JP4567221B2 - 竪型連続熱処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロールを備えた竪型連続熱処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、トップロールを備えた竪型連続熱処理装置は、一般に、前記トップロールを備えたロール室の入側にシュートを、出側に加熱ゾーンと冷却ゾーンとを有する連続熱処理炉をそれぞれ配設するとともに、冷却手段を有するチャンバを少なくとも前記ロール室と連続熱処理炉との間に配設された構成となっている。
【0003】
そして、この種の竪型連続熱処理装置において、前記冷却ゾーン入口付近の高温の雰囲気を前記シュートに設けたノズルからシュート内を走行する金属ストリップに吹き付けて予熱することによって廃熱回収を行い熱効率を向上させることが特公平5−14773号公報にて提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公知の技術は、冷却ゾーンで高温の金属ストリップから熱を奪って昇温した冷却雰囲気をシュートに供給し、低温の金属ストリップに吹き付けて金属ストリップを予熱し、この予熱で降温した冷却雰囲気をさらに冷却器で冷却したのち、再び、高温の金属ストリップに吹き付けるものである。
【0005】
このとき、金属ストリップの予熱に寄与した冷却雰囲気は、ロール室を介して加熱ゾーンからシュートに侵入する高露点の雰囲気と混合されて露点が高くなる。
【0006】
このように、高露点となった冷却雰囲気を循環させて冷却ゾーンで金属ストリップに吹き付けると、金属ストリップの表面に酸化膜等が形成されて品質が劣化するという課題を有していた。
【0007】
したがって、本発明は、金属ストリップを予熱した雰囲気を冷却ゾーンにおける冷却雰囲気として利用することなく廃熱回収を行って熱効率を向上させ、前記従来の課題を解決する竪型連続熱処理装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために金属ストリップの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロールを備えたロール室の入側にシュートを、出側に加熱ゾーンと冷却ゾーンとを有する連続熱処理炉をそれぞれ配設するとともに、冷却手段を有するチャンバを少なくとも前記ロール室と連続熱処理炉との間に配設した竪型連続熱処理装置において、前記シュート内の雰囲気を第1循環ファンにより回収して熱交換器で該雰囲気を昇温したのち、ノズルを介して前記シュート内を走行する金属ストリップに噴射して予熱する予熱系循環路を形成するとともに、前記冷却ゾーン入口付近の高温雰囲気を第2循環ファンにより回収して前記予熱系循環路に設けた熱交換器で前記シュート内の雰囲気と熱交換したのち降温した雰囲気の一部をガスクーラで冷却して前記ロール室およびチャンバへ供給し、残部をノズルを介して冷却ゾーン内を走行する金属ストリップに噴射して冷却する冷却系循環路を形成したものである。
【0009】
なお、前記冷却ゾーンを徐冷帯と冷却帯とで構成し、前記徐冷帯には前記熱交換器で降温した雰囲気を、冷却帯には前記ガスクーラで冷却した雰囲気の一部を、それぞれノズルを介して冷却ゾーン内を走行する金属ストリップに噴射する冷却系循環路を形成してもよい。
【0010】
また、金属ストリップの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロールを備えたロール室の入側にシュートを、出側に加熱ゾーンと冷却ゾーンとを有する連続熱処理炉を、冷却手段を有するチャンバを介してそれぞれ配設した竪型連続熱処理装置において、前記シュート内の雰囲気を第1循環ファンにより回収して熱交換器で該雰囲気を昇温したのち、ノズルを介して前記シュート内を走行する金属ストリップに噴射して予熱する予熱系循環路を形成するとともに、前記チャンバ内の雰囲気を第2循環ファンにより回収して前記予熱系循環路に設けた熱交換器で前記シュート内の雰囲気と熱交換したのち、降温した雰囲気をガスクーラで冷却して前記ロール室およびチャンバへ供給する冷却系循環路を形成したものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について図1、図2にしたがって説明する。
図1は、本発明の第1実施形態を示し、竪型連続熱処理装置Tは、金属ストリップWの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロール2を備えたロール室1を有し、このロール室1の下部入側にシュート5を、また、下部出側に加熱ゾーン8と冷却ゾーン9とからなる連続熱処理炉7とを冷却手段4を有するチャンバ3を介してそれぞれ配設されている。
【0012】
なお、金属ストリップWは前記チャンバ3に設けた開口3aを介して通板される。
【0013】
そして、前記シュート5内のチャンバ3側には、走行する金属ストリップWの走行路を挟んでノズル6が設けられ、第1循環ファン14により吸引されたシュート5内の雰囲気が下記する熱交換器15で約350℃に加熱されて前記ノズル6に供給され、走行する金属ストリップWを予熱する予熱系循環路P1が形成されている。
【0014】
また、前記冷却ゾーン9の入口側(加熱ゾーン8側)付近の高温雰囲気は第2循環ファン16により前記熱交換器15を通って予熱系循環路P1の雰囲気を昇温して冷却されたのち、第1弁装置V1を通って前記冷却ゾーン9の徐冷帯10に設けたノズル11から冷却ゾーン9を走行する金属ストリップWに雰囲気を噴射して徐冷する。
【0015】
さらに、熱交換器15を出た冷却雰囲気は第2弁装置V2により分岐してガスクーラ17に至り、ガスクーラ17で100℃以下に冷却された雰囲気は、前記ロール室1、チャンバ3内に供給されるとともに、第3弁装置V3を介して冷却ゾーン9の冷却帯12に設けたノズル13から冷却ゾーン9を走行する金属ストリップWに噴射して金属ストリップWを所定温度に冷却するようになっている。なお、前記冷却ゾーン9の入口側から熱交換器15を経て徐冷帯10およびガスクーラ17を介してロール室1、チャンバ3、冷却帯12へと循環する回路で冷却系循環路P2を構成する。また、Va,Vbは流量調整弁である。
【0016】
つぎに、前記構成からなる竪型連続熱処理装置Tの操業について説明する。
竪型連続熱処理装置Tのシュート5から装入された金属ストリップWはロール室1のトップロール2へ向けて上昇する間にシュート5内のノズル6から噴出する予熱系循環路P1の約350℃の雰囲気により予熱され、その後、トップロール2により下向きとなって連続熱処理炉7の加熱ゾーン8にて所定温度に加熱される。
【0017】
一方、前記冷却系循環路P2に設けた第2循環ファン16により前記冷却ゾーン9の加熱ゾーン8側の高温(約500〜600℃)の雰囲気は、前記予熱系循環路P1に設けた熱交換器15で熱交換することにより約400〜450℃に降温し、この降温した冷却系循環路P2の雰囲気は、第1弁装置V1を通って徐冷帯10のノズル11に供給され、加熱ゾーン8を出た金属ストリップWを徐冷する。
【0018】
また、前記熱交換器15を出た冷却系循環路P2の雰囲気の一部は第2弁装置V2からガスクーラ17に至り、ここで約100℃以下に冷却されたのち前記ロール室1とチャンバ3内に供給され、ロール室1を150℃以下に保持してトップロール2の損傷を防止するとともに、チャンバ3の温度を600〜700℃に保持する。さらに、ガスクーラ17からの冷却雰囲気の残部は第3弁装置V3を通って冷却帯12のノズル13に供給され、金属ストリップWを所定温度に冷却するものである。なお、ガスクーラ17からの冷却雰囲気の供給量は前記第1,第2,第3弁装置V1,V2,V3および流量調整弁Va,Vbにより調整される。
【0019】
なお、冷却系循環路P2からの冷却雰囲気は、下記する第1,第2,第3弁装置V1,V2,V3の操作により種々のパターンで使用される。
【0020】
(1)前記説明は第1,第2,第3弁装置V1,V2,V3を開とした場合であるが、第1,第2弁装置V1,V2を開、第3弁装置V3を閉とすることにより、熱交換器15により降温した冷却系循環路P2の雰囲気を徐冷帯10のノズル11に供給して金属ストリップWの徐冷に使用するとともにガスクーラ17により冷却された雰囲気をロール室1とチャンバ3内に供給する。
【0021】
(2)また、第1弁装置V1を閉、第2,第3弁装置V2,V3を開とすることにより冷却系循環路P2の雰囲気を、冷却帯12のノズル13とロール室1およびチャンバ3へ供給してもよい。
【0022】
図2は本発明の第2実施形態を示し、図1と比較すれば明らかなように、冷却系循環路P2へ供給する加熱雰囲気を冷却ゾーン9からでなく、600〜700℃となっているチャンバ3内の雰囲気とするとともに、熱交換器15からの冷却された雰囲気全量をガスクーラ17にて更に冷却してロール室1とチャンバ3に供給するものである。
【0023】
そして、徐冷帯10と冷却帯12とにはそれぞれノズル11、13が設けられ、これらノズル11,13には別に設置したガスクーラ18で冷却された冷却気体が第3循環ファン19により供給される。
【0024】
冷却系循環路P2を前記のように構成すると、露点の高いチャンバ3内の雰囲気をストリップWに噴射することになるのでストリップWに酸化膜が形成されるが、形成された酸化膜は連続熱処理炉7で処理される間に除去される。よって、前記第1実施形態の冷却系循環路P2と同様に、炉の出口では酸化膜を形成することなく、熱回収を実施することができる。
【0025】
ところで、前記第1実施形態および第2実施形態の説明では、図1および図2に示すように、ロール室1と、シュート5および連続熱処理炉7との間に冷却手段4を有するチャンバ3を設けた構成としたが、本願はこれに限定するものではなく、前記冷却手段4を連続熱処理炉7側にのみ設けたチャンバ3で構成してもよいし、また、ロール室1と連続熱処理炉7との間にのみ冷却手段4を有するチャンバ3を設けてもよい。
【0026】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、金属ストリップの予熱用雰囲気はシュート内と予熱系循環路内のみを循環するものであり、また、冷却用雰囲気は冷却ゾーンの高温部あるいは高温のチャンバ内と冷却系循環路内を循環するのみで、両循環路の雰囲気が混合することがない。つまり、第1実施形態では冷却雰囲気は低露点のままであるため露点の上昇による製品品質の劣化が防止でき、第2実施形態では形成された酸化膜を連続熱処理炉7で除去できる。
【0027】
よって、本発明によれば、ストリップに酸化膜を形成することなく、廃熱回収を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施の形態を示す竪型連続熱処理装置の概略図。
【図2】 本発明の第2実施の形態を示す竪型連続熱処理装置の概略図。
【符号の説明】
1〜ロール室、2〜トップロール、3〜チャンバ、4〜冷却手段、5〜シュート、6〜ノズル、7〜連続熱処理炉、8〜加熱ゾーン、9〜冷却ゾーン、10〜徐冷帯、11〜ノズル、12〜冷却帯、13〜ノズル、17〜ガスクーラ、P1〜予熱系循環路、P2〜冷却系循環路、V1〜第1弁装置、V2〜第2弁装置、V3〜第3弁装置、W〜金属ストリップ。
Claims (3)
- 金属ストリップの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロールを備えたロール室の入側にシュートを、出側に加熱ゾーンと冷却ゾーンとを有する連続熱処理炉をそれぞれ配設するとともに、冷却手段を有するチャンバを少なくとも前記ロール室と連続熱処理炉との間に配設した竪型連続熱処理装置において、前記シュート内の雰囲気を第1循環ファンにより回収して熱交換器で該雰囲気を昇温したのち、ノズルを介して前記シュート内を走行する金属ストリップに噴射して予熱する予熱系循環路を形成するとともに、前記冷却ゾーン入口付近の高温雰囲気を第2循環ファンにより回収して前記予熱系循環路に設けた熱交換器で前記シュート内の雰囲気と熱交換したのち降温した雰囲気の一部をガスクーラで冷却して前記ロール室およびチャンバへ供給し、残部をノズルを介して冷却ゾーン内を走行する金属ストリップに噴射して冷却する冷却系循環路を形成したことを特徴とする竪型連続熱処理装置。
- 前記冷却ゾーンを徐冷帯と冷却帯とで構成し、前記徐冷帯には前記熱交換器で降温した雰囲気を、冷却帯には前記ガスクーラで冷却した雰囲気の一部を、それぞれノズルを介して冷却ゾーン内を走行する金属ストリップに噴射する冷却系循環路を形成したことを特徴とする請求項1に記載の竪型連続熱処理装置。
- 金属ストリップの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロールを備えたロール室の入側にシュートを、出側に加熱ゾーンと冷却ゾーンとを有する連続熱処理炉を、冷却手段を有するチャンバを介してそれぞれ配設した竪型連続熱処理装置において、前記シュート内の雰囲気を第1循環ファンにより回収して熱交換器で該雰囲気を昇温したのち、ノズルを介して前記シュート内を走行する金属ストリップに噴射して予熱する予熱系循環路を形成するとともに、前記チャンバ内の雰囲気を第2循環ファンにより回収して前記予熱系循環路に設けた熱交換器で前記シュート内の雰囲気と熱交換したのち、降温した雰囲気をガスクーラで冷却して前記ロール室およびチャンバへ供給する冷却系循環路を形成したことを特徴とする竪型連続熱処理装置。
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2001
- 2001-03-09 JP JP2001066586A patent/JP4567221B2/ja not_active Expired - Lifetime
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