JP2017219244A

JP2017219244A - 回転炉の炉床構造

Info

Publication number: JP2017219244A
Application number: JP2016113673A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　英治; Eiji Ito; 英治伊藤; 政夫針谷; Masao Harigai; 勇青木; Isamu Aoki
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2036-06-07
Also published as: JP6690417B2

Abstract

【課題】受部材上でのスケールの堆積を抑制できる回転炉の炉床構造を提供する。【解決手段】回転する炉床２上に、加熱処理する金属丸棒６ａ（６ｂ）を保持する受部材７を複数設け、金属丸棒６ａ（６ｂ）が順次受部材７上に供給されて加熱処理されると共に受部材７上から取り出される回転炉１の炉床構造であって、受部材７が、炉床２上に設けられ金属丸棒６ａ（６ｂ）の下面両側を互い違いに間隔を置いて支持する複数の受片１５を備えて構成されたものである。【選択図】図３

Description

本発明は、金属丸棒を加熱する回転炉の炉床構造に関するものである。

図６及び図７に示すように、熱間鍛造用の金属丸棒６ａを加熱処理する回転炉の炉床２２には、金属丸棒６ａを保持して受けるための受部材２３が複数設けられている。受部材２３には、順次金属丸棒６ａが供給されて加熱処理されると共に取り出される。受部材２３は、Ｖ字状の溝２４を有するレンガからなり、金属丸棒６ａは溝２４に嵌ることで位置決めされる。

実開平０６−０１８９００号公報特開平０５−０２６５８１号公報特開昭６２−１３６５１８号公報特開平０７−２７８６４９号公報

ところで、回転炉内は９００℃を超えるため、加熱中の金属丸棒６ａからはスケールが発生する。スケールは、金属丸棒６ａから剥がれ落ち、受部材２３に付着する。また、加熱処理された金属丸棒６ａは順次受部材２３上から取り出され、その受部材２３上に新たな金属丸棒６ａが供給される。このため、スケールは、金属丸棒６ａが入れ替わる度に順次堆積されることとなる。堆積したスケールは、溝２４を埋めて金属丸棒６ａの保持を困難にする。また、スケールの堆積を防ぐために定期的に炉内清掃を行っているが、位置決めだけに特化した形状の受部材２３では、スケールの清掃が困難であった。清掃が不十分な場合、金属丸棒６ａが転がって位置ずれする等の不具合が発生する可能性がある。このような不具合が発生した場合、炉内を冷却し、清掃する必要があり、ライン停止期間は比較的長期間を要す。

本発明の目的は、受部材上でのスケールの堆積を抑制できる回転炉の炉床構造を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、回転する炉床上に、加熱処理する金属丸棒を保持する受部材を複数設け、前記金属丸棒が順次前記受部材上に供給されて加熱処理されると共に前記受部材上から取り出される回転炉の炉床構造であって、前記受部材が、前記炉床上に設けられ前記金属丸棒の下面両側を互い違いに間隔を置いて支持する複数の受片を備えて構成されたことを特徴とする回転炉の炉床構造を提供する。

本発明に係る回転炉の炉床構造によれば、受部材上でのスケールの堆積を抑制できる。

本発明の一実施の形態に係る回転炉の概略斜視図である。図１のＡ線矢視断面図である。炉床の要部拡大平面図である。炉床の要部拡大斜視図である。受部材を炉床の径方向外方から視た図である。従来の炉床の要部拡大平面図である。従来の受部材を炉床の径方向外方から視た図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

なお、図３に示すように、熱間鍛造用の金属丸棒６ａ、６ｂには、長さが異なる複数種類がある。図３以外の図面では、最も短い金属丸棒６ａのみを図示するが、最も長い金属丸棒６ｂ等の他の種類の金属丸棒であってもよい。このため、金属丸棒の符号を便宜的に６ａ（６ｂ）と表す。

図１及び図２に示すように、回転炉１は、熱間鍛造用の金属丸棒６ａ（６ｂ）を加熱処理するものである。

回転炉１は、回転自在な炉床２と、炉床２を回転駆動する駆動装置３と、炉床２上を覆う炉本体４と、炉本体４に設けられた複数のバーナ５と、炉床２上に設けられ、加熱処理すべき金属丸棒６ａ（６ｂ）を保持するための受部材７とを備える。

炉床２は、円盤状に形成された金属フレーム８と、金属フレーム８上に環状に設けられた断熱層９と、断熱層９上に設けられたベース部材１０とを備える。

図１及び図３に示すように、ベース部材１０は、平面視台形のパネル状に形成された耐熱レンガからなり、断熱層９上に敷き詰められている。

駆動装置３は、モータ等からなる駆動源（図示せず）からの動力をスプロケット３ａ及びチェーン３ｂ又はギヤー（図示せず）を介して炉床２に伝達する。

炉本体４は、炉床２の外周を囲む外周側炉壁部１１ａと、断熱層９の内周を囲む内周側炉壁部１１ｂと、外周側炉壁部１１ａ及び内周側炉壁部１１ｂ上に設けられた環状の天井部１２とを備える。外周側炉壁部１１ａには、回転炉１内に金属丸棒６ａ（６ｂ）を供給するための装入口１３が形成されると共に、加熱処理を終えた金属丸棒６ａ（６ｂ）を取り出すための取り出し口１４が形成されている。装入口１３及び取り出し口１４に臨む位置には、金属丸棒６ａ（６ｂ）を回転炉１内に出し入れするためのロボットアーム（図示せず）が設置されている。ロボットアームは、金属丸棒６ａ（６ｂ）の中央部分を上方から金属丸棒６ａ（６ｂ）の下面両側まで回り込んで把持するための３本の把持爪を有する。

バーナ５は、回転炉１の回転炉内部に向けて、かつ、受部材７上の金属丸棒６ａ（６ｂ）より上方の位置に火炎噴射するように外周側炉壁部１１ａに設けられている。また、バーナ５は、特に炉床２の回転方向にて装入口１３から取り出し口１４に向かうにつれて順次炉内温度が高くなり、取り出し口１４の位置で金属丸棒６ａ（６ｂ）が熱間鍛造に適した温度になるように取り出し口１４側に偏って配置されている。

図３及び図４に示すように、受部材７は、炉床２の内周側に周方向に整列して形成されると共に、外周側に周方向に整列して形成されている。すなわち、受部材７は、炉床２に環状に２列形成されている。受部材７は、金属丸棒６ａ（６ｂ）の両端が炉床２の径方向に向くように金属丸棒６ａ（６ｂ）を保持する。具体的には、受部材７は、炉床２上に設けられ金属丸棒６ａ（６ｂ）の下面両側を互い違いに間隔を置いて支持する複数の受片１５を備えて構成されている。また特に、受部材７は、長さが異なる複数種類の金属丸棒６ａ（６ｂ）を受けるべく３つ以上の複数（本実施の形態では５つ）の受片１５を備えて構成されている。受片１５は、耐熱レンガからなる。受片１５は、ベース部材１０から上方に突起される突起部１６と、ベース部材１０に形成された取付穴１７に嵌合される嵌合基部１８とを備える。

取付穴１７は、炉床２の径方向に沿う同一直線上に複数、間隔を隔てて形成されている。受片１５は、嵌合基部１８が取付穴１７に嵌合されることで炉床２上に取り付けられる。

取付穴１７は、断面矩形状に形成されている。嵌合基部１８は、取付穴１７内に嵌入される断面矩形のブロック状に形成されており、取付穴１７に対して回転しないようになっている。

突起部１６は、嵌合基部１８から上方に突起すると共に水平方向の一方方向に延出するブロック状に形成されている。突起部１６には、金属丸棒６ａ（ｂ）の下面側部を受けるための傾斜面１９が形成されている。傾斜面１９は、突起部１６の延出方向基端側に向かうにつれて突起部１６の高さが低くなるように形成されている。

受片１５は、取付穴１７に嵌合されたとき、突起部１６が炉床２の周方向に沿って延び、かつ、その延長方向が径方向に隣り合うもの同士で交互に正反対となるように配置されている。これにより、同一形状の受片１５を複数用いて傾斜面１９の向きが交互に正反対となる受部材７が構成され、炉床２の径方向に隣り合う受片１５を径方向から視たとき、複数の傾斜面１９でＶ字が形成される。

また、受片１５の間隔は、常に３個以上の受片１５で金属丸棒６ａ（６ｂ）を支持でき、かつ、いずれの受片１５も金属丸棒６ａ（６ｂ）の両端位置を避けるように設定されている。またさらに、受片１５は、炉床２の径方向の寸法が周方向の寸法よりも小さく形成されており、スケールが受片１５に留まり難くなっている。

次に本実施の形態の作用を述べる。

図１に示すように、回転炉１が稼働している間、炉床２は駆動装置３で回転駆動され、回転炉１内はバーナ５で加熱されている。

受部材７上への金属丸棒６ａ（６ｂ）の供給はロボットアームを用いて行われる。ロボットアームに把持された金属丸棒６ａ（６ｂ）は、装入口１３から回転炉１内に装入され、炉床２上の受部材７上に載置される。

受部材７上に載置された金属丸棒６ａ（６ｂ）は、底面の左右両側が複数の受片１５の傾斜面１９上に載ると共に、両端部が受片１５から外れて配置される。これにより、金属丸棒６ａ（６ｂ）の端面からスケールが剥がれ落ちた場合であっても端面からのスケールが受片１５に付着することはなく、ベース部材１０上に落ちる。

また、金属丸棒６ａ（６ｂ）の外周面からもスケールは剥がれ落ちる。しかし、単体の受片１５は金属丸棒６ａ（６ｂ）の一側のみを支持するため、金属丸棒６ａ（６ｂ）の他側から剥がれたスケールは受片１５上に落ちることなくベース部材１０上に落ちる。また、金属丸棒６ａ（６ｂ）の一側から剥がれたスケールは受片１５上の傾斜面１９と金属丸棒６ａ（６ｂ）の間の窪み上に落ちることとなるが、受片１５は、炉床２の径方向（金属丸棒６ａ（６ｂ）の軸方向）の寸法が小さく形成されているため、窪みに残るスケールは少量である。

金属丸棒６ａ（６ｂ）の周方向の位置が取り出し口１４の位置に至ると、金属丸棒６ａ（６ｂ）は取り出し口１４から装入されたロボットアームに把持され、回転炉１外に取り出される。このとき、窪みに溜まっていたスケールは、金属丸棒６ａ（６ｂ）が取り出されることで傾斜面１９に沿って滑り、ベース部材１０上に落ちる。このため、受片１５上に金属丸棒６ａ（６ｂ）が順次入れ替わって供給されても受片１５上にスケールが堆積することはなく、金属丸棒６ａ（６ｂ）が受部材７上で転がって位置ずれする可能性を十分抑制することができる。

また、炉内を清掃する場合、図７に示す従来構造の受部材２３では、溝２４内に付着したスケールが順次供給される金属丸棒６ａ（６ｂ）によって受部材２３に押し付けられる。このため、スケールが受部材の細孔内にまで入り込み、清掃が容易ではなかった。しかし、本実施の形態にかかる構造の受部材７では、スケールはベース部材１０上に落ち、上から押し付けられることはない。このため、スケールはベース部材１０の表面に付着するにすぎず、容易に取り除くことができる。

このように、受部材７が、炉床２上に設けられ金属丸棒６ａ（６ｂ）の下面両側を互い違いに間隔を置いて支持する複数の受片１５を備えて構成されるものとしたため、センタリング機能を保持しつつも、受部材７上にスケールが堆積しない構造にでき、スケールの清掃を容易にできる。またさらに、受片１５の配置を自由に設定できるため、ロボットアームの把持爪等のハンドリング形状に当たらないように容易に設定できる。

また、受部材７は、長さが異なる複数種類の金属丸棒６ａ（６ｂ）を受けるべく３つ以上の複数の受片１５を備えて構成されるため、簡易な構造で長さが異なる複数種類の金属丸棒６ａ（６ｂ）に対応できる。

受片１５は、金属丸棒６ａ（６ｂ）の両端位置を避けるように配置されるものとしたため、スケール発生で問題となる金属丸棒６ａ（６ｂ）の端面部のスケールに対しては、受け面を持たない構造にできる。

受片１５は、金属丸棒６ａ（６ｂ）の下面側部を受ける傾斜面１９を有するものとしたため、受部材７上に金属丸棒６ａ（６ｂ）を載置するときの位置ずれを吸収して安定して金属丸棒６ａ（６ｂ）を受けることができる。また、スケールが落ち易くできる。

炉床２には、受片１５を取り付けるための取付穴１７が形成され、受片１５には、取付穴１７に嵌合される嵌合基部１８が形成されるものとしたため、炉床２上に受片１５を容易に着脱でき、受片１５が傷んだ場合などには容易に交換できる。

なお、金属丸棒６ａ（６ｂ）は、スケール発生温度以上に加熱する必要があるものであれば、熱間鍛造用のものでなくともよく、鋼材以外の金属からなるものであってもよい。

１回転炉
２炉床
６ａ金属丸棒
６ｂ金属丸棒
７受部材
１５受片

Claims

回転する炉床上に、加熱処理する金属丸棒を保持する受部材を複数設け、前記金属丸棒が順次前記受部材上に供給されて加熱処理されると共に前記受部材上から取り出される回転炉の炉床構造であって、
前記受部材が、前記炉床上に設けられ前記金属丸棒の下面両側を互い違いに間隔を置いて支持する複数の受片を備えて構成されたことを特徴とする回転炉の炉床構造。
前記受部材は、長さが異なる複数種類の金属丸棒を受けるべく３つ以上の複数の受片を備えて構成された請求項１に記載の回転炉の炉床構造。
前記受片は、前記金属丸棒の両端位置を避けるように配置された請求項１又は２に記載の回転炉の炉床構造。
前記受片は、前記金属丸棒の下面側部を受ける傾斜面を有する請求項１から３のいずれかに記載の回転炉の炉床構造。
前記炉床には、前記受片を取り付けるための取付穴が形成され、前記受片には、前記取付穴に嵌合される嵌合基部が形成された請求項１から４のいずれかに記載の回転炉の炉床構造。