JPS6345326A

JPS6345326A - コイル熱処理炉

Info

Publication number: JPS6345326A
Application number: JP18914786A
Authority: JP
Inventors: Osamu Takeuchi; 修竹内
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1988-02-26
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: JPH07814B2

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】５産業上の利用分野こ・本発明は、薄板状の金属あるいは非金属がコイル状に巻
かれた被処理物に対して、加熱、冷却等の熱処理を施す
のに用いるコイル熱処理炉に関するものである。

［従来の技術］この種の炉としては、第５図に示すように、炉内１のイ
ンナーカバー２内に、上面にガス噴出ノズルの形成され
たプレナムチャンバ３が設置され、このプレナムチャン
バ３の中に、ガス噴出ノズルを通してインナーカバー２
内のガスを循環させるファン４が設置されたいわゆるベ
ル型炉がある。

この炉によって、薄板状である被処理物の熱処理をする
には、まず、この被処理物を、中心に空間をあけてコイ
ル状に密に巻いたもの　（以下タイトコイルＷ１と称す
）として、プレナムチャンバ３の上に軸線を鉛直方向に
向けてのせる。

そして、加熱する際には、炉殻５に設置されたバーナ６
から放出されろ熱によってインナーカバー２内の雰囲気
ガスを熱し、このガスをフーン４によって循環させ、プ
レナムチャ〉・ハ３の上にのせられたコイルＷ１をイン
ナーカバー２内て加熱する。

また、冷却する際には、炉殻５およびインナーカバー２
を冷却用のものに交換し、ファン４によって冷却用イン
ナーカバー内のガスを循環させている。したがって、加
熱、冷却ごとにインナーカバーの交換を必要としていた
。

上記炉にあっては、タイトコイルＷ　、全体が効果的に
熱せられるよう、プレナムチャンバ３を設けている。

また、このような形式のもの以外に、薄板状に延びたま
まの被処理物を炉内に連続的に送り込んで熱処理を行な
う連続炉もある。

［発明が解決しようとする問題点コ上記ベル型炉においては、タイトコイルＷ１全体が効果
的に熱せられるよう、プレナムチャンバ３からのガスは
、タイトコイルＷ１の中心から吸い込まれ、外周に噴出
するよう形成されているものの、密に巻かれたタイトコ
イルＷｌの内部が処理温度に達するのに時間をかなり要
するので、操業時間が長くなり、生産量が制限されると
いう問題があった。また、コイル外表面と内部との温度
差が大きくなるので、均一な品質に処理できないという
而もあった。

また、炉内１のパージは、インナーカバー２を被せた後
、雰囲気ガスを入れて行なっていたが、タイトコイルＷ
　、であるため、ガスがコイル内を通過しにくい。この
ため、不純物、酸素あるいは油分を残したまま加熱され
、テンパーカラー、表面汚れ、カーボン付着などを生じ
ることがあった。

さらに、インナーカバー２と炉床とのシールは、インナ
ーカバー２の自重による圧力だけに頼っているため、シ
ール性が不完全となりやすく、インナーカバー２内の真
空引きを行なうのはきわめて困難であり、逆に加圧しよ
うと圧力を大きくすると、インナーカバー２が持ち上が
るため、加圧も困難であった。

また、連続炉においては、炉が大きく、また、処理物の
出入口が密閉されないので、真空引き、加圧ともに困難
であった。また、処理能力が大きいので、少量多品種の
処理には向かず、また被処理物の材質によって搬送が困
難で破損する場合もあった。　本発明は、このような従
来の問題を解決し、熱処理時間の短縮による生産能力の
向上、被処理物の温度分布の改善と表面品質向上を図る
ことのできるコイル熱処理炉を提供することを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］本発明は、その目的を達成させるために、炉内に形成さ
れたガス流路中に設置されたコイル支持台の上に、薄板
を隙間をあけて粗に巻いたコイルが軸線を鉛直方向に向
けておかれ、コイル支持台に形成された多数のガス噴出
ノズルから噴出する雰囲気ガスによって前記コイルを加
熱したり冷却したりするコイル熱処理炉において、前記
コイル支持台のガス噴出ノズルを、雰囲気ガスがコイル
の隙間を通ってコイルの軸方向に噴出するよう形成する
とともに、炉内を真空引きする真空排気装置を具備した
ことを特徴としている。

［作用］本発明の熱処理炉に上れば、炉内の不純ガスや不純物を
排気して清浄にする１こめ真空引きすると、コイルには
隙間がおいているので、薄板の表面付近ら効果的に清浄
される。また、熱処理する際、加熱用あるいは冷却用の
雰囲気ガスが噴出ノズルから噴出すると、このガスはコ
イルの隙間に噴出して薄板の表面に沿って通過する。こ
のため、コイルは薄板の表面から加熱あるいは冷却され
ることになる。

したがって、コイルは急速かつ均一に加熱あるいは冷却
等の熱処理かなされる。

［実施例コ以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図を参照し
ながら説明する。

第１図は、本実施例の熱処理炉の構成図であり、符号１
０は円筒状の炉殻、１１は炉口１２を開閉する炉扉で、
これらには断熱材１３が内張すされている。１４は、炉
扉１１の開閉装置でめろ。

炉内！５の上部には、複数個の発熱体１６が配置されて
おり、炉床１５ａには、被処理物のコイルＷかおかれる
プレナムチャンバ（コイル支持台）１７が設置されてい
る。まｆこ、このプレナムチャシバ１フ内にも発熱体１
８を配置してもよい。

また、炉内１５の奥（第１図中右側）には、炉殻ｌＯの
後壁に沿って、炉内１５の上部からプレナムチャツバエ
フ内に旦る風箱１９が設けられている。この風箱１９の
吸込箱１９ａには、クーラ２０がクーラハウジング２１
とともに設置されている。このクーラ２０は、クーラハ
ウジング２１の上方に設置されｒコクーラ昇降装置２２
によって、吸込箱１９ａ内に装入されたり、ここから後
退してクーラハウジング２１内に収納されるようになっ
ている。

また、吸い込箱１９ａの後部には、循環ファン２３が設
置されている。このファン２３は、炉殻ｌＯの外部に設
置された駆動モータ２４によって回転させられ、このフ
ァン２４が回転することにより、第１図中矢印で示すご
とく、吸込箱１９ａ−風箱１９内−ブレナムチャンバ１
７内−発熱体１６−吸込口１９ａと循環するガス流路が
形成される。

本実施例の場合、上記コイルＷは、第３図に示すように
、金属あるいは非金属等からなる薄板状の素材２５を、
隙間２６をあけて粗に巻いたものとされ、このコイル〜
■は、上記プレナムチャンバ１７の上面に、軸線が鉛直
方向に向けておかれる。

そして、そのプレナムチャンバ１７の上面には、ガス噴
出ノズル２７が形成されている。このノズル２７は第４
図に示すように、前記ガス流路を流れるガスが、ちょう
どコイル〜■の隙間２６を通り、その隙間２６に面する
素材２５の面に沿ってコイルＷの軸方向、すなわち鉛直
方向に噴出するよう形成されている。

また、前記風雨１９には、第１図に示すように、炉殻ｌ
Ｏの後壁を貫通して外部に達する真空排気ダクト２８が
分岐しており、炉内１５は、このダクト２８に接続され
た真空ポンプ２９によって真空引きが可能とされている
。

さらに、この熱処理炉には、炉内Ｉ５の風箱１９内に雰
囲気ガスを送り込むガス供給装置３０、このガスを加湿
する加湿装置３１．加圧する加圧装置３２、および炉内
圧を調整する調圧装置３３が備えられている。

次いで、上記熱処理炉によってコイルＷを焼鈍する運転
例を説明する。

まず、コイルＷをプレナムチャンバ１７の上におく。こ
の際、コイルＷの隙間２６をプレナムチャンバ１７に形
成されたノズル２７に対応させる。

炉扉１１を閉じ、真空ポンプ２９を作動させて炉内１５
を真空引きし　（ｌ　Ｏ−’ｔｏｒｒ以下となればよい
）、その後発熱体１６．１８により炉内１５を加熱する
。このとき、クーラ２０はクーラハウジング２１内に収
納しておく。

これによって、炉内１５は、不純ガス、ス純物あるいは
油分か排気され清浄とされるが、特に、コイルＷには隙
間２６がおいているので、素材２５の表面付近が短時間
で効果的に清浄される。また、このとき、発熱体１６．
１８を小出力で作動させ、コイルＷが酸化されない範囲
で炉内１５を暖めると清浄はさらに有効に行なえる。

次に、コイルＷの加熱、均熱を行なう。

これを行なうには、真空ポンプ２９の作動を停止し、ガ
ス供給装置３０によって炉内１５に雰囲気ガスを送り込
み、同時に循環ファン２３を作動させる。雰囲気ガスは
ガス流路に沿って炉内を循環し、このガスは発熱体１６
．１８によって熱せられ加熱ガスとなり、ノズル２７か
ら噴出してコイルＷを通過する際コイル〜■を加熱、均
熱する。

ノズル２７から噴出する加熱ガスは、ちょうどコイルＷ
の隙間２６を通り、その隙間２６に面する木材２５の表
面にｌＯって通過するので、コイルＷは急速かつ均一に
加熱、均熱される。なお、この加熱、均熱運転をする際
、調圧装置３３によって炉内１５を所定の圧力に保持し
ておく。

次いでコイル〜■を冷却する。

コイルＷを冷却するには、発熱体１６．１８を停止し、
クーラ２０を、風箱１９の吸込箱１９ａ内に出し、作動
５せろ。雰囲気ガスはクーラ２０によって冷却され、冷
却ガスとなり、ガス流路に沿って炉内１５を循環する。

この冷却ガスは、加熱時と同様、ノズル２７から噴出し
てコイル〜■の隙間２６を通り、こ２−によって索材２
５は急速かつ均−に冷却される。

なお、この冷却運転する際の冷却温度の制御は、クーラ
２０の吸込箱１９ａへの移５ｄＪｉ、ファン２３の回転
数、および加圧装置３２による炉内圧の制御によって行
なう。

以上が焼鈍運転の１例であるが、この熱処理炉では、加
湿装置３２を作動させることにより、雰囲気ガスによっ
て化学あるいは冶金反応（たとえば酸化、脱炭等）の処
理を施すことも可能とされている。

このように、本実施例においては、コイルＷは、薄板状
の素材２５が隙間をあけて粗に巻かれているので、まず
、炉内１５を真空、加熱して清浄にする際、素材２５の
表面付近の空気が早くかつ均一に排気されやすく、コイ
ルの清浄変が高くなる。

また、コイルＷがプレナムチャンバ２０のノズル２７か
ら噴出する雰囲気ガスによって加熱あるいは冷却される
際、ガスはコイルＷの隙間２６を通り、その隙間２６に
面する素材２５の表面に沿って通過するので、コイルＷ
の素材２５は急速かつ均一に加熱および冷却される。

したがって、″運転時間も短縮可能となり、加熱−均熱
−冷却期の全てにおいて時間を短縮することができるも
のとなった。第５図に操業サイクル例を示す。

なお、上記運転の際、真空ポンプ２９の出口を冷却後コ
イルＷ　、を出す前にガス供給装置３０に結ぶことによ
り、雰囲気ガスを開放し、再使用も可能である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のコイル熱処理炉によれば
、コイルは内表面を真空パージで清浄化されるとともに
、コイル支持台に形成されるガス噴出ノズルを、薄板を
隙間をあけて粗に巻かれたコイルの隙間を通ってコイル
の軸方向に噴出するよう形成したので、ガス噴出ノズル
から噴出する雰囲気ガスによってコイルの加熱あるいは
冷却は、隙間に噴出して薄板の表面に沿って通過するガ
スによってなされる。このため、コイルは薄板の表面か
ら加熱あるいは冷却されることになる。

したがって、コイル表面はきわめて良好にｆ前浄化され
コイル表面品質が向上し、さらにコイル内のｌ１度分布
が均一化され、コイル全体の温度差がなくなって品質の
向上化が図れるとともに、熱処理時間が大幅に短縮され
、これにより操業時間の短縮化、生産量の増大化が可能
となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示す図であり
、第１図は断面図、第２図は第１図におけるＮ−■線に
沿う断面図、第３図はコイルの斜視図、第４図はプレナ
ムチャンバ（コイル支持台）の平面図、第５図は本発明
と従来の操業時間の例を示す表、第６図は従来の熱処理
炉の一例を示す断面図である。１５・・・・炉内、１７　・・プレナムチャンバ（コイル支持台）、２７・
・・・ガス噴出ノズル、２９　　・（真空ポンプ（真空
排気装置）。

Claims

【特許請求の範囲】

炉内に形成されたガス流路中に設置されたコイル支持台
の上に、薄板を隙間をあけて粗に巻いたコイルが軸線を
鉛直方向に向けておかれ、コイル支持台に形成された多
数のガス噴出ノズルから噴出する雰囲気ガスによって前
記コイルを加熱したり冷却したりするコイル熱処理炉に
おいて、前記コイル支持台のガス噴出ノズルを、雰囲気
ガスがコイルの隙間を通ってコイルの軸方向に噴出する
よう形成するとともに、炉内を真空引きする真空排気装
置を具備したことを特徴とするコイル熱処理炉。