JPH06241661A - 連続式加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続式加熱炉の提供。 【構成】 炉本体１の両端部の装入口２と抽出口３との
間に、昇温ゾーンＡ、断熱ゾーンＢ及び降温ゾーンＣを
順次に有するワーク通過空間７を設け、ワーク５を該装
入口２から該ワーク通過空間７に搬入させて加熱及び冷
却を与え、該抽出口３から搬出させる連続式加熱炉であ
つて、該断熱ゾーンＢに対応させて形成され、一端部が
該降温ゾーンＣ側の該ワーク通過空間７に連通し、他端
部が該昇温ゾーンＡ側の該ワーク通過空間７に連通する
バイパス流路１３を設けると共に、該降温ゾーンＣ側の
雰囲気ガスを該昇温ゾーンＡ側に強制供給するファン装
置１５を該バイパス流路１３に介在させる。 【効果】 昇温ゾーンと降温ゾーンとの間に配設される
断熱ゾーンにおいて、昇温ゾーンに隣接する箇所の温度
制御が可能になり、間欠式加熱炉と類似する適当な温度
降下が得られるため、所望の品質をワークに与えること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続式加熱炉に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の連続式加熱炉として、例えばトレ
イプッシャ炉が知られている。トレイプッシャ炉は、装
入口からトレイ上に乗せたワークを次々にプッシャにて
押し込み、昇温ゾーン及び降温ゾーンを連続的に通過さ
せ、焼結等の加熱加工を施したワークを抽出口から搬出
させる。しかして、多数のワークに均一な処理が高い熱
効率にて連続的に施される。

【発明が解決しようとする課題】

【０００３】しかしながら、このような従来の連続式加
熱炉にあつては、昇温ゾーンの温度制御は加熱機構によ
つて容易になされるが、昇温ゾーンに接続する箇所の温
度制御が難しく、昇温ゾーンにて加熱を受けた高温のワ
ークが降温ゾーン側に移行した際、速やかな温度降下が
得られず、所望の品質をワークに与えることができない
という技術的課題があつた。

【０００４】これは、昇温ゾーンに近接させて水冷によ
る冷却機構を採用することは、冷却機構が過熱を受ける
ので実質的に不可能であることに起因する。このため、
昇温ゾーンと降温ゾーンとの間に断熱ゾーンを介在させ
ざるを得ないが、従来の断熱ゾーンは、単に昇温ゾーン
と降温ゾーンとの間を離隔させる機能しか有していない
結果、昇温ゾーンに接続する箇所の温度制御が実質的に
なされていない。

【０００５】例えば、タングステン合金、超硬合金等を
材料とする焼結品の製造において、昇温ゾーンにてバイ
ンダが溶融する温度（例えば１５００℃）にて焼結し、
その後急冷を与えれば、粒成長が抑制されて強度及び延
性が高まることが知られている。しかして、従来の連続
式加熱炉にあつては、昇温ゾーンに隣接する箇所の断熱
ゾーンの温度（１０００℃程度）が高くなつてしまう。

【０００６】ところで、バッチ処理する間欠炉によれ
ば、ワークに所望の温度特性を与えることができるの
で、加熱後に充分な温度降下を与えることが可能である
が、多数のワークに均一な処理を高い熱効率にて次々に
施すことができない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は、炉本体１の両端部の装入口２と抽出口３との間に、
昇温ゾーンＡ、断熱ゾーンＢ及び降温ゾーンＣを順次に
有するワーク通過空間７を設け、ワーク５を該装入口２
から該ワーク通過空間７に搬入させて加熱及び冷却を与
え、該抽出口３から搬出させる連続式加熱炉であつて、
該断熱ゾーンＢに対応させて形成され、一端部が該降温
ゾーンＣ側の該ワーク通過空間７に連通し、他端部が該
昇温ゾーンＡ側の該ワーク通過空間７に連通するバイパ
ス流路１３を設けると共に、該降温ゾーンＣ側の雰囲気
ガスを該昇温ゾーンＡ側に強制供給するファン装置１５
を該バイパス流路１３に介在させることを特徴とする連
続式加熱炉である。そして、バイパス流路１３の開度を
調節する制御弁２１を設けることができる。

【０００８】

【作用】このような連続式加熱炉によれば、昇温ゾーン
Ａを所定温度に昇温させ、降温ゾーンＣを所定温度に降
温させた状態で、ワーク５を次々に搬入してワーク通過
空間７を移送させる。これにより、ワーク５は、昇温ゾ
ーンＡ、断熱ゾーンＢ及び降温ゾーンＣを連続的に通過
して抽出口３から搬出される。かくして、昇温ゾーンＡ
を通過する際にワーク５に焼結その他の加熱加工が施さ
れ、降温ゾーンＣを通過してワーク５が冷却される。

【０００９】このようなワーク５への加熱加工に際し
て、ファン装置１５を駆動させ、断熱ゾーンＢの降温ゾ
ーンＣ側の比較的低温の雰囲気ガスをバイパス流路１３
に流入させ、断熱ゾーンＢの昇温ゾーンＡ側から強制的
に吹き出させる。これにより、断熱ゾーンＢの昇温ゾー
ンＡ側の温度が低下する。バイパス流路１３に流入する
雰囲気ガスの量は、ファン装置１５の回転数によつて調
節できる。そして、バイパス流路１３の開度を調節する
制御弁２１を設ける場合には、流入する雰囲気ガスの量
を制御弁２１の開度によつても調節することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１，図２は、本発明に係る連続式加熱炉
をトレイプッシャ炉に適用した１実施例を示す。図中に
おいて符号１は炉本体を示し、炉本体１は耐火レンガ、
高アルミナ質繊維状炉材等の炉壁耐火物を主体として形
成されている。この炉本体１の両端部には、装入口２と
抽出口３とが形成され、装入口２と抽出口３との間にワ
ーク５が移送されるワーク通過空間７が形成され、この
ワーク通過空間７が、装入口２側から順次に昇温ゾーン
Ａ、断熱ゾーンＢ及び降温ゾーンＣに区分されている。

【００１１】昇温ゾーンＡには、ラジアントチューブか
らなる加熱機構９が配設され、降温ゾーンＣには、水冷
ジャケットからなる冷却機構１１が配設され、内在する
雰囲気ガスを加熱又は冷却している。なお、断熱ゾーン
Ｂの降温ゾーンＣ側となる底部には、多数の通気孔を備
える境床２０によつてワーク通過空間７と区画される空
間部１９が形成され、比較的低温の多量の雰囲気ガスが
断熱ゾーンＢに蓄積されるようになつている。

【００１２】しかして、ワーク５は、トレイ５ａ上に載
せた状態で図外のプッシャによつて装入口２から搬入さ
れ、トレイ５ａを次々に押し込んでワーク通過空間７を
移送させられ、昇温ゾーンＡ、断熱ゾーンＢ及び降温ゾ
ーンＣを連続的に通過させられて抽出口３から押し出さ
れる。かくして、昇温ゾーンＡを通過する際にワーク５
に焼結その他の加熱加工が施され、降温ゾーンＣを通過
する際にワーク５が冷却される。

【００１３】このような連続式加熱炉において、断熱ゾ
ーンＢに対応させた位置にバイパス流路１３を設ける。
バイパス流路１３は、ワーク通過空間７の上方に設けた
隔壁１６と炉本体１とで区画され、一端部の流入口１３
ａが降温ゾーンＣ側のワーク通過空間７と連通し、他端
部の流出口１３ｂが昇温ゾーンＡ側のワーク通過空間７
と連通する。流出口１３ｂには、隔壁１６の端部から適
当に離隔させて炉本体１に固着させた仕切り壁１７が配
設され、仕切り壁１７によつて昇温ゾーンＡからの放射
熱を遮断すると共に、流出口１３ｂから流出する雰囲気
ガスを下向きに案内するようになつている。また、バイ
パス流路１３の降温ゾーンＣ側の端部と、ワーク通過空
間７の降温ゾーンＣ側の端部とを接続させて、バイパス
流路１３よりも断面積が小さい分岐流路１８を形成す
る。

【００１４】そして、バイパス流路１３には、断熱ゾー
ンＢにおいて降温ゾーンＣ側の雰囲気ガスを昇温ゾーン
Ａ側に強制供給するファン装置１５を設ける。ファン装
置１５は、炉本体１の外部に固設したモータ及び減速装
置からなり、回転速度を制御可能な駆動源１５ａと、駆
動源１５ａによつて回転駆動される回転軸１５ｂに固着
され、流入口１３ａに配設されたファン１５ｃとからな
る。しかして、駆動源１５ａによつてファン１５ｃを回
転させることにより、断熱ゾーンＢ内の降温ゾーンＣ側
の雰囲気ガスを流入口１３ａから流入させ、その大部分
をバイパス流路１３に導き、その一部分を分岐流路１８
に導くことができる。

【００１５】更に、バイパス流路１３の中間部には、バ
イパス流路１３の開度を調節する制御弁２１を設ける。
制御弁２１は、バイパス流路１３に回転自在に支持さ
れ、これに炉本体１の外部に突出する操作棒２１ａが連
結されている。しかして、炉本体１の外部から操作棒２
１ａを回動させ、バイパス流路１３の開度を調節するこ
とにより、ファン装置１５の回転数を一定にした状態
で、流出口１３ｂから流出する雰囲気ガス量と分岐流路
１８から流出する雰囲気ガス量との比率を制御すること
ができる。

【００１６】次に、上記実施例の作用について説明す
る。加熱機構９によつて昇温ゾーンＡを所定温度に昇温
させ、冷却機構１１によつて降温ゾーンＣを所定温度に
降温させた状態で、装入口２からトレイ５ａ上に載せた
ワーク５を次々に押し込んでワーク通過空間７を移送さ
せる。これにより、ワーク５は、昇温ゾーンＡ、断熱ゾ
ーンＢ及び降温ゾーンＣを連続的に通過して抽出口３か
ら押し出される。かくして、昇温ゾーンＡを通過する際
にワーク５に焼結のための加熱加工が施され、降温ゾー
ンＣを通過する際にワーク５が冷却される。なお、ワー
ク通過空間７には、抽出口３から吹き出し又は吸い込ん
で供給する水素ガス、不活性ガス等により、保護雰囲気
が与えられている。

【００１７】このようなワーク５への加熱加工に際し
て、制御弁２１によつてバイパス流路１３の開度を調節
すると共に、ファン装置１５のファン１５ｃを所定の回
転数にて回転させ、断熱ゾーンＢ内の降温ゾーンＣ側の
雰囲気ガスを流入口１３ａから流入させる。これによ
り、断熱ゾーンＢ内の降温ゾーンＣ側の比較的低温の雰
囲気ガスがファン１５ｃによつてバイパス流路１３にに
強制供給される。その際、断熱ゾーンＢの下方の空間部
１９に貯溜された低温の雰囲気ガスが適当に混合されて
バイパス流路１３に強制供給される。

【００１８】バイパス流路１３に供給された雰囲気ガス
は、その大部分がバイパス流路１３の制御弁２１に向け
て導かれ、その一部分が分岐流路１８に導かれる。制御
弁２１に向けて導かれた雰囲気ガスは、制御弁２１を通
過して流出口１３ｂから流出し、仕切り壁１７に案内さ
れてワーク通過空間７に向けて吹き出される。これによ
り、断熱ゾーンＢの降温ゾーンＣ側の比較的低温の雰囲
気ガスが昇温ゾーンＡ側から吹き出され、断熱ゾーンＢ
に温度低下が与えられる。流入口１３ａから流入する雰
囲気ガスの量は、ファン１５ｃの回転数によつて調節で
き、また、流出口１３ｂから流出する雰囲気ガス量と分
岐流路１８から流出する雰囲気ガス量との比率は、制御
弁２１の開度によつて調節することができる。

【００１９】一方、分岐流路１８に導かれた少量の雰囲
気ガスは、断熱ゾーンＢの降温ゾーンＣに近接する箇所
に下向きに吹き出され、断熱ゾーンＢを通過して空間部
１９に貯溜された低温の雰囲気ガスをファン１５ｃに向
けて流出させるように作用して、バイパス流路１３に強
制供給される雰囲気ガスの温度を低下させる。

【００２０】このようにして、昇温ゾーンＡの最高温度
を高温（例えば１５００℃）に維持した状態で、断熱ゾ
ーンＢの昇温ゾーンＡ側の温度を比較的低温（例えば５
００℃又はそれ以下）に抑制することができる。その結
果、トレイ５ａ上のワーク５に焼結は勿論その他の加熱
加工を所望の温度にて施すことができる。

【００２１】なお、断熱ゾーンＢ（例えば底部の空間部
１９）に、炉本体１の外部に連通する開口部を形成し、
外部の低温の雰囲気ガスを断熱ゾーンＢに適宜流入させ
るようにすれば、断熱ゾーンＢの温度低下を更に良好に
図ることができる。ところで、本発明は、連続式加熱炉
に広く適用することが可能であり、ベルトコンベア炉、
ローラハース炉等に適用することも可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係る連続式加熱炉によれば、昇温ゾーンと降温
ゾーンとの間に配設される断熱ゾーンにおいて、昇温ゾ
ーンに隣接する箇所の温度制御が可能になり、間欠式加
熱炉に類似する適当な温度降下を得ることが可能になる
ため、所望の品質をワークに与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施例に係る連続式加熱炉を示す
断面図。

【図２】 同じく要部を示す断面図。

【符号の説明】

１：炉本体、２：装入口、３：抽出口、５：ワーク、
７：ワーク通過空間、９：加熱機構、１１：冷却機構、
１３：バイパス流路、１３ａ：流入口、１３ｂ：流出
口、１５：ファン装置、１５ａ：駆動源、１５ｂ：回転
軸、１５ｃ：ファン、１６：隔壁、１７：仕切り壁、１
８：分岐流路、１９：空間部、２０：境床、２１：制御
弁、２１ａ：操作棒、Ａ：昇温ゾーン、Ｂ：断熱ゾー
ン、Ｃ：降温ゾーン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉本体の両端部の装入口と抽出口との間
   に、昇温ゾーン、断熱ゾーン及び降温ゾーンを順次に有
   するワーク通過空間を設け、ワークを該装入口から該ワ
   ーク通過空間に搬入させて加熱及び冷却を与え、該抽出
   口から搬出させる連続式加熱炉であつて、該断熱ゾーン
   に対応させて形成され、一端部が該降温ゾーン側の該ワ
   ーク通過空間に連通し、他端部が該昇温ゾーン側の該ワ
   ーク通過空間に連通するバイパス流路を設けると共に、
   該降温ゾーン側の雰囲気ガスを該昇温ゾーン側に強制供
   給するファン装置を該バイパス流路に介在させることを
   特徴とする連続式加熱炉。
2. 【請求項２】 バイパス流路の開度を調節する制御弁を
   設けることを特徴とする請求項１の連続式加熱炉。