溶融亜鉛メッキ浴中サイアロン製軸受

概要

連続溶融亜鉛メッキラインの浴中機材として使用されている鉄鋼材料は、溶融亜鉛との反応により溶損し、特に浴中ロールの軸や軸受部には滑り摩擦による機械的応力も加わるのでその損耗が著しく、浴中機材の損耗が生産性や品質向上の阻害要因となっています。そこで生産性や品質向上を目的として、耐熱衝撃性で優れた特性を有しアルミニウム溶湯関連製品で実績がある、構造用セラミックス「サイアロン」の浴中ロール軸受への適用の検討を行いました。

商品説明

図１に連続溶融亜鉛メッキ浴の概略図を示します。460 ～480℃の溶融亜鉛浴に導かれた鋼板は浴中下部に設けられたシンクロールによって進行方向が変えられ、同じく浴中に設けられたサポートロールで鋼板の振動抑制や幅方向の反りの矯正をはかりながら垂直方向に引き上げられます。

図１連続溶融亜鉛メッキ浴の概略図

サイアロンへの適用を行ったのは、サポートロール、シンクロールの軸受である。図２にサイアロン製シンクロール軸受の外観を示します。

図２サイアロン製シンクロール軸受

適用に際してはサイアロンの破損を防止するため、①ロールの芯（しん）ずれに対応した形状設計、②軸受取り付け部の適切な隙間の設定、③組み替えメンテナンス時の作業標準の設定を行った。図３に軸受にサイアロンを適用した場合のシンクロール軸部の標準構造を示します。

図３シンクロール軸部の構造

実機使用の結果、図４に示すようにサイアロン軸受の使用面は摩耗が少なく、また滑らかであるため相手材である軸を摩耗させる度合いも小さくなりました。表１に軸受にサイアロン、従来材質であるWC－Co溶射を適用した場合の軸受の平均半径摩耗量、および耐摩耗性比較を示します。ロール軸は従来材質であるWC－Co溶射の場合です。表１に示すように軸受サイアロン化で大幅な耐摩耗性向上が達成できました。効果として、① 軸受寿命の大幅向上、②ラインスピードの向上、③軸受に起因する浴中機材交換が不要になり、操業日数が延長され、大幅な生産性向上が達成できました。

図４使用後外観

表１耐摩耗性比較
	平均半径摩耗量（mm/日）		耐摩耗性比較（溶射/サイアロン）
	サイアロン	WCCo溶射	耐摩耗性比較（溶射/サイアロン）
サポートロール軸受	0.0005	0.30～0.50	約1,000倍
シンクロール軸受	0.0017	0.33	約200倍