JPS6049855A - 断熱複合管の製造法 - Google Patents
断熱複合管の製造法Info
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- JPS6049855A JPS6049855A JP15690983A JP15690983A JPS6049855A JP S6049855 A JPS6049855 A JP S6049855A JP 15690983 A JP15690983 A JP 15690983A JP 15690983 A JP15690983 A JP 15690983A JP S6049855 A JPS6049855 A JP S6049855A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/02—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (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】
本発明は、金属管の壁内内部に中間層としてセラミック
繊維を含む断熱層を有する複合管の製造方法に関する。
繊維を含む断熱層を有する複合管の製造方法に関する。
本発明方法は、例えばファーネスロール、搬送ロールな
どの製造法として有用である。
どの製造法として有用である。
加熱炉などにおけるファーネスロールは、炉内の高温雰
囲気による軟化・材質劣化等の防止のために内部冷却構
造を有するものが多い。、このため、ロール内部の冷媒
により炉内の熱が多量に炉外に持ち去られる。炉の燃焼
エネルギーの節減のためにはこのような熱損失をできる
たけ少くずへきである。
囲気による軟化・材質劣化等の防止のために内部冷却構
造を有するものが多い。、このため、ロール内部の冷媒
により炉内の熱が多量に炉外に持ち去られる。炉の燃焼
エネルギーの節減のためにはこのような熱損失をできる
たけ少くずへきである。
また、高温スラブや加熱された鋼材は、搬送ロールによ
る移送過程において、ロールへの熱伝導により少なから
ぬ熱量が奪われる。搬送ロールが、内部冷却される賜金
には、被搬送物の失う熱量は更に増大する。この熱損失
量を少くし、被搬送物をできるだけ高温状態のまメ次工
程に送給することができれば、それだけ次工程での再加
熱に要するエネルギー消費を節減することができる。
る移送過程において、ロールへの熱伝導により少なから
ぬ熱量が奪われる。搬送ロールが、内部冷却される賜金
には、被搬送物の失う熱量は更に増大する。この熱損失
量を少くし、被搬送物をできるだけ高温状態のまメ次工
程に送給することができれば、それだけ次工程での再加
熱に要するエネルギー消費を節減することができる。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、ロールなど
の中空円筒体の肉厚方向の熱流を少くするために、その
肉厚内部に、中間層として断熱性能にすぐれたセラミッ
ク繊維を含む断熱層を有する３層構造の複合管を遠心力
鋳造により製造する方法を提供する。
の中空円筒体の肉厚方向の熱流を少くするために、その
肉厚内部に、中間層として断熱性能にすぐれたセラミッ
ク繊維を含む断熱層を有する３層構造の複合管を遠心力
鋳造により製造する方法を提供する。
本発明の複合管製造法は、遠心力鋳造用鋳型内に、円筒
状に賦形されたセラミック繊維層を鋳型と同心円状に設
置し、これに金属溶湯を鋳込み、遠心力加圧下に金属溶
湯をセラミック繊維層内に透過させつつ、該繊維層を鋳
ぐるむことにより、第２図のように、セラミック繊維間
に金属が充填された断熱層（２）を中間層とし、その内
外両面に金属層＋１） 、 ＋３）を形成するものであ
る。
状に賦形されたセラミック繊維層を鋳型と同心円状に設
置し、これに金属溶湯を鋳込み、遠心力加圧下に金属溶
湯をセラミック繊維層内に透過させつつ、該繊維層を鋳
ぐるむことにより、第２図のように、セラミック繊維間
に金属が充填された断熱層（２）を中間層とし、その内
外両面に金属層＋１） 、 ＋３）を形成するものであ
る。
本発明方法を図面により説明すると、第１図において、
（１０）は遠心鋳造用鋳捜、（１１）は鋳型内に同心円
状に設置されたセラミック繊維層である。
（１０）は遠心鋳造用鋳捜、（１１）は鋳型内に同心円
状に設置されたセラミック繊維層である。
セラミック繊維層（Ｌｌ）は、その両面が円筒状の金属
ＭＱ （１２、１ａ）で被覆さ′れており、両面の金属
網により所要の層厚と胴長を有する円筒状の層形態に保
持されている。
ＭＱ （１２、１ａ）で被覆さ′れており、両面の金属
網により所要の層厚と胴長を有する円筒状の層形態に保
持されている。
セラミック繊維層（１１）は鋳型（１０）の内部より小
さい外径を有し、鋳型内面との間に隙間（１４）が画成
される。隙間（１４）は鋳造金属により繊維層のまわり
に金属外層（３）が形成される空間である。
さい外径を有し、鋳型内面との間に隙間（１４）が画成
される。隙間（１４）は鋳造金属により繊維層のまわり
に金属外層（３）が形成される空間である。
（１５，１６）は鋳型の両開口端部に嵌装された金属円
筒である。上記セラミック繊維層（２）は金属網（１２
、ｔａ）の両端部をそれぞれ金属製円筒体（’１５．１
６）に溶接止めにて係着することにより鋳型内に同心円
状に固定される。
筒である。上記セラミック繊維層（２）は金属網（１２
、ｔａ）の両端部をそれぞれ金属製円筒体（’１５．１
６）に溶接止めにて係着することにより鋳型内に同心円
状に固定される。
鋳込み側に位置する金属円筒（１５）は、鋳型内に鋳込
まれる金属溶湯の湯受は部とする。これは鋳造金属溶湯
（財）を直接セラミック繊維層（１１）の表面に落下さ
せると、揚圧で繊維層の乱れを生しるからであり、溶湯
流を一旦金属円筒ｉｆ ５）表面に受けさせることによ
り繊維層に対する衝撃を回避し、繊維層の形態を保全せ
しめるのである。このために、鋳込み側の金属円筒（１
５）は湯受は部として必要な広さが確保されるように、
他端側の金属円筒（１６）よりや−長尺のものを使用す
るとよい。
まれる金属溶湯の湯受は部とする。これは鋳造金属溶湯
（財）を直接セラミック繊維層（１１）の表面に落下さ
せると、揚圧で繊維層の乱れを生しるからであり、溶湯
流を一旦金属円筒ｉｆ ５）表面に受けさせることによ
り繊維層に対する衝撃を回避し、繊維層の形態を保全せ
しめるのである。このために、鋳込み側の金属円筒（１
５）は湯受は部として必要な広さが確保されるように、
他端側の金属円筒（１６）よりや−長尺のものを使用す
るとよい。
（１７，１８）は鋳造金属溶湯の流出・飛散を防止する
ために鋳型開口端に装着されたバンド（円板状端板）で
ある。
ために鋳型開口端に装着されたバンド（円板状端板）で
ある。
上記のように準備された鋳型（１０）内に、鋳込樋彌か
らバンド（Ｉηの鋳込孔（＋９）を通して金属溶湯（財
）を、金属円筒（１５）の表面に落下するように鋳込む
。鋳込まれた金属溶湯は、遠心力加圧下に、セラミンク
繊維層（１１）の内周面上に移行拡散し、その内周面を
被覆する溶湯シリンダーを形成するとともに、繊維層（
１１）内を透過し、その外側の隙間（１４）内に充填し
て金属外層を形成し、残余の溶湯は繊維層の内周面を被
覆する金属内層を形成する。また、繊維層は、繊維のす
きまに鋳造金属が満たされた複合的組織を有する中間層
となる。
らバンド（Ｉηの鋳込孔（＋９）を通して金属溶湯（財
）を、金属円筒（１５）の表面に落下するように鋳込む
。鋳込まれた金属溶湯は、遠心力加圧下に、セラミンク
繊維層（１１）の内周面上に移行拡散し、その内周面を
被覆する溶湯シリンダーを形成するとともに、繊維層（
１１）内を透過し、その外側の隙間（１４）内に充填し
て金属外層を形成し、残余の溶湯は繊維層の内周面を被
覆する金属内層を形成する。また、繊維層は、繊維のす
きまに鋳造金属が満たされた複合的組織を有する中間層
となる。
上記鋳造後、溶湯の凝固完了をまって鋳造体を鋳型から
取出し、両端の金属円筒（１５，１６）部分を切断除去
すれば、第２図に示すように、金属外層（１）と（３）
、およびその中間層としてセラミック繊維を含む断熱層
（２）からなる３層構造複合管が得られる。各層間の結
合は強固であり、セラミック層を被覆していた金属網は
、鋳造金属と溶着−（本化し、各層界面は完全な密着状
態を呈する。
取出し、両端の金属円筒（１５，１６）部分を切断除去
すれば、第２図に示すように、金属外層（１）と（３）
、およびその中間層としてセラミック繊維を含む断熱層
（２）からなる３層構造複合管が得られる。各層間の結
合は強固であり、セラミック層を被覆していた金属網は
、鋳造金属と溶着−（本化し、各層界面は完全な密着状
態を呈する。
本発明に使用されるセラミック繊維、鋳造金属の材質は
、目的とする複合管の用途、使用条件に応じて任意に選
らばれる。セラミック繊維としては、例えばアルミナ、
ジルコニア、窒化けい素、炭素、炭化けい素、炭化はう
素など、金属としては、各種耐熱鋼、ステンレス鋼など
が挙けられる。
、目的とする複合管の用途、使用条件に応じて任意に選
らばれる。セラミック繊維としては、例えばアルミナ、
ジルコニア、窒化けい素、炭素、炭化けい素、炭化はう
素など、金属としては、各種耐熱鋼、ステンレス鋼など
が挙けられる。
セラミック繊維層（１１）は、充填率を例えば１０〜５
０％として金属網（１２，１３）にて円筒状に形成すれ
ばよい。
０％として金属網（１２，１３）にて円筒状に形成すれ
ばよい。
鋳造条件に特別の制限はなく、一般的な遠心力鋳造法に
準じて行えばよい。もし、金属溶層のセラミック繊維層
内への透過を促進させるに必要ならば、溶湯の降温を抑
制して十分な流動性を保持させるために、鋳型内のセラ
ミック繊維層を適当な温度に予熱しておくのも効果的な
一法である。
準じて行えばよい。もし、金属溶層のセラミック繊維層
内への透過を促進させるに必要ならば、溶湯の降温を抑
制して十分な流動性を保持させるために、鋳型内のセラ
ミック繊維層を適当な温度に予熱しておくのも効果的な
一法である。
なお、セラミック繊維層を鋳型内に設置する方法として
、例えば鋳型内面にそって針金をラセン状に設置し、剣
金内に繊維を装填する方法も考えられるが、単なる端金
だけでは鋳造金属溶湯量に比し質量が砥めて小さいので
、鋳造途中で溶融し、繊維層を所定の位置に保持するこ
とができず、鋳型内面との間の隙間（１４）を保つこと
もできない。本発明では、前記のように、繊維層（２）
をその両面から金属網（１２，］、（）で被覆し支持し
ているので、上記のような不具合を生じることがなく、
かつ鋳造金属溶湯を一旦金属円筒（１５）にうけさせて
繊維層に対する直接の衝撃を避けるようにしたので、繊
維層の乱れを生じるおそれもなく、第２図に示したよう
に肉厚内の所定位置に断熱層を有する健全な複合管を得
ることができる。
、例えば鋳型内面にそって針金をラセン状に設置し、剣
金内に繊維を装填する方法も考えられるが、単なる端金
だけでは鋳造金属溶湯量に比し質量が砥めて小さいので
、鋳造途中で溶融し、繊維層を所定の位置に保持するこ
とができず、鋳型内面との間の隙間（１４）を保つこと
もできない。本発明では、前記のように、繊維層（２）
をその両面から金属網（１２，］、（）で被覆し支持し
ているので、上記のような不具合を生じることがなく、
かつ鋳造金属溶湯を一旦金属円筒（１５）にうけさせて
繊維層に対する直接の衝撃を避けるようにしたので、繊
維層の乱れを生じるおそれもなく、第２図に示したよう
に肉厚内の所定位置に断熱層を有する健全な複合管を得
ることができる。
実施例
第１図に示す鋳造装置を使用し、下記条件の遠心力鋳造
を行い第２図のような３層複合管を製造した。
を行い第２図のような３層複合管を製造した。
〔１〕鋳型（１０） ：内径１４０ｍｍＸ長さ４００ｒ
ｎ１ｎ。
ｎ１ｎ。
金属円筒（１５） ：外径１４０ｍ＋ａＸ内径’Ｌ１０
＋ｎｍ×畏さ５０１１ｍ 金属円筒（１６］ ：外径１４０ａ＋ｍＸ内径１１０ｙ
ｚ＋ａＸ〔２〕セラミック繊維層（１１） （１）アルミナ繊維をＨＫ耐熱鋼製網（線径２ｍｍ。
＋ｎｍ×畏さ５０１１ｍ 金属円筒（１６］ ：外径１４０ａ＋ｍＸ内径１１０ｙ
ｚ＋ａＸ〔２〕セラミック繊維層（１１） （１）アルミナ繊維をＨＫ耐熱鋼製網（線径２ｍｍ。
網目３）で両面から被覆。
（１１）外径１３０＋＋＋＋ｎＸ内径１２５ｙｕ＋Ｘ長
さ８３０ ｍｍ。
さ８３０ ｍｍ。
繊維充填率４０％
ｒ＋＋＋ ）網の両端を金属円筒（１５、１６）に溶接
し鋳型内に同心固状に固定。
し鋳型内に同心固状に固定。
（１い繊維層と鋳型内面との隙間（１４） ５ ｍｍ
。
。
〔３〕鋳造金属：ＨＫ耐熱鋳鋼。
〔４〕鋳込条件
鋳型内面での重力倍数２０Ｇの回転速度で鋳型軸心まわ
りに回転駆動しながら、鋳込温度１５８０℃で金属溶湯
を鋳造した。
りに回転駆動しながら、鋳込温度１５８０℃で金属溶湯
を鋳造した。
」−記鋳造後、両端の金属円筒部分を切断し、外径１４
０ ｎｔｍ、肉厚１５ ＋ｎｍ、 長さ３３０ ｍｍの
３１１Ｅｌ ｉＵ合管を得た。セラミック繊維を含む断
熱層は全周全段にわたり肉厚の中央部にはゾ均一な層厚
を呈し、繊維の乱れはない。また断熱層およびその両面
の各金属層は緻密で、層間の密着強度も良好である。
０ ｎｔｍ、肉厚１５ ＋ｎｍ、 長さ３３０ ｍｍの
３１１Ｅｌ ｉＵ合管を得た。セラミック繊維を含む断
熱層は全周全段にわたり肉厚の中央部にはゾ均一な層厚
を呈し、繊維の乱れはない。また断熱層およびその両面
の各金属層は緻密で、層間の密着強度も良好である。
以上のように、本発明によれば、遠心力鋳造により中間
層としてセラミック断熱層を有する複合管を比較的容易
に製造することができる。本発明により得られる複合管
は、肉厚方向の熱流が少く、かつ３層が強固に結合して
堅牢性にすぐれるので鉄鋼関連搬送ロール、ファーネス
ロールなどとして有用であり、これらの用途において、
炉内や被搬送物の熱損失の低減とそれによる省エネルギ
ー化に奏効する。むろん、ロール類のみなラス、各種設
備・機器にぶける省エネルギー対策として有用である。
層としてセラミック断熱層を有する複合管を比較的容易
に製造することができる。本発明により得られる複合管
は、肉厚方向の熱流が少く、かつ３層が強固に結合して
堅牢性にすぐれるので鉄鋼関連搬送ロール、ファーネス
ロールなどとして有用であり、これらの用途において、
炉内や被搬送物の熱損失の低減とそれによる省エネルギ
ー化に奏効する。むろん、ロール類のみなラス、各種設
備・機器にぶける省エネルギー対策として有用である。
更に、本発明はラジアントチューブの製造法としても有
用である。得られた複合管をラジアントチューブとして
使用すれば、中間層（セラミック断熱層）によりチュー
ブ表面の周方向および軸方向における温度分布の不均一
化が緩和されるので、全周・全長にわたる均等な熱輻射
が可能である。
用である。得られた複合管をラジアントチューブとして
使用すれば、中間層（セラミック断熱層）によりチュー
ブ表面の周方向および軸方向における温度分布の不均一
化が緩和されるので、全周・全長にわたる均等な熱輻射
が可能である。
第１図は本発明における遠心力鋳造要領の具体例を示す
軸方向断面図、第２図中は本発明により得られる複合管
の例を示す軸方向断面図、同図（１０はＡ−Ａ断面図で
ある。 ■＝外層、２：断熱層、３：内層、、ｉｏ：鋳型、１１
： セラミックｔａｍＨＩ、１２，１３：ＭＪｔＸｉ
Ｘ、１５．１６：金属円筒。 代理人 弁理士 宮 崎 新八部
軸方向断面図、第２図中は本発明により得られる複合管
の例を示す軸方向断面図、同図（１０はＡ−Ａ断面図で
ある。 ■＝外層、２：断熱層、３：内層、、ｉｏ：鋳型、１１
： セラミックｔａｍＨＩ、１２，１３：ＭＪｔＸｉ
Ｘ、１５．１６：金属円筒。 代理人 弁理士 宮 崎 新八部
Claims (1)
- （１）遠心力鋳造により、金属管の肉厚内部に、中間層
としてセラミック繊維を含む断熱層を有する３層構造後
合管を製造する方法であって、遠心力鋳造用鋳型の両開
口端のそれぞれに金属円筒を嵌装するとともに、 上記鋳型の内径より小さい外径を有し、かつ内外周面が
金属網で被覆されたセラミック繊維からなる円筒体を、
その両端部を上記各金属円筒のそれぞれに係着すること
により鋳型内に同心円状にセラミック繊維層を形成し、 金属溶必を鋳型の開口端部から、金属円筒の表面に落下
させながら鋳型内に鋳込み、遠心力加圧下に、金属溶湯
をセラミック繊維層内に透過させ、その外側ちよび内側
に金属層を形成せしめることを特徴とする断熱複合管の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15690983A JPS6049855A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | 断熱複合管の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15690983A JPS6049855A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | 断熱複合管の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6049855A true JPS6049855A (ja) | 1985-03-19 |
| JPH0379102B2 JPH0379102B2 (ja) | 1991-12-17 |
Family
ID=15638032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15690983A Granted JPS6049855A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | 断熱複合管の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049855A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106311769A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-11 | 合肥东方节能科技股份有限公司 | 一种原生硬质多相复合导卫辊的制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102114530B (zh) * | 2010-12-15 | 2012-10-03 | 金龙精密铜管集团股份有限公司 | 复层管坯铸造装置和连续铸造方法 |
-
1983
- 1983-08-27 JP JP15690983A patent/JPS6049855A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106311769A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-11 | 合肥东方节能科技股份有限公司 | 一种原生硬质多相复合导卫辊的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0379102B2 (ja) | 1991-12-17 |
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