JPH05180570A - 竪形マッフル炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マッフルに永久伸びが発生した場合におい
て、マッフルをその永久伸び対応寸法だけ切断して除去
する作業を容易に行うことのできる竪形マッフル炉の構
造を提供する。 【構成】 炉体の下部には低融点金属が入ったシール槽
を着脱自在に連結してある。マッフルの下端はその低融
点金属中に浸漬させてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属ストリップ等の被処
理物を還元性ガス或いは無酸化性ガス等の雰囲気ガス中
で連続的に熱処理する竪形マッフル炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の竪形マッフル炉は、竪形に配置
された筒状の炉体と、炉体内を鉛直状に通過させる被処
理物を囲むように配置された吊下げ式の筒状のマッフル
と、上記マッフルの下部内面の内側に配置された被処理
物通過用孔を有する遮熱部材とを備える（例えば特公平
２−２０７３号公報参照）。そして炉体及びマッフルの
下部開口部においては、図３に示す如くマッフル15ｆの
下端に入口シール装置30ｆ（図では一部のみを示す）を
付設すると共に上記遮熱部材31ｆはマッフル15ｆの下部
内周面に固着している。さらに炉体1fの下端部とマッフ
ル15ｆの下端部との間に蛇腹をもって構成された伸縮自
在のシール部材53を介設している。これによって、炉体
1fの内部12ｆとマッフル15ｆの内部16ｆ相互間及び両者
の内部12f,16fと外部52fとを遮断し、しかも炉の稼動時
の熱によってマッフル15ｆが伸長しても上記遮断状態を
維持できるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来の竪形マッフ
ル炉では、マッフルを長期間利用することによってそれ
に大きな「永久伸び」が発生すると、マッフルにおいて
は以下に示すような極めて面倒な上記「永久伸び」対応
寸法の切断除去作業が必要となる問題点があった。即ち
その作業は、先ず入口シール装置30ｆを外し、マッフル
15ｆを炉体1fにおける側方の開閉自在の開口部から外に
出し、そこでマッフルの下部の途中部分を上記寸法だけ
輪切りにして除去し、然る後残った上部部分の下端と下
部部分の上端とを全周にわたり溶接して両者を一体化
し、それを再び炉体1f内に戻し、その後シール装置30ｆ
を接続せねばならぬというように極めて手間がかかる問
題点があった。

【０００４】本願発明は上記従来技術の問題点（技術的
課題）を解決する為になされたもので、マッフルの「永
久伸び」対応寸法の切断除去作業を極めて容易化できる
ようにした竪形マッフル炉を提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明における竪形マッフル炉は、竪形に配置さ
れた筒状の炉体と、炉体内を鉛直状に通過させる被処理
物を囲むように配置された吊下げ式の筒状のマッフル
と、上記マッフルの下部内面の内側に配置された被処理
物通過用孔を有する遮熱部材とを備え、上記炉体及びマ
ッフルの下部開口部においては両者の内部相互間及び両
者の内部と外部とを遮断するように構成している竪形マ
ッフル炉において、上記遮断の構成は、上記マッフルの
下部外周を囲むように外筒を配置すると共に外筒上部は
上記炉体の下部に着脱自在に連結し、外筒下部と上記遮
熱部材の下部とは連続させて上記遮熱部材の外周と外筒
内周との間にシール槽を形成し、シール槽内には低融点
金属を存置させると共に、低融点金属の深さはマッフル
伸縮時においてマッフル下端が常時上記低融点金属中に
浸漬するに充分な深さに設定したものである。

【０００６】

【作用】マッフルの下端はシール槽内の低融点金属中に
浸漬し、マッフル内と外部、炉体内と外部及び炉体内と
マッフル内との間のシールを行なう。

【０００７】

【実施例】以下本願の実施例を示す図面図１及び図２に
ついて説明する。１は竪形に配置された筒状の炉体で、
本体２と、その側面の開口部３を開閉自在に閉ざす蓋体
４から成る。本体２は周知の構成で、５は金属材料で形
成された炉殻、６は断熱材で例えばセラミックファイバ
ーが用いられる。７はキャスタブル耐火材である。８は
本体２に取付けた加熱手段として例示するバーナであ
る。加熱手段としては電熱ヒータが用いられる場合もあ
る。蓋体４も同様の構造で、９は炉殻、10は断熱材、11
はキャスタブル耐火材である。12は上記炉体１の内部の
加熱ガス室を示す。次に15は炉体１内に備えられた吊下
げ式の筒状のマッフルで、例えばインコネルのような耐
熱金属で形成される。16はマッフル内部の雰囲気ガス室
を示す。

【０００８】次に上記炉体１とマッフル15の下部開口部
におけるシール機構18について説明する。19はマッフル
15の下部15ｂの外周を囲むように配置した外筒で、上部
に一体に備えるフランジ21を炉体１における炉殻５の下
部にボルト締めによって着脱自在に連結してある。この
外筒19の高さは、炉の稼動時の昇温及び降温によるマッ
フル15の伸縮寸法に、経時使用によるマッフル15の永久
伸び寸法（マッフル15を永久伸び寸法に対応する寸法だ
け切断除去する作業が必要となる期間、例えば半年、１
年或いは２年間での永久伸び寸法）を加えた寸法よりも
高く定められる。またこの外筒19はその内周面を断熱材
20例えばセラミックファイバーで覆ってある為、比較的
耐熱性の低い材料で形成することが可能となり、例えば
ステンレス材料で形成される。22はマッフル下部15ｂの
内側に外筒19と同軸状に備えた内筒で、例えばインコネ
ルのような耐熱性の高い金属材料で形成してある。23は
外筒19の下部と内筒22の下部とを繋ぐ底板で、内筒22と
同様の材料で形成してある。24は上記外筒19の内周面と
内筒22の外周面との間に形成されたシール槽を示し、そ
こには低融点金属25例えば鉛ビスマス合金が存置させて
ある。上記合金の融点は70℃、比重は9.2 という大きな
値を有して、炉内圧による液面差ができにくいようにな
っており、またその合金の特性として濡れ性が悪いとい
う特性を有している。上記低融点金属の深さは上記伸縮
寸法に経時使用による永久伸び寸法を加えたものより大
きくなる深さにして、マッフル15に伸縮或いは永久伸び
が生じてもその下端15ａが常に低融点金属25中に浸漬状
態となるようにしてある。25ａは低融点金属の液面、2
6, 27はその液面上に浮かせた断熱材で、低融点金属25
が炉内の高熱に晒されて蒸発することを防止する為に用
いられたものである。28は上記外筒19に付設した電熱線
で、低融点金属25を加熱してそれを溶融状態にする為の
ものである。29は外筒19の外側を覆った保温材である。

【０００９】次に30は外筒19の下部に連結した周知の入
口シール装置を示す。31は内筒22の内側にそれと一体に
設けた遮熱部材で、ガス室16の高熱が入口シール装置30
に及んでそれを損傷させることを防止する為に設けられ
たものであり、例えばセラミックファイバーなどの断熱
性を有する材料で形成される。32は遮熱部材31の中央部
に形成した被処理物通過用孔を示す。

【００１０】次に上記低融点金属25の液面管理並びにマ
ッフル15の下端位置の管理の為の構造について説明す
る。34は連通槽で、連通管35を介してシール槽24に連通
させてある。この連通槽34及び連通管35の外周側にも上
記外筒19と同様に電熱線28及び保温材29が備えられて、
低融点金属の溶融状態を保持し得るようになっている。
36はマッフル下端位置表示装置、37は液面位置表示装置
を夫々示す。先ず前者について説明する。38は浮きで、
低融点金属25の昇温温度に耐える耐熱性と低融点金属25
よりも小さい比重を有するもの例えば鉄塊が用いられ
る。該浮き38は浮力によりマッフル15の下端15ａに当接
している。39は一端を浮き38に連結したワイヤで、浮き
38の上下の動きを次の表示器に伝達する為のものであ
り、例えばステンレスワイヤが用いられる。40はワイヤ
39の案内パイプ、41は案内プーリーを夫々示す。42は表
示器で、目盛が表記された表示板43と上記ワイヤ39の他
端に付された重錘44とにより構成してある。次に液面表
示装置37も同様の構造で、45は連通槽34内の液面上に浮
かせた浮き、46はワイヤ、47は案内プーリー、48は表示
器で、表示板49と重錘50とから成る。

【００１１】上記構成のものにあっては、バーナ８が燃
焼されることによって加熱ガス室12が高温化され、その
高温の加熱ガスによりマッフル15が加熱され、更に雰囲
気ガス室16の雰囲気ガスが加熱される。この状態におい
て帯状の被処理物51は入口シール装置30を通って被処理
物通過用孔32から加熱ガス室16に入り、そこを鉛直状に
上方へ周知の如く移動する過程で加熱がなされる。該稼
動中における雰囲気ガス室16の雰囲気ガスは窒素と水素
との混合ガス、その温度は例えば１１００゜、圧力は１
５０ｍｍＡｑである。

【００１２】上記のような炉の稼動中においては、マッ
フル15の下端15ａはマッフル15の長さの変化にかかわら
ず常にシール槽24内の溶融状態にある低融点金属25中に
浸漬している。従って炉１の外部52の冷たい外気が加熱
ガス室12に入ったり或いは雰囲気ガス室16に入って、そ
この温度を下げたり或いはマッフル15を部分的に冷やし
てそれに歪を発生させたりすることが防止される。又加
熱ガス室12と雰囲気ガス室16との間においても、一方の
室のガスが他方の室に流れ込んでそこのガスの状態を乱
すことが防止される。

【００１３】尚上記炉の稼動の開始時においては、マッ
フル15の伸長が開始する時点の前から低融点金属25を溶
融状態にし、稼動終了時にはマッフル15の収縮が完了し
てから低融点金属25を固化させる。

【００１４】次にマッフル15の永久伸びの寸法（例えば
長さ１ｍ当たり１年で１０ｍｍ程度である為、マッフル
15の長さが例えば２５ｍあると、この寸法は例えば１年
で２５０ｍｍ程度となる）が大きくなった場合における
その切断除去作業について説明する。低融点金属25が溶
融している状態においてフランジ21のボルトを緩めるこ
とにより炉体１と外筒19との連結を外す。この状態でシ
ール機構18をマッフル15から下方へ遠ざける。又炉体１
においては蓋体４を開く。そしてマッフル15を炉体外に
取り出しそこでその下端部を永久伸び対応寸法だけ切断
除去する。尚この切断除去作業はマッフル15を炉体１内
に存置させたまま行ってもよい。次に切断の済んだマッ
フル15を再び炉の本体２内に戻し、蓋体４を閉じ、シー
ル機構18を上昇させてマッフル15の下端15ａを低融点金
属25中に浸漬させると共に、フランジ21を炉体１に連結
する。これにより切断除去作業が完了する。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、炉体
１における加熱ガス室12内の加熱ガスによってマッフル
15内の雰囲気ガスを加熱して被処理物51の熱処理を行な
うことができるは勿論のこと、

【００１６】稼動中においては、マッフル15内の熱によ
ってシール槽24内の低融点金属の溶融状態を維持しなが
ら、かつマッフル15の下部15ｂをシール槽24内の低融点
金属25内に浸漬させて、マッフル内16と外部52、炉体内
12と外部52及び炉体内12とマッフル内16との間の三つの
シールを正確に行なうことのできる効果がある。

【００１７】その上稼動中の初期と終期との間において
マッフル15が熱影響によって伸長しても、その下端15ａ
は常に溶融した低融点金属25内にあって上記三つの箇所
におけるシール効果を維持できる効果もある。

【００１８】さらに本願発明においては、上記三つの箇
所のシールを行う構成であっても、マッフル15を長期間
利用することによってそれに「永久伸び」が発生した場
合は、上記シール槽24における外筒19と炉体１との連結
を外せばマッフルの下部15ｂに対してシール槽24を遠ざ
けることを可能にする特長がある。このことは前記従来
のシール手段に比較して、マッフルの下部15ｂにおける
「永久伸び」対応寸法の切断除去作業を極めて簡易化で
きる有用性がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】竪形マッフル炉の下部部分の構造を示す縦断面
図。

【図２】竪形マッフル炉の水平断面図。

【図３】従来の竪形マッフル炉を示す図１と同様の図。

【符号の説明】

１ 炉体 15 マッフル 19 外筒 24 シール槽 25 低融点金属 31 遮熱部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 竪形に配置された筒状の炉体と、炉体内
   を鉛直状に通過させる被処理物を囲むように配置された
   吊下げ式の筒状のマッフルと、上記マッフルの下部内面
   の内側に配置された被処理物通過用孔を有する遮熱部材
   とを備え、上記炉体及びマッフルの下部開口部において
   は両者の内部相互間及び両者の内部と外部とを遮断する
   ように構成している竪形マッフル炉において、上記遮断
   の構成は、上記マッフルの下部外周を囲むように外筒を
   配置すると共に外筒上部は上記炉体の下部に着脱自在に
   連結し、外筒下部と上記遮熱部材の下部とは連続させて
   上記遮熱部材の外周と外筒内周との間にシール槽を形成
   し、シール槽内には低融点金属を存置させると共に、低
   融点金属の深さはマッフル伸縮時においてマッフル下端
   が常時上記低融点金属中に浸漬するに充分な深さに設定
   してあることを特徴とする竪形マッフル炉。