JPS59133331A - 鋼線材用連続熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼線材の熱処理に際し、鋼線材を巻はどいた
線材の状態で加熱昇温させ、さらに線材のまま熱処理を
施し、そののちコイルに成形して炉外へ送り出すように
した鋼線材用熱処理炉に関する。

熱延線材の製造過程では、例えば線材の延性。

靭性、冷間加工性などを向上させるために、鋼中炭化物
を球状化処理する熱処理が行われている。

この線材熱処理の従来技術としては第１図に示すように
、コイル巻きした線材ａを縦長の連続炉ｂの一端から炉
内へ装入し、炉内を一定の速度で連続移動またはピッチ
移動させつつ加熱と保温とを行って、他端から抽出する
熱処理方法をとっても・た。

しかしながら、このような従来の方法にお℃・では、線
材をコイル状にして熱処理するものであるので、コイル
の内側部分と外側部分とでは昇温時間や保持温度が不均
一となり、そのため成品品質のばらつきは避けられない
ものとなっており、また、これを防止するためにコイル
の温度条件を極力均一にするためには長時間の処理を必
要とする不都合があった。

本発明の目的は、このような従来の熱処理技術に伴う欠
点に対処することであり、コイルの全長にわたって均一
な熱処理を可能にすることのできる連続熱処理炉を提供
し、これによって品質のばらつきを僅少にした鋼線材が
得られるようにすることにある。

本発明に係る熱処理技術は、第２図に概略過程を示すよ
うに、処理すべき線材ＷをペイオフリールＡから巻きほ
どき、高周波加熱などによる加熱装置Ｂを通して例えば
７４０°Ｃ前後に加熱し、さらにロールベンダＣによっ
て７２０℃前後の状態で加工したのら本発明の連続熱処
理炉１に送る。

連続熱処理炉１内においては、線材の状態で保熱工程に
導き、線材のまま炉内を縦方向にループ送りして所定時
間の熱処理を施し、そののちコイル状態に成形して炉外
へ搬出させる。本発明の連続熱処理炉においては、導入
した線材をそのままの状態で全長にわたって均一に熱処
理し、しかも抽出時にはコイル状に成形して搬出できろ
ようにした構成に特徴がある。

以下、第３図の実施例１（よって本発明による連続熱処
理炉の全体構成を具体的すて説明する。本発明の連続熱
処理炉１は、工程全体を縦方向へ階層状に形成して上部
の位置から線材を送り込み、コイルにして最下段の位置
から炉外へ搬出するようにしたものである。上段側１で
設けたコイル成形機送り装置および巻取機はケーシング
１１に収容してその大部分の炉内空間を熱処理室に形成
し、下段の置換室５と搬出室６とは、設置面を堀下げた
ピット１２内に収容させである。

最上段位置にあるコイル成形部２には、水平方向１（回
転する回転ドラム型のコイル成形機２１を設けてあり、
炉頂外側１／ｃ、設けたモータ２２によってゆるやかに
回転されつつ、ケーシングのガイドパイプ１６から水平
方向に導入される線材Ｗをらせん状に巻付けて、順次下
方へ送り出すようになっている。コイル成形機２１０巻
周面には、随所に押えロール２６を設けて、線材Ｗの巻
付き状態と送り出し状態とを適正に保つ。

コイル成形機２１の下方の位置には送り装置６を設けで
ある。この送り装置６は、縦方向に循環する爪付きチェ
ノ循環機構を４〜８個を組合せて１つの装置として設け
たものである。コイル成形機２１かららせん状となって
外れ落ちる線材Ｗの円形の周囲に、チェノ循環機構を等
間隔で内向きに立設されている。チェノ６６は支柱３１
の上下両端に設けられたスプロケット６２に懸張され、
炉心方向に向けて突出した多数の線材受爪６４を、短い
等間隔でチェノ全体に設けである。全部のチェノ循環機
構における線材受爪が連係位置を保つように組合わされ
ており、これらの組合った受爪６４が、上から下方へ緩
やかな速度で循環駆動される。

送り装置６ば、その下段に設けた巻取機４に一体固設し
てあり、巻取機４と共に炉心軸を中心として自転するよ
うになされており、回転の方向や速度は、コイル成形機
２１と同期した動きが与えられるようになっている。チ
ェノ３６の循環駆動は、巻取機と一体の送り装置自体の
回転動作を利用して行うようにしである。すなわち、第
４図に示すように、炉体ケーシング１１の内側乙て、歯
を内向きにした内歯車１４を固設し、内歯車１４に噛合
う遊星歯車３５をそれぞれの支柱６１に設け、この遊星
歯車６５の回転を１対のベベルギヤ機構３６をかいして
スプロケットろ２に伝達するように構成しである。なお
、このチェノ循環機構として単独の駆動装置を設けるこ
ともできる。

送り装置３のすぐ下段の位置には、巻取機４を設けであ
る。この巻取機４は前述のように送り装置２と一体物で
あって、コイル成形・機２１に同期して同じ方向へ回転
するように形成した円筒体であり、底部は下方に向けて
開閉自在のシャッタ４１に形成され、また筒体の外側へ
張出すりング歯車４２を有している。リング歯車４２が
ケーシングの外側１ｃ設げた駆動ギヤ４６と噛合うこと
によって、駆動力が巻取機４に伝達され、張出し部の下
側に設けた車輪４４が、円形に敷設したレール４５上を
走行することによって巻取機４が水平旋回できるように
なっている。また、張出し部が炉体１と接する上下２箇
所の部分には、水封シールまたは乾式シール４６（Ｌ、
４６ｂが円環状に形成してあり、炉内を気密に保持して
いる。

巻取機４の底部を形成するシャッタ４１は、巻取機本体
の下部周縁から炉心方向へ水平に突出した複数の開閉板
であって、円周を等間隔に分割した位置に設けられ、図
示の閉状態ではコイルＷを支承し、同時に下部室との通
気を完全に遮断し、開放時には下向きに完全開放されて
コイルＷを下方へ送り出せるようになっている。なお、
巻取機４の上部域には線材仮置き用の複数本のボルダ４
７と、線材切断機４８とが炉心方向に向けて突設してあ
り、線材がエンドレスで装入さ」するとき所定の長さで
線材を切断し、そのとき切断端を一時的１（仮受けする
ことができるようになっている。なお、線材切断機４８
は線材等の搬入口の炉体外１（設置されてもよい。

巻取機４の下段には置換室５を設けである。置換室５の
底部も、下方に向けてコイルＷを送出せるようにした開
閉自在のシャッタ５１で形成してあり、図示の閉封時に
は、下段にある搬出室６との間の通気を遮断できるよう
になっている。最下段の搬出室乙にはテーブルローラ６
１を設けてあり、上段の各工程を経て降ろされてきたコ
イルＷを炉の外へ搬出できるようになっている。

このような階層状の炉構成において、ケーシング１１内
に収容されているコイル成形部２と送り装置ろとを説話
する炉内空間は熱処理室１０として形成さ、ｂる。この
熱処理室１ｏの一側には、炉内温度を所定の状態ＥＣ保
つため（（炉内へ導入する雰囲気ガスの入口１５を設げ
てあり、炉の上部域となるケーシング１１の一側すては
、この雰囲気ガスを炉外へ排出するための出口１６を設
けである。

また、置換室５にもガスの入口５２と出口５６とを設げ
てあり、Ｎ２　　ガスなどのパージガスを置換室独自の
ために供給または排気できるようにしである。

次に、本発明の炉の動作について説明する。加熱装置Ｂ
およびロールベンダＣを経た線材ｗは、例えば７００℃
前後となってガイドパイプ１６から連続的に炉内へ送り
込まれる。線材Ｗはまず回転するコイル成形機２１尾よ
ってらせん状に巻取らｈ、先巻きの部分から順次下方へ
送らｈてやがて成形機２１から外れ落ちる。成形機がら
外りた線材Ｗは巻付き時とほぼ同じ大きさの輪形のまま
送り装置乙の線材受爪ろ４に受止めら」する。送り装置
６はコイル成形機２１と同期して同じ方向１（回転して
いるので、成形機から外れた線材は輪形を崩さずにその
まま受爪６４上に落下し、チェノ６３の下降に伴って下
方へゆるやか１ｃ送られる。

送り装置３による線材下降送りの工程の一例では約３０
分であり、常時５００巻きのらせんループが送り過程に
形成されていて、１分間に約６０ｍの線材が処理を完了
する。

前述のコイル成形およびらせん送りの過程はすべて熱処
理室１０内で行われており、熱処理室１゜には雰囲気ガ
ス人口１５から所定温度に加熱昇温さねた雰囲気ガス（
ＤＸガス、ＲＸガス等）が導入されて炉内を例えば７０
０’Ｃに保つため、熱処理工程はすべて線材のままの状
態で行われることとなる。

熱処理工程を通過し、送り装置６がら外れ落らた線側Ｗ
は、そのままの輪形を崩すことなく、同期回転１−てい
る巻取機４に支承される。そして、順次連続して重ね受
けられてやがてコイルＷが形づくられる、 線材がエンドレスで送り込まれる場合、コイルを形成す
る線材が所定の長さに達すると、切断機４８が作動して
線材Ｗが切断され、１個のコイルＷが形成される。形成
さｈるコイルは通常、コイル径９００〜１４００ｍｍ、
最大重量２０００ｋｇであって、コイル成形が完了する
と直ちにホルダ４１が下方に開き、コイルＷを下段の置
換室５へ送り込む。この間、送り装置６から外れ落ちる
線材の切断端および後続の線材は、巻取機４の上部１（
設けられている仮置き用のホルダ４７によって一時的に
保持される。

置換室５内には予めパージガス人口５２からＮ２ガスな
どの不活性ガスが置換用ガスとして供給されているため
、巻取機４のシャッタ４１が開放されたときは巻取空間
へこのＮ２ガスが流入し、したがって、外気の流入を防
ぐと共に、雰囲気ガスが可燃性であっても置換室で爆発
を起すことはない。

巻取機４のシャッタ４１が完全に閉封されると、置換室
５内の雰囲気ガスがＮ、に置換さ」ｔ、しかる後置換室
５のシャッタ５１が下方へ開放され、置換室内のコイル
Ｗは、下段の搬出室６へ送り込まれる。コイルを送り出
した後に置換室５のシャッタ５１が閉じられて置換室の
気密性が保たれると、送り出しの際に搬出室から流入し
た外気をパージガス出口５６から排出し、同時に入口５
２から新たにＮ２ガスが導入されて再び保温室との連通
時すて備えられる。そして、搬出室乙に落下されたコイ
ルＷは、そのままテーブルローラ６１に載置され、ビッ
トπ通ずる溝を通って炉外へ搬出される。

本発明の連続熱処理炉によれば、線材の状態で温度調整
した線材を炉内へ装入し、炉内でも線材の状態のままで
熱処理し、そののちコイル状に成形して炉外へ送り出す
構成であるので、コイル材の全長にわたって均一な熱処
理が可能となる。したがって、線材の品質にばらつぎが
生ぜず、均質で安定した品質の線材を得ろことができる
。また、本発明の炉においては線材と炉内ガスとがまん
べんなく触れ合う構成であるので、脱炭反応のように熱
処理材と雰囲気ガスとの接触が必要である場合には、極
めて有効となる。なお、炉内に温度勾配をつげる必要が
ある場合には、炉壁の高さ方向に数段のガス噴射ノズル
ゾーンを設け、温度の異なった雰囲気ガスを吹込むこと
によって、所望の炉内状態を得ることができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による線材熱処理の過程を示す斜視説
明図。第２図は本発明に係る熱処理技術の過程を略示す
る説明図。第６図は本発明の連続熱処理炉の縦断面図。 第４図は第６図の■−ＩＶ線から見た水平断面図。 ｉ：炉体 １１：ケーシング　　１６：ガイドバイプ２：コイル成
形部 ２１：コイル成形＊　　２３：押付はロール３：送り装
置 ３に支　柱　　　　６６：爪付きチェノ４２巻取機 ５：置換室 ６：搬出室 Ｗ：線　材 Ｗ：コイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上部から線材を連続的に導入し線材の状態のまま熱処理
   したのちコイルに成形する工程を炉内の縦方向へ階層状
   に形成した連続熱処理炉において、導入された線材なら
   せん状に巻付けて水平方向＋Ｃ回転しつつ順次下方へ送
   り出す回転ドラム状のコイル成形機と、一定の小間隔で
   多数の線材受爪を突設されて垂直方向に循環されるチェ
   ノを有するチェノ循環機構を前記コイル成形機の線材送
   り出し位置の周囲へ等間隔で複数組配置しそれら自体は
   コイル成形機と同じ方向へ同期回転されておりかつ送り
   出された線材を前記チェノの線材受爪上に受けてらせん
   形状のまま順次下降送りをする送り装置と、線材切断機
   と線材仮置き用のホルダを備え下方に向けて開閉自在の
   シャック底を有し前記送り装置の一部に一体となって該
   送り装置と一緒に回転する巻取機と、下方に向けて開閉
   自在のシャッタ底を有し前記巻取機の下段の位置に設け
   られかつパージガスの導入および排出を可能に形成した
   置換室と、搬出用のテーブルローラを備え前記置換室の
   下段に設けられた搬出室と、縦方向の階層状に形成され
   ている前記搬出室、置換室。 巻取機、送り装置およびコイル成形機を収容包囲する炉
   体ケーシングと、該ケーシング内に熱処理用雰囲気ガス
   を循環させる雰囲気ガス循環系とからなる鋼線材用連続
   熱処理炉。