JP4000612B2 - ガス流制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はストリップ連続熱処理炉等の連続炉等において、炉内ガスの炉長方向への流れを制御する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば金属ストリップ等の被熱物を連続的に焼鈍するストリップ連続熱処理炉は、図1に示したように、熱源としてガスバーナを炉壁に設けた直火式加熱帯1と、ラジアントチューブバーナを熱源とする雰囲気加熱帯2と、冷却帯3とが連設され、該冷却帯3には外部のガスボンベ4より窒素ガスを定量供給し、雰囲気加熱帯2にはガスゼネレータ5より窒素ガスと水素ガスとからなる還元性ガスを定量供給し、金属ストリップ6を矢印の方向に連続移動させている。そして直火式加熱帯1の入口および冷却帯3の出口に夫々ロール接触式、或いはガスカーテン等のシール装置7,7を設けることにより炉内ガスの流出および外気の侵入を防止していると共に、直火式加熱帯1と雰囲気加熱帯2の間、および雰囲気加熱帯2と冷却帯3の間にも、同様に炉内ガスの流れを制限するガスカーテン等のシール手段8,8を設け、冷却帯3に供給された窒素ガス、および雰囲気加熱帯2に供給された還元性ガスを直火式加熱帯1を通って排ガス口9より排出させるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では雰囲気加熱帯2内のガス圧力および冷却帯3内のガス圧力を直火式加熱帯1より常に一定圧以上高くしない限り炉内ガスが逆流したり混合したりするおそれがあり、逆流あるいは混合によって金属ストリップ6を酸化させたり、酸素との反応により爆発が起きる危険性があった。
また、従来のシール装置7,7についても炉内ガス圧力を可及的に高くしない限り外気の侵入を効果的に防止することができなかったので、ガス消費量が多くなりコストが掛る状況であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス流制御装置は上記のような従来技術の欠点を解決しようとするもので、炉長方向で雰囲気ガス組成の異なる複数の帯域を有するストリップ連続熱処理炉における各帯域の境界に設けられるガス流制御装置であって、炉内を移動する金属ストリップの両面に相対するように炉内ガスの炉長方向への流れを制止するシール装置を該金属ストリップの幅方向に渡って設けると共に、該シール装置の前後に夫々ガスカーテンにより仕切られた一対のガス圧維持部を形成し、該ガス圧維持部から循環ファンにより吸引した炉内ガスを前記ガスカーテンとして炉内に吹出させ、かつ該循環ファンにより両ガス圧維持部から吸引する炉内ガスの流量バランスを調整し両ガス圧維持部のガス圧力に差を生じさせることにより、炉内ガスが帯域の境界を越えていずれか一方にのみ流れるようにしたことを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
次に図2,図3に従い本発明の実施の形態を説明する。図2は図1に示したようなストリップ連続熱処理炉の直火式加熱帯1と雰囲気加熱帯2との間に設けられるガス流制御装置の縦断面図で、図3はその水平断面図である。同図中、10は金属ストリップ6の両面に相対するように配設された一対のプレナムチャンバ10a,10bからなるシール装置で、該プレナムチャンバ10a,10bは金属ストリップ6と相対する水平板面11を設け、該水平板面11の両端縁部に内向に傾斜したノズル12,12を金属ストリップの幅方向に渡って設け、該ノズル12,12から金属ストリップ6に向けて吹出されるガスにより水平板面11と金属ストリップ6表面との間に高静圧力のガスパッド13,13が形成され、該ガスパッド13,13により金属ストリップ6の荷重が支持されると同時に炉内ガスの炉長方向への流れが該ガスパッド13,13が障壁となって可及的に制止されるようになっている。
【0006】
また、該シール装置10の前方および後方に所定間隔を置いて金属ストリップ6の両面に相対するノズル14a,14b,15a,15bを設け、該各ノズルから吹出すガスによりガスカーテン16a,16b,17a,17bを形成し、該ガスカーテンにより仕切られたガス圧維持部18,19がシール装置10の前後に形成されるようにする。
【0007】
20は両ガス圧維持部18,19からダクト21,22を介して炉内ガスを吸引できるように設けられた循環ファンで、該ダクト21,22中に夫々ダンパ23,24を設けている。そして該循環ファン20によって吸引した炉内ガスは給気路25を経て前記ノズル14a,14b,15a,15bに圧送されガスカーテン16a,16b,17a,17bを形成すると共に、プレナムチャンバ10a,10bにも圧送され前記ガスパッド13,13を形成させている。
【0008】
そしてダンパ23およびダンパ24の開度を調節することによりガス圧維持部18,19から吸引する炉内ガスの流量が夫々調整され、該両ガス圧維持部18,19のガス圧力を自在に制御できるようにしている。このため一方のダンパ23の開度を小さくし、他方のダンパ24の開度を大きくすることにより、一方のガス圧力維持部18のガス圧力P1が他方のガス圧維持部19のガス圧力P2より高くなるように調整すると、雰囲気加熱帯2の水素ガスを含む還元性ガスが少しずつガス圧維持部19に流入し、その流入ガスは循環ファン20に吸引されノズル12,14a,14b,15a,15bに圧送される。また、ガス圧維持部18のガスは循環ファン20に吸引されるが、その一部は少しずつ直火式加熱帯1に流出する。即ち、ガスパッド13,13によるガス遮断能力はガスカーテン16a,16b,17a,17bによるガス遮断能力よりも高いので、上記のようにP1>P2とすると、ガス圧維持部19には専ら雰囲気加熱帯2から還元性ガスが流入し、ガス圧維持部18からは専ら直火式加熱帯1にそのガスを流出させることができる。
【0009】
ちなみに、図4は、この両ガス圧維持部18,19のガス圧力の差(P1−P2)と、この装置において雰囲気加熱帯2から直火式加熱帯1へ流れるガス流量との関係をグラフに示したもので、これによって上記圧力差が大であるほどガス流量は増大することが判る。従って図1に示したガスゼネレータ5等により雰囲気加熱帯2に供給する還元性ガス等の量に従い、この両ガス圧維持部18,19のガス圧力の差(P1−P2)を決定することにより、常に所定量のガスが雰囲気加熱帯2から直火式加熱帯1に流れるよう制御することができる。またその際、ガス圧維持部18は直火式加熱帯1よりガス圧力が高く、ガス圧維持部19は雰囲気加熱帯2よりガス圧力が低くなるように設定できるので、直火式加熱帯1から雰囲気加熱帯2へ炉内ガスが逆流するのを防ぐことができる。
したがって、直火式加熱帯内のガスと雰囲気加熱帯内のガスの混合を防ぐことができるから、雰囲気加熱帯内で金属ストリップが酸化するのを防止し、処理品の品質向上を図るという効果がある。また、雰囲気加熱帯内の水素ガスと直火式加熱帯内の酸素との反応を防ぐことができるから、水素ガスの爆発を防止でき、安全操業を可能とする効果がある。
【0010】
なお、このガス流制御装置は、この実施形態に示したような直火式加熱帯1と雰囲気加熱帯2との間だけでなく、雰囲気加熱帯2と冷却帯3の間、或いは直火式加熱帯1の入口、冷却帯3の出口等に設けてもよい。
また、この実施形態では、シール装置としてプレナムチャンバ10a,10bによりガスパッド13,13が形成されるものについて説明したが、一対の回転ロールを金属ストリップ6の表面に接触させガスシールするような接触式等のシール装置とすることもできる。
【0011】
【発明の効果】
このように本発明のガス流制御装置によれば、炉内ガスの無用な流出,移動を防ぎ、ガス消費量を軽減させる有益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】ストリップ連続熱処理炉の概念図。
【図2】本発明に係るガス流制御装置の縦断面図。
【図3】図2の要部の水平断面図。
【図4】ガス流量の変化を表わしたグラフ図。
【符号の説明】
1 直火式加熱帯
2 雰囲気加熱帯
6 金属ストリップ
10 シール装置
10a,10b プレナムチャンバ
12 ノズル
13 ガスパッド
14a,14b,15a,15b ノズル
16a,16b,17a,17b ガスカーテン
18,19 ガス圧維持部
20 循環ファン
23,24 ダンパ
Claims (1)
- 炉長方向で雰囲気ガス組成の異なる複数の帯域を有するストリップ連続熱処理炉における各帯域の境界に設けられるガス流制御装置であって、炉内を移動する金属ストリップの両面に相対するように炉内ガスの炉長方向への流れを制止するシール装置を該金属ストリップの幅方向に渡って設けると共に、該シール装置の前後に夫々ガスカーテンにより仕切られた一対のガス圧維持部を形成し、該ガス圧維持部から循環ファンにより吸引した炉内ガスを前記ガスカーテンとして炉内に吹出させ、かつ該循環ファンにより両ガス圧維持部から吸引する炉内ガスの流量バランスを調整し両ガス圧維持部のガス圧力に差を生じさせることにより、炉内ガスが帯域の境界を越えていずれか一方にのみ流れるようにしたことを特徴とするガス流制御装置。
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