JPS6067628A - 連続熱処理炉 - 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】 ■３発明の背景 産業上の利用分野 本発明は、金属材料の材質改善のため、加熱及び冷７ｊ
ｌの熱処理操作を連続的に施づ熱処理炉に関する。

先行技術 自動車部品や機械用部品に使用される高級鋳物は全−Ｃ
熱処理され、組織改善を行なう事が必要とされる。熱処
理は、金属材料に所要の性質をｆり与することを目的と
して行なう加熱及び冷却の開操作であって、金Ｂ材料の
硬化を目的とした焼入れ、組織の軟化と安定を目的とし
た焼なＪ、シ、組織の微細化と均一化を目的とした焼な
らしなどがある。

この熱処理は、加熱炉や均熱炉及び冷却手段あるいは徐
冷手段等を材質改善目的に合せて適宜組み合ゼに熱処理
炉を使用して行なわれる。しかし、この熱処理炉は、処
理品の種類や刈払、改善目的に応じて熱処理操作が夫々
穴なるため、処理品が少量の場合にはバッチ式として汎
用化づ−るのが一般的であり、人聞でかつ継続性がある
場合にのみ連続式として専用化されている。したがって
、多品種受石の処理品を無駄なく効率よく多目的に使用
できる熱処理炉即ち連続式の多目的熱処理炉は従来から
存在しない。

「１発明の目的 本発明は、処理物が他品種少量であっても無駄なく効率
良くかつ多目的に使用できる熱処理炉を提供することを
目的とする。

■９発明の構成 発明の特徴的構成 斯かる目的を達成するため、本発明の連続熱処理炉は、
（ａ）ドロップアーチにＪ：って上方が複数の帯域に仕
切られると共に各帯域に夫々独自に湿度制御可能な加熱
源を備えて実質上複数の加熱室に画成される一方各加熱
室内を通過して被熱処理品を任意の速度で運搬する速度
制御可能な通風型搬送コンベアを備えた連続加熱炉と、
（ｂ）前記連続加熱炉の出口において前記被熱処理品を
任蝋の速度で搬出する速度制御可能な通風型搬出コンベ
アを設ける一方、このコンベア下にＪ５いて冷却能を上
げるときにコンベア上の被熱処理品へ向けて冷却風を任
意に噴出づるエアノズルと、更に冷却能を上げるときに
前記エアノズルへ冷却風を供給するダクト内においてつ
Ａ−タミストを噴霧するウォータノズルと、冷却速度を
近くづるときに前記搬出コンベア上の被熱処理品を覆い
熱放散を制御する保温カバーとを欝えた冷却部とから構
成したものである。

発明の具体的構成 以下本考案の構成を図面に示づ一実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図に本考案に係る連続前処ｌｊｌ炉の一実施例を概
略中央縦断面図で示す。この連続熱処理炉は、被熱処理
品（以下ワークという）Ｗを所定湿度ま加熱し均熱する
連続加熱炉１と、所望速度でワークＷの冷却を図る冷却
部６とから主に成る。

連続加熱炉１は、ドロツチアーチ９によって上方が複数
の帯域に仕切られると共に各帯域に大々独自に湿度制御
可能な加熱源７を協えて実質上複数の加熱室２，３，４
．５に画成されている。即ら、焼ならし炉として実施さ
れている本実施例の連続加熱炉１の場合、ワークＷを所
定湿度まで加熱づる加熱室２と、ワークＷの温度分布を
均一にづるため加熱する灼熱室３とワークＷを高温度か
ら所定湿度まで徐々に冷却するのに主として使用される
第一次徐冷室４及び第二次徐冷室５が順次連通状態に連
設されいる。また本実施例の場合、加熱室２から排出さ
れる燃焼ガスを以てワークＷを予熱Ｊる予熱室１１が加
熱室２の直前に連設され、排熱回収が図られている。

前記加熱室２．均熱室３．第一次徐冷室４及び第二次徐
冷室５の各室は、夫々加熱用バーナ７ど熱電対渇痕計８
が夫々備え付けられて所望温度に保ち得るように設【ノ
られた室であり、イの用途に応じて呼称を異にづる。例
えば、焼入れ処理に使用づる場合、上述の第一次徐冷室
４及び第二次徐冷室５は均熱室として使用される。加熱
室２．均熱室３．第一次徐冷室４及び第二次徐冷室５の
各室は、夫々吊下げ壁（ドロップアーチ）９によって室
上方が各々仕切られて独立しＩＣｍＣ制度を可能として
いるが、室下方即ちワークＷを通過させるための搬送ラ
インＬは上開口されて夫々連通状態に設けられている。

したがって、各室２，３゜４、；５の燃焼ガスは各吊り
下げ壁９を潜って順次ワーク搬入口３３寄りの隣室へ移
動し予熱室１１に接続されているｆｆ３１ｉ１２から人
気中へ排出される。加熱室２側から予熱室１１内に流入
した燃焼ガスは、予熱室１１内に配管された熱交換器１
３を介して各バーナ７の燃焼用空気を温めると共に搬入
されるワークＷを直接温めて予熱した後、予熱室１１の
入口寄りで搬送ライン１．、の下に開口されたｔ！ｆ：
３ｕ口１４から抜き取られる。

前記連続熱処理炉１には、予熱室１１．加熱室２、均熱
室３．第一次徐冷室４及び第二次徐冷室５の各室にワー
クＷを連続的に搬入しかつ搬出するため、無端状のワー
ク搬送手段１０１ｆｉ備えｆｊｕられでいる。このワー
ク搬送手段１０としては、本実施例の場合、さまざまな
形状・刈払のワークＷを搬送しかつ燃焼ガスの流れを妨
げないため、通風型のメツシュベルトコンベア１０が採
用れている。このメツシュベルトコンベア１０は、予熱
室１の直前のプーリ２３と第二次徐冷室５内のプーリ２
４との間に掛り渡されて加熱炉内を貫通ずるように設け
られ、図示しない可変速駆動モータの作動によって所望
の速度即ち所定処理時間で炉内をワークＷが通過するよ
うに設けられている。

他方、第二次徐冷室５の出口２２にはワークＷを所定速
度で冷却づる開放的な冷ＮＩ部６が連設されている。こ
の冷却部６は、速度が制御可能な通風型のメツシュベル
トコンベア１５と、この下からワークＷに冷却空気を吹
きつ【プる送風装置１６及びワークＷからの輻射熱の放
射を抑える保温カバー１７とから成る。送バＩＩ！１ｆ
１８は、メツシュベルトコンベア１５の下にＪ３いて空
気を噴０７シたメツシュベルトコンベア１５と直交づる
セ１シ状の空気流を幾条か形成するノズル１８とこれに
接続されて空気を供給するエアダクト１９と、このダク
ト１９内に設置されて供給空気内に水を噴霧するスプレ
ーノズル２０及び供給空気量をｍ整するダンパ２１とか
ら成る。この冷却部６にお（）る冷却速度の調整は、メ
ツシュベル１〜コンベア１５の速度を変化させることと
、送風ｖｃ置１６を調整して冷却用空気の供給量を変化
させること及びこの冷却用空気に水分を含ませることに
より行なわれる。

例えば、冷却速度を早めて焼入れ効果を得る場合には、
メツシュベルトコンベア１５の速度を上げてワークＷｌ
ｆｉ重なり合うのを防いで冷ｕＩ用空気の流れを良くす
る一方、ダンパ２１を問いて多聞の冷却用空気をノズル
１８から吹きつりる。焼入れを目的として急速冷却する
場合、ワークＷの形状、肉厚に見合ったＪｌ量を設定す
ることで十分であるが、冷却不足になる肉厚品の場合に
はスプレーノズル２０から水を噴射させてミス（・状に
して冷７．ＩＩ用空気中に含ませる。水の蒸発潜熱を利
用して冷却効果を上げるのである。他方、冷却速度を近
くして焼入れを抑える場合には、冷却用空気の川を絞る
と共にメツシュベルトコンベア１５の速度を近クシて又
は間欠送りとしてコンベア１５上にワ一りＷを重ね合せ
熱の放散を妨げる。更に、ワークＷの冷却速痘を遅くす
る場合には、保温カバー１７で第二次徐冷室５の出口た
るワーク搬出口２２を被いワークＷからの輻射熱の放射
を抑える。

保温カバー１７はセラミックファイバー等の断熱材のラ
イニング、を施した横断面コ形の覆いであって、メツシ
ュベルトコンベア１５に沿って移動可能に設けられてい
る。

また、炉の出口側たる第二次徐冷室５には、メツシュベ
ルトコンベア１０の出口２５及びシュート２６を以てワ
ークＷを冷ｆｉｌ１部６へ取出寸ワーク搬出口２２が大
気と連通ずる出口側流路２７，２８を形成して大気の逆
流を招くため、この出口側流路２７．２８の開口部近傍
には真空源３１と連結された側孔２９．３０が穿孔され
間口部近傍の空気を常時吸い出すように設けられている
。即ちワーク搬出口２２及びコンベア出口２５から侵入
づる外気は炉内カスの一部と共に側孔２９，３０から夫
々炉外へ吸い出され、それ以上の侵入が防がれている。

尚、真空源３１としては、本実施例の場合、高温耐熱使
用の吸引送Ｊｉｔ機（Ｉ　Ｄ　Ｅ　）が採用されている
が、これに限定されるものでなく、真空ポンプ等を採用
しても良い。また、側孔２９゜３０と真空源３１を連結
づる集合ダクト３２に調節ダンパ（図示省略〉を組込ん
で圧力バランスをとることが好ましい。

斯様に構成された熱処理炉は以下の通りさまざまな形状
及び寸法の被加熱品に対して所望の熱処理を加えること
ができる。例えば、予熱室１１を通過する間に予熱され
たワークＷを加熱室２において所定の温度まで加熱し、
その状態を均熱室３において所定時間保持してから第一
次徐冷室４及び第二次徐冷室５において所定温度まで徐
冷し、更に冷却部６に取出してからも保温カバー１７で
覆いかつ冷却用空気を吹きつ【プリ゛に空中徐冷を実施
することにより焼なまし処理できる。このとき、加熱室
２．均熱室３．第一次徐冷室４及び第二次徐冷室５は各
々バーナ７を制御して所定温度に設定されている。また
、加熱時間の制御はメツシュベルトコンベア１０の速度
を調節りることにより行なわれる。また、冷却速度の制
御は、上述の如く、積極的に冷却風を当てないこと及び
熱放散を防ぐことと共にメツシュベル１−コンベア１５
の速度を調整づることにより行なわれる。

また、焼ならしの場合は、上述の第一次徐冷室４及び第
二次徐冷室５を均熱室として使用し、炉内に８５いてＡ
Ｃ３点又はＡＣｍ点１ス上の適当な温度に加熱した後に
冷却部６へ取出して、冷却用空気も吹きつ【プずかつ保
温カバー１７もｇ／！ｉＶずに空気中で静かに冷却する
。

また、焼入れの場合は、加熱室２において変態点以上の
適当な湿度に加熱してから、均熱室３゜４及び５にｄゴ
いて所定時間均熱した後、冷ｆ、７１部６へ取出してか
ら冷却用空気の吹イｌｌノのもとに急冷づる。ここで、
冷却速度の１１７制御は、吹（Ｊりる冷却風の風聞を調
整したり、この中につＡ−タミストを含ませること並び
にメツシュベルトコンベア１５の速度を１■ることによ
って行なわれる。著しく肉厚に偏りがないワークＷの場
合、その形状や肉厚に見合った風量を設定することで十
分な衝風冷却効果は１ｑられるが、冷却不足になりがら
な厚肉品のワークＷの場合には、スプレーノズル２０か
らウォータミストを噴霧して冷ＮＩ　Ｌ／な（プればな
らない。

以上の各熱処理操作は、必要であれば中断づることなく
連続的に実施できる。即ら、連続加熱炉１内における加
熱操作が帯域毎に独立した温度制御によって任意に設定
できる一方、冷ＩＪＩ操作が冷却風の遮断、風聞調節あ
るいはつＡ−タミストの噴射や保温カバー１７の操作等
の連続的に調節１■能な手段であるため、メツシュベル
トコンベア１０によって連続的に搬入されるワークＷの
載置間隔・搬入間隔を通常の場合より名士隔てて切１時
間を取ることより、前の熱処理操作が進んでいる際中に
も次の異なる熱処理操作を始めることができる。

以上の説明より明らかなように、本発明の連続熱処理炉
！炉は、（ａ　）ドロップアーチによって上方が複数の
帯域に仕切られると共に各帯域に人々独自に温度制御可
能イ１加熱源を備えて実質上複数の加熱室に画成される
一方各加熱室内を通過して被熱処理品を任意の速度で゛
運搬づる速度制御可能な通風型搬送コンベアを備えた連
続加熱炉と、（ｂ）前記連続加熱炉の出口において前記
被熱処理品を任意の速度で搬出する速度制御可能な通風
型搬出コンベアを設番プる一方、このコンベア下におい
て冷却能を上げるときにコンベア上の被熱処理品へ向１
ノで冷却風を任意に噴出づるエアノズルと、更に冷却能
を上げるときに前記エアノズルへ冷却風を供給するダク
ト内においてウォータミストを噴霧するウォータノズル
と、冷却速度を遅くづるときに前記搬出コンベア上の被
熱処理品を覆い熱放散を制御する保温カバーとを備えた
冷却部とから構成し、複数の加熱帯域の設定湿度を比熱
処理品に対応させて制御づ−る一方、冷却風の風聞調整
更にはつＡ−タミストの噴射あるいは保温カバーによる
熱放散の防止によって冷却速度を被熱処理品に対応させ
て連続的に変更できるので、多品質少量の被熱処理品を
連続的に熱処理できる。即ら、多品種少量の処理品を無
駄なく効率良く熱処理できる。また、連続加熱炉内にお
番プる加熱操作が帯域毎に独立した温度制御によって任
意に設定できる一方、冷却操作が冷ｌｉｐ風の遮断、Ｊ
ｉＪｌ　ｆＢ、　ｍ　ｆｉｎあるいはウォータミストの
噴射や保温カバーの操作等の連続的に調整可能な手段で
あるため、メツシュベルトコンベアによって連続的に搬
入されるワークの載置間隔・搬入間隔を通常の場合より
若干隔てて切替時間を取ることにより、前の熱処理操作
が進んでいる最中にも次の異なる熱処理操作を始めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連続熱処理炉の一実施例を示す概
略中央断面図、第２図は同熱処理炉の冷ｌＪ１部の平面
図である。 １・・・連続処理炉２７．２，３．４．５・・・加熱室
、６・・・冷却部、７・・・バーナ、９・・・ドロップ
アーチ、１０・・・通風型搬送コンベア（メツシュコン
ベア）、１５・・・油層型搬出コンベア（メツシュコン
ベア）、１６・・・送風装置、１７・・・保湿カバー、
１８・・・」アノズル、１９・・・ダクト、２０・・・
ウォータノズル、２１・・・Ｉ１１山調整ダンパ。 特　許　出　願　人　日本フ７・−ネス工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （ａ　）ドロップアーチによって上方が複数の帯域に仕
   切られると共に各帯域に夫々独自に渇瓜制御可能な加熱
   源を備えて実質上複数の加熱室に画成される一方各加熱
   室内を通過して被熱処理品を任意の速度Ｃ運搬する速度
   制御可能な通風型搬送コンベアを備えた連続加熱炉と、
   （ｂ）前記連続加熱炉の出口において前記被熱処理品を
   任意の速度で搬出づる速度制御可能な通用型搬出コンベ
   アを設（）る一方、このコンベア下において冷却能を上
   げるときにコンベア上の被熱処理品へ向（プて冷却風を
   任意に噴出でるエアノズルと、更に冷却能を」−げると
   きに前記エアノズルへ冷却風を供給するダクト内におい
   −ＣつＡ−タミストを噴霧するつＡ−タノズルと、冷却
   速度を近くするときに前記搬出コンベア上の被熱処理品
   を覆い熱放散を制ＤＩｌ−！ｊる保温カバーとを備えた
   冷却部とから成ることを特徴とする連続熱処理炉。