JPH1071413A

JPH1071413A - 熱間鋼材のローラ式搬送装置

Info

Publication number: JPH1071413A
Application number: JP6959497A
Authority: JP
Inventors: Taro Kanayama; 太郎金山; Toshio Suzuki; 寿雄鈴木
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-03-17

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、「焼付き」や「焼割れ」に起因した
ロールの手入れ、あるいは交換作業が少ない熱間鋼材の
ローラ式搬送装置を提供することを目的としている。【解決手段】多数のカリバー・ローラを直線及び／又は
複数列に配設してなる熱間鋼材のローラ式搬送装置にお
いて、上記カリバー・ローラを、金属製軸体と、それに
外嵌し、線膨張係数が２．２×１０^-6〜３．７×１０^-6
／℃で、表面硬度がビッカースで１２００〜１７００Ｈ
ｖの筒状セラミック体との２層構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローラ式搬送装置
に関し、詳しくは、高温状態にある鋼管の製造工程に用
いる搬送設備の一部を構成する場合に特に有利なローラ
式搬送装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】製造中に高温状態になる鋼材の代表的な
ものである継目無鋼管の１つの典型的な製造工程を説明
すると、それは、図６に示すように、ピアサー・ミル
（傾斜圧延機）２１で鋳片（例えば、丸ビレット）２２
に穿孔して素管２３を形成することから始まる。そし
て、引続き、該素管２３の孔に、マンドレル・バー２４
が挿入され、マンドレル・ミル１４という多段圧延機で
一応の管体まで成形圧延する。さらに、その管体１８
は、所謂ストレッチ・レデューサ２５という多段の絞り
圧延機により外径と肉厚を所定寸法まで絞り込まれ、製
品とされる。

【０００３】この製造工程を採用すると、マンドレル・
ミル１４からストレッチ・レデューサ２５までの間に
は、前記マンドレル・バー２４を管体から抜き去る作業
を行うため、比較的大がかりな搬送設備が必要となる。
その搬送設備の典型例としては、図２及び図３に示すよ
うに、マンドレル・ミル１４から出たマンドレル・バー
２４を挿入したままの管体１８を、バー・ストリッパ１
６まで搬送するランナウト・コンベア８及びスキット９
群と、上記バー２４の一端を把持し、該バー２４の抜き
出しを円滑にするため、管体１８の位置を決めるポジシ
ョニング・コンベア１９と、バー・ストリッパ・ローラ
・テーブル１０と、バー２４抜き出し完了後の管体１８
の端部を切断するクロップ・ソー１１用ローラ・テーブ
ルと、その切断後の管体１８を次工程に送り出すスクリ
ュー・トランスファ１２とからで形成されている。

【０００４】そのうち、上記ポジショニング・コンベア
１９、あるいはバー・ストリッパ・ローラ・テーブル１
０等は、管体１８を縦横送りを行うために、多数のカリ
バー付きローラ（以下、単にローラという）を用いてい
る。しかも、その材質には、高温体の搬送のため、耐熱
性の優れたものが採用され、例えば、球状黒鉛鋳鉄（Ｆ
ＣＤ）や、鋳鉄の上にＮｉ−Ｃｒ−Ｗ系合金を溶射した
ものが従来多用されていた。

【０００５】しかしながら、例えば、高合金鋼継目無鋼
管の製造における搬送時には、該ローラ２０に「焼付
き」及び「焼割れ」が多発するという問題があった。こ
の「焼付き」及び「焼割れ」が発生すると、ローラの空
回り、管体のスリップが起き、円滑搬送が不能になり、
製品疵の発生を招くため、マンドレル・ミル１４までも
停止してローラ２０の手入れ、あるいは交換が必要にな
る。現在、これに起因する停止時間率は、高合金鋼では
５％にも達する場合があり、上記高合金鋼からなる継目
無鋼管の安定生産を大いに悩ましている。また、ローラ
２０の手入れ作業は、人手による研磨であるので、安全
の確保、人手の確保、製造コスト低減の面等からも対策
が熱望されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、「焼付き」や「焼割れ」に起因したロールの手
入れ、あるいは交換作業が少ない熱間鋼材のローラ式搬
送装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、ローラの材質に関する検討、試行を多数行
い、最近長足の進歩をしつつあるセラミック材質に着眼
した。そして、継目無鋼管の搬送に最適な条件を鋭意研
究、試行し、本発明を完成させた。すなわち、本発明
は、多数のカリバー・ローラを直線及び／又は複数列に
配設してなる熱間鋼材のローラ式搬送装置において、上
記カリバー・ローラを、金属製軸体と、それに外嵌し、
線膨張係数が２．２×１０^-6〜３．７×１０^-6／℃、表
面硬度がビッカースで１２００〜１７００Ｈｖの筒状セ
ラミック体との２層構造としたことを特徴とする熱間鋼
材のローラ式搬送装置である。

【０００８】また、本発明は、上記金属製軸体と筒状セ
ラミック体との間の常温におけるクリアランスを、０．
２５〜０．５０ｍｍ（セラミック体内径／１０００）と
したり、あるいは、直径が上記筒状セラミック体両端部
の直径より大きい鍔を、上記金属製軸体に設けたことを
特徴とする熱間鋼材のローラ式搬送装置である。さら
に、本発明は、上記筒状セラミック体の下方に、該セラ
ミック体の表面を浸漬、冷却する水槽を配置したことを
特徴とする熱間鋼材のローラ式搬送装置である。

【０００９】加えて、本発明は、上記鍔に、上記筒状セ
ラミック体を固定するロック・ピンを立設したことを特
徴とする熱間鋼材のローラ式搬送装置もある。本発明で
は、熱間鋼材のローラ式搬送装置を上記のようにしたの
で、ローラが熱膨張や硬度の面から強化され、あるいは
表面冷却が十分行われ、前記「焼付き」や「焼割れ」が
減少する。その結果、ローラの手入れや交換作業が大幅
に無くなると共に、該作業を行うためにマンドレル・ミ
ル自体を停止させることもなくなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に、本発明に係る熱間鋼材の
ローラ式搬送装置に採用したローラ２０の構造を示す。
それは、ロータリ・ジョイント３を介して、回転自在な
金属製（鋼製が多い）軸体１と、それに外嵌する筒状セ
ラミック体２との２層構造からなっている。そして、本
発明は、該筒状セラミック体２の材質として、線膨張係
数が、２．２×１０^-6〜３．７×１０^-6／℃の範囲で、
且つ硬度が１２００〜１７００Ｈｖのものを採用したこ
とに特徴がある。

【００１１】その理由は、通常、７００〜１１００℃程
度の鋼材がそのローラ上を走行するが、該セラミック・
ローラ表面の線膨張係数が、２．２×１０^-6／℃未満で
は、軸体との熱膨張差のため、３．７×１０^-6／℃超え
では、セラミックのため、「焼付き」や「焼割れ」が皆
無にならないからである。また、硬度を上記のように限
定したのも、「焼割れ」の起きない範囲だからである。

【００１２】かかる条件を満足するセラミック体として
現在最適なものの１つは、窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）であ
るが、本発明では、それに限らず使用条件によっては、
炭化珪素、サイアロン等であっても良い。また、本発明
では、熱膨張による割れ防止を強化するため、図１に示
すように、筒状セラミック体２と金属製軸体１の常温に
おけるクリアランス７を、０．２５〜０．５０（セラミ
ック体内径／１０００）程度にしている。該クリアラン
スがそれ以下の値であると、金属製軸体がセラミック体
を押し、破損の恐れがあるからである。

【００１３】さらに、本発明では、搬送物がロール・エ
ッジを直接打撃して、その部分を破損するのを防止した
り、金属製軸体１の冷却のため、直径が上記筒状セラミ
ック体両端部の外径より大きい鍔４を、上記金属製軸体
に設けている（図４（ｂ）参照）。加えて、ロール表面
の冷却を強化するため、図４（ａ）に示すとおりの水槽
６をローラ下方に配置している。該ローラ２０の水槽６
内への浸漬深さを図４（ｂ）に示すよう大きくすると、
冷却はさらに強化される。

【００１４】以上述べた本発明は、ローラ２０が駆動機
能を備えていないものである。しかし、場合によって
は、ローラ自体が駆動機能を有している方が都合の良い
こともある。その際、ローラ２０の構造が、前記のよう
に、単に金属製軸体１の上に、筒状セラミック体２を被
せただけであると、筒状セラミック体２が空回りして、
駆動力が伝わり難い。本発明は、その空回り対策とし
て、図５のように、前記鍔にねじ又はピン状のロック部
材２６を立設し、その先端を筒状セラミック体２の側面
に設けた凹部に押し入れて、両者を係止、固定するよう
にした。

【００１５】次に、本発明に係るローラ式搬送装置の実
施効果であるが、本発明を継目無鋼管の製造ラインのバ
ー・ストリッパ・ローラ・テーブル１０に採用したとこ
ろ、従来のＮｉ−Ｃｒ−Ｗ系合金溶射の鋳鉄ロールでは
約２〜４回／日ごとに手入れをしていたが、１８ケ月間
まったくローラの手入れが不要という驚異的な効果が得
られた。これによる生産性向上のメリットは、従来の１
５％に相当する。

【００１６】なお、上記実施例は、継目無鋼管の製造ラ
インのローラ式搬送装置に関してであったが、本発明
は、本来、熱間鋼材であればいかなる形態、例えば、厚
板、薄板、条鋼等の搬送設備においても適用できるもの
である。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、熱間
鋼材の製造ラインにおいて、ローラ式搬送装置の長寿命
化が達成された。その結果、ローラに起因する製品疵の
大幅な減少、ローラの手入れや交換作業の省力と安全
化、生産性の大幅な向上が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るローラ式搬送装置に採用したロー
ラの縦断面図である。

【図２】マンドレル・ミル後流の管体搬送装置群の配置
を示す平面図である。

【図３】図２のマンドレル・ミル後流の管体搬送装置群
の配置を示す側面図である。

【図４】ローラの水槽への浸漬状況及び金属製軸体の鍔
を示す図であり、（ａ）は、発明当初のもの、（ｂ）は
改造後のものである。

【図５】本発明に係るローラ式搬送装置に採用した別形
態のローラの縦断面図である。

【図６】継目無鋼管の製造ラインを示す図である。

【符号の説明】

１金属製軸体２筒状セラミック体３ロータリ・ジョイント４鍔５冷却水６水槽７クリアランス８ランナウト・コンベア９スキット１０バー・ストリッパ・ローラ・テーブル１１クロップ・ソー１２スクリュー・トランスファ１３駆動用モータ１４マンドレル・ミル１５テール・キャッチャ１６バー・ストリッパ１７運転室１８管体１９ポジショニング・コンベア２０ローラ２１ピアサー・ミル２２鋳片２３素管２４マンドレル・バー２５ストレッチ・レデューサ２６ロック部材２７加熱炉２８再加熱炉２９リーラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数のカリバー・ローラを直線及び／又
は複数列に配設してなる熱間鋼材のローラ式搬送装置に
おいて、上記カリバー・ローラを、金属製軸体と、それに外嵌
し、線膨張係数が２．２×１０^-6〜３．７×１０^-6／℃
で、表面硬度がビッカースで１２００〜１７００Ｈｖの
筒状セラミック体との２層構造としたことを特徴とする
熱間鋼材のローラ式搬送装置。
【請求項２】上記金属製軸体と筒状セラミック体との
間の常温におけるクリアランスを、０．２５〜０．５０
（セラミック体内径／１０００）とすることを特徴とす
る請求項１記載の熱間鋼材のローラ式搬送装置。
【請求項３】直径が上記筒状セラミック体両端部の直
径より大きい鍔を、上記金属製軸体に設けたことを特徴
とする請求項１又は２記載の熱間鋼材のローラ式搬送装
置。
【請求項４】上記筒状セラミック体の下方に、該セラ
ミック体の表面を浸漬、冷却する水槽を配置したことを
特徴とする請求項１〜３いずれか記載の熱間鋼材のロー
ラ式搬送装置。
【請求項５】上記鍔に、上記筒状セラミック体を固定
するロック部材を立設したことを特徴とする請求項１〜
４いずれかに記載の熱間鋼材のローラ式搬送装置。