JPH05295449A - マッフルを備える竪型熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マッフルを備える竪型熱処理炉の伸縮継手部
における熱変形を防止し、長期間にわたる運転の続行を
可能にすること。 【構成】 鉛直方向の金属帯を走行路に沿ってマッフル
内で通板しつつ加熱する加熱帯部と、徐冷帯部と、冷却
帯部とを下から上に順次配置し、徐冷帯部と冷却帯部と
の間に、上下に伸縮可能なベローズなどの伸縮継手部を
設ける。これによって伸縮継手部の変形を抑制し、その
伸縮継手部の破損を防止して雰囲気ガスの漏洩を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マッフルを備える竪型
熱処理炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】このようなマッフルを備える竪型熱処理
炉は、たとえばステンレス鋼帯を光輝焼鈍するために用
いられている。このような竪型熱処理炉は、たとえば鉛
直方向の金属帯走行路に沿って加熱帯部と徐冷帯部と冷
却帯部とが下から上に順次配置されて構成され、加熱帯
部は、マッフルが炉殻を貫通して吊り下げられ、炉殻に
備えられたバーナによってマッフルを加熱し、これによ
ってマッフル内を通板するステンレス鋼帯の熱処理を行
っている。このようなステンレス鋼帯の光輝焼鈍炉にお
いて、マッフル、徐冷帯部および冷却帯部内など全て内
部は雰囲気ガスである水素と窒素の混合ガスで満たされ
ており、加熱されるステンレス鋼帯の酸化を防ぎ、この
雰囲気ガスの圧力は、正圧として、外気が炉内に侵入す
ることを防ぐ。

【０００３】先行技術では徐冷帯部と冷却帯部とは一体
的に構成されて吊り下げられ、マッフルの上部と徐冷帯
部の下部との間には、熱伸縮を許容するために、伸縮継
手部が介在される。この伸縮継手部は、蛇腹状のベロー
ズから成る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、加熱帯部のマッフルに伸縮継手部が連結されるの
で、その伸縮継手部は、たとえば８００〜９００℃の高
温度となり、熱変形を生じ、寿命が短くなる。この熱変
形によって、ベローズにヒートスポットと呼ばれる小孔
が発生し、したがって雰囲気ガスが外部に漏洩して雰囲
気ガスの圧力が低下してしまい、またその雰囲気ガスが
漏れることによって、その雰囲気ガスの一成分である水
素などによって炎が生じ、このようにして雰囲気ガスの
漏洩によって運転が不可能になる。このように先行技術
では長期にわたる連続運転が不可能である。

【０００５】ステンレス鋼帯の焼鈍を円滑に行うには、
急激な温度変化を、徐冷帯部と冷却帯部とにわたって、
なくす必要がある。先行技術では、光輝焼鈍などの熱処
理において、優れたステンレス鋼帯を得ることが、さら
に望まれている。

【０００６】本発明の目的は、耐久性を向上して寿命を
長くし、また優れた熱処理を行うことができるようにし
たマッフルを備える竪型熱処理炉を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、鉛直方向の金
属帯走行路に沿ってマッフル内に金属帯を通板しつつ加
熱する加熱帯部と、徐冷帯部と、冷却帯部とが下から上
に順次配置されるマッフルを備える竪型熱処理炉におい
て、徐冷帯部と冷却帯部との間に、上下に伸縮可能な伸
縮継手部を設けることを特徴とするマッフルを備える竪
型熱処理炉である。

【０００８】また本発明は、マッフルの上部と徐冷帯部
の下部との間に、着脱可能なスリーブを介在することを
特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明に従えば、徐冷帯部と冷却帯部との間
に、上下に伸縮可能な伸縮継手部を設け、これによっ
て、伸縮継手部の温度を、前述の先行技術のようにマッ
フルと徐冷帯部との間に介在された構成に比べて、低い
温度とすることができ、そのため伸縮継手部の熱による
変形を防止することができ、寿命を長くすることができ
る。

【００１０】また徐冷帯部と冷却帯部との間に、伸縮継
手部が介在され、したがって金属帯走行路に沿う急激的
な温度変化がなくなる。これによって光輝焼鈍などの熱
処理を高品質で行うことができるようになる。

【００１１】また本発明に従えば、マッフルの上部と徐
冷帯部の下部との間には、着脱可能なスリーブを介在
し、これによってマッフルの交換時には、このスリーブ
を除去し、これによってマッフルの交換作業を容易に行
うことができるようになる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一部の拡大断面図であり、図
２はその竪型熱処理炉の全体の簡略化した側面説明図で
ある。光輝焼鈍されるべきステンレス鋼帯１は、入側デ
フレクタロール２から鉛直方向に金属帯走行路に沿って
上昇し、一対のデフレクタロール３，４を経て、さらに
出側のデフレクタロール５によって案内される。デフレ
クタロール２，３間で、ステンレス鋼帯１を加熱する加
熱帯６と、ステンレス鋼帯１を徐冷却する徐冷帯部７
と、ステンレス鋼帯１を冷却する冷却帯部８とが下から
上に順次配置される。本発明では、徐冷帯部７と冷却帯
部８との間に、上下に伸縮可能な伸縮継手部９が設けら
れる。

【００１３】加熱帯部６は、炉殻１０と、この炉殻１０
内を貫通して吊り下げられるマッフル１１と、炉殻１０
に取付けられ炉殻１０とマッフル１１との間の燃焼室１
２に臨んで設けられるガスバーナなどのバーナ１３とを
含む。マッフル１１、徐冷帯部７、伸縮継手部９、冷却
帯部８およびデフレクタロール４，５間のシュート１４
内には、雰囲気ガスが供給され、この雰囲気ガスは水素
および窒素を含む混合ガスであり、正圧に維持され、外
部からの空気の侵入が防がれる。

【００１４】図１とその要部（概要）を示す斜視図であ
る図３において、徐冷帯部７の上部のフランジ１５と冷
却帯部８の下部のフランジ１６とには、伸縮継手部９の
下部および上部の各フランジ１７，１８の周縁部が、参
照符１９，２０で示されるように、気密に溶接されて連
結される。この伸縮継手部９の一部の断面は拡大されて
図４に示されており、その一部の分解斜視図は図５に示
されるとおりである。徐冷帯部７の上部の通板開孔２１
の上方で、望遠鏡状で上下にスライドして伸縮可能な筒
体２２が設けられる。この筒体２２は、第１内筒２３
と、その外方に配置される第２内筒２４とから成る。各
内筒２３，２４はフランジ１７，１８にそれぞれ固定さ
れる。内筒２３は、開孔２１の周方向に沿って隙間２５
をあけて分断され、これによって熱変形が許容される。
この内筒２３の下部には、取付片２６が固定され、リブ
２７とともに、フランジ１７に固定される。フランジ１
７には枠体２８の一部を成す取付片２８ａが立設されて
おり、取付片２８はリブ２９によって補強され熱変形に
対応される。この取付片２８にもまた、開孔２１の周方
向に沿って隙間３０が形成され、熱変形が許容される。
枠体２８の他の一部を成す取付片２８ｂには、上下に伸
縮可能な金属製ベローズ３１の下部の一端部３２が固定
される。もう１つの内筒２４に関する構成もまた、同様
な構成となっており、ベローズ３１の上部の他端部３３
は、フランジ１８に固定された枠体３４の一部を成す取
付片３４ｂに固定される。内筒２４には取付片３５が固
定され、リブ３６によって補強されて枠体３４の一部を
成す取付片３４ｂに固定されるとともに、フランジ１８
に固定される。内筒２４には、リブ２７が入り込んで内
筒２３，２４が上下にスライドし変位可能となるための
切欠き３７が形成されている。

【００１５】筒体２２とベローズ３１との隙間には、断
熱材３８が充填されて介在される。この断熱材３８は、
たとえばガラス繊維などから成り、伸縮可能である。

【００１６】ベローズ３１の外方には、フランジ１７に
固定される第１外筒３９と、その第１外筒３９よりも外
方でフランジ１８に固定される第２外筒４０とから成る
筒体４１が設けられ、ベローズ３１が保護されると同時
に外気による熱放散を防止している。

【００１７】ステンレス鋼帯１の光輝焼鈍時において、
図１に示すマッフル１１の上部４２、徐冷帯部７の徐冷
空間４３および冷却帯部８の下部４４における各温度の
一例は、表１のとおりである。

【００１８】

【表１】

【００１９】したがって伸縮継手部９は、徐冷帯部７と
冷却帯部８との間に設けられることによって、その温度
が比較的低く、熱変形を防止することができ、蛇腹状の
ベローズ３１の破損が防止され、したがって雰囲気ガス
の漏洩が防がれ、長期間にわたる連続運転が可能とな
り、さらにまた徐冷帯部７と冷却帯部８との間に伸縮継
手部９が介在されることによって、ステンレス鋼帯１の
急激な温度変化が防がれ、優れた品質のステンレス鋼帯
が安定して得られることになる。

【００２０】再び図１を参照して、マッフル１１の上部
と徐冷帯部７の下部との間には、着脱可能なスリーブ４
５が介在される。マッフル１１は、マッフル本体４６
と、マッフル本体４６の上部に固定される内向きのバッ
フル４７とを含み、マッフル本体４６の上端部とバッフ
ル４７の上端部とにわたってフランジ４８が固定されて
いる。徐冷帯部７は、その下部にフランジ４９を有す
る。スリーブ４５は、短筒部５０と、その内部に固定さ
れている耐火物５１とを有し、さらに短筒部５０の外周
面に固定された連結片５２とを有する。短筒部５０は、
参照符５３，５４で示されるように溶接によって、フラ
ンジ４８，４９に取外し可能に気密に溶接される。マッ
フル１１の交換時には、徐冷帯部７を保持した状態で、
溶接部分５３，５４を外し、連結片５２に連結手段５５
を連結して矢符５６の方向にスリーブ４５を移動して取
出す。こうしてフランジ４８，４９間に空間が存在し、
これによってマッフル１１の取換作業を容易に行うこと
ができる。

【００２１】ステンレス鋼帯１だけでなく、その他の金
属帯の熱処理のために、広範囲に本発明を実施すること
ができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、徐冷帯部
と冷却帯部との間に、伸縮継手部を設ける構成とし、こ
れによって伸縮継手部の温度を低下して、熱による変形
を防止することができる。この伸縮継手部の熱変形を防
ぐことができることによって、破損が防止され、長寿命
となる。さらにまたこの伸縮継手部の破損が防止できる
ことによって、雰囲気ガスの外部への漏洩が防がれ、し
たがって雰囲気ガスの圧力の低下が防がれ、またその雰
囲気ガスに含まれている水素などの成分が漏洩すること
によって炎が生じると言う問題がなくなる。こうして長
期間にわたって金属帯の光輝焼鈍などの熱処理を続行す
ることができ、運転停止を防止することができる。

【００２３】また本発明によれば、伸縮継手が徐冷帯部
と冷却帯部との間に介在されることによって、その間で
の急激な温度変化がなくなり、こうして光輝焼鈍などの
熱処理を、上首尾に行うことができ、優れた熱処理が行
われたステンレス鋼帯などの金属帯を得ることができ
る。

【００２４】さらに本発明によれば、マッフルの交換な
どの際には、マッフルの上部と徐冷帯部の下部との間に
介在されたスリーブを取外すことによって、そのマッフ
ルの交換を容易にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の一部の拡大断面図である。

【図２】本発明の一実施例のマッフルを備える竪型熱処
理炉の全体の簡略化した断面図である。

【図３】図１の要部概要を示す斜視図である。

【図４】伸縮継手部９の拡大断面図である。

【図５】その伸縮継手部９の一部の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ ステンレス鋼帯 ６ 加熱帯部 ７ 徐冷帯部 ８ 冷却帯部 ９ 伸縮継手部 １０ 炉殻 １１ マッフル １５〜１８，４８，４９ フランジ ２２，４１ 筒体 ３１ ベローズ ３８ 断熱材 ４５ スリーブ ４６ マッフル本体 ４７ バッフル ５０ 短筒部 ５１ 耐火物 ５２ 連結片

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛直方向の金属帯走行路に沿ってマッフ
   ル内に金属帯を通板しつつ加熱する加熱帯部と、徐冷帯
   部と、冷却帯部とが下から上に順次配置されるマッフル
   を備える竪型熱処理炉において、 徐冷帯部と冷却帯部との間に、上下に伸縮可能な伸縮継
   手部を設けることを特徴とするマッフルを備える竪型熱
   処理炉。
2. 【請求項２】 マッフルの上部と徐冷帯部の下部との間
   に、着脱可能なスリーブを介在することを特徴とする請
   求項１記載のマッフルを備える竪型熱処理炉。