(57)【要約】【課題】例えば１２００℃程度の高温の熱延材を通板時の衝撃や熱影響により絶縁リング自身の割れや絶縁皮膜の剥離、損傷が無く、長寿命で安価な絶縁ロールを提供する。【解決手段】外部から供給される冷却水により冷却されている芯金の周囲に、複数の絶縁リングを設けた鋼板搬送用絶縁ロールであって、前記絶縁リングの内周および側面に、封孔処理を施した絶縁皮膜が溶射されていることを特徴とする絶縁性に優れた鋼板搬送用絶縁ロール。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金の周囲に、複数の絶縁リングを有する鋼板搬送用絶縁ロールであって、前記絶縁リ  ングの内周および側面に、封孔処理を施した絶縁皮膜が溶射されており、外部冷却水に  より冷却されることを特徴とする絶縁性に優れた鋼板搬送用絶縁ロール。
【請求項２】
前記絶縁リングの表面に耐磨耗性、耐焼付性の良い材料を肉盛りしたことを特徴とする請求項１に記載の鋼板搬送用絶縁ロール。
【請求項３】
前記鋼板搬送用絶縁ロールの絶縁リングと絶縁リングの間に、絶縁を施さず直径を小さくしたスリーブを設置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鋼板搬送用絶縁ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯金の周囲に、複数の絶縁リングを有する鋼板搬送用絶縁ロールに関する。
具体的には、例えば、熱延ラインに設置されるエッジヒーターやバーヒーターなどの誘導加熱装置においてスパークの発生を防止する鋼板搬送用絶縁ロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６に示すような、熱延ラインに設置されるエッジヒーター１０においては、エッジヒーター１０の前後及び中間に搬送ロール１１が設けられており、搬送ロール１１と鋼板９に、図６の点線で示すような渦電流が発生する。
また、図７に示すように、搬送ロール１１上の鋼板９の端部がばたついたり尻抜けしたりするとき、鋼板９と搬送ロール１１との間でスパークが発生するという問題点があった。
【０００３】
このような誘導加熱装置におけるスパークの発生を防止する方法については、従来から種々の提案があり、例えば、特開2002-178020号公報に、図８に示すような芯金１の周囲にセラミックスリーブ１２を設けた絶縁ロールが提案されている。
しかし、特開2002-178020号公報に開示された芯金１の周囲にセラミックスリーブ１２を設けた絶縁ロールでは、熱延材を搬送する際の衝撃や、芯金とセラミックスリーブとの熱膨張差によりセラミックスリーブが割損するという問題点があった。
【０００４】
また、特開平7-265932号公報には、絶縁リングと耐熱合金製のリングまたは絶縁ロール表面に絶縁層を被覆した絶縁ロールと耐熱合金製のリングを用いた絶縁ロールが提案されている。
しかし、特開平7-265932号公報に開示された方法は５００℃程度の材料を対象としており、温度の高い材料を搬送する場合、絶縁ロールの表面に焼付き（スケール等のビルドアップ）が発生し、ロール手入れを頻繁にしなければならないため、ロール表面に散水する必要がある。通常の絶縁溶射皮膜では絶縁ロール（リング）表面の焼付き防止のために散水すると絶縁抵抗が低下し、絶縁ロールとしての効果が失われるという問題点がある。更に、散水をしなければリングや絶縁ロールの温度が上昇し、絶縁層と耐熱合金の熱膨張差により絶縁皮膜が破壊されるため、例えば、1200℃程度の高温材料の搬送には不適当であった。
【特許文献１】特開2002-178020号公報
【特許文献２】特開平7-265932号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、例えば１２００℃程度の高温の熱延材通板時の衝撃や熱影響により絶縁リング自身の割れや絶縁皮膜の剥離、損傷が無く、長寿命で安価な絶縁ロールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述の課題を解決するために、鋭意検討の結果、絶縁リングの内周および側面に、封孔処理を施した絶縁皮膜を溶射することにより、例えば１２００℃程度の高温の熱延材通板時の衝撃や熱影響により絶縁リング自身の割れや絶縁皮膜の剥離、損傷が無く、長寿命で安価な絶縁ロールを提供するものであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）芯金の周囲に、複数の絶縁リングを有する鋼板搬送用絶縁ロールであって、前記絶縁リングの内周および側面に、封孔処理を施した絶縁皮膜が溶射されており、外部冷却水により冷却されることを特徴とする絶縁性に優れた鋼板搬送用絶縁ロール。
（２）前記絶縁リングの表面に耐磨耗性、耐焼付性の良い材料を肉盛りしたことを特徴とする（１）に記載の鋼板搬送用絶縁ロール。
（３）前記鋼板搬送用絶縁ロールの絶縁リングと絶縁リングの間に、絶縁を施さず直径を小さくしたスリーブを設置したことを特徴とする（１）または（２）に記載の鋼板搬送用絶縁ロール。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、絶縁リングの内周および側面に、封孔処理を施した絶縁皮膜を溶射することにより、例えば１２００℃程度の高温の熱延材通板時の衝撃や熱影響により絶縁リング自身の割れや絶縁皮膜の剥離、損傷が無く、長寿命で安価な絶縁ロールを提供することができるなど産業上有用な著しい効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施形態について、図１乃至図５を用いて詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の鋼板搬送用絶縁ロールの実施形態を例示する図であり、図１は側面図、図２は断面図である。
図１において、１は芯金、２はスリーブ、３は絶縁リング、４はナット、５は内部冷却水、６は外部冷却水を示す。
【０００９】
本発明の鋼板搬送用絶縁ロールは、芯金１の周囲に、複数の絶縁リング３を有する鋼板搬送用絶縁ロールであって、前記絶縁リング３の内周および側面に、封孔処理を施した絶縁皮膜が溶射されており、外部冷却水６により冷却されることを特徴とする。
誘導加熱装置においては、熱延材と導電性ロールとが接触、離脱することにより、特にエッジや先端、尾端にスパークが発生する。
そのため、誘導加熱装置部の鋼板搬送用ロールは絶縁ロールにする必要がある。
【００１０】
本発明は、芯金１の外周に設けられた絶縁リング３の内周及び側面に封孔処理を施した絶縁皮膜を溶射することで外部冷却水６をかけても絶縁性が劣化しない絶縁リング３を用いた絶縁ロールによりスパークの発生を防止することができる。
具体的には、例えば、SUSやSCM、炭素鋼など一般にロールに用いられる金属からなる芯金１と、複数の絶縁リング３からなる絶縁ロールであって、絶縁リング３の内周および側面に、例えば、SiO2系の化合物を含浸させる封孔処理を施したAl2O3−TiO2またはAl2O3−ZrO2からなる絶縁皮膜を溶射し、外部冷却水６をかけて冷却しても絶縁性が劣化しない絶縁リング３を用いた絶縁ロールによりスパークの発生を防止することができる。
【００１１】
図３は、本発明に用いる絶縁リングの断面図である。
図３に示すように、絶縁皮膜７は絶縁リング３の内周および側面の計３方向に配置されており、直接熱延材通板時の衝撃を受けないので衝撃荷重が集中荷重ではなく面荷重に分散、軽減されることから絶縁皮膜の剥離や損傷が生じない。
また、絶縁皮膜に封孔処理を施しているため外部冷却水６により冷却が可能となり、絶縁リング３の温度上昇を低減することができるため、例えば、１２００℃程度の高温の材料を搬送する場合であっても、絶縁リングの材質が芯金１と同等の金属リングであるため、従来のセラミックロールのように金属とセラミックスの熱膨張差により絶縁皮膜が破壊されることはなく、スケールのビルドアップも防止できる。
さらに、前記絶縁リング３の表面に耐磨耗性、耐焼付性の良い材料を例えば厚さ3mm程度肉盛りすることにより、１年間の磨耗量が約0.1ｍｍとして約３０年間まで長寿命化を図ることができる。
【００１２】
また、図１に示すように、鋼板搬送用絶縁ロールの絶縁リング３と絶縁リング３の間に、絶縁を施さず直径を小さくしたスリーブ２を設置してもスパーク発生の心配がないことから、絶縁リング３の数量を低減できるうえ、ナット４をゆるめることによって絶縁リング３を簡単に取り外し取替も容易となるので、安価な絶縁ロールとすることが可能である。
本発明は、絶縁リング３を芯金１と同等の金属製にすることができるため、セラミックのように衝撃や熱膨張差により割損することがない。
【００１３】
更に、絶縁皮膜を熱延材の衝撃を直接受けない内面及び側面に溶射しているため、絶縁皮膜が衝撃により剥離などの損傷を受けることがなく、絶縁皮膜の封孔処理により水を散水しても絶縁性の劣化が起こらないため、リングの冷却ができ熱影響による絶縁皮膜の破壊が起こらない。
図４は、本発明の鋼板搬送用絶縁ロールの作用を説明する図である。
図４に示すように、個々の絶縁リングの内周部で絶縁されているため、図４に点線で示すような鋼板９と絶縁ロール間の渦電流を防止することができ、ロール表面が通電材料であってもスパークの発生を防止することができる。
図５は、本発明の鋼板搬送用絶縁ロールの斜視図である。
図５に示すように、鋼板９の尾端に発生するフィッシュテイルの凸部が複数の絶縁リング３にまたがって接触しても渦電流が流れないことからスパークが発生しないため、フィッシュテイルの二つの凸部が一つのリング内で接触しない程度に絶縁リングの幅を狭くすることによって、尻抜け時のスパークの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の鋼板搬送用絶縁ロールの実施形態を例示する側面図である。
【図２】本発明の鋼板搬送用絶縁ロールの実施形態を例示する断面図である。
【図３】本発明に用いる絶縁リングの断面図である。
【図４】本発明の鋼板搬送用絶縁ロールの作用を説明する図である。
【図５】本発明の鋼板搬送用絶縁ロールの斜視図である。
【図６】エッジヒーターの装置構成を示す図である。
【図７】通常の鋼板搬送用ロールにおけるスパーク発生状況を説明する図である。
【図８】従来のセラミックスリーブを有する絶縁ロールを例示する断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  芯金
２  スリーブ
３  絶縁リング
４  ナット
５  内部冷却水
６  外部冷却水
７  絶縁皮膜
８  耐磨耗・耐焼付肉盛り
９  鋼板
１０  エッジヒーター
１１  搬送ロール
１２  セラミックスリーブ
【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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【図７】
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【図８】
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