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発明の名称 複合ロールの製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−62547(P2001−62547A)
公開日 平成13年3月13日(2001.3.13)
出願番号 特願平11−242082
出願日 平成11年8月27日(1999.8.27)
代理人 【識別番号】100062421
【弁理士】
【氏名又は名称】田村 弘明 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3J103
4E004
4E016
【Fターム(参考)】
3J103 AA02 FA15 GA02 GA52 
4E004 MB15 NB10
4E016 AA02 AA04 DA03 FA03
発明者 鈴木 尉仁 / 小家 隆之
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 芯材と、芯材を同軸的に包囲する冷却モールド及び耐火枠との間の空隙内に、外層を形成すべき溶湯を満たし、逐次、芯材の降下と外層用溶湯の注入を繰り返し、芯材の周囲に外層を溶着凝固させる如くなした複合ロールの製造方法であって、前記溶湯上にフラックスを散布し、該フラックスを介し非接触式測定装置で湯面位置を測定する方法において、前記フラックス上に耐火性シートをあらかじめ敷設し、該耐火性シートを介して湯面位置を測定し、該測定値に基づいて外層用溶湯の注入量を制御することを特徴とする複合ロールの製造方法。
【請求項2】 マイカ(雲母)からなる耐火性シートを、フラックス上にあらかじめ敷設することを特徴とする請求項1に記載の複合ロールの製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延、冷間圧延及び棒鋼圧延等の鉄鋼圧延用ロールに適用される複合ロールの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】前記鉄鋼圧延用ロールに要求される最も重要な具備特性は耐摩耗性と強靭性であり、この相反する特性の兼備を目的に、耐摩耗性を有する外層と強靭性を有する芯材を溶着一体化した複合ロールが広く使用されている。
【0003】この複合ロールの製造法として、例えば特開平5−337516号公報に開示されている肉盛法が採用されている。この方法は図2に示すとおり、芯材2を同軸的に包囲する冷却モールド7及び耐火枠5との間の空隙内に、外層を形成すべき溶湯1を満たし、該溶湯1の保温と酸化防止のためにフラックスを散布した後、逐次芯材2の降下と外層用溶湯1の注入を繰り返し、芯材2の周囲に外層10を溶着凝固させて複合ロールを製造するものである。
【0004】また、実際の操業における前記外層用溶湯1の注入制御方法としては、前記特開平5−337516号公報に一部開示されているように、耐火枠5内の湯面位置を光電管等の非接触方式にて常時測定しながら、前記芯材2の1回の引き抜きにより低下する耐火枠5内での湯面位置が、品質上の理由により、耐火枠5の上端近傍部迄満たす基準の位置になるよう、注湯炉8から外層用の溶湯2を耐火枠5に注入せしめ、耐火枠5内での湯面位置を操業中、常時一定にする自動注湯方法が採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のとおり、耐火枠5内の湯面位置を測定する場合、光電管、レーザー等の非接触方式が採用されるが、いずれも湯面上のフラックスを介しての測定になる。特にレーザー式測定装置を用いた時は、溶湯表面に散布されているフラックスは、レーザーに対する反射率が−100dBと弱いため、湯面位置の測定値に大きなバラツキを生じている。
【0006】このような測定値のバラツキ等により、耐火枠5に自動注湯される外層用の溶湯1は、時には耐火枠5内をオーバーフローして周辺の機器を損傷したり、周辺は非常に危険であるため、実操業の期間中は常時湯面位置監視用の人を要し、要員上においても過剰なものとなっていた。更に、複合ロールの品質の点において、耐火枠5内の外層用溶湯の湯面位置の変動により該溶湯の熱容量が変動し、その結果、芯材2と外層10との溶着量がロールの軸方向で相違し、品質上の問題も有していた。
【0007】以上の課題に対し、本発明の目的は、操業により変動する湯面位置を正確に測定することにより、操業中、常に湯面位置を基準の位置に制御せしめ、前記課題である自動注湯における耐火枠5からのオーバーフローを皆無とし、かつ芯材2と外層10との溶着量をロールの軸方向で均一化させ、高品質の複合ロールを製造する方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、本発明の複合ロール製造方法は以下の構成からなる。すなわち、芯材と、芯材を同軸的に包囲する冷却モールド及び耐火枠との間の空隙内に、外層を形成すべき溶湯を満たし、逐次、芯材の降下と外層用溶湯の注入を繰り返し、芯材の周囲に外層を溶着凝固させる如くなした複合ロールの製造方法であって、前記溶湯上にフラックスを散布し、該フラックスを介し非接触式測定装置で湯面位置を測定する方法において、前記フラックス上に耐火性シートをあらかじめ敷設し、該耐火性シートを介して湯面位置を測定し、該測定値に基づいて外層用溶湯の注入量を制御することを特徴とする。またマイカ(雲母)からなる耐火性シートを、フラックス上にあらかじめ敷設することを特徴とするものである。
【0009】
【実施例】図1は、本発明方法を実施する際の複合ロール製造装置の概略を示すものであり、図中の7は芯材2を同軸的に包囲する冷却モールド、5は同じく同軸的に配設された耐火枠で、該冷却モールド及び該耐火枠5と芯材2との空隙部に、注湯炉8を介し外層用溶湯1を注入する如くなしている。
【0010】しかして、この外層用溶湯1の注入と芯材2の降下を繰り返して外層10を形成させるものであるが、本発明方法は、上記構成による操業を始めるにあたり、耐火枠5と芯材2との空隙部内に充填されている外層用溶湯1の上面に、厳密には溶湯の保温用と酸化防止のために、湯面上に散布されているフラックス11上に、予め測定用の耐火性シート12を敷設するものである。
【0011】そして、該耐火性シート12を介し系外に設けられている非接触式測定装置16、例えばレーザー式測定装置により、外層用溶湯1の湯面位置を測定するようにしている。即ち、芯材2と外層用溶湯1との溶着と凝固の経時変化に追従して芯材2を断続的に下方へ引き抜いていくが、その際、耐火枠5内の湯面位置は当然下方へ下がっていく。従って通常は系外に設けられた非接触式測定装置16により該湯面位置を常に測定しているが、本発明は、前記した湯面上の耐火性シート12を介し、湯面位置を正しく測定せんとするものである。
【0012】しかして、耐火枠5内の湯面位置を基準位置に戻すために、前記耐火性シート12を介して湯面位置を正しく測定した測定値に基づいて、溶湯演算器17により必要な溶湯量を計算し、該計算値に基づいて必要な溶湯量を耐火枠5内に注湯するようにしている。
【0013】前記耐火性シートの具備特性としては、反射率の他に、1350〜1400℃の温度の溶湯上に散布されたフラックス11の上に操業中継続して敷設されるものであるため、耐熱性及び耐久性が必要である。また、溶湯からの光を遮蔽させるため遮蔽性も必要である。
【0014】この具備特性を満足する材料を選定するため、発明者らは、実際の設備を使用して種々の比較テストを実施し、下記の最適の材質、寸法、厚み等を設定した。材質としては、セラミックスを主成分とする耐熱性シート、例えばマイカ(雲母)は反射率が−85〜190dBと高いため、レーザーでの湯面レベルが正確に測定可能であり、また耐熱・耐久・遮蔽性の点でも適している。
【0015】また耐火性シートの寸法としては、作業性、耐火枠内の大きさから10mm〜100mm程度が好ましい。この寸法より小さくなると扱い難く、またレーザーの照射範囲を外れるなど安定した測定ができなくなり、作業性が悪くなる。逆に大きくなると、耐火枠に当たり、精度よく湯面高さを検知することが難しい。また厚みは、強度、作業性の理由より1mm程度のものが好ましい。これより薄くなると、低強度となりシートが粉々になるため、作業性が悪くなる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、自動注湯において、操業期間中、常に外層用溶湯1の湯面レベルを安定して正確に測定することが可能となり、耐火枠5内からの外層用溶湯1のオーバーフローの皆無による周辺機器の損傷防止、監視要員の合理化、更に複合ロールの軸方向での外層と芯材との溶着量の均一化により、安定的に高品質の複合ロールの製造が可能となる。




 

 


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