JPH0867915A

JPH0867915A - 水素ガスを含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉のシール装置

Info

Publication number: JPH0867915A
Application number: JP6281488A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Nakamura; 照久中村
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1994-06-21
Filing date: 1994-10-21
Publication date: 1996-03-12
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JP2794541B2

Abstract

(57)【要約】【目的】金属帯をその表面に酸化皮膜を形成させない
状態で熱処理を行うための水素ガスを含む還元性の雰囲
気ガスを使用する熱処理炉の区画の出入口に設けられて
いるシール装置近傍で短時間の火災が発生してもシール
性が低下せず、しかも長時間安定して良好なシール性を
確保できるようにする。【構成】熱処理炉の出入口に設けられており、炉壁３
に一端を固定されているシール金物４と、このシール金
物４の表面に固定された弾性体より成るシールパッド５
と、金属帯Ｓの幅方向両側方に位置する炉壁３の側板3a
に保持されておりシールパッド５と金属帯Ｓとに押し付
けられて炉内ガスをシールする弾性回転ロール６とを備
えているシール装置２において、シールパッド５の表層
部が限界酸素指数ＬＯＩ値が２６以上を満足する素材よ
り成り、弾性回転ロール６の外面が好ましくは耐熱性を
有する特定の弾性体から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼帯の如き
金属帯をその表面に酸化皮膜を生成させない状態で焼鈍
したりひずみ取り焼きなまししたりする熱処理を行うた
めの水素ガスを含む還元性の雰囲気ガスを使用する熱処
理炉における弾性体より成るシールパッドと弾性回転ロ
ールとを備えたシール装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼帯の如き金属帯をその表面
に酸化皮膜を生成させない状態で光輝焼鈍したりひずみ
取り焼きなまししたりする熱処理を行う熱処理炉は、そ
の内部に例えば水素ガス７５％と窒素ガス２５％とより
成る混合ガスの如き水素ガスを含む易燃性の還元性雰囲
気ガス（以下、単に炉内ガスと言うことがある）が送気
されている。

【０００３】このような熱処理炉における入口及び出口
の金属帯の通過部分には、炉内ガスを外気と遮断（以
下、シールと称することがある）するための装置が設置
されており、このシール装置としては例えば特公昭４２
−１８８９３号公報に開示されているように、金属帯を
挾持して金属帯の走行速度と略同速度で回転する弾性回
転ロールと、炉体に一端を固定された可撓性のシール金
物に固定されており前記弾性回転ロールとの間をシール
するフエルト等のパッド（以下、シールパッドと称す
る）とより成るシール装置が紹介されている。

【０００４】以下に、従来の水素ガスを含む雰囲気ガス
を使用する熱処理炉の１例として一般的なステンレス鋼
帯用の竪型光輝焼鈍炉について説明する。図５は一般的
なステンレス鋼帯用の竪型光輝焼鈍炉の構造説明図であ
り、ステンレス鋼帯から成る金属帯Ｓはデフレクタロー
ルを経由して入口側に設けられたシール装置２'を通っ
て炉体１内へ入り、所定温度まで加熱された後に冷却さ
れ、再び出て来るときに出口側に設けられたシール装置
２'を通る。炉体１内には前記した如き水素ガスを含有
する易燃性の炉内ガスが常時注入されており、炉内圧力
は外気より10〜50mmＨ₂Ｏ程度高い圧力状態に保たれて
いて、炉体１内に空気（酸素）が侵入して炉内ガスと混
合することが無いように出入口にそれぞれ設けられたシ
ール装置２'，２'から少しずつ外気へ漏れ出すように操
炉されている。

【０００５】図６は出口側に設けられた従来のシール装
置の拡大正面図、図７は同部分側面図である。この従来
のシール装置２'は、フエルト又はフエルト相当品から
成るシールパッド５'を炉体１の炉壁３に一端を固定さ
れている例えば板厚が０.５mm程度の酸化し難いステン
レス鋼などの薄板から成るシール金物４'の表面に貼り
付けたりボルト・ナットを使用したりすることによって
固定し、ロール開閉機構７のシリンダーにより駆動され
るピストンロッド7aの作動力により弾性回転ロール６'
を金属帯Ｓとシールパッド５'とに押し付けて炉体１内
を外気からシールする構造になっている。

【０００６】この弾性回転ロール６'を金属帯Ｓと炉体
１の炉壁３に一端を固定されているシール金物４'の表
面に固定されているシールパッド５'とに押し付けるロ
ール開閉機構７について図６及び図７に基づいて簡単に
説明すると、レバー7bは回転中心となる固定ピン7cに枢
着されており、その先端部には弾性回転ロール６'のロ
ール軸6d'を支持する軸受6e'が取り付けられており、後
端部にシリンダーにより駆動されるピストンロッド7aの
作動力が加わる構造となっており、２本の弾性回転ロー
ル６'はその間を通過する金属帯Ｓヘ押し付けられると
同時にシール金物４'に固定されたシールパッド５'にも
押し付けられて炉体１内が外気と遮断され、炉内ガスが
シールされている。この弾性回転ロール６'は金属帯Ｓ
よりもその胴長が長いので、金属帯Ｓの幅方向両端部に
おいて弾性回転ロール６'の弾性により金属帯Ｓの板厚
分の隙間ができることが防止されている。

【０００７】しかしながらこのような従来のシール装置
２'において、ロール開閉機構７のシリンダーを駆動し
てピストンロッド7aに作動力を加えると、２本の弾性回
転ロール６'はその間を通過する金属帯Ｓヘ押し付けら
れると同時にシール金物４'に固定されたシールパッド
５'にも押し付けられるのであるが、シールパッド５'を
弾性回転ロール６'に押し付けるバネ作用を有するシー
ル金物４'が大きな摩擦力を弾性回転ロール６'とシール
パッド５'との間に発生させる使い方をすると、弾性回
転ロール６'はシール性を良くするためロール硬度を小
さくしているので、軟かい弾性回転ロール６'の表面を
シールパッド５'で傷付けたり摩擦により摩耗させたり
するばかりか、シールパッド５'の表面が弾性回転ロー
ル６'との摩擦により毛羽立ってその毛羽が金属帯Ｓに
付着して後工程で圧延により押し込まれ金属帯Ｓの表面
品質を悪化させることになるので、シール金物４'は前
述した如くそのバネ作用が小さい非常に薄いステンレス
鋼などの薄板から成るものでなければならず、その結果
弾性回転ロール６'とシールパッド５'との接触圧を弾性
回転ロール６'の全長に亘って均一にすることは、元来
シールパッド５'が機械加工品の如く寸法精度が精密な
ものでないこともあって非常に困難であり、弾性回転ロ
ール６'とシールパッド５'との接触圧が低い部分から炉
内ガスが他の部分に比べてより多く漏れ出る現象が生じ
ることがあった。

【０００８】また、２本の弾性回転ロール６'はシール
性を良くするためロール硬度が小さいので、その間を通
過する金属帯Ｓヘ押し付けられ際に金属帯Ｓの鋭利なエ
ッジ部と常時接触する部分が集中的に損傷或いは摩耗し
て小径となりこの摩耗部分と金属帯Ｓとの隙間から炉内
ガスが他の部分に比べてより多く漏れ出る現象が生じる
ことがあった。

【０００９】このように炉内ガスが漏れ出る現象が発生
すると、炉内ガスは前述したように易燃性の水素ガスを
含むガスであるため、炉内から赤熱した煉瓦屑の如き耐
火物片や熱処理される金属帯から脱落した高温状態の破
片等がシール装置２'に落下して炉外へ排出される際に
シール装置２'付近の空気との混合気を着火させたり、
互いに擦れあった状態にある弾性回転ロール６'とシー
ルパッド５'とに発生する静電気を原因とするスパーク
により火災が発生し易い。

【００１０】このような火災が発生すると、シール装置
２'の炉内側に窒素ガスを注入したり、シール装置２'に
付帯して設置されている消火装置によりシール部へ窒素
ガスを注入したり、炭酸ガスをシール装置２'の外面に
吹き付けたりして１０秒程度の比較的短時間で消火する
ことができるが、その高温の水素ガス火炎による火災に
よりシール装置２'を構成するシールパッド５'と弾性回
転ロール６'とが損傷され、弾性やシール性が消失す
る。このシールパッド５'を羊毛フエルト単品で構成し
た場合、羊毛フエルトは弾性を持たせるようにすると通
気性が良くなってシール性が不充分或いは不適となり、
逆にシール性を良くするよう圧縮すると弾性が小さくな
ると共にその表面の軟かさが失われ、回転摺動によって
弾性回転ロール６'の表面に傷を付けたり表面を摩耗さ
せたりするし、またロール表面の凹凸に追従するような
柔軟性が失われシール性が悪くなる。また毛羽立ち，毛
抜け，摩耗も発生し易いために好ましくない。毛羽立ち
はシール性を悪くするし、毛抜けは繊維が金属帯Ｓに付
着して次工程の金属帯Ｓの圧延時に押込欠陥を発生させ
る。そこでシールパッド５'の毛羽立ち，毛抜け，シー
ル性，表面の軟らかさ，パッド自体の柔軟性，耐摩耗
性，品質の安定化の観点から羊毛フエルトの表面にポリ
エステル繊維又はアクリル繊維製のフエルトを貼着して
使用することもあったが、これらの繊維はその融点及び
軟化点が低いだけでなく、図８に示すように限界酸素指
数（繊維が燃焼を維持するために必要な最低限の酸素体
積分率の指数）ＬＯＩ値が小さく、炉外の空気中では酸
素が存在するため燃焼を継続する性質があるので、火災
が発生すると１０秒程度の極めて短時間であっても溶融
して弾性回転ロール６'に滴下し付着して弾性回転ロー
ル６'を傷めたりその跡が金属帯Ｓに転写されたりして
シール装置としての機能が低下又は消失してしまう問題
があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の欠点を解消し、水素ガスを含む雰囲気ガスを使用す
る熱処理炉の易燃性の炉内ガスを使用する区画の出入口
に設けられているシール装置におけるシールパッドと弾
性回転ロールとの耐熱性を向上させてシール装置近傍で
短時間の火災が発生してもシール性が低下せず、しかも
長時間安定して良好なシール性を確保することのできる
シール装置を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、水素ガスを
含む雰囲気ガスを炉内ガスとして使用する熱処理炉の出
入口に設けられており、炉壁に一端を固定されているシ
ール金物と、このシール金物の表面に固定された弾性体
より成るシールパッドと、金属帯の幅方向両側方に位置
する炉壁の側板に保持されておりシールパッドと金属帯
とに押し付けられて炉内ガスをシールする弾性回転ロー
ルとを備えているシール装置において、前記シールパッ
ドの表面が限界酸素指数（繊維が燃焼を維持するために
必要な最低限の酸素体積分率の指数）ＬＯＩ値が２６以
上を満足する素材より成っていれば、前記課題を解決す
ることができることを究明して本発明を完成したのであ
る。

【００１３】以下、図面により本発明に係る水素ガスを
含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉のシール装置につい
て詳細に説明する。図１は本発明装置における弾性回転
ロールの端部構造の１実施例を示す拡大側面説明図、図
２は本発明装置におけるシール金物の表面に固定された
弾性体より成るシールパッド部分近傍の１実施例を示す
拡大断面説明図、図３は本発明装置におけるシール金物
の表面に固定された弾性体より成るシールパッド部分近
傍の他の実施例を示す拡大断面説明図、図４は本発明装
置における弾性回転ロールのロール胴部と両側の炉壁の
側板との間に配置されたベアリングを使った回転ディス
クの実施例を示す拡大断面説明図である。

【００１４】図面中、１は、ステンレス鋼帯の如き金属
帯Ｓをその表面に酸化皮膜を生成させない状態で焼鈍し
たりひずみ取り焼きなまししたりする熱処理を行うため
の水素ガスを含む還元性の易燃性雰囲気ガスを炉内ガス
として使用する熱処理炉の炉体であって、この炉体１内
には炉内ガスが供給されて外気より10〜50mmＨ₂Ｏ程度
高い圧力状態に保たれている。

【００１５】２は、水素ガスを含む雰囲気ガスを炉内ガ
スとして使用する熱処理炉の出入口に設けられており、
炉壁３に一端を固定されている例えば板厚が０.５mm程
度の酸化し難いステンレス鋼などの薄板から成るシール
金物４と、このシール金物４の表面に接着剤やボルト・
ナット等によって固定された弾性体より成るシールパッ
ド５と、金属帯Ｓの幅方向両側方に位置する炉壁３の側
板3aに保持されておりシールパッド５と金属帯Ｓとに押
し付けられて炉内ガスをシールする弾性回転ロール６と
を備えている本発明に係る水素ガスを含む雰囲気ガスを
使用する熱処理炉のシール装置である。

【００１６】シール金物４の表面に固定された弾性体よ
り成るシールパッド５は、火災の際に火炎に曝されるた
め少なくともその表層部が限界酸素指数ＬＯＩ値が２６
以上を満足する素材、すなわち「繊維が燃焼を維持する
ために必要な最低限の酸素体積分率が２６％以上」とい
う条件を満たす素材より成っていることが必要であり、
このような条件を満たす素材としては、ＪＩＳＳ６０５
０で規定される硬度が１０〜５０の各種スポンジ、すな
わちＮＢＲスポンジ，ＥＰＤＭスポンジ，クロロプレン
ゴムスポンジ，クロロスルホン化ポリエチレンスポン
ジ，塩素化ポリエチレンスポンジ，ヒドリンゴムスポン
ジ，シリコンゴムスポンジ又はフッ素ゴムスポンジ等5b
の少なくとも弾性回転ロール６が回転摺動する部分の表
面（表層部）に、ポリフェニレンサルファイド繊維か，
アラミド繊維か，アラミド繊維とカーボン繊維か，ポリ
フェニレンサルファイド繊維とアラミド繊維か，ポリフ
ェニレンサルファイド繊維とアラミド繊維とカーボン繊
維かのいずれかから成る不織布5aを貼り付けたりその他
の方法で一体的に取り付けたりするものから成る場合が
ある。また、ポリフェニレンサルファイド繊維か，アラ
ミド繊維か，アラミド繊維とカーボン繊維か，ポリフェ
ニレンサルファイド繊維とアラミド繊維か、ポリフェニ
レンサルファイド繊維とアラミド繊維とカーボン繊維か
のいずれかから成る不織布5aを、シール金物の表面に直
接当接し固着して外気との通気性を小さくしたものであ
る場合もある。これらのいずれの場合であっても良く、
前者の場合にはシールパッド５の下層部をＮＢＲスポン
ジ，ＥＰＤＭスポンジ，クロロプレンゴムスポンジ，ク
ロロスルホン化ポリエチレンスポンジ，塩素化ポリエチ
レンスポンジ，ヒドリンゴムスポンジ，シリコンゴムス
ポンジ又はフッ素ゴムスポンジを使用すれば、シールパ
ッド５の表層部が耐熱性のある繊維で保護されているの
で、耐火炎性が強く、短時間の火災に対しても耐久性が
あり、またその下層部が極力通気性の少ない独立気泡状
のスポンジであることがそのスポンジ部分から炉内ガス
が漏洩しないので最も好ましい。

【００１７】そして、図３に示すように、シールパッド
５の下層部であるシール金物４側にＮＢＲスポンジ，Ｅ
ＰＤＭスポンジ，クロロプレンゴムスポンジ，クロロス
ルホン化ポリエチレンスポンジ，塩素化ポリエチレンス
ポンジ，ヒドリンゴムスポンジ，シリコンゴムスポンジ
又はフッ素ゴムスポンジ等5bを有している場合でも、ま
た有していない場合でも、その表面の弾性回転ロール６
との接触部分に弾性回転ロール６のロール胴部6aの直径
とほぼ同じ曲率半径の凹部が形成されていることが、シ
ールパッド５と弾性回転ロール６との接触部分の接触周
長が長くなりガスの流れの流路抵抗が大きくなると共
に、シールパッド５の表面は前述したような繊維製の不
織布5aより成っているため微小な凹凸が存在しているの
でラビリンスパッキンと同様な作用があり、それらがガ
スの圧力損失を大きくし炉内ガスの漏洩を有効に防止で
きて好ましい。

【００１８】一方、弾性回転ロール６は、そのロール胴
部6aの外面を耐火炎性の良好なクロロプレンゴム，クロ
ロスルホン化ポリエチレン，塩素化ポリエチレン，ヒド
リンゴム，シリコンゴム又はフッ素ゴムから構成するこ
とによって、シール装置２における火災の如く消火設備
を付帯して設置しているために短時間で消火される火災
では変質する現象が発生しないためにシール性において
問題が生じないことを究明した。また弾性回転ロール６
の端部において、ロール胴部6aの両側端と炉壁３の側板
3aとの間に、ロール胴部6aから少なくとも２枚以上のフ
ッ素樹脂を主成分とする合成品製のスリップディスク6b
又は図４に示すようなベアリングを使った回転ディスク
6dと、ロール胴部6a外面と同様なクロロプレンゴム，ク
ロロスルホン化ポリエチレン，塩素化ポリエチレン，ヒ
ドリンゴム，シリコンゴム又はフッ素ゴム製の弾性ディ
スク6cとを有していれば、炉壁３の側板3a及び／又は弾
性回転ロール６のロール胴部6aの端部が摩耗してシール
性が低下することや、短時間で消火される火災で変質す
る現象が無く、シール性が低下することが無くなって好
ましい。

【００１９】

【作用及び発明の効果】以上に詳述するように構成され
る本発明に係る水素ガスを含む雰囲気ガスを使用する熱
処理炉のシール装置２は、水素ガスを含む雰囲気ガスを
炉内ガスとして使用する熱処理炉の出入口に設けられて
おり、炉壁３に一端を固定されているシール金物４と、
このシール金物４の表面に固定された弾性体より成るシ
ールパッド５と、金属帯Ｓの幅方向両側方に位置する炉
壁３の側板3aに保持されておりシールパッド５と金属帯
Ｓとに押し付けられて炉内ガスをシールする弾性回転ロ
ール６とを備えているシール装置２において、シールパ
ッド５の表面がＬＯＩ値が２６以上を満足する素材より
成っているため耐火炎性が良いので、水素ガスを含む雰
囲気ガスである炉内ガスが漏洩して空気中の酸素と混合
したガスに着火して火災が発生しても、シール装置２の
炉内側に窒素ガスを供給したり、シール装置２に付帯し
て設置されている消火装置により炭酸ガスをシール装置
２の外面に吹き付けたりして比較的短時間内に消火され
るまでにシールパッド５の表面に焦げ目が生じたり、溶
融滴下したり、材質が変化したりすることが無いのであ
る。従って、火災を消火した後も、シール性に性能低下
が無く、弾性回転ロール６を汚したり傷めることが無
く、直ちに操業が再開できる。

【００２０】すなわち、シールパッド５の表面を構成す
る素材である、ポリフェニレンサルファイド繊維はその
溶融温度が２８５℃であり、アラミド繊維（パラ系芳香
族ポリアミド繊維とメタ系芳香族ポリアミド繊維とがあ
る）はパラ系が４１５℃でまたメタ系が３７１℃で分解
して自己消火し、カーボン繊維は３００℃以下では不活
性であり、これらのＬＯＩ値が２６以上であるポリフェ
ニレンサルファイド繊維か，アラミド繊維か，アラミド
繊維とカーボン繊維か，ポリフェニレンサルファイド繊
維とアラミド繊維か，ポリフェニレンサルファイド繊維
とアラミド繊維とカーボン繊維かのいずれかから成る不
織布5aはシールパッド５近傍の短時間の火災では、充分
な耐熱性を有しており殆ど変質しないのである。また弾
性回転ロール６の外面を構成するクロロプレンゴム，ク
ロロスルホン化ポリエチレン，塩素化ポリエチレン，ヒ
ドリンゴム，シリコンゴム又はフッ素ゴムも前述したよ
うにシールパッド５近傍の長くても１０秒程度の短時間
の火災では溶融や焼損が無く且つ充分の耐熱性を有して
いることは確認済みである。使用する繊維のＬＯＩ値が
２６未満であると、自己消火性が小さく、火災による溶
損や焼損の被害が大きくなり、シールパッド５の交換の
ため操業を停止し炉内ガスを窒素ガスと置換するなど炉
形式にもよるが、数日間も生産中止を必要とすることが
多く、その表面を構成する材質としては不適である。

【００２１】また、シールパッド５がその表面から裏面
に当接するシール金物４までが総べて前記したポリフェ
ニレンサルファイド繊維か，アラミド繊維か，アラミド
繊維とカーボン繊維か，ポリフェニレンサルファイド繊
維とアラミド繊維か，ポリフェニレンサルファイド繊維
とアラミド繊維とカーボン繊維かのいずれかから成る不
織布5aで構成されている場合には耐熱性の面では問題は
ない。しかし、不織布5aは通気性を有しているために炉
内ガスのシール性という点では劣っているために、通気
性の小さいＪＩＳＳ６０５０で規定される硬度が１０〜
５０のＮＢＲスポンジ，ＥＰＤＭスポンジ，クロロプレ
ンゴムスポンジ，クロロスルホン化ポリエチレンスポン
ジ，塩素化ポリエチレン，ヒドリンゴムスポンジ，シリ
コンゴムスポンジ又はフッ素ゴムスポンジ5bの少なくと
も弾性回転ロール６と直接接触する箇所である表面（表
層部）のみに、ポリフェニレンサルファイド繊維か，ア
ラミド繊維か，アラミド繊維とカーボン繊維か，ポリフ
ェニレンサルファイド繊維とアラミド繊維か，ポリフェ
ニレンサルファイド繊維とアラミド繊維とカーボン繊維
かのいずれかから成る不織布5aを貼り付けたり種々の方
法で取り付けたりした構造とし、且つこのシールパッド
５下層部のＮＢＲスポンジ，ＥＰＤＭスポンジ，クロロ
プレンゴムスポンジ，クロロスルホン化ポリエチレンス
ポンジ，塩素化ポリエチレンスポンジ，ヒドリンゴムス
ポンジ，シリコンゴムスポンジ又はフッ素ゴムスポンジ
5bを極力通気性の少ない独立気泡状のスポンジとし、通
気性を有するのは弾性回転ロール６と接触する前述の繊
維から成る表面のみで、残りは通気性の無い構造とする
ことがシール性向上のために好ましい。シール性を向上
することによって高価な雰囲気ガスの消費量が減り、ま
た侵入空気が無いことから、金属帯Ｓの表面の酸化によ
る着色の発生が無く、品質が向上する。また火災発生時
の被害が小さい。

【００２２】このようにシールパッド５をシール金物４
と表面の不織布5aとの間にＮＢＲスポンジ，ＥＰＤＭス
ポンジ，クロロプレンゴムスポンジ，クロロスルホン化
ポリエチレンスポンジ，塩素化ポリエチレンスポンジ，
ヒドリンゴムスポンジ，シリコンゴムスポンジ又はフッ
素ゴムスポンジ5bを介在させる構造とする際に、そのＪ
ＩＳＳ６０５０で規定される硬度が１０〜５０でなけれ
ばならないのは、ＪＩＳＳ６０５０で規定される硬度が
１０未満であるとその素材が軟らかすぎて弾性回転ロー
ル６の表面の凹凸を充分にシールする力を不織布5aに伝
達できなかったり、シールパッド５の剛性が不足したり
してシールの効果がなく、またＪＩＳＳ６０５０で規定
される硬度が５０を超えると剛性が大きすぎて弾性回転
ロール６の表面の小さな凹凸に対応する柔軟性が不足し
たり、部分的に強く押付けられて表層部の繊維が毛羽立
ったり、毛抜けが発生したりするためである。硬度が１
０〜５０であると、適度な柔軟性のため全体に亘って均
一に押付けられ、毛羽立ち，毛抜けが無く、次工程の圧
延での金属帯Ｓへの押込疵が無く、表面品質が向上す
る。

【００２３】そして、シールパッド５として、その全体
を不織布5aで構成する場合でも、シール金物４と表面の
不織布5aとの間にＮＢＲスポンジ，ＥＰＤＭスポンジ，
クロロプレンゴムスポンジ，クロロスルホン化ポリエチ
レンスポンジ，塩素化ポリエチレンスポンジ，ヒドリン
ゴムスポンジ，シリコンゴムスポンジ又はフッ素ゴムス
ポンジ5bを介在させる構造とする場合でも、シールパッ
ド５の表面の弾性回転ロール６との接触部分に図３に示
す如く弾性回転ロール６のロール胴部6aの半径とほぼ同
じ曲率半径の凹部が少なくとも弾性回転ロール６の周長
の１／15以上となるように形成されていれば、シールパ
ッド５と弾性回転ロール６との接触周長が長くなって流
出するガスの流路抵抗が大きくなると共に、シールパッ
ド５の表面の弾性回転ロール６との接触部分にラビリン
スパッキンと同様な作用を生じる部分が構成されて、そ
れらがガスの圧力損失を大きくして炉内ガスのシール効
果が更に向上するのである。洩れ出る雰囲気ガス量が少
なければ火災となった場合の火炎の勢いも小さく、それ
だけ耐久性が大きくなり、損害が小さいのである。

【００２４】また弾性回転ロール６を、金属帯Ｓと接触
する外面がクロロプレンゴム，クロロスルホン化ポリエ
チレン，塩素化ポリエチレン，ヒドリンゴム，シリコン
ゴム又はフッ素ゴムから成るロール胴部6aと、ロール胴
部6aと両側の炉壁３の側板3aとの間にロール胴部6aから
２枚以上を１組とする少なくともスリップ面の電気比抵
抗値が１〜１０⁷Ω・cmの耐熱，耐火炎性のあるフッ素
樹脂を主成分とする合成品製のスリップディスク6bか又
はベアリングを使った回転ディスク6dと電気比抵抗値が
１〜１０⁷Ω・cmの耐火炎性を有するクロロプレンゴ
ム，クロロスルホン化ポリエチレン，塩素化ポリエチレ
ン，ヒドリンゴム，シリコンゴム又はフッ素ゴム製の弾
性ディスク6cとを有している構造とすれば、ロール胴部
6aの端部と炉壁３の側板3a側の部分との回転力の伝達が
遮断され、しかも炉壁３の側板3a及び／又は弾性回転ロ
ール６の端部が摩耗せずシール性が低下しないし、弾性
回転ロール６の端部に連続した回転摩擦を原因とする静
電気が発生せずスパークによる火災が生じない。また、
耐火物片等の赤熱落下物を原因とする火災発生があって
も、弾性回転ロール６等の耐火炎性や耐熱性により直ち
に焼損，溶損せずシール性が無くなることがないので安
全であるし、火災が大きくならないので消火が早くでき
て損害が小さい。

【００２５】以上に詳述したように本発明に係る水素ガ
スを含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉のシール装置
は、シール装置２を構成するシールパッド５の少なくと
も表面が耐熱性を有する素材から構成されているので、
漏れ出した炉内ガスに着火して短時間で消火されるよう
な火災が発生してもシール装置２を構成するシールパッ
ド５が変質したり、溶損して滴下したりしてシール性が
低下したり、弾性回転ロール６の表面を汚したりする現
象の発生が防止でき、更に弾性回転ロール６も耐熱性を
有する素材から構成されていれば、漏れ出した炉内ガス
に着火して短時間で消火されるような火災が発生しても
シール装置２を構成する弾性回転ロール６が変質したり
溶損したりしてシール性が低下する現象の発生も防止で
きて、火災発生の場合の損害が極めて小さく、水素ガス
を含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉の安定操業を可能
とする画期的な効果を有しており、その工業的価値は非
常に大きなものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置における弾性回転ロールの端部構造
の１実施例を示す拡大側面説明図である。

【図２】本発明装置におけるシール金物の表面に固定さ
れた弾性体より成るシールパッド部分近傍の１実施例を
示す拡大断面説明図である。

【図３】本発明装置におけるシール金物の表面に固定さ
れた弾性体より成るシールパッド部分近傍の他の実施例
を示す拡大断面説明図である。

【図４】本発明装置における弾性回転ロールのロール胴
部と両側の炉壁の側板との間に配置されたベアリングを
使った回転ディスクの実施例を示す拡大断面説明図であ
る。

【図５】一般的なステンレス鋼帯用の竪型光輝焼鈍炉の
構造説明図である。

【図６】出口側に設けられた従来のシール装置の拡大正
面図である。

【図７】図６の部分側面図である。

【図８】各種素材毎の限界酸素指数（ＬＯＩ値）の比較
説明図である。

【符号の説明】

１炉体２シール装置２' 従来のシール装置３炉壁 3a 側板４シール金物４' 従来のシール装置のシール金物５シールパッド 5a 不織布 5b ＮＢＲスポンジ，ＥＰＤＭスポンジ，クロロプレン
ゴムスポンジ，クロロスルホン化ポリエチレンスポン
ジ，塩素化ポリエチレンスポンジ，ヒドリンゴムスポン
ジ，シリコンゴムスポンジ又はフッ素ゴムスポンジ５' 従来のシール装置のシールパッド６弾性回転ロール 6a ロール胴部 6b スリップディスク 6c 弾性ディスク 6d 回転ディスク６' 従来のシール装置の弾性回転ロール 6d' ロール軸 6e' 軸受７ロール開閉機構 7a ピストンロッド 7b レバー 7c 固定ピンＳ金属帯

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【手続補正書】

【提出日】平成７年５月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】また、２本の弾性回転ロール６’はシール
性を良くするためロール硬度が小さいので、その間を通
過する金属帯Ｓへ押し付けられた際に金属帯Ｓの鋭利な
エッジ部と常時接触する部分が集中的に損傷或いは摩耗
して小径となりこの摩耗部分と金属帯Ｓとの隙間から炉
内ガスが他の部分に比べてより多く漏れ出る現象が生じ
ることがあった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水素ガスを含む雰囲気ガスを炉内ガスと
して使用する熱処理炉の出入口に設けられており、炉壁
(３)に一端を固定されているシール金物(４)と、このシ
ール金物(４)の表面に固定された弾性体より成るシール
パッド(５)と、金属帯(Ｓ)の幅方向両側方に位置する炉
壁(３)の側板(3a)に保持されておりシールパッド(５)と
金属帯(Ｓ)とに押し付けられて炉内ガスをシールする弾
性回転ロール(６)とを備えているシール装置(２)におい
て、前記シールパッド(５)の表面が限界酸素指数（繊維
が燃焼を維持するために必要な最低限の酸素体積分率の
指数）ＬＯＩ値が２６以上を満足する素材より成ること
を特徴とする水素ガスを含む雰囲気ガスを使用する熱処
理炉のシール装置。
【請求項２】弾性回転ロール(６)の外面がクロロプレ
ンゴム，クロロスルホン化ポリエチレン，塩素化ポリエ
チレン，ヒドリンゴム，シリコンゴム又はフッ素ゴムか
ら成る請求項１に記載の水素ガスを含む雰囲気ガスを使
用する熱処理炉のシール装置。
【請求項３】弾性回転ロール(６)が、ロール胴部(6a)
の両側の炉壁(３)の側板(3a)との間にロール胴部(6a)か
ら２枚以上を１組とするフッ素樹脂を主成分とする合成
品製のスリップディスク(6b)か又はベアリングを使った
回転ディスク(6d)とクロロプレンゴム，クロロスルホン
化ポリエチレン，塩素化ポリエチレン，ヒドリンゴム，
シリコンゴム又はフッ素ゴム製の弾性ディスク(6c)とを
有している請求項１又は２に記載の水素ガスを含む雰囲
気ガスを使用する熱処理炉のシール装置。
【請求項４】スリップディスク(6b)の少なくともスリ
ップ面の電気比抵抗値が１〜１０⁷Ω・cmであり、弾性
ディスク(6c)の電気比抵抗値が１〜１０⁷Ω・cmである
請求項３に記載の水素ガスを含む雰囲気ガスを使用する
熱処理炉のシール装置。
【請求項５】シールパッド(５)が、全体としてＪＩＳ
Ｓ６０５０で規定される硬度が１０〜５０の弾性体であ
り、このシールパッド(５)の表面が、ポリフェニレンサ
ルファイド繊維か，アラミド繊維か，アラミド繊維とカ
ーボン繊維か，ポリフェニレンサルファイド繊維とアラ
ミド繊維か，ポリフェニレンサルファイド繊維とアラミ
ド繊維とカーボン繊維かのいずれかから成る不織布(5a)
から成る請求項１から４までのいずれか１項に記載の水
素ガスを含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉のシール装
置。
【請求項６】シールパッド(５)を構成する弾性体が、
ＮＢＲスポンジ，ＥＰＤＭスポンジ，クロロプレンゴム
スポンジ，クロロスルホン化ポリエチレンスポンジ，塩
素化ポリエチレンスポンジ，ヒドリンゴムスポンジ，シ
リコンゴムスポンジ又はフッ素ゴムスポンジ(5b)のいず
れかから成る請求項５に記載の水素ガスを含む雰囲気ガ
スを使用する熱処理炉のシール装置。
【請求項７】シールパッド(５)のＮＢＲスポンジ，Ｅ
ＰＤＭスポンジ，クロロプレンゴムスポンジ，クロロス
ルホン化ポリエチレンスポンジ，塩素化ポリエチレンス
ポンジ，ヒドリンゴムスポンジ，シリコンゴムスポンジ
又はフッ素ゴムスポンジ(5b)が、通気性の少ない独立気
泡状のスポンジである請求項６に記載の水素ガスを含む
雰囲気ガスを使用する熱処理炉のシール装置。
【請求項８】シールパッド(５)が、シール金物の表面
に直接当接し固着されたポリフェニレンサルファイド繊
維か，アラミド繊維か，アラミド繊維とカーボン繊維
か，ポリフェニレンサルファイド繊維とアラミド繊維
か，ポリフェニレンサルファイド繊維とアラミド繊維と
カーボン繊維かのいずれかから成る不織布(5a)である請
求項１から５までのいずれか１項に記載の水素ガスを含
む雰囲気ガスを使用する熱処理炉のシール装置。
【請求項９】シールパッド(５)の表面の弾性回転ロー
ル(６)との接触部分に、弾性回転ロール(６)のロール胴
部(6a)の半径とほぼ同じ曲率半径の凹部が形成されてい
る請求項１から８までのいずれか１項に記載の水素ガス
を含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉のシール装置。
【請求項１０】シールパッド(５)の表面の弾性回転ロ
ール(６)との接触部分が、弾性回転ロール(６)の周長の
１／15以上となるように構成されている請求項９に記載
の水素ガスを含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉のシー
ル装置。