[发明专利]炉底辊以及连续退火设备

说明书

技术领域

本发明涉及对钢板进行运送并且配设于对该钢板连续地施加热处理的连续退火炉内的炉底辊以及使用了该炉底辊的连续退火设备。

背景技术

连续退火设备构成为：在将卷状的钢板在输入侧开卷并使之形成板状后，将该钢板导入保持为高温的炉内，在利用辊等边对该钢板进行支承边进行运送，并对该钢板连续地施加了热处理后，对该钢板进行冷却并将其取出至炉外，而再次卷绕为卷状，由此，对钢板连续地施加热处理。近年来，连续退火设备作为冷轧钢板、不锈钢钢板、电磁钢板等的退火设备而被广泛使用。

对设置于上述连续退火设备的炉内并边对钢板进行支承边对其进行运送的炉底辊而言，以往多使用由耐热钢、耐热合金等制造。然而，由于炉底辊被长时间连续地使用于在氧化性气氛或者还原性气氛下保持为700～1300℃的高温的炉内，所以存在容易产生辊的变形(弯曲)、粘着(pick up)等问题点。这里，所谓的上述的粘着(也称为“积屑(built up)”)是指钢板表面的铁、氧化铁、氧化锰等堆积于炉底辊的外周面，若产生上述粘着，则在炉底辊所支承、运送的钢板产生瑕疵，从而使产品质量显著受损。

因此，作为解决上述问题点的技术，开发有在金属制辊基材的表面喷涂陶瓷的技术、在金属制辊安装了陶瓷套筒、碳套筒等的技术等。例如，专利文献1公开了一种耐积屑性、耐高温剥离性、以及耐高温磨损性优异的热处理炉用炉底辊，其在由耐热铸钢制作的基体的表面部具有喷涂被膜，上述喷涂被膜由含有全部的10～70vol％的Zr类硅化物ZrSi₂，剩余部分为含有5～20％的MgO、CaO、Y₂O₃的一种以上的Zr类氧化物构成。另外，在专利文献2公开了一种炉底辊，其在金属制的辊轴外装有陶瓷制的套筒，并且为了抑制在固定套筒时容易产生的破裂，而利用以辊轴为座的按压件在其轴向弹性地按压套筒的两端中的至少一方，并且在套筒的两端部的内表面与外表面之间以卷状的卷绕状态配置金属制的薄板。另外，专利文献3公开了一种热处理炉用的炉底辊，其在金属制的芯体嵌合有具有耐粘着性的碳套筒。

专利文献1：日本特开平06-065708号公报

专利文献2：日本特开平01-176021号公报

专利文献3：日本特开2005-281791号公报

然而，专利文献1所公开的在金属制辊基材的表面喷涂有陶瓷的辊虽在耐粘着性方面优异，但因退火炉的炉温、气氛等不同有时容易产生剥离，从而适用范围受限定。另外，陶瓷的喷涂被膜因与钢板的摩擦而容易磨损，从而辊的更换周期为数年左右较短，因此存在维护上的问题。另外，专利文献2所公开的在金属制辊轴外装有陶瓷套筒的辊在耐粘着性方面优异。然而，由于需要在金属辊轴外装套筒，所以固定部分破损、因金属与陶瓷的热膨胀差而在辊产生弯曲，因此需要在半年左右的短期间内更换辊、修补固定部。另外，专利文献3的外装有碳套筒的炉底辊也存在相同的问题点。

如上述那样，现有的炉底辊皆在耐久性方面存在问题，从而需要频繁地对辊进行更换、修补，进而在设备维护方面成为较大的负担。

发明内容

本发明是鉴于现有技术存在的上述问题点而完成的，其目的在于提供不仅耐粘着性优异，而且辊寿命也较长，且长期不需要维护的炉底辊以及使用了上述炉底辊的连续退火设备。

发明人们为了解决上述课题，着眼于构成炉底辊的材料进行了专心研究。其结果，发现通过使炉底辊的全部由一种以上的陶瓷构成，能够得到耐粘着性优异，且长期不需要维护的炉底辊，从而完成了本发明。

即，本发明为一种在连续退火炉中对钢板进行支承、运送的炉底辊，其特征在于，轴部以及辊主体的全部由陶瓷构成。

本发明的上述炉底辊的特征在于，由不同种类的陶瓷所构成的、以辊旋转轴为中心的同心圆状的陶瓷层构成。

另外，本发明的上述炉底辊的特征在于，上述轴部以及辊主体由不同种类的陶瓷构成。

另外，本发明的上述炉底辊的特征在于，上述辊主体由不同种类的陶瓷层构成。

另外，本发明的上述炉底辊的特征在于，上述炉底辊中的上述陶瓷为高温强度200MPa以上且耐热冲击性350℃以上的陶瓷。

另外，本发明的上述炉底辊的特征在于，内层的陶瓷相对于外层的陶瓷的使用温度范围内的热膨胀系数比处于0.5～1.5的范围。

另外，本发明的上述炉底辊的特征在于，上述炉底辊中的上述陶瓷为氮化硅、碳化硅、氧化铝以及氧化锆中的任一种。