JP5582319B2 - ベル型焼鈍設備内で被焼鈍物を予熱するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、ベル型焼鈍設備内で被焼鈍物を予熱するための方法であって、前記ベル型焼鈍設備が、被焼鈍物を保護フードの下方で支持する２つの焼鈍台を備えており、両保護フードの間で循環して案内されて、熱を、一方の保護フード内で熱処理された被焼鈍物から受け取りかつ他方の保護フード内の予熱したい被焼鈍物に引き渡すガス状の熱媒によって、他方の保護フード内で熱処理にさらしたい被焼鈍物を予熱して、ベル型焼鈍設備内で被焼鈍物を予熱するための方法に関する。

さらに、本発明は、前述した方法を実施するためのベル型焼鈍設備であって、該ベル型焼鈍設備が、被焼鈍物を保護フードの下方で支持する２つの焼鈍台と、前記保護フードに対応配置された、保護ガスに対する循環装置と、両保護フードの間に設けられた、ガス状の熱媒に対する循環案内装置とを備えている形式のものに関する。

さらに、本発明は、前述した方法を実施するためのベル型焼鈍設備であって、該ベル型焼鈍設備が、被焼鈍物を保護フードの下方で支持する２つの焼鈍台と、保護フードに対応配置された、保護ガスに対する循環装置と、一方の前記保護フードに被せ可能な加熱フードと、両保護フードの間に設けられた、ガス状の熱媒に対する循環案内装置とが設けられている形式のものに関する。

背景技術
ベル型焼鈍設備は、被焼鈍物、たとえば温間変形加工されたかまたは冷間変形加工された帯材または線材を保護ガス下で熱処理にさらすために使用される。この目的のためには、焼鈍台によって支持された被焼鈍物が保護フードの下方で保護ガス雰囲気において、保護フードに被せられた加熱フードによって加熱される。この加熱フードは電気的にまたはガスバーナを介して加熱され、これによって、被焼鈍物が、主として、保護フード外壁への放射熱と保護フード内壁による対流とによって処理温度に加熱される。熱処理時には、被焼鈍物に付着した潤滑媒体残分が気化し、保護ガス部分流と共に保護フードから排出される。熱処理後、被焼鈍物は再び冷却される。この被焼鈍物の冷却時に生じる熱の一部を、初めて熱処理にさらしたい被焼鈍物の予熱のために使用することができるようにするために、少なくとも２つの焼鈍台を備えたベル型焼鈍設備において、すでに熱処理にさらされた高温の被焼鈍物と、このような処理にさらしたい低温の被焼鈍物とを支持する２つの焼鈍台の保護フードの間に、ガス状の熱媒を循環案内するための流れ接続装置を提供することが公知であり、これによって、高温の被焼鈍物を備えた保護フードの内部で熱媒によって受け取られた熱を他方の保護フード内の低温の被焼鈍物の予熱のために使用することができる。しかし、このことには、熱媒の循環案内に基づき、低温の被焼鈍物の予熱時に蒸発した潤滑媒体が、この潤滑媒体から清浄化された熱処理済みの被焼鈍物を再び汚染してしまうという欠点が伴う。中温の保護ガスと低温の保護ガスとの直接的な接触を回避したい場合には、手間のかかる付加的な気−気熱交換が必要となる。両方の事例では、保護ガス流が、ベースに設けられた大きな開口を通って案内されなければならない。このことは、大きな安全リスクを招く。

発明の開示
したがって、本発明の課題は、ベル型焼鈍設備内で被焼鈍物を予熱するための冒頭で述べた方法を改良して、すでに熱処理にさらされた被焼鈍物の汚染の危険を排除することができるようにすることである。

この課題を解決するために本発明に係る方法によれば、保護フードの内部で保護ガスを循環させる間、循環して案内される熱媒流が、両保護フードを外側で周流する。

さらに、前述した課題を解決するために本発明に係る第１のベル型焼鈍設備によれば、前記熱媒に対する前記循環案内装置が、両保護フードを間隔を置いて取り囲むそれぞれ１つの断熱性のハウジングを有しており、両ハウジングが、前記熱媒の循環案内のために、互いに流れ接続されている。

さらに、前述した課題を解決するために本発明に係る第２のベル型焼鈍設備によれば、前記熱媒に対する前記循環案内装置が、両保護フードを一緒に取り囲む１つの断熱性のハウジングを有しており、該ハウジングが、前記熱媒の循環案内のための少なくとも１つのブロワを備えている。

本発明に係る第２のベル型焼鈍設備の有利な態様によれば、ハウジングの内部に前記熱媒の循環案内のための案内壁が設けられている。

さらに、前述した課題を解決するために本発明に係る第３のベル型焼鈍設備によれば、前記熱媒に対する前記循環案内装置が、予熱したい被焼鈍物を備えた保護フードを間隔を置いて取り囲む断熱性のハウジングを有しており、該ハウジングが、前記熱媒の循環案内のために、熱処理された被焼鈍物を備えた保護フードに被せられた加熱フードに流れ接続されている。

本発明に係る第３のベル型焼鈍設備の有利な態様によれば、断熱性のハウジングが、加熱フードと同様に形成されている。

本発明に係る第３のベル型焼鈍設備の有利な態様によれば、ハウジングと保護フードとの間に前記熱媒に対する案内装置が設けられている。

本発明によれば、前述した課題は、保護フードの内部で保護ガスが循環させられる間、循環して案内される熱媒流が両保護フードを外側で周流することによって解決される。これによって、特にベースに通流開口を設けることが不要となる。

この手段の結果、循環して案内される熱媒が被焼鈍物に接触させられないので、この熱媒流を介して、不純物が、低温の被焼鈍物から中温の被焼鈍物に移行されることもなくなる。熱伝達は保護フードを介して行われる。この保護フード内では、熱輸送のために、保護ガスが循環させられる。この状況に基づき、熱媒自体は、被焼鈍物表面への空気酸素による酸化物形成を恐れる必要なく、空気から成っていてよい。

被焼鈍物を予熱するためのこのような方法を実施するためには、種々異なるベル型焼鈍設備が使用されてよい。１つの可能な態様は、被焼鈍物を保護フードの下方で支持する２つの焼鈍台と、保護フードに対応配置された、保護ガスに対する循環装置と、両保護フードの間に設けられた、ガス状の熱媒に対する循環案内装置とを備えたベル型焼鈍設備において、熱媒に対する循環案内装置が、両保護フードを間隔を置いて取り囲むそれぞれ１つの断熱性のハウジングを備えており、両ハウジングの間に、熱媒の循環案内のために、流れ接続装置が設けられていることにある。したがって、熱媒が両ハウジングの間で循環して流れる。その際、熱媒は、高温の被焼鈍物を備えた保護フードを介して熱を受け取り、この熱を他方の保護フードを介して低温の被焼鈍物に引き渡し、こうして、温度補償が行われる。中温の被焼鈍物を従来の形式で冷却フードによって引き続き冷却することができる一方、予熱された被焼鈍物は、ハウジングが加熱フードに置き換えられることによって、各処理温度に加熱することができる。

被焼鈍物を予熱するためのベル型焼鈍設備の別の態様では、熱媒に対する循環案内装置が、両保護フードを一緒に取り囲む１つの断熱性のハウジングを有しており、このハウジングが、熱媒の循環案内のための少なくとも１つのブロワを備えている。この共通のハウジング内で循環させられる熱媒によって、高温の被焼鈍物を備えた保護フードと、低温の被焼鈍物を備えた保護フードとの間での温度補償が達成される。さらに、保護フード内での保護ガス循環によって、被焼鈍物からの熱伝達もしくは被焼鈍物への熱伝達が達成される。熱移行を改善するためには、保護フードが熱媒によって適宜流過されなければならない。この目的のためには、ハウジングの内部に熱媒の循環案内のための案内壁が設けられてよい。

さらに、被焼鈍物の予熱のために、熱媒に対する循環案内装置が、予熱したい被焼鈍物を備えた保護フードを間隔を置いて取り囲む断熱性のハウジングを有しており、このハウジングが、熱媒の循環案内のために、熱処理された被焼鈍物を備えた保護フードに被せられた加熱フードに流れ接続されていると、被焼鈍物の加熱のために必要となる、保護フードにわたって被せられる加熱フードを使用することができる。この態様では、予熱したい被焼鈍物を収容する保護フードが別個のハウジングを備えていさえすればよい。なぜならば、すでに熱処理された被焼鈍物に対する加熱フードを、有利には熱媒の案内のために使用することができるからである。したがって、加熱フードと、予熱したい被焼鈍物の保護フードに対するハウジングとの間の適宜な流れ接続によって、熱媒を簡単に循環させて案内することができる。ハウジングの内部での熱媒と保護フードとの間の熱移行条件は、ハウジングと保護フードとの間に設けることができる相応の案内装置によって最適化することができる。

焼鈍台に載置された被焼鈍物の交互の予熱および冷却のための簡単な状況は、断熱性のハウジングが加熱フードと同様に形成されている場合に得られる。熱媒の流れ方向は、有利には反転可能であってよい。

被焼鈍物を予熱するための本発明に係るベル型焼鈍設備の概略的な鉛直方向断面図である。 図１に示したベル型焼鈍設備のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 変更された本発明に係るベル型焼鈍設備の概略的な鉛直方向断面図である。 図３に示したベル型焼鈍設備のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係るベル型焼鈍設備の概略的な鉛直方向断面図である。

発明を実施するための形態
図面につき、ベル型焼鈍設備内で被焼鈍物を予熱するための本発明に係る方法を詳しく説明する。

図１および図２に示した実施の形態によれば、ベル型焼鈍設備は、被焼鈍物３，４を支持するための２つの焼鈍台１，２を有している。両焼鈍台１，２は、被焼鈍物３，４を取り囲む保護フード７，８の内部で保護ガスを循環させるためのブロワ５と、このブロワ５に対する案内装置６とを備えている。被焼鈍物３，４を熱処理するためには、保護フード７，８に公知の形式で、電気的にまたはガスバーナによって加熱可能な加熱フードが被せられる。しかし、この加熱フードは、図面を見やすくするという理由に基づき示していない。熱処理にさらしたい被焼鈍物を、すでに熱処理された被焼鈍物の熱によって予熱するための図示の方法によれば、保護フード７，８が、それぞれ断熱性のハウジング９を備えている。配置は、特に図２に認めることができるように、両ハウジング９が互いに流路１０によって接続されており、これによって、両ハウジング９の間でガス状の熱媒が循環して案内されるように行われている。このガス状の熱媒、有利には空気は、ブロワ１１によって周方向流れに変換される。この周方向流れの範囲内では、保護フード７，８が熱媒によって周流されて、熱の授受が生じる。

保護フード７の内部での被焼鈍物４の熱処理後、この熱処理のために使用された加熱フードが取り外され、断熱性のハウジング９に置き換えられる。焼鈍台２によって支持された低温の被焼鈍物３が、すでに熱処理された高温の被焼鈍物４の熱によって、加熱フードの使用前に予熱されることが望ましい。この目的のためには、低温の被焼鈍物３を収容した保護フード８にもハウジング９が設けられ、これによって、ブロワ１１を介して、加熱された熱媒が、高温の被焼鈍物４を備えた保護フード７に対するハウジング９から、低温の被焼鈍物３を備えた保護フード８に対するハウジング９内に圧送される。保護フード７，８の内部で保護ガスを循環させるためのブロワ５によって同時に保護フード７，８を介して保護ガスと熱媒との間で熱輸送が生じるので、高温の被焼鈍物４から導出された熱が、低温の被焼鈍物３に熱媒の循環案内によって供給され、この被焼鈍物３が相応に予熱され、こうして、両ハウジング９内の温度がほぼ補償されている。熱処理された被焼鈍物４の冷却を継続するためには、熱媒の循環案内が中断されなければならない。被焼鈍物４の冷却を継続するためには、新空気がハウジング９内に吸い込まれるかまたは冷却が従来の形式で冷却フード（図示せず）内で空気または水によって続行される。予熱された被焼鈍物３の熱処理は、ハウジング９を加熱フードに交換することによって継続される。この加熱フードによって、予熱された被焼鈍物３が、必要となる処理温度に引き続き加熱される。被焼鈍物３の熱処理後、この被焼鈍物３の熱を再び低温の被焼鈍物の予熱のために使用することができる。この低温の被焼鈍物は焼鈍台１で類似の予熱にさらされる。

図３および図４に示した実施の形態では、図１および図２に示した実施の形態と異なり、主として、焼鈍台１，２の両保護フード７，８に対して、１つの共通の断熱性のハウジング９が設けられている。このハウジング９内では、少なくとも１つのブロワ１２によってガス状の熱媒が円を描くように案内され、これによって、両保護フード７，８が連続して熱媒流によって周流されるようになっている。より良好な流れ案内のためには、ハウジング９の内部に熱媒の循環案内のための案内壁１３が設けられていてよい。この案内壁１３は、図４に認めることができるように、保護フード７，８への相応の周流を強要する。相応の流れ配分を得るためには、さらに、ブロワ１２が案内装置１４を備えていてよい。この案内装置１４によって、高さに応じた流れ配分が達成される。保護フード８の内部の焼鈍台２に設けられた低温の被焼鈍物３の予熱は、図１および図２に類似して行われる。なぜならば、すでに熱処理にさらされた高温の被焼鈍物４から、循環させられる保護ガスを介して保護フード７に伝達され、この保護フード７から熱媒に伝達された熱が、予熱したい被焼鈍物３に対する保護フード８に供給され、この保護フード８の内部の循環する保護ガスに伝達され、これによって、被焼鈍物３が予熱されるからである。

図５に認めることができるように、加熱フード１５がハウジング９の役割を果たしてもよい。なぜならば、高温の被焼鈍物４から保護ガス循環を介して導出したい熱を受け取るための熱媒の、高温の被焼鈍物４に対する保護フード７を周流する流れを確保することしか重要でないからである。この目的のためには、ガスバーナ１６を備えた加熱フード１５または電気的に加熱可能な加熱フード１５が、この加熱フード１５を取り囲む環状管路１７を備えている。この環状管路１７によって、加熱したい熱媒が、底領域に設けられた全周にわたって分配された分岐管路１８を介して加熱フード１５内に導入される。この加熱フード１５のガスバーナ１６は被焼鈍物４の熱処理後に当然ながら停止される。保護フード７と加熱フード１５との間の環状ギャップ内で上昇して、保護フード７を介して加熱された熱媒流れは、サクションブロワ１９によって流路１０を介してハウジング９内に吸い込まれ、これによって、保護フード８の内部で低温の被焼鈍物３が加熱される。ハウジング９の内部には、保護フード８を取り囲む周壁の形の付加的な案内装置２０が設けられていてよい。この案内装置２０は環状通路２１を介して流路１０に接続されており、これによって、加熱された熱媒が、案内装置２０の底付近の通流開口２２を通って保護フード８と案内装置２０との間の環状室内で保護フード８を周流し、この保護フード８に熱を引き渡し、これによって、この引き渡された熱が、保護フード８の内部で循環させられる保護ガスから被焼鈍物３に伝達されるようになっている。この場合に冷却された熱媒は、サクションブロワ１９と、このサクションブロワ１９と環状管路１７との間の流路１０とを介して加熱フード１５に加熱のために供給される。これに関連して、一般的に加熱フード１５に接続されている、被焼鈍物４の熱処理の間に加熱フード１５から排出される燃焼ガスの感知可能な排熱を使用するための伝熱式熱交換器２３は重要でない。熱媒の循環流れは、流路１０に設けられた制御フラップ２４によって付加的に調整することができる。流路１０への加熱フード１５もしくは断熱性のハウジング９の接続を容易にするためには、流路１０に適宜な継手２６を介して接続管片２５が接続されていてよい。この接続管片２５の適正な配置に相応して、加熱フード１５が右側にかつハウジング９（交換フード）が左側に立設されていてもよい。

さらに、当然ながら、加熱フード１５とハウジング９とが、加熱したい被焼鈍物もしくは冷却したい被焼鈍物を交互に収容し、同様に形成されていてよく、また、保護ガスに対する循環装置が反転可能であってよい。

１ 焼鈍台
２ 焼鈍台
３ 被焼鈍物
４ 被焼鈍物
５ ブロワ
６ 案内装置
７ 保護フード
８ 保護フード
９ ハウジング
１０ 流路
１１ ブロワ
１２ ブロワ
１３ 案内壁
１４ 案内装置
１５ 加熱フード
１６ ガスバーナ
１７ 環状管路
１８ 分岐管路
１９ サクションブロワ
２０ 案内装置
２１ 環状通路
２２ 通流開口
２３ 伝熱式熱交換器
２４ 制御フラップ
２５ 接続管片
２６ 継手

Claims (7)

1. ベル型焼鈍設備内で被焼鈍物を予熱するための方法であって、前記ベル型焼鈍設備が、被焼鈍物（３，４）を保護フード（７，８）の下方で支持する２つの焼鈍台（１，２）を備えており、両保護フード（７，８）の間で循環して案内されて、熱を、一方の保護フード（７）内で熱処理された被焼鈍物（４）から受け取りかつ他方の保護フード（８）内の予熱したい被焼鈍物（３）に引き渡すガス状の熱媒によって、他方の保護フード（８）内で熱処理にさらしたい被焼鈍物（３）を予熱して、ベル型焼鈍設備内で被焼鈍物を予熱するための方法において、保護フード（７，８）の内部で保護ガスを循環させる間、循環して案内される熱媒流が、両保護フード（７，８）の外側で周流することを特徴とする、ベル型焼鈍設備内で被焼鈍物を予熱するための方法。
2. 請求項１記載の方法を実施するためのベル型焼鈍設備であって、該ベル型焼鈍設備が、被焼鈍物を保護フードの下方で支持する２つの焼鈍台と、前記保護フードに対応配置された、保護ガスに対する循環装置と、両保護フードの間に設けられた、ガス状の熱媒に対する循環案内装置とを備えている形式のものにおいて、前記熱媒に対する前記循環案内装置が、両保護フード（７，８）を間隔を置いて取り囲むそれぞれ１つの断熱性のハウジング（９）を有しており、両ハウジング（９）が、前記熱媒の循環案内のために、互いに接続されていることを特徴とする、ベル型焼鈍設備。
3. 請求項１記載の方法を実施するためのベル型焼鈍設備であって、該ベル型焼鈍設備が、被焼鈍物を保護フードの下方で支持する２つの焼鈍台と、前記保護フードに対応配置された、保護ガスに対する循環装置と、両保護フードの間に設けられた、ガス状の熱媒に対する循環案内装置とを備えている形式のものにおいて、前記熱媒に対する前記循環案内装置が、両保護フード（７，８）を一緒に取り囲む１つの断熱性のハウジング（９）を有しており、該ハウジング（９）が、前記熱媒の循環案内のための少なくとも１つのブロワ（１２）を備えていることを特徴とする、ベル型焼鈍設備。
4. ハウジング（９）の内部に前記熱媒の循環案内のための案内壁（１３）が設けられている、請求項３記載のベル型焼鈍設備。
5. 請求項１記載の方法を実施するためのベル型焼鈍設備であって、該ベル型焼鈍設備が、被焼鈍物を保護フードの下方で支持する２つの焼鈍台と、保護フード（７，８）に対応配置された、保護ガスに対する循環装置と、一方の前記保護フード（７）に被せ可能な加熱フード（１５）と、両保護フードの間に設けられた、ガス状の熱媒に対する循環案内装置とが設けられている形式のものにおいて、前記熱媒に対する前記循環案内装置が、予熱したい被焼鈍物（３）を備えた他方の保護フード（８）を間隔を置いて取り囲む断熱性のハウジング（９）を有しており、該ハウジング（９）が、前記熱媒の循環案内のために、前記循環案内装置に設けられた流路（１０）を介して、熱処理された被焼鈍物（４）を備えた保護フード（７）に被せられた加熱フード（１５）に接続されていることを特徴とする、ベル型焼鈍設備。
6. 断熱性のハウジング（９）が、加熱フード（１５）として形成されている、請求項５記載のベル型焼鈍設備。
7. ハウジング（９）と保護フード（８）との間に前記熱媒に対する案内装置（２０）が設けられている、請求項５または６記載のベル型焼鈍設備。

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