デスケール用ブラシ
【課題】冷却水を噴出する水冷孔を形成した鋼製リングの外周に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てなるステンレス鋼熱延鋼板のデスケール用ブラシにおいて、ブラシの寿命を延ばすと共に、研削力と品質を向上させる。
【解決手段】砥粒をダイヤモンド砥粒として１０〜１５％含有させ、外周面積と植毛面積の比であるブラシ密度を４８％とし、ブラシを駆動するモータの負荷電流をＳｉＣ砥粒入りブラシを用いた従来法より低下させる。
【解決手段】砥粒をダイヤモンド砥粒として１０〜１５％含有させ、外周面積と植毛面積の比であるブラシ密度を４８％とし、ブラシを駆動するモータの負荷電流をＳｉＣ砥粒入りブラシを用いた従来法より低下させる。
【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、前記砥粒は少なくとも一部、好ましくは全部がダイヤモンド砥粒であることを特徴とする。
請求項２に係わる発明は、請求項１に係わる発明において、ダイヤモンド砥粒の含有量が１０〜１５重量％であることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に係わる発明は、請求項１又は２に係わる発明において、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、リング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。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３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】
実施例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１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。
【００１０】
【表１】
【００１１】
比較例１．
実施例１と同じサンプルを用い、表１に示す毛材仕様のＳｉＣ砥粒ブラシにより、実施例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。
【００１２】
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、実施例１及び比較例１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。
【００１３】
実施例２．
ラインの上下に配置される各ブラシを実施例１と同じ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４３％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３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３０％：７０％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７０Ａ（アンペア）とし、実施例１と同じ鋼種のＣｒ系ステンレス鋼よりなるコイル（板幅１２５２ｍｍ）に対してブラシ研削を行った。その結果、以下の表２に示すように、研削性及び研削後の鋼板表面状態はＳｉＣ砥粒入りブラシに比べきわめて良好であり、耐摩耗性も良好であった。一方、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。
【００１４】
実施例３．
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、実施例２と同じ条件で実施例２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２に示すように、実施例２と同じ結果が得られた。
【００１５】
実施例４．
モータの負荷電流を４０Ａ（アンペア）に下げ、かつブラシ密度を４８％とした以外は、実施例２と同じ条件で実施例２のコイルに対し、ブラシ研削を行った。その結果、以下の表２に示すように、研削性及び研削後の鋼板表面状態はＳｉＣ砥粒入りブラシに比べ良好であり、耐摩耗性も最も良好で、尚且つ上下のブラシにも毛折れを生じていなかった。
【００１６】
比較例２．
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、実施例２と同じ鋼種のコイルに対し、圧下量を０．５ｍｍとした以外は、実施例２と同じ条件でブラシ研削を行った。その結果、以下の表２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２に示す。
【００１７】
比較例３．
比較例２のブラシを用い、そのほかは実施例３と同じ条件でブラシ研削を行った。結果を以下の表２に示す。
【００１８】
比較例４．
ブラシ密度を４８％とした以外は、比較例２と同じブラシを用い、そのほかは実施例４と同じ条件でブラシ研削を行った。その結果、以下の表２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。
【００１９】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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】実施例１と比較例１の研削量を示す図。
【符号の説明】
【００２１】
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
【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、前記砥粒は少なくとも一部、好ましくは全部がダイヤモンド砥粒であることを特徴とする。
請求項２に係わる発明は、請求項１に係わる発明において、ダイヤモンド砥粒の含有量が１０〜１５重量％であることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に係わる発明は、請求項１又は２に係わる発明において、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、リング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。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３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】
実施例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１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。
【００１０】
【表１】
【００１１】
比較例１．
実施例１と同じサンプルを用い、表１に示す毛材仕様のＳｉＣ砥粒ブラシにより、実施例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。
【００１２】
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、実施例１及び比較例１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。
【００１３】
実施例２．
ラインの上下に配置される各ブラシを実施例１と同じ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４３％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３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３０％：７０％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７０Ａ（アンペア）とし、実施例１と同じ鋼種のＣｒ系ステンレス鋼よりなるコイル（板幅１２５２ｍｍ）に対してブラシ研削を行った。その結果、以下の表２に示すように、研削性及び研削後の鋼板表面状態はＳｉＣ砥粒入りブラシに比べきわめて良好であり、耐摩耗性も良好であった。一方、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。
【００１４】
実施例３．
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、実施例２と同じ条件で実施例２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２に示すように、実施例２と同じ結果が得られた。
【００１５】
実施例４．
モータの負荷電流を４０Ａ（アンペア）に下げ、かつブラシ密度を４８％とした以外は、実施例２と同じ条件で実施例２のコイルに対し、ブラシ研削を行った。その結果、以下の表２に示すように、研削性及び研削後の鋼板表面状態はＳｉＣ砥粒入りブラシに比べ良好であり、耐摩耗性も最も良好で、尚且つ上下のブラシにも毛折れを生じていなかった。
【００１６】
比較例２．
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、実施例２と同じ鋼種のコイルに対し、圧下量を０．５ｍｍとした以外は、実施例２と同じ条件でブラシ研削を行った。その結果、以下の表２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２に示す。
【００１７】
比較例３．
比較例２のブラシを用い、そのほかは実施例３と同じ条件でブラシ研削を行った。結果を以下の表２に示す。
【００１８】
比較例４．
ブラシ密度を４８％とした以外は、比較例２と同じブラシを用い、そのほかは実施例４と同じ条件でブラシ研削を行った。その結果、以下の表２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。
【００１９】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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】実施例１と比較例１の研削量を示す図。
【符号の説明】
【００２１】
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
【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、前記砥粒は少なくとも一部がダイヤモンド砥粒であることを特徴とするデスケール用ブラシ。
【請求項２】
ダイヤモンド砥粒の含有量は、１０〜１５重量％であることを特徴とする請求項１記載のデスケール用ブラシ。
【請求項３】
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請求項１又は２記載のデスケール用ブラシ。
【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、前記砥粒は少なくとも一部がダイヤモンド砥粒であることを特徴とするデスケール用ブラシ。
【請求項２】
ダイヤモンド砥粒の含有量は、１０〜１５重量％であることを特徴とする請求項１記載のデスケール用ブラシ。
【請求項３】
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請求項１又は２記載のデスケール用ブラシ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２８５６９４（Ｐ２００８−２８５６９４Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２９０４９（Ｐ２００７−１２９０４９）
【出願日】平成１９年５月１５日（２００７．５．１５）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【出願人】（５０６２１４４５９）永塚工業株式会社 (2)
【出願人】（５０７１５９１１９）株式会社マサン (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１５日（２００７．５．１５）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【出願人】（５０６２１４４５９）永塚工業株式会社 (2)
【出願人】（５０７１５９１１９）株式会社マサン (1)
【Ｆターム（参考）】
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