(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定軸１とロール２との間に無機質断熱リング４を介してゴム質のダストワイパー５を設け、両部材４、５をロール２の内面側における中間部に係合段部１３を対向形成してベアリング３と断熱リング４を取付け、該断熱リング４の内径側に係止部１４を形成して該断熱リング４を固定し、前記係止部１４にダストワイパー５の肩部１５を接合させて取付け、該ダストワイパー５の開口部５ａと断熱リング４の端面４ａに対して断面Ｌ形のスリーブ６を固定軸１に装着し、スリーブ６の延出部６ａを固定軸１に接合させ、該延出部６ａと直交状に形成された折立部６ｂによって断熱リング２およびダストワイパー５のセット位置を規定することを特徴とするダストシールロール機構。
【請求項２】
無機質断熱リングがＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３の何れか１種または２種以上を主体とし、適宜にＺｒＯ３などを含有した熱伝導率が１０００℃で３．０Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下であるシリマナイト質、コランダム質、ムライト質、ジルコン質の何れか１種またはそれらの複合された耐火材若しくはセラミック系部材の何れかであることを特徴とした請求項１に記載のダストシールロール機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はダストシールロール機構に係り、連続鋳造設備などの製鉄ないし加工用機械設備におけるロール軸受部に関し外部からの水やダストの侵入を防止し、ロール軸部ないし軸受機構における汚染または錆の発生を防ぎ、また高温条件に曝されたロールからの熱伝導を有効に阻止制限してシールないしロール軸部の損耗を回避し耐用性の高い機構を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄工場における連続鋳造設備や熱間圧延設備などにおいては高熱条件に曝されるロールが多い。例えば連続鋳造設備において鋳型から連続的に引出される鋳片をロールによって保持しながらガイドすることが行われており、即ち鋳型によって鋳造し引出された直後の鋳片はその内部における溶鋼静圧などによって変形し易く、これをロールによって鋳片が膨んだり変形したりすることを阻止しつつ誘導しガイドする必要があるが、鋳型から引出された鋳片の内部は上記のように溶鋼であるから溶鋼温度に準じた著しい高温条件に連続して接触することとならざるを得ず、しかもその軸部ないし軸受部には粉塵の進入が多いことからロール寿命は非常に短い。
【０００３】
従って上記したような軸受部に対するダストシールについては従来からそれなりに検討がなされていることは当然であるが、上記のような高温条件に曝されるものであるから材質などに制限を受け、これに耐える防塵機構としては一般的に金属材を用いたラビリンスシール機構が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような防塵目的で従来採用されているラビリンス機構は非接触方式であることから冷却水などの出入りが激しく、またダストの侵入も避けられない。しかもこのように侵入するスケールや酸化防止剤等のダストはラビリンスを摩耗させるからシール効果の低下が急速であって、上述した鋳型直下部分に連設された多数のロール群におけるロール寿命は非常に短かいものとならざるを得ない。
【０００５】
即ち、上記したような従来の鋳型近接部分の鋳片保持ないし誘導部分のロール寿命は従来のものにおいて一般的に６０〜８０チャージとされており、このような耐用性は実際の連続鋳造作業としては３〜４日という短期間であって、多数のロールを殆んど連日に近い状態で順次に取替えるようなこととなり、そのロール費、取替作業のコストは非常に嵩み、更にはその取替えのための作業停止時間は連続鋳造をなし得ないこととなり、連続鋳造のメリットが失われることによる損失も大きいこととなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記したような従来技術における課題を解消することについて検討を重ねて創案されたものであって、固定軸に対し中空ロールをベアリングと共に断熱材を介装したダストシールを用いて支承せしめることによって好ましい耐用性を得しめ、有利な連続鋳造などを可能ならしめたものであって、以下の如くである。
【０００７】
（１）固定軸１とロール２との間に無機質断熱リング４を介してゴム質のダストワイパー５を設け、両部材４、５をロール２の内面側における中間部に係合段部１３を対向形成してベアリング３と断熱リング４を取付け、該断熱リング４の内径側に係止部１４を形成して該断熱リング４を固定し、前記係止部１４にダストワイパー５の肩部１５を接合させて取付け、該ダストワイパー５の開口部５ａと断熱リング４の端面４ａに対して断面Ｌ形のスリーブ６を固定軸１に装着し、スリーブ６の延出部６ａを固定軸１に接合させ、該延出部６ａと直交状に形成された折立部６ｂによって断熱リング２およびダストワイパー５のセット位置を規定することを特徴とするダストシールロール機構。
【０００８】
（２）  無機質断熱リングがＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３の何れか１種または２種以上を主体とし、適宜にＺｒＯ３などを含有した熱伝導率が１０００℃で３．０Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下であるシリマナイト質、コランダム質、ムライト質、ジルコン質の何れか１種またはそれらの複合された耐火材若しくはセラミック系部材の何れかであることを特徴とした前記（１）に記載のダストシールロール機構。
【０００９】
【作用】
固定軸にベアリングを介してロールを回転自在に支持せしめ、前記固定軸とロールとの間に無機質断熱リングとダストワイパーを設けたことによってロールが軸部と断熱されて支承され、従って該ロールが溶鋼に近いような高温条件下の鋳片などの部体に連続的に接触して保持ないし案内するような処理条件に充分耐え、連続鋳造機の鋳片支持案内作用を長期に亘って適切に行わせ得る。また前記ダストワイパーとして耐熱ゴムなどの金属以外の材質を採用せしめ、そのシール作用を高め得る。
【００１０】
固定軸に金属質スリーブを取付け、該スリーブのフランジ部により無機質断熱リングおよびダストワイパーの設定位置を規定するようにしたことによって固定軸とロールとの間に介装されたベアリングとスリーブを用いダストワイパーを保持せしめてベアリング部分より内部にダストの侵入することを阻止する。
【００１１】
断熱リングがＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３の何れか１種または２種以上を主体とし、適宜にＺｒＯ３などを含有した熱伝導率が１０００℃で３．０Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下であるシリマナイト質、コランダム質、ムライト質、ジルコン質の何れか１種またはそれらの複合された耐火材若しくはセラミックス系部材の何れかであることによって適切な熱伝導率、耐火度、圧縮強さおよび荷重軟化点や耐食性などを具備し、前記のように高温状態となるロールに接合されて好ましい断熱作用と鋳片などに対する支持ないし押圧作用を有効に得しめる。
【００１２】
【実施例】
上記したような本発明によるものの具体的な実施態様を添附図面に示すものについて説明すると、本発明においては従来連続鋳造機などの鋳片支持ないしガイド用として一般的に採用されているロール部とその軸部とを一体として形成したものとは構成を異にし、ロール部とその軸部とを別体として形成し、また軸受部と軸部との間にベアリングを介装することなく、軸部を図１に示すように固定軸１とし、該固定軸１とロール２の間にベアリング３を介装してロール２を回転自在に設けるものである。
【００１３】
然して上記のような関係に構成されたロール機構において、図１のものでは前記固定軸１とロール２との間に無機質断熱リング４を介してゴム質のダストワイパー５を設けるもので、このような両部材４、５を所定の組付け状態とするためにロール２の内面側における中間部に係合段部１３を図１に示すように対向形成してベアリング３と断熱リング４を取付け、またこの断熱リング４の内径側に係止部１４を図１と共に図２に示すように形成して該断熱リング４を固定し、また前記係止部１４にダストワイパー５の肩部１５を接合させて取付ける。該ダストワイパー５の開口部５ａと断熱リング４の端面４ａに対して別に図４にも示すような断面Ｌ形のスリーブ６を固定軸１に装着したもので、即ちスリーブ６の延出部６ａを固定軸１に接合させ、該延出部６ａと直交状に形成された折立部６ｂによって断熱リング２およびダストワイパー５のセット位置を規定するように成っている。
【００１４】
前記したダストワイパー５は断面Ｃ字状に形成され、その内側コーナ部にＬ形の整形補強材７が図２に示すように取付けられたもので、この整形補強材７より突出した可撓性先端部７が前記した延出部６ａに接摺してシール作用し、ダストや冷却水などがベアリング３およびそれより内部方向に侵入することを阻止している。
【００１５】
上記したような本発明によるものはそのロール２が鋳片その他の高温金属材を支持ガイドするのに適した鋳鋼等を採用することは従来と同様であって熱伝導性は大きいが、断熱リング４によって該ロール２から固定軸１への熱伝導が遮断され、またベアリング３はこれに内装された転子が球またはローラの何れであるにしても構成部材間の接触は単なる点また線であって、しかもそうした接触部が複合して分散介在することによって同様に熱伝導が大きく制限されながら部材間の合体作用が適切に得られることとなり、しかもロール２から固定軸１部分への熱伝導は著しく低減される。
【００１６】
前記した無機質の断熱性リング４としては熱伝導率が１０００℃で３Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下のように低く、しかも圧縮強度が５００Ｋｇｆ／ｃｍ２以上のような適当な強度および荷重軟化点や耐火度（ＳＫ）の高いものが選ばれ、シリマナイト質、コランダム質、ジルコン質、ムライト質、セラミック質の何れか１種またはそれらの複合された材質またはセラミック系部材の如きを用いプレス成形された耐火材を採用することができる。
【００１７】
本発明者等が採用した断熱性リングの若干例を示すと以下の如くであって、熱伝導率が１０００℃で１．３〜２．２Ｋｃａｌ／ｍｈ℃、圧縮強度が５２０〜８３０Ｋｇｆ／ｃｍ２、荷重軟化点２Ｋｇｆ／ｃｍ２で１５００〜１７５０℃、耐火度（ＳＫ）が３５〜３９のものであり、何れも連続鋳造機における鋳型直下からの一連の鋳片挟持ロールとして採用し、５８３〜７４５チャージの耐用性を得ることができ、従来のものの１０倍ないしそれ以上の耐用性を確保し得ることを確認した。シリマナイト質、コランダムジルコン質、シリマナイトコランダム質シリマナイトコランダム質、コランダムムライト質。
【００１８】
なおダストワイパー５としては耐熱性に優れたフッ素ゴムなどを用いて形成し、これにステンレス材による整形補強材７を併用して形成する。即ち、上記のように断熱性リングを採用した条件下において該部分の温度を大幅に低下し、従来のものの８００〜９００℃から２００℃レベルまで低下せしめられ、上述したような従来のラビリンスに代えてシール性に優れたゴム質シール部材によるワイパー５に好ましいシール性を確保し、しかも耐用性を得しめることが確認された。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したような本発明によるときは溶鋼の連続鋳造機の如き、外部のみが冷却凝固し内部に溶鋼が充分に存在する状態で鋳型から抽出され溶鋼静圧によって鋳片が膨大破損することを防止するための鋳片保持ガイドロールの如き高温条件に曝されるロールに関して好ましいダストシール作用を耐用性の高い条件下において的確に達成せしめ、それによって粉塵発生の高い条件下における好ましいロール機能を従来技術によるものより大幅な長期に亘って確保せしめ、またそれによって頻繁なロール機構の交換によるコストアップ及び作業の中断による操業低下の如き不利を有効に解消した有利な操業を実現し得るものであるから工業的にその効果の大きい発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるダストシール全般的な構成関係を示した断面図である。
【図２】その要部についての部分的な断面図である。
【図３】断熱リングの断面図である。
【図４】スリーブの断面図である。
【符号の説明】
１  固定軸
２  ロール
３  ベアリング
４  断熱リング
４ａ  その端面
５  ワイパー
５ａ  開口部
５ｅ  先端部
６  スリーブ
６ａ  延出部
６ｂ  折立部
７  整形補強材
１４  係合段部
１５  ワイパーの肩部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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