JPH11230678A

JPH11230678A - 連続加熱炉

Info

Publication number: JPH11230678A
Application number: JP5011498A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Sato; 良治佐藤
Original assignee: Hitachi Powdered Metals Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1998-02-16
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造で熱ロスが少ない上に予熱・冷却
の高効率化が図られ、もって好ましい省エネルギー化を
図ることのできる連続加熱炉を提供する。【解決手段】炉体１１内に２つの内装管１３を上下に
重ね、上側搬送路１３ａと下側搬送路１３ｂとを構成す
る。上下の搬送路１３ａ，１３ｂの予熱ゾーンＡ、加熱
ゾーンＢおよび冷却ゾーンＣを逆向きに設定するととも
に、これに合わせてワークＷを搬送するメッシュベルト
１５Ａ，１５Ｂの搬送方向も逆向きとする。ワークＷが
隣り合う加熱ゾーンＢと冷却ゾーンＣを進行して互いに
すれ違う際にワークＷ間に熱交換を生じさせ、予熱にか
かる能力と冷却にかかる能力を互いに補い合うように
し、予熱・冷却の高効率化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを搬送しな
がら熱処理する連続加熱炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続加熱炉は、金属圧粉体を焼結するた
めの焼結炉や、ワークを焼戻したり焼鈍したりする熱処
理炉、あるいは部品の乾燥炉等が挙げられる。図７は、
耐熱性のメッシュベルトによりワークを搬送しながら加
熱する従来の連続加熱炉の一例を示している。この連続
加熱炉は、煉瓦等の断熱材で形成され電熱ヒータ１が装
備されたトンネル状の炉体２の内部に、耐熱鋼等で作ら
れた断面矩形状の内装管３が貫通されて搬送路４が形成
され、この搬送路４に、無端のメッシュベルト５の上側
搬送部が延在している。メッシュベルト５は、図示せぬ
可変減速モータで駆動される駆動ローラ６と、この駆動
ローラ６との間にメッシュベルト５を挟む補助ローラ７
とで牽引され、従動ローラ８でガイドされることにより
矢印Ｆ方向に循環移動するようになっている。

【０００３】炉体２内の搬送路４においては、図７で左
側の入口側が予熱ゾーンＡ、出口側が加熱ゾーンＢに区
分けされており、メッシュベルト５に載せられたワーク
Ｗは、搬送されるに伴ってヒータ１により予熱を経て加
熱される。内装管３は炉体２の出口から所定長さ突出し
ており、この突出部分の搬送路４は冷却ゾーンＣとなっ
ている。内装管３の冷却ゾーンＣの部分には必要に応じ
てウォータジャケット９が外装され、ワークＷは冷却ゾ
ーンＣを搬送されるに伴い常温もしくはそれに近い温度
になるまで冷却された後、排出される。予熱ゾーンＡと
加熱ゾーンＢの温度は図示せぬ温度センサで常に計測さ
れ、その計測温度が各ゾーンＡ、Ｂに応じた適正温度と
なるように、ヒータ１が電気制御される。また、冷却ゾ
ーンＣにウォータジャケット９を設けた場合には、冷却
ゾーンＣの温度も計測され、冷却ゾーンＣが適正な冷却
温度となるよう冷却水の流量等が制御される。焼結炉や
熱処理炉の場合には、内装管３内が水素ガスを含む無酸
化雰囲気ガスで満たされるように、外部からそのような
ガスが供給される。

【０００４】このような連続加熱炉において、ワーク搬
送速度すなわちメッシュベルト５の移動速度は、炉体２
の長さに応じてワークＷの加熱・冷却条件を満たすよう
に、駆動ローラ６を回転させるモータの減速機の回転速
度が設定される。粉末冶金の焼結炉では、予熱ゾーンＡ
で圧粉体中の成形潤滑剤を分解除去し、加熱ゾーンＢで
は焼結されるのに必要な温度と時間が与えられ、冷却ゾ
ーンＣでは望ましい冷却速度と常温もしくはそれに近い
温度で排出されるような条件を満たすように設計され
る。

【０００５】連続加熱炉としては、上記ベルト搬送型の
他に、炉体の入口に設けたプッシャを進退させることに
よりボートに乗せたワークをボートごと搬送路に沿って
順送りするプッシャ型があるが、炉体の構造は、図７の
ものとほぼ同様である。

【０００６】さて、図７に例示した従来の連続加熱炉で
は、入口側のメッシュベルト５上にワークＷを載せると
メッシュベルト５とともに炉体２内に入っていき、常温
すなわち冷たいワークＷとメッシュベルト５のワークＷ
が載っている部分が、まず予熱ゾーンＡで熱を受けて昇
温していく。ヒータ１には、炉体２から放射される熱
と、ワークＷとメッシュベルト５を昇温するのに必要な
温度を確保するため、必要な電流が流れる。加熱ゾーン
Ｂを通過して蓄熱されたワークＷとメッシュベルト５
は、冷却ゾーンＣに入ると、温度の一部が内装管３を経
由して大気中に放熱され、その他がウォータジャケット
９を循環する冷却水を温める熱交換により冷却されてい
き、常温もしくは常温に近い温度まで冷却されて内装管
３から排出される。ウォータジャケット４の冷却水は、
例えばプールに導かれ大気に放熱されて冷却され、再利
用される。このようなベルト搬送型の連続加熱炉におけ
る加熱・冷却の対象物は、ワークとメッシュベルトであ
るが、前述したプッシャ型の連続加熱炉における加熱・
冷却の対象物は、ワークとワークを乗せたボートとな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の連
続加熱炉にあっては、炉体２が直線的なトンネル状であ
る故に両端開口が互いに遠隔な場所にある。このため、
熱ロスが大きい上に、特に常温のワークＷを昇温させる
予熱ゾーンＡにおいてはヒータ１に供給する電力が大容
量となり、一方、蓄熱されているワークＷを冷却する冷
却ゾーンＣでは大きな冷却能力を必要としていた。した
がって、全体として熱効率が悪く、好ましい省エネルギ
ー化を図り得ないといった欠点があった。よって本発明
は、簡単な構造で熱ロスが少ない上に予熱・冷却の高効
率化が図られ、もって好ましい省エネルギー化を図るこ
とのできる連続加熱炉の提供を目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するための手段として、トンネル状の炉体と、この炉
体を長手方向に沿って略直線的に貫通し、その一端から
他端にわたって設けられる熱処理ゾーンが、予熱ゾー
ン、加熱ゾーンおよび冷却ゾーンの順序で区分けされる
搬送路と、ワークを、前記熱処理ゾーンの順序にしたが
って搬送する搬送手段とを具備する連続加熱炉におい
て、前記搬送路を互いに隣接する状態で複数設けるとと
もに、前記搬送手段のワーク搬送方向および前記熱処理
ゾーンの順序を、互いに隣接する搬送路において互いに
逆向きとしたことを特徴としている。

【０００９】本発明の具体的な構成としては、例えば炉
体内を上下に仕切って搬送路が上下２本とされ、入口と
出口を互いに逆として、それぞれ入口から出口にわたっ
て予熱ゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンが設けられたも
のが挙げられる。この場合、上下の搬送路の予熱ゾーン
と冷却ゾーンとが上下方向にラップし、加熱ゾーンどう
しが上下方向にラップする。そして、上下の搬送路に設
けられる搬送手段（ベルト搬送型であればベルト、プッ
シャ搬送型であればワークを乗せたボートになる）のワ
ーク搬送方向は、熱処理ゾーンの順序にしたがい入口か
ら出口方向に設定され、互いに逆向きとされる。

【００１０】操業にあたっては、上下の搬送路の入口か
らそれぞれ装入されたワークが、搬送手段により予熱ゾ
ーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンの順に通過して所定の熱
処理が連続的に行われる。ここで、上側搬送路を進行す
るワークおよび搬送手段（この２つが実質的な加熱・冷
却対象物であるが、以下の説明では一括してワークと言
う）をみた場合、まず、予熱ゾーンを通過する際、下側
搬送路の冷却ゾーンを進行中のワークの放熱を受ける。
したがって、上側搬送路のワークは、予熱ゾーンに装備
される加熱手段に加えて、下側搬送路の冷却ゾーンを進
行中のワークの熱を吸収して昇温し、予熱される。次い
で、ワークが予熱ゾーンを通過して加熱ゾーンに入る
と、その加熱ゾーンの加熱手段によってワークはさらに
昇温し、所定の加熱温度で熱処理される。続いて、ワー
クが加熱ゾーンを通過して冷却ゾーンに入ると、放熱に
より冷却していく。冷却手段がある場合には、放熱に加
え冷却手段によって強制的に冷却される。ワークの放熱
は、下側搬送路の予熱ゾーンを進行中のワークに達し、
これに熱が吸収されながら冷却が進む。以上は上側搬送
路を進行するワークをみた場合であるが、下側搬送路を
進行するワークにも、上側搬送路を進行するワークとの
間に同様の熱のやり取り、すなわち熱交換が当然生じ
る。

【００１１】本発明では、一方の搬送路の予熱ゾーンを
進行中の冷たいワークと、他方の搬送路の冷却ゾーンを
進行中の蓄熱しているワークが近接することにより、両
者の間に熱交換が生じるわけである。その結果、簡単な
構造で予熱ゾーンの予熱能力（予熱ゾーンの長さや加熱
手段の容量等）ならびに冷却ゾーンの冷却能力（冷却ゾ
ーンの長さや冷却手段の容量等）を抑えることができ
る。また、炉外への熱の放出量が低減して熱ロスが少な
い上に予熱・冷却の高効率化が図られ、もって好ましい
省エネルギー化を図ることができる。さらに、炉の大き
さがコンパクトながらもワークの熱処理能力が高くな
り、操業コストの低減が可能となる。

【００１２】また、本発明では、互いに隣接する搬送路
のうちの少なくとも一方の搬送路の加熱ゾーンと冷却ゾ
ーンの境界部分に存在する雰囲気ガスを、他方の搬送路
の予熱ゾーンに向けて送り込む雰囲気ガス給送手段を有
することを、より好ましい形態としている。この構成に
よれば、隣接する搬送路を搬送されるワークどうしの熱
交換が積極的に行われ、上記効果がより一層大きくな
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】次いで、本発明をより明らかにす
るための第１〜第４実施形態を、図面を参照して説明す
る。（１）第１実施形態図１は、本発明の第１実施形態に係るベルト搬送型連続
加熱炉を模式的に示した縦断面図であり、図２は図１の
II−II矢視断面図である。これら図で符合１１は、煉瓦
等の断熱材で形成されたトンネル状の炉体である。図１
および図２に示すように、炉体の上下の内面近傍には、
複数の電熱ヒータ１２が全長にわたって等間隔に装備さ
れている。炉体の内部には、耐熱鋼等で作られた断面長
方形状の２つの内装管１３が、上下に重ねられて略水平
に貫通している。図１に示すように、これら内装管１３
は炉体１１の長さよりもやや長く、その長い分が、上側
の内装管１３は左側に突出し、下側の内装管１３は右側
に突出している。これら突出部分は、断面コ字状のウォ
ータジャケット１４で被覆されている。これらウォータ
ジャケット１４は、内装管１３に対し着脱可能である
と、設計変更が生じても容易に対応できるなどの点で好
ましい。上側の内装管１３の内空が上側搬送路１３ａ、
下側の内装管１３の内空が下側搬送路１３ｂとされる。
上側搬送路１３ａのワーク搬送方向は図１で右から左、
また、下側搬送路１３ｂのワーク搬送方向は左から右
と、互いに逆向きに設定される。上下の搬送路１３ａ，
１３ｂは、図１に示すように、そのワーク搬送方向にし
たがい、入口から出口にわたって予熱ゾーンＡ、加熱ゾ
ーンＢ、冷却ゾーンＣの順に区分けされる。各ゾーン
Ａ，Ｂ，Ｃの温度は、図示せぬ温度センサで常に計測さ
れ、その計測温度が各ゾーンＡ，Ｂ，Ｃに応じた適正温
度となってワークＷの熱履歴が一定化されるように、ヒ
ータ１２が電気制御されるとともに、ウォータジャケッ
ト１４の冷却水の流量が制御される。上下の搬送路１３
ａ，１３ｂにおける温度分布は、両端の予熱ゾーンＡと
冷却ゾーンＣが低く、中央の加熱ゾーンＢが高い山型と
なる。

【００１４】上側搬送路１３ａには、無端のメッシュベ
ルト（搬送手段）１５Ａの上側の水平な搬送部が延在し
ている。このメッシュベルト１５Ａは、上側搬送路１３
ａの出口側に配され図示せぬ可変減速モータで駆動され
る駆動ローラ１６ａと、この駆動ローラ１６ａとの間に
メッシュベルト１５Ａを挟む補助ローラ１７ａとで牽引
され、入口側に配された上下の従動ローラ１８ａでガイ
ドされることにより、矢印（イ）方向に循環移動するよ
うになっている。一方、下側搬送路１３ｂにも、同様の
無端のメッシュベルト（搬送手段）１５Ｂの上側の水平
な搬送部が延在している。このメッシュベルト１５Ｂ
は、前記メッシュベルト１５Ａの内側に配されており、
下側搬送路１３ｂの出口側に配されて図示せぬ可変減速
モータで駆動される駆動ローラ１６ｂと、この駆動ロー
ラ１６ｂとの間にメッシュベルト１５Ｂを挟む補助ロー
ラ１７ｂとで牽引され、入口側に配された従動ローラ１
８ｂでガイドされることにより、矢印（ロ）方向に循環
移動するようになっている。これからの説明で、上側搬
送路１３ａに設けられたメッシュベルト１５Ａを上側メ
ッシュベルト１５Ａ、また、下側搬送路１３ｂに設けら
れたメッシュベルト１５Ｂを下側メッシュベルト１５Ｂ
とする。なお、図２ではこれらメッシュベルト１５Ａ，
１５Ｂの図示を省略している。

【００１５】上側メッシュベルト１５Ａにおいては、上
側の従動ローラ１８ａから上側搬送路１３ａの入口ま
で、また、上側搬送路１３ａの出口から駆動ローラ１６
ａまでの間に、所定の距離がそれぞれ確保されており、
それらの間における上側メッシュベルト１５Ａの搬送部
は、入口側がワーク装入部１９ａ、出口側がワーク排出
部２０ａとされる。また、下側メッシュベルト１５Ｂに
おいても、同様にワーク装入部１９ｂ、ワーク排出部２
０ｂが設けられている。図示はしていないが、各ワーク
装入部１９ａ，１９ｂの周囲には、これらワーク装入部
１９ａ，１９ｂにワークＷを配列して載せるシュータも
しくは配列ロボットが配置されており、一方、各ワーク
排出部２０ａ，２０ｂの周囲には、これらワーク排出部
２０ａ，２０ｂからワークＷを取り出すシュータもしく
は取出しロボットが配置されている。本実施形態の場
合、下側メッシュベルト１５Ｂの周囲に上側メッシュベ
ルト１５Ａが存在しているので、少なくとも下側メッシ
ュベルト１５Ｂに対するワークＷの出し入れは、横方向
からとなる。ワークＷは、各メッシュベルト１５Ａ，１
５Ｂのワーク装入部１９ａ，１９ｂにそれぞれ配列され
ると、メッシュベルト１５Ａ，１５Ｂの循環移動に伴
い、上下の搬送路１３ａ，１３ｂをそれぞれ搬送されな
がら所定の熱履歴を受け、ワーク排出部２０ａ，２０ｂ
に至ると次の工程に送られる。当該連続加熱炉を焼結炉
や熱処理炉に適用する場合には、内装管１３内が水素ガ
スを含む無酸化雰囲気ガスで満たされるように、外部か
らそのようなガスが供給される。

【００１６】次に、上記第１実施形態の連続加熱炉の作
用を説明する。操業にあたっては、まず、ヒータ１２へ
の通電およびウォータジャケット１４の冷却水の循環を
開始し、上下の搬送路１３ａ，１３ｂの温度分布を所定
通りに定める。次いで、上下のメッシュベルト１５Ａ，
１５Ｂを運転し、ワーク装入部１９ａ，１９ｂにワーク
Ｗを配列して上下の搬送路１３ａ，１３ｂに送り込む。
ワークＷは、上下の搬送路１３ａ，１３ｂの予熱ゾーン
Ａ、加熱ゾーンＢ、冷却ゾーンＣを通過し、その過程で
所定の熱履歴が与えられた後、常温もしくは常温に近い
温度に冷却されてワーク排出部２０ａ，２０ｂに至り、
ここで取り出されて次の工程に送られる。

【００１７】このような連続操業において、上側搬送路
１３ａを進行するワークＷおよびメッシュベルト１５Ａ
のワークＷが載せられた部分（この２つが実質的な加熱
・冷却対象物であるが、ここでは一括してワークＷと言
う）は、まず、予熱ゾーンＡを通過する際、下側搬送路
１３ｂの冷却ゾーンＣを進行中のワークＷの放熱を受け
る。したがって、上側搬送路１３ａのワークＷは、予熱
ゾーンＡに装備されるヒータ１２に加えて、下側搬送路
１３ｂの冷却ゾーンＣを進行中のワークＷの熱を吸収し
て昇温し、予熱される。次いで、ワークＷが予熱ゾーン
Ａを通過して加熱ゾーンＢに入ると、その加熱ゾーンＢ
のヒータ１２によってワークＷはさらに昇温し、所定の
加熱温度で熱処理される。続いて、ワークＷが加熱ゾー
ンＢを通過して冷却ゾーンＣに入ると、ウォータジャケ
ット１４により放熱が促進されつつ冷却される。蓄熱状
態のワークＷが冷却されると、その放熱が下側搬送路１
３ｂの予熱ゾーンＡを進行中のワークＷに達し、このワ
ークＷに熱が吸収されながら冷却が進む。

【００１８】以上は上側搬送路１３ａを進行するワーク
Ｗをみた場合であるが、下側搬送路１３ｂを進行するワ
ークＷにも、上側搬送路１３ａを進行するワークＷとの
間に同様の熱交換が当然生じる。すなわち、上側搬送路
１３ａの予熱ゾーンＡを進行中の冷たいワークＷと、下
側搬送路１３ｂの冷却ゾーンＣを進行中の蓄熱している
ワークＷが近接することにより、両者の間に熱交換が生
じる。このような上下のワークＷ間の熱交換は、ワーク
Ｗが冷却ゾーンＣに至らない操業開始時には起こらない
ので、その間は最大の電力を要するが、ひとたび予熱か
ら冷却が上下の搬送路１３ａ，１３ｂにおいて連続的か
つ同時に行われると、操業開始時よりも消費電力が少な
くて済むようになる。これは、上記熱交換が行われるこ
とにより、予熱ゾーンＡの予熱能力（予熱ゾーンＡの長
さ、ヒータ１２の容量あるいは消費電力等）ならびに冷
却ゾーンＣの冷却能力（冷却ゾーンＣの長さ、ウォータ
ジャケット１４の容量等）を抑えることができるからで
ある。したがって、本実施形態の連続加熱炉によれば、
簡単な構造で熱ロスが少ない上に予熱・冷却の高効率化
が図られ、もって好ましい省エネルギー化を図ることが
できる。

【００１９】（２）第２実施形態次に、本発明の第２実施形態を説明する。図３は、第２
実施形態に係るプッシャ搬送型連続加熱炉を模式的に示
した縦断面図である。この連続加熱炉は、ワーク搬送手
段がプッシャである点を除いては、上記第１実施形態の
連続加熱炉と略同様の構成を持つものである。したがっ
て、第１実施形態に対応する構成要素には同一の符合を
付し、その説明を省略する。

【００２０】上下の搬送路１３ａ，１３ｂの入口には、
図では見えないワークが入れられた箱形のボート（搬送
手段）Ｔを載せる装入テーブル２１ａ，２１ｂがそれぞ
れ設けられ、一方、出口には、ボートＴを受ける排出テ
ーブル２２ａ，２２ｂがそれぞれ設けられている。上下
の装入テーブル２１ａ，２１ｂのさらに入口側には、進
退を繰り返すことによりボートＴを押して順送りに搬送
するプッシャ（搬送手段）２３Ａ，２３Ｂがそれぞれ配
備されている。プッシャ２３Ａ，２３ＢによるボートＴ
の搬送方向は、上側搬送路１３ａでは矢印（ハ）方向、
下側搬送路１３ｂでは矢印（ニ）方向と、互いに逆向き
とされている。上下の内装管１３の両端開口すなわち上
下の搬送路１３ａ，１３ｂの入口および出口を、熱ロス
を抑えることを目的として開閉自在なシャッタで閉じる
場合があり、その場合には、少なくとも下側の搬送路１
３ｂのシャッタの開閉は横からとなる。

【００２１】本実施形態の連続加熱炉を操業するにあた
っては、まず、図示せぬローラコンベヤまたはプッシャ
により、ワークが入れられたボートＴを上下の装入テー
ブル２１ａ，２１ｂに載せ、プッシャ２３Ａ，２３Ｂを
進退させてボートＴを搬送路１３ａ，１３ｂに間欠的に
送り込む。ボートＴを順次装入テーブル２１ａ，２１ｂ
に載せることで、ボートＴは後続のボートＴにより順次
押されて搬送される。上下の搬送路１３ａ，１３ｂにお
いて、ワークはボートＴごと予熱ゾーンＡ、加熱ゾーン
Ｂ、冷却ゾーンＣを通過し、その過程で所定の熱履歴が
与えられ、常温もしくは常温に近い温度となってから排
出テーブル２２ａ，２２ｂで受け取られ、ここで取り出
されて次の工程に送られる。

【００２２】本実施形態においては、上記第１実施形態
とワークの搬送手段が異なり、実質的な加熱・冷却対象
物はワークとこのワークを乗せたボートＴとなるが、上
下の搬送路１３ａ，１３ｂを搬送されるワークおよびボ
ートＴの間には、第１実施形態で説明した熱交換が全く
同様に起こり、したがって同様の効果を得ることができ
る。

【００２３】（３）第３実施形態次に、本発明の第３実施形態を説明する。図４は、第３
実施形態に係る連続加熱炉を模式的に示した横断面図で
あり、図５は図４のV−V矢視断面図である。これら図
で、上記第１および第２実施形態の連続加熱炉に対応す
る構成要素には同一の符合を付し、その説明を省略す
る。

【００２４】本実施形態は、炉体１１内の搬送路が横方
向に並列している点が、上記第１および第２実施形態と
大きく異なっている。炉体１１の内部には、断面長方形
状の１つの内装管３１が略水平に貫通している。図４に
示すように、内装管３１は炉体１１よりも長く、その両
端部が炉体１１の開口からある程度突出している。図５
に示すように、内装管３１の底部の中央には、適当な高
さの凸条３２が内装管３１の長手方向に沿って延びてお
り、この凸条３２の両側が、ワークＷの搬送路３１ａ，
３１ｂとされている。これら左右の搬送路（図４で下側
が左側搬送路３１ａ、上側が右側搬送路３１ｂ）のワー
ク搬送方向は、図４に示すように、矢印（ホ）および矢
印（ヘ）方向と、互いに逆向きとされる。ワークＷの搬
送手段は、図示を省略している。ワークＷの搬送手段と
しては、上記第１実施形態のようなメッシュベルトを用
いることもできるし、上記第２実施形態のようなプッシ
ャを用いることもできる。また、これら以外の搬送手段
を用いてもよい。なお、メッシュベルトを採用する場合
には、メッシュベルトが巻回されるローラが左右に隣り
合う関係上、これらローラを同軸上に配置してもよい
が、熱処理前と熱処理後のワークＷの混在が防がれるよ
う搬送方向に互いにずらした方が好ましい。

【００２５】左右の搬送路３１ａ，３１ｂは、図４に示
すように、ワークＷの搬送方向にしたがい、入口から出
口にわたって予熱ゾーンＡ、加熱ゾーンＢ、冷却ゾーン
Ｃの順に区分けされる。内装管３１が炉体１１から突出
する両端部であって、左右の搬送路３１ａ，３１ｂの出
口に当たる部分には、断面コ字状のウォータジャケット
１４が着脱可能に外装されている。また、本実施形態で
は、図５に示すように、炉体１１の全長にわたって等間
隔に装備された上下のヒータ１２に加え、炉体１１の予
熱ゾーンＡと冷却ゾーンＣの両側部に、側部ヒータ１２
ｃが装備されている。

【００２６】本実施形態の連続加熱炉を操業するにあた
っては、まず、上下のヒータ１２、予熱ゾーンＡおよび
加熱ゾーンＢの側部ヒータ１２ｃへの通電、ならびにウ
ォータジャケット１４の冷却水の循環を開始し、左右の
搬送路３１ａ，３１ｂの温度分布を所定通りに定める。
次いで、搬送手段によりワークＷを左右の搬送路３１
ａ，３１ｂへ入口から送り込む。ワークＷは、左右の搬
送路３１ａ，３１ｂの予熱ゾーンＡ、加熱ゾーンＢ、冷
却ゾーンＣを通過し、その過程で所定の熱履歴が与えら
れ、常温もしくは常温に近い温度で排出され、この後、
次の工程に送られる。

【００２７】このような連続操業中、左右に隣り合う予
熱ゾーンＡと冷却ゾーンＣとを進行して互いにすれ違う
ワークＷ間に熱交換が起こり、予熱ゾーンＡと冷却ゾー
ンＣの温度が均一もしくはそれに近い状態となる。ここ
で、予熱ゾーンＡを進行しているワークＷにおいては、
隣の冷却ゾーンＣを進行している蓄熱状態のワークＷに
近接する内側部分が早く昇温し、外側部分との間に温度
格差が発生する可能性がある。この場合には、冷却ゾー
ンＣの側部ヒータ１２ｃに通電がなされ、温度格差が補
われるよう温度制御される。

【００２８】本実施形態においては、ワークＷの搬送路
３１ａ，３１ｂが左右に隣接している点で、上記第１お
よび第２実施形態とは形態が異なるものの、一方の搬送
路３１ａ（３１ｂ）の予熱ゾーンＡと他方の搬送路３１
ｂ（３１ａ）の冷却ゾーンＣを進行して互いにすれ違う
ワークＷ間に熱交換が起こり、したがって、第１および
第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００２９】なお、本実施形態の左右の搬送路３１ａ，
３１ｂは、内装管３１の中央の凸条３２で仕切られ双方
が連通しているが、このような凸条３２に代えて、仕切
り壁により左右の搬送路３１ａ，３１ｂを互いに遮断し
て完全に独立したものとしてもよい。上記第１および第
２実施形態は、隣接する搬送路がこのように完全に独立
しているものであった。このような構成の場合、搬送路
３１ａ，３１ｂごとに異なる雰囲気ガスを用いることが
でき、多様な熱処理方法に対応することができる。ま
た、例えば焼結炉や乾燥炉に適用した場合には、予熱工
程で発生する揮発除去成分が隣の搬送路の加熱ゾーンＢ
へ流入し、加熱工程を経たワークＷに悪影響を及ぼすと
いった不具合が回避される利点もある。

【００３０】（４）第４実施形態次に、本発明の第４実施形態を説明する。図６は、第４
実施形態に係る連続加熱炉を模式的に示した横断面図で
ある。この連続加熱炉は、上記第３実施形態の連続加熱
炉と基本構造を同じくするものである。したがって、第
３実施形態に対応する構成要素には同一の符合を付し、
その説明を省略する。なお図６では、ヒータおよびワー
クＷの搬送手段の図示を省略している。

【００３１】左右の搬送路３１ａ，３１ｂにおけるワー
クＷの搬送方向は、上記第３実施形態と同様に矢印
（ホ）および矢印（ヘ）方向と、互いに逆向きとされ
る。左右の搬送路３１ａ，３１ｂは、ワークＷの搬送方
向にしたがい、入口から出口にわたって予熱ゾーンＡ、
加熱ゾーンＢ、冷却ゾーンＣの順に区分けされる。左右
の搬送路３１ａ，３１ｂの予熱ゾーンＡと冷却ゾーンＣ
には、これらゾーンＡ，Ｃにアンモニア分解ガス等の還
元性ガスを供給するガス供給管４１Ａ，４１Ｃ，４２
Ａ，４２Ｃが、側方より挿入されている。これらガス供
給管４１Ａ，４１Ｃ，４２Ａ，４２Ｃには図示せぬ流量
計およびバルブが付随され、ガス供給量を調整すること
ができるようになっている。また、左右の搬送路３１
ａ，３１ｂの両端開口には、その開口面積を調整するこ
とのできるシャッタ（図示略）が設けられ、ガス供給管
４１Ａ，４１Ｃ，４２Ａ，４２Ｃからのガス供給量と開
口面積とを調整することにより、炉外へガスが放出され
るとともに、加熱ゾーンＢのガスが予熱ゾーンＡに流れ
込むようになされている。なお、前記シャッタに代え
て、内装管３１の両端開口を下方に傾斜させたハンプ型
とすることでもよい。

【００３２】また、内装管３１内には、左側搬送路３１
ａの加熱ゾーンＢと冷却ゾーンＣの境界部分に存在する
雰囲気ガスを右側搬送路３１ｂの予熱ゾーンＡに向けて
送り込むバイパス管（雰囲気ガス給送手段）４３Ａと、
右側搬送路３１ｂの加熱ゾーンＢと冷却ゾーンＣの境界
部分に存在する雰囲気ガスを左側搬送路３１ａの予熱ゾ
ーンＡに向けて送り込むバイパス管（雰囲気ガス給送手
段）４３Ｂとが、装備されている。これらバイパス管４
３Ａ，４３Ｂには、ガス給送用のタービンポンプ４４が
それぞれ内蔵されている。タービンポンプ４４によるガ
ス給送量は、炉内のガスの流れが乱れないように、ガス
供給管４１Ａ，４１Ｃ，４２Ａ，４２Ｃから供給される
ガス量と整合されるように調整される。

【００３３】本実施形態では、上記第３実施形態と同様
にして連続操業が行われると、左右に隣り合う予熱ゾー
ンＡと冷却ゾーンＣとを進行して互いにすれ違うワーク
Ｗ間に熱交換が起こる。この熱交換は、ワークＷからの
輻射および内装管３１の熱伝導に加え、加熱ゾーンＢを
通過してきた蓄熱状態のワークＷの放熱によって熱せら
れたガスが、バイパス管４３Ａ，４３Ｂによって予熱ゾ
ーンＡに送り込まれることによっても生じる。このた
め、ワークＷどうしの熱交換が積極的に行われ、熱効率
の向上等、本発明の効果がより一層大きくなる。なお、
このようなガス移動による熱交換をさらに促進させるた
めに、バイパス管４３Ａ，４３Ｂを通るガスを加熱する
と好ましい。そのための手段として、各予熱ゾーンＡに
挿入されるガス供給管４１Ｃ，４２Ｃを、一旦、対応す
る搬送路３１ａ，３１ｂの加熱ゾーンＢ寄りの冷却ゾー
ンＣを通過させて内部の管内のガスが昇温するような配
管構造を採れば、ガスを加熱する手段を別個に設ける必
要がなく、効率的である。その場合の配管は、炉体１１
に通した管か、炉体１１に穿設したガスジャケット等で
構成することができる。

【００３４】上記第４実施形態の連続加熱炉は、還元性
ガス雰囲気で熱処理する焼結炉等に好適であるが、例え
ば、焼き戻し炉のように炉内のガスが空気の場合には、
ガス供給管４１Ａ，４１Ｃ，４２Ａ，４２Ｃからのガス
供給を停止するか、もしくはガス供給管４１Ａ，４１
Ｃ，４２Ａ，４２Ｃそのものを省くことができる。

【００３５】なお、本発明は上記各実施形態に限定され
るものではなく、例えば、搬送路は３本以上の複数でも
よく、その配列の仕方も、熱交換のバランスがとれる範
囲で任意に設定することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の搬送路を互いに隣接させ、搬送路内に区分けされ
るワークの熱処理ゾーンの順序およびワークの搬送方向
を、互いに隣接する搬送路において互いに逆向きとした
ので、簡単な構造で熱ロスが少ない上に予熱・冷却の高
効率化が図られ、もって好ましい省エネルギー化を図る
ことのできるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る連続加熱炉を模
式的に示す縦断面図である。

【図２】図１のII−II矢視断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る連続加熱炉を模
式的に示す縦断面図である。

【図４】本発明の第３実施形態に係る連続加熱炉を模
式的に示す横断面図である。

【図５】図４のV−V矢視断面図である。

【図６】本発明の第４実施形態に係る連続加熱炉を模
式的に示す横断面図である。

【図７】従来の連続加熱炉の一例を模式的に示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１１…炉体１３ａ…上側搬送路１３ｂ…下側搬送路１５Ａ，１５Ｂ…メッシュベルト（搬送手段）２３Ａ，２３Ｂ…プッシャ（搬送手段）３１ａ…左側搬送路３１ｂ…右側搬送路４３Ａ，４３Ｂ…バイパス管（雰囲気ガス給送手段）Ａ…予熱ゾーンＢ…加熱ゾーンＣ…冷却ゾーンＴ…ボート（搬送手段）Ｗ…ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２７Ｂ 9/04 Ｂ２２Ｆ 3/10 Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トンネル状の炉体と、この炉体を長手方向に沿って略直線的に貫通し、その一
端から他端にわたって設けられる熱処理ゾーンが、予熱
ゾーン、加熱ゾーンおよび冷却ゾーンの順序で区分けさ
れる搬送路と、ワークを、前記熱処理ゾーンの順序にしたがって搬送す
る搬送手段とを具備する連続加熱炉において、前記搬送路が互いに隣接して複数設けられるとともに、前記搬送手段のワーク搬送方向および前記熱処理ゾーン
の順序が、互いに隣接する搬送路において互いに逆向き
とされていることを特徴とする連続加熱炉。
【請求項２】互いに隣接する前記搬送路のうちの少な
くとも一方の搬送路の前記加熱ゾーンと前記冷却ゾーン
の境界部分に存在する雰囲気ガスを、他方の搬送路の前
記予熱ゾーンに向けて送り込む雰囲気ガス給送手段を有
することを特徴とする請求項１に記載の連続加熱炉。