JP7253578B2

JP7253578B2 - 徐冷帯構造及び徐冷帯構造を有する連続式熱処理炉

Info

Publication number: JP7253578B2
Application number: JP2021004258A
Authority: JP
Inventors: 素史赤阪
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2023-04-06
Anticipated expiration: 2041-01-14
Also published as: JP2022108990A

Description

本発明は、鋼帯の連続式熱処理炉の徐冷帯構造及び徐冷帯構造を有する連続式熱処理炉に関する。

従来、鋼帯の連続式熱処理炉の徐冷帯構造においては、温度制御のため、特許文献１に示されるように、ヒータによって加熱を行うもの、また特許文献２に示されるように、冷風を送り込んで冷却するもの、また特許文献３に示されるように、加熱と冷却の両方を備えるもの等が開示されている。

特開２００７－１７７２８５号公報特開昭５６－１６６２７号公報特開２０１５－１８３２７０号公報

しかし、上記いずれの構造でも構造が複雑であり、コストがかかるものとなっている。

そこで本発明では、簡単な構造でありながら、鋼帯の温度制御を容易に行うことができる徐冷帯構造を提供することを目的とする。

本発明の第１態様は、鋼帯の連続式熱処理炉の徐冷帯構造であって、
徐冷帯を構成する壁部材と、
前記壁部材に取り付けられる積層構造の断熱体と、を備えており、
前記断熱体は、層単位で着脱可能となっている。

前記構成によれば、徐冷帯は、断熱体を層単位で取り付けることによって鋼帯の温度制御を行うので、簡単な構造で鋼帯の温度制御を容易に行うことができる。

本発明は、さらに、次のような構成を備えるのが好ましい。

（１）前記断熱体は、前記連続式熱処理炉の長さ方向に複数に分割されている。

（２）前記断熱体を着脱する着脱装置を備えており、
前記着脱装置は、前記壁部材の上方、下方又は側方から前記断熱体を着脱させるようになっており、前記断熱体の層間の隙間を調整可能となっている。

（３）前記構成（２）において、前記着脱装置は、上下方向又は水平方向において複数層の断熱体を着脱可能となっている。

前記構成（１）によれば、連続式熱処理炉の長さ方向で断熱体が複数に分割されているので、鋼帯の冷却速度を上げたい徐冷帯の部分の断熱体の層数を低減し、鋼帯の冷却速度を下げたい徐冷帯の部分の断熱体の層数を増加させることで、鋼帯の温度制御をより容易に行うことができる。

前記構成（２）によれば、着脱装置によって、連続式熱処理炉の操業中においても、断熱体の着脱を行い鋼帯の冷却速度を変更することができ、また、断熱体の層間の隙間を調整することによって、鋼帯の冷却速度を微調整することができる。

前記構成（３）によれば、複数層の断熱体を着脱できるので、断熱体の断熱性の調整を容易に行うことができる。

本発明の第２態様は、第１態様の徐冷帯構造を有する連続式熱処理炉である。

前記構成によれば、徐冷帯は、断熱体を層単位で取り付けることによって鋼帯の温度制御を行うので、簡単な構造で鋼帯の温度制御を容易に行うことができる徐冷帯構造を有する連続式熱処理炉を提供できる。

本発明によると、簡単な構造でありながら、鋼帯の温度制御を容易に行うことができる徐冷帯構造及び連続式熱処理炉を提供できる。

本発明の実施形態に係る徐冷帯構造を備える連続式熱処理炉の概略図である。図１のII-II断面図である。図１の断熱体の層構造を有する徐冷帯における鋼帯の温度変化を示すグラフである。図３とは異なる断熱体の層構造を有する徐冷帯における鋼帯の温度変化を示すグラフである。着脱装置によって徐冷帯に断熱体を着脱することを示す概略図である。着脱装置によって徐冷帯に断熱体を着脱することを示す概略図である。着脱装置によって徐冷帯に断熱体を着脱することを示す概略図である。着脱装置によって徐冷帯に断熱体を着脱することを示す概略図である。着脱装置によって徐冷帯に断熱体を着脱することを示す概略図である。着脱装置によって徐冷帯に断熱体を着脱することを示す概略図である。断熱体の各層間の隙間を変更した連続式熱処理炉の概略図である。

図１は、本発明の実施形態に係る徐冷帯構造を備える連続式熱処理炉１の概念図であり、図２は、図１のII-II断面図である。図１及び図２に示されるように、連続式熱処理炉１は、鋼帯Ｓを連続的に搬送しながら、熱処理を行う炉であり、鋼帯Ｓを加熱する加熱帯２、鋼帯Ｓを徐冷する徐冷帯３、鋼帯Ｓを冷却する冷却帯４を、鋼帯Ｓの搬送上流側から搬送下流側に向かって順に備えている。加熱帯２と徐冷帯３とは互いに連通するように設けられており、また、徐冷帯３と冷却帯４とは互いに連通するように設けられている。

徐冷帯３は、壁部材３０によって構成されており、壁部材３０は、天壁３１、側壁３２、３３、及び底壁３４を備えている。本実施形態では、天壁３１に、積層構造の断熱体５が取り付けられている。断熱体５の１層あたりの厚さは、５０～１００ｍｍ程度である。

断熱体５は、連続式熱処理炉１の長さ方向に複数に分割されており、本実施形態では、６つに均等分割されている。断熱体５は、層単位で天壁３１に着脱可能となっており、最も加熱帯２に近い第１領域Ａ１では、上下方向（厚さ方向）には３層分取り付けられており、長さ方向には１つ分だけ取り付けられている。次に加熱帯２に近い第２領域Ａ２では、断熱体５は、厚さ方向には２層分取り付けられており、長さ方向には２つ分だけ取り付けられている。最も冷却帯４に近い第３領域Ａ３では、断熱体５は、厚さ方向には１層分取り付けられており、長さ方向には３つ分だけ取り付けられている。

図３は、図１の断熱体５の層構造を有する徐冷帯３における鋼帯Ｓの温度変化を示すグラフである。断熱体５は、徐冷帯３では、第１領域Ａ１で３層分、第２領域Ａ２で２層分、そして第３領域Ａ３で１層分取り付けられているので、図３に示されるように、第１領域Ａ１における鋼帯Ｓの冷却速度は、第２領域Ａ２及び第３領域Ａ３における鋼帯Ｓの冷却速度と比べて小さくなっており、第２領域Ａ２における鋼帯Ｓの冷却速度は、第３領域Ａ３における鋼帯Ｓの冷却速度と比べて小さくなっている。すなわち、第１領域Ａ１における鋼帯Ｓの冷却速度が最も小さく、第２領域Ａ２における鋼帯Ｓの冷却速度が中間に位置し、そして第３領域Ａ３における鋼帯Ｓの冷却速度が最も大きくなっている。このように、各領域の天壁３１に取り付ける断熱体５の層数を変化させることによって、各領域における鋼帯Ｓの冷却速度を調整することができる。

図４は、図３とは異なる断熱体５の層構造を有する徐冷帯３における鋼帯Ｓの温度変化を示すグラフである。図４では、図３と同様、断熱体５は、厚さ方向において、第１領域Ａ１で３層分、第２領域Ａ２で２層分、そして第３領域Ａ３で１層分取り付けられているが、第２領域Ａ２では、長さ方向には断熱体５が３つ分取り付けられ、第３領域Ａ３では、長さ方向には断熱体５が２つ分取り付けられている。それにより、温度変化のグラフも変化する。このように、各領域の天壁３１に取り付けられる断熱体５の長さ方向の数を変化させることによって、鋼帯Ｓの冷却速度の変化する位置を変更することができる。

徐冷帯３には、断熱体５を天壁３１に対して着脱する着脱装置６を備えている。着脱装置６は、図５及び図６に示されるように、上部からチェーン６１によって断熱体５を吊り下げるチェーン装置や図７及び図８に示されるように、シリンダ６２によって断熱体５を上下させるシリンダ装置である。着脱装置６は、断熱体５を天壁３１の上方から下降させて天壁３１に取り付け、断熱体５を天壁３１から上方に上昇させて天壁３１から取り外す。また、着脱装置６は、図６Ａ及び図８Ａに示されるように、上下方向において複数層の断熱体５を一度に着脱可能となっていてもよく、図６Ｂ及び図８Ｂに示されるように、チェーン６１やシリンダ６２を複数設け、上下方向において複数層の断熱体を別々に着脱可能となっていてもよい。

図９に示されるように、断熱体５は、各層間の隙間Ｇ１～Ｇ３を調整可能な構成となっている。例えば、断熱体５を取り付ける取り付け位置が変更可能となっており、取り付け位置を変更することによって、各層間の隙間Ｇ１～Ｇ３を調整可能としている。

前記構成の鋼帯Ｓの連続式熱処理炉１の徐冷帯３の構造によれば、次のような効果を発揮できる。

（１）断熱体５は層単位で壁部材３０に着脱可能となっており、徐冷帯３は、断熱体５を層単位で取り付けることによって鋼帯Ｓの温度制御を行うので、簡単な構造で鋼帯Ｓの温度制御を容易に行うことができる。

（２）連続式熱処理炉１の長さ方向で断熱体５が複数に分割されているので、鋼帯Ｓの冷却速度を上げたい徐冷帯３の領域の断熱体５の層数を低減し、鋼帯Ｓの冷却速度を下げたい徐冷帯３の領域の断熱体５の層数を増加させることで、鋼帯Ｓの温度制御をより容易に行うことができる。

（３）着脱装置６は、上方から断熱体５を着脱させるようになっており、断熱体５の層間の隙間を調整可能となっているので、着脱装置６によって、連続式熱処理炉１の操業中においても、断熱体５の着脱を行い鋼帯Ｓの冷却速度を変更することができ、また、断熱体５の層間の隙間Ｇ１～Ｇ３を調整することによって、鋼帯Ｓの冷却速度を微調整することができる。具体的には、各層間の隙間Ｇ１～Ｇ３を調整することによって、層間の空間にも異なる断熱係数の断熱層（空気層）を形成することができ、徐冷帯３の当該部分における冷却速度を微調整することができる。

（４）着脱装置６は、上下方向において複数層の断熱体５を着脱可能となっているので、断熱体５の断熱性の調整を容易に行うことができる。

（５）壁部材３０は徐冷帯３の天壁３１であるので、底壁３４等において断熱体５を着脱するよりも、断熱体５の着脱が容易である。

上記実施形態では、断熱体５は、天壁３１に取り付けられているが、天壁３１に限定されず、側壁３２、３３や底壁３４に取り付けられることもできる。

上記実施形態では、着脱装置６は、断熱体５を天壁３１の上方から下降させて天壁３１に取り付け、断熱体５を天壁３１から上方に上昇させて天壁３１から取り外すようになっているが、断熱体５が底壁３４に取り付けられる場合、着脱装置６は、下方から断熱体５を着脱させる。すなわち、着脱装置６は、断熱体５を底壁３４の下方から上昇させて底壁３４に取り付け、断熱体５を底壁３４から下方に下降させて底壁３４から取り外す。

なお、断熱体５が側壁３２、３３に取り付けられる場合、着脱装置６は、側壁３２、３３の側方外方から（水平方向に）断熱体５を着脱させる。すなわち、着脱装置６は、断熱体５を側壁３２、３３の側方外方から近接するよう移動させて側壁３２、３３に取り付け、断熱体５を側壁３２、３３から側壁外方に離間するよう移動させて側壁３２、３３から取り外す。

上記実施形態では、徐冷帯３にクーラやヒータが配置されていないが、断熱体５の着脱と合わせ、クーラやヒータを用いて鋼帯Ｓの冷却速度を調整してもよい。

特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。

本発明では、簡単な構造でありながら、鋼帯の温度制御を容易に行うことができる徐冷帯構造及び連続式熱処理炉を提供できるので、産業上の利用価値が大である。

１連続式熱処理炉
２加熱帯
３徐冷帯
３０壁部材
３１天壁３２側壁３３側壁３４底壁
４冷却帯
５断熱体
６着脱装置
６１チェーン６２シリンダ
Ｓ鋼帯
Ａ１第１領域Ａ２第２領域Ａ３第３領域
Ｇ１隙間Ｇ２隙間Ｇ３隙間

Claims

鋼帯の連続式熱処理炉の徐冷帯構造であって、
徐冷帯を構成する壁部材と、
前記壁部材に取り付けられる積層構造の断熱体と、
前記断熱体を着脱する着脱装置と、を備えており、
前記断熱体は、層単位で着脱可能となっており、
前記壁部材は、天壁、側壁及び底壁を備え、
前記着脱装置は、前記天壁の上方から前記天壁に対して前記断熱体を着脱させる、前記底壁の下方から前記底壁に対して前記断熱体を着脱させる、又は前記側壁の側方外方から前記側壁に対して前記断熱体を着脱させるようになっており、前記断熱体の層間の隙間を調整可能となっている、徐冷帯構造。
前記断熱体は、前記連続式熱処理炉の長さ方向に複数に分割されている、請求項１記載の徐冷帯構造。
前記着脱装置は、上下方向又は水平方向において複数層の断熱体を着脱可能となっている、請求項１又は２に記載の徐冷帯構造。
請求項１～３のいずれか１つに記載の徐冷帯構造を有する連続式熱処理炉。