JPH01193586A

JPH01193586A - 熱処理装置

Info

Publication number: JPH01193586A
Application number: JP1460788A
Authority: JP
Inventors: Osamu Takeuchi; 修竹内
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1988-01-27
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1989-08-03
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPH0670552B2

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］本発明は熱処理装置に係り、特に金属、セラミックス及
びガラス等の被加熱材を雰囲気ガス中で加熱する熱処理
装置に関するものである。

［従来の技術］従来、金属、セラミックス及びガラス等の被加熱材を雰
囲気ガス中で加熱する熱処理袋Ｍ１は、第３図に示す如
く構成されていた。図示するように、被加熱材を予熱す
る予熱炉２と、予熱された被加熱材を雰囲気ガス中で熱
処理する熱処理炉３とは間隔を隔てて夫々独立して直列
に設けられている。これら予熱炉２及び熱処理炉３内に
は、夫々移動用ローラテーブル４が設けられている。ま
た、これら予熱炉２及び熱処理炉３の間には予熱炉２か
ら熱処理炉３へ被加熱材５を受は渡すための搬送用ロー
ラテーブル６が設けられている。予熱炉ハウジング７と
熱処理炉ハウジング８とには、夫々入口と出口側とに開
閉ゲート９が設けられている。上記熱処理炉３には炉内
に雰囲気ガスを供給するための雰囲気ガス供給管１０が
接続されている。更に熱処理炉３内にはバーナによる輻
射加熱を行う輻射管１１が備えられている。この輻射管
１１にはその排ガスを予熱炉２に供給するための排ガス
供給系１２が接続されており、この排ガス供給系１２に
は昇圧機１３が介設されている。

また、上記予熱炉２には炉内に供給された排ガスを排出
する排ガス煙突１４が接続されている。

このように構成された熱処理装置１は、熱処理炉３０輻
銅管１１の排ガスを排ガス供給系１２の昇圧機１３によ
り昇圧して、予熱炉２内に供給し、この排ガスで被加熱
材５を予熱する。予熱後、予熱炉２から搬送用ローラテ
ーブル６で、熱処理炉３に受は渡し、この熱処理炉３内
に雰囲気ガス供給管１２から雰囲気ガスを吹き込んで輻
射管１１で加熱して雰囲気熱処理を行う省エネルギ炉で
あり、特公昭５３−２９２８３号公報に報告されている
。

［発明が解決しようとする課題］ところで、この種の熱処理装置１にあっては次のような
問題点があった。

予熱炉２で予熱された被加熱材５は、これを予熱炉２か
ら熱処理炉３に受は渡すための搬出用ローラテーブル６
上で大気にさらされて冷却されるため熱４ｎ失が大きい
という問題があった。

また、予熱炉ハウジング７の出口と、熱処理炉ハウジン
グ８の入口とには夫々開閉ゲート９が設けられているが
、被加熱材５が両炉にまたがって通過しているときは開
閉ゲート９を閉成することができないため、熱処理炉３
の雰囲気ガスの流量は開閉ゲート９の開成時に比して５
〜１０倍必要であるという問題があった。そのため、連
続操業を行うことが困難であった°。

更に、予熱炉２と熱処理炉３とをバッチ的に開閉ゲート
９を閉成して使用するため、予熱炉２は被加熱材５の最
大長さ以上の炉長を必要とし、設備費が過大になるとい
う問題があった。

上記三つの問題点を改善すべく予熱炉２と熱処理炉３と
を一体的に接続すると、予熱炉２の排ガスが熱処理炉３
内に侵入して炉内雰囲気が汚染され被加熱材５が酸化さ
れてしまうという別の問題があった。

上述の如き問題点に鑑みて本発明は、予熱炉と熱処理炉
とを一体的に接続しても予熱炉の排ガスにより熱処理炉
の炉内雰囲気が汚染されることなく予熱炉から熱処理炉
まで連続操業を行うことができる熱処理装置を提供する
ことを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］従来技術における問題点を解決すべく本考案は、炉内に
雰囲気ガスを供給すると共に、輻射管で被加熱材を加熱
して雰囲気加熱を行う熱処理炉と、この熱処理炉の輻射
管からの排ガスで熱処理炉に移送される前の被加熱材を
予熱する予熱炉との間にこれらを接続する搬送部を設け
、この搬送部内にこれを通過する被加熱材に熱処理炉側
から予熱炉側に向けて上記輻射管から排ガスを導引して
スリット状に噴出するガスシール装置を備えたものであ
る。

［作　用］上述の如く構成され、上記搬送部に備えられたガスシー
ル装置が熱処理炉の輻射管から排ガスを導引して、搬送
部を通過する被加熱材に熱処理炉側から予熱炉側に向け
て噴出するので、排ガスは被加熱材の表面に沿って予熱
側へと流れ、完全シールがなされて熱処理炉内の雰囲気
汚染が防止され、予熱炉と熱処理炉との連続操業が達成
されると共に、被加熱材の予熱効果が向上されるもので
ある。そして、上記シールガスとして排ガスを使用する
・ので被加熱材はシール部でも加熱されることになる。

［実施例］以下に本発明の熱処理装置の一実施例を添付図面に基づ
いて詳述する。

第１図に示す如く、熱処理装置２０は主に被加熱材２１
を予熱する予熱炉２２と、この予熱炉２２によって予熱
された被加熱材２１を雰囲気ガス中で加熱する熱処理炉
２３とから成っている。

上記予熱炉２２及び熱処理炉２３は被加熱材２１の搬送
方向に直列に設けられており、これらの間には搬送部２
４が設けられ、これらを一体的に接続している。すなわ
ち、予熱炉ハウジング２５の出口側と熱処理炉ハウジン
グ２６の入口側とが、鋼板及び耐火材で接続され、これ
ら鋼板及び耐火材で区画された部分が搬送部２４となっ
ている。

これら予熱炉２２及び熱処理炉２３内には、夫々炉内で
被加熱材２１を移動させるための移動用ローラテーブル
２７が設けられている。また、熱処理炉２３には炉内に
例えばＮ２ガス、　Ａｒガス及びＨＮＸガス等の不活性
な雰囲気ガスを吹き込むための雰囲気ガス供給管２８が
第１の開閉弁２９を介して接続されている。更に熱処理
炉２３内の上下には被加熱材２１を上記雰囲気ガス中で
バーナによる輻射加熱を行うための輻射管３０が設けら
れている。輻射管３０は被加熱材２１の幅方向に延出さ
れ、被加熱材２１の長手方向に沿って複数本並列に設け
られている。これら複数本の輻射管３０は排ガスヘッダ
３１によって連通され、このヘッダ３１には輻射管３０
がら予熱炉２２に排ガスを供給するための排ガス供給系
３２が接続されている。この排ガス供給系３２には高温
送風機３３が介設され、その先端部は二叉に分かれて夫
々第２及び第３の開閉弁３４−．３５を介して予熱炉２
２内の上下に設けられた排ガス噴出ノズル３６に接続さ
れている。この排ガス噴出ノズル３６は被加熱材２１の
長手方向に沿って複数の噴出口を有しており、被加熱材
２１の上下からこれに噴出口を臨ませている。そして１
．Ｆ配子熱炉２２には予熱炉２２内に供給された排ガス
を排出するための排ガス煙突３７が配管接続されている
。

また、上記熱処理炉２３と予熱炉２２とを接続する搬送
部２４内にも移動用ローラテーブル２７が設けられてお
り、予熱炉２２及び熱処理炉２３内に夫々設けられた移
動用ローラテーブル２７と共に、被加熱材２１を連続移
送できるように設けられている。すなわち、予熱炉２２
から搬送部２４を介して熱処理炉２３まで、これらの長
手方向に沿って移動用ローラテーブル２７のローラが等
間隔で並列に設けられている。この搬送部２４に位置さ
れた相隣接するローラの間にはガスシールノズル３８が
設けられている。このガスシールノズル３８は第２図に
示す如く、搬送部２４内の上下に配置され、この搬送部
２４に位置されたローラ上を通過する被加熱材２１に熱
処理炉２３側から予熱炉２２側に向けてその吹き出し口
を臨ませている。具体的には、ガスシールノズル３８の
吹き出し口の吹き出し角度αは被加熱材２１の上下表面
に対して夫々α−５°〜４５°となるように設けられて
いる。このガスシールノズル３８は被加熱材２１の幅方
向にスリット状の連続した開口となっており、ノズルヘ
ッダ３９に連通されている。このノズルヘッダ３つは上
記排ガス供給系３２の高温送風機３３の下流側から分岐
された排ガス導入系４０に接続されている。この排ガス
導入系４０は二叉に分かれて夫々第４及び第５の開閉弁
４１．４２を介して上下のガスシールノズル３８のノズ
ルヘッダ３９に接続されている。これらガスシールノズ
ル３８、ノズルヘッダ３９、第４及び第５の開閉弁４１
．４２及び排気ガス導入系４０はガスシール装置４３を
構成している。これらガスシールノズル３８よりも予熱
炉２２側に位置された１〜５本程度のローラは、ガスシ
ールノズル３８から吹き出された排ガスの流れを妨げな
いようローラ表面に流れ方向に沿って溝加工が施された
溝付ローラ４４として形成されている。

この溝付ローラ４４の本数はガスシールノズル３８から
吹き出される排ガス量に応じて設定する。

更に、搬送部２４内の上部のガスシールノズル３８より
も熱処理炉２３側には、金網等によって形成されたシー
ルカーテン４５が垂下されている。

本実施例にあっては、シールカーテン４５は二重に設け
られている。そして、上記予熱炉ハウジング２５の入口
部、搬送部２４のシールカーテン４５よりも熱処理炉２
３側及び熱処理炉ハウジング２６の出口部手前には、夫
々開閉ゲート４６が設けられている。

次に上記実施例における作用を述べる。

熱処理炉２３はバーナで輻射加熱を行う輻射管３０によ
り加熱される。この加熱の際、炉内へは雰囲気ガス供給
管２８より例えばＮ２ガス、　Ａｒガス及びＩＩ　Ｎ　
Ｘガス等の雰囲気ガスが供給され、熱処理炉２３内で被
加熱材２１は雰囲気加熱されることになる。雰囲気ガス
りは第１の開閉弁２９で調Ｉ′Ｉされる。熱処理炉２３
内での被加熱材２１の搬送は移動用ローラ２７によって
行われる。上記輻射管３ｏの排ガスは排ガスヘッダ３１
に集合され、排ガス供給系３２の高温送風機３３で昇圧
され、予熱炉２２内の排ガス噴出ノズル３６から噴出さ
れる。排ガス噴出ノズル３６から噴出される排ガス口は
第２及び第３の開閉弁３４．３５によって調節され、噴
出された排ガスは被加熱材２１を予熱する。そして、予
熱炉２２内の排ガスは排ガス煙突３７から排出される。

予熱炉２２内での被加熱材２１の搬送は熱処理炉２３と
同様に移動用ローラ２７によって行われる。これら熱処
理炉２３及び予熱炉２２は鋼板及び耐火材によって区画
された搬送８１１２４によって接続され、この搬送部２
４内には被加熱材２１に熱処理炉２３側から予熱炉２２
側に向けて排ガスを吹き出すガスシールノズル３８が設
けられている。このガスシールノズル３８の吹き出し口
はスリット状の開口を有し、被加熱材２１の上下表面に
対して吹き出し角度α＝５°〜４５°を有している。吹
き出し角度αが５″′よりも小さいと、ガスシールノズ
ル３８の先端部は被加熱材２１と例えば１０ａｍ以下と
なるように接近し、被加熱材２１と接触してノズルが破
損したり、被加熱材２１の表面にキズを付けたりする。

また、吹き出し角度αが４５°よりも大きいと、吹き出
し口から吹き出された排ガスは被加熱材２１の表面で大
ぎく反射するためシール効果が低下すると共に、ガスの
一部は熱処理炉２３内に吹き込まれて炉内を汚染する。

吹き出し角度αを５°〜４５°に設定すると、吹き出し
口から吹き出された排ガスは被加熱材２１の表面に沿っ
て予熱炉２２に流れる。上述したように、ガスシールノ
ズル３８よりも予熱炉２２側に位置された１〜５木程度
のローラは１コ一ラ表面に流れ方向に沿って溝加工が施
され溝付ロー５４４として形成さ”れているので、ガス
シールノズル３８から吹き出された排ガスの流れを妨げ
ることなくシール効果を悲化させない。上記ガスシール
ノズル３８はノズルヘッダ３１、第４及び第５の開閉弁
４１．４２及び排ガス導入系４０と共にガスシール装置
４３を構成している。この排ガス導入系４０が排ガス供
給系３２に接続されているので、輻射管３ｏの排ガスを
高温送風機３３で高温・高圧の排ガスにして排ガス導入
系４０を介してガスシールノズル３８から吹き出すこと
になる。このガスシールノズル３８から吹き出す排ガス
口は上記第４及び第５の開閉弁４１．４２で調節される
。この高温・高圧の排ガスにより被加熱材２１はガスシ
ールされるだけでなく予熱されることになる。ガスシー
ルノズル３８は被加熱材２１の幅方向にスリット状に全
幅開口となっているため被加熱材２１の幅が変化しても
シール効果は変化せず予熱炉２２と熱処理炉２３との炉
内雰囲気を完全に区分するものである。

尚、下部のガスシールノズル３８の熱処理炉２３側には
ローラが位置されているため、本実施例にあっては上部
のガスシールノズル３８の熱処理炉２３側にはシールカ
ーテン４５を設けている。

これによりガスシールノズル３８より熱処理炉２３側の
上下の断面積の差が小さくなるため、流れ抵抗がより均
一化してシール効果が向上するものである。

更に、被加熱材２１がガスシール部に無い時にはガスシ
ール装置４３を停止して、搬送部２４に設けられた開閉
ゲート４６を閉成することができる。

また更に、この搬送部２４は鋼板及び耐火材によって区
画されているため、予熱された被加熱材２１の冷却が防
止されるものである。この搬送部２４での被加熱材２１
の搬送は予熱炉２２及び熱処理炉２３と同様に移動用ロ
ーラテーブル２７によってなされるものである。

［弁用の効果］以上型するに本発明によれば次の如き優れた効果を発揮
する。

（１）　　熱処理炉と予熱炉との間にこれらを接続する
搬送部が設けられ、この搬送部内にこれを通過する被加
熱材に熱処理炉側がら予熱炉側に向【ブて熱処理炉を輻
射管から排ガスを導引して噴出するガスシール装置を備
えたので、予熱炉と熱処理炉との連続操業ができるため
、予熱炉の炉長が被加熱材の長さに制約されることがな
く、自由にか長を設計することができる。

（ｂ　ガスシール装置のシールガスに排ガスを使用する
ため、被加熱材をシール部でも加熱することができる。

（３）　　ガスシール装置から被加熱材に排ガスを熱処
理炉側から予熱炉側に向けて噴出するため、排ガスは被
加熱材の表面に予熱炉側へと流れ、完全シールができる
と共に予熱効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱処理装置の一実施例を示す概略図、
第２図は第１図の要部拡大図、第３図は従来の熱処理装
置を示す概略図である。図中、２０は熱処理装置、２１は被加熱材、２２は予熱
炉、２３は熱処理炉、２４は搬送部、３０は輻射管、４
３はガスシール装置である。特　許　出　願　人　　石川島播磨重工業株式会社代理
人弁理士　紹　　谷　　信　　雄第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１、炉内に雰囲気ガスを供給すると共に、輻射管で被加
熱材を加熱して雰囲気加熱を行う熱処理炉と、該熱処理
炉の輻射管からの排ガスで熱処理炉に移送される前の被
加熱材を予熱する予熱炉との間にこれらを接続する搬送
部を設け、該搬送部内にこれを通過する被加熱材に熱処
理炉側から予熱炉側に向けて上記輻射管から排ガスを導
引してスリット状に噴出するガスシール装置を備えたこ
とを特徴とする熱処理装置。