JPH01139986A - ウォーキングビーム加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、炉内に設置したステーショナリービームと
ウオーキングビームの協働によって被加熱物を移送する
ウオーキングビーム加熱炉に関する。

［従来の技術］ この種の加熱炉は、被加熱物の移送方向に沿って並ぶス
テーショナリービームの上に被加熱物を載せ、そしてそ
の被加熱物をウオーキングビームによって間欠送りしつ
つ、被加熱物を熱処理するようになっている。

すなわち、ステーショナリービームは、炉内の定位置に
固定されていて、その上面は、被加熱物の移送方向に沿
って延在する被加熱物の移送路を形成しており、一方、
ウオーキングビームは、ステーショナリービームの下側
に移動可能に装備されていて、所定の送り動作を繰り返
すようになっている。ウオーキングビームが繰り返す動
作は、ステーショナリービームの上方に出て被加熱物を
移送方向に移動する動作と、ステーショナリービームの
下方に下がって被加熱物の移送方向と逆の方向に移動す
る動作であり、前者の動作によって、被加熱物をステー
ショナリービームの上方に持ち上げて移送方向に所定距
離だけ移送する。

従来のウオーキングビーム加熱炉は、１つの炉内におけ
る被加熱物の移送路が１つだけ構成されていた。つまり
、ステーショナリービームを一列に装備して、そのステ
ーショナリービームの上面によって１つの移送路を形成
し、その１つの移送路に沿って被加熱物を移送しつつ熱
処理していた。

［発明が解決しようとする問題点コ 上述したように、従来のウオーキングビーム加熱炉は、
１つの炉内に被加熱物の移送路が１つだけとなっている
ため、次のような問題があった。

■加熱炉から排出される排ガス温度が高い。これは、１
つの炉内の加熱雰囲気中の排ガスが直ちに排出されるた
めであり、その排ガスが高温である分だけ熱効率が低い
。

■熱効率をよくするためには加熱炉自体を長くしなけれ
ばならず、設備費が高くなる。

■加熱炉自体を単純に長くした場合には、外壁面積が大
きくなり、熱損失が大きくなる。。

この発明は、このような問題を解決し、熱効率がよくて
、炉長も小さく抑えることができるウオーキングビーム
加熱炉を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明のウオーキングビーム加熱炉は、炉内の定位置
に固定されて被加熱物の移送方向に延在し、かつ上面は
被加熱物が載る移送路となっているステーショナリービ
ームと、 前記ステーショナリービームの下側に移動可能に装備さ
れていて、前記ステーショナリービームの上方に出て被
加熱物を移送方向に移動する動作と、前記ステーショナ
リービームの下方に下がって被加熱物の移送方向と逆の
方向に移動する動作を繰り返すウオーキングビームとを
有するウオーキングビーム加熱炉において、 １つの炉内に水平方向延在する隔壁を設けて、炉内を上
下方向に分かれる複数の分室に区分し、前記複数の分室
のそれぞれに、前記ステーショナリービームとウオーキ
ングビームを１組ずつ配備して、互いに平行な搬送路を
形成し、下側の搬送路と上側の搬送路との間に、一方の
搬送路から搬出された被加熱物を他方の搬送路に受け渡
す受け渡し手段を装備したことを特徴とする。

［作用］ この発明のウオーキングビーム加熱炉は、上下方向に位
置するように１つの炉内に複数構成された被加熱物の移
送路と、これらの移送路を結ぶ被加熱物の受け渡し手段
とによって成した一連の移送路に沿って、被加熱物を移
送しつつ熱処理することにより、加熱用の高熱ガスの熱
効率を高めると共に、単位炉床面積当たりの熱処理能力
を太きくし、かつ加熱能力に比して加熱炉の外壁面積を
小さくして熱効率を高くする。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図においてｌは炉本体であり、炉床１ａと側壁Ｉｂと天
井１ｃによって囲まれた炉内を加熱雰囲気とするように
、側壁１ｂにバーナ２が装備されている。炉内には上下
２つの移送路Ｌｌ、Ｌ２が第２図中の左右方向（第１図
中の紙面の表裏方向）に沿って別々に形成されていて、
移送路Ｌｌは第２図中の右方から左方に向かって被加熱
物Ｗを移送し、一方、移送路Ｌ２は逆に同図中の左方か
ら右方に向かって被加熱物Ｗを移送するようになってい
る。

下側の移送路Ｌ１は、炉床１ａに固定された複数の門形
の第１のステーショナリービーム１１によって形成され
ている。すなわち、門形のステーショナリービーム１１
は、移送路Ｌｌに沿って並ぶようにその脚部が固定され
ており、その中間部１１ａ（第２図参照）には被加熱物
Ｗが載るレール３が取り付けられている。本実施例の場
合、ステーショナリービーム１１は移送路Ｌｌの幅方向
（第１図中の左右方向）に５つ並らべられ、それを１組
として移送路Ｌ１の長さ方向（第２図中の左右方向）に
３組並べられている。

これらのステーショナリービーム１１の間には、レール
３上に載った被加熱物Ｗを移送方向に間欠送りする第１
のウオーキングビーム１２が装備されている。すなわち
、このウオーキングビーム１２は、ステーンヨナリービ
ーム１１と同様に、門形に形成されていて、移送路Ｌｌ
に沿って並ぶように炉床１ａに配置され、その脚部は炉
床１ａの下側の第１の駆動機構４に連結されている。本
実施例の場合、ウオーキングビーム１２は移送路Ｌ１の
幅方向に４つ並んでステーショナリービーム１１の間に
位置し、それが１組となって移送路Ｌｌの長さ方向に３
組並んでいる。また、第１の駆動機構４は、ウオーキン
グビーム１２を後述するように動作させて、被加熱物Ｗ
を間欠送りさせるらのである。

ウオーキングビーム１２は、昇降動作と移送路Ｌｌに沿
う往復動作を所定のタイミングで繰り返すことにより被
加熱物Ｗを間欠送りする。ウオーキングビーム１２は、
移送路Ｌ１の幅方向から見た場合に、第３図に表すよう
な軌跡を描いて動く。

すなわち、移送路Ｌｌの下方から上方−に上昇してから
移送路Ｌｌの移送方向（第３図中の左方）に移動する動
作と、移送路Ｌｌの下方に下降してから移送路Ｌ１の移
送方向と逆の方向（第３図中の右方）に移動する動作を
繰り返す。そして、前者の動作によって、被加熱物Ｗを
ステーショナリービーム１１の上方に持ち上げて移送方
向に所定距離だけ移送する。したがって、ウオーキング
ビーム１２は、このような動作を繰り返すことにより、
被加熱物Ｗを間欠送りする。被加熱物Ｗが載るウオーキ
ングビーム１２の中間部には、ステーショナリービーム
１１の場合と同様にレール３が取り付けられている。

一方、上側の移送路Ｌ２は、炉壁１ｂに固定された複数
の門形の第２のステーショナリービーム２１によって形
成されている。すなわち、門形のステーショナリービー
ム２１は移送路Ｌ２に沿って並ぶように、その脚部が水
平ビーム５に固定されている。水平ビーム５は、左右の
炉壁１ｂの間の定位置に架は渡されている。また、ステ
ーショナリービーム２１の中間部２１ａには被加熱物Ｗ
が載るレール３が取り付けられている。本実施例の場合
、ステーンヨナリービーム２１は移送路Ｌ１の幅方向に
５つ並らべられ、それを１組として移送路Ｌｌの長さ方
向に３組並べられており、これらのステーショナリービ
ーム２１は計６本の水平ビーム５によって固定されてい
る。

ステーショナリービーム２１の相互間には、レール３上
に載った被加熱物Ｗを移送方向に間欠送りする第２のウ
オーキングビーム２２が装備されている。すなわち、こ
のウオーキングビーム２２は、ステーショナリービーム
２１と同様に、門形に形成されていて、移送路Ｌ２に沿
って並ぶように、それらの脚部が門形ビーム６に取り付
けられている。門形ビーム６の両端部は、下方に屈曲し
て第２の駆動機構７に連結されており、この駆動機構７
によって、門形ビーム６と共にウオーキングビーム２２
が動かされて所定の送り動作をするようになっている。

本実施例の場合、ウオーキングビーム２２は移送路Ｌ２
の幅方向に４つ並んでステーショナリービーム２１の間
に位置し、それが１組となって移送路Ｌ２の長さ方向に
３組並ぶように、計６本の門形ビーム６に取り付けられ
ている。

ウオーキングビーム２２は、昇降動作と移送路Ｌ２に沿
う往復動作を所定のタイミングで繰り返すことにより被
加熱物Ｗを間欠送りする。ウオーキングビーム２２は、
移送路Ｌ１の幅方向から見た場合に、第４図に表すよう
な軌跡を描いて動く。

この軌跡は、前述したウオーキングビーム２２の・場合
と丁度逆向きである。すなわち、移送路Ｌ２の下方から
上方に上昇してから移送路Ｌ２の移送方向（第４図中の
右方）に移動する動作と、移送路Ｌ２の下方に下降して
から移送路Ｌ２の移送方向と逆の方向（第４図中の左方
）に移動する動作を繰り返す。そして、前者の動作によ
って、被加熱物Ｗをステーショナリービーム１２の上方
に持ち上げて移送方向に所定距離だけ移送する。したが
って、つ十−キングビーム２２は、このような動作を繰
り返すことにより、被加熱物Ｗを間欠送りする。被加熱
物Ｗが載るウオーキングビーム２２の中間部には、ステ
ーショナリービーム２にの場合と同様にレール３が取り
付けられている。

また、炉内には、第１．第２の搬送路Ｌｌ、Ｌ２の間に
位置して水平方向に延在する隔壁１０が設けられている
。この隔壁ＩＯは炉内を２分して、第１の搬送路Ｌ１が
位置する下室Ｒ１と、第２の搬送路Ｌ２が位置する上室
Ｒ２とに仕切るものである。隔壁１０は、その内部を通
る冷却水によって冷却されるようになっており、またこ
の隔壁ＩＯにおける第２図中の左側部分は、下室Ｒ１と
王室Ｒ１をつなぐ連通部となっている。この連通部には
被加熱物Ｗを下方から上方に受け渡す受け渡し手段３１
が配備されている。

受け渡し手段３１は、側面視（第２図参照）において略
逆Ｌ２字状を成す上下移行用の第３のウオーキングビー
ム３２と、このウオーキングビーム３２を移動させる移
動機構（図示せず）によって構成されており、ウオーキ
ングビーム３２が昇降動作と移送路Ｌ２に沿う往復動作
を所定のタイミングで繰り返す。ウオーキングビーム３
２の上側の水平板状上部３２ａは、移送路Ｌ１．Ｌ２の
幅方向から見た場合に、第５図に表すような軌跡を描い
て動く。すなわち、移送路Ｌ１の下方から移送路Ｌｌ上
の被加熱物Ｗを載置し、ステーショナリービーム１１の
上方に上昇し、そして移送路Ｌｌの移送方向（第５図中
の左方）に若干移動してから移送路Ｌ２の上方に上昇し
、そして移送路Ｌ２の移送方向に若干移動してから移送
路Ｌ２の下方に下降し、被加熱物Ｗを移送路Ｌ２のステ
ーシタチリ−ビーム２１上に載置してから移送路Ｌｌの
移送方向（第５図中の左方）に若干移動し、そして移送
路Ｌ１の下方に下降してから移送路Ｌｌの移送方向と逆
の方向に移動する。第３のウオーキングビーム３２は、
このような動作を繰り返し、移送路Ｌ１の下方から上方
へ上昇するときに、移送路Ｌ１の搬出側の被加熱物Ｗを
持ち上げ、また移送路Ｌ２の上方から下方へ下降すると
きに、持ち上げてきた被加熱物Ｗを移送路Ｌ２の搬入側
１こ載せる。したがって、つ第一キングビーム３２は、
このような動作を繰り返すことにより、搬送路Ｌｌの搬
出側の被加熱物Ｗを搬送路Ｌ２の搬入側に受け渡しする
。

ところで、炉内における全てのビーム５，６゜１１．１
２．２１，２２．３２は強制冷却されるようになってい
る。その冷却手段については後述する。

次に、作用について説明する。

第１のウオーキングビーム１２は、第３図に表すような
軌跡を描く動作を繰り返すことにより、被加熱物Ｗを搬
送路Ｌ１に沿って第２図中の右方から左方の搬出部へと
間欠的に移送する。第３のウオーキングビーム３２は、
第５図に表すような軌跡を描く動作を繰り返すことによ
り、被加熱物Ｗを搬送路Ｌ１の搬出部から搬送路Ｌ２の
搬入部へと移送する。また、第２のウオーキングビーム
２２は、第４図に表すような軌跡を描く動作を繰り返す
ことにより、被加熱物Ｗを第２図中の左方から右方へと
間欠的に移送する。この上うな３者の移送動作を関連的
に実行することにより、被加熱物Ｗを下室Ｒ１，および
上室Ｒ２へと順次連続的に移送し、その間において被加
熱物Ｗを熱処理する。

その熱処理に当たっては、被加熱物Ｗの移送方向とは逆
向きに加熱用の高熱ガスを炉内に送り込む。すなわち、
第２図中の矢印Ａのように、高熱ガスを上室Ｒ２から下
室Ｒ１へと向けて流し、この高熱ガスによって被加熱物
Ｗを熱処理する。したがって、下室Ｒ１内が予熱帯とな
って被加熱物Ｗを予熱し、上室Ｒ２が加熱、均熱帯とな
る。被加熱物Ｗの冷材を予熱することは、熱効率を上げ
ることになり、排ガス温度が低くなる。ちなみに、１つ
の室にて熱処理する従来の加熱炉の炉出口部の排ガス温
度がｔｏｏｏ″Ｃ程度であったものを２００°Ｃあるい
はそれ以下とすることが可能となり、その分、熱効率が
高くなる。

また、１つの炉本体ｌ内が下室Ｒ１と上室Ｒ２の２段式
となっているため、１つの室のみの１段式の場合に比し
て、炉本体１の長さを約半分に設定することが可能とな
る。また、炉本体ｌの外壁面積が加熱能力に比して小さ
くてすむため、熱損失も少ない。

次に、炉内におけるビームの冷却手段について説明する
。

その冷却手段としては、それぞれのビームの内部に冷却
水を循環させる水冷方式があり、第６図と第７図に、第
２のステーショナリービーム２１と水平ビーム５につい
ての冷却手段の異なる例を表す。

まず、第６図の例の場合は、水平ビーム５は管状となっ
ており、その内部に、図中の矢印方向から冷却水が通っ
て水平ビーム５を強制冷却するようになっている。一方
、ステーショナリービーム２１は、その中間部２１ａと
、両端の脚部が管状となっており、ステーショナリービ
ーム２１の個々において、図中右側の脚部内に冷却水の
導入管８が接続され、図中左側の脚部内に冷却水の排出
管９が接続されている。そして、ステーショナリービー
ム２１毎に、冷却水が導入管８、右側の脚部、中間部２
１ａ１左側の脚部、および排出管９を順次通って、ステ
ーショナリービー、ム２１を強制冷却する。

一方、第７図の例の場合は、水平ビーム５が内管５ａと
外管５ｂの２重管とされて、その外管５ｂの一端側（図
中の右端側）が閉塞されている。

また、ステーショナリービーム２１の両端の脚部と、中
間部２１ａが管状とされ、その脚部の内部と、水平ビー
ム５の外管５ｂの内側が連通されている。そして、図中
手前の水平ビーム５の外管５ｂの内側に導入した冷却水
が図中矢印で示すように、各ステーショナリービーム２
１の手前側の脚部、中間部２１ａ、および後方の脚部を
通って後方の水平ビーム５の外管５ｂの内側に入り、そ
れから外管５ｂの一端側（図中の右端側）の方向に流れ
て、内管５ａの他端側（図中の左端側）から排出される
ことにより、ステーショナリービーム２１を強制冷却す
る。また、手前側の水平ビーム５の外管５ｂの内側の冷
却水の一部は、その水平ビーム５の一端側の方向に流れ
て、内管５ａの他端側から排出されることにより水平ビ
ーム５を強制冷却する。また、後方側の水平ビーム５の
外管５ｂの内側に冷却水を導入して、その水平ビーム５
を強制冷却する。

なお、１つの炉内における移送路Ｌｌ、Ｌ２の構成数は
同等上下２つに特定されず、上下方向に３つ以上の移送
路を構成してもよい。

また、それぞれの移送路による被加熱物Ｗの移送方向は
、同等上記実施例に特定されず、適宜の方向に設定する
ことが可能である。

また、それぞれの移送路におけるウオーキングビームの
駆動機構を共通なものとして構成することも可能である
。

し効果コ 以上説明したように、この発明のウオーキングビーム加
熱炉は、１つの炉内に被加熱物の移送路を上下方向に複
数構成し、それらの移送路を被加熱物の受け渡し手段に
よって結んで一連の移送路を成しているから、次のよう
な効果を奏する。

■炉内に送り込まれる高熱ガスは、一連の移送路を通る
間に被加熱物を充分に加熱するため、必然的に、炉出口
部から排出される排ガス温度が低くなり、その分熱効率
が高くなる。

■炉内において被加熱物の移送路を上下方向に多段に構
成するため、炉本体を長くすることなく、長い移送路を
形成することができる。

■加熱能力に比して、加熱炉の外壁面積が小さくてすむ
ため、熱損失が少ない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の詳細な説明するための図であり、第１
図は被加熱物の移送路と直交する方向に沿う断面図、第
２図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３図は第１の
ウオーキングビームの移動軌跡の説明図、第４図は第２
のライ−キングビームの移動軌跡の説明図、第５図は移
送手段の移動執跡の説明図、第６図はビームの冷却手段
の一例の説明図、第７図はビームの冷却手段の他の例の
説明図である。 ｌ・・・・・・炉本体、　　ｌａ・・・・・・炉床、１
ｂ・・・・・・側壁、　　ｌｃ・・・・・・天井、２・
・・・・・バーナ、　　３・・・・・・レール、４・・
・・・・第１の駆動機構、　５・・・・・・水平ビーム
、６・・・・・・門形ビーム、　７・・・・・・第２の
駆動機構、１１・・・・・・第１のステーショナリービ
ーム、１２・・・・・・第１のウオーキングビーム、２
１・・・・・・第２のステーショナリービーム、２２・
・・・・・第２のウオーキングビーム、３１・・・・・
・受け渡し手段、 ３２・・・・・・第３のウオーキングビーム、Ｒ１・・
・・・・炉内の下室、　Ｒ２・・・・・・炉内の下室、
Ｌｌ・・・・・・−第１の移送炉、 Ｒ２・・・・・・第２の移送路、　Ｗ・・・・・・被加
熱物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 炉内の定位置に固定されて被加熱物の移送方向に延在し
   、かつ上面は被加熱物が載る移送路となっているステー
   ショナリービームと、 前記ステーショナリービームの下側に移動可能に装備さ
   れていて、前記ステーショナリービームの上方に出て被
   加熱物を移送方向に移動する動作と、前記ステーショナ
   リービームの下方に下がって被加熱物の移送方向と逆の
   方向に移動する動作を繰り返すウォーキングビームとを
   有するウォーキングビーム加熱炉において、 １つの炉内に水平方向延在する隔壁を設けて、炉内を上
   下方向に分かれる複数の分室に区分し、前記複数の分室
   のそれぞれに、前記ステーショナリービームとウォーキ
   ングビームを１組ずつ配備して、互いに平行な搬送路を
   形成し、 下側の搬送路と上側の搬送路との間に、一方の搬送路か
   ら搬出された被加熱物を他方の搬送路に受け渡す受け渡
   し手段を装備したことを特徴とするウォーキングビーム
   加熱炉。