JPS63295014A - レイング式巻取機 - Google Patents

レイング式巻取機

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JPS63295014A
JPS63295014A JP62130884A JP13088487A JPS63295014A JP S63295014 A JPS63295014 A JP S63295014A JP 62130884 A JP62130884 A JP 62130884A JP 13088487 A JP13088487 A JP 13088487A JP S63295014 A JPS63295014 A JP S63295014A
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JP
Japan
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winding machine
pipe
chromium oxide
laying type
wear
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JP62130884A
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JPH0342966B2 (ja
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Fumiaki Otsubo
文明 大坪
Shiro Yamamoto
山本 志郎
Ienobu Fukuoka
福岡 家信
Akifumi Ishio
章文 石王
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Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Nippon Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/02Winding-up or coiling
    • B21C47/10Winding-up or coiling by means of a moving guide
    • B21C47/14Winding-up or coiling by means of a moving guide by means of a rotating guide, e.g. laying the material around a stationary reel or drum
    • B21C47/143Winding-up or coiling by means of a moving guide by means of a rotating guide, e.g. laying the material around a stationary reel or drum the guide being a tube

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Coating By Spraying Or 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、線材圧延工程に使用するレイング式巻取機、
さらに詳しくは、その構成部材である入口部および螺旋
状パイプの内面の熱間耐摩耗性を向上させたレイング式
巻取機に関するものである。
〔従来の技術〕
レイング式巻取機は、例えば仕上ブロックミルで圧延し
た線材を、非同心円状に重なった状態で平面展開させる
か、あるいはリング状として自然落下させるなどして強
制空冷帯へ送るために、線材をリング状に成形するもの
で、その回転軸が水平に近い横型と垂直になった竪型と
がある。
第2図に示す横型レイング式巻取機を例にとると、装置
は入口部■と、螺旋状パイプ■と該パイプ■を支持する
回転自在な回転コーン■とからなり、線材Aは該装置を
通過する間にリング状に形成されて放出され、図示しな
い冷却コンベヤ上に非同心状に重なった状態で平面展開
しながら搬送され、強制冷却後、コイル集束装置に集め
られる。
ところで、前記入口部■は第4図に示すようにエアーノ
ズル部1とフィール部5とからなり、また前記螺旋状パ
イプ■は第2図に見るごとく、バイブそのものが一体物
タイブと、第3図の要部部分断面図に示すように、成形
性の向上とか、摩耗部分の交換を容易にした分割タイプ
とがある。分割タイプは導入管部2と曲管部3とからな
り、導入管部2は内挿管6を内挿した2重管とし、曲管
部3は回転コーン■等の基材で支持した短管7の集合管
とした構造となっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、特に1100℃以上の高温のステンレス鋼線
材を巻取る場合は、レイング式巻取機の入口部Iおよび
螺旋状パイプ■の部分の内面は、高温の線材が高速で接
触するため、局部的に摩耗して線状の溝が形成され処理
線材に擦傷をもたらすばかりか、摩耗が激しく短時間で
使用不可となる。
特に摩耗が激しい部分としては、入口部■のエアーノズ
ル部1とか螺旋状パイプ■における内挿管6及び短管7
等であり、これらの部分は頻繁に取替えを行う必要があ
る。この取替えは、単に手間を要するというばかりでは
なく、前工程である圧延設備を停止しなければならず、
その稼働効率の向上の障害となっている。その上、取替
え頻度が高いことから、上記摩耗部分の保守のためのコ
ストの高騰を招いている。
この対策として、形成材料自体を耐摩耗性の高い金属材
あるいはアルミナ、ジルコニア等のセラミック焼結晶へ
の変更、更にはそれらをスリーブとして焼きばめしたも
のを使用すること等が試みられているが、コスト自体が
嵩み、しかも摩耗低減策としても充分に満足し得るもの
とはなっていない。
本発明において解決すべき課題は、レイング式巻取機に
おいてとくに摩耗が激しい入口部および螺旋状パイプの
局部摩耗を減少させ得る効果的且つ安価な方策を見いだ
すことにある。
〔問題点を解決するための手段・作用〕本発明は、上記
レイング式巻取機において、比較的高温の線材通過によ
る摩耗に対する耐用性を有する硬質の耐摩耗性材料の皮
膜の形成に着目し、その中でもとくに、酸化クロム((
:r、O,)を主体とする皮膜層は、他の硬質金属、ア
ルミナ、ジルコニアといったセラミックス材料の皮膜層
に比べ、格段に優れた耐線材摩耗性を発揮できるという
点に着目して、これを溶射法による皮膜の形成に適用し
て完成したもので、これによって、圧延設備の稼働効率
の向上と部材コストを低減させることに成功したもので
ある。
特に、高温線材のレイング式巻取機における皮膜が有す
べき条件として、基材に対する密着性、絶対硬さ、高温
における自己潤滑性、それに、皮膜形成の容易さがある
まず、皮膜の基材に対する密着性が良く、剥離や亀裂を
生じさせない条件として、外側が水冷され、内側が高温
の通過線材と接触して温度が1100℃以上にも及ぶ部
材表面への皮膜形成材としては、基材である炭素鋼との
熱膨張係数の差が小さいセラミック材が選択対象となる
第1表に各種セラミック材の中、基材である炭!lと比
較的近い線膨張係数を有するセラミック材とその係数を
示す。まず、これらのセラミック材が被覆施工の対象と
なる。
第  1  表 次に、高温線材の通過に対しては室温下の摩擦係数より
も高温下における摩擦係数が低い、すなわち高温下にお
ける自己潤滑性があることが要求され、この意味から酸
化クロム、酸化チタンが優れている。更に、耐摩耗性の
点からは、皮膜形成材自体が高硬度である必要があり、
この点からは酸化クロムが最も優れたものである。
かかる皮膜の形成に際しては、焼結、めっき等の手段も
考えられるが、処理の容易さと形成皮膜の態様、さらに
は対象皮膜材としての酸化クロムを考慮すると溶射によ
る皮膜形成が最も優れたものである。
このように、酸化クロムの溶射皮膜は他の酸化物系セラ
ミックと比べ、比較的高硬度材料であり、線材との摺動
性、特にCr2O3は室温下の摩擦係数より高温下にお
ける摩擦係数が低く安定するという高温自己潤滑性のあ
る材料である。また皮膜の靭性も良好であり、さらに、
アルミナには精整線材との接触により加熱される温度域
内にある700〜1200℃の間に変態点があり容積変
化が生じ皮膜の剥離と亀裂を生じるが、酸化クロムには
その温度域に変態点がなく本発明の課題達成のためには
最適なものである。
本発明は、このような酸化クロムを主体とする溶射皮膜
層を入口部I又は螺旋状パイプHの内面に形成したもの
である。溶射皮膜層中の酸化クロムは、60重堡%以上
とするのが望ましく、酸化クロム以外の構成物質として
は、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン等の各種セラミ
ック材あるいは金属等を採用することができる。
この酸化クロムを主体とする溶射皮膜層の厚みは、全体
を一様な厚みとしてもよいが、第2図および第3図を参
照して、入口部Iから螺旋状パイプ■の、または螺旋状
バイブ■における導入管部2から曲管部3の遷移箇所及
び個々の内挿管6及び短管7の相互の接続又は連結部分
は厚(、他の個所は薄くしてもよい。いずれにしても充
分な耐摩耗性を得るためには500虜厚が必要である。
しかしながら、800−以上では耐摩耗性の向上の効果
は見られず、コスト高となることは勿論、逆に剥離し易
くなる。
なお、本発明においては、ボンドコーティングとして、
Ni−Cr又はNi−Alを施すことによって、酸化ク
ロムを主体とする溶射皮膜層と基材との密外性を改善し
てその耐用性の向上を図ることができる。
以下に、比較例とともに、本発明の実施例を挙げ、その
効果を具体的に説明する。
〔実施例〕
5S41を基材とする第3図及び第4図に示す入口部■
におけるエアーノズル1及び螺旋状パイプ■における内
挿管6及び短管7の軸線に対し、45゜の角度に保持し
たプラズマ溶射ガンによってボンドコーティングして8
0重量%Ni−203ii1t%C「からなる合金溶射
層をその内面に50〜100JJ!n厚に溶射し、つい
で、その上に粒度20〜63p、純度99%以上の条件
で(:r20sの溶射皮膜材料を500〜800p厚に
プラズマ溶射し、溶射皮膜層を形成したもの及び40重
量%M120s  60重量%Cr2O*の溶射皮膜材
料を500〜800p厚にプラズマ溶射したものを供試
材料とした。
これらを巻取機に組込み、且つ水冷構造にし、1100
℃〜1140℃で熱間圧延されたオーステナイト系ステ
ンレス鋼線材(線径7.0φmm)を線速58m/sで
通過させその摩耗量を測定した。
比較のために、上記実施例と同じボンドコートを用いて
第2表に示す酸化クロム以外の材料の溶射膜を形成し、
試験を行った。更に、他の材料との比較を同表に示す。
第   2    表 第1図に適材後の摩耗量を示す。同図から明らかなよう
に、本発明の場合には従来の材質のものの1/10以下
の摩耗があるに過ぎず、同じ酸化物系セラミックである
アルミナ系溶射皮膜を形成したものと比較しても摩耗量
は176近く減少し、その分だけ耐用性すなわち寿命が
延びることが判る。
また、テスト材Nα5は衝撃により割損したため、適材
2本での結果を示している。
〔発明の効果〕
本発明は、従来の螺旋パイプを形成する材料を何等変更
することなく、単に酸化クロムを主体とする溶射皮膜層
を形成するだけで、その寿命を10倍以上延長でき、更
には、他のセラミック材料と比べてもその摩耗量は少な
く、レイング式巻取機自体の稼働時間の延命、ひいては
線材処理工場自体の稼働率の向上、更には耐焼付性を著
しく向上し、製品品質確保に大きく貢献できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の効果を示す図である。第2図は本発明
を適用する横型レイング式巻取機の側面断面図、第3図
は螺旋状パイプの要部部分断面図、第4図は入口部の詳
細図である。 1:エアーノズル部  2:導入管部 3:曲管部      5:フィール部6:内挿管  
    7:短管 ■−人ロ部      ■:螺旋状バイブ■:回転コー
ン 特許出願人 新日本製鐵株式會社(ほか1名)代  理
  人  小   堀     益  (ほか2名)第
1図 第2図 第3図 第4図 し−一一一一一一−−シ        II■

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、入口部および/又は螺旋状パイプの内面に酸化クロ
    ムを主体とする溶射皮膜層を形成したことを特徴とする
    レイング式巻取機。
JP62130884A 1987-05-26 1987-05-26 レイング式巻取機 Granted JPS63295014A (ja)

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