JPS62263917A

JPS62263917A - 高耐熱ロ−ル

Info

Publication number: JPS62263917A
Application number: JP10544986A
Authority: JP
Inventors: Kunio Nagaya; 長屋　邦男
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1986-05-08
Filing date: 1986-05-08
Publication date: 1987-11-16

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、鉄鋼における高温の熱処理炉において、鉄及
び酸化鉄との反応性の低い高耐熱ロールに関する。

〔従来の技術〕

連続焼鈍設備の加熱炉および熱処理には被処理材の装入
、搬出あるいは炉内移動用として炉内外にロールか備え
られているものが多くある。

このロールには耐熱性か要求され、従来耐熱鋼を主とす
る金属性ロールあるいはセラミ・ンク性ロールや石綿ロ
ール等が多く用いられているが、ロール表面に被処理材
のスケール等が付着Φビルドアップして被処理材料の表
面に傷をつけるといった欠点を有する。

そこで良好な品質が要求される鋼板などを熱処理する場
合には、水冷ジャケットを設けた石綿ロールか多く用い
られてきた。

ところかアスベスト繊維は代表的な組成として、ＳｉＯ
□３７〜４２重量％、ＭｇＯを３９〜４２９〜４２重酸
、不純物としてＦｅＯを含み、さらに結晶水１４看量％
を自むため、およそ８００℃以−Ｌで使用すると、その
構造からＨ２０分子か離脱して著しく強度などの諸性質
か劣化してしまうばかりでなく、高温域（特に１１５　
ｉ１℃以上）では、不肺物かスケールの不［着、ピルド
ア・ンプを助長させるように働き、ロールのライフを短
いものとする欠点かあった。これに対して特公昭６１８
０６号公報によれば１石綿に結晶質アルミナファイバー
３〜５０重酸％または、シリカファイバー３〜５０重量
％を混合した混合材を金属製の軸にあらかじめ圧縮して
装着するか、又は、装着後圧縮して圧縮状態をそのまま
保存せしめて１２００℃程度の高温でも使用できる耐熱
ロールか提案され開示されている。

さらに特公昭５８−５８４１５号によれば、石綿ジヨイ
ントシートを多数嵌装して、高圧プレス成形してスリー
ブ状となし該スリーブを両端から締めつけてロール鉄芯
に固定したのち　３５０〜５００℃で焼成してなる耐熱
性、耐摩耗性に優れたロールについて開示されている。

ところで、水出願人は、先に特願昭５９−２５３１１９
号をもって、シリカ・アルミナファイバーと無機鈷Ａ　
１！ａ＋　）−右纒鈷春翔ｌからｔｒス側Ｕ左責俸曲ｎ
　Ｆ＋ｖ／ｃｍ″以−１，に成形加工したドーナツ状の
シートを金属パイプに嵌装してから固設してなる高耐熱
ロールに係る出願を提出している。

（発明か解決しようとする問題点）従来、特公昭５７−　６１８０６号記載の如き耐熱ロー
ルではコスト的に高くなるばかりでなく、主要成分に従
来のアスベスト繊維を使用しているため、熱収縮か大き
く、そのため円筒体の嵩密度を上げなければ解決できな
かった。

さらに特公昭５８−５８４１５号記載の如き耐熱ロール
ては８００℃以下の温度においては効果的であるか、更
に高温域においては収縮のため亀裂が生ずるという欠点
かあった。

また、従来の耐熱ロールはアスベスト繊維を使用してい
るため、組成も安定しておらず、不純物の混入もやむを
得なかったため、製品のばらつき、スケールの付着、ビ
ルドアップの抑制が出来ない等の問題かあった。

和口ｊｌ”ｌ　ｌη四和汀則り一ワＩホＱ１ｒこ向笛反
Ｕ、Ｊ３また、ヒ記特願昭５９−２５３０９２号の発明
を改善するために、シリカ・アルミナファイバーと無機
結合剤と有機結合剤からなる原料を嵩密度０．５ｇ／ｃ
ｎｆ以りに成形加工したドーナツ状のシートを金属パイ
プに嵌装して積層してから固設してなる高耐熱ロールに
おいて、ショット３０％以下のシリカ・アルミナファイ
バーに、当該ロールの使用中に生ずる前記シリカ・アル
ミナファイバー中のクリストバライトと高温で反応して
結晶安定化する無機結合剤を添加した高耐熱材料からな
る高耐熱ロールとすることによって、前記従来技術の諸
欠点を除去・改善するものである。

さらに、従来のこの種の耐熱ロールは少なくともアスベ
スト繊維を使用しているため、そのロールを製造する工
程ばかりでなく使用設備からもアスベス１１ａＭが飛散
し、健康障害の恐れがあった。即ち、日本において昭和
４９年国際ガン条約に調印し国内においてもこれまでに
種々の省令で石綿の取り扱いを規制してきたか、昭和５
１年４月　１１１より［特定化学物質等障害予防規則］
を実施し、さらに昭和５３年３月３０日労働基準法施行
規則を−・部改正し、ガン原性物質、芳しくはガン原性
因子又は、ガン原性−１程における業務による疾病中に
「石綿にさらされる業務による肺ガン又は中皮腫」を指
定している。

（問題点を解決するための手段）このような事情により、本発明は従来使えなかった安価
でかつ、耐熱性のあるシリカ・アルミナファイバーを加
Ｔ処理することにより、無公害でかつ安価で、より耐熱
性、耐摩耗性ならびに平滑性のある高耐熱ロールを提供
することを目的とする。

また、本発明は従来の同種の高耐熱ロールの使用中にお
いて、シリカ・アルミナファイバー中のクリストバラ−
イトは、スケール（Ｆ　ｅ　Ｏ−Ｆ　ｅ　２Ｏ２・２　
Ｆ　ｅ　Ｏ）を生成し、ロール表面にスケールの封着を
生ぜせしぬ、さらにその付着物を出発物質としてロール
表面上にスケールのビルドアップが起こり、製品を傷つ
ける結果となり、クリストバライトの存在か好ましくな
いことに鑑み、この欠点をも除去・改善することを目的
とする。

この目的を達成するために、ショット３０％以下のシリ
カ・アルミナファイバーと結合剤として有機質と無機質
のそれぞれの結合剤を併用する。有機質のものは特にア
クリロニトリルブタジェン、アクリル酸エステル、酢酸
ビニル、ポリウ１７タンなどが有効である。有機質は、
加熱後焼失１７てしまうので出来るたけ少ない方か良い
か、取り扱い性ならびに加重性の点から　５〜１５重搦
％必要である。特に好ましくは７〜８重縫％である。無
機質のものとしては、セピオライト・モンモリロナイト
、木節粘」−等のうちいずれか１種又は２種以−ヒυ３
　ノ　乙Ｖノ仄船にホソー　ノエー１１′ノｍ　＋−Ｌ
　、）五シリカゾルのうちいずれか１種又は２種以−Ｌ
とマグネシア微粉か有効である。天然鉱物は、高温焼結
に関して強度、耐摩耗性の向上に有効に働くものである
が１石綿と同様に結晶水を含んでいるので必要敬具りの
添加は好ましくなく２０重量％以下か良い。また、その
他の無機質は、高温で化学液論的に安定な組であるムラ
イトのほか、ステアタイト、フォルステライト、コージ
ェライトの組成となるようにその配合量を決定するのが
良く、クリストバライトの出現のないようにする。

〔作用〕

本発明において、従来使われていた石綿繊維に代わる人
造の比較的安価な高耐熱のシリカ・アルミナファイバー
に着目して、その中に含有される非繊維物ショットを除
去処理されたシリカ・アルミナファイバーを主原料とし
、有機と無機の結合剤を添加する。特に、無機結合剤は
、高純度のものを用い、シリカ・アルミナファイバーを
高温焼と１ル＜　＋ｒ傾Ｎ、ムライトＩｌｌ、アルミナ
ツル、成して結晶化する際に生成されるクリストバライ
トと高温で安定な組成であるムライト、ステアタイト、
フォルスプライト、コージェライトといった結晶安定化
物となるように添加するものである。その後、常法にて
抄造・プレスを行いシート状となした後、ドーナツ状に
加圧し、金属パイプに嵌装して積層してから固設された
従来の石綿ロールと比較して熱収縮の小さい高温におい
てスケールとの反応性の小さい高耐熱ロールを提供する
ものである。

〔実施例〕

害】１１↓ ｌｒｎ”の容積をもつ攪拌器つき容器に８１１０文の水
と市販のシＨウド含有率５０％のシリカ・アルミナファ
イバー（商品名イビウール）を８ｋｇ投入して１５分間
攪拌して、シリカ・アルミナファイバーのスラリー溶液
を作製した。一方、容ｆ！２ｉの円筒形容器の側壁より
′ｔｋ量】７０交／分、水圧１．５ｋｇ／ｃｒｎ”の加
圧水を送り込み、円筒型容器上部よりうす流の中心部へ
１−記繊維スラリーを８０交／分の流にで導き、フロッ
クをほぐした後、このスラリーをうす流の中心部より流
出させ３０メウシユの金あみ］−へ導き捕集した。

得られたシリカ・アルミナファイバーは第１表に示すよ
うな特性を有していた。

次に上記処理されたシリカ・アルミナファイバー２９０
ｇとアルミナ微粉８１ｇ、木節粘土７０ｇ、マグネシア
微粉４３ｇとニトリルヅタジェン系ラテックス６（Ｌｓ
ｆＬ（固形分４０％）を２５文の水中に添加して充分攪
拌、混合してスラリー状となし、このスラリー中にポリ
アクリルアミド系凝集剤７．５％溶液１１８−ｆＬ、硫
酸バンド１０％溶液４００ｍ文を添加し、抄紙機により
１８ｍｍのシートを抄造した。

ついでウェット状のまま６ｍｍ厚みにプレス成形を行っ
た。乾燥後、ドーナツ状に打ち抜き同心円を持つｒ板と
した。第１図に示すように金属バイブにこの円板を所定
の枚数嵌装して積層してその両端を金属性ワッシャー（
３）とリーット（４）により固設し、ロール状とした。

第２表に円板の諸物性を示す。

また第３表にロール状物の物性を示す。

なお、摩耗試験は、１２５０°Ｃでロールを焼成した後
、ロール状物を解体して円板を取り出し、ＪＩＳＫ６９
０２−６３に規定されているテーパ一式ロータリーアブ
レッサーにて摩耗輪Ｈ−２２を使用して試験１ノだ。

さらに硬度は［１本ゴム協会標準規格６１０１−１９６
８により試験した値を示す。

また、スケールとの反応性は、１２００６Ｃ２４時間ロ
ール上にＳＯ３３０４板を載せ、冷却後、ロール及びＳ
Ｏ８３０４板の観察とスケールの組成分析を行うことで
判断した。

実施例ス実施例１と同様な方法によって加工処理されたｌ　４シリカ・アルミナファイバー２９０ｇとアルミナ微粉９
８ｇ、末節粘土９８ｇとニトリルヅタジェン系ラテック
ス（固形分４０％）６０ｍＪ１を２５すの水中に添加し
てよく混合攪拌した後、ニトリルブタジェン系ラテ・ン
クス（固形分４０％）６０■見を２５５Ｌの水中に添加
してよく混合してから、さらに混合撹拌した後、ポリア
クリルアミド系凝集剤７．５％水溶液１１８１交と硫酸
バンド１（１％溶液４００ｍ文を添加し攪拌混合して抄
造機により厚さおよそ１８ｍｍのシートを抄造した。次
いで、ウェット状でプレス成形して乾燥後およそ６■の
シート状物を得た。実施例１と同様な手順でロール状物
とした。その結果、シートの物性を第２表に、ロール状
物の物性を第３表に示す。

（発明の効果〕以上の実施例からも判るように本発明の高耐熱ロールは
、従来のアスベスト繊維を使用した耐熱ロールに比して
下記のような優れた特性を有する。

（１）アスベスト繊維をまったく使用していないため、
ロールの製造り又は使用１−「特定化学ＩＩ質等障害予
防規則」に規定されている石綿公害をひき起こす恐れは
まったくない。

（２）残存収縮率か従来のアスベストロールに比べて１
／ｌＯ程度であり、高温に対する耐熱性か従来のアスベ
ストロールに比べて小さい。

（３）高純度の原料を用いているので不純物の混入も少
なく製品か安定している。

（４）耐摩耗性も従来のアスベストロールとほぼ同程度
であり使用上まったく問題かない。

（５）曲げ強度は従来のアスベストロールに比べて若干
小さい値であるか、実際の組み立て作業においては何ら
問題はない。

（６）残存収縮率か小さい卓からロール自体クララフも
まったく発生せず、従来のアスベストロールに比べて寿
命が大幅に延びると予想される。

さらに、特願昭５！ｌ−２５３０９２号記載の耐熱ロー
ルと比して、下記のような特性を有する。

（７）高温で安定した組成となるよう無機結合剤を配合
しているため、スケールとの反応性か従来のアスベスト
ロール、従来の同種の高耐熱ロールに比べて小さい。

以りのことから明らかなように従来のアスベスト繊維を
まったく使用せず、かつ品質的に極めて優れた本発明の
高耐熱ロールは、高温下における搬送用ローラーとして
産業」−画期的なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の高耐熱ロールの斜視図である。符号の説明ｌはバイブ、２はドーナツ状成形板、３はワッシャー、
４はナツトを示す。第１図

Claims

【特許請求の範囲】１）シリカ・アルミナファイバーと無機結合剤と有機結
合剤とからなる原料を嵩密度０．５ｇ／ｃｍ＾３以上に
成形加工したドーナツ状のシート状物を金属パイプに嵌
装して積層してから固設してなる高耐熱ロールにおいて
、前記ショット３０％以下のシリカ・アルミナファイバ
ーに、当該ロールの使用中に生ずる前記シリカ・アルミ
ナファイバー中のクリストバライトと反応して結晶安定
化する無機結合剤を添加した高耐熱材料からなることを
特徴とする高耐熱ロール。２）前記無機結合剤は、ＳｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、
ＭｇＯのいずれか１種又は２種以上であって、その組成
が所定量のシリカ・アルミナファイバーと共に高温で処
理されることにより、化学量論的にムライト・ステアタ
イトまたはムライト・ステアタイト・フォルステライト
、ムライト・フォルステライト、コージェライトなどの
結晶安定化物を生ずるものであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項の高耐熱ロール。３）ショットの含有率が３０％以下のシリカ・アルミナ
ファイバー２９〜７４重量％と無機結合剤１３〜６６重
量％と有機結合剤５〜１５重量％から実質的になり、こ
れらの合計が１００重量％である特許請求の範囲第１項
・第２項記載の高耐熱ロール。