JPS63238221A

JPS63238221A - 連続光輝焼鈍炉

Info

Publication number: JPS63238221A
Application number: JP7255687A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Yamane; 山根　泰夫; Hiroshi Ueno; 上野　寛; Toshiki Yamamoto; 俊樹山本; Keisuke Oyama; 大山　恵右; Takehiko Sekihara; 関原　武彦; Takashi Kitamura; 隆北村
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Tanabe Kakoki Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Tanabe Kakoki Co Ltd
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1988-10-04
Also published as: JPH052727B2

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〕本発明ルよ燃焼ガスを炉内循環させた雰囲気中で金属材
料（以下単に材料と記す）を光輝焼鈍する連続焼鈍炉に
関し、特に加熱後無酸素又は低酸素濃度雰囲気で徐冷を
必要とする材料を処理するものである。

〔従来の技術〕

従来より材料を光輝焼鈍する場合は、第３図に示すよう
に一端に材料供給口（１′）と他端に材料取出口（２゛
）を設けたワークチャンバー（３°）を内設した焼鈍炉
内の上部に一端がワークチャンバー（３°）の材料供給
側と連結し、他端がワークチャンバー（３°）の材料取
出側と連結するマツフル（４°）を設けて雰囲気ガスの
循環路を形成する。

ワークチャンバー（３′）の材料取出側でのマツフル（
４°）連結部には循環ファン（５゛）を取り付け、該フ
ァン（５゛）の回転方向はワークチャンバー（３°）か
ら上部のマツフル（４°）へ雰囲気ガスが流れる方向と
する。さらにマツフル（４”）上壁にはバーナー（６″
）を取り付け、燃料ガス調整弁（９°）とエア調整弁（
１０°）により調整された燃料ガス及びエアをバーナー
（６゛）に供給して得られる無酸素又は低酸素Ｓ度の燃
焼ガス（Ａｏ）を循環ファン（５°）により上記の方向
に循環させ、処理材（１Ｂ’）を供給口（１゛）から取
出口（２“）へ走行させて焼鈍を行なっている。

この処理材（１８’）を炉から取り出し冷却する際に引
き続き外気を遮断した状態で図示していない水又は油に
よる急冷装置に送入して材料表面が酸化により、光輝状
態が損なわれない温度迄冷却した後大気中に取り出して
いる。また燃焼ガス（Ａｏ）は処理材（１８’）を加熱
する温度が所定の温度になるようにさらに雰囲気により
処理材（１８°）の光輝状態を損なわないように温度セ
ンサー（８°）を介して燃料ガス調整弁（９゛）とエア
調整弁（１０’）が制御され、空燃比は常に一定に保た
れている。尚本焼鈍炉の取出口（１°）には炉・内界囲
気を保つためガスシール装置（１３’）が設けられてお
り、排ガスは供給口（１′）側の排気筒（１４°）から
排出される。

しかしながら焼鈍後急冷することによって熱処理条件が
大幅に変化してしまい焼鈍の目的が達せられない材料に
ついては上記のような方法を採用することができず、通
常第４図に示すように一端に材料供給口（１゛）と他端
に材料取出口（２°）を設けたワークチャンバー（３°
）の材料供給側に該ワークチャンバー（３゛）を直接加
熱するヒーター（１９）を内設した加熱炉体（２０）を
設け、材料取出側にワークチャンバー（３°）を直接冷
却する冷却水（Ｄ）を流動させる水冷ジャケット（２１
）を設けた焼鈍炉を用いる。該焼鈍炉は供給口（１゛）
から取出口（２゛）へ走行させる処理材（１８°）を上
記加熱炉体（２０）内で間接加熱して焼鈍し、上記水冷
ジャケット（２１）内で間接冷却して徐冷し、大気中に
取り出しても酸化しない温度まで低下させている。

この場合雰囲気ガス（Ｅ）はＮ２　、　Ｎ２又はブタン
や天然ガスの変成ガス等の非酸化性ガスをこの焼鈍炉外
で別に製造してワークチャンバー（３゛）内へ導入して
いる。なおこの焼鈍炉の材料取出口（２゛）にはガスシ
ール装＠（１３’）が設けられであるためワークチャン
バー（３゛）内へ導入された雰囲気ガス（Ｅ）は材料供
給口（１°）から放出される。

、〔発明が解決しようとする問題点〕上記の雰囲気ガスを導入するタイプの焼鈍炉では、燃焼
ガス雰囲気を利用する焼鈍炉に比べてエネルギー効率が
尽く、また材料の加熱・冷却は両者ともに間接加熱及び
間接冷却であるので、加熱効率及び冷却効率は極めて小
さく、これを改善することが強く望まれていた。

（問題点を解決するための手段〕本発明はこれに鑑み種々検討の結果、熱効率を高め、か
つ材料が急冷にならない程度に冷却効率を上げるには燃
焼ガスを用いて直接加熱をし、同一雰囲気の冷却ガスに
より直接冷却するのが最良であることを知見し、ざらに
検討の結果、光輝焼鈍後光輝状態が損なわれない温度迄
徐冷の必要がある材料に適した連続光輝焼鈍炉を開発し
たものである。

本発明の一つは無酸素又は低酸素濃度に調整した燃焼ガ
ス雰囲気を炉内循環させ一端より処理物を供給して該燃
焼ガスにより加熱し、他端より取り出す金属材料の光輝
焼鈍炉において、加熱帯と取り出し部との間に燃焼ガス
の一部を循環させる冷却帯を形成し、冷却帯のガス循環
路に熱交換器を設け、該熱交換器を通して熱交換した冷
却ガスを冷却帯に循環させて処理物を冷却することを特
徴とするものである。

また本発明の他の一つは無酸素又は低酸素濃度に調整し
た燃焼ガス雰囲気を炉内循環させ、一端より処理物を供
給して該燃焼ガスにより加熱し、他端より取り出す金属
材料の光輝焼鈍炉において、加熱帯と取り出し部との間
に燃焼ガスの一部を循環させる冷却帯を形成し、加熱帯
と冷却帯に循環風聞調整弁を設け、冷却帯のガス循環路
に熱交換器を取り付け、該熱交換器を通して燃焼ガスの
一部を熱交換して冷却したガスを冷却帯に循環させて処
理物を冷却することを特徴とするものである。

（作　用）焼鈍炉の加熱帯に続いて冷却帯を設け、該冷却帯中で加
熱の熱源として用いる燃焼ガスの一部を熱交換して処理
物の冷却に用いるのは、冷却に用いる雰囲気として必須
な無酸素又は低酸素濃度雰囲気を新たに炉外で製造する
必要がなく、経済的だからであり、ざらに炉内で熱交換
した冷却ガスにより直接冷却であるために処理物を効率
よく徐冷できるからである。またこれを実現するには加
熱帯と冷却帯の中間にファンを設ける方法がよく、該フ
ァンにて処理物の加熱に供した高温の燃焼ガスと冷却に
供した低温の燃焼ガスとを混合した状態で吸引し、この
吸引燃焼ガスを再度加熱帯と冷却帯に振り分けて循環さ
せることができる。

一方上記焼鈍炉の加熱帯と冷却帯にそれぞれ循環風量調
整弁を設けるのはこれら調整弁により、加熱用燃焼ガス
と冷却用燃焼ガスのそれぞれの循環風量の比率を変える
ことができ、従って加熱条件及び冷却条件は循環ガスの
温度ばかりでなく、風量によっても変更することができ
るからである。またこのような焼鈍炉内の燃焼ガスを循
環させるファンを加熱帯及び冷却帯にそれぞれ独立に設
けるのは、極力高温の燃焼ガスと低温の燃焼ガスとを混
合させないでそれぞれ独立に循環させることによりガス
の加熱及び冷却の効率を上げるためである。

〔実施例〕

本発明連続光輝焼鈍炉を実施例に基づき説明する。

実施例■ 第１図に示すように一端に材料供給口（１）と他端に材
料取出口（２）を設けたワークチャンバー（３）の上部
に一端がワークチャンバー（３）の材料供給側と連結し
、他端がワークチャンバー（３）の材料取出側と連結す
るマツフル（４）を設けて雰囲気ガスの循環路を形成す
る。ワークチャンバー（３）の略中央には循環ファン（
５）を取り付はワークチャンバー（３）内の雰囲気を吸
引して上部マツフル（４）の材料供給側と材料取出側の
両方向に吹き出すようにする。さらに上部マツフル（４
）の材料供給側の土壁には燃焼ガス（Ａ）が材料供給側
へ噴射するようにバーナー（６）を傾けて取り付け、循
環ファン（５）により上部マツフル（４）の材料供給側
へ吹き出された雰囲気ガスと混合して加熱帯循環ガス（
Ｂ）を形成させ、ワークチャンバー（３）と上部マツフ
ル（４）の材料供給側連結部よりワークチャンバー（３
）内へ流し込み、該循環ガスＣＢ）が循環ファン（・５
）で再び吸引される間に供給口（１）から挿入してワー
クチャンバー（３）内を走行する処理材（１８）を加熱
し焼鈍する。

また上部マツフル（４）内の材料取出側には熱交換器（
７）を内設し、循環ファン（５）により上部マツフル（
４）の材料取出側へ吹き出された雰囲気ガスを熱交換し
て冷却し、徐冷帯循環ガス（Ｃ）としてワークチャンバ
ー（３）と上部マツフル（４）の材料取出側連結部より
ワークチャンバー（３）内へ流し込み、該循環ガス（Ｃ
）が循環ファン（５）で再び吸引される間にワークチャ
ンバー（３）内を走行する上記の加熱された処理材（１
８）を徐冷し取出口（２）へ送る。

バーナー（６）からの燃焼ガス（Ａ）は、加熱帯循環ガ
ス（Ｂ）のワークチレンバ−（３）への吹き込み温度が
所定の温度になるように、該吹き込み部近傍に加熱帯温
度センサー（８）を取り付け、これによって燃料ガス調
整弁（９）がＰＩＤ制御されると同時に燃焼ガス（Ａ）
中の残存酸素が処埋材（１８）の光輝を損なわない様に
エア調整弁（１０）が制御され、常に空燃比が一定に保
たれている。

また徐冷帯循環ガス（Ｃ）のワークチャンバー（３）へ
の吹き込み温度が所定の温度になるように、該吹込み部
近傍に徐冷帯温度センサー（１１）を取り付け、これに
より冷媒調整弁〔１２）をＰＩＤ制御し、熱交換器（７
）に流れる冷媒の流量を制御している。

なおワークチャンバー（３）の材料取出口（２）は雰囲
気ガスのシール装置（１３）を形成しており、過剰の雰
囲気ガスは材料供給側の排気筒（１４）より排出される
。

また上部マツフル（４）とワークチャンバー（３）の連
結部の材料供給側のガスの流路に加熱帯循環風聞調整弁
（１５）を設け、同じく材料取出側のガスの流路には徐
冷帯循環＆１量調整弁（１６）を設けることにより、ガ
スの温度ばかりでなく加熱帯と徐冷帯を流れるガスの風
量によっても加熱条件及び徐冷条件を変化させることが
できより正確な制御を可能にしている。

上記の連続光輝焼鈍炉を用い、燃焼ガス成分をＣ０１，
５％、８２１．５％、８２０１３．５％、　ＧＯ２１０
，５％、ｊ’４２７３％に調整した炉内に線材を走行さ
せて連続焼鈍を行ない取出口より大気中に取り出したが
、線材は大気中の酸素で表面酸化を受けず、光輝状態が
損なわれない温度にまで十分冷却されていることが判っ
た。

実施例■ 第２図に示すように一端に材料供給口（１）と他端に材
料取出口（２）を設けたワークチャンバー（３）の上部
に仕切板（１７）で長手方向に二分割された上部マツフ
ル（４ａ）　（４ｂ）を設ける。材料供給側の加熱帯上
部マツフル（４ａ）はワークチャンバー（３）と材料供
給側の一端で連結し、ざらに仕切板（１７）に近接して
ワークチャンバー（３）と上部マツフル（４ａ）を連結
させる加熱帯循環ファン（５ａ）を取り付け、供給側の
ワークチャンバー（３）内界囲気ガスを吸引して加熱帯
上部マツフル（４ａ）に吹き出し循環させる。一方材料
取出側の徐冷帯上部マツフル（４ｂ）はワークチャンバ
ー（３）と材料取出側の一端で連結し、ざらに仕切板（
１７）に近接してワークチｒンバ−（３）と上部マツフ
ル（４ｂ）を連結させる徐冷帯循環ファン（５ｂ）を取
り付け、取出側のワークチャンバー（３）内界囲気ガス
を吸引して徐冷帯上部マツフル（４ｂ）内に吹き出し循
環させる。

また加熱帯上部マツフル（４ａ）の土壁には燃焼ガス（
Ａ）が材料供給側へ噴射されるようにバーナー（６）を
傾けて取り付け、加熱帯循環ファン（５ａ）によって加
熱帯上部マツフル（４ａ）に吹き出された雰囲気ガスと
混合して加熱帯循環ガス（８）を形成させ、ワークチャ
ンバー（３）と加熱帯上部マツフル（４ａ）の材料供給
側連結部を通して該チャンバー（３）へ流し込み、該チ
ャンバー（３）内を走行する処理材（１８）を加熱し、
再び加熱帯循環ファン（５ａ）に吸引させ、循環させる
。

一方途冷帯上部マツフル（４ｂ）内には熱交換器（７）
を内股し、徐冷帯循環ファン（５ｂ）により吹き出され
た雰囲気ガスを熱交換して冷却し、徐冷帯循環ガス（Ｃ
）として、ワークチャンバー（３）と徐冷帯上部マツフ
ル（４ｂ）の材料取出側連結部を通して該チャンバー（
３）へ流し込み、該チャンバー（３）内を走行する加熱
された処理材（１８）を冷却し、再び徐冷帯循環ファン
（５ｂ）に吸引させ、循環させる。

バーナー（６）からの燃焼ガス（Ａ）は加熱帯循環ガス
（Ｂ）がワークチャンバー（３）へ流れ込む温度が所定
の温度になるように流路に加熱帯温度センサー（８）を
取り付け、これを介して燃料ガス調整弁（９）とエア調
整弁（１０）とが自動制御されて常に空燃比が一定に保
たれる。

ざらに徐冷帯循環ガス（Ｃ）がワークチャンバー（３）
へ流れ込む温度が所定の温度になるように流路に徐冷帯
温度センサー（１１）を取り付け、これを介して冷媒調
整弁（１２）が自動制御され、熱交換器（７）に流れる
冷媒流量を制御している。

また加熱帯循環ファン（５ａ）の吸引口には加熱帯循環
風聞調整弁（１５）を設け、冷却帯循環ファン（５ｂ）
の吸引口には冷却帯循環風量調整弁（１６）を設けてそ
れぞれ循環Ｊｌｌｆｆｉを制御して加熱条件及び冷却条
件を制御している。

なおワークチャンバー（３）の材料供給口（１）と材料
取出口（２）には雰囲気ガスのシール装置（１３ａ）　
（１３ｂ）を形成しており、過剰の雰囲気ガスは取出側
の排気筒（１４）より排出される。

上記の連続光輝焼鈍炉を用い、炉内をＣ０１，５％、８
２１．５％、　８２０１３．５％、　ＱＱ２１０．５％
。

Ｎ２７３％に調整された燃焼ガス雰囲気として線材を走
行させ連続焼鈍を行なったが、取出口より取り出した線
材は酸化変色がなく、十分に冷却されていることが判っ
た。また実施例工の装置に比較して３０〜４０％の省エ
ネルギー効果が得られた。

（発明の効果）このように本発明によれば光輝焼鈍後徐冷を必要とする
材料を同一の炉で連続して効率よ〈実施でき、また処理
材に適した加熱及び冷却条件の調整が容易に行なえる等
工業上顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は本
発明の他の一実施例を示す側断面図、第３図及び第４図
はそれぞれ従来例を示す側断面図である。１．１°・・・材料供給口２．２′・・・材料取出口３．３°・・・ワークチャンバー４．４°・・・上部マツフル４ａ・・・加熱帯上部マツフル４ｂ・・・徐冷帯上部マツフル５．５°・・・循環ファン５ａ・・・加熱帯循環ファン５ｂ・・・徐冷帯循環ファン６．６°・・・バーナー７・・・熱交換器８．８゛・・・加熱帯温度センサー９．９゛・・・燃料ガス調整弁１０、１０’・・・エア調整弁１１・・・徐冷帯温度センサー１２・・・冷媒調整弁１３、１３ａ、　１３ｂ、　１３°・・・雰囲気ガスシ
ール装置１４、１４’・・・排気筒１５・・・加熱帯循環風量調整弁１６・・・徐冷帯循環風口調整弁１７・・・仕切板ｉａ、　ｉａ’・・・処理材１９・・・ヒーター２０・・・加熱炉体２１・・・水冷ジャケットＡ、Ａ’・・・燃焼ガスＢ・・・加熱帯循環ガスＣ・・・徐冷帯循環ガス０・・・冷却水Ｅ・・・雰囲気ガス

Claims

【特許請求の範囲】

（１）無酸素又は低酸素濃度に調整した燃焼ガス雰囲気
を炉内循環させ一端より処理物を供給して該燃焼ガスに
より加熱し、他端より取り出す金属材料の光輝焼鈍炉に
おいて、加熱帯と取り出し部との間に燃焼ガスの一部を
循環させる冷却帯を形成し、冷却帯のガス循環路に熱交
換器を設け、該熱交換器を通して熱交換した冷却ガスを
冷却帯に循環させて処理物を冷却することを特徴とする
連続光輝焼鈍炉。
（２）加熱帯と冷却帯の中間にファンを設けて燃焼ガス
を循環する特許請求の範囲第１項記載の連続光輝焼鈍炉
。
（３）無酸素又は低酸素濃度に調整した燃焼ガス雰囲気
を炉内循環させ一端より処理物を供給して該燃焼ガスに
より加熱し、他端より取り出す金属材料の光輝焼鈍炉に
おいて、加熱帯と取り出し部との間に燃焼ガスの一部を
循環させる冷却帯を形成し、加熱帯と冷却帯に循環風量
調整弁を設け、冷却帯のガス循環路に熱交換器を取り付
け、該熱交換器を通して燃焼ガスの一部を熱交換して冷
却したガスを冷却帯に循環させて処理物を冷却すること
を特徴とする連続光輝焼鈍炉。
（４）加熱帯と冷却帯の炉内にそれぞれ独立にファンを
設けて燃焼ガスを循環する特許請求の範囲第３項記載の
連続光輝焼鈍炉。