JPS60221159A - 連続鋳造用複合ロ−ル - Google Patents
連続鋳造用複合ロ−ルInfo
- Publication number
- JPS60221159A JPS60221159A JP7658684A JP7658684A JPS60221159A JP S60221159 A JPS60221159 A JP S60221159A JP 7658684 A JP7658684 A JP 7658684A JP 7658684 A JP7658684 A JP 7658684A JP S60221159 A JPS60221159 A JP S60221159A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- layer
- continuous casting
- build
- rolls
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
- B22D11/1287—Rolls; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
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。
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）
本発明は連続鋳造装置において使用される各種ロール（
以下単に連鋳用ロールという）に関するものでめる。
以下単に連鋳用ロールという）に関するものでめる。
（従来技術及びその問題点）
連鋳用ロールは、溶鋼を所定形状、寸法のスラブ、ビレ
ットあるいはプルームに注湯、凝固させるモールドを通
過した連続鋳造材の外殻を保護しガイドするエプロンロ
ニルと、所定方向に連続鋳造材を移動させるピンチロー
ルおよび搬送用ロールなどより構成される。
ットあるいはプルームに注湯、凝固させるモールドを通
過した連続鋳造材の外殻を保護しガイドするエプロンロ
ニルと、所定方向に連続鋳造材を移動させるピンチロー
ルおよび搬送用ロールなどより構成される。
一般に連鋳用ロール材料としては鍛造および鋳造などで
製造された素材を所定寸法に機械加工したものや、これ
らを芯材として肉盛溶接加工したものなどが使用されて
いる。型状的には、中実ロール方式のものやスリーブ方
式Ｏものがあυ、操業条件に対応して選択、使用される
。
製造された素材を所定寸法に機械加工したものや、これ
らを芯材として肉盛溶接加工したものなどが使用されて
いる。型状的には、中実ロール方式のものやスリーブ方
式Ｏものがあυ、操業条件に対応して選択、使用される
。
材質面では、ＳＮＣＭ ２２０や５ＵＳ４１０系の鍛造
材を使用したシ、スリーブ材としてはＳＯ８４１０系が
使用される。また肉盛溶接をして複合ロール化したもの
などが多用されている現状である。
材を使用したシ、スリーブ材としてはＳＯ８４１０系が
使用される。また肉盛溶接をして複合ロール化したもの
などが多用されている現状である。
ところで連続鋳造においては、ロール上で鋳片の凝固、
矯正、引抜きが行なわれるため連鋳用ロールは高温の鋳
片と接触し、また冷却水によシ冷却されるという加熱、
冷却の熱サイクルを受ける。
矯正、引抜きが行なわれるため連鋳用ロールは高温の鋳
片と接触し、また冷却水によシ冷却されるという加熱、
冷却の熱サイクルを受ける。
しかも引抜き速度が２ｍ／ｍｉｎ以下と極めて遅いため
、通常の圧延ロールとは比較にならない苛酷な熱サイク
ルの下で使用される。
、通常の圧延ロールとは比較にならない苛酷な熱サイク
ルの下で使用される。
即ち、連鋳用ロールの表面は、加熱、冷却による熱衝撃
、熱疲労を受けるためロール表面に熱亀裂を発生する。
、熱疲労を受けるためロール表面に熱亀裂を発生する。
加えて鋳片との接触によシ繰返し曲げ負荷をうけるため
、との熱亀裂の拡大進展を阻止し、耐折損性をもつこと
が連鋳用ロールに要求される。
、との熱亀裂の拡大進展を阻止し、耐折損性をもつこと
が連鋳用ロールに要求される。
その他、高温鋳片と接触するため高温酸化摩耗や冷却水
による腐食摩耗などについても鋳片の品種確保上、優れ
た特性が要求される。
による腐食摩耗などについても鋳片の品種確保上、優れ
た特性が要求される。
連鋳用ロールの中でも鋳片の矯正、引抜き用ロールは機
械的負荷が高く、かつロールが高温の鋳片に強く押しつ
けられるため、その表面温度が上昇し熱応力も高くなる
。
械的負荷が高く、かつロールが高温の鋳片に強く押しつ
けられるため、その表面温度が上昇し熱応力も高くなる
。
また、鋳片の幅変更やタンディツシュ交換などの場合、
鋳片の引抜き速度が極端に遅くなるため、鋳片と接触し
ているロール表面の局部のみが高温に加熱され更に高い
熱応力を生ずることがある。
鋳片の引抜き速度が極端に遅くなるため、鋳片と接触し
ているロール表面の局部のみが高温に加熱され更に高い
熱応力を生ずることがある。
これらの使用状況のもとて鋳片の接触による曲げ負荷が
加わると連鋳用ロール表面には、亀甲状でないシャープ
な周方向熱亀裂（折損方向と一カを発生して応力集中を
生じゃすくなシ、これが拡大進展してロールの折損をま
ねきやすくなるため、この防止対策が強く要求されてい
る。
加わると連鋳用ロール表面には、亀甲状でないシャープ
な周方向熱亀裂（折損方向と一カを発生して応力集中を
生じゃすくなシ、これが拡大進展してロールの折損をま
ねきやすくなるため、この防止対策が強く要求されてい
る。
このため、鍛造や鋳造ならびに肉盛溶接された中実ロー
ルなどに対し、耐折損性に優るスリーブ方式ロールが使
用される場合がある。
ルなどに対し、耐折損性に優るスリーブ方式ロールが使
用される場合がある。
しかし、最近は省エネルギーを目的として鋳片およびロ
ールへの冷却を極端に少なくするか、あるいは省略した
高温連鋳化が進められておシ、このため耐折損性に優る
スリーブ・ロールにおいてもスリーブの膨れやロールの
軸方向へのずれなど熱変形による問題を生じ、これらの
面で連鋳用ロールへの要求特性を十分満足するに至って
いない現状である。
ールへの冷却を極端に少なくするか、あるいは省略した
高温連鋳化が進められておシ、このため耐折損性に優る
スリーブ・ロールにおいてもスリーブの膨れやロールの
軸方向へのずれなど熱変形による問題を生じ、これらの
面で連鋳用ロールへの要求特性を十分満足するに至って
いない現状である。
（発明の目的）
本発明は、上記の如き従来の連鋳用ロールの諸欠点を補
なった連鋳用複合ロールを提供することを目的とする。
なった連鋳用複合ロールを提供することを目的とする。
（発明の構成・作用）
この目的は、従来Ｏ連鋳用複合ロールに対し、ロール芯
材と、これを覆う肉盛部との境界部に溶射層を設けるこ
とによシ達成される。
材と、これを覆う肉盛部との境界部に溶射層を設けるこ
とによシ達成される。
即ち、前述のように肉盛溶接された連鋳用複合ロールの
肉盛部表面は、使用中に加熱、冷却の繰返しをうけ熱亀
裂を発生する。これはロールに作用する繰返し曲げ負荷
によシ更にロール内部へ拡大進展していく。この場合、
ロール胴内部に、例えば第３図の符号３２および第４図
の符号４２に示す如き溶射層を内在させることによシロ
ール表面よシその内部方向に伝播してきた亀裂は、ロー
ル芯材と溶射層の境界部で進展が停止するか、第７図に
示す如くこの境界部で曲げ負荷の小さいロール端部方向
、即ち軸方向に亀裂進展方向が変換せしめられることを
見出した。（第７図において７１はロール芯材、７２は
溶射層であ□る）これによって連鋳ロール折損の危険性
をなくそうとしたものである。
肉盛部表面は、使用中に加熱、冷却の繰返しをうけ熱亀
裂を発生する。これはロールに作用する繰返し曲げ負荷
によシ更にロール内部へ拡大進展していく。この場合、
ロール胴内部に、例えば第３図の符号３２および第４図
の符号４２に示す如き溶射層を内在させることによシロ
ール表面よシその内部方向に伝播してきた亀裂は、ロー
ル芯材と溶射層の境界部で進展が停止するか、第７図に
示す如くこの境界部で曲げ負荷の小さいロール端部方向
、即ち軸方向に亀裂進展方向が変換せしめられることを
見出した。（第７図において７１はロール芯材、７２は
溶射層であ□る）これによって連鋳ロール折損の危険性
をなくそうとしたものである。
このようにロール芯材と肉盛層の境界に内在させる溶射
層の形成には、金属溶射によるのが適切である。即ち、
この溶射層の形成はメタライジング溶射法によるのが作
業性もよく経済的で、かつ投錨効果によシロール素材へ
の機械的密着力（約３ ｋｇ／ａ２）を期待できる。こ
れは使用中の四−ル表面部の温度上昇時、ロール素材へ
の熱伝達を容易にし、かつロール表面層の膨れ傾向の抑
制効果も期待できる。
層の形成には、金属溶射によるのが適切である。即ち、
この溶射層の形成はメタライジング溶射法によるのが作
業性もよく経済的で、かつ投錨効果によシロール素材へ
の機械的密着力（約３ ｋｇ／ａ２）を期待できる。こ
れは使用中の四−ル表面部の温度上昇時、ロール素材へ
の熱伝達を容易にし、かつロール表面層の膨れ傾向の抑
制効果も期待できる。
との溶射層は、Ｎｉペースなどの自溶性合金（密着力２
０ｋ１９／ａ２以上）によっても形成可能である。
０ｋ１９／ａ２以上）によっても形成可能である。
これは四−ル素材と冶金的な結合はしているが、物性値
（熱膨張率、熱伝導率など）の違いにより第７図に示す
如き上記メタライジング溶射の場合と同様の効果を期待
できるが経済性の面で劣る。
（熱膨張率、熱伝導率など）の違いにより第７図に示す
如き上記メタライジング溶射の場合と同様の効果を期待
できるが経済性の面で劣る。
溶射層のロール胴表面部よシの位置は、肉盛溶接による
複合ロールにおいては、ロール表面層を形成するＳＵＳ
４１０系溶着鋼厚さが３〜５ａｇ存在し、その内部に
は、第１図の符号３および第３図の符号３３に示す中間
中盛層があシ、この厚さは肉盛層数で少くとも３層以上
、厚さで約７１ｍ１１は確保することが中間層本来の溶
着鋼特性をうるには必要である。このため少くともロー
ル胴表面よシは１〇−以上の位置に内在させることが効
果的である。
複合ロールにおいては、ロール表面層を形成するＳＵＳ
４１０系溶着鋼厚さが３〜５ａｇ存在し、その内部に
は、第１図の符号３および第３図の符号３３に示す中間
中盛層があシ、この厚さは肉盛層数で少くとも３層以上
、厚さで約７１ｍ１１は確保することが中間層本来の溶
着鋼特性をうるには必要である。このため少くともロー
ル胴表面よシは１〇−以上の位置に内在させることが効
果的である。
溶射層がロール胴表面部に近接して内在し、特に高温の
鋳片がロール上に停滞して、その表面部のみが加熱され
るような、偏熱をうける場合は、スリーブロールと同様
のふくれが生ずる恐れがあるＯ このような場合には、第４図の符号４２に示すように溶
射層を等間隔に配置し、その間の残余部゛は中間肉盛層
を充填して表面肉盛層と一体化することによ）、この部
分が溶射内在部の膨れを拘束する効果を与える。また、
亀裂がロール芯材と一体化された充填部に達しても溶射
層が存在しているため連続的にロール芯材へ伝播、拡大
していくことが阻止され耐折損性の向上効果は期待しう
る。
鋳片がロール上に停滞して、その表面部のみが加熱され
るような、偏熱をうける場合は、スリーブロールと同様
のふくれが生ずる恐れがあるＯ このような場合には、第４図の符号４２に示すように溶
射層を等間隔に配置し、その間の残余部゛は中間肉盛層
を充填して表面肉盛層と一体化することによ）、この部
分が溶射内在部の膨れを拘束する効果を与える。また、
亀裂がロール芯材と一体化された充填部に達しても溶射
層が存在しているため連続的にロール芯材へ伝播、拡大
していくことが阻止され耐折損性の向上効果は期待しう
る。
第６図の符号６３は、そのａＯ例でスポット的に充填部
を設けたものである。このような方法は、ロールの適用
箇所によっては、溶射層を板巻き方式に置換えスポット
的に充填、一体化する方法も容易に類推可能である。
を設けたものである。このような方法は、ロールの適用
箇所によっては、溶射層を板巻き方式に置換えスポット
的に充填、一体化する方法も容易に類推可能である。
溶射密着層を内在させる場合、その厚さは、その上に溶
接される第１図の符号３、第３図符号３３の中間肉盛層
にて覆う゛ため、その溶接ピードの溶込みが溶射層を貫
通してロール素材と融合し、一体化しないだけの厚さが
必要である。これは、適用する溶接法および溶接条件に
よって決定されてくる。一般的には５ｍｍ程度の厚さが
あれば十分である。
接される第１図の符号３、第３図符号３３の中間肉盛層
にて覆う゛ため、その溶接ピードの溶込みが溶射層を貫
通してロール素材と融合し、一体化しないだけの厚さが
必要である。これは、適用する溶接法および溶接条件に
よって決定されてくる。一般的には５ｍｍ程度の厚さが
あれば十分である。
つぎに実施例によって本発明の効果を具体的に述べる。
実施例
この実施例におけるロールは、第３図に示す胴中央部の
ロール芯材３１及び中間肉盛層３３の境界部に溶射層３
２を内在させた方式と、第４図に示すように溶射層４２
と充填部４３を周方向に等間隔に配置し、溶射層を周方
向には断続的に配置内在させた方式の２方式によって製
造した。即ち、第３図の符号３１のロール芯材（ＳＮＣ
Ｍ −２２０）に肉盛溶接して複合ロールとした場合の
ロール胴仕上げ寸法が３５０φＸ２３００１ｍ＋１とな
るため、この胴表面よりの溶射層形成面が１５ｍｍおよ
び３ＯＮに位置するようにした。３０ｍは連鋳用ロール
のクラ、り深さの取かえ基準値である。
ロール芯材３１及び中間肉盛層３３の境界部に溶射層３
２を内在させた方式と、第４図に示すように溶射層４２
と充填部４３を周方向に等間隔に配置し、溶射層を周方
向には断続的に配置内在させた方式の２方式によって製
造した。即ち、第３図の符号３１のロール芯材（ＳＮＣ
Ｍ −２２０）に肉盛溶接して複合ロールとした場合の
ロール胴仕上げ寸法が３５０φＸ２３００１ｍ＋１とな
るため、この胴表面よりの溶射層形成面が１５ｍｍおよ
び３ＯＮに位置するようにした。３０ｍは連鋳用ロール
のクラ、り深さの取かえ基準値である。
溶射範囲は第１図の符号２の如く胴部全長に施こしても
差しつかえないが、膨れを軽減するためＫも、また経済
的にも不利なため、熱亀裂の発生しやすい胴中央部のみ
で十分目的を達することができる。その範囲は、本発明
者らが経験した連鋳用ロールの実績よシ判断して胴長（
匂の１４Ｌが適当である。
差しつかえないが、膨れを軽減するためＫも、また経済
的にも不利なため、熱亀裂の発生しやすい胴中央部のみ
で十分目的を達することができる。その範囲は、本発明
者らが経験した連鋳用ロールの実績よシ判断して胴長（
匂の１４Ｌが適当である。
実施例における連鋳用ロールでは胴長が２ｍのため溶射
層を施こす範囲は１ｍのみで差しつかえなく両端部の各
々５００調は溶射しないこととした。
層を施こす範囲は１ｍのみで差しつかえなく両端部の各
々５００調は溶射しないこととした。
よりて溶射）−が中央部に位置するようにし、その長さ
が１ｍとなる如く開先加工を実施した。
が１ｍとなる如く開先加工を実施した。
開先加工面は、溶射に先立ちグリ、ドブラストによる前
処理を行い、その後メタライジング溶射をして、厚さ５
＃ｍの溶射層を形成した。溶射材は、この実施例におい
てはＳＡＥ １０３０相当のワイヤを使用したが、これ
は粉末材料を含めて他の材料に置換えることも勿論可能
であるが、この場・合に留意すべき点は溶射層の上に中
間肉盛層を溶接する友め溶射層との融合によシ肉盛溶着
鋼が脆化しないような溶射材の選定が望ましい。
処理を行い、その後メタライジング溶射をして、厚さ５
＃ｍの溶射層を形成した。溶射材は、この実施例におい
てはＳＡＥ １０３０相当のワイヤを使用したが、これ
は粉末材料を含めて他の材料に置換えることも勿論可能
であるが、この場・合に留意すべき点は溶射層の上に中
間肉盛層を溶接する友め溶射層との融合によシ肉盛溶着
鋼が脆化しないような溶射材の選定が望ましい。
なお、溶射層の形成は、開先加工面を全周にわたって実
施したものと、第４図の符号４２に示す方式で２０露の
間隔を設けて５０−幅の溶射を実施した。このピッチ幅
は実施例に限られるものではない。以上２種類のロール
を準備した。これらの溶射層成形ロールに対しては下記
特性を有する中間肉盛層（８ＮＣＭ２２０系）にて覆っ
た。
施したものと、第４図の符号４２に示す方式で２０露の
間隔を設けて５０−幅の溶射を実施した。このピッチ幅
は実施例に限られるものではない。以上２種類のロール
を準備した。これらの溶射層成形ロールに対しては下記
特性を有する中間肉盛層（８ＮＣＭ２２０系）にて覆っ
た。
中間肉盛層溶着鋼成分（Ｗｉ）
その後、第３図の符号３４の如く表面肉盛層を所定寸法
まで肉盛溶接した。その厚さは仕上げ寸法で４−であり
、溶着鋼特性を下記に示す。
まで肉盛溶接した。その厚さは仕上げ寸法で４−であり
、溶着鋼特性を下記に示す。
表面肉盛層溶着鋼成分（ｗｔ％）
上記要領で製造された連鋳用ロールは第１表に示す通り
である。
である。
以上６本の試験ロールを連続鋳造装置の彎曲部（５セグ
メント）に組込み実機テストに供した。
メント）に組込み実機テストに供した。
ロール番号の奇数ロールは上ロール、偶数番号は下ロー
ルに配置し、３，５００チヤージの鋳片を処理した後、
取外し調査した結果を第２表に示した。
ルに配置し、３，５００チヤージの鋳片を処理した後、
取外し調査した結果を第２表に示した。
第２表
なお、同位置に組込み使用された肉盛溶接複合ロール（
ロール芯材： ＳＮＣＭ＝２２０ ＋中盛層： ＳＮＣ
Ｍ−２２０系、表面層： ＳＵＳ ４１０系）の２本に
ついては各々の亀裂深さが最大２５ｍ＋と３４ｍｍで管
理基準に達する値を示した。
ロール芯材： ＳＮＣＭ＝２２０ ＋中盛層： ＳＮＣ
Ｍ−２２０系、表面層： ＳＵＳ ４１０系）の２本に
ついては各々の亀裂深さが最大２５ｍ＋と３４ｍｍで管
理基準に達する値を示した。
一方１スリーブロール（ロール素材： ８ＮＣＭ−２２
０゜スリーブ： ５Ｕ８４１０系、スリーブ厚さ： ５
０ ｍ）も同様の要領で比較ロールとして２本組込み調
査したが、その各々に＋４．０−と千３．５ Ｗφの膨
れ発生が認められた。溶射層内在ロールは、亀裂深さ、
膨れ、摩耗とも管理基準内の値のため再度使用された。
０゜スリーブ： ５Ｕ８４１０系、スリーブ厚さ： ５
０ ｍ）も同様の要領で比較ロールとして２本組込み調
査したが、その各々に＋４．０−と千３．５ Ｗφの膨
れ発生が認められた。溶射層内在ロールは、亀裂深さ、
膨れ、摩耗とも管理基準内の値のため再度使用された。
（発明の効果）
本発明による複合ロールは、連続鋳造装置におケルカイ
トロール、ピンチロールなどに適用可能であシその稼動
率の向上、保全費用の低減への寄与が期待され、生産性
向上への効果大である。
トロール、ピンチロールなどに適用可能であシその稼動
率の向上、保全費用の低減への寄与が期待され、生産性
向上への効果大である。
第１図及び第３図は本発明ロールの縦断面図、第２図は
その矢視横断面図、第４図は本発明における他の実施例
の正面図、第５図はその矢視横断面図、第６図は応用例
を示す正面図である。第７図は、ロール芯材と溶射層部
における亀裂状況を示す金属組織写真図でおる。 １．２１，３１．４１．５１，６１，７１・・・ロール
芯材、２，２２，３２，４２．５２，６２゜７２・・・
ｆｇ射層、３．２３．３３・・・中間肉盛層、４．２４
．３４・・・表面肉盛層。 第７面 阜２回 第３面 第４図 Δ３ − 第５回 第７図
その矢視横断面図、第４図は本発明における他の実施例
の正面図、第５図はその矢視横断面図、第６図は応用例
を示す正面図である。第７図は、ロール芯材と溶射層部
における亀裂状況を示す金属組織写真図でおる。 １．２１，３１．４１．５１，６１，７１・・・ロール
芯材、２，２２，３２，４２．５２，６２゜７２・・・
ｆｇ射層、３．２３．３３・・・中間肉盛層、４．２４
．３４・・・表面肉盛層。 第７面 阜２回 第３面 第４図 Δ３ − 第５回 第７図
Claims (1)
- 連続鋳造用ロールにおいて、ロール芯材の胴部全表面、
あるいは一部に溶射層を設け、次いで肉盛によって、こ
れを覆いロール胴部に溶射層を内在させたことを特徴と
する連続鋳造用複合ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7658684A JPS60221159A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 連続鋳造用複合ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7658684A JPS60221159A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 連続鋳造用複合ロ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60221159A true JPS60221159A (ja) | 1985-11-05 |
Family
ID=13609391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7658684A Pending JPS60221159A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 連続鋳造用複合ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60221159A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1004340A5 (fr) * | 1990-08-24 | 1992-11-03 | Mannesmann Ag | Rouleau a refroidissement interne pour une installation de coulee continue et procede en vue de sa fabrication. |
-
1984
- 1984-04-18 JP JP7658684A patent/JPS60221159A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1004340A5 (fr) * | 1990-08-24 | 1992-11-03 | Mannesmann Ag | Rouleau a refroidissement interne pour une installation de coulee continue et procede en vue de sa fabrication. |
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