JPS636206Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、冷間圧延後、コイル状に巻きとられ
た金属ストリツプコイルに光輝焼鈍等の熱処理を
施すための熱処理装置、詳しくは、金属ストリツ
プをコイル状のままでマツフル内に置き、加熱帯
に設けた加熱源によりマツフルを介してコイルを
間接的に加熱し、その後、冷却帯に設けた冷却フ
アンによりコイルをマツフルを介して冷却するよ
うにしたストリツプコイルの連続式回転炉床型熱
処理装置に関するものである。 冷却圧延された金属ストリツプコイルは、圧延
工程における加工歪を除去するため焼鈍を施す
が、一般には、雰囲気ガスを使用して光輝焼鈍を
行う。ところで、現在実施されている金属ストリ
ツプの熱処理方法には種々あるが、その大部分は
バツチ式のカバー型炉で行われている。 この方法はコイル状の金属ストリツプをベース
上に数段積載し、その上からインナーカバーを被
せ、さらにその外側にアウターカバーを被せ、該
アウターカバーに設置した加熱装置により上記イ
ンナーカバー内の雰囲気ガス中の金属ストリツプ
コイルを間接的に加熱し、所要の加熱が終了すれ
ばアウターカバーをはずし、インナーカバーを被
せたまま所要の温度まで冷却して焼鈍を終了す
る。 しかしながら、この種のカバー型焼鈍炉では、
１基当りの生産量が1000〜1500t／月であり、最
近のように、一工場当りの生産量が増加した場合
には多数の炉を必要とし、スペースの面だけ考え
ても非常に不経済である。 また、アウターカバーの移動、コイルの積込み
や積降し、これに伴うインナーカバーやスペーサ
ーの移動、クレーンの稼動、ベース循環フアンの
運転や停止、雰囲気ガスの供給や停止、バーナの
点火および消火が必要で、現場における操業に相
当な人員を必要とする。 金属ストリツプの熱処理には前述のバツチ式の
カバー型炉のほか、コイルを帯状にほどいて炉内
を連続的に通過させながら熱処理するストランド
型と呼ばれる縦型の連続焼鈍炉も用いられてい
る。この方法は処理時間が極めて短くてすむが、
熱処理する材料はほとんどブリキ用など硬いこと
を特徴とする。最近になつて、深絞り用の材料を
処理することが可能な炉も開発されているが、建
設費、材料寸法、材質等種々の制約をうけ、全面
的に採用されるに至つていない。 一方、コイル状の材料を連続的に搬送し焼鈍す
る方法も、例えば、特公昭46−39571号公報にみ
られるように一部公知であるが、台車を使用する
場合は、台車の搬送装置が複雑であり、リターン
ラインを必要とするばかりか、台車間のシール等
が複雑になる等の欠点があつた。 本考案は上記従来の公知の方法による欠点を解
消するためになされたもので、回転する環状の炉
床にコイル受台を等間隔に配置し、コイルを上記
コイル受台上に１段〜数段積載し、その上にイン
ナーカバーを被せ、上記炉床を１ピツチずつ間欠
的に回転させることにより、加熱装置を設けた加
熱帯でコイルを間接加熱したのち、冷却フアンを
備え、天井を開放した冷却帯で連続的に強制冷却
するようにしたストリツプコイルの連続式回転炉
床型熱処理装置を提供しようとするものである。 つぎに、本考案を一実施例である図面に従つて
説明する。 第１図において、熱処理装置は加熱帯１、冷却
帯２、材料の積込み・積降し装置３から構成され
る。上記加熱帯１は第１図および第２図に示すよ
うに、耐火材で内張りされた炉殻１６から形成さ
れたもので、その全長は下記する炉床５の1/2〜
１／３の範囲であり、バーナ等の適当な加熱装置４
が取付けてあり、後述するように炉床５にのせた
ストリツプコイルＷをマツフル１０の外側より間
接的に加熱する。この加熱装置４は処理温度、経
済性、保守、操業条件等によりラジアントチユー
ブ式、電熱式またはこれらの組合せとすることが
可能である。炉床５はレール６を介して車輪７上
を走行回転するドーナツ状回転型一体炉床となつ
ており、ストリツプコイルＷは炉床５上に取付け
たペデスタル８を介して１段〜数段スペーサー９
をはさんで積重ねられ、その上にマツフル１０を
被せ、マツフル底部と炉床５の間に適当なシール
１１を施す。ペデスタル８にはベース循環フアン
１２を設置し、マツフル１０内の雰囲気ガスを循
環し、その対流伝熱により加熱時間・冷却時間の
短縮をはかつている。 ベース循環フアン１２はガスタイトな特殊モー
タ１３に直結されており、モータ１３の電源はト
ロリー線１４からパンタグラフ１５を介して供給
されるものである。加熱帯１の温度は炉内に設け
られた図示しない熱電対によつて測定される温度
と、炉床５からコイルＷに接触するように取付け
られた図示しない熱電対とによつて検出され、パ
ンタグラフ２１、セクシヨントロリー２０を介し
て図示しない温度調節計に接続されて、上記測定
された温度と温度調節計にて設定された温度と比
較されて温度制御が行われるようになつている。 また、炉床５と加熱帯１の炉体１６とは下部で
シール１７されている。 上記のような状態で、炉床５は、例えば、モー
タ、減速機、円形ラツク、ピニオンから構成され
る公知の駆動装置２２により１ピツチずつ回転さ
せられるものである。 雰囲気ガスは炉床５に設けられたリングパイプ
１８から１スタツク毎に電磁弁１９を介して供給
され、かつ、コイル積込み・積降し時には図示し
ないリミツトスイツチにより停止するようになつ
ている。そして、炉床５は１ピツチずつ間欠回転
するが、炉床５の移動中にも雰囲気ガスを連続し
て送るための適当な機構を必要とする場合があ
る。この場合、第１図に示す如く、雰囲気ガス供
給部７１を、例えば冷却帯２の終端部付近に設け
る。この供給部７１は第５図に示す構成からな
り、雰囲気ガスは供給主管７３からフレキシブル
チユーブ７４Ａ，７４Ｂによりセルフシールカツ
プリング７５を介して炉床リングパイプ１８へ送
られ、該炉床リングパイプ１８から電磁弁１９を
経て上記のように全スタツクのマツフル１０内へ
送られる。セルフシールカツプリング７５は炉床
５の各スタツクに対応する位置にスタツクの数だ
け等間隔に取付けられているものである。炉床５
が停止しているときは、フレキシブルチユーブ７
４ＡはＣ点で接続され、７４ＢはＤ点で各々接続
している。 そして、フレキシブルチユーブ７４Ｂのカツプ
リング７５は移動装置７６により、まず、その接
続をはずされて、Ｄ点からＥ点へ１ピツチ移動し
てＥ点に接続される。ついで、フレキシブルチユ
ーブ７４ＡはＣ点の接続をはずされＤ点へ移動し
て接続される。 そして、一定時間が来ると、炉床５は１ピツチ
駆動して停止するが、このときフレキシブルチユ
ーブ７４Ａ，７４ＢはそれぞれＣ点、Ｄ点に上記
とは逆工程で移動する。炉床５が停止すれば、自
動的に上述の接続が繰り返され、Ｄ点、Ｅ点で次
の駆動を持つことになる。 このように、２本のフレキシブルチユーブ７４
Ａ，７４Ｂを交互に接続し、炉床５が回転中であ
つても連続して雰囲気ガスをマツフル１０内に供
給することができる。 なお、上記セルフシールカツプリング７５は、
炉床５側もフレキシブルチユーブ側もその接続が
はずれると、雰囲気ガスが洩れない構造のものを
使用することは勿論である。 上記電磁弁等の制御に使用する電源は、第２図
に示すセクシヨントロリー２０からパンタグラフ
２１を介して供給され、一方、マツフル１０内に
取付けられた熱電対の測温回路もパンタグラフ２
１、セクシヨントロリー２０を介して計器へ接続
されている。 一方、加熱帯１の入口、出口には扉３１が設け
られており、炉床５が１ピツチずつ間欠駆動する
場合に扉３１が開き、炉床５の停止時に扉３１は
閉にしておくようになつている。 また、上記扉３１には断熱材からなるシールが
設けてあり、燃焼ガスの炉からの流出を防止する
一方、扉３１を開く場合、燃焼ガスの流出を少な
くするためエアーカーテン等を装置するのが好ま
しい。そして、上記扉３１の開閉は炉床５の駆動
と連動するとともにインターロツク等の図示しな
い安全装置が設けてある。 上記のようにして加熱帯１を出たストリツプコ
イルＷは天井部開放の冷却帯２に送られ、ここで
取出し温度まで冷却される。冷却帯２では冷却時
間の短縮をはかるため、空気を吹付けて強制的に
冷却する。すなわち、第３図に示すように、マツ
フル１０を被せたままのストリツプコイルＷを冷
却フアン等の冷却手段４１によりマツフル１０の
外側より冷風を吹付けて冷却を行う。この冷却フ
アン４１はマツフル１０の両側に設けた側板４２
の下部に位置し、各ストリツプコイルＷの停止位
置に対応して炉床５の両側に沿つて設けてある。 また、側板４２は、マツフル１０の両側に空気
の流れを効果的にならしめるため、一層有効な冷
却を行うことができる。 上記のようにして所定の冷却が終了すると、ス
トリツプコイルＷは下記するコイル積込み・積降
し装置３でマツフル１０およびストリツプコイル
Ｗをはずし次の工程へ送られる。 上記のように、ストリツプコイルＷは加熱帯
１、冷却帯２を通り、１回転することにより所定
の熱処理を終了するが、１回転する時間は処理材
の大きさ、材質、処理温度等により異なるので停
止時間を調節することにより調節する。 つぎに、上記コイル積込み・積降し装置３につ
いて第４図に基ずいて説明する。 まず、熱処理前のストリツプコイルＷはコンベ
ア５８ａにより加熱帯１の入口付近に設けた積込
み・積降し装置３のところまで搬送される。 この積込み・積降し装置３は、炉床５をまたが
つて設けた支持梁５１と、該梁５１に沿つて移動
する駆動装置５２と、該駆動装置５２から懸垂し
ストリツプコイルＷ、スペーサー９を吊上げるリ
フテイングマグネツト５３を取付けた昇降装置５
４、マツフル１０を吊上げる吊り具５５を取付け
た昇降装置５６等よりなる。駆動装置５２は支持
梁５１のレール５７上を移動するが、停止位置は
リフテイングマグネツト５３に関しては、熱処理
済みのコイルＷを次の工程へ送るコンベア５８ａ
の中心、コンベア５８ｂの中心、炉床５の中心、
スペーサー置場５９の中心であり、図示しないリ
ミツトスイツチにより定位置に停止する。マツフ
ル吊り具５５に関しては、炉床５の中心、マツフ
ル置場６０の中心であり、上記と同様リミツトス
イツチにより定位置に停止するようになつてい
る。 したがつて、熱処理前のコイルＷは上記昇降装
置５４により炉床５のペデスタル８上に積載され
るが、２段以上積載する場合は中間にスペーサー
９を入れる。そして、コイルＷの積載が終ると、
昇降装置５６によりマツフル１０をコイルＷに被
せる。 一方、冷却が終つたコイルＷは、まず昇降装置
５６によりマツフル１０をはずし、ついでコイル
Ｗをコンベア５８ｂに移した後、スペーサー９を
はずし、スペーサー置場５９に積載する。そし
て、コイルＷとスペーサー９の積降しが終ると、
熱処理前のコイルをリフテイングマグネツト５３
によつて炉床５上に積込む。上記操作は各コイル
Ｗ毎に行うものである。なお、上記積込み、積降
し作業は適当なプログラムを組んだ自動装置によ
り自動的に行うことも可能である。勿論、コンベ
ア５８ａ，５８ｂとも連動させるようにすること
もできる。コイルＷの吊り上げにはリフテイング
マグネツト５３の代りにコイルトングを使用して
もよい。 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、ストリツプコイルは積込み・積降し部から炉
床に積載すれば連続的に熱処理を施されるととも
に、各コイルはマツフルを被せた状態等で熱処理
され、従来のバツチ式のベル型炉と同等の品質の
ものを得ることができるとともに、炉床は１ピツ
チずつ間欠回転するため、少ない移動距離で十分
加熱・冷却することができ、それだけ炉の小型化
を図ることができる。また、冷却帯は天井部を開
放した側板とこの側板の下部に設けた冷却フアン
等により構成したものであるため、従来のものに
対して下記のような利点を有するものである。

【１】 従来のベル型炉に比して同一生産量に対
する設置スペースが大巾に節約できる。すなわ
ち、焼鈍工場としては小さいスペースで多量の
生産が可能である。

【２】 ストリツプコイルは連続的に炉に装入、
抽出されるので、焼鈍前後の大面積のコイル置
場が不要となりスペースの節約となる。

【３】 ベル型炉の場合、アウターカバー、スト
リツプコイル、インナーカバー、スペーサーな
どの積込み、積降し、移動等にクレーンを頻繁
に使用する必要があるが、本考案では炉の装
入、抽出場所に、専用の積込み・積降し装置を
設置することができ、天井走行クレーンの使用
は不要で経済的で省力化にもつながる。

【４】 ベル型炉の場合、アウターカバーの高さ
の２倍のクレーンリフトを必要とし、これに伴
つて建屋も高くする必要があるが、本考案の場
合は炉の装入・抽出場所に専用の積込み・積降
し装置が設置できるので、積込み、積降し場所
のみインナーカバーの高さの２倍を有効高さと
する積込み装置の設置できる高さの建屋でよ
く、その他の場所は大巾に建屋の高さを低くす
ることができる。

【５】 従来のベル型炉の場合、アウターカバー
の取りはずし、移動、バーナの操作などの炉の
運転、停止、雰囲気ガスの供給、ベース循環フ
アンの運転など多大の労力を必要とするが、本
考案ではこのような繁雑な操作が不要であり作
業員を大巾に減少できる。

【６】 従来の炉では、加熱、冷却時間にバラツ
キがあるので、焼鈍終了時間を的確に予測する
ことが困難であるが、本考案では処理材は装入
順に出てくるので工程管理が容易である。

【７】 また、ストリツプコイルを連続的に焼鈍
する、例えば台車を用いる公知方法、回転炉床
式炉において焼鈍する方法は、別個の装入口と
抽出口とを有するとともにいずれもマツフルを
用いず、炉内に直接雰囲気ガスを導入してラジ
アントチユーブまたは電気加熱方式を採用して
いる。ところで、この方法では材料の装入、抽
出装置が２台必要であるとともに、ラジアント
チユーブ等の加熱装置の寿命、燃費、電力費等
に問題がある。また、雰囲気ガスを使用するの
で炉の構造、炉内の耐火物の材質等に十分な注
意が必要で、特に露点の低い雰囲気ガスやH₂
の成分の多いガスの場合、問題となるとともに
装入、抽出部のベステイブルの構造が複雑とな
り装入、抽出時の空気パージの雰囲気ガスの消
費量も不経済となる。 さらに、普通循環フアンを配置する場合、こ
の循環フアンは天井に設置されるので、ストリ
ツプコイルを２段以上積載した場合、１段の場
合においてもコイル巾が異なる場合に雰囲気ガ
スを有効に循環できないので、加熱、冷却にお
いて同じフアン容量であつても効率が悪い。 これに対し本考案においては、加熱帯は一部
で、その他は開放状態であるため、材料の装
入、抽出部あるいはその装置は１台ですみ装置
が小さく経済的であるとともに、循環フアンを
設置する場合、炉床に循環フアンを設けてマツ
フルを被せるので雰囲気ガスの循環性は従来の
バツチ式ベル型炉と同等で、ストリツプコイル
を２段以上積載した場合でも効率が良く、雰囲
気ガスの消費量も少なく加熱方式は直火式を採
用できるので経済的である。また、加熱帯の炉
内は雰囲気ガスを使用しないので、耐火物、炉
の構造に特別の配慮を必要としない等の利点が
ある。 さらに直火式を採用する場合、均熱帯、加熱
帯の後半にバーナを多く取付け、入口側より燃
焼排ガスを放散するようにすれば、排ガス温度
は低くなるので省エネルギーに対し効果的であ
り、排ガス口が１ケ所となるので燃焼用空気予
熱のための熱交換器、脱硝装置の取付けも容易
となる。

【８】 また、本考案では熱処理が連続的に、か
つ自動的に行われるので、すべての管理が容易
であり、台車式の連続式焼鈍炉に比べて台車の
リターンラインが不要であるとともに、台車間
のシールが不要となるほか、駆動装置も簡単に
なる等多くの利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかるストリツプコイルの連
続式回転炉床型熱処理装置の平面図、第２図は第
１図の−線拡大断面図、第３図は第１図の
−線拡大断面図、第４図は第１図の−線拡
大断面図で、第５図は雰囲気ガス接続装置の説明
図である。 １〜加熱帯、２〜冷却帯、３〜積込み・積降し
部、４〜加熱装置、５〜炉床、８〜コイル受台
（ペデスタル）、９〜スペーサー、１０〜マツフ
ル、１２〜ベース循環フアン、１６〜炉体、２２
〜駆動機構、３１〜扉、４１〜冷却フアン、５１
〜支持梁、５３〜リフテイングマグネツト、５４
〜昇降装置、５５〜吊り具、５６〜昇降装置、５
８ａ，５８ｂ〜コンベア、Ｗ〜ストリツプコイ
ル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. マツフルで包囲されるストリツプコイルを載置
   するコイル受台を等間隔に備えるドーナツ状一体
   回転型炉床と、該ドーナツ状一体回転型炉床の所
   定範囲で耐火材を内張りし加熱装置を備える炉殻
   の両端に扉を有する加熱帯と、該加熱帯の後続部
   で天井を開放し両側板下方の所定位置にフアンを
   有する冷却帯とからなることを特徴とするストリ
   ツプコイルの連続式回転炉床型熱処理装置。