JPH04276028A - 金属線材または帯材の連続熱処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特殊鋼等の金属線材や
帯材をその長手方向に連続的に走行させつつ、焼鈍、焼
入れ、焼もどし、溶体化処理等の熱処理を行なう金属線
材または帯材の連続熱処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明は金属線材または帯材の連続熱処
理に関するものであるが、線材も帯材も事情が同じであ
るため、以下は不都合がない限り金属線材に代表して解
説する。鋼の熱処理に代表される従来の金属線材の連続
熱処理装置は、所定の温度に設定保持された加熱炉内に
適当本数のマッフル管を設置して、複数本の線材を同時
に走行させて熱処理するものであった。このため、処理
温度の異なる線材の熱処理を同一装置で同時に行なうこ
とはできなかった。一般に特殊鋼の線材工場では、受注
生産による多品種小量生産の形態が宿命的特徴であり、
加工工程中の線材の寸法や鋼種は多岐にわたり、かつそ
れらの処理量は一般に常に大きく変動している。また、
材料の種類や形状によっては先行実験により、本体の熱
処理条件を決定しなければならない場合も多い。したが
って、従来技術の金属線材または帯材の連続熱処理装置
の場合、比較的多量に流れている品種に見合う通線本数
の熱処理装置を複数個設置するような方式は、コイル数
が少ないロットや先行テストを必要とするロット等では
、通線率が低下して個々の設備の稼働率およびエネルギ
ー効率等を低下することとなり好ましくない問題があっ
た。また、特殊鋼の熱処理は焼なまし、焼入れ、焼もど
しが必須の場合が多く、それぞれ加熱温度や保持時間が
異なるので熱処理条件に合致した炉が必要である。この
ため、仕様の異なる複数基の熱処理装置を設置すること
が必要であった。線材の連続熱処理装置においても、省
力化は進行しており、作業者は多数の熱処理装置を担当
することが普遍化している。このため、従来並列的に多
数基設置された装置間を往来する総歩行距離が１日で十
数Ｋｍに達する場合も稀れではなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特殊鋼等の
金属線材や帯材の加工工程等において、熱処理の種類や
鋼種が異なった材料でも、同一の設備で同時に並行的に
熱処理することが可能で、したがって、通線率、設備稼
働率、エネルギー効率等、生産効率を向上させ得る金属
線材または帯材の連続熱処理装置を提供することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属線材また
は帯材をその長手方向に所定温度に温度保持された加熱
室内を走行させて熱処理する金属線材または帯材の連続
熱処理装置において、前記加熱室は共通の炉殼内に断熱
壁を介して並列状に複数設けられたものであることを特
徴とする金属線材または帯材の連続熱処理装置である。 また、共通の炉殼内に断熱壁を介して並列状に加熱室を
設けた複数の加熱炉本体をタンデムに複数段配設すると
ともに、前記それぞれの加熱炉本体は、前記炉殼外に被
処理線材のバイパスを設けた型式とすることもできる。 本発明は、同一の炉殼内を線材または帯材の進行方向に
対して並行に、断熱壁を設けることにより複数の加熱室
に仕切り、かつ各々の加熱室毎に独立した電熱ヒータ等
の加熱手段とその温度制御装置を設けたもので、相隣る
加熱室間隔を極限にまで短縮したものである。本発明の
装置は、連続熱処理装置の設置基数を大幅に統合減少し
得るものであるから、設置コストおよび工場内占有面積
を大幅に縮少するとともに、前記歩行距離も同様に低下
可能とするものである。つまり、本発明は従来の金属線
材または帯材の連続熱処理装置において、１ロット１炉
占有という固定観念を覆すことによりなされたものであ
る。

【０００５】

【作用】本発明は、最近特に顕著になってきた多品種少
量生産傾向や先行試験が必要な品種の増加等による通線
率低下、これに伴う設備稼働率、エネルギー効率の低下
への対策としてなされたものである。本発明は、前述の
ように複数の加熱室を共通の炉殼内に収容するものであ
るが、これにより、並列的に形成された相隣る加熱室間
間隔を従来のそれぞれが独立した加熱室を有する型式の
炉に比し格段に縮少している。したがって、本発明の装
置によれば、前後装置からの線材を大きく迂回すること
なく任意の加熱室へ誘導して、ほぼ真直に炉内を通過さ
せることができる。これらの作用を本発明の一実施例の
装置である図１および図２に基づいてさらに詳しく作用
を説明する。図１は本発明の１実施例の熱処理装置の正
面図、図２はその立面図である。図１において加熱炉本
体Ｘ、Ｙはいずれも断熱隔壁１２ｃと１４ｃによりそれ
ぞれ加熱室１２ａ，１２ｂと１４ａ，１４ｂに分けられ
ている。したがって、巻出し装置８から巻き出された１
種の被処理材は加熱室１２ａと１４ａを通り、他の１種
の被処理材は１２ｂと１４ｂを通り、それぞれが真直性
を保ったまま、また迂回のためのガイドローラ等を介さ
ないで最終工程まで送られる。この作用効果は、特に真
直性が生命である線材の連続焼入・焼もどし処理に有効
である。また、焼鈍または溶体化処理後の鋼は一般に軟
らかく、また本発明の装置は被処理材を大きく迂回させ
る必要がないので、ガイドローラ等を介する等により擦
り傷等の表面損傷のトラブルは生じない。本発明の最も
大きな特徴の１つは１２ａと１２ｂ、および１４ａと１
４ｃが独立した加熱室であるため、異なる加熱温度に設
定できることである。したがって、１２ａと１４ａを通
す材料と１２ｂと１４ｂを通す材料を異なる加熱条件と
したり、熱処理する材料自体を可変とすることができる
のである。例えば、本発明の実施例では工具工の焼入、
焼もどしとステンレス鋼の焼入、焼もどしを並列して同
時に行なった例を後述する。

【０００６】また、前述のように本発明において、前記
構造の加熱炉本体Ｘと加熱炉本体Ｙを線材進行方向に対
して一定の距離をおいてタンデム状に配置するものも含
むが、この狙いの一つは、一つの炉殼内を複数に区画す
るにおいて、区画数が比較的大きい場合、炉殼の幅寸法
が大きくなり、迂回距離が過度に大きくなるのを防止す
ることにもある。もちろん、前述のように工具鋼等の焼
入れおよび焼もどしの二段の熱処理を両者間で直線状を
保ちつつ行なうことも可能であり、多目的性が増加する
。このためには、加熱炉本体Ｘは工具鋼等の焼入れまた
はステンレス鋼等の溶体化処理の目的に適合するごとく
、比較的類似の処理条件に合った高温度設定も可能な仕
様および炉長にし、また、加熱炉本体Ｙは焼鈍または焼
もどしの目的に適合した中低温度設定仕様および炉長に
するとよい。図２は前述のように図１の立面図である。 加熱炉本体Ｘおよび加熱炉本体Ｙの入口、出口および上
部または下部等には線材を迂回させるためのローラ式誘
導ガイド装置、誘導パイプ等が設けてあり、線材はその
熱処理目的に応じて、加熱炉Ｘと加熱炉Ｙの両方を通す
ことと、何れか片方のみを通すことが任意に選択できる
ようにする。なお、巻取装置は複数群に区分されており
、それぞれ群は独立の巻取速度をとることができるよう
にする。工具鋼、ステンレス鋼等を高硬度に焼入れ焼も
どし熱処理する場合は、一般にその後の巻き取りは不可
能である。したがって、この場合、図に示すように、直
線切断機２０を設け、これにより定尺に切断する。前述
のように、焼入焼もどしの二度処理を行なう被処理材の
場合は、加熱室１２ａおよび１４ａまたは１２ｂおよび
１４ｂならびに直線切断機２０を使用する。オーステナ
イト系ステンレス鋼の溶体化処理等高温の１度処理の場
合は、加熱室１２ａまたは１２ｂを使用し、炉殼Ｙ部は
バイパス１９を通し、巻取機９で巻き取る。この場合、
加熱室１４ａまたは１４ｂが空くので、ここでバイパス
１８を通して中間焼鈍材等を同時処理することができる
。もちろん、全加熱室１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂ
を中間焼鈍に使用することもでき、この場合は、４種の
被処理材を並行処理することができる。

【０００７】

【実施例】次に実施例として、前述の図１および図２に
示した装置で行なった焼入、焼もどし熱処理の作業例を
述べる。なお、両図において１３と１５は冷却装置であ
り、また、各加熱室には通線用として多数本（図面では
３本）のマッフルパイプが設置されている。加熱室１２
ａおよび１４ａにより、ＪＩＳ　ＳＫＨ５１高速度工具
鋼の直径　０．３ｍｍ線材、加熱室１２ｂおよび１４ｂ
により、ＪＩＳ　ＳＵＳ４４０Ｃマルテンサイト系ステ
ンレス鋼の直径　１．３ｍｍ線材をそれぞれ焼入れおよ
び焼もどしの熱処理作業を行なった。それぞれの温度は
、高速度工具鋼：焼入れ　１２２０℃、焼もどし　５６
０℃、ステンレス鋼：焼入れ　１０５０℃、焼もどし　
１８０℃であり、直線切断機により定尺の直線を得た。 各線材は所定の曲り許容値、硬さ範囲内であり、また、
キズ、脱炭は皆無であった。

【０００８】前記実施例の装置は、工具鋼等の焼入れ、
焼もどし、ステンレス鋼等の溶体化処理の他、各種の焼
鈍等に現在順調に稼働中のものであり、設置基数（占有
面積）、設備費用の大幅削減、作業者の行動経路の短縮
に多大な効果をもたらしたものである。上記の加熱炉本
体Ｘ，Ｙとも加熱室１３ａと１３ｂおよび１４ａと１４
ｂは水平方向に並列状とされているが、本発明はこれに
限定されず、上下方向に並列状としてもよい。但し、こ
の場合はキャスタブル耐火物を使用する等により重力を
有効に処理する工夫が必要である。なお、前述のように
本発明は比較的幅狭の帯材にも適用可能である。そして
、その限界は刀状曲り許容値にもよるが、焼鈍の場合幅
／厚比が５０程度までは可能である。

【０００９】

【発明の効果】本発明の線材連続熱処理炉によれば、従
来の熱処理装置では不可能であった、鋼種や熱処理目的
の違いによる２種類以上の異なった温度設定条件が必要
な複数のロット熱処理を同一設備で行なうことが可能で
あり、これにより、通線率や設備稼働率およびエネルギ
ー効率が向上し、類似の設備を多数保有する無駄もなく
なり、設備効率、生産効率の大幅な向上が達成できる。 また、作業者の総歩行距離の短縮、工場内占有面積の節
減、熱処理装置の設置コストの節減をそれぞれ大幅に達
成するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の線材の連続熱処理装置の平
面図である。

【図２】図１の装置の正面図である。

【符号の説明】 ８　　巻出し装置 ９　　巻取り装置 １０，１１　　ガイドロール １２　　加熱炉本体Ｘ １３，１５　　冷却装置 １４　　加熱炉本体Ｙ １２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂ　　加熱室１２ｃ，１
４ｃ　　断熱壁 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ　　ローラ １７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ　　ローラ１８，１９
　　線材 ２０　　直線切断装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属線材または帯材をその長手方向に
   所定温度に温度保持された加熱室内を走行させて熱処理
   する金属線材または帯材の連続熱処理装置において、前
   記加熱室は共通の炉殼内に断熱壁を介して並列状に複数
   設けられたものであることを特徴とする金属線材または
   帯材の連続熱処理装置。
2. 【請求項２】　　共通の炉殼内に断熱壁を介して並列状
   に加熱室を設けた複数の加熱炉本体をタンデムに複数段
   配設するとともに、前記それぞれの加熱炉本体は、前記
   炉殼外に被処理線材または帯材のバイパスを設けたこと
   を特徴とする請求項１の金属線材または帯材の連続熱処
   理装置。
3. 【請求項３】　　線材の通線速度を、同時に複数種に選
   択可能としたことを特徴とする請求項１または請求項２
   の金属線材または帯材の連続熱処理装置。