JPH07238321A - 電子ビーム照射用搬送ロール - Google Patents

電子ビーム照射用搬送ロール

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JPH07238321A
JPH07238321A JP2961294A JP2961294A JPH07238321A JP H07238321 A JPH07238321 A JP H07238321A JP 2961294 A JP2961294 A JP 2961294A JP 2961294 A JP2961294 A JP 2961294A JP H07238321 A JPH07238321 A JP H07238321A
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JP
Japan
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roll
electron beam
irradiation
sleeve
strip
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Withdrawn
Application number
JP2961294A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Katamine
章 片峰
Eiji Hina
英司 日名
Kiyoshi Wakabayashi
清 若林
Kaizo Okamoto
改造 岡本
Yutaka Naruse
豊 成瀬
Seiji Yokomichi
整次 横路
Masao Tanbara
正雄 丹原
Ritsuo Hashimoto
律夫 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子ビームを照射する際に用いる搬送ロール
として、特に有利な構成になるロールを提案する。 【構成】 真空処理室内にて、連続的に移動させつつ電
子ビームの照射を施すべき金属ストリップの電子ビーム
照射領域の背面に接して該金属ストリップの搬送を司る
ロールであって、非磁性材からなる芯部13,15と炭素材
からなるスリーブ部14との組み合わせからなり、スリー
ブ部14を芯部13,15に対して隙間ばめで嵌装し、かつ遊
隙あるコッタ15により回り止めしてなる電子ビーム照射
用搬送ロール。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ストリップに電子ビ
ーム(Electron Beam ;以下EBともいう)を照射するこ
とにより、該ストリップの特性向上、表面改質、表面処
理などを図る技術分野に関して、特に有利なストリップ
搬送ロールを提案しようとするものである。このような
EB照射によるストリップの特性向上を図る技術の代表
例としては、一方向性けい素鋼板表面にEB照射を施す
ことにより、磁区を効果的に細分化し、ひいては鉄損特
性の有利な改善を図る技術が挙げられる。
【0002】一方向性けい素鋼板は、一般に熱間圧延と
冷間圧延を経た冷延薄板の2次再結晶粒を、(110)
〔001〕方位、すなわちゴス方位に高度に集積させて
所望の磁気的性質を具備させ、主に変圧器その他の電気
機器類の鉄心に使用されるものであり、磁束密度(B8
で代表される)が高くしかも鉄損(W17/50値で代表され
る)の低いことが要求される。かかる要請に対して、こ
れまでの研究努力により当今では、板厚0.3 mmで B8
1.90 T以上、W17/50:1.05 W/kg 以下、また、板厚0.23
mmでは B8 :1.89 T以上、W17/50:0.90 W/kg 以下とい
った超低鉄損一方向性けい素鋼板も製造できるようにな
った。
【0003】しかるに省エネルギーの見地から、電力損
失のさらなる低減への要求は絶えることがなく、特に欧
米にて鉄損の減少分を換価して変圧器価格に上積みす
る、ロスエバリュエーション(鉄損評価)制度にまで発
展し、それも定着するに至っている。
【0004】このようにか酷な要請に応えるために、一
方向性けい素鋼板の特性改善それも極限的な鉄損低減を
目指した研究活動の成果の一端として、方向性けい素鋼
板の最終焼鈍つまり仕上げ焼鈍後の操作、なかでも被膜
処理についての革新的な手法が試みられ、顕著な鉄損低
減の成果が得られた。
【0005】すなわち、方向性けい素鋼板の常法に従う
最終仕上げ焼鈍工程を経た後、りん酸塩とコロイダルシ
リカを主成分とする絶縁被膜を形成させたのち、あるい
は前記最終仕上げ焼鈍工程を経て鋼板の外面に生成した
酸化物を除去した後、表裏両面に研磨処理を施して鏡面
状態に仕上げ、次いでCVD 、イオンプレーティング又は
イオンインプランテーションなどによりTi, Zr, V, Nb,
Ta, Cr, Mo, W, Mn,Co, Ni, Al, B 及びSiの窒化物及
び/又は炭化物ならびにAl, Ni, Cu, W, Si 及びZnの酸
化物のうちから選んだ少なくとも1種からなる極薄張力
被膜を形成させた後、りん酸塩とコロイダルシリカを主
成分とする絶縁被膜を形成させたのち、鋼板の圧延方向
を横切る向きにエレクトロンビーム、レーザ、マイクロ
プラズマ等を照射することによって低鉄損が達成された
のである。
【0006】
【従来の技術】上記の成功を導いた実験的成果を基盤と
して、かかるEB照射等を工業的規模にて有利に成就す
るための、一方向性けい素鋼板の鉄損低減連続処理設備
についても提案があり、特開平2−22423号公報で
は、鋼板表面上への照射によって生じる鋼板面の凹凸や
局所的な曲がりによる不都合を効果的に解消する設備と
して、巻きかけロールを用い、鋼板を密着させて巻きか
け搬送状況の下で照射を行うことについて記載されてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平2−22423号公報においては、巻きかけロール
の具体的構成について、 両端部がグラファイトで構成されること グラファイト部を鋼板縁部から10〜50mm程度ロール軸
方向外方に延在させること 程度にしか開示するところがない。
【0008】そこで、この発明は、前記特開平2−22
423号公報で開示されているような、電子ビームを照
射する際に用いる搬送ロールとして、特に有利な構成に
なるロールについて提案することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の電子ビーム照
射用搬送ロールは、真空処理室内にて、連続的に移動さ
せつつ電子ビームの照射を施すべきストリップの電子ビ
ーム照射領域の背面に接して該ストリップの搬送を司る
ロールであって、非磁性材からなる芯部と炭素材(この
発明で炭素材とは、グラファイト、カーボン、炭化珪素
等の総称をいう)からなるスリーブ部との組み合わせを
特徴とする。
【0010】また、この発明の電子ビーム照射用搬送ロ
ールは、スリーブ部を芯部に対して隙間ばめで嵌装し、
かつ遊隙あるコッタにより芯部に回り止めしてなること
が好ましく、さらに、スリーブ外径が120 mm以上である
ことが望ましい。
【0011】
【作用】電子ビーム連続照射装置から電子ビームが照射
される金属ストリップにおける照射領域の背面にて、こ
の金属ストリップを保持するサポートロールに関してこ
の発明では、非磁性材からなる芯部と炭素材からなるス
リーブ部とを組み合わせていることから、金属ストリッ
プに対し該金属ストリップの圧延方向を横切る向きに照
射する電子ビームが、この金属ストリップの縁部から外
れてロールに照射された場合であっても、ロール胴の周
面は電子ビームに対する耐久性がある炭素材のスリーブ
で構成されているため、電子ビームによるロールの損傷
が極力抑制できる。
【0012】そして、このスリーブ部と芯部との有利な
結合手段として、スリーブ部を芯部に対して隙間ばめで
嵌装し、スリーブ部の回り止めは遊隙あるコッタを用い
ることにより、スリーブ部と芯部との間の熱膨張係数の
差に起因する熱応力破損や、両者の経時的な変形(狂
い)挙動の違いに起因する作動不良などを回避できると
いうメリットがあるので有利である。
【0013】さらに、炭素材よりなるスリーブの外径を
120 mm以上と大きくしたので、パスラインにおけるEB
照射精度の変動を極力抑えることができるのである。以
下、ロール径とEB照射精度との関係について説明す
る。
【0014】図1に金属ストリップの通板と電子ビーム
照射との関係を模式的に示す。電子ビーム照射は、金属
ストリップ1を連続的に通板させるとともに、電子銃2
から該ストリップ1表面に向けてビームスポット0.01〜
1mmといった電子ビーム3を走査することにより施され
るわけであるが、金属ストリップ表面に形成された照射
痕4は、ストリップの長手方向に対して直角な方向とす
ることが製品特性上望ましいとされている。したがっ
て、EB照射の際には、照射軌跡5を、図1に示したよ
うに長手方向と直角な方向に対して通板速度vに応じた
所定の角度αだけ斜め向きの照射とすることにより、照
射痕を長手方向に直角としている。
【0015】このような斜め方向のEB照射では、図2
(a),(b) にそれぞれ側面図及び平面図を示すように電子
銃2に対向配置になるロール6に支持されて通板させる
金属ストリップ1の表面上で、電子ビーム3の照射領域
は通板方向にも広がりをもつことになる。このとき、支
持ロールの径が小さい場合には、パスラインの変動量が
大きいためにEB照射精度が良くなかったのに対して、
この発明では、搬送ロールのロール径を120 mm以上と十
分大きくとっているので、斜め照射によるEB照射範囲
内ではパスラインの変動量が小さくなってEB照射精度
が向上するのである。なお、ロール径が大きいほど照射
精度については向上するが設備が大型化、重量化するた
め、これらの要件を適宜考慮して定める。なお、ロール
の軽量化のために、中空ロール、すなわち、ロール芯の
内部を中空としたロールとするのは好適である。
【0016】またロールの芯部については、非磁性材、
例えばオーステナイト系ステンレス鋼を使用することに
より、EB照射の際に、磁気的な悪影響を与えることが
なくなるので、より好ましい。即ち磁性材を使用した場
合には、保全工事などの際に、大電流ケーブルや他の帯
磁物によって磁化される。磁気を帯びた搬送ロールの上
では電流と磁気の相互作用によって電子ビームの軌跡が
曲げられ、その結果EB走査線に歪が生じる。ストリッ
プを精細な走査パターンで照射しようとするとき、この
磁気による走査線の歪は無視できないエラーとなり、E
B照射によって付与する品質のムラや不良部を生じるこ
ととなる。
【0017】
【実施例】以下、図面を用いてこの発明をより具体的に
説明する。図3に、この発明に従う電子ビーム照射用ロ
ールの一例の断面図を示す。同図においては、ロール軸
部の構成は図4に記載されている範囲の内容と変わると
ころがないので省いてある。このロール10は、図示しな
い真空処理室内にて、両端部のそれぞれをラジアル軸受
け11及びスラスト軸受け12により回転可能に支持され
る。このロール10は、金属ストリップと接触するロール
胴部を構成するスリーブ14と、ロール軸部13と、これら
を連結するコッタ15からなり、ロール軸部13とコッタ15
がロール芯部を構成する。
【0018】このロール軸部13は、図4に部分断面図を
示すように、軸線方向中央部が中空となっていて、軽量
化が図られている。またこの中空部には、断熱材16が詰
め込まれている。図4中の番号17はピン孔であり、後述
するコッタと一体となって回転するようにピンを挿入す
るためものである。また、このロール軸部13は、非磁性
のオーステナイト系ステンレス鋼により製造されている
から、EB照射の際に磁気的な悪影響がない。
【0019】一方、スリーブ14は、グラファイトででき
ている。また、図5にスリーブ14の断面(a)及びそのB
−B断面(b) を示すように、このスリーブの軸線方向端
部には、それぞれ切り欠き部18が形成され、例えば同図
(b) に示すように円周に沿って4個の切り欠き部18が形
成されている。
【0020】次にコッタ15は、図6に部分断面図を示す
ように、ロール軸部より大径の概略円筒形状になり、そ
の外周面に上述したスリーブ14の切り欠き部18と嵌まり
合うキー19及びスリーブ14の軸線方向の移動を制限する
ストッパ20を有する。なお図中21は、キー19と軸対称に
配置されたバランサである。また、端部近傍には、ロー
ル軸部13と一体となって回転するようにピンを挿入する
ためのピン孔22が設けてある。このコッタ15も、ロール
軸部13と同じく、非磁性のオーステナイト系ステンレス
鋼により製造されている。
【0021】さて、これらのロール軸部13、スリーブ14
及びコッタ15は、図3に示したように、ロール軸部13の
胴部中央に装着されたスリーブ14の両端をコッタ14が押
えるように嵌合され(図3(b) 参照)、ロール軸部13の
ピン孔とコッタ15のピン孔とを貫くピン23により、これ
らの相対的な回転を抑止している。また、コッタ15とス
リーブ14とは、コッタ15のキーとスリーブ14の切り欠き
部とを噛み合わせることによりこれらの相対的な回転を
抑止し、かくしてスリーブ部を芯部に対して隙間ばめで
嵌装し、かつ遊隙あるコッタにより芯部に回り止めして
いるのである。
【0022】スリーブと、ロール軸及びコッタとの遊隙
は、EB照射装置の実態に合わせて経験的に決定され
る。即ちスリーブとロール芯部との最大温度差、夫々の
部材の経時変形、工作精度などを勘案して決める。尚、
ここでは金属ストリップに対するEB照射について説明
したが、本ロールは金属・非金属を問わずストリップを
連続的に搬送しながらEB照射を行なう設備、例えば溶
接、加熱、表面改質、皮膜処理などあらゆる処理設備に
おいて、有効に使用できる。
【0023】
【発明の効果】この発明の電子ビーム照射用搬送ロール
は、電子銃直下に設けたサポートロールに関して、非磁
性材からなる芯部と炭素材からなるスリーブ部とを組み
合わせていることから、電子ビームがロールに照射され
た場合であっても、ロール胴の周面は電子ビームに対す
る耐久性がある炭素材のスリーブで構成されているた
め、電子ビームによるロールの損傷が極力抑制できる。
また、ロール径を十分大きくとっているので、EB直下
からやや離れた位置でもロールの変動量は小さく、EB
被射体のパスライン変動を最小限におさえることができ
るようになった。しかも中空ロールであるので軽量であ
り、芯部をSUS 300 系のような非磁性体とすることによ
り、芯部の磁化が防止でき、結果としてEB照射精度が
向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】金属ストリップの通板と電子ビーム照射との関
係の模式図である。
【図2】この発明における金属ストリップと搬送ロール
との位置関係を表わした図である。
【図3】この発明に従う電子ビーム照射用ロールの一例
の断面図である。
【図4】この発明のロール軸部の一実施例の部分断面図
である。
【図5】この発明のスリーブの一実施例の断面図であ
る。
【図6】この発明のコッタの一実施例の部分断面図であ
る。
【符号の説明】
1 金属ストリップ 2 電子銃 3 電子ビーム 4 照射痕 5 照射軌跡 6 ロール 10 ロール 11 ラジアル軸受け 12 スラスト軸受け 13 ロール軸部 14 スリーブ 15 コッタ 16 断熱材 17 ピン孔 18 切り欠き部 19 キー 20 ストッパ 21 バランサ 22 ピン孔
フロントページの続き (72)発明者 日名 英司 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 若林 清 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 岡本 改造 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 成瀬 豊 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 横路 整次 広島県広島市西区観音新町4丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 丹原 正雄 広島県広島市西区観音新町4丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 橋本 律夫 広島県広島市西区観音新町4丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空処理室内にて、連続的に移動させつ
    つ電子ビームの照射を施すべきストリップの電子ビーム
    照射領域の背面に接して該ストリップの搬送を司るロー
    ルであって、 非磁性材からなる芯部と炭素材からなるスリーブ部との
    組み合わせを特徴とする電子ビーム照射用搬送ロール。
  2. 【請求項2】 スリーブ部を芯部に対して隙間ばめで嵌
    装し、かつ遊隙あるコッタにより芯部に回り止めしてな
    る請求項1記載の電子ビーム照射用搬送ロール。
  3. 【請求項3】 スリーブ外径が120 mm以上である請求項
    1又は2記載の電子ビーム照射用搬送ロール。
JP2961294A 1994-02-28 1994-02-28 電子ビーム照射用搬送ロール Withdrawn JPH07238321A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013099219A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 Jfeスチール株式会社 方向性電磁鋼板の鉄損改善装置

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