(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒入りナイロン毛よりなる、鋼板のデスケール用ブラシであって、前記砥粒はダイヤモンド砥粒であり、ダイヤモンド砥粒の含有量は１０〜１５重量％、かつブラシが鋼製リングの外周にダイヤモンド砥粒入りナイロン毛を放射状に植毛したディスクを積層したものよりなり、ブラシ外径での外周面積とナイロン毛の植毛面積の比であるブラシ密度が４８％以上であることを特徴とするデスケール用ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板のデスケール用ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板のデスケール方法としては、主にスケールブレーカ、ショットブラスト、ブラシ研削、酸洗等がある。図１は、下記特許文献１に開示されるステンレス鋼熱延鋼板の酸洗設備を示すもので、複数の酸洗槽２と酸洗槽２の前後に配置される研削ユニット３よりなり、スケールブレーカとショットブラストによる工程を経た鋼板１は、ブラシ研削と酸洗を交互に繰返してデスケールされたのち、巻取機４に巻取られるようになっている。そして前記各研削ユニット３では、鋼板１のラインの上下にモータにより回転駆動されるブラシ９が配置され、各ブラシ９は一般に図２に示すようにシャフトを構成する鋼製リング５の外周に砥粒入りナイロン毛６を放射状に植毛したディスク７を積層したものよりなり、内部に通した冷却水を水冷孔８より噴出してブラシを内部冷却すると共に、外部のスプレーからブラシに冷却水を散布して外部冷却を行うようになっており、ナイロン毛に混入される砥粒としては炭化珪素ＳｉＣが用いられてきた。
【特許文献１】特開平８−１８８８９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ブラシ研削は、ブラシの損耗が避けられず、損耗すると、損耗したディスクを取外して新たなディスクと取換える巻き換えが行われるが、従来のブラシでは損耗が激しく、ブラシの寿命が短いことから、ブラシの巻き換えを頻繁に行う必要があった。そこでブラシ研削では、ブラシの寿命を延ばして、ランニングコストの低減を図ることが望まれていた。ブラシ研削ではまた、ランニングコストの低減のほか、デスケール性を改善するために研削力の向上、品質の向上などが望まれる。とくに難酸洗鋼種であるＣｒ系ステンレス鋼においてそうである。
【０００４】
本発明は、上述する技術的課題を解決することを目的としてなされたもので、そのためのデスケール用ブラシを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係わる発明は、砥粒入りナイロン毛よりなる、鋼板のデスケール用ブラシであって、前記砥粒はダイヤモンド砥粒であり、ダイヤモンド砥粒の含有量は１０〜１５重量％、かつブラシが鋼製リングの外周にダイヤモンド砥粒入りナイロン毛を放射状に植毛したディスクを積層したものよりなり、ブラシ外径での外周面積とナイロン毛の植毛面積の比であるブラシ密度が４８％以上であることを特徴とする。
【０００６】
ダイヤモンドブラシの作製に関し、ダイヤモンド砥粒は単価が高いことから、砥粒含有量を多くすることはコスト上好ましくない。しかしながらダイヤモンド砥粒の含有量を少なくすると、今度は毛折れが発生する不具合を生じた。この毛折れの問題はブラシ密度を４８％以上とすることにより改善することができた。
【０００７】
好ましい発明では、請求項１に係わる発明において、研削時の研削負荷を下げ、かつ内部冷却の水量を外部冷却の水量より多くして内部冷却の冷却効果を上げると共に、図２に示す水冷孔８の密度を高めて冷却の均一化が図られる。これにより毛折れをより少なくすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
ダイヤモンドはＳｉＣよりヌープ硬度で約３倍の硬度を有していることから、研削力が向上し、また磨耗しにくくブラシの寿命を延ばすことができる。またダイヤモンド砥粒入りナイロン毛のブラシ密度を４８％以上とすることにより毛折れを少なくすることができ、ブラシの寿命をより延ばすことができる。
【実施例】
【０００９】
ラインの上下に配置される各ブラシを表１に示す毛材仕様のダイヤモンド砥粒入りブラシにしてブラシ外径での外周面積に対する植毛面積の割合であるブラシ密度を４８％とし、シャフトに形成される水冷孔を図２に示すように周方向に等間隔で９個、シャフト軸方向に９個設け、水冷孔を通してブラシを内部から冷却する冷却水量と、スプレーよりブラシを外部から冷却する冷却水量の比を７０％：３０％とした。そして研削時におけるブラシを駆動するモータの負荷電流を４０Ａ（アンペア）とし、Ｃｒ系ステンレス鋼ＳＵＳ４３０よりなるコイル（板幅１２５２ｍｍ）に対してブラシ研削を３０時間行った。その結果、以下の表１に示すように、研削性及び研削後の鋼板表面状態は良好であり、耐摩耗性もきわめて良好で、尚且つ上下のブラシにも毛折れを生じていなかった。
【００１０】
比較例１．
ブラシ密度を４３％とし、図２に示す円周方向の水冷孔８を３個とし、内部冷却する冷却水の水量とスプレーよりブラシを外部から冷却する冷却水量の比を３０％：７０％としかつ研削時におけるブラシを駆動するモータの負荷電流を７０Ａ（アンペア）とする以外は実施例と同じ条件で実施例と同じコイルに対しブラシ研削を行った。その結果、以下の表１に示すように、研削性及び研削後の鋼板表面状態は良好であり、耐摩耗性もきわめて良好であったが、３０時間研削を行ってブラシを点検したところ、上下のブラシには毛折れを生じていた。
【００１１】
比較例２．
図２に示す円周方向の水冷孔８を９個とし、内部冷却する冷却水の水量とスプレーよりブラシを外部から冷却する冷却水量の比を７０％：３０％とした以外は、比較例１と同じ条件で比較例１と同じコイルに対しブラシ研削を行った。その結果、以下の表１に示すように、比較例１と同じ結果が得られ、上下のブラシには毛折れを生じた。
【００１２】
比較例３
ブラシとしてＳｉＣ砥粒の含有量を３０重量％としたブラシを用い、比較例１と同じ鋼種のコイルに対し、圧下量を０．５ｍｍとした以外は、比較例1と同じ条件でブラシ研削を行った。その結果、以下の表１に示すように、研削性、耐摩耗性及び研削後の鋼板表面状態は前記実施例に比べ悪かった。なお、上下のブラシには毛折れを生じていなかった。
結果を以下の表１に示す。
【００１３】
比較例４
比較例３のブラシを用い、そのほかは比較例２と同じ条件でブラシ研削を行った。結果を以下の表１に示す。
【００１４】
比較例５
ブラシ密度を４８％とした以外は、比較例３と同じブラシを用い、そのほかは実施例と同じ条件でブラシ研削を行った。その結果、以下の表１に示すように、耐摩耗性はやや良好であったが、研削性及び研削後の鋼板表面状態は前記実施例に比べ悪かった。なお、ブラシの毛折れは生じなかった。
【００１５】
【表１】
0004963081.tif 000002
【００１６】
以下の参考例１及び２は、砥粒としてダイヤモンド砥粒とＳｉＣ砥粒を用いたブラシの研削性についての比較を示すものである。
【００１７】
参考例１
サンプルとして、スケールブレーカとショットブラストと硫酸浸漬酸洗処理した板厚３．０mm、長さ５００mm、板幅１００mmのＣｒ系ステンレス鋼ＳＵＳ４３０を用い、表２に示す毛材仕様のダイヤモンド砥粒入りブラシにより通板速度２４．４ｍ／ｍｉｎ、ブラシの回転速度１２００ｒｐｍに設定してブラシ研削を行った。結果を図３に示す。図中、押込み量は鋼板に押付けられるナイロン毛の鋼板への接触長さを示している。
【００１８】
【表２】
0004963081.tif 000003
【００１９】
参考例２
参考例１と同じサンプルを用い、表２に示す毛材仕様のＳｉＣ砥粒ブラシにより、参考例１と同じ条件でブラシ研削を行った。結果を図３に示す。図中、白抜きプロットは、ダイヤモンド砥粒入りブラシ、黒抜きプロットはＳｉＣ砥粒入りブラシの研削量を示す。
【００２０】
図３に見られるように、ダイヤモンド砥粒入りブラシによる研削量は、ダイヤモンド砥粒の含有量がＳｉＣ砥粒の含有量に比べ少ない（３分の１）にもかかわらず、ＳｉＣ砥粒入りブラシによる研削量に比べ、およそ２倍となり、研削量が格段に向上した。
なお、参考例１及び参考例２ともブラシ研削後、酸洗処理したが、表面状態に変わりはなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】デスケール工程の一部を示す図。
【図２】ブラシを構成するディスクの側面図。
【図３】参考例１と参考例２の研削量を示す図。
【符号の説明】
【００２２】
１・・熱延鋼板
２・・酸洗槽
３・・研削ユニット
４・・巻取機
５・・鋼製リング
６・・砥粒入りナイロン毛
７・・ディスク
８・・水冷孔
９・・ブラシ
【図１】
0004963081.tif 000004
【図２】
0004963081.tif 000005
【図３】
0004963081.tif 000006