JPS6112819A - 熱処理用連続炉 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、たとえばビレット、棒材等の金属物品、特
にアルミニウム・ビレットに熱処理を施すための連続炉
の新規かつ改良された構造に関し、さらに詳しくいえば
上記のような金属物品に熱処理を施すためのものであっ
て、炉床に形成された貫通孔を通って炉外から炉内に伸
びている支柱に連結されてこの支柱により移動させられ
るウォーキング・ビームを備えた熱処理用連続炉の新規
かつ改良された構造に関する。

この明細書において、「アルミニウム」という語には、
純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとす
る。

従来技術とその問題点 前述のタイプの連続炉は、熱処理すべき金属物品を、そ
の後の加工前に所定の保持温度または完全焼鈍温度に加
熱保持する目的を達成する。

アルミニウム・ビレットは、たとえば以後の処理炉中に
おける後続処理の間の均質化工程のためにこの連続炉中
で加熱される。

長尺アルミニウム・ビレットを所定温度で保持する公知
の連続炉において、ビレットは連続的に連続炉中に導入
され、次いで炉中を搬送される。搬送作業中に、ビレッ
トは、ブロワ−装置を使って、加熱された空気により予
定焼鈍温度に保持される。熱処理される長尺アルミニウ
ム・ビレット、その他の長尺金属物品は、その軸線が所
定搬送方向に対して直交した状態で固定支持ビームの溝
または刻み日中に配置される。

物品搬送作業中に、熱処理されるべき金属物品は、まず
ウォーキング・ビームにより固定支持ビームから持ち上
げられる。ウォーキング・ビームは、持上げた状態で搬
送方向に所定長さだけ被熱処理材料を搬送して、次いで
再びこれを固定支持ビーム上に直く。各ウォーキング・
ビームは当初の位置に戻り、搬送工程の新たなザイクル
が始まる。ウォーキング・ビームは連続炉内部に設けら
れており、炉床に設けられた貫通孔を通って伸びる垂直
支柱よりなる支持手段により移動さ往られ、かつ誘導さ
れる。これらラムのような支柱は、連続炉外に設けられ
た移動兼昇降駆動手段に連続され、この手段により作動
させられるようになっている。

支柱の移動を可能ならしめるために必要な炉床に形成さ
れた貫通孔を通して大量の熱が失われる。通常、つＡ−
キング・ビームは、被熱処理材、寸なわち熱処理される
べき金属物品の変形を避けるため、比較的狭い空間で配
列されておらねばならず、しかもこれら材料の長さは、
数メートルに及ぶために、ウォーキング・ビームを支持
するのには多数の支柱を必要とする。

従って、必要とする貫通孔の数は多くなり、その結果、
熱エネルギの全体的な損失がかなり人きくなる。

従来、上記熱エネルギの損失を防ぐために、つＡ−タ・
シールと組合わされた弾性材を使って貫通孔がシールさ
れていた。弾性材は、支柱の移動に対応して変形し、貫
通孔をシールすることはできる。しかしこれにより熱損
失を大幅に軽減することはできないという問題があった
。

さらに、この弾性材は摩耗が激しく、頻繁に交換せねば
ならないため、修繕費がかさむという問題があった。

この発明の目的は、ウォーキング・ビームおよび支柱の
移動のために必要とされる炉床に形成された貫通孔を通
しての熱損失を最大限に防止しかつ軽減することのでき
る熱処理用連続炉の新規かつ改良された構造を提供する
ことにある。

この発明の他の目的は、上記のような熱損失を最大限に
防止しかつ軽減することができるために、炉床に形成さ
れた貫通孔に、耐用期間が長く、かつ修理に要するコス
トが低いシール手段が設けられている熱処理用連続炉の
新規かつ改良された構造を提供することにある。

さらに、この発明の他の目的は、以下の説明が進行Ｊ゛
るにつれて明らかになるであろう。

問題点を解決するための手段 この発明ににる熱処理用連続炉は、熱処理すべき金属物
品を炉内においてほぼ水平に移動させるためのウォーキ
ング・ビームと、ウォーキング・ビームにこれとともに
動きうるように連結された支持手段と、支持手段が貫通
せしめられる貫通孔を有する炉床と、炉床をシールする
ようにこれに接して設番プられたカバー手段とよりなり
、支持手段のほぼ水平方向の移動によって熱処理すべき
金属物品の搬送のためにウォーキング・ビームがほぼ水
平方向に移動Ｖしめられ、支持手段がカバー手段に上下
方向に摺動自在に貫通せしめられるとともにカバー手段
とともに移動せしめられるようになっており、カバー手
段が支持手段のほぼ水平方向の移動によりほぼ水平方向
に移動しうるようになされ、カバー手段が支持手段によ
ってほぼ水平方向に移動させられたときに、このカバー
手段のほぼ水平方向の移動の間ずっと炉床の貫通孔がカ
バー手段で塞がれるようになっているものである。

上記において、カバー手段が炉床の下面に接しているこ
とが好ましい。このようになっていれば、カバー手段の
調整または交換作業が必要な場合、容易にカバー手段に
近づくことができる。また、カバー手段が支持手段昇降
用案内ロールを備えており、この支持手段昇降用案内ロ
ールが、カバー手段と連動するようになされた支持手段
に接触させられていることが好ましい。

このようになっていれば、カバー手段を通っての支持手
段の垂直方向の移動のさいの摩擦が少なくなるとともに
、支持手段が水平方向に移動している間にカバー手段を
正確に水平方向に移動さゼることが可能となる。また、
カバー手段に、これが水平方向に移動するさいにカバー
手段を案内づ′るカバー手段水平移動用案内ロールを設
りておくことが好ましい。この案内ロールは、炉床とほ
ぼ平行に伸びる水平なレール上を走行するようになって
いることが好ましい。また、カバー手段は、断熱材が入
れられ、望ましくは満たされた金属ボックスを備えてい
ることが好ましい。そして、炉床内に面している部分に
おいては、上記断熱材は耐熱断熱板であることが好まし
い。摩耗した場合には、この断熱板を用意かつ迅速に個
別に交換することができる。

さらに、カバー手段が僅かな接触圧で炉床に正確に接触
するように、カバー手段に調整ねじを設けておくことが
好ましい。調整ねじによってカバー手段は再調整可能と
なり、また僅かに接触しかつ摺動自在に接しているシー
ルを提供するカバー手段と炉床との間の相対運動の結果
発生する摩耗をもすべて償うことができる。さらに、空
隙または間隙の形成が予防されるため、理想的なカバー
と断熱とを得ることができる。

実　　施　　例 以下、この発明の実施例を図面を参照しながら説明する
。図面は、簡略化されているが、当業者がこの発明の基
本的原則および概念を容易に理解するのに必要な程度に
熱処理用連続炉を示している。

第１図は、この発明の連続炉の典型的な実施例を示すも
ので、被熱処理材（熱処理すべき金属物品）の搬送方向
と平行な垂直面で切断した断面図である。熱処理用連続
炉（１）は、基礎部分（１７）で支持された急速加熱炉
からなる。典型的な実施例において、被熱処理材は、横
断面円形のアルミニウム・ビレットであるが、伯の断面
形状のアルミニウム・ビレットやアルミニウム製棒材で
あってもよい。また、被熱処理材はアルミニウム以外の
金属または合金からなるあらゆる適当な形状の金属物品
であってもよいことはもちろんである。

被熱処理材は、熱処理用連続炉（１）中に第１図の左側
から導入され、第１図に矢印（４）で示す搬送方向に連
続炉（１）中を搬送され、連続炉（１）の右側に設けら
れた排出側に達する。図示された典型的な実施例におい
ては、被熱処理材は横断面円形のいわゆる長尺アルミニ
ウム・ビレット（３）からなる。アルミニウム・ビレッ
ト（３）の直径は２６０　ｍｌ、長さは７５００ｍｍで
ある。アルミニウム・ビレツ１−（３）の装入は熱気に
よって行なわれ、炉（１）内においてアルミニウム・ビ
レット（３）の搬送路の上下にそれぞれ設けられたノズ
ル（５）（６）により、ビレット搬送中熱気により加熱
状態に加熱保持せられる。本工程中、例えば連続炉（１
）中の滞留時間を選択する等、あらゆる適宜の方法で、
要求される温度一時間関係に維持される。

第２図から明らかなように、アルミニウム・ビレット（
３）の軸線は、水平でかつ搬送方向と直交Ｊ−る方向を
向いている。連続炉（１）中のアルミニウム・ビレット
（３）の搬送は、ウォーキング・ビームの原理により達
成される。

したがって、アルミニウム・ビレット（３）はまず搬送
路に沿って伸びる固定支持ビーム（８）上の初期位置に
置かれる。所定数のウォーキング・ビーム（１０）、図
示の典型的実施例においては６つのつＡ−キング・ビー
ム（１０）もまた、搬送方向（４）に沿って伸びている
。アルミニウム・ビレット（３）は、第１図に示されて
いる固定支持ビーム（８）上の初期位置からウォーキン
グ・ビーム（１０）によって持ち上げられる。

ついで、アルミニウム・ビレット（３）は、ウォーキン
グ・ビーム（１０）の水平移動により搬送方向へ所定距
離運ばれる。その後、ウォーキング・ビーム（１０）の
下降により、アルミニウム・ビレット（３）は再び下降
させられ、固定支持ビーム（８）上に置かれる。この作
業中、ウォーキング・ビーム（１０）のビレット支持面
は、固定支持ビーム（８）のビレット支持面の下方まで
下げられ、その後、ウォーキング・ビーム（１０）は再
び初期の位置に戻される。

前述の作業はすべてのアルミニウム・ビレット（３）が
連続炉（１）中を通過し終って、連続炉（１）から後続
工程、例えば均質化処理炉、プレス等に送り出されるま
で、循環的に繰り返される。

ブロワ（１２）は被熱処理材への所定の熱伝導を行なっ
た後の加熱ガスを回収し、冷却されたガスを、従来の、
したがって特に図示していない構造の熱源に誘導し、こ
こで加熱されたガスを、ノズル（５）（６）を通して被
熱処理材、例えばアルミニウム・ビレット（３）に再び
吹付ける。

各つＡ−キング・ビーム（１０）は、それぞれ複数の支
柱（１４）　（支持手段）に連結されて支持されている
。各支柱（１４）は、炉床（１６）に形成された貫通孔
（１５）を通って外方に伸び、連続炉（１）の下方部ま
で伸びている。連続炉（１）の基礎部（１７）には、所
要駆動手段を備えた適宜の移動兼昇降手段（２０）が配
置されている。移動兼昇降手段（２０）は、駆動時には
、ホイール（２１）上を走るフレーム（２２）をほぼ水
平方向に動かし、同様にフレーム（２２）を垂直方向に
移動させる油圧シリンダ（１８）（１９）を備えている
。このように、アルミニウム・ビレット（３）の搬送に
必要な運動は、移動兼昇降手段（２０）に駆動自在に連
結されている支柱（１４）に与えられる。第１図の例示
ではアルミニウム・ビレット（３）は、固定支持ビーム
（８）上に置かれている下降位置にある。支柱（１４）
とウォーキング・ビーム（１０）とは、上昇運動直前の
位置にある。

各貫通孔（１５）の搬送方向の長さは、水平方向に移動
する構成部品の大きさに適合しているのはいうまでもな
い。ここに例示する本発明の連続炉の典型的実施例では
、水平移動距離、すなわちアルミニウム・ビレット（３
）がウォーキング・ビーム（１０）の一度の作動により
搬送される各搬送距離の長さは、約３００１１１ｍであ
る。

第３図および第４図に一層明瞭に示すごとく、本発明の
連続炉（１）の各支柱（１４）は、炉床（１６）を密封
するように設けられているカバー手段（２５）を上下方
向に移動自在に貫通している。各支柱（１４）はカバー
手段（２５）中を摺動自在に案内されて２方向矢印（２
７）で示すように垂直方向に往復運動が可能である。各
カバー手段（２５）は、実質的にはフレーム（２８）と
、フレーム（２８）に装着されているカバー手段水平移
動用案内ロール（２９）および符号（３３）（３４）で
示寸断熱材を含みかつ望ましくは鋼板製の金属ボックス
（３１）よりなる。ざらに、支柱昇降用案内ロール（４
ｏ）が各フレーム（２８）に装着せられ、支柱（１４）
の側面に接している。本発明の連続炉（１）の特定の図
示実施例では支柱（１４）は断面正方形であるが、支柱
（１４）は、ウォーキング・ビーム（１ｏ）とカバー手
段（２５）との場合と同様に、ウォーキング・ビーム（
１０）との組合わせで使用可能な他のいかなる適当な断
面をもっていてもよい。

２方向矢印（２７）で示す支柱（１４）の垂直往復運動
の間、支柱（１４）は、支柱（１４）に接している支柱
昇降用案内ロール（４０）の間を通り、かつ貫通孔（１
５）を囲う囲い（２６）を通って摺動自在に案内される
。図示の典型的実施例では、囲い（２６）は鋼板製であ
るが、囲い（２６）は目的に適合するいかなる材料から
なるのであってもよい。この垂直往復運動の間、カバー
手段（２５）は、一定不変の高さ位置を保つ。支柱（１
４）が２方向矢印（３９）で示すように移動兼昇降手段
（２０）により実質的に水平に移動させられている間、
カバー手段（２５）は、支柱（１４）に接している案内
ロール（４０）が支柱（１４）により押されて水平方向
に移動させられる。カバー手段（２５）は、かくして搬
送方向前方およびこれと反対方向に移動させられる。水
平方向の移動の間、案内ロール（２９）は、カバー手段
（２５）の支持部材の働ぎをし、かつカバー手段（２５
）を２方向矢印（３９）で示すように実質的に水平方向
に案内するレール（４１）上を走る。

第３図および第４図から明らかなように、第４図に１点
鎖線で示す最終支持位置までの支柱（１４）の移動の間
中ずつと、カバー手段（２５）が貫通孔（１５）に向っ
て張り出してこれを覆うように、カバー手段（２５）の
搬送方向およびこれと直交する方向の寸法が決められて
いる。この配置により、連続炉（１）の内部から外部に
伸びる望ましからざる間隙または空隙ができないことが
保証される。したがって、被熱処理材を連続炉（１）内
で搬送するための支柱（１４）の移動の間、連続炉（１
）内は、理想的なシール状態に保たれる。

金属ボックス（３１）は、調整ねじ（３６）により、カ
バー手段（２５）のフレーム（２８）に対して上下方向
に高さ調整可能である。したがって、金属ボックス（３
１）は炉床（１６）の下面（２３）に対して移動可能で
あり、かつ僅かな接触圧で炉床（１６）の下面（２３）
と接触するごとく移動させることも可能である。炉床（
１６）の下面（２３）には適宜の床板用金属板を設ける
のが望ましい。

金属ボックス（３１）中に断熱材（３３）（３４）が包
含゛されている。これらの断熱材（３３Ｈ３４）のうち
炉床に面する上部の断熱材（３３）としては、交換自在
の耐熱断熱板からなるものを用いるのが望ましい。断熱
板（３３）は、連続炉（１）の下面（２３）の床板用金
属板とスムーズに接触し、カバー手段（２５）の移動中
、連続炉（１）の下面に沿って摺動するようになってい
る。

アングル（４２）またはこれと同様の物品保持装置がつ
Ａ−キング・ビーム（１０）の上面に設けられ、アルミ
ニウム・ビレット（３）をしかるべき位置に保持するよ
うになっている。同様のアングルが固定支持ビーム（８
）にも設けられている。

本発明の望ましい実施例について図示、説明してぎたが
、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の
範囲内での他のすべての変形が巨体化されかつ実行され
てしかるべきことを明白に理解されたい。

発明の効果 この発明の熱処理用連続炉によれば、支持手段がカバー
手段に上下方向に摺動自在に貫通せしめられるとともに
カバー手段とともに移動せしめられるようになっており
、カバー手段が支持手段のほぼ水平方向の移動によりほ
ぼ水平方向に移動しうるようになされ、カバー手段が支
持手段によってほぼ水平方向に移動させられたときに、
カバー手段のほぼ水平方向の移動の間ずっと炉床の貫通
孔がカバー手段で塞がれるにうになっているので、上記
貫通孔を通っての外方向への熱の流れを防ぐことができ
、この貫通孔を通っての熱損失を防止できる。しかも、
支持手段がカバー手段に上下方向に摺動自在に貫通せし
められているので、垂直方向に往復運動する支持手段と
カバー手段との間に形成される間隙の大きさは最小とな
り、この部位の間隙を通っての熱損失は最小となる。し
たがって、例えば連続炉中で熱処理されるアルミニウム
・ビレッ１へのような被熱処理材その他の１１−ン当り
の連続炉の全体的所要エネルギは、熱処理のランニング
コス１〜と共に大幅に削減される。また、エネルギとコ
ストの節約は、現在周知の連続炉と比較してウォーキン
グ・ビーム移動用支持手段の数が多くなるほど顕著にな
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は熱処理用連続
炉を被熱処理材の搬送方向と平行な垂直面で切断した垂
直断面図、第２図は被熱処３！ｌ！Ｊの搬送方向と直交
する垂直面で切断した垂直断面図、第３図は第４図の■
−■線にそう断面図、第４図は第１図の要部拡大図であ
る。 （１）・・・熱処理用連続炉、（３）・・・アルミニウ
ム・ビレッｌ〜（熱処理すべき金属物品）、（１０）・
・・つＡ−キング・ビーム、（１４）・・・支柱（支持
手段）　、（１５）・・・貫通孔、（１６）・・・炉床
。 以　　上

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱処理すべき金属物品を炉内においてほぼ水平に
   移動させるためのウォーキング・ビームと、ウォーキン
   グ・ビームにこれとともに動きうるように連結された支
   持手段と、支持手段が貫通せしめられる貫通孔を有する
   炉床と、炉床をシールするようにこれに接して設けられ
   たカバー手段とよりなり、支持手段のほぼ水平方向の移
   動によって熱処理すべき金属物品の搬送のためにウォー
   キング・ビームがほぼ水平方向に移動せしめられ、支持
   手段がカバー手段に上下方向に摺動自在に貫通せしめら
   れるとともにカバー手段とともに移動せしめられるよう
   になっており、カバー手段が支持手段のほぼ水平方向の
   移動によりほぼ水平方向に移動しうるようになされ、カ
   バー手段が、支持手段によってほぼ水平方向に移動させ
   られたときに、このカバー手段のほぼ水平方向の移動の
   間ずっと炉床の貫通孔がカバー手段で塞がれるようにな
   っている熱処理用連続炉。
2. （２）炉床に下面があり、カバー手段が炉床の下面に接
   していることを特徴とする、特許請求の範囲第（１）項
   記載の熱処理用連続炉。
3. （３）カバー手段が少なくとも１つの支持手段昇降用案
   内ロールを備えており、この昇降用案内ロールが、カバ
   ー手段と連動するようになされた支持手段に接触させら
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第（１）項
   記載の熱処理用連続炉。
4. （４）カバー手段が、これと連動するようになされた支
   持手段のほぼ水平方向の移動によって移動させられるさ
   いに、カバー手段をほぼ水平に案内するカバー手段水平
   移動用案内ロールを備えていることを特徴とする、特許
   請求の範囲第（１）項記載の熱処理用連続炉。
5. （５）カバー手段が金属ボックスと、金属ボックス中に
   入れられた断熱材とを備えていることを特徴とする、特
   許請求の範囲第（１）項記載の熱処理用連続炉。
6. （６）断熱材が金属ボックスをほぼ満していることを特
   徴とする、特許請求の範囲第（５）項記載の熱処理用連
   続炉。
7. （７）カバー手段がこれに設けられた調整ねじにより炉
   床に対して上下方向に移動可能であることを特徴とする
   、特許請求の範囲第（１）項記載の熱処理用連続炉。
8. （８）金属ボックスが、炉床に面した面を有しており、
   炉床に面した金属ボックスの面上の断熱材が耐熱断熱板
   よりなることを特徴とする、特許請求の範囲第（５）項
   記載の熱処理用連続炉。
9. （９）耐熱断熱板が金属ボックス中で交換可能なように
   配置されていることを特徴とする、特許請求の範囲第（
   ８）項記載の熱処理用連続炉。