デニールのパラ芳香族ポリアミド繊維を構成繊維とする、目付400ｇ／ ｍ²で厚み2.5mmのシート状のフェルトを準備した。このシート状のフェルトから 幅50mmの帯状フェルト（帯）を切断した。そして、この帯状フェルトを二枚重ね 合わせて、右端部を長手方向にミシンで縫って、二枚の帯状フェルトが縫着され た一次縫合品を得た。この一次縫合品は、右側に湾曲して、その形態が円弧状と なっていた。その後、円弧状の一次縫合品を二枚重ね合わせて、その右端部を長 手方向にミシンで縫って、二枚の一次縫合品が縫着された二次縫合品を得た。こ の二次縫合品も、右側に湾曲して、その形態が円弧状となっていた。なお、ミシ ンで縫う際、上糸には10kgの張力を付与し、下糸には20kgの高張力を付与した。 また、上糸及び下糸としては、パラ芳香族ポリアミド製のマルチフィラメント糸 を用いた。

【００１６】 得られた二次縫合品の右端側の厚み面に、ロール軸に設けられた空転防止用凸 部に対応する凹部を設けた。その後、この右端側の厚み面がロール軸の表面に当 接するようにして、螺旋状に、二次縫合品を巻回して円筒体を作成した。そして 、ロール軸の両側から、円筒体をロール軸方向に圧縮成形した。次いで、圧縮成 形した状態で、旋盤上で円筒体をロール形状に加工した。その後、下記処方のセ ラミックコーティング剤（固形分30重量％）を、円筒体に含浸させた後、乾燥し 、更に温度140℃で時間90分の条件で硬化させて、耐熱ロールを得た。なお、円 筒体100cm³に対して、セラミックコーティング剤の固形分は10ｇの割合で含有さ れていた。 ［セラミックコーティング剤の処方］ 主成分 ：酸化珪素 溶媒 ：イソプロピルアルコール 粘度 ：900cp 密度 ：1.3 ＰＨ ：12 以上のようにして得られた耐熱ロールは、外径が1500mmでロール幅も1500mmで あった。また、耐熱ロールの円筒体の密度は0.61ｇ／cm³であり、円筒体の硬度 は95度であり、表面の中心線平均粗さは10〜20μｍ（Ｒａ）であった。

【００１７】 この耐熱ロールを連続焼鈍装置における加熱炉中に、及び徐冷炉の出側のデフ レクターロールとして適用した。鉄鋼板の処理条件は以下のとおりである。 鋼板厚み ：0.4〜2.0mm 鋼板幅 ：750〜1280mm 鋼板の処理速度：200ｍ／min 鋼板の温度 ：100〜350℃ この結果、鋼板表面に存在する金属粉の、耐熱ロール表面へのピックアップは 殆ど観察されず、耐熱ロール表面に付着した金属粉によって、鋼板が傷付くのを 防止できた。また、耐熱ロール表面は一定の状態を維持し、亀裂，剥離，炭化等 の現象は見られず、耐熱ロールの表面形状を補正せずに180日間連続使用するこ とができた。従って、この耐熱ロールは、一回の形状補正で180日間の連続稼動 が可能である。

【００１８】 実施例２ 実施例１と同様にして、以下に示す仕様の耐熱ロールを得た。即ち、外径が52 0mmでロール幅が1400mm、また円筒体の硬度は95度であり、表面の中心線平均粗 さが16μｍ（Ｒａ）の耐熱ロールを得た。

【００１９】 この耐熱ロールを連続塗装装置における焼付炉の出側のデフレクターロールと して適用した。鉄鋼板の処理条件は以下のとおりである。 鋼板厚み ：0.27〜1.6mm 鋼板幅 ：610〜1250mm 鋼板の処理速度：77ｍ／min 鋼板の温度 ：180〜230℃ この結果、焼付後の鋼板表面に存在する未硬化塗料の、耐熱ロール表面へのピ ックアップは殆ど観察されず、耐熱ロール表面に付着した未硬化塗料によって、 鋼板の塗料層が傷付くのを防止できた。なお、従来は、このロールとしてスチー ルロールを適用し、そしてロールの加熱防止と未硬化塗料のピックアップ防止の ため、水道水をスチールロール表面に付与してオープン冷却を行なっていた。従 って、蒸気煙が発生し、焼付炉の出側近辺の作業環境が悪化していたが、この耐 熱ロールを適用することによって、水道水によるオープン冷却が不要となるため 、このような作業環境の悪化を防止することができた。

【００２０】 実施例３ 実施例１と同様にして、以下に示す仕様の耐熱ロールを得た。即ち、外径が90 0mmでロール幅が2600mm、また円筒体の硬度は95〜99度であり、表面の中心線平 均粗さが12μｍ（Ｒａ）の耐熱ロールを得た。

【００２１】 この耐熱ロールを連続電磁誘導加熱焼鈍装置のロールとして適用した。なお、 鋼板としてアルミニウム鋼板及び伸銅鋼板を使用した。処理条件は以下のとおり である。 鋼板の処理速度：70〜350ｍ／min 鋼板の温度 ：200〜350℃ この結果、アルミニウム鋼板又は伸銅鋼板表面に存在する金属粉の、耐熱ロー ル表面へのピックアップは殆ど観察されず、耐熱ロール表面に付着した金属粉に よって、アルミニウム鋼板又は伸銅鋼板が傷付くのを防止できた。また、アルミ ニウム鋼板等は、通常用いられる鉄鋼板に比べて、硬度が低く柔らかいため、耐 熱ロール表面の損傷の度合いは低く、且つ耐熱ロール表面の変化は少なく、真円 度及び円筒度も良好で、耐熱ロールの表面形状を補正せずに300日間連続使用す ることができた。

【００２２】 実施例４ 実施例１と同様にして、以下に示す仕様の耐熱ロールを得た。即ち、外径が15 00mmでロール幅も1500mm、また円筒体の硬度は95度であり、表面の中心線平均粗 さが16μｍ（Ｒａ）の耐熱ロールを得た。

【００２３】 この耐熱ロールを、連続亜鉛メッキ装置のメッキ槽の出側のトップロールとし て適用した。鋼板の処理条件は以下のとおりである。 鋼板厚み ：0.27〜2.7mm 鋼板幅 ：610〜1250mm 鋼板の抗張力 ：45kg／mm² 鋼板の処理速度 ：150ｍ／min メッキ槽とトップロールとの距離：17160mm この結果、鋼板表面に存在するメッキされた亜鉛の、耐熱ロール表面へのピッ クアップは殆ど観察されず、耐熱ロール表面に付着した亜鉛によって、鋼板のメ ッキ層が傷付くのを防止できた。従って、従来は、運転中においてもピックアッ プされた亜鉛をトップロール表面から除去し、その上、四ヶ月に一回の割合でロ ール外周部を研磨していたが、この耐熱ロールは、運転中にピックアップされた 亜鉛を除去する必要がなく、その上六ヶ月間ロール外周部を研磨することなく使 用できた。依って、この耐熱ロールを使用すれば、鋼板の亜鉛メッキ工程が合理 化しうるのである。

【００２４】

【作用及び考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る耐熱ロールは、その外周部が金属粉等と親 和性の悪いパラ芳香族ポリアミド繊維で形成されているため、鋼板が高温となっ て処理される連続焼鈍装置等の鋼板製造設備の耐熱ロールとして使用すれば、鋼 板表面に存在する金属粉，未硬化塗料，メッキされた亜鉛等を耐熱ロールが拾い 上げることが少ない。従って、耐熱ロール表面に金属粉等が付着しにくく、耐熱 ロール表面に付着した金属粉等によって、鋼板，鋼板の塗料層或いは鋼板の亜鉛 メッキ層が傷付くのを防止でき、良質の鋼板製品を効率良く製造することができ るという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼板の連続焼鈍装置の概略を示す図である。

【図２】鋼板の連続塗装装置の概略を示す図である。

【図３】鋼板の連続亜鉛メッキ装置の概略を示す図であ
る。

【図４】一方端部が縫糸で縫われた帯の平面図である。

【符号の説明】

Ａ 鋼板 ３ 耐熱ロール ６ メッキ槽 ７ 縫糸

フロントページの続き (72)考案者 福重 嘉 兵庫県伊丹市行基町１−５ (72)考案者 原田 知幸 福岡県北九州市八幡西区東鳴水１−２−７

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温に加熱された鋼板に適用される耐熱
   ロールとして、外周部がパラ芳香族ポリアミド繊維で形
   成されたものを用いることを特徴とする鋼板の製造設備
   に用いる耐熱ロール。
2. 【請求項２】 鋼板の連続焼鈍装置に適用される耐熱ロ
   ールとして、外周部がパラ芳香族ポリアミド繊維で形成
   されたものを用いる請求項１記載の鋼板の製造設備に用
   いる耐熱ロール。
3. 【請求項３】 鋼板の連続塗装装置の焼付炉の出側に適
   用される耐熱ロールとして、外周部がパラ芳香族ポリア
   ミド繊維で形成されたものを用いる請求項１記載の鋼板
   の製造設備に用いる耐熱ロール。
4. 【請求項４】 鋼板の連続亜鉛メッキ装置のメッキ槽の
   出側に適用される耐熱ロールとして、外周部がパラ芳香
   族ポリアミド繊維で形成されたものを用いる請求項１記
   載の鋼板の製造設備に用いる耐熱ロール。
5. 【請求項５】 耐熱ロールは、パラ芳香族ポリアミド繊
   維集合体で形成された帯の一方端部を長手方向に縫糸で
   縫うことによって、該一方端部の長手方向長さが他方端
   部の長手方向長さよりも短くなるようにして、該一方端
   部が内側となり他方端部が外側となるような円弧を作成
   し、該一方端部側の厚み面がロール軸に当接するように
   して、該帯を該ロール軸に装着して製造されたものであ
   る請求項１，２，３又は４記載の鋼板の製造設備に用い
   る耐熱ロール。