JPH093526A - 中空鋼管の加熱設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却形式を採用しないものでありながら、ロ
ーラやローラ軸受装置などが高熱により損傷することを
防止した中空鋼管の加熱設備を提供する。 【構成】 ローラ41は冷却を行っていないことから、熱
効率は非常に高くなり、冷却設備は不要となる。ローラ
軸部42は、冷却を行わずかつ筒状であることから、中空
鋼管支持部43、ローラ軸部42、ローラ軸部42の内部を、
炉内温度と同様にでき、炉後半部においては、中空鋼管
１と凹入支持面46と炉内の各温度を同様にできるととも
に、その内部と外部とは同様な温度にできて温度差は生
じない。ローラ軸部42側の熱がローラ軸受け部44側に逃
げることを遮熱装置50によって阻止でき、中空鋼管支持
部43における中空鋼管１が接触する部分は、高品質の耐
熱・耐摩耗材により形成して、熱による損傷を減少し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば建築用の柱材
に使用される正方体形状や直方体形状などの大径鋼管を
製造する際に使用されるところの、中空鋼管を、その長
さ方向に搬送して加熱炉に搬入し、この加熱炉内での搬
送中に高温加熱したのち、加熱炉から搬出する中空鋼管
の加熱設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築用の柱材などに使用される大
径角形鋼管は、たとえば特公昭58−13245 号公報に見ら
れる製造方法で得られていた。すなわち、この従来方法
は、一枚の厚肉鋼板を長さ方向に移送して両側の開先加
工を行ったのち、プレスにて、角形鋼管の四隅に相当す
る部分を曲げ加工して角形鋼管近似の形状に成形し、次
いで近似角形鋼管を複数段の成形ロールに通して角形鋼
管形状に成形しつつ、開先突き合わせ面を順次仮付け溶
接し、そして開先部材内外面を自動溶接によって溶接し
たのち、歪み取りを行うことで、大径角形鋼管を得てい
る。

【０００３】しかし、上記した冷間成形により製造され
た大径角形鋼管によると、角部およびシーム溶接部の硬
さが平板部（母材）に比べてかなり高い値となるため、
角部およびシーム溶接部の降伏強さが増大し、延性の低
下をきたすことになり、以て二次溶接などを施工する際
に割れを引き起こす恐れがあることから、特別な管理を
必要とし、また機械的性質が不均一で残留応力が発生し
ていることから、切削加工などを容易に行えない。

【０００４】また角部、シーム溶接部および平板部の全
てに降伏点が表れないことから、局部的な応力分布がし
ばしば生じる構造物の場合には、最大降伏比が80％を越
えると、構造物としての局部的な伸び能力が低下し、破
壊に至る危険性が高くなる恐れがあり、特に耐震性が望
まれる建築用に不十分となる。

【０００５】さらに、特に角部やシーム溶接部には降伏
点に近い引張および圧縮残留応力が発生して、座屈強度
は低いものになり、したがって、溶接施工、切断加工あ
るいは溶融亜鉛メッキ処理などを実施する際に、これら
残留応力の開放に伴って生じる割れやコントロールでき
ないような変形を引き起こす恐れがある。しかも、特に
角部は、曲げ加工によって局部的に大きな靱性ひずみが
残留するため、この箇所が著しく脆化し、遷移温度が常
温をはるかに越えることがあり、低温域において破壊に
至る恐れがある。

【０００６】そこで最近では、大径角形鋼管に見合う所
定の径、板厚、長さの丸形鋼管を原管として、この原管
を加熱炉で加熱し、次いで加熱した原管を丸形鋼管成形
ミルで熱間成形して精製原管とし、そして精製原管を角
形鋼管成形ミルで熱間成形して大径角形鋼管とすること
で、上述の諸問題を解決した大径角形鋼管を製造するこ
とが提供されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の丸形鋼
管を原管とする製造方式においては、加熱炉において原
管を高温加熱することから、この加熱炉において原管を
搬送するための搬送装置、すなわちローラコンベヤのロ
ーラやローラ軸受装置などが高熱により損傷し易く、し
たがって保守点検や補修に労力や時間を費やすことにな
る。これに対しては、ローラを冷却（水冷や空冷）する
ことが考えられるが、この場合、熱効率が低下するとと
もに冷却用の設備を必要とする。

【０００８】また冷却水媒体通されるローラは、その内
部と外部との温度差により曲がりを生じ、これによりロ
ーラに掛かる荷重が不均一になって軸受装置に無理な荷
重が掛かることになる。さらに冷却されるローラは炉内
温度よりも低くなることから、原管の常にローラ側に接
触している部分（面）の温度が低くて、加熱が周方向に
おいて不均一になり、これにより原管の曲がりなどを招
く恐れがある。

【０００９】本発明の目的とするところは、冷却形式を
採用しないものでありながら、ローラやローラ軸受装置
などが高熱により損傷することを防止し得る中空鋼管の
加熱設備を提供する点にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、中空鋼管を、その長さ方向に搬送して加熱炉に
搬入し、この加熱炉内での搬送中に高温加熱したのち、
加熱炉から搬出する中空鋼管の加熱設備であって、加熱
炉内に中空鋼管搬送用のローラコンベヤを配設し、この
ローラコンベヤの各ローラは、筒状のローラ軸部と、こ
のローラ軸部に外嵌した中空鋼管支持部と、前記ローラ
軸部の両端に一体化したローラ軸受け部とにより構成
し、前記中空鋼管支持部は、その外面をローラ軸心方向
において凹入支持面に形成するとともに、少なくともロ
ーラ軸心方向における中央部分は高品質の耐熱・耐摩耗
材により形成し、前記ローラ軸受け部内に遮熱装置を設
けている。

【００１１】

【作用】上記した本発明の構成によると、加熱炉内に搬
入した中空鋼管を、ローラコンベヤのローラ群により支
持して加熱炉内で搬送し、その搬送中に高温加熱し得
る。その際に各ローラは、冷却（水冷や空冷）を行って
いないことから、熱効率を非常に高くし得、そして冷却
設備を不要にし得る。またローラ軸部は、冷却を行わず
かつ筒状であることから、中空鋼管支持部、ローラ軸
部、ローラ軸部の内部を、いずれも炉内温度と同様にし
得、これにより炉後半部においては、中空鋼管と凹入支
持面と炉内の各温度を同様にし得る。

【００１２】さらにローラ軸部は、冷却を行わずかつ筒
状であることから、その内部と外部とは同様な温度とな
って温度差は生じない。また、筒状のローラ軸部側の熱
がローラ軸受け部側に逃げることを遮熱装置によって阻
止し得る。そして中空鋼管支持部における中空鋼管が接
触する部分は、高品質の耐熱・耐摩耗材により形成して
いることで、熱による損傷を減少し得る。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。図９に示すように、たとえば大径角形鋼管を製造
するに当たり、この大径角形鋼管に見合う所定の径、板
厚、長さでかつ丸形の中空鋼管が、原管１として搬入床
10上に準備される。ここで原管１は、高周波溶接やアー
ク溶接などによるシーム溶接部２を有する状態で製造さ
れているが、これはシームレスの原管１であってもよ
い。搬入床10はコンベヤ形式であって、複数本の原管１
を平行させて支持し、そして長さ方向に対して横方向へ
と搬送させる。

【００１４】搬入床10の終端部に搬送された原管１は、
加熱設備20に搬入され、この加熱設備20において長さ方
向に搬送されて、その搬送中に高温加熱される。所定の
温度に加熱された原管１は、加熱設備20から搬出され、
そして溶接シーム位置調整装置11へ渡される。

【００１５】この溶接シーム位置調整装置11は、支持ロ
ール12や押えロール13などにより構成され、これらロー
ル12，13を介して原管１を管軸心の回りに回転させて、
シーム溶接部２の位置を一定の方向に揃える。この一定
の方向とは、最終の大径角形鋼管を得たとき、シーム溶
接部２を常に平板部の中央付近に存在させる位置とな
る。なお、シームレスの原管１が搬送されてきたとき、
この溶接シーム位置調整装置11の部分はパスされ、また
シームレスの原管１のみを使用する場合、溶接シーム位
置調整装置11による工程は削除される。

【００１６】溶接シーム位置調整装置11からの原管１
は、丸形鋼管成形ミル14に搬入される。ここでは、複数
のサイジングロール15などを介して原管１を絞り状に熱
間成形させるもので、最終の大径角形鋼管（製品）が所
定の寸法で仕上がるように、原管１を所定の直径に精製
する。丸形鋼管成形ミル14の周辺で、必要する箇所（丸
形鋼管成形ミル14の前後、前のみ、後ろのみ、スタンド
間など）には、必要とする数のデスケーラー装置16が設
けられている。このデスケーラー装置16は、精製原管１
Ａに対して水圧をかけた水を噴射するもので、この水噴
射によりミルスケールなどを除去し、表面肌を良くし得
る。

【００１７】このようにして丸形鋼管成形ミル14群によ
り精製された精製原管１Ａは、角形鋼管成形ミル17に搬
入される。ここでは、複数のつづみ形ロール18などを介
して最終の熱間成形（成形温度Ａ₃ 変態点以上）を行う
もので、その際に熱間成形直後の大径角形鋼管３は、各
平板部がつづみ面に沿った外方への円弧面に成形されて
いる。

【００１８】次いで熱間成形された大径角形鋼管３は、
冷却床19に受け取られる。この冷却床19はコンベヤ形式
であって複数本の大形角形鋼管３を平行させて支持し、
そして長さ方向に対して横方向へと搬送させる。この冷
却床19での搬送中に、大径角形鋼管３は空冷形式で徐冷
される。この徐冷により大径角形鋼管３は、各平板部が
収縮されて円弧面が直状面となり、また角部のＲはシャ
ープとなって、断面係数が高くなる。

【００１９】冷却床19での大径角形鋼管３群の搬送は、
隣接した大径角形鋼管３の間を離した状態で、または隣
接した大径角形鋼管３どうしを接触させ両側よりクラン
プした状態で搬送される。これにより大径角形鋼管３
は、同じ雰囲気温度下で徐冷されることになり、以て冷
却時の曲がりを少なくし得る。冷却床19の終端に達した
大径角形鋼管３は、図示していない矯正装置、先端切断
装置、後端切断装置、洗浄装置、防錆装置へと搬送さ
れ、それぞれで処理されたのち、製品としてストレージ
される。

【００２０】以上のようにして、丸管から角管へ熱間成
形するのであり、その際に加熱設備20は、加熱炉21と、
この加熱炉21内に配設された中空鋼管搬送用のローラコ
ンベヤ40と、前記搬入床10からの原管１を加熱炉21に搬
入させる搬入コンベヤ80と、前記加熱炉21からの原管１
を下手へ搬出させる搬出コンベヤ81などにより構成され
ている。

【００２１】前記加熱炉21は図２〜図５、図９に示すよ
うに、その長さ方向において複数に分割された分割炉体
22の集合体からなり、そして各分割炉体22は縦断正面図
において、逆Ｕ字状の上位炉部22Ａと、この上位炉部22
Ａの両下端から下方へ伸びる左右の側位炉部22Ｂと、こ
れら側位炉部22Ｂの下端間に位置される下方へ凸で円弧
状の下位炉部22Ｃとにより形成される。ここで左右の側
位炉部22Ｂと下位炉部22Ｃとは一体化され、そして下位
炉部22Ｃは、ベース枠23を介して床側に支持されてい
る。

【００２２】前記分割炉体22群により形成された加熱炉
21において、その前後方向の両端は端部炉壁24，25によ
り閉塞され、これら端部炉壁24，25に設けられた貫通孔
により、上手側（前端側）に搬入口26が、また下手側
（後端側）に搬出口27が形成される。そして、これら搬
入口26や搬出口27には、それぞれ開閉扉28，29が設けら
れている。

【００２３】前記左右の側位炉部22Ｂの所定間隔置きの
部分はブロック体30により形成され、このブロック体30
は側位炉部22Ｂに対して左右方向で差し込み離脱自在に
構成される。そして、差し込み時には隙間が生じないよ
うに施工される。各ブロック体30には貫通孔31が形成さ
れ、これら貫通孔31を通して、前記ローラコンベヤ40の
後述するローラが配設される。その際に貫通孔31は、一
個の分割炉体22に対して前後方向の二箇所に形成され、
それに基づいて、複数のローラが前後方向において所定
ピッチＰ置きに配設される。

【００２４】前記加熱炉21の一側下部でかつローラコン
ベヤ40のローラ間の中間位置に下部加熱バーナー33が配
設される。すなわち左右の一側における側位炉部22Ｂ群
には、前述したブロック体30間に位置するように取り付
け孔34が形成され、この取り付け孔34を利用して下部加
熱バーナー33が配設されている。その際に取り付け孔34
の軸心は、前記貫通孔31の軸心に対して少し下位に設定
されている。

【００２５】そして、前記加熱炉21の他側上部でかつ前
記下部加熱バーナー33に対して千鳥状に対峙する位置に
は上部加熱バーナー35が配設されている。すなわち、上
位炉部22Ａにおける左右の他側の部分には、前記貫通孔
31の真上に位置するように取り付け孔36が形成され、こ
の取り付け孔36を利用して上部加熱バーナー35が配設さ
れている。なお前記搬出口27に隣接した分割炉体22でそ
の下位炉部22Ｃには、上下方向の排煙口37が形成されて
いる。以上の22〜37により加熱炉21が構成される。

【００２６】前記ローラコンベヤ40は、前後方向におい
て所定ピッチＰ置きで複数のローラ41を有する。すなわ
ち各ローラ41は、図１、図３〜図６に示すように、筒状
のローラ軸部42と、このローラ軸部42に外嵌された中空
鋼管支持部43と、前記ローラ軸部42の両端に一体化され
たローラ軸受け部44などにより構成されている。

【００２７】前記ローラ軸部42は、たとえばステンレス
やニッケルなどからなる耐熱耐摩耗鋼などにより形成さ
れている。また前記中空鋼管支持部43は、一対の端部分
43Ａ，43Ａと、中央部分43Ｂとからなり、これらをロー
ラ軸部42に外嵌して整列させたとき、その外面がローラ
軸心45の方向において凹入支持面46に形成されている。

【００２８】前記中空鋼管支持部43の各部分43Ａ，43
Ａ，43Ｂはローラ軸部42に対して、ローラ軸心45の方向
に摺動自在に外嵌されており、そして整列させたときに
周方向での結合を行うために、端部分43Ａ，43Ａの周方
向の二箇所（一箇所または複数箇所）には、相対向側な
らびに内面側に開放された嵌合溝47が形成され、また中
央部分43Ｂの両外面で周方向の二箇所（一箇所または複
数箇所）には、前記嵌合溝47に対してローラ軸心45の方
向から嵌合自在な嵌合突起48が突設されている。なお整
列状態において端部分43Ａ，43Ａは、ローラ軸部42に対
して溶接Ａにより固定される。

【００２９】前記中央部分43Ｂは、高品質の耐熱・対摩
耗材により形成されている。すなわち中央部分43Ｂは、
コバルト、ニッケル、クロームなどの耐熱・耐摩耗材に
より形成されている。また端部分43Ａ，43Ａはハイクロ
ームなどにより形成されている。

【００３０】前記ローラ軸受け部44は、たとえばステン
レスやニッケルなどからなる耐熱耐摩耗鋼などにより形
成され、前記ローラ軸部42の端部に溶接により一体化さ
れた外側ほど小径の傾斜筒部44Ａと、この傾斜筒部44Ａ
の外端に差し込まれたのち溶接により一体化された中実
ロッド状の直状軸部44Ｂとからなり、この直状軸部44Ｂ
の差し込み端面側には複数の螺子孔49が形成されてい
る。

【００３１】前記傾斜筒部44Ａ内には遮熱装置50が設け
られる。すなわち傾斜筒部44Ａ内で直状軸部44Ｂ側に
は、たとえば石綿などからなる断熱材51が設けられる。
この断熱材51は円板状であって、大径側から小径側へと
押し込むことで、複数枚が積層状に配設されている。そ
して、断熱材51群に対して大径側から外位遮断板52が当
て付けられ、この外位遮断板52から断熱材51群に対して
挿通されたロッド状で複数本の固定具53が、その先端螺
子部を介して前記螺子孔49に螺合されるとともに、この
固定具53の基端螺子部に螺合させたナット体54により当
て板52の固定が行われている。

【００３２】さらに、傾斜筒部44Ａのローラ軸部42側の
空間をローラ軸心45の方向で二つに区画するための内位
遮断板55が設けられ、この内位遮断板55は、前記固定具
53の基端螺子部に螺合させたナット体56により、この固
定具53側に固定されている。なお外位遮断板52や内位遮
断板55は鉄板などにより形成されている。なお傾斜筒部
44Ａの部分などには通気孔57が形成されている。以上の
51〜57により遮熱装置50が構成され、さらに42〜57によ
りローラ41が構成される。

【００３３】図４、図５、図７に示すように、前記ロー
ラ41は、前述した側位炉部22Ｂの貫通孔31にローラ軸受
け部44を通して配設され、そして外方へ突出された直状
軸部44Ｂが、一対の軸受装置60，64を介してベース枠23
側に支持されている。ここで他方側の直状軸部44Ｂに
は、他方側の軸受装置60におけるベアリング61の内輪62
が焼き嵌めにより固定されており、以て他方側の直状軸
部44Ｂは、他方側の軸受装置60に回転のみ自在に支持さ
れる。

【００３４】また一方側の直状軸部44Ｂには筒状のカラ
ー67が外嵌され、このカラー67に、一方側の軸受装置64
におけるベアリング65の内輪66が外嵌されており、以て
一方側の直状軸部44Ｂは、一方側の軸受装置64に回転自
在、ならびにカラー67を介して摺動自在に支持される。
このローラ軸心45の方向での摺動により、熱膨張に対し
て伸縮自在とされている。そして他方側の直状軸部44Ｂ
は、カップリング68などを介して回転駆動装置（モータ
など）69に連動され、これら回転駆動装置69群は同期駆
動されるべく構成されている。

【００３５】図２、図４、図８に示すように、前記排煙
口37に接続される排煙装置70が設けられる。すなわち加
熱炉21の側部で床内には主煙道71が形成され、この主煙
道71の始端が、第１煙管72を介して前記排煙口37に接続
されている。そして、主煙道71の終端に第２煙管73が接
続され、この第２煙管73がファン74を介して煙突75の下
部に接続されている。前記第２煙管73の中間にはダンパ
ー76が設けられ、このダンパー76の操作により、前記加
熱炉21内の気圧が大気圧よりも低くなるように制御され
る。以上の71〜76により排煙装置70が構成される。

【００３６】前記主煙道71内には熱交換器78が配設さ
れ、ここで排煙と熱交換された空気は、配管群79を介し
て各バーナー33，35に供給される。前記搬入コンベヤ80
は搬入床10からの原管１をローラコンベヤ40に渡すもの
であり、また前記搬出コンベヤ81はローラコンベヤ40か
らの原管１を受け取るものである。ここで両コンベヤ8
0，81はローラ形式などにより構成されている。

【００３７】以下に、上記加熱設備20の作用を説明す
る。搬入床10から搬入コンベヤ80を介して搬送されてき
た原管１が搬入口26に到達する直前に、この搬入口26の
開閉扉28が開動される。そして原管１は搬入口26を通っ
て加熱炉21内に搬入されるとともに、ローラコンベヤ40
のローラ41群によって支持される。すなわち原管１は、
ローラ41群の凹入支持面46を介して支持されて搬送さ
れ、そして終端が完全に搬入されたときに、搬入口26の
開閉扉28が閉動される。

【００３８】このように原管１は、ローラ41群により支
持されて加熱炉21内で搬送され、その搬送中に高温加熱
される。その際に原管１の端面間に間隔Ｌを置くこと
で、加熱時の原管１の伸びや搬送速度差によって端面ど
うしが接触（衝突）などすることを防止し得る。なお間
隔Ｌが長過ぎたときには効率が悪いものとなり、したが
って間隔Ｌは500mm 以下に制御される。

【００３９】前述した加熱は、各バーナー33，35の燃焼
熱により行われるのであるが、その際に、下部加熱バー
ナー33からの炎は一側下部から他側下部へと流れたのち
他側上部へ流れることになり、また下部加熱バーナー33
に対して千鳥状に対峙する位置に配設された上部加熱バ
ーナー35からの炎は、他側上部から一側上部へと流れた
のち一側下部へ流れることになる。したがって炎の全体
は、加熱炉21を縦断正面から見たとき旋回状に流れ、し
かも旋回状の流れは、上位炉部22Ａや下位炉部22Ｃの円
状内面によって、内部を攪拌させることなくスムースに
行われる。これにより、炉内温度差をなくし、炉内全域
の温度均一化を促進し得、以て原管１の加熱を均一的に
行え、さらに熱効率を高め得る。

【００４０】また、下部加熱バーナー33や上部加熱バー
ナー35は、その炎が原管１に直接に当たらない位置に配
設されていることで、原管１の均一的な加熱を促進し得
る。さらに、下部加熱バーナー33や上部加熱バーナー35
は、その炎がローラ41に直接に当たらない位置に配設さ
れていることで、原管１の均一的な加熱をより促進し得
る。

【００４１】これらのことにより、常温で加熱炉21に搬
入された原管１は、この加熱炉21内での搬送中に徐々に
加熱され、そして800 ℃〜950 ℃（Ａ₃ 変態点以上）の
高温を維持しながら、かつ周方向ならびに長さ方向にお
いて均一温度でかつ曲げなど生じることなく加熱される
ことになる。このようにして所定の温度に加熱された原
管１を、開閉扉29を開動させることで、搬出口27を通し
て加熱炉21から搬出したのち、溶接シーム位置調整装置
11へ搬入し得る。そして原管１の終端が完全に搬出され
たときに、搬出口27の開閉扉29が閉動される。

【００４２】上述したようにローラコンベヤ40により原
管１の搬送を行っているときに、各ローラ41は、冷却
（水冷や空冷）を行っていないことから、熱効率が非常
に高くなり、そして冷却設備は不要になる。またローラ
軸部42は、冷却を行わずかつ筒状であることから、中空
鋼管支持部43、ローラ軸部42、ローラ軸部42の内部が、
いずれも炉内温度と同様になり、これにより炉後半部に
おいては、原管１と凹入支持面46と炉内温度とが同様に
なって、原管１を周方向や長さ方向において均一温度に
加熱し得、以て曲がりの生じない高温加熱を行える。

【００４３】さらにローラ軸部42は、冷却を行わずかつ
筒状であることから、その内部と外部とは同様な温度と
なって温度差は生ぜず、したがってローラ軸部42の曲が
りは生ぜず、中空鋼管支持部43、すなわちローラ41に周
方向で均一な荷重が掛かることになり、以て軸受装置6
0，64に無理な荷重が掛からないことになる。

【００４４】また、筒状のローラ軸部42側の熱がローラ
軸受け部44側に逃げることを、遮熱装置50、すなわち両
遮断板52，55や断熱材51群によって阻止し得、これによ
り、ローラ軸部42の内部の炉内温度との均一化を助長し
得るとともに、直状軸部44Ｂ側への熱伝導率を低くし
て、軸受装置60，64の熱による損傷を減少し得、さらに
は特別でない軸受装置60，64を容易に採用し得る。

【００４５】前記ローラ41の中空鋼管支持部43を形成す
る中央部分43Ｂに原管１が接触されるものであり、ここ
で中央部分43Ｂは高品質の耐熱・耐摩耗材により形成さ
れていることから、熱による損傷を減少してローラ41を
長期間に亘って好適に使用し得るとともに、ローラクラ
ック、ローラへのスケールの付着、ローラの圧コンなど
による製品傷を防止し得る。

【００４６】長期間に亘っての使用により凹入支持面4
6、すなわち中空鋼管支持部43が損傷したとき、中央部
分43Ｂのみの取り換えが行われる。この取り換えを行う
に、まずブロック体30が取り除かれ、その除去跡を利用
してローラ41が引き抜かれる。その際に、たとえば他方
の軸受装置60はベース枠23から外され、また一方の軸受
装置64に対してローラ41が抜かれる。

【００４７】次いで溶接Ａを除去することで、図１の仮
想線に示すように一方の端部分43Ａが一方側へ外され、
かつ中央部分43Ｂも同方向に外される。その後、新たな
中央部分43Ｂが一方側から外嵌されるとともに、端部分
43Ａも同様に外嵌されたのち溶接Ａにより固定される。
そして、上述とは逆の操作により、ローラ41を加熱炉21
側にセットし得る。なお、一対の端部分43Ａも、同様に
して新たなものと取り換えてもよい。

【００４８】加熱炉21内で発生した熱い煙は排煙装置70
により排出し得る。すなわちファン74の作動により排煙
口37に吸引力が作用し、これにより煙は、排煙口37を通
して第１煙管72に吸引され、そして主煙道71、第２煙管
73へと流れたのち、ファン74を介して煙突75へ吐き出さ
れる。このような吸引排煙により加熱炉21内が負圧化、
すなわち大気圧よりも低くなることで、原管１に曲げな
どが生じることを防止し得る。その際に大気圧よりも低
い程度は、ダンパー76を調整操作することで制御し得
る。

【００４９】また熱い煙が主煙道71を流れるときに、熱
交換器78によって空気が熱交換され、これにより加熱さ
れた空気は、配管群79を介して各バーナー33，35に供給
される。したがって各バーナー33，35は、この加熱され
た空気を燃焼用空気として、効率のよい燃焼が行われ
る。通常、各バーナー33，35の燃焼には、燃焼用空気と
燃料（ガス、天然ガス、ＬＰＧなどの気体燃料、重油、
灯油などの液体燃料、石炭などの固形燃料）が必要で、
これらにより燃焼効率を上げている。

【００５０】上記実施例では、中央部分43Ｂを高品質の
耐熱・対摩耗材により形成しているが、これは端部分43
Ａ，43Ａを中央部分43Ｂと一体化して高品質の耐熱・対
摩耗材により形成してもよい。

【００５１】上記実施例では、遮熱装置50を断熱材51、
外位遮断板52、内位遮断板55などにより構成している
が、これは両遮断板52，55のみであってもよく、また断
熱材51のみであってもよい。

【００５２】上記実施例では、中空鋼管として円状の原
管１を示したが、これは正方形状や長方形状の中空鋼管
であってもよい。また上記実施例では、加熱した原管１
を大径角形鋼管３としているが、これは精製原管１Ａそ
のものを製品としてもよい。

【００５３】上記実施例では、隣接したローラ41間の全
てに下部加熱バーナー33を配設しているが、これは一つ
飛や二つ飛に配設してもよい。また上記実施例では、加
熱炉21を着脱形式で分解可能としているが、これは非着
脱形式で分解できない構成であってもよい。

【００５４】上記実施例において、搬入コンベヤ80と搬
出コンベヤ81、特に搬出コンベヤ81は、ローラ41と同様
なローラを使用することが好適である。

【００５５】

【発明の効果】上記構成の本発明によると、各ローラ
は、冷却（水冷や空冷）を行っていないことから、熱効
率を非常に高くでき、そして冷却設備を不要にできる。
またローラ軸部は、冷却を行わずかつ筒状であることか
ら、中空鋼管支持部、ローラ軸部、ローラ軸部の内部
を、いずれも炉内温度と同様にでき、これにより炉後半
部において、中空鋼管と凹入支持面と炉内との各温度を
同様にできて、中空鋼管を周方向や長さ方向において均
一温度に加熱でき、以て曲がりの生じない高温加熱を行
うことができる。

【００５６】さらにローラ軸部は、冷却を行わずかつ筒
状であることから、その内部と外部との間で温度差は生
ぜず、したがってローラ軸部の曲がりは生ぜず、中空鋼
管支持部、すなわちローラに周方向で均一な荷重が掛か
ることになり、以て軸受装置に無理な荷重が掛からない
ようにできる。また、筒状のローラ軸部側の熱がローラ
軸受け部側に逃げることを、遮熱装置によって阻止で
き、これにより、ローラ軸部の内部の炉内温度との均一
化を助長できるとともに、ローラ軸受け部側への熱伝導
率を低くして、軸受装置の熱による損傷を減少でき、さ
らには通常の軸受装置を容易に採用できる。

【００５７】そして中空鋼管支持部における中空鋼管の
接触部分を高品質の耐熱・耐摩耗材により形成したこと
で、熱による損傷を減少してローラを長期間に亘って好
適に使用できるとともに、ローラクラック、ローラへの
スケールの付着、ローラの圧コンなどによる製品傷を防
止できる。

【００５８】このように本発明によると、冷却形式を採
用しないものでありながら、ローラやローラ軸受装置な
どが高熱により損傷することを防止でき、中空鋼管の高
温加熱を好適に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、中空鋼管の加熱設備
におけるローラの縦断正面図である。

【図２】同中空鋼管の加熱設備における加熱炉の一部切
り欠き側面図である。

【図３】同中空鋼管の加熱設備における加熱炉の要部の
縦断側面図である。

【図４】同中空鋼管の加熱設備における加熱炉部分の縦
断正面図である。

【図５】同中空鋼管の加熱設備における加熱炉の要部の
横断平面図である。

【図６】同中空鋼管の加熱設備におけるローラの縦断側
面図である。

【図７】同中空鋼管の加熱設備におけるローラ軸受装置
部分の縦断正面図である。

【図８】同中空鋼管の加熱設備における排煙設備の平面
図である。

【図９】同中空鋼管の熱間成形の工程斜視図である。

【符号の説明】

１ 原管（中空鋼管） ３ 大径角形鋼管 10 搬入床 14 丸形鋼管成形ミル 17 角形鋼管成形ミル 19 冷却床 20 加熱設備 21 加熱炉 26 搬入口 27 搬出口 33 下部加熱バーナー 35 上部加熱バーナー 40 ローラコンベヤ 41 ローラ 42 ローラ軸部 43 中空鋼管支持部 43Ａ 端部分 43Ｂ 中央部分 44 ローラ軸受け部 44Ａ 傾斜筒部 44Ｂ 直状軸部 45 ローラ軸心 46 凹入支持面 47 嵌合溝 48 嵌合突起 50 遮熱装置 51 断熱材 52 外位遮断板 55 内位遮断板 60 軸受装置 64 軸受装置 67 カラー 69 回転駆動装置 70 排煙装置 80 搬入コンベヤ 81 搬出コンベヤ Ａ 溶接

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【手続補正書】

【提出日】平成７年７月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】これらのことにより、常温で加熱炉21に搬
入された原管１は、この加熱炉21内での搬送中に徐々に
加熱され、そして723 ℃〜950 ℃（Ａ₃ 変態点以上）の
高温を維持しながら、かつ周方向ならびに長さ方向にお
いて均一温度でかつ曲げなど生じることなく加熱される
ことになる。このようにして所定の温度に加熱された原
管１を、開閉扉29を開動させることで、搬出口27を通し
て加熱炉21から搬出したのち、溶接シーム位置調整装置
11へ搬入し得る。そして原管１の終端が完全に搬出され
たときに、搬出口27の開閉扉29が閉動される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空鋼管を、その長さ方向に搬送して加
   熱炉に搬入し、この加熱炉内での搬送中に高温加熱した
   のち、加熱炉から搬出する中空鋼管の加熱設備であっ
   て、加熱炉内に中空鋼管搬送用のローラコンベヤを配設
   し、このローラコンベヤの各ローラは、筒状のローラ軸
   部と、このローラ軸部に外嵌した中空鋼管支持部と、前
   記ローラ軸部の両端に一体化したローラ軸受け部とによ
   り構成し、前記中空鋼管支持部は、その外面をローラ軸
   心方向において凹入支持面に形成するとともに、少なく
   ともローラ軸心方向における中央部分は高品質の耐熱・
   耐摩耗材により形成し、前記ローラ軸受け部内に遮熱装
   置を設けたことを特徴とする中空鋼管の加熱設備。