JP3093864B2 - マッフルを備える竪型熱処理炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マッフルを備える竪型
熱処理炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】このようなマッフルを備える竪型熱処理
炉は、たとえばステンレス鋼帯を光輝焼鈍するために用
いられている。このような竪型熱処理炉は、たとえば鉛
直方向の金属帯走行路に沿って加熱帯部と伸縮継手部と
徐冷帯部と冷却帯部とが下から上に順次配置されて構成
され、加熱帯部は、マッフルが炉殻を貫通して吊り下げ
られ、炉殻に備えられたバーナによってマッフルを加熱
し、これによってマッフル内を通板するステンレス鋼帯
の熱処理を行っている。このようなステンレス鋼帯の光
輝焼鈍炉において、マッフル、徐冷帯部および冷却帯部
内など全て内部は雰囲気ガスである水素と窒素の混合ガ
スで満たされており、加熱されるステンレス鋼帯の酸化
を防ぎ、この雰囲気ガスの圧力は、正圧として、外気が
炉内に侵入することを防ぐ。

【０００３】伸縮継手部は、望遠鏡状に上下に伸縮可能
な筒体と、その外方に設けられるベローズとの隙間に、
断熱材が介在されて構成されており、これによって熱伸
縮が許容される。前記筒体は、周方向に分断され、これ
によって熱変形を許容し対応できる。先行技術では、こ
の筒体は、加熱帯部のマッフル上部の通板開孔の内周面
と同一位置または金属帯寄りに突出して設けられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、筒体がマッフル内からの主として輻射熱によって高
温度に加熱され、望遠鏡状の筒体の下部がその熱変形に
よって撓んで金属帯に近接ないしは接触するおそれが生
じる。また、このような筒体が金属帯に近接するように
撓んで変形することによって、断熱材に隙間が生じ、こ
れによってベローズに部分的に高温度のいわゆるヒート
スポットが発生し、ベローズもまた損傷する。ベローズ
が損傷すると、前記雰囲気ガスが外部に漏洩し、またそ
の雰囲気ガスに含まれている水素ガスの炎が発生する。
このようにして雰囲気ガスが外部へ漏洩することによっ
て運転が不可能になる。そして長期にわたる連続運転が
不可能である。しかもこのような光輝焼鈍などの熱処理
において、優れた品質のステンレス鋼帯を安定して得る
ことが、さらに望まれている。

【０００５】本発明の目的は、伸縮継手部のマッフル側
からの輻射熱による熱変形を抑制し、かつ耐久性を向上
して寿命を長くし、優れた熱処理を安定して行うことが
できるようにしたマッフルを備える竪型熱処理炉を提供
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、鉛直方向の金
属帯走行路に沿って、マッフル内に金属帯を通板しつつ
加熱する加熱帯部と、伸縮継手部と、徐冷帯部と、冷却
帯部とが下から上に順次配置されるマッフルを備える竪
型熱処理炉において、伸縮継手部は、望遠鏡状に上下に
伸縮可能な筒体と、筒体よりも外方で、上下に伸縮可能
なベローズと、筒体とベローズとの間に介在される断熱
材とを備え、筒体は、マッフル上部のバッフルに形成さ
れた通板開孔よりも金属帯の厚み方向外方に配置され、
これによってマッフル内から筒体への輻射熱を抑制した
ことを特徴とするマッフルを備える竪型熱処理炉であ
る。

【０００７】

【作用】本発明に従えば、加熱帯部と徐冷帯部との間に
介在されている伸縮継手部を構成する望遠鏡状の筒体
は、マッフル上部のバッフルに形成された通板開孔より
も金属帯の厚み方向外方に配置されており、これによっ
てマッフル内から筒体への輻射熱を抑制することが可能
になる。したがって筒体の熱変形を抑制することができ
るようになり、そのため筒体が金属帯に接触して金属帯
が損傷したり破断をすることはなく、また筒体の熱変形
が上述のように抑制されることによって断熱材に隙間が
生じることはなく、断熱材によってベローズが高温度に
なることが抑制される。こうして伸縮継手部の耐久性を
向上してその寿命を長くし、長期にわたる連続運転が可
能になる。従って、優れた品質のステンレス鋼帯を安定
して製造することができる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一部の拡大断面説明図であ
り、図２はその竪型熱処理炉の全体の簡略化した側面図
である。光輝焼鈍されるべきステンレス鋼帯１は、入側
デフレクタロール２から鉛直方向に金属帯走行路に沿っ
て上昇し、一対のデフレクタロール３，４を経て、さら
に出側のデフレクタロール５によって案内される。デフ
レクタロール２，３間で、ステンレス鋼帯１を加熱する
加熱帯部６と、上下に伸縮可能な伸縮継手部９と、ステ
ンレス鋼帯１を徐冷却する徐冷帯部７と、ステンレス鋼
帯１を冷却する冷却帯部８とが、下から上に順次配置さ
れる。

【０００９】加熱帯部６は、炉殻１０と、この炉殻１０
内を貫通して吊り下げられるマッフル１１と、炉殻１０
に取付けられ炉殻１０とマッフル１１との間の燃焼室１
２に臨んで設けられるガスバーナなどのバーナ１３とを
含む。マッフル１１、伸縮継手部９、徐冷帯部７、冷却
帯部８およびデフレクタロール４，５間のシュート１４
内には、雰囲気ガスが供給され、この雰囲気ガスは水素
および窒素を含む混合ガスであり、正圧に維持され、外
部からの空気の侵入が防がれる。

【００１０】マッフル１１は、図１のように、マッフル
本体１５とその上部に固定されるバッフル１６とを含
み、このバッフル１６には、ステンレス鋼帯１が通過す
る通板開孔１８が形成される。マッフル本体１５とバッ
フル１６との上端面には、フランジ１９が固定されてい
る。徐冷帯部７の下端面にはフランジ２０が固定されて
いる。フランジ１９，２０の間には、伸縮継手部９が介
在される。マッフル１１の上部は、吊り下げられる。

【００１１】図３はマッフル１１の平面図であり、図４
は伸縮継手部９の一部の拡大した平面図である。ステン
レス鋼帯１が通過する開孔１８は、その水平断面が長方
形に形成されており、バッフル１６の上部は、開孔１８
からステンレス鋼帯１の厚み方向（図１の左右方向、図
３および図４の上下方向）に遠去るにつれて上方になる
につれて拡がる傾斜面４６となっている。

【００１２】図５は伸縮継手部９の断面図であり、図６
はその伸縮継手部９の一部の分解斜視図である。伸縮継
手部９の下部および上部の各フランジ４７，４８は、参
照符４９，５０で示されるように、気密に溶接されて連
結される。この伸縮継手部９は、望遠鏡状で上下に伸縮
可能な筒体２２を有する。この筒体２２は、第１内筒２
３と、その外方に配置される第２内筒２４と、取付片２
６，３５とから成る。各内筒２３，２４は、フランジ４
７，４８に取付片２６，３５を介してそれぞれ固定され
る。内筒２３は、図５および図６に示すように、ステン
レス鋼帯１が通板される開孔５１の周方向に沿って間隙
２５をあけて分断され、これによって熱変形が許容され
る。この内筒２３の下部には、取付片２６が固定され、
リブ２７とともに、フランジ４７に固定される。フラン
ジ４７には、枠体２８の一部を成す取付片２８ａが立設
されており、取付片２８ａは、リブ２９によって補強さ
れ熱変形に対応する。この取付片２８ａにもまた、開孔
５１の周方向に沿って隙間３０が形成され、熱変形が許
容される。枠体２８の取付片２８ｂには、上下に伸縮可
能な金属製ベローズ３１の下部３２が固定される。もう
１つの内筒２４に関する構成もまた、同様な構成となっ
ており、ベローズ３１の上端部３３は、フランジ４８に
固定されている枠体３４の一部である取付片３４ｂに固
定される。内筒２４には、取付片３５が固定され、リブ
３６によって補強され、枠体３４の一部である取付片３
４ａに固定されるとともに、フランジ４８に固定され
る。内筒２４にはリブ２７が入り込んで内筒２３，２４
が上下に変位可能となるための切欠き３７が形成されて
いる。

【００１３】筒体２２とベローズ３１との隙間には、断
熱材３８が充填されて介在される。この断熱材３８は、
たとえばガラス繊維などから成り、伸縮可能である。

【００１４】ベローズ３１の外方には、フランジ４７に
固定される第１外筒３９と、その第１外筒３９よりも外
方でフランジ４８に固定される第２外筒４０とから成る
筒体４１が設けられ、ベローズ３１が保護されるととも
に外気による熱放散が防止される。

【００１５】筒体２２の内筒２３のステンレス鋼帯１側
の表面５２は、マッフル１１上部のバッフル１６に形成
された通板開孔１８よりもステンレス鋼帯１の厚み方向
（図５の右方）に距離Ｌ１だけずれて配置される。これ
によってマッフル１１内から筒体２２への輻射熱を抑制
することが可能となる。こうしてステンレス鋼帯１の光
輝焼鈍時において、マッフル１１の上部の内部の温度
が、たとえば８００〜９００℃であるときにおいて、筒
体２２、特に内筒２３および取付片２６の温度上昇が抑
制される。したがって内筒２３および取付片２６が熱変
形して取付片２６下方に垂れ下がって筒体２３が下方に
変位することがなく、これによって内筒２３がステンレ
ス鋼帯１に接触することが防がれる。またこの内筒２３
および取付片２６の熱変形が抑制されることによって、
断熱材３８に隙間が生じたりすることはなく、そのため
ベローズ３１が高温度に加熱されることはなく、そのベ
ローズ３１に局部的に高温度のいわゆるヒートスポット
が発生することはない。このようにして、伸縮継手部９
の耐久性を向上してその寿命を長くすることができる。

【００１６】本発明は、ステンレス鋼帯１の光輝焼鈍の
ためだけでなく、その他の金属帯の熱処理のために、広
範囲に実施することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、加熱帯部
と徐冷帯部との間に介在されている伸縮継手部の望遠鏡
状筒体は、マッフル上部のバッフルに形成された通板開
孔１８よりも金属帯の厚み方向外方に配置されており、
これによってマッフル内から筒体への輻射熱を抑制する
ことができるようになり、そのため筒体の熱変形を抑制
し、これによって筒体が金属帯に接触することが防が
れ、また断熱材に隙間が生じることを防いでベローズへ
の断熱効果を維持することが可能となる。こうして伸縮
継手部の耐久性を増し、その寿命を長くし、長期にわた
る連続運転が可能になる。従って、優れた熱処理を安定
して行うことができるので、優れた品質のたとえばステ
ンレス鋼帯を安定して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の一部の伸縮継手部９付近の
構造を示す拡大断面説明図である。

【図２】本発明の一実施例のマッフルを備える竪型熱処
理炉の全体の簡略化した断面図である。

【図３】マッフル１１の平面図である。

【図４】伸縮継手部９の開孔５１付近の簡略化した平面
図である。

【図５】伸縮継手部９の拡大断面図である。

【図６】その伸縮継手部９の一部の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ ステンレス鋼帯 ６ 加熱帯部 ７ 徐冷帯部 ８ 冷却帯部 ９ 伸縮継手部 １０ 炉殻 １１ マッフル １５ マッフル本体 １６ バッフル １８ 通板開孔 ２２，４１ 筒体 ３１ ベローズ ３８ 断熱材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛直方向の金属帯走行路に沿って、マッ
   フル内に金属帯を通板しつつ加熱する加熱帯部と、伸縮
   継手部と、徐冷帯部と、冷却帯部とが下から上に順次配
   置されるマッフルを備える竪型熱処理炉において、 伸縮継手部は、 望遠鏡状に上下に伸縮可能な筒体と、 筒体よりも外方で、上下に伸縮可能なベローズと、 筒体とベローズとの間に介在される断熱材とを備え、 筒体は、マッフル上部のバッフルに形成された通板開孔
   よりも金属帯の厚み方向外方に配置され、これによって
   マッフル内から筒体への輻射熱を抑制したことを特徴と
   するマッフルを備える竪型熱処理炉。