JP4040323B2

JP4040323B2 - 連続式竪型熱処理炉のロール室仕切板構造

Info

Publication number: JP4040323B2
Application number: JP2002038235A
Authority: JP
Inventors: 昌邦田口
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2022-02-15
Also published as: JP2003239014A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続式竪型熱処理炉において、加熱室の高温雰囲気から加熱室上下部に設けた搬送用のロールを保護するために、加熱室とロール室の間を仕切った連続式竪型熱処理炉のロール室仕切板の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図４に示すように、加熱室２の上下部に複数のロール３を設け、このロール３を介して鋼帯１を搬送しながら、バーナやラジアントチューブ等の加熱源４により鋼帯１の熱処理を行う連続式竪型熱処理炉においては、加熱室２の上下部に設けたロール３は、鋼帯１の蛇行を防止するためクラウン状をしているが、ロール３の鋼帯１と接する部分と接しない部分との温度差が大きい場合には、この温度差によりクラウン状が変形するため充分な蛇行防止機能を果たさないという問題があった。また、ロール３がバーナ等からの輻射熱や高温の雰囲気ガスにより異常に過熱され、ロール３自体の強度が低下するという問題があった。
【０００３】
そこで、図４に示すように、前記加熱室２の上下部、すなわち、加熱室２の上部に設置したロール３の真下、および加熱室２の下部に設置したロール３の真上に、仕切板５を固定設置してロール室６を形成し、加熱源４の輻射熱や高温雰囲気からロール３を保護する手段がとられている。また、図５は、従来の仕切板の構造説明図である。この仕切板５は、例えば図５に示すように、ステンレスからなる防熱板７の中にセラミックファイバー８を充填して構成されている。なお、このステンレスからなる防熱板７は強度を持たせる意味で梁を保持したような構造となっている。
【０００４】
図６は、図４のＢ−Ｂ断面図であり、この仕切板５を図６に示すように、仕切板５の両端部に設けた取付部材９にボルトを通し、支持部材１１を介して仕切板５を炉体１０に固定している。これを図４に示すように、鋼帯１が通板できるように隙間を設けて複数列並べることでロール室６が形成され、加熱源の輻射や高温の雰囲気ガスからロール３を保護している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような連続式竪型熱処理炉においては、加熱室２の雰囲気ガス温度が９００℃前後まで上昇することがあるが、この仕切板５を構成する防熱板７はステンレス（例えばＳＵＳ３１０Ｓ）が材料となっており、その耐熱温度は上限９００℃となっている。従って、加熱室２の雰囲気ガス温度が高くなった場合、仕切板５が熱変形を起こすことによりその中央部がたれ、これによって仕切板５を炉体１０に支持するための取付部材９および支持部材１１に大きな負荷がかかり、結果として炉体１０を外側に圧迫変形させてしまうという問題があった。
【０００６】
また、仕切板５中央部が熱変形を起こしてたれると、鋼帯１が通板するために設けられている隙間も大きくなり、加熱室２からの高温雰囲気ガスが大量にロール室６に流れ込み、ロール室６の温度が上昇してしまうという問題があった。従って、このような熱変形が生じると、仕切板５を頻繁に取替えなければならなかった。さらに、加熱室２下部に設置した仕切板５においては、上記問題に加え、仕切板５のたれた部分がロール３に干渉してしまうという問題もあった。しかも、この仕切板５を形成している防熱板７は構造体として、その内部に梁を保持しているため、その重量は３００ｋｇ程度にもなり、より一層仕切板５の熱変形を助長する結果となっていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明においては、仕切板の構造を工夫することにより、耐熱性が高く、しかも重量を出来るだけ軽くし、加熱室が９００℃以上の高温になっても仕切板の変形が生じにくいロール室仕切板構造を提供することを目的とする。
その発明の要旨とするところは、加熱室上下部に仕切板を設置してロール室を形成し、該ロール室に設けたロールを介して鋼帯を搬送しながら加熱処理を行う連続式竪型熱処理炉のロール室仕切板構造であって、セラミックチューブからなる芯棒の周囲をセラミックテープからなるクッション材で覆い、更にこれらをステンレスのパイプで覆って支持パイプを形成し、該支持パイプにより形成した枠体上に、内部に断熱材を充填したステンレスの防熱板を設置してロール室仕切板を形成したことを特徴とする連続式竪型熱処理炉のロール室仕切板構造である。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。図１は、本発明の仕切板の構造説明図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は、本発明の仕切板の斜視図である。なお、本発明の仕切板を配置する場所は、図４で説明した通り、加熱室の上部に設置したロールの真下、および加熱室の下部に設置したロールの真下であり、従来と同様の構造である。
【０００９】
図１および図２に示すように、本発明の仕切板５は、先ずセラミックチューブからなる芯棒１３の周囲をセラミックテープからなるクッション材１４で覆い、さらにその周囲をステンレスのパイプ１５で覆って支持パイプ１２を構成している。セラミックは、耐熱の面でステンレス材よりも優れているため、セラミックチューブを支持パイプ１２の芯棒１３として使用することにより熱に対する強度が向上する。但し、耐衝撃性の面では、ステンレス材の方が優れているため、セラミックチューブからなる芯棒１３の周囲をステンレスのパイプ１５で覆って（言え変えるならば芯棒１３をパイプ１５の中に挿入して）支持パイプ１２を形成している。なお、芯棒１３をパイプ１５で覆った時、芯棒１３とパイプ１５の間には隙間ができてしまうので、この隙間を補い、支持パイプ１２の強度を大きくするために、前述したように、芯棒１３の周囲をセラミックテープからなるクッション材１４で覆い、さらにその周囲をステンレスのパイプ１５で覆っている。
【００１０】
次に、このような構成の支持パイプ１２を、図１に示すような長方形の枠体１６に形成する。なお、この枠体１６の四隅には、炉体に枠体１６を取り付けるための取付部材９が設置されている。また、枠体１６の短辺は熱膨張を吸収できるようになっている。さらに、この枠体１６の上にステンレス材からなる防熱板７をのせ、これをボルト１８とナット１７により固定設置することにより、本発明の仕切板５が形成される。なお、本実施例においては、防熱板７は例えば箱状のもので、その中にセラミックファイバーからなる断熱材８を充填し、その上にステンレス材の蓋をして構成している。
【００１１】
このように、防熱板７の中にセラミックファイバーからなる断熱材８を充填することにより、防熱板７を軽量化および断熱が可能となる。また、枠体１６に防熱板７を固定するに当たっては、支持パイプ１２上に一定距離を置いて複数のボルト１８を設定し、これを防熱板７に設けた孔に貫通させ、防熱板７の上からナット１７で締めている。
以上のようにして構成された仕切板５を、従来技術と同様で、図６に示すように、取付部材９を介して、炉体１０に固定した支持部材１１に固定することによって仕切板５が加熱室の上部に設置したロールの真下、および加熱室の下部に設置したロールの真上に固定設置される。
【００１２】
以上のように、本発明においては、枠体１６と防熱板７を別体としたこと、そして枠体１６を形成する支持パイプ１２自身の耐熱強度を向上させることにより、炉内の雰囲気温度が９００℃以上の高温になった場合でも、枠体１６が熱変形を起こすことがない。すなわち、支持パイプ１２の中に、耐熱性の高いセラミックの芯棒１３が入っているため、仮に外側のステンレス材からなるパイプ１５が熱変形を起こそうとしても、セラミックテープからなるクッション材１４で覆った芯棒１３の熱強度が高いため、枠体１６自身は変形を起こすことがない。よって、防熱板７の中央部が熱変形によりたれそうになった場合であっても、この枠体１６がしっかりと支持しているため、仕切板５全体としての変形を防止することができる。
【００１３】
従って、従来のような熱変形による問題、すなわち、取付部材９や支持部材１１の歪みにより炉体を圧迫したり、仕切板５と仕切板５との隙間が大きくなって加熱室２の高温雰囲気ガスがロール室６に大量に流入したり、仕切板５がロール３と干渉したりすることを防止することができる。また、従来の仕切板５は、防熱板７そのものが仕切板５を形成していたため、これを直接炉体に取り付けていたため、防熱板７そのものに、ある程度の強度を持たせる必要があった。従って、構造体として梁を保持する必要があり、そのために防熱板７の厚みが厚くなり、重量が３００ｋｇにも及んでいた。
【００１４】
しかしながら、本発明においては、枠体１６と防熱板７を別に構成し、枠体１６自身に耐熱強度を持たせているため、防熱板７自体の厚みを従来よりも小さくすることが可能となる。従って、本発明では従来と同平面積の仕切板５でその重量を１／３程度にすることが可能となる。これによって取付部材９や支持部材１１への重量負荷を小さくすることができ、より一層仕切板５の熱変形を起こりにくくすることが可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によるセラミックチューブからなる芯棒の周囲をセラミックテープからなるクッション材で覆い、更にこれらをステンレスのパイプで覆って支持パイプを構成し、該支持パイプにより形成した枠体上に、内部に断熱材を充填したステンレスの防熱板を設置してロール室仕切板を形成している。このように支持パイプを構成することにより、枠体の耐熱強度が高くなるため、仕切板全体としての強度を高めることが可能となる。従って、従来の仕切板のように、その中央部が熱変形によりたれることがないため、従来のような仕切板を炉体に支持するための取付部材および支持部材に大きな負荷がかかり、炉体を外側に圧迫変形させてしまうことがない。
【００１６】
また、仕切板の熱変形により、仕切板と仕切板の間の隙間、すなわち、鋼帯を通板するために設けられている隙間が大きくなることもないため、加熱室からの高温雰囲気ガスが大量にロール室に流れ込み、ロール室の温度が上昇することを防止することができる。さらに、加熱室下部に設置した仕切板の中央部がたれ、ロールに干渉することもない。従って、従来に比べ仕切板の交換頻度を少なくすることが可能となる。また、枠体そのものに強度を持たせているため、従来のように防熱板自身の厚みを厚くする必要がない。従って、仕切板全体としての重量を従来の１／３程度にすることが可能となり、従来のような熱変形を助長することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の仕切板の構造説明図、
【図２】図１のＡ−Ａ断面図、
【図３】本発明の仕切板の斜視図、
【図４】連続式竪型熱処理炉の加熱帯の概要説明図、
【図５】従来の仕切板の構造説明図、
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１鋼帯
２加熱室
３ロール
４加熱源
５仕切板
６ロール室
７防熱板
８断熱材
９取付部材
１０炉体
１１支持部材
１２支持パイプ
１３芯棒
１４クッション材
１５パイプ
１６枠体
１７ナット
１８ボルト

Claims

加熱室上下部に仕切板を設置してロール室を形成し、該ロール室に設けたロールを介して鋼帯を搬送しながら加熱処理を行う連続式竪型熱処理炉のロール室仕切板構造であって、セラミックチューブからなる芯棒の周囲をセラミックテープからなるクッション材で覆い、更にこれらをステンレスのパイプで覆って支持パイプを形成し、該支持パイプにより形成した枠体上に、内部に断熱材を充填したステンレスの防熱板を設置してロール室仕切板を形成したことを特徴とする連続式竪型熱処理炉のロール室仕切板構造。