(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結鉱を製造する下方吸引式焼結機の焼結パレット上に配置されるシンターケーキ支持スタンドであって、
前記シンターケーキ支持スタンドの少なくとも上縁部または側面上部に肉盛溶接部が設けられており、
この肉盛溶接部を構成する肉盛溶接金属が、Ｃ：３．０質量％以上５．０質量％以下、Ｓｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、Ｃｒ：１０質量％以上１５質量％以下、Ｍｏ：７質量％以上１０質量％以下を含み、残部がＦｅと不可避不純物とからなる組成を有することを特徴とするシンターケーキ支持スタンド。
【請求項２】
前記肉盛溶接部が、前記シンターケーキ支持スタンドの少なくとも上縁部または側面上部の表面から２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の部分を減肉した部分に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のシンターケーキ支持スタンド。
【請求項３】
前記肉盛溶接部が、前記シンターケーキ支持スタンドの減肉した部分を消滅させるように形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のシンターケーキ支持スタンド。
【請求項４】
前記肉盛溶接部の前記シンターケーキ支持スタンド頂上部からの距離が、焼結パレット進行方向前側に比べ進行方向後側が長いことを特徴とする請求項１または２に記載のシンターケーキ支持スタンド。
【請求項５】
シンターケーキ支持スタンドの肉盛溶接を行う際に使用される肉盛溶接用ワイヤであって、
Ｃ：３．３質量％以上５．５質量％以下、Ｓｉ：０．９質量％以上２．２質量％以下、Ｃｒ：１１質量％以上１７質量％以下、Ｍｏ：８質量％以上１1質量％以下を含み、残部がＦｅと不可避不純物とからなる組成を有することを特徴とする肉盛溶接用ワイヤ。
【請求項６】
シンターケーキ支持スタンドの肉盛溶接を行う際に使用される肉盛溶接金属であって、
Ｃ：３．０質量％以上５．０質量％以下、Ｓｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、Ｃｒ：１０質量％以上１５質量％以下、Ｍｏ：７質量％以上１０質量％以下を含み、残部がＦｅと不可避不純物とからなる組成を有することを特徴とする肉盛溶接金属。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結鉱を製造する下方吸引式焼結機において使用されるシンターケーキ支持スタンド、このシンターケーキ支持スタンドの肉盛溶接部を形成する際に用いられる肉盛溶接用ワイヤ、及び、肉盛溶接金属に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、製鉄所の高炉に投入される原料として、粉状鉄鉱石等の鉄含有原料、石灰石等の副原料、粉コークス等の固体燃料からなる焼結原料を焼結した焼結鉱が使用されている。この焼結鉱を製造する手段として、焼結原料を焼結パレット台車に積載しその表層中の固体燃料に点火し、焼結パレット台車を移送しつつ、焼結パレット台車の下方から吸引することで、焼結パレット内の原料充填層の燃焼点を移動させることにより、原料の焼成を進行させていき、シンターケーキ（焼結塊）を生成する下方吸引式焼結機が採用されている。【０００３】
ここで、前述の下方吸引式焼結機では、焼結パレット内の原料充填層の焼結が進行する過程において上部側で生成されたシンターケーキの自重によってその下方側に位置する焼結原料が圧縮され、嵩密度が高くなるため、通気性が低下し、焼結を効率的に行うことができないといった問題があった。【０００４】
特許文献１には、焼結パレット上に進行方向に平行な断面が概略台形板状をなすシンターケーキ支持スタンドを配設しておき、焼結パレットに充填された焼結原料充填層の焼結過程において上部側で形成されたシンターケーキを支持することで、下部側の原料充填層内の通気性を確保する技術が提案されている。【０００５】
このシンターケーキ支持スタンドは、焼結原料をパレット台車に装入する際の衝撃、摩擦、および、焼結完了後のシンターケーキをパレット台車外部へと排鉱する際の摩擦によって損耗することになる。また、前述の焼結機においては、焼結時には加熱温度が１２００〜１４００℃と非常に高温となり、その後空冷されることから、シンターケーキ支持スタンドに熱歪による割れが発生するおそれがあった。さらに、焼結機内では、高温の酸化、硫化雰囲気となることが知られている。よって、シンターケーキ支持スタンドには、高温雰囲気下において耐摩耗性、耐割れ性及び耐腐食性を確保する必要があった。そのため、特許文献２〜４において、以下の技術が提案されている。【０００６】
特許文献２には、シンターケーキ支持スタンドを特殊鋳鋼で一体鋳造部品として製造したものが提案されている。【０００７】
特許文献３には、個別に製作された下部台座部と上部ブレード部とを接合した構造とし、上部ブレード部の綾線部及び側面部に肉盛溶接を施したものが提案されている。【０００８】
特許文献４には、シンターケーキ支持スタンドの上部ブレード部の側面等に減肉加工を施し、この減肉した部分に肉盛溶接を施したものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０６−１４７７６５号公報
【特許文献２】特開平０９−０４１０９８号公報
【特許文献３】特開２００２−０１３８７６号公報
【特許文献４】特開２００６−１１８７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に記載されたシンターケーキ支持スタンドは、特殊鋳鋼製で、シンターケーキ支持スタンド全体を一体成形している。このため、シンターケーキ支持スタンドの製造コストが大幅に増大する。また、この特殊鋳鋼は、炭素量が約０．３質量％、クロム量が約１３質量％の鋳鋼であり、１２００〜１４００℃といった高温雰囲気下における耐摩耗性、耐割れ性及び耐腐食性等が不十分であった。また、シンターケーキ支持スタンドが前記特殊鋳鋼の一体成形品のため、上部の編磨耗でも全体を交換する必要があり、メンテナンス性に欠け、コストも高いものとなっている。【００１１】
また、特許文献３、４に記載されたシンターケーキ支持スタンドは、上部の編磨耗する部分に耐摩耗性材料を肉盛溶接しているため、磨耗しても再肉盛溶接すればよく、メンテナンス性は改善されていた。しかし、肉盛溶接に用いる材料のＣｒ含有量が多く、高温下で脆化し、耐割れ性が大きく低下する。そのため、高温下における耐摩耗性、耐割れ性及び耐腐食性等が十分ではなく、シンターケーキ支持スタンドの大幅な寿命延長を図ることができなかった。【００１２】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、焼結鉱加熱温度１２００℃〜１４００℃の高温雰囲気下における耐摩耗性、耐割れ性及び高温酸化・硫化雰囲気に対する耐腐食性に優れたシンターケーキ支持スタンドを得ることを目的とする。さらに、このシンターケーキ支持スタンドの肉盛溶接部に用いられる肉盛溶接用ワイヤ及び肉盛溶接用金属を得ることも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、高温脆化の起因となるＣｒ減らしつつ、耐摩耗性に重要なＣｒ炭化物を適度に有する肉盛溶接金属を見出した。Ｃｒは、耐高温酸化性を改善し、その炭化物は耐摩耗性を改善する。その反面、炭化しきれないＣｒは金属中に固溶し、高温脆化の原因となる。そのため、Ｃ含有量、Ｃｒ含有量等を適正化した肉盛溶接金属を見出した。【００１４】
この肉盛溶接金属を特許文献４に記載のシンターケーキ支持スタンドに適用することにより、焼結鉱加熱温度１２００℃〜１４００℃の高温雰囲気下における耐摩耗性、耐割れ性及び高温酸化・硫化雰囲気に対する耐腐食性に優れたシンターケーキ支持スタンド得られることを見出した。
本発明は、これら知見に基づき成されたものであり、その要旨は以下のとおりである。【００１５】
（１）本発明に係るシンターケーキ支持スタンドは、焼結鉱を製造する下方吸引式焼結機の焼結パレット上に配置されるシンターケーキ支持スタンドであって、前記焼結パレット上に載置される台座部と、この台座部から上方に向けて延設されたブレード部を有し、前記ブレード部の少なくとも上縁部または側面部の上部には肉盛溶接部が設けられており、この肉盛溶接部を構成する肉盛溶接金属が、Ｃ：３．０質量％以上５．０質量％以下、Ｓｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、Ｃｒ：１０質量％以上１５質量％以下、Ｍｏ：７質量％以上１０質量％以下を含み、残部がＦｅと不可避不純物とからなる組成を有することを特徴としている。
（２）前記（１）のシンターケーキ支持スタンドは、前記肉盛溶接部が、前記シンターケーキ支持スタンドの少なくとも上縁部または側面上部の表面から２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の部分を減肉した部分に形成されたことを特徴としている。
（３）また、前記（１）または（２）のシンターケーキ支持スタンドは、前記肉盛溶接部が、前記シンターケーキ支持スタンドの減肉した部分を消滅させるように形成されたことを特徴としている。
（４）さらに、前記（１）〜（３）のいずれか一つのシンターケーキ支持スタンドは、前記肉盛溶接部の前記シンターケーキ支持スタンド頂上部からの距離が、焼結パレット進行方向前側に比べ進行方向後側が長いことを特徴としている。
（５）本発明に係る肉盛溶接用ワイヤは、シンターケーキ支持スタンドの肉盛溶接部を形成する際に使用される肉盛溶接用ワイヤであって、Ｃ：３．３質量％以上５．５質量％以下、Ｓｉ：０．９質量％以上２．２質量％以下、Ｃｒ：１１質量％以上１７質量％以下、Ｍｏ：８質量％以上１１質量％以下を含み、残部がＦｅと不可避不純物とからなる組成を有することを特徴としている。
（６）本発明に係る肉盛溶接金属は、シンターケーキ支持スタンドの肉盛溶接部に使用される肉盛溶接金属であって、Ｃ：３．０質量％以上５．０質量％以下、Ｓｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、Ｃｒ：１０質量％以上１５質量％以下、Ｍｏ：７質量％以上１０質量％以下を含み、残部がＦｅと不可避不純物とからなる組成を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
上述のように、本発明によれば、１２００℃〜１４００℃の高温雰囲気下における耐摩耗性、耐割れ性及び高温酸化・硫化雰囲気に対する耐腐食性に優れたシンターケーキ支持スタンドを得ることができ、シンターケーキ支持スタンドの寿命を大幅に延長することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態であるシンターケーキ支持スタンドの斜視図である。
図２は、図１に示すシンターケーキ支持スタンドの正面図である。
図３は、図２におけるＸ−Ｘ断面矢視図である。
図４は、図１のシンターケーキ支持スタンドにおいて肉盛溶接部を形成する前の状態を示す斜視図である。
図５は、本発明の他の実施形態であるシンターケーキ支持スタンドの正面図である。
図６は、本発明の他の実施形態であるシンターケーキ支持スタンドの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の一実施形態であるシンターケーキ支持スタンド、肉盛溶接用ワイヤ及び肉盛溶接金属について、図１から図４を参照して説明する。
シンターケーキ支持スタンド１０は、高炉へ投入される原料である焼結鉱を製造する下方吸引式焼結機の焼結パレット台車上に配置される。焼結過程において、シンターケーキ支持スタンド１０は、原料充填層上部側に生成したシンターケーキ（焼結塊）を支持し、焼結原料充填層下部側の通気性を維持するための部材である。
【００１９】
このシンターケーキ支持スタンド１０は、図１から図３に示すように、焼結パレット台車に固定される台座部１１と、この台座部１１から上方に向けて延設されたブレード本体１６を備えている。そして、ブレード本体１６の上縁部及び側面上部は表面を深さ１〜５ｍｍ削るように減肉（スキンカット）しており、この減肉部には肉盛溶接部を供えている。このブレード本体１６と肉盛溶接部１８を総称してブレード部１５とよぶ。なお、図１及び図３において、ブレード部１５の下端部に表示されている矢印Ｙは、焼結機内でのシンターケーキ支持スタンド１０及び焼結パレット台車の進行方向を示すものである。
【００２０】
台座部１１は、例えばステンレス鋳鋼（ＳＣＳ２：ＪＩＳ  ５１２１で規定するマルテンサイト系ステンレス）、オーステナイト系鋳鋼又はフェライト系とオーステナイト系の二相系鋳鋼で構成されており、下部に焼結パレットに装着するための取付け部１２が設けられている。本実施形態では、台座部１１の高さＨ２は、１２０ｍｍ≦Ｈ２≦１３０ｍｍの範囲内に設定されている。
【００２１】
ブレード部１５は、排鉱性を良好にする点から、パレット台車の進行方向に対し側面視概略台形状をなしており、ブレード本体１６と、このブレード本体１６の上縁部（台形の上辺部及び斜辺部）及び台形面の上部に形成された肉盛溶接部１８と、を備えている。また、ブレード部１５の厚み方向の断面は、排鉱性を良好にする点から、板厚が下から上に薄くなるテーパー形状であることが好ましい。
【００２２】
ここで、本実施形態では、ブレード部１５の高さＨ１は、３００ｍｍ≦Ｈ１≦４５０ｍｍの範囲内に設定されており、ブレード部１５の厚さＴは、３０ｍｍ≦Ｔ≦７０ｍｍの範囲内に設定されている。
【００２３】
ブレード本体１６は、台座部１１と同様に、例えばステンレス鋳鋼（ＳＣＳ２）、オーステナイト系鋳鋼又はフェライト系とオーステナイト系の二相系鋳鋼で構成されており、本実施形態では、台座部１１と一体成形されている。
【００２４】
このブレード本体１６の上縁部（台形の上辺部及び斜辺部）及び台形面の表層部には、図４に示すように、表層を削ったような減肉部（スキンカット）１７が形成されている。なお、本実施形態では、台形面側の減肉部１７は、シンターケーキ支持スタンド１０の進行方向前方（矢印Ｙ前方方向）側部分よりも後方（矢印Ｙ後方方向）側部分の面積が広くなるように形成されている。そして、この減肉部１７を埋めるように、肉盛溶接を施し、肉盛溶接部１８が形成されている。
【００２５】
肉盛溶接部１８は、図２及び図３に示すように、前述の減肉部１７に対して、肉盛溶接用金属を含有する肉盛溶接用ワイヤにて肉盛溶接を施すことによって形成されている。ここで、ブレード部１５の上縁部（台形の上辺部及び斜辺部）側の減肉部１７の肉盛溶接部１８の厚さｔ１は、おおよそ減肉部１７の片側の深さに相当する、２ｍｍ≦ｔ１≦４ｍｍの範囲内に設定されている。また、台形面表層部側の減肉部１７の肉盛溶接部１８の厚さｔ２は、おおよそ減肉部１７の片側の深さに相当する、２ｍｍ≦ｔ２≦４ｍｍの範囲内に設定されている。
【００２６】
この肉盛溶接部１８は、焼成中の加熱された焼結鉱（シンターケーキ）が直接接触する部分であり、さらに排出される焼結鉱が衝突する部分でもある。したがって、本発明の解決すべき課題である、温度１２００℃〜１４００℃の高温雰囲気下における耐摩耗性、耐割れ性及び高温酸化・硫化雰囲気に対する耐腐食性に優れたシンターケーキ支持スタンドを得るために、最も重要な部分になる。
【００２７】
この肉盛溶接部１８に、耐摩耗性、耐割れ性及び高温酸化・硫化雰囲気に対する耐腐食性をもたせるため、肉盛溶接部を構成する溶接金属（以下、肉盛溶接金属という。）は、次のような組成とすることが要求されることを見出した。
【００２８】
すなわち、Ｃ：３．０質量％以上５．０質量％以下、Ｓｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、Ｃｒ：１０質量％以上１５質量％以下、Ｍｏ：７質量％以上１０質量％以下を含み、残部がＦｅと不可避不純物とからなる組成である。
以下に、肉盛溶接金属の組成を上記のように限定した理由について説明する。（以下、特に断りの無い限り、成分含有量は質量％で表示する。）
【００２９】
（Ｃ：炭素）
Ｃは、Ｃｒ等と結合して炭化物を形成し、高温強度、耐摩耗性を向上させる作用を有する元素である。
ここで、Ｃの含有量が３．０％未満では、炭化物を十分に生成させることができず、上述の作用効果を奏功せしめることはできない。一方、Ｃの含有量が５．０％を超えると、炭化物が過剰に存在してしまい、肉盛溶接部１８がブレード本体１６から剥離するおそれがある。このような理由から、Ｃの含有量を３．０％以上５．０％以下に設定している。効果を確実に得るために、好ましくは３．３％以上、４．７％以下とするとよく、更には３．５％以上、４．５％以下とすることが好ましい。
【００３０】
（Ｓｉ：珪素）
Ｓｉは、肉盛溶接を実施する際の脱酸に有効な元素である。また、高温雰囲気下での耐酸化性を向上させる作用を有する。
ここで、Ｓｉの含有量が０．８％未満では、上述の作用効果を奏功せしめることはできない。一方、Ｓｉの含有量が２．０％を超えると、肉盛溶接部１８の靱性が低下するおそれがある。
このような理由から、Ｓｉの含有量を０．８％以上２．０％以下に設定している。効果を確実に得るために、好ましくは１．０％以上、１．８％以下とするとよく、更には、１．２％以上、１．６％以下とするとことが好ましい。
【００３１】
（Ｃｒ：クロム）
Ｃｒは、炭素と結合して高硬度のＣｒ炭化物を生成し、耐摩耗性及び高温強度を向上させる作用を有する元素である。また、耐腐食性を向上させる作用を有する。
ここで、Ｃｒの含有量が１０％未満では、Ｃｒ炭化物を十分に生成させることができず、上述の作用効果を奏功せしめることはできない。一方、Ｃｒの含有量が１５％を超えると、Ｃｒ炭化物が過剰に存在してしまい、肉盛溶接部１８が脆化し、耐割れ性が大きく低下するおそれがある。
このような理由から、Ｃｒの含有量を１０％以上１５％以下に設定している。効果を確実に得るために、好ましくは１０．５％以上、１４．５％以下とするとよく、更には、１１．０％以上、１４．０％以下とするとことが好ましい。
【００３２】
（Ｍｏ：モリブデン）
Ｍｏは、肉盛溶接金属のマトリックス内に固溶し、強度、耐摩耗性、靱性を向上させる作用を有する元素である。
ここで、Ｍｏの含有量が７％未満では、上述の作用効果を奏功せしめることはできない。一方、Ｍｏの含有量が１０％を超えても、上述の作用効果が向上することがない。
このような理由から、Ｍｏの含有量を７％以上１０％以下に設定している。効果を確実に得るために、好ましくは７．５％以上、９．５％以下とするとよく、更には、８．０％以上、９．０％以下とするとことが好ましい。
なお、不可避不純物としては、Ｐ、Ｓ等が挙げられる。これらの不可避不純物は、総量で０．０６％以下であることが好ましい。
【００３３】
上述したように、本発明のシンターケーキ支持スタンドを構成するブレード本体は、例えばステンレス鋳鋼（ＳＣＳ２：ＪＩＳ  ５１２１で規定するマルテンサイト系ステンレス）、オーステナイト系鋳鋼又はフェライト系とオーステナイト系の二相系鋳鋼が用いられる。
【００３４】
本発明では、肉盛溶接によって、上記の成分組成を有する肉盛溶接金属をブレード本体の減肉部に形成するためには、溶接時のブレード本体からの成分希釈を考慮する必要がある。ブレード本体の材料は、前述したようにステンレス鋳鋼、オーステナイト系鋳鋼又はデライト・オーステナイト二相系鋳鋼などが実際用いられている。本発明者らは、前記いろいろな種類のブレード材料を考慮した上で、肉盛溶接用ワイヤの成分組成をＣ：３．３％以上５．５％以下、Ｓｉ：０．９％以上２．２％以下、Ｃｒ：１１％以上１７％以下、Ｍｏ：８％以上１１％以下を含み、残部がＦｅと不可避不純物とするとよいことを見出した。肉盛溶接用ワイヤの各成分元素の限定理由は、上記肉盛溶接金属の成分元素と同じである。
【００３５】
ただ、その効果を確実に得るために、好ましくは、Ｃ：３．５％以上５．２％以下、Ｓｉ：１．１％以上２．０％以下、Ｃｒ：１２％以上１６％以下、Ｍｏ：８．５％以上１０．５％以下とするとよく、さらには、Ｃ：３．８％以上５．０％以下、Ｓｉ：１．３％以上１．８％以下、Ｃｒ：１３％以上１５％以下、Ｍｏ：８．５％以上１０．５％以下とすることが好ましい。
【００３６】
以上説明したように本実施形態に係るシンターケーキ支持スタンド１０、肉盛溶接用ワイヤ及び肉盛溶接金属により、ブレード部１５の上縁部及び側面の台形面の表層部に肉盛溶接部１８が形成されるので焼結時の加熱温度が１２００〜１４００℃といった高温雰囲気下における耐摩耗性、耐割れ性及び耐腐食性に優れることになる。よって、ブレード部１５の早期劣化を抑制することができ、このシンターケーキ支持スタンド１０の使用寿命を大幅に延長することが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態では、ブレード本体１６の上縁部および側面上部に減肉部１７が形成され、ここを埋めるように肉盛溶接部１８が形成されている。そのため、肉盛溶接部１８がスタンドから張り出すことがなく、シンターケーキを円滑に排鉱することができる。
【００３８】
さらに、シンターケーキ支持スタンドの側面（台形面側）の減肉部１７が、シンターケーキ支持スタンド１０の進行方向前方側部分よりも進行方向後方側部分の面積が広くなるように形成されており、これに合わせて肉盛溶接部１８が形成されている。ここで、シンターケーキを排鉱する際には、シンターケーキ支持スタンド１０の進行方向後方側部分がシンターケーキと長時間にわたって摺接することになる。よって、進行方向後方側部分の肉盛溶接部１８の面積が大きくなるように構成することで、シンターケーキ支持スタンド１０の摩耗を確実に抑制することが可能となる。
【００３９】
シンターケーキ支持スタンド側面の減肉部分の形状（図２のハッチング部分に相当）は、特に限定されない。例えば、図２に示すように、進行方向前方側部分の側面台形形状の上辺からの減肉幅ｂが、進行方向前方側部分の側面台形形状の上辺からの減肉幅ａより短い（ａ＞ｂ）となる階段状の形状でもよい。また、図６のように後方に行くにしたがって広がるような形状でもよい。もちろん、図５のように側面台形形状の上辺からの減肉幅が一定でもかまわないが、実操業での磨耗形態を考慮すると、前方より後方の減肉幅を増加させたほうが好ましい。
【００４０】
以上、本発明の実施形態であるシンターケーキ支持スタンド、肉盛溶接用ワイヤ及び肉盛溶接金属について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４１】
例えば、シンターケーキ支持スタンドにおける肉盛溶接部の形状は、本実施形態で示した形状に限定されることはなく、例えば図５及び図６に示すように、台座部１１１、２１１から上方に延設されたブレード本体１１６、２１６に、肉盛溶接部１１８、２１８を形成したシンターケーキ支持スタンド１１０、２１０であってもよい。
【００４２】
また、台座部とブレード本体とを一体成形したものとして説明したが、これに限定されることはなく、台座部とブレード本体とを個別に製作し、これらを接合した構造を採用してもよい。
さらに、台座部の取付部の構造は、本実施形態に限定されることはなく、焼結パレット等の構造に合わせて適宜設計変更してもよい。
【実施例】
【００４３】
以下に、本発明の効果を確認すべく実施した確認実験の結果について説明する。
図４に示すブレード本体の減肉部に、肉盛溶接を行った。ブレードはＳＣＳ２製であり、その成分仕様は、Ｃ：０．１６〜０．２４％、Ｓｉ：〜１．５０％、Ｍｎ：〜１．００％、Ｐ：〜０．０４０％、Ｓ：〜０．０４０％、Ｃｒ：１１．５０〜１４．００％である。肉盛溶接ワイヤは、溶接後の成分希釈を考慮して、Ｃ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏの含有量を調整したワイヤを用いた。ブレードに肉盛溶接後の溶接金属の成分組成を表１に示す。肉盛溶接部の成分組成は、肉盛溶接部の表面から１〜２ｍｍの範囲を切削してその切り粉を分析した。Ｃは、切り粉をるつぼで加熱・溶解し、発生したガスを酸素気流中で燃焼させ、非分散赤外線検出器によって成分を測定した。また、Ｃ以外の成分は、切り粉の化学分析によって測定した。従来使用していた肉盛溶接ワイヤで行った肉盛溶接金属の組成を「従来例」とした。【００４４】
【表１】
0005539384.tif 000002
【００４５】
図１から図３において、ブレード部の高さＨ１は３００ｍｍ、厚さＴは４０ｍｍ、台座部の高さＨ２は１２５ｍｍとした。
ブレード部の上縁部（台形状側面の上辺部及び斜辺部）側の減肉部１７の肉盛溶接部の厚さ（おおよそ減肉部の深さに相当する）ｔ１は３．０ｍｍ、台形面表層部側の減肉部１７の肉盛溶接部の厚さ（おおよそ減肉部の深さに相当する）ｔ２は３．０ｍｍとした。また、図２において、肉盛溶接部の各寸法は、ａ＝１５０ｍｍ、ｂ＝２００ｍｍ、ｃ＝２０ｍｍとした。【００４６】
このようにして得られたシンターケーキ支持スタンドを、焼結パレット幅５ｍ、有効面積６６０ｍ２の下方吸引式焼結機の焼結パレット上に配設した。
そして、焼結原料厚７００ｍｍ、焼結パレット速度４ｍ／ｍｉｎの条件で操業を行い、３ヶ月毎に摩耗及び腐食による損耗状況、割れの発生状況について確認した。評価結果を表２に示す。【００４７】
【表２】
0005539384.tif 000003
【００４８】
表２において、摩耗量は、スタンド中心部を専用治具で計測した初期高さと所定期間使用後の高さのとの差から算出し、１１０ｍｍを超えた時点を使用限界とした。【００４９】
また、割れ発生状況は、スケールにて測定した割れの長さが５０ｍｍ以上または割れ開口幅が１．０ｍｍ以上のものを“大”、前記長さが２０ｍｍ〜５０ｍｍ未満または割れ開口幅が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ未満のものを“中”、前記長さが２０ｍｍ未満または割れ開口幅が０．５ｍｍ未満のものを“小”と定義した。【００５０】
比較例１は、肉盛溶接金属中のＣ含有量が本発明の範囲から高く外れているため、炭化物の過剰析出によりブレード本体と溶接部との剥離が発生し、３ヶ月で割れの大きさが許容範囲（割れの長さが５０ｍｍ以上で、割れ開口幅が１．０ｍｍ以上）を超えた。【００５１】
比較例２は、肉盛溶接部の溶接金属中のＣ含有量が本発明の範囲から低く外れているため、炭化物の析出強化による高温強度及び耐摩耗性向上効果は得られず、１２ヶ月で損耗量が許容範囲（１１０ｍｍ以下）を超えた。【００５２】
比較例３は、肉盛溶接金属中のＳｉ含有量が本発明の範囲から高く外れているため、肉盛溶接部の靭性が低下し、３ヶ月で割れの大きさが許容範囲（割れの長さが５０ｍｍ以上で、割れ開口幅が１．０ｍｍ以上）を超えた。【００５３】
比較例４は、肉盛溶接金属中のＳｉ含有量が本発明の範囲から低く外れているため、高温雰囲気下での耐酸化性向上効果が得られず、２４ヶ月で損耗量が許容範囲（１１０ｍｍ以下）を超えた。【００５４】
比較例５は、肉盛溶接金属中のＣｒ含有量が本発明の範囲から低く外れているため、Ｃｒ炭化物の析出強化による耐摩耗性及び高温強度の向上効果、耐腐食性の向上効果が得られず、２４ヶ月で損耗量が許容範囲（１１０ｍｍ以下）を超えた。【００５５】
比較例６は、肉盛溶接金属中のＣｒ含有量が本発明の範囲から高く外れているため、Ｃｒ炭化物の過剰析出により、肉盛溶接部が脆化し、３ヶ月で割れの大きさが許容範囲（割れの長さが５０ｍｍ以上で、割れ開口幅が１．０ｍｍ以上）を超えた。【００５６】
比較例７は、肉盛溶接金属中のＭｏ含有量が本発明の範囲から低く外れているため、固溶強化による強度及び耐摩耗性の向上、靱性の向上効果が得られず、３ヶ月で割れの大きさが許容範囲（割れの長さが５０ｍｍ以上で、割れ開口幅が１．０ｍｍ以上）を超えた。【００５７】
本発明例１〜９では、肉盛溶接部の溶接金属の成分組成が、本発明の範囲を満足しているので、４８ヶ月間使用後においても、従来例及び比較例に比べて損耗量が１００ｍｍ以下と少なく、かつ、割れの発生が少なく、あっても中、小程度にとどまっており、耐摩耗性、耐腐食性及び耐割れ性が大幅に向上していることが確認された。【００５８】
以上のことから、本発明によれば、肉盛溶接部の耐摩耗性、耐腐食性及び耐割れ性を向上させて、シンターケーキ支持スタンドの大幅な寿命延長を図ることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、鉄鋼用高炉原料の製造に利用することができる。本発明を利用することにより、鉄鋼用原料の焼結工程におけるシンターケーキ支持スタンドの寿命を大幅に延長することが可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１０  シンターケーキ支持スタンド
１１  台座部
１５  ブレード部
１８  肉盛溶接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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