JPS63113291A - 粉体熱処理炉の粉体搬送装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鉄粉還元炉等、粉体に高温下で所定の熱処
理を施す粉体処理炉に関し、特に粉体を炉内で搬送する
ためのスチールベルトの寿命改善に関するものである。

〔従来の技術〕

最近の粉末冶金技術の発達に伴い、多孔質材料。

複合材料等、他の冶金技術では得られないような特性の
材料が製造できるようになったことから、この粉末冶金
法が注目されるようになってきた。

ここに粉末冶金とは原料粉を所定の形状に成型した後、
これを焼結して製品するというものである。

また上記原料粉の製造方法の１つとして、アトマイズ法
があり、これは、溶融金属を滴下させ、これに高圧の気
体又は液体を噴射して溶融金属を霧状に凝固させ、さら
に必要に応じてこれを還元処理する方法である。

そして粉体、例えば鉄粉の還元処理炉は、鉄粉を搬送用
スチールベルト上に帯板状に載置して炉内を搬送しつつ
、これを所定のヒートパターンに応じて加熱して還元処
理するのが一般的である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに上述のような従来の鉄粉還元炉では、スチール
ベルトの側端部に亀裂が発生しやすく、満足できるよう
なベルト寿命を得ることができず、頻繁にベルトを取替
える必要があるという問題があった。

この発明は、かかる問題点に鑑み、スチールベルトの寿
命改善を図った粉体熱処理炉の粉体搬送装置を提供せん
とするものである。

そして本件発明者は、ベルト寿命を改善すべく、鉄粉還
元炉におけるベルト側端部の亀裂発生メカニズムについ
て鋭意研究した結果、次のようなメカニズムによるもの
と推定した。即ち、■　ベルトは通常、ピンチロールに
よって駆動されて所定の張力を受けながら高温（約９６
０℃前後）の炉内と（コンペクールで急冷後）常温の炉
外とを操り返し通過する。

■　炉内高温下において、ベルト上の鉄粉載荷部と非載
荷部（ベルト側端部）との間に温度差が生じるため、ベ
ルト中央部と側端部の伸びに差が発生する。

■　ベルトに伸びの差が生じたままこれがコンペクール
にて急冷されるため、側端部に永久歪（サインカーブ状
の「うねり」）が残り、この「うねり」はヒートサイク
ル数に比例して成長する。

■　一方、ベルトはピンチロールで挟圧送りされるため
、ベルト側端部の「うねり」部がピンチロールを通過す
るたびに繰り返し曲げを受ける。

■　ヒートサイクル数の増加に伴って「うねり」が大き
くなり、これにつれて曲げ応力も高（なり、降伏応力を
越えた時点で、あるいは越えた部分に塑性変形（しわ）
が生じる。

■　さらにしわ部が繰り返し曲げを受けることによって
、ついには割れに至ってしまうことになる。

このような亀裂発生メカニズム推定の根拠は、第１表に
示す種類の異なるＢ、Ｃ２つの鉄粉還元炉におけるベル
ト寿命差について考察した結果によるものである。ｒＳ
ち、同表において、ｆａｌ　　ピンチロールによるベル
ト側端部の「うねり」の挟圧回数Ｎの比は、 Ｎ、　／Ｎｃ−１１，５２／７．６８−１．５（ｂ）　
　ヒートサイクルによりベルト側端部に生ずる「うねり
」の成長速度比は、同表のヒートサイクル数Ｈｎ比に比
例するので、 Ｈｎｃ／　Ｈｎｂ−５，７６／３．８４−１．５ＴＣＩ
　　また、Ｂ炉とＣ炉の寿命比は、Ｂ炉寿命／Ｃ炉寿命
−２８〜３０／１３〜１４−２．１５〜２．１４ （ｄｌ　　Ｂ炉とＣ炉のベルト駆動系における異なる点
は、上記ｔａｇ、　（ｂｌ以外に、ピンチロール駆動力
があるが、ベルト中央部の長さは側端部の長さより短く
、ベルト側端部には張力が加わらないため、上述の駆動
力の差はベルト側端部に生じた「うねり」部の割れの発
生に直接的には寄与しない。

ｔｅｌ　　従ってベルト側端部のうねり部分の割れは、
上記ｔａ１．　（ｂ１項の相乗効果であるとしか考えら
れず、そうすると、１．５　Ｘｌ、５−２．２５となっ
てベルト寿命比２．１５〜２．１４とよく−敗し、「う
ねり」のヒートサイクルによる成長率と、ピンチロール
による「うねり」の挟圧回数とが、ベルト側端部の割れ
を律していることがうなずける。

以上のようなことから、ベルト寿命を改善する方法の１
つとして、まず、高温クリープに強し１材質のベルトを
用いて、ベルト側端部に生ずる「うねり」の成長を抑制
することが考えられるが、この方法では、検討や試験に
長時間を要し、又場合によってはコスト高になるという
問題が生ずる。

また他の方法として、ベルト側端部に耐熱（断熱）剤を
コーティングして、ベルト側端部に生ず′る「うねり」
の成長を抑制する方法が考えられるが、この方法では上
記方法と同様の問題点が生じるとともに、運転中に耐熱
剤が剥離し、異材混入の危険度が高いという問題もある
。

〔問題点を解決するための手段〕

そこでこの発明は、粉体を高温の炉内で搬送しつつこれ
に所定の熱処理を施す粉体熱処理炉の、スチールベルト
をピンチロールで挟圧送りする粉体搬送装置において、
上記ピンチロールのスチールベルト挾圧部の幅を略スチ
ールベルトの粉体載荷部の幅となるようにしたことを特
徴としている。

ここで本発明におけるピンチロールは、例えば、その長
さをスチールベルトの粉体載荷部幅と略等しくするか、
あるいはピンチロール自体は長くして、そのゴムライニ
ング幅を上記載荷幅とすることが考えられる。

〔作用〕

この発明は、ピンチロールのスチールベルト挾圧部の幅
をベルト側端部に生ずる「うねり」に干渉しない範囲ま
で狭くしたことから、ヒートサイクルによってベルト側
端部に大きな「うねり」が生じても、ピンチロールがこ
の「うねり」を挟圧することはなく、これにより「うね
り」部は繰り返し曲げを受けることはなくなり、ベルト
側端部の割れの発生は抑制されることとなる。なお、ピ
ンチロール幅を従来より狭くしたことによりベルト駆動
力への影響が懸念されるが、上述のようにスチールベル
ト側端部には駆動力はほとんど作用していないことから
、駆動力の問題が生じることはない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による粉体処理
炉を示し、これは鉄粉還元炉に適用した例である０図に
おいて、還元炉１は主として炉本体２と、これに接続さ
れ、雰囲気ガスを循環させながら冷却を行う冷却装置３
と、搬送装置４とから構成されている。

上記炉本体２には複数のＵ字状ラジアントチューブ６が
所定ピッチごとに、かつ、スチールベルト５の上側及び
下側の各々に配設され、該ラジアントチューブ６の炉外
に突出する両端部の一方にはバーナ（図示せず）が取付
けられ、他方は排気管６ａ査介して排気ダクト７に接続
されている。

この排気ダクト７は炉本体２の上方にて炉長方向に延設
され、その途中には鉄粉予熱器８が介設されている。こ
の予熱器８は炉本体２からの燃焼排ガスによって鉄粉９
を予熱するためのもので、該予熱器８の上端には鉄粉供
給ホッパ１０が、下端には鉄粉ガイドダクト１１が各々
接続され、該ダクト１１の下端開口はスチールベルト５
の炉入口部上方に配置されている。

また、上記搬送装置４は、炉本体２の入側及び冷却装置
３の出側に各々へッドブーリ４ａ、４ｂを配設し、該両
へラドプーリ４ａ、４ｂ間に無端杖の搬送用スチールベ
ルト５を張設し、上記ヘンドプーリ４ｂの近傍にスチー
ルベルト５を挟圧送りする一対ピンチロール１２を配設
し、該ピンチロール１２にこれを駆動する駆動モータ１
３を接続して構成されている。また、上記スチールベル
ト５の図示上側部分は炉内に、下側部分は炉外に各々配
置されており、こうしてスチールベルト５は炉内と炉外
とにまたがって張設され、炉内と炉外を繰返し通過する
こととなる。

そして上記ピンチロール１２はその挟圧部幅、即ち長さ
が略スチールベルト５の鉄粉載荷部５ａの幅になるよう
に設定されている。なおここで、第３図に示すように、
スチールベルト５上の鉄粉９は、略等しい厚さを有する
帯板状になっており、その両側端部は鉄粉粒度に応じた
所定の安息角をもって傾斜している。そして上記鉄粉！
３！荷部５ａの幅とは、これも第３図に示されるように
、スチールベルト５上の鉄粉９がほぼ等しい厚さを有す
る部分の幅Ａ以上でかつ上記傾斜部を含む幅Ｂ以下の幅
をいう、なお、ベルト両側部の非ｉ！荷部は通常２０〜
３０ｗ＋ｍとなっている。

次に動作について説明する。

鉄粉還元炉ｌにおいて、供給ホッパ１０内に鉄粉９が投
入されると、この鉄粉９は供給ホッパ１０から予熱器８
に導入され、又この予熱器８には排気タリト７によって
炉本体２の燃焼排ガスが導入されており、予熱器８内で
は鉄粉９と排ガスとの間で熱交換が行われて鉄粉９は予
熱され、こうして予熱された鉄粉９はガイドダクト１１
を経てスチールベルト５上に供給載荷される。

このスチールベルト５は鉄粉載荷部５ａの幅を有するピ
ンチロール１２によって挟圧送りされており、これによ
りベルト５上に載荷された鉄粉９は炉本体２内を搬送さ
れ、所定のヒートパターンで加熱されて還元処理され、
さらに冷却装置３にて冷却されて還元炉ｌから搬出され
ることとなる。

このスチールベルト５は炉内で高温にさらされるのであ
るが、上述のように、鉄粉載荷部より非載荷部が高温と
なり、この非載荷部がより膨張することから、「うねり
」が生じ、これがピンチロールで挟圧されて亀裂が生じ
る問題があった。これに対して本実施例の搬送装置では
、ピンチロール幅を狭くしてスチールベルトの側端部と
干渉しないようにしたので、スチールベルトの側端部に
「うねり」が発生しても、これがピンチロールによって
挟圧されることはなく、これによりベルト側端部の亀裂
発生を抑制してベルトの寿命を延長できる。またこの寿
命延長に伴ってベルト取替え回数が少なくて済み、その
結果、炉の休止時間が短縮され、生産性を大幅に向上で
きる。

また本搬送装置では、ピンチロール幅を狭くするだけで
亀裂発生を抑制するようにしているので、ベルト材質を
変更したり、耐熱剤をコーティングしたりする他の亀裂
発生を抑制する方法に比して実現が簡単である。

なお上記実施例ではピンチロール自体の幅を短くしてス
チールベルト挾圧部部分の幅を狭くしたが、ピンチロー
ル表面にコーティングされているラバーの幅を短くして
ピンチロールのスチールベルト挾圧部部分の幅を短くす
るようにしてもよい。

また上記実施例では鉄粉還元炉について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、スチールベルト
上に載荷した粉体を高温の炉内で搬送しつつこれに所定
の熱処理を施す他の粉体処理炉についても同様に適用で
きる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、スチールベルト上に粉体
を載荷して高温の炉内で搬送するようにした粉体熱処理
炉の粉体搬送装置において、ピンチロールのスチールベ
ルト挾圧部の幅を略スチールベルトの粉体載荷部の幅と
なるようにしたので、ベルト側端部の亀裂の発生を抑制
してベルト寿命を改善できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるピンチロールを採用し
た鉄粉還元炉を示す概略構成図、第２図は上記還元炉に
おけるピンチロール部分の正面図、第３図はスチールベ
ルトの鉄粉載荷部の幅を説明するための図である。 図において、１は鉄粉還元炉（粉体処理炉）、４は搬送
装置、５はスチールベルト、５ａは鉄粉［蒲郡、１２は
ピンチロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温の炉内で搬送される粉体に所定の熱処理を施
   す粉体処理炉の、上記粉体が帯板状に載荷されるスチー
   ルベルトを炉内と炉外とにまたがって張設するとともに
   これをピンチロールで挟圧送りする粉体搬送装置におい
   て、上記スチールベルトを挟圧するピンチロールの挟圧
   部の幅を略上記スチールベルトの粉体載荷部の幅とした
   ことを特徴とする粉体熱処理炉の粉体搬送装置。