JPS6410579B2 - - Google Patents
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- JPS6410579B2 JPS6410579B2 JP56145641A JP14564181A JPS6410579B2 JP S6410579 B2 JPS6410579 B2 JP S6410579B2 JP 56145641 A JP56145641 A JP 56145641A JP 14564181 A JP14564181 A JP 14564181A JP S6410579 B2 JPS6410579 B2 JP S6410579B2
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- JP
- Japan
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- furnace
- wire ring
- wire
- heat treatment
- heat
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
- F27B17/0016—Chamber type furnaces
- F27B17/0083—Chamber type furnaces with means for circulating the atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/767—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material with forced gas circulation; Reheating thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鋼及びNE−金属からなる線材リン
グ束の対流式伝達法であつて、その目的は、通過
炉内において束に積み重ねられた線材リングを均
一に加熱若しくは冷却するための熱及び流体的な
条件を得ることである。この目的を達成するため
に本発明の方法では、束に積み重ねられた線材リ
ングをローラ炉床型炉のそう入周期でかつ上方及
び下方に配置された送風開口間で各吹付けステー
シヨンの強い炉ガス循環通路内に静止して、循環
炉ガスを束に積み重ねられた線材の中空室の中央
において高い運動エネルギで互いに衝突せしめ、
これによつて循環炉ガスをせき止めて、静力学的
な圧力を高め、そこから循環炉ガスの位置エネル
ギを運動エネルギに変換することに基づき、循環
炉ガスを均一にかつ乱流を生ぜしめて線材リング
束の巻条を通過させるようにした。
グ束の対流式伝達法であつて、その目的は、通過
炉内において束に積み重ねられた線材リングを均
一に加熱若しくは冷却するための熱及び流体的な
条件を得ることである。この目的を達成するため
に本発明の方法では、束に積み重ねられた線材リ
ングをローラ炉床型炉のそう入周期でかつ上方及
び下方に配置された送風開口間で各吹付けステー
シヨンの強い炉ガス循環通路内に静止して、循環
炉ガスを束に積み重ねられた線材の中空室の中央
において高い運動エネルギで互いに衝突せしめ、
これによつて循環炉ガスをせき止めて、静力学的
な圧力を高め、そこから循環炉ガスの位置エネル
ギを運動エネルギに変換することに基づき、循環
炉ガスを均一にかつ乱流を生ぜしめて線材リング
束の巻条を通過させるようにした。
線材リングの均一な熱処理は多くの点で重要で
ある。加熱エネルギを節減するばかりではなく、
冶金的及び機械的な特性の均一な中間製品を形成
したい。公知の技術においては線材リングの全部
の部分が熱処理中にほぼ均一な条件で熱伝達され
得ない。特に、著しく時間に関連した加熱若しく
は冷却過程は、熱処理において熱伝達の均一化が
決定的な処置を呈する区分であるという事実が極
めて重要である。線材リングの幾何学的形状を考
慮すると、線材リングの加熱における熱伝達及び
輻射の割合が対流作用に比べて著しく低下するこ
とは明らかである。従つて線材リングの熱処理の
改善はローラ炉床型炉の加熱区域における炉ガス
の対流が積み重ねられた線材リング束の全部分に
とつて単一化され、同時に高められるようにする
ことによつてのみ達成される。
ある。加熱エネルギを節減するばかりではなく、
冶金的及び機械的な特性の均一な中間製品を形成
したい。公知の技術においては線材リングの全部
の部分が熱処理中にほぼ均一な条件で熱伝達され
得ない。特に、著しく時間に関連した加熱若しく
は冷却過程は、熱処理において熱伝達の均一化が
決定的な処置を呈する区分であるという事実が極
めて重要である。線材リングの幾何学的形状を考
慮すると、線材リングの加熱における熱伝達及び
輻射の割合が対流作用に比べて著しく低下するこ
とは明らかである。従つて線材リングの熱処理の
改善はローラ炉床型炉の加熱区域における炉ガス
の対流が積み重ねられた線材リング束の全部分に
とつて単一化され、同時に高められるようにする
ことによつてのみ達成される。
このために本発明により、線材リング束の中空
室の中央が炉ガスのせき止め室として空気学的に
構成されかつ維持され、このために必要な線材リ
ング束及びその近くの周囲の範囲における乱流を
維持するためのせき止め圧が十分である間は線材
リング束における不都合な箇所が避けられるよう
になつている。
室の中央が炉ガスのせき止め室として空気学的に
構成されかつ維持され、このために必要な線材リ
ング束及びその近くの周囲の範囲における乱流を
維持するためのせき止め圧が十分である間は線材
リング束における不都合な箇所が避けられるよう
になつている。
さらに本発明では、線材リング束の加熱若しく
は冷却の際の主として対流的な強い熱伝達がステ
ーシヨンごとに、それも連続的な通過炉内で行わ
れる。このために慣用の通過炉は特別なそう入及
びそう出区域を有している。線材リング束の全部
の箇所が目標値温度に達してそう入区域を通過し
た後に、炉の熱損失を補償して、炉の室内温度を
一定に保証する必要がある。ここでは本発明によ
る加熱形式は必ずしも必要ではない。炉の温度維
持区域においては、目標値温度がほぼ650℃より
高い場合に、例えば主として輻射で働く熱伝達シ
ステムが維持されると十分である。他の場合には
線材リング束の周囲の外側の対流によつて、加熱
区域においてすでに得られた温度が十分に維持さ
れる。
は冷却の際の主として対流的な強い熱伝達がステ
ーシヨンごとに、それも連続的な通過炉内で行わ
れる。このために慣用の通過炉は特別なそう入及
びそう出区域を有している。線材リング束の全部
の箇所が目標値温度に達してそう入区域を通過し
た後に、炉の熱損失を補償して、炉の室内温度を
一定に保証する必要がある。ここでは本発明によ
る加熱形式は必ずしも必要ではない。炉の温度維
持区域においては、目標値温度がほぼ650℃より
高い場合に、例えば主として輻射で働く熱伝達シ
ステムが維持されると十分である。他の場合には
線材リング束の周囲の外側の対流によつて、加熱
区域においてすでに得られた温度が十分に維持さ
れる。
線材リング束を均一に熱処理する方法及び炉装
置は種々の形式で提案されている。炉ガスが主と
して半径方向で強制的に直接線材リング束を通過
させられることは公知である。（西ドイツ国特許
出願公告第1940376号明細書）。この場合には線材
リング束の中央の中空室が上側で線材リング束に
載せられた蓋板によつて閉じられ、この蓋板がす
ぐ下に位置する線材巻条に対する不都合な熱伝達
を生ぜしめて、若しくは他の場合にはここに形成
される主として層状ガス流を蓋板形状に著しい費
用をかけて適合させることを必要とする。この明
細書において規定された時間及びトン当り少なく
とも500Nm3のガス流は主として層状の流れを形
成して流れの圧力損失はわずかに保たれるが、炉
ガスの線材巻条への熱伝達もわずかになりかつ流
動抵抗の線材リング内に生じる強い部分的な差に
基づき不均一に行われる。
置は種々の形式で提案されている。炉ガスが主と
して半径方向で強制的に直接線材リング束を通過
させられることは公知である。（西ドイツ国特許
出願公告第1940376号明細書）。この場合には線材
リング束の中央の中空室が上側で線材リング束に
載せられた蓋板によつて閉じられ、この蓋板がす
ぐ下に位置する線材巻条に対する不都合な熱伝達
を生ぜしめて、若しくは他の場合にはここに形成
される主として層状ガス流を蓋板形状に著しい費
用をかけて適合させることを必要とする。この明
細書において規定された時間及びトン当り少なく
とも500Nm3のガス流は主として層状の流れを形
成して流れの圧力損失はわずかに保たれるが、炉
ガスの線材巻条への熱伝達もわずかになりかつ流
動抵抗の線材リング内に生じる強い部分的な差に
基づき不均一に行われる。
これに対して本発明による方法は、乱流の形成
及び維持を目的として、積み重ねられた線材リン
グ束の中空室内に十分なせき止め圧力を形成する
ためにほぼ12倍のガス流、すなわち時間及びトン
当り少なくとも6000Nm3のガスを必要とする。こ
の場合に乱流の平均的なレイノルズ数は20mmの線
材直径にとつては8800である。本発明の加熱方法
は時間及びトン当り少なくとも6000Nm3のガスを
有する炉ガス流に応じて50からほぼ120W／m2〓
の平均的な有効な熱伝達数
（Wa¨rmeu¨bergangszahl）を可能にする。熱伝達
数50W／m2〓では鋼から成る20mmの線材直径を有
する線材リングにとつて40分の加熱時間が検出さ
れる。線材リングの冷却の際の実験によつて時間
及びトン当り10000Nm3の体積流が乱流を形成し
得るという計算結果が確認された。
及び維持を目的として、積み重ねられた線材リン
グ束の中空室内に十分なせき止め圧力を形成する
ためにほぼ12倍のガス流、すなわち時間及びトン
当り少なくとも6000Nm3のガスを必要とする。こ
の場合に乱流の平均的なレイノルズ数は20mmの線
材直径にとつては8800である。本発明の加熱方法
は時間及びトン当り少なくとも6000Nm3のガスを
有する炉ガス流に応じて50からほぼ120W／m2〓
の平均的な有効な熱伝達数
（Wa¨rmeu¨bergangszahl）を可能にする。熱伝達
数50W／m2〓では鋼から成る20mmの線材直径を有
する線材リングにとつて40分の加熱時間が検出さ
れる。線材リングの冷却の際の実験によつて時間
及びトン当り10000Nm3の体積流が乱流を形成し
得るという計算結果が確認された。
西ドイツ国特許出願公告第1959712号明細書に
記載された熱処理においては、積み重ねられた線
材リング束が上側から同じく蓋板で閉じられ、下
側から時間及びトン当り少なくとも500Nm3のガ
スを通過せしめられる。この方法においても処理
物品内、特に蓋板及びパレツト格子の周囲に有利
な箇所と不都合な箇所とが生じるという欠点があ
る。
記載された熱処理においては、積み重ねられた線
材リング束が上側から同じく蓋板で閉じられ、下
側から時間及びトン当り少なくとも500Nm3のガ
スを通過せしめられる。この方法においても処理
物品内、特に蓋板及びパレツト格子の周囲に有利
な箇所と不都合な箇所とが生じるという欠点があ
る。
さらに西ドイツ国特許出願公開第2830153号明
細書による公知の方法においては、リングとして
巻かれた線材若しくは帯材の焼入れ及び焼戻しの
際の部分過程時にリングが両端面から硬化剤若し
くは炉ガスを吹き付けられる。この場合には線材
リングの巻条軸線が水平に延びており、従つて線
材リングがフツクに吊された状態で熱処理され
る。この方法は例えば840℃及びそれ以上のオー
ステナイト化温度に加熱する際に限られた範囲で
のみ用いられる。しかしながら650℃を越える極
めて高い焼なまし温度及びほぼ10mmよりも小さい
線材直径において、吊されている線材巻条の変形
が生じることがあるので、簡単なフツク形状では
線材リング束は焼なまし炉内において吊した状態
では加工され得ない。同じ理由から、吊された線
材リングの例えば冷間すえ込み加工を考慮した焼
なましを行うことにも問題である。それというの
はこのために必要な温度は700℃より高いからで
ある。これに関連してさらに、線材リングの巻条
を通過させる炉ガスの強制的な流れは線材リング
がダイナミツク的な加熱過程若しくは冷却過程に
ある間においてだけ必要であり、有利である。目
標値温度を維持する維持区域においてはもつぱら
炉区域の絶縁作用を保証するだけで十分である。
加熱の際に本発明による方法は一般的に、時間及
び送風器当り50000運転立方メートルまでの循環
流を工業的に実現するために、ほぼ650℃から700
℃の温度範囲まで用いられるだけで十分である。
それというのは800℃を越える目標値温度までの
引き続く加熱はいずれにせよ線材リングの内側に
おける輻射の著しい高まりに基づきもはや対流に
適さないからである。
細書による公知の方法においては、リングとして
巻かれた線材若しくは帯材の焼入れ及び焼戻しの
際の部分過程時にリングが両端面から硬化剤若し
くは炉ガスを吹き付けられる。この場合には線材
リングの巻条軸線が水平に延びており、従つて線
材リングがフツクに吊された状態で熱処理され
る。この方法は例えば840℃及びそれ以上のオー
ステナイト化温度に加熱する際に限られた範囲で
のみ用いられる。しかしながら650℃を越える極
めて高い焼なまし温度及びほぼ10mmよりも小さい
線材直径において、吊されている線材巻条の変形
が生じることがあるので、簡単なフツク形状では
線材リング束は焼なまし炉内において吊した状態
では加工され得ない。同じ理由から、吊された線
材リングの例えば冷間すえ込み加工を考慮した焼
なましを行うことにも問題である。それというの
はこのために必要な温度は700℃より高いからで
ある。これに関連してさらに、線材リングの巻条
を通過させる炉ガスの強制的な流れは線材リング
がダイナミツク的な加熱過程若しくは冷却過程に
ある間においてだけ必要であり、有利である。目
標値温度を維持する維持区域においてはもつぱら
炉区域の絶縁作用を保証するだけで十分である。
加熱の際に本発明による方法は一般的に、時間及
び送風器当り50000運転立方メートルまでの循環
流を工業的に実現するために、ほぼ650℃から700
℃の温度範囲まで用いられるだけで十分である。
それというのは800℃を越える目標値温度までの
引き続く加熱はいずれにせよ線材リングの内側に
おける輻射の著しい高まりに基づきもはや対流に
適さないからである。
本発明は、広義のローラ炉床型炉として呼ばれ
る特別な工業炉を対象としている。
る特別な工業炉を対象としている。
次に図面を用いて本発明の実施例を具体的に説
明する。
明する。
積み重ねられた線材リング束１は連続的に働く
慣用のローラ炉床型炉におけるように、パレツト
格子２によつてロールガング３で炉内を通過せし
められる。ガスの通過可能な中央のあけられたパ
レツト格子２は本発明によりロールガング３を短
期的に停止させることによつて個々の吹付けステ
ーシヨンに静止させられ、レバーテーブル４を持
上げることによつてロールガングから離される。
次いでロールガング３が、個々のローラの変形を
避けるために、運転せしめられる。
慣用のローラ炉床型炉におけるように、パレツト
格子２によつてロールガング３で炉内を通過せし
められる。ガスの通過可能な中央のあけられたパ
レツト格子２は本発明によりロールガング３を短
期的に停止させることによつて個々の吹付けステ
ーシヨンに静止させられ、レバーテーブル４を持
上げることによつてロールガングから離される。
次いでロールガング３が、個々のローラの変形を
避けるために、運転せしめられる。
炉室５内に通常の形式のガスバーナ６若しくは
輻射管（図示せず）が突入している。ガスバーナ
６によつて加熱された温度の高い炉ガスは鉛直方
向で互いに向き合つた２つの送風器７によつて吸
込まれ、方向づけられた流れとして両側から、積
み重ねられた線材リング束１内に吹込まれる。こ
れによつて線材リング束１の中空室内に均一な圧
力が形成される。従つてこのようにして形成され
た圧力によつて炉ガスは積み重ねられた線材リン
グ束の全高さにわたつて乱流を生ぜしめて、個々
の線材巻条を一様に通過する。線材巻条を通過し
た炉ガスは保護壁８の横断面の調節可能な開口、
フラツプ等を通して吸込まれる。保護壁の通過横
断面の調節によつて、ロールガングの運動量が熱
処理の炉プログラムに応じて制御される。
輻射管（図示せず）が突入している。ガスバーナ
６によつて加熱された温度の高い炉ガスは鉛直方
向で互いに向き合つた２つの送風器７によつて吸
込まれ、方向づけられた流れとして両側から、積
み重ねられた線材リング束１内に吹込まれる。こ
れによつて線材リング束１の中空室内に均一な圧
力が形成される。従つてこのようにして形成され
た圧力によつて炉ガスは積み重ねられた線材リン
グ束の全高さにわたつて乱流を生ぜしめて、個々
の線材巻条を一様に通過する。線材巻条を通過し
た炉ガスは保護壁８の横断面の調節可能な開口、
フラツプ等を通して吸込まれる。保護壁の通過横
断面の調節によつて、ロールガングの運動量が熱
処理の炉プログラムに応じて制御される。
ロールガング３は炉への周期的なそう入時間に
相当する滞在時間の後に再び短期的に停止させら
れ、線材リング束１を有するパレツト格子２がレ
バーテーブル４によつてロールガング３の上にお
ろされ、パレツト格子とこのパレツト格子の上に
ある線材リング束が次の吹付けステーシヨンへ送
られる。
相当する滞在時間の後に再び短期的に停止させら
れ、線材リング束１を有するパレツト格子２がレ
バーテーブル４によつてロールガング３の上にお
ろされ、パレツト格子とこのパレツト格子の上に
ある線材リング束が次の吹付けステーシヨンへ送
られる。
加熱区域に滞在する線材リング束に対する流体
学的に不都合な相互の影響を避けるために、加熱
区域のパレツト間室が湿度維持区域に比べて大き
く保たれる。従つてパレツト間室拡大に相応して
加熱区域のロールガングの速度が炉の湿度維持区
域の速度よりも高くなつている。
学的に不都合な相互の影響を避けるために、加熱
区域のパレツト間室が湿度維持区域に比べて大き
く保たれる。従つてパレツト間室拡大に相応して
加熱区域のロールガングの速度が炉の湿度維持区
域の速度よりも高くなつている。
第２図から明らかなように、方向づけられた流
れをロールガングによつて妨げないために、ロー
ラの軸間距離が下側の送風器の送風開口の範囲で
大きくなつているが、炉の通過路におけるパレツ
ト格子の搬送がそこなわれることはない。
れをロールガングによつて妨げないために、ロー
ラの軸間距離が下側の送風器の送風開口の範囲で
大きくなつているが、炉の通過路におけるパレツ
ト格子の搬送がそこなわれることはない。
第１図は本発明によるローラ炉床型炉の横断面
図、第２図は第１図のローラ炉床型炉の縦断面図
である。 １……線材リング束、２……パレツト格子、３
……ロールガング、４……レバーテーブル、５…
…炉室、６……放熱管、７……送風器、８……保
護壁。
図、第２図は第１図のローラ炉床型炉の縦断面図
である。 １……線材リング束、２……パレツト格子、３
……ロールガング、４……レバーテーブル、５…
…炉室、６……放熱管、７……送風器、８……保
護壁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 循環せしめられる炉ガスで対流式に熱伝達す
ることによつて、置かれた線材リングを熱処理す
る方法において、線材リングを静止状態で上方及
び下方の両側から、リング中央に乱流を形成する
ために方向づけられた炉ガスによつて負荷するこ
とを特徴とする線材リングの熱処理法。 ２ 積み重ねられた線材リングの中空室の中央で
互いに衝突する循環流が時間及びトン当り少なく
とも6000Nm3である特許請求の範囲第１項記載の
熱処理法。 ３ 鉛直方向で上方及び下方に配置された循環送
風器によつて、積み重ねられた線材リング束に対
する両側から互いに向き合つた循環流を形成する
特許請求の範囲第１項記載の熱処理法。 ４ 積み重ねられた線材リング束の周囲から来る
炉ガスを上方及び下方の２つの循環回路内へそれ
ぞれの送風器によつて、炉内室壁に形成された調
節可能な開口、フラツプ等を通して吸込んで、バ
ーナ若しくは輻射熱管の熱供給によつて目標値温
度にもたらして、再び積み重ねられた線材リング
束中空室の中央に圧入する特許請求の範囲第３項
記載の熱処理法。 ５ 循環せしめられる炉ガスで対流式に熱伝達す
ることによつて、置かれた線材リングを熱処理す
る炉において、中央のあけられたガス通過可能な
パレツト格子２の上に積み重ねられた線材リング
束１が個々の吹付けステーシヨンでロールガング
３を短期的に停止させることによつて位置決めさ
れ、レバーテーブル４を持上げることによつてロ
ールガング３から離され、固定されることを特徴
とする線材リングの熱処理炉。 ６ ロールガング３のローラの軸間距離が下方の
送風器７の送風開口の範囲で大きくなつている特
許請求の範囲第１項記載の熱処理炉。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3035032A DE3035032C1 (de) | 1980-09-17 | 1980-09-17 | Verfahren zum Waermebehandeln von Drahtbunden und Durchlaufofen zur Durchfuehrung des Verfahrens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5785934A JPS5785934A (en) | 1982-05-28 |
| JPS6410579B2 true JPS6410579B2 (ja) | 1989-02-22 |
Family
ID=6112168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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