JPS62280324A

JPS62280324A - 耐高温用ロ−ル

Info

Publication number: JPS62280324A
Application number: JP12280086A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Honda; 本多　勝治; Junichi Takase; 高瀬　順一; Hiroyuki Nakaura; 中浦　啓之
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-12-05

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】３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明は、ハースローラ等の耐高温用ロールに関する。

〔従来の技術〕

鋼板、ビレットあるいはブルームなどを高温状態に維持
したり、熱処理などのために、製鉄所では数多くの加熱
炉、均熱炉や熱処理炉を備えている。ハース炉もその−
って、材料をハースローラに乗せて搬送するようにしで
ある。

従来、一般的なハースローラは、耐熱鋳鋼や耐熱合金な
どを材質とし、耐熱のために水冷構造としである。これ
に対して、近年、搬送材料の高温処理、加熱時または均
熱時における均一性を図り、省エネルギー化、耐ビルド
アツプ、耐摩耗性の向上を目的として、ハースローラ表
面にセラミックスを溶射したり、水冷ローラ軸にセラミ
ックス製のスリーブを取付けることが行われている。後
者の例としては、特開昭６０−１５２６１４号公報など
のものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前者のセラミック溶射によるハースロー
ラでは、炉内温度が高温になると、溶射部の剥離などに
よってローラ寿命が、たとえば２〜３力月などのきわめ
て短いものであった。

他方で、セラミックスリーブを設ける例では、一般にセ
ラミックは、衝撃力に対して破損し易（、したがって材
料が当ったり温度不均一による熱応力を受ける場合など
においてｔｉＩＭすることがしばしばある。また、スリ
ーブをキーやピンなどによりローラ軸にタイトに固定す
ると、以上の理由からスリーブが固定箇所において、し
ばしば破損しがちである。

そこで、本発明の主たる目的は、スリーブの破損等を確
実に防止でき、耐久性に冨む耐高温用ロールを提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するだめの本発明は、金属製のローラ
軸にセラミック製スリーブを外装した高温下で使用する
ローラにおいて、前記スリーブの両端のうち少くとも一
方をその軸方向に前記ローラ軸を座とする押付材により
弾圧的に押圧し、前記スリーブ内面とローラ軸外面との
間に断熱かつ耐熱性を有した、柔い耐熱材を介在させる
とともに、炉壁部又は炉外部において、スリーブ端部の
スリーブ内面とローラ軸外面との間に半径方向の耐荷重
性が大きく、ローラ軸心に対するスリーブ軸心の偏心を
実質的に防止する弾性を有する耐荷材を配設し、前記ス
リーブの内外面温度差を１００℃以下としたことを特徴
とするものである。

〔作　用〕

本発明では、スリーブをその軸方向については押付材に
より弾性的に押圧することとした。したがって、タイト
にスリーブを固定する場合にみられるスリーブとロール
軸との膨張係数差によるスリーブの破損がなくなる。

また、スリーブが前記公報に示されるように、ロール軸
に遊嵌され、スリーブがロール軸に対して偏心している
と、搬送材料による不意の衝撃力が加えられると破損す
ることがあるが、本発明ではスリーブ内面とローラ軸外
面との間に弾性を有する耐荷材を設けである。したがっ
て、スリーブの偏心がないため、耐衝撃性が高くなると
ともに、耐荷材自体が弾性を有するので、衝撃力を緩和
する効果があり、この面でも耐衝撃性に優れる。また、
断熱、耐熱性は、耐熱性繊維、そのバルクまたはプラン
ケットが優れるが、これのみの使用であると、この種の
ものがきわめて柔軟性に冨むので、スリーブの偏心を避
は得ないが、本発明では耐熱材より半径方向（圧縮方向
）の耐荷重性を有し、かつ偏心を生しさせない程度の弾
性を有する耐荷材を用いているので、この耐火材の採用
が耐熱材との関連の下で耐衝撃性に関し効果的に作用す
る。

他方、スリーブとしては、セラミックの焼結晶が通常使
用するため、１０００〜１３００’ｃにも達する高温炉
内で使用すると、熱応力によって割れを生しる虞れがあ
るが、本発明に従って、特に好ましくは少くとも温度勾
配が大きい炉壁部におけるスリーブの内外面温度差を１
００　’Ｃ以下にすると、確実に熱波１員を防止できる
。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明を図面を参照しながらさらに詳説する。

第１図および第２図は、ローラハース炉に本発明のロー
ルを配設した例を示し、■は炉壁、２は炉内である。

本発明に係るロールは、両側炉壁１．　１を貫いて水平
配置され、炉内２において鋼板等の１般送材３を支承し
ながら、これを搬送する。ロールは、基本的に耐熱金属
製のロール軸４とその中央部に被嵌されたセラミック製
スリーブ５とからなる。

ロール軸４は全長にわたって中空で、その一端から冷却
水Ｗを供給し、ロール軸４の過熱を防くようになってい
る。６は冷却ボックスで、冷却水又は空気冷却によって
、軸受１９、ガスシール２２を保護するものである。

一方、スリーブ５は炉中央から両炉壁１．１の途中まで
延在しており、その両端にはたとえばリング状の固定用
ストッパー７および押付材８が配されている。ストッパ
ー７はロール軸４に溶接等によりタイトに固定され、ス
リーブ５を面一の当接面９でスリーブ５一端面の全面を
支持している。

スリーブ５の他端面は押付材８により弾圧的に支持され
ている。押付材８の弾圧手段として、図示例では、ロー
ル軸４に固定された止め金具１０、位置固定用ナツト１
１、位置調整用ボルト１２、このボルト１２先端に取付
けられたバネ座Ｘ３、このバネ座１３を座体として押付
材８の背面を押圧するコイルバネ１４が設けられている
。すなわち、押付材８はその背面からバネ１４によりス
リーブ５の前記他端面に弾圧的に押圧されるとともに、
その押圧力は、ボルト１２を止め金具１０のメネジに沿
って前後進させた後、ナツト１１で固定しながら、バネ
座１３位置を調整することによって調節されるようにな
っている。

ここで、スリーブ５とストッパー７および押付材８との
当接面９，１５はそれぞれ面一であるのが好ましい。そ
の理由は、もし段付インロウ形式とすると、段差部にお
いて、スリーブ５とロール軸４との熱膨張係数の差によ
って破損が生し易いためである。また、スリーブ５の両
端面のそれぞれの一部をストッパー７または押付材８が
押し付けることも、破損を生じる危険性が高くなるので
望ましくない。

さらに、スリーブ５はロール軸４の外面に間隙をもって
被嵌されているが、この間隙には、高い断熱かつ耐熱性
を有した柔軟な耐熱材１６、たとえば耐熱性繊維、しか
もそのバルクまたはブランケットが設けられている。

しかしながら、この耐熱材１６は、柔軟であるため、ス
リーブ５を偏心なく支持することは困難である。そこで
、前記間隙に耐荷材１７が配設される。この耐荷材１７
は、耐熱材１６より半径方向の耐荷重性が大きく、また
スリーブの偏心を実質的に防止できる程度の耐荷重性を
もってスリーブを支持し、しかもスリーブに作用する不
意の外力を吸収緩和する程度の弾性を有するものとされ
る。

この例としては、第３図に示すように、耐熱性金属、た
とえばステンレス金網を重ね合せたちの１７Ａや、一部
切欠を有するＣ字状または無端リング状のバネ性材１７
ｂ、、１７ｂｚを軸方向中央凸部において相互に突き合
せたちの１７Ｂ等を使用できる。かかる耐荷材１７は、
ロール軸４内に供給される冷却水Ｗによって冷却され、
それ自身の耐熱温度以下とされ、耐火材の酸化、クリー
プ発生を防止して、寿命の延長が図られている。

なお、上記例において、２２は炉内２ガスの外部への流
出を防止するためのシール材、１９は軸受、２０は回転
力伝達用スプロケットであり、２１は押付材８が移動す
るので、押付材８とロール軸４外面とのなめらかな摺動
を図るための固体（金属）摺動材である。２３は耐荷材
１７の位置決め用突起、２４は第５図示のようなＣ字状
のバネ性材１ｂ＋の固定用座体で、スリーブ５または押
付材８に固定または非固定でスリーブ５内面に配置され
ている。

ところで、タイト固定のストッパー７は、押付材８に代
えてもよく、この場合、両端のハネがスリーブ５を位置
決めすることになる。また、押付材８の材質は、通常金
属製とするのが加工性などの点で好ましいけれども、セ
ラミック等の耐熱性を有するものであれば使用可能であ
る。

また、押付材８、ストッパー７、および耐荷材１７はそ
れらが金属製である場合、炉内２の高温を受けて変形し
たりするので、比較的低温である炉壁１，１内、又は炉
外部に配置するのが望まれる。

上記の耐熱ロールにおいては、ロール軸４の周囲にセラ
ミック製スリーブ５が設けられているので、被加熱材温
度低下および不均一性が解消される。また、ロールの摩
耗も少くなり、スリーブ５にスケール等の付着物が少く
なる。また、スリーブ５および断熱性に冨む耐熱材１６
の存在によっ。

て、熱によるロール変形も防止される。

とりわけ、スリーブ５はその少くとも一方において弾圧
的に支持されているので、スリーブのタイト固定の場合
にみられるような、ロール軸４とスリーブ５との熱膨張
係数の差によるスリーブの破損がない。また、スリーブ
５は弾性を有する耐薄材１７によって半径方向に支持さ
れているので、偏心および衝撃力を受けたときの損傷が
防止される。さらに、スリーブ５の内外面温度差はほぼ
全長にわたって１００°Ｃ以下、好ましくは７０℃以下
にされるので、この面でスリーブ５の熱応力による破損
がなくなる。

なお、スリーブ５の内外面温度差は、実質的に高温の炉
内および炉壁の炉内側域において１００℃以下とされて
いればよく、炉壁中央部分ではたとえ温度差が１００℃
以上であっても、絶対的温度が低いので、熱ショックが
少い。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

実施したローラは、上記例と同一のもので、そのサイズ
や使用条件は次の通りであった。

・炉内雰囲気温度　　　　　　１２５０℃（無酸化炉）
・ローラ（スリーブ）外径　　１２０龍φ・スリーブ内
径　　　　　　　　９５ｗφ・炉内ローラ軸径　　　　
　　　７０ｍｍφ・炉内中　　　　　　　　　　１７２
６１ｍ・耐火材外面温度　　　　　　ｍａｘ５００°Ｃ
・スリーブ内外面温度差　　　ｍａｘ９３°Ｃ・搬送（
被加熱）物鋼板４．５１−厚、　ｍａｘ巾１２００ｍｍ・炉内温度
分布例　　　　　　第６図の通りなお、耐熱材は、耐火
繊維バルクで、耐荷材は第３図例のものである。

その結果、６ケ月の使用であっても、スリーブの破損等
のトラブルは全くなかった。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、著しく耐久性のあるロー
ルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロールおよびその配置例の縦断面
、第２図はその要部拡大縦断面図、第３図および第４図
は耐火材例の断面図、第５図は第４図の耐荷材の横断面
図、第６図は温度分布例示図である。１・・・炉壁、２・・・炉内、４・・・ロール軸、５・
・・スリーブ、７・・・ストッパー、８・・・押付材、
１４・・・ハネ、１６・・・断熱性耐熱材、１７．１７
Ａ、１７Ｂ・・・耐荷材。特許出願人　　住友金属工業株式会社代理人　弁理士　　永　　井　　義　　久第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属製のローラ軸にセラミック製スリーブを外装
した高温下で使用するローラにおいて；前記スリーブの
両端のうち少くとも一方をその軸方向に前記ローラ軸を
座とする押付材により弾圧的に押圧し、前記スリーブ内面とローラ軸外面との間に断熱かつ耐熱
性を有した、柔い耐熱材を介在させるとともに、炉壁部
又は炉外部において、スリーブ端部のスリーブ内面とロ
ーラ軸外面との間に半径方向の耐荷重性が大きく、ロー
ラ軸心に対するスリーブ軸心の偏心を実質的に防止する
弾性を有する耐荷材を配設し、前記スリーブの内外面温度差を１００℃以下とした、ことを特徴とする耐高温用ロール。