製鉄連鋳設備のウォームギアのかじりを固体潤滑剤で改善｜摩耗が減少

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導入の背景：ピンチロールを支えるウォームギアの役割

連続鋳造設備（連鋳設備）は、溶けた鉄を一定の厚みに延ばしていく製鉄ラインの中核です。その厚みを調整するために、ピンチロールへ強い力をかけて鉄を押し下げる必要があります。この大きな荷重を支え、ロールを上下に動かして位置を細かく調整しているのが、ネジ状の歯車であるウォームギアです。

ウォームギアは、ネジと歯車を組み合わせたような構造のため、ほかのギア形式に比べて「滑り」ながら力を伝える特性があります。設備そのものは堅牢に造られているため、当初はギアの潤滑が弱点になるとは考えられていませんでした。

直面していた課題：高荷重で起きるかじりと摩耗

ところが、溶けた鉄の厚みを調整するために強い力でピンチロールを押し下げる際、ウォームギアの接触面には極めて高い荷重が集中します。滑りながら力を伝える構造と高荷重が重なるこの環境では、一般的なオイルでは金属同士の直接接触を防ぎきれません。その結果、銅合金製のホイールが少しずつ削り取られるかじり（凝着摩耗）が起きやすい状態にありました。

相談のきっかけ：銅合金ホイールの摩耗への危機感

重量物を支え、強い圧力をかけ続ける駆動部だけに、ホイールの摩耗が進めば突発的な停止や交換につながりかねません。現場では、設備を入れ替えるのではなく、まず潤滑面から対策できないかという声が高まっていました。そこで、設備環境に合わせた油種選定を独立した立場で行っている近畿インペリアルへ、過酷な高荷重・高スライド環境に耐えられる潤滑剤がないかご相談をいただきました。

弊社からのご提案：固体潤滑剤による表面保護

弊社は、従来の汎用ギアオイルから、高性能固体潤滑剤を配合した特殊オイルへの変更をご提案しました。選定の根拠は、過酷な高荷重・高スライド環境に対して「物理的な保護」と「化学的な保護」を組み合わせた多層的な防御です。

• 物理的な保護：ベースオイルによる油膜で金属面どうしを隔てる
• 化学的な保護：油膜が押しつぶされそうになった際、固体潤滑剤が金属表面の微細な凹凸に定着する
• 直接接触の遮断：固体潤滑剤がクッションのような保護層を形成し、金属同士の接触を抑える

強い圧力で油膜が薄くなる瞬間でも、この特殊成分が物理的に接触を遮断するため、摩耗防止性能が大きく高まると判断しました。設備そのものには手を加えず、潤滑剤の質だけを過酷な環境に合わせて見直す方針です。

改善結果：摩耗の減少と良好な潤滑状態の維持

オイル変更後、現場でのヒアリング調査により、ホイールの摩耗が減少し、良好な潤滑状態が維持されていることが確認されました。以前の油種で散発していたトラブルも減少傾向にあり、高荷重下での保護機能が十分に発揮されていることが確かめられています。設備を交換することなく、潤滑剤の質を見直すだけで過酷な環境のトラブルを抑えられた点が、本事例の大きな成果です。

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この記事を書いた人

郁（フミ）

近畿インペリアル　営業部 主任

工業用潤滑剤の専門商社に5年間勤務。適油選定・オイル分析サポートから現場での更油作業まで自ら担当し、鉄鋼・食品・プラントなど多業種の設備保全を支援。営業担当としてお客様と現場に向き合い続けた実体験をもとに、「現場の担当者が本当に知りたいこと」を軸に記事を執筆しています。