JP3323820B2 - 急冷オーブン - Google Patents
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Description
物質用の、特に金属ストリップ用の急冷オーブンの改良
に関するものである。これらのオーブンは例えば、スト
リップ形状の金属製品の熱処理、特に亜鉛メッキ、アニ
ーリング、ブリキ製造等のためのプラントの一部を形成
することができる。
ラントが公知であり(EP−A−0,795,61
6)、そこでは、複数の熱処理部、特に加熱部、温度保
持部、アニーリング部、冷却部等からなるオーブン内を
処理すべきストリップが通過する。この公報において、
出願人は加熱および/もしくは冷却エンクロージャもし
くはチャンバの使用を推奨しており、その内部の雰囲気
は水素系ガス混合物であり、その水素含量は、冷却率を
高めるために通常使用が許容されている値よりも高い。
よって、この従来技術によれば、水素含量が15%を超
え、50%に達することもある、すなわち、ガスの爆発
限界を超えることもあるガス混合物、特に窒素/水素ガ
ス混合物が冷却エンクロージャ中の雰囲気として使用さ
れることがある。
は、再利用された雰囲気ガスが、連続移動する金属スト
リップ上に吹き付けられ、特にガス/水熱交換器を介し
て冷却された後、雰囲気ガスの組成物、特にその高い水
素含量により、100℃/秒程度の極めて高い冷却速度
を得ることができる。したがって、プラントはN2,H
2 雰囲気ガスを再循環するための導管回路、この雰囲
気ガスを再循環導管内で再循環させるための1つもしく
は複数のファン、およびガス/水熱交換器を備える。
て高い水素含量を鑑みると、プラントの安全を確保する
ためには多大な注意を払う必要がある。実際、雰囲気ガ
スの環境への漏出はいかに微小なものでも許容できな
い。
の課題を解決することを目的とするものであり、特に、
この安全性を阻害し得る以下の3つの主要な現象を考慮
したものである: 1)オーブン内部、特に急冷チャンバ中でストリップが
破損することがある。この場合、雰囲気ガスは収縮する
が、これはストリップによって供給される熱の遮断と単
数もしくは複数の熱交換器によるガス/水熱交換の継続
とによって直接引き起こされる。この雰囲気ガス収縮現
象は急冷チャンバ内およびオーブン内において急激な減
圧を引き起こすものである。 2)雰囲気ガスを循環するための導管アセンブリは導管
の膨張を可能にする補償器を含んでいる。補償器の波形
部に損傷が生じた場合、空気が雰囲気ガス再循環回路内
に入り込まないようにし、あるいは、このガスが環境中
に少しも漏出しないようにすることが絶対に必要であ
る。 3)プラントへの電力供給中断の間もしくはこのプラン
トが配置された工場への供給本線の一般的な障害の間に
は、雰囲気ガスの再循環を直ちに停止することが必要で
ある。
部が損傷した間もしくは電源供給が中断した間に、一方
では、雰囲気ガスが単数もしくは複数の熱交換器を通過
するのを防止する、すなわち、この雰囲気ガスの過度に
急速な冷却を防止することによって、ストリップの破損
時にオーブン内の急激な減圧を防ぎ、他方では、極めて
短時間、すなわち5秒未満で、急冷チャンバ内における
雰囲気ガスの再循環を停止することを可能にする手段を
設けることによって上述の課題を解決するものである。
の要件からなる急冷オ−ブンを提供する。このオ−ブン
は、前記単数又は複数の熱交換器が収納され、雰囲気ガ
ス再循環導管が導入されるエンクロ−ジャが、 ・単数又は複数の熱交換器の上流にレジスタが設けら
れ、冷却ガスがそこを通って前記熱交換器を通過する主
流域; ・前記主流域が閉鎖された場合に、冷却ガスが前記熱交
換器を通過しないように、冷却ガスの流れを転換させる
バイパス流域;及び ・ストリップの破損,補償器波形部の損傷及び供給電力
の中断を検出することによって作動する極めて短かい応
答時間、すなわち5秒未満の応答時間を有するアクチュ
エ−タを備えることを特徴とする。
は、空気圧式アクチュエ−タは、ストリップのどのよう
な変化も検出するセンサによって作動する。
エ−タは、急冷チャンバの圧力のどのような変化も検出
するセンサによって作動する。
短い時間に停止させるように設計,製造された手段が更
に設けられ、これらの手段は、補償器波形部の損傷時、
又は電力供給の中断時のいずれかの場合に、ファンをジ
ェネレ−タに連結することによって作動する。
用効果を、その単に例示的な一実施例を示す添付図面を
参照して説明する。
ーブンの全体図を示すものである。この冷却オーブンも
しくはチャンバは一般に、ストリップ形状の物質を処理
するための複数のステーションを備えたプラントの一部
を形成し、このプラントは例えば、上述のEP−0,7
95,616に記載された型のものであり得る。参照番
号10で示されるこのオーブンを金属ストリップ12が
連続的に通過する。このストリップは一般に、例えば、
熱処理、温度保持処理、アニーリング処理等のための、
他の処理エンクロージャから導入される。
え50%に達することもある高い割合の水素を含有する
N2/H2 雰囲気ガスの噴流を、連続した流れとして、ス
トリップ12上に吹き付けることによって得られる。こ
の雰囲気ガスは、導管16によって供給されて、ノズル
14を介してストリップ12の両面に吹き付けられ、ま
た、急冷チャンバ10内のストリップ12の面と平行に
設けられた導管18を用いて回収される。その雰囲気ガ
スは、電動機22によって駆動するファン20を用いて
循環され、マニホ−ルド導管24を通って供給されるノ
ズル14において吹き出され、導管18によって供給さ
れるマニホ−ルド導管26,26’を介して回収され
る。
くはガス/水型である、熱交換器28,28’を備え、
これらは参照番号32,32’でそれぞれ全体が示され
るエンクロージャ内に収納されており、この中に雰囲気
ガス回収導管26,26’が導入され、この雰囲気ガス
が急冷チャンバ10を通過後、ファン20によって回収
されて導管24および16を吹き抜ける前に冷却される
ようになっている。1構成例によれば、公知のように、
様々な導管16,18,24,26,26’は、全導管
の膨張を可能にする一連の波形部の形状にある補償器3
0を備える。
改良を概略的に示すものである。これらの図面はそれぞ
れ平面図および断面図として、図1および2の28,2
8’のような熱交換器を収納する32,32’(図1お
よび2)のようなエンクロージャを示すものである。冷
却ガスが再循環する方向は矢印Fで示されており、この
ガスは導管18から導入され、ファン20によって導管
26を通って吸い出される。
ジャの参照符号Aで示される領域を介して生じるが、以
下、この領域を主流域と称する。
器28の上流に設けられた、34で概略的に示すレジス
タを含み、また、参照符号Bで示されるバイパス流域が
設けられ、これらにも36,36’のようなレジスタが
設けられ、後述(矢印f)のように、これらを介して、
もはや28,28’のような熱交換器を通過しないよう
に、循環する冷却ガスが方向転換できるようになってい
る。様々なレジスタ34,36,36’は38,38’
のような、好ましくは空気圧型の、極めて短い、すなわ
ち5秒未満の応答時間を有するアクチュエータによって
制御される。
ータの作動により、主流域Aを通過する、すなわち2
8,28’のような熱交換器を通過する冷却ガス流を中
断し、このガス流を方向転換してバイパス流域Bに通す
(レジスタ34を閉鎖し、レジスタ36,36’を開放
する)こと、あるいは流域AおよびBを通過するいかな
る冷却ガス流をも遮断する(レジスタ34,36,3
6’を閉鎖する)ことのいずれかが可能である。
て、様々な運転モードを要約する以下の表を作成するこ
とができる。
トリップの破損は、ストリップの張力を測定するセンサ
を使用することによって検出することができ、この張力
が設定値から少しでも変化すれば、アクチュエータが主
流域Aの閉鎖および作動されるバイパス流域Bの開放を
制御することになる。また、同じ目的で、上述のよう
に、例えば急冷チャンバ10内に圧力センサを設け、こ
のチャンバ内で検出された任意の減圧によって、アクチ
ュエータを直ちに作動させることも可能である。上記表
に示すように、バイバス流域Bを閉鎖したまま、直ちに
流域Aを閉鎖するように、後者の手段を用いて補償器3
0の波形部中の損傷を検出してもよい。
段のいずれか、特に電流の遮断もしくは障害によって作
動するスイッチを用いて、バイバス流域Bを閉鎖したま
ま、主流域Aを直ちに閉鎖するようにアクチュエータ3
8を作動させてもよい。
て短時間で停止させることのできる手段を設けてもよ
く、これは、例えば、ファンをジェネレータに連結する
ことによって得られ、補償器30の波形部の損傷時もし
くは電源供給の中断時のいずれかにおいてファンはジェ
ネレータに連結される。
ず、 −ファンの適切な運転を妨げないことを可能にする。
は図示された実施例に限定されるものではなく、請求項
の範囲の文脈に存するその全ての変形を包含するもので
ある。
吹き付けかつ再循環するための導管とともに示す斜視
図。
吹き付けかつ再循環するための導管とともに示す斜視
図。
Claims (7)
- 【請求項1】 金属ストリップ(12)が連続的に通過
する様々な処理ステーションを備えたプラントの一部を
形成することができる急冷オーブンであって、その急冷
が、水素含量15%を超える窒素/水素混合物からなる
雰囲気ガスの噴流を前記ストリップに吹き付けることに
よって得られ、該雰囲気ガスが、少なくとも一つのファ
ン(20)と少なくとも一つのガス/水熱交換器(2
8,28’)とを備えた再循環導管群(16,18,2
6,26',24)の回路を用いて再循環され、それらの
様々な導管が、全導管を膨張可能にする一連の波形部の
形状に形成された補償器(30)を含み、このオーブン
(10)は、前記単数又は複数の熱交換器(28,2
8’)を収納し、前記雰囲気ガスの再循環導管群(1
6,18,26,26',24)が開口するエンクロージ
ャ(32,32’)が、 ・単数又は複数の熱交換器の上流にレジスタ(34)が
設けられ、冷却ガスがそこを通って前記熱交換器を通過
する主流域(A); ・前記主流域(A)が閉鎖された場合に、冷却ガスが前
記熱交換器を通過しないように、冷却ガスの流れを転換
させるレジスタ(36,36’)を備えたバイパス流域
(B);及び ・ストリップの破損,補償器波形部の損傷及び供給電力
の中断を検出することにより、極めて短かい応答時間、
すなわち、5秒未満で応答し作動して、前記レジスタ
(34,36,36’)を制御するアクチュエータ(3
8,38’):を含有することを特徴とする急冷オーブ
ン。 - 【請求項2】 前記アクチュエータ(38,38’)
が、ストリップの張力のどのような変化も検出するセン
サによって作動することを特徴とする請求項1に記載の
オーブン。 - 【請求項3】 前記アクチュエータ(38,38’)
が、急冷チャンバ(10)内の圧力のどのような変化も
検出するセンサによって作動することを特徴とする請求
項1に記載のオーブン。 - 【請求項4】 電力供給の中断時に、前記バイパス流域
(B)を閉鎖したまま、前記主流域(A)を直ちに閉鎖
するように、前記主流域内に設けられたレジスタ(3
4)を制御するアクチュエータ(38)を作動させるた
めの手段が設けられていることを特徴とする請求項1に
記載のオーブン。 - 【請求項5】 電力供給が中断した場合に、アクチュエ
ータ(38)を作動させる前記手段が、電流の遮断又は
障害によって作動するスイッチの形式に作られているこ
とを特徴とする請求項4に記載のオーブン。 - 【請求項6】 ファン(20)の回転を極めて短時間に
停止させる手段が設けられているとこを特徴とする前記
請求項1〜5のいずれかの項に記載のオーブン。 - 【請求項7】 ファン(20)の回転を極めて短時間に
停止させる前記手段が、補償器(30)の波形部の損傷
時又は電力供給の中断時のいずれかの場合に、ファンを
ジェネレータに連結する手段から成ることを特徴とする
請求項6に記載のオーブン。
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