JP6068753B2

JP6068753B2 - 加熱炉用搬送部材

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Publication number: JP6068753B2
Application number: JP2013273261A
Authority: JP
Inventors: 和哉村坂; 神田　武幸; 武幸神田; 孝徳植原; 洋俊植田; 寛明石川
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: CN104748546B; JP2015127617A; CN104748546A; KR20150077313A

Description

本発明は加熱炉において被加熱物を支持する加熱炉用搬送部材に関し、とりわけ、加熱炉用搬送部材の耐熱変形性、耐熱衝撃性、および耐腐食性を高める技術に関する。

従来、被加熱物を熱処理する加熱炉内において被加熱物を支持しながら搬送するものとして、それぞれ金属あるいはセラミックスの単一部材から構成される加熱炉用搬送部材が用いられてきた。しかしながら、金属はセラミックスよりも耐熱変形性が低く、高温下において熱変形すなわちクリープ変形しやすいため、金属から構成される加熱炉用搬送部材はクリープ変形が引き起こされるような高温下での加熱を目的とした加熱炉には適用できなかった。また、セラミックスは金属よりも耐熱変形性が高く高温下でもクリープ変形が少ないが、金属に比して熱衝撃に弱いため、セラミックスから構成される加熱炉用搬送部材は加熱炉内との温度差が大きい被加熱物を加熱する加熱炉には適用できないという問題があった。

ところで、高温下において被加熱物を支持するのに必要とされる特性たとえば耐荷重性、耐熱変形性などを兼ね備えた加熱炉用搬送部材を構成するため、単一部材ではなく、異なる熱的性質を有する二つの部材をそれぞれ外管および内管として構成する二重管構造が提案されている。たとえば、特許文献１に記載の加熱炉用搬送部材がそれである。

特許文献１に記載の加熱炉用搬送部材は、外側管状部材と、外側管状部材に嵌め入れられた内側管状部材とが上記外側管状部材が接着剤により一体に接合されて構成されている。上記外側管状部材は、白色ないし黄色の被加熱物に接触させられても被加熱物を汚損しにくいムライト材料又はアルミナ材料から形成されており、上記内側管状部材は高温にさらされても変形しにくく且つ外側管状部材よりも熱膨張係数の小さい炭化ケイ素質材料（ＳｉＣ質材料）から形成されている。そのため、上記加熱炉用搬送部材は、熱処理時に高温にさらされても、熱膨張差によって外側管状部材が内側管状部材の膨張で割られることがないという利点がある。

特開平９−２２９５６４号公報

しかし、上記加熱炉用搬送部材の内側管状部材に用いられているセラミックスの一種であるＳｉＣ質材料は、金属に比して耐熱衝撃性は低い。また、外側管状部材と内側管状部材に介在させられている接着剤は外側管状部材に生じた熱衝撃の内側管状部材への伝達を低減するものではない。そのため、ＳｉＣ質材料などの耐熱衝撃性の低い部材から内側管状部材が構成される従来の加熱炉用搬送部材が、被加熱物を迅速に加熱するために温度差の大きい加熱炉において用いられる場合には、相対的に温度差の大きい被加熱物との接触によって加熱炉用搬送部材の外側管状部材に与えられる熱衝撃により加熱炉用搬送部材が破損する場合があるという問題があった。

このように、従来において提案されている加熱炉用搬送部材は、いずれも耐熱変形性が高く且つ耐熱衝撃性が高いものではなかった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、耐熱変形性および耐熱衝撃性を兼ね備えた加熱炉用搬送部材を提供することにある。

すなわち、本発明の要旨とするところは、（ａ）長手状を成し、長手方向の中間部が加熱炉内に位置させられた状態で両端部が該加熱炉外で支持され、該加熱炉内において被加熱物を支持し且つ該被加熱物を搬送するための加熱炉用搬送部材であって、（ｂ）前記被加熱物を直接接触して支持し、相対的に耐熱衝撃性および耐腐食性の高い材質から構成された外側管状部材と、該外側管状部材の内側に位置して、相対的に耐熱変形性の高い材質から構成された内側管状部材とが、耐熱性断熱材から構成された中間部材を介して一体的に重ねられることで構成されており、（ｃ）前記外側管状部材は、耐熱性金属から構成され、（ｄ）前記内側管状部材は、セラミックスから構成され、（ｅ）前記中間部材は、前記内側管状部材の外周面に対して巻き付けられ、且つ前記内側管状部材の外周面に接着されたセラミックス繊維を含む長手状可撓性材料から構成され、（ｆ）前記外側管状部材は、前記長手状可撓性材料の外側に嵌め着けられたものであることにある。

本発明の加熱炉用搬送部材によれば、（ａ）長手状を成し、被加熱物を支持し且つ被加熱物を搬送するための加熱炉用搬送部材は、（ｂ）前記被加熱物を直接接触して支持し、相対的に耐熱衝撃性および耐腐食性の高い材質から構成された外側管状部材と外側管状部材の内側に位置して、相対的に耐熱変形性の高い材質から構成された内側管状部材とが、耐熱性断熱材から構成された中間部材を介して一体的に重ねられることで構成されており、（ｃ）前記外側管状部材は、耐熱性金属から構成され、（ｄ）前記内側管状部材は、セラミックスから構成され、（ｅ）前記中間部材は、前記内側管状部材の外周面に対して巻き付けられ、且つ前記内側管状部材の外周面に接着されたセラミックス繊維を含む長手状可撓性材料から構成され、（ｆ）前記外側管状部材は、前記長手状可撓性材料の外側に嵌め着けられたものである。このため、被加熱物を支持することにより生じる熱衝撃は相対的に耐熱衝撃性が高い外側管状部材によって受けられ、耐熱変形性は内側管状部材によって得られ、外側管状部材から内側管状部材への熱衝撃の伝達は耐熱性断熱材から構成された中間部材によって抑制されることから、内側管状部材の熱衝撃による破損が一層妨げられる。これにより、相対的に耐熱変形性の高い内側管状部材は外側管状部材の芯材として機能しうるため、耐熱変形性且つ耐熱衝撃性が高い加熱炉用搬送部材を提供することができる。

ここで、好適には、前記外側管状部材は、溶射、スパッタ、蒸着などの手法を用いて被膜原料を付着させた酸化物、窒化物、炭化物などのセラミックスの膜によりその表面がコーティングされたものである。このため、外側管状部材の耐久性が高められるとともに、被加熱物に対する金属酸化物などの付着や汚れが防止される。

また、好適には、前記外側管状部材は、被加熱部材と直接接触するものであるため、被加熱物とのいわゆるくっつきがなく、被加熱部材との反応性が低く、腐食しにくい特性を備えている。また、被加熱物との接触により生じる熱衝撃から前記内側管状部材を保護する保護管として機能するものであることから、前記内側管状部材よりも耐熱衝撃性が高い性質を有する。また、前記外側管状部材の材質としては、ステンレス鋼、ニッケル基合金などの耐熱性、耐腐食性を有する金属や、腐食を抑制するために少なくとも外表面がセラミックコーティングされた耐熱性金属が好適に用いられる。

また、好適には、前記内側管状部材は、加熱炉内において高温に昇温されることによる前記外側管状部材の熱による変形いわゆるたわみが生じることを防止する芯材として機能するものであることから、前記外側管状部材よりも熱により変形しにくいことが求められる。そのため、前記内側管状部材の材質としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ムライト(Ａｌ_６Ｏ_１３Ｓｉ_２)などの無機材料焼結体すなわちセラミックスが好適に例示される。

また、好適には、前記中間部材は、前記外側管状部材に生じる熱衝撃の前記内側管状部材への伝達、すなわち前記外側管状部材と前記内側管状部材との間の温度差により生じる熱交換を抑制するためのものであり、断熱材として機能するものであることから、熱伝導率が小さいことが求められる。そのため、前記中間部材の材質としては、セラミックス繊維などの耐熱素材から成るロープ状のヤーンロープおよび布状の耐熱クロス（シリカ・アルミナなどのセラミックス系）が好適に用いられる。

また、好適には、前記中間部材は、前記内側管状部材の外周面に塗付された接着剤により前記内側管状部材の外周面に巻き付けられるように接着される。ここで、前記中間部材は前記外側管状部材と前記内側管状部材とが接触しない限りにおいて、前記内側管状部材の外周面に巻き付けられていれば良く、たとえば、前記内側管状部材の外表面の全体を隙間無く巻かれても良いし、前記内側管状部材の長手方向に所定の間隔すなわち前記内側管状部材の外周面において前記中間部材が巻き付けられていない箇所が設けられるように巻かれても良い。また、前記樹脂接着剤は、前記中間部材が巻き付けられた前記内側管状部材が前記外側管状部材に嵌められた段階で、前記中間部材が離脱しなければ良く、加熱炉内において高温に昇温させられた際に揮散、消失するものであっても良い。前記接着剤としては、アクリル系などの樹脂接着剤が好適に用いられる。

本発明の一例の加熱炉用搬送ローラーを備える連続搬送式加熱炉の側面図である。図１の連続搬送式加熱炉のII−II視断面図である。図１の連続搬送式加熱炉に適用された加熱炉用搬送ローラーについてその長手方向に一部を切り欠いて拡大して説明する拡大断面図である。図３における加熱炉用搬送ローラーのIV−IV視断面図である。本発明の他の実施例の加熱炉用搬送ローラーを備えるバッチ式加熱炉を説明する側面図である。図５におけるバッチ式加熱炉のVI−VI視断面図である。図６におけるバッチ式加熱炉のVII−VII視断面図である。本発明の他の実施例の加熱炉用搬送ローラーについてその長手方向に一部を切り欠いて拡大して説明する拡大断面図である。図８における加熱炉用搬送ローラーのIX−IX視断面図である。

以下、本発明の加熱炉用搬送部材の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例の加熱炉用搬送ローラー１０を備える連続搬送式加熱炉１２の側面図である。図２は図１の連続搬送式加熱炉１２のII−II視断面図である。連続搬送式加熱炉１２は、炉内を高温状態を保つ断熱材１４と、断熱材１４を覆うケーシング１６とから成る長手状の炉体１８と、被加熱物２０を支持しながら炉体１８の長手方向の一端部から他端部へと搬送する加熱炉用搬送ローラー１０と、加熱炉用搬送ローラー１０の両端部を回転可能に支持する搬送ローラー支持装置２２と、搬送ローラー支持装置２２により回転可能に支持された加熱炉用搬送ローラー１０を回転駆動する図示しないローラー駆動装置と、炉体１８内部を高温に加熱する長手状のヒーター２４とを備えている。炉体１８は、断熱材１４により四方が覆われることでトンネル状に形成された炉室２６と、炉室２６の長手方向の両端部に形成された入口２８および出口３０と、被加熱物２０の搬送停止時すなわち加熱炉用搬送ローラー１０の回転停止時に入口２８および出口３０が閉じられるように駆動させられる図示しないシャッターとを有している。図１に詳しく示すように、加熱炉用搬送ローラー１０は、水平に置かれた基台３２の上に前記ローラー駆動装置を介して設置される。また、たとえば前工程を経た被加熱物２０を炉体１８の入口２８へと搬送する、あるいはたとえば炉室２６において熱処理が施され炉体１８の出口３０から搬出された被加熱物２０を次工程へと搬送する搬送ローラー３４を備えた搬送台３６が、加熱炉用搬送ローラー１０および搬送ローラー３４と被加熱物２０との間の接触点が略同一面上になるように連続搬送式加熱炉１２の長手方向の両端部に隣接して設置されている。なお、連続搬送式加熱炉１２は本発明の加熱炉に相当し、加熱炉用搬送ローラー１０は本発明の加熱炉用搬送部材に相当する。また、上記ローラー駆動装置は、図示しないローラー駆動モータおよび出力軸とを有している。

搬送台３６により連続搬送式加熱炉１２の炉室２６の入口２８まで搬送された被加熱物２０は、シャッターが開けられた入口２８を通じて搬入され、ヒーター２４により高温に昇温された炉室２６内を、加熱炉用搬送ローラー１０により支持されながら所定の速度で出口３０方向へ搬送されつつ熱処理が施される。このとき、加熱炉用搬送ローラー１０の回転が周期的に所定時間止められる間欠搬送によって被加熱物２０に熱処理が施されるようにしてもよい。炉室２６の出口付近まで加熱炉用搬送ローラー１０により搬送され熱処理が終了した被加熱物２０は、シャッターの開けられた出口３０を通じて炉体１８外部へと搬出される。搬出された被加熱物２０は搬送台３６により次工程へと搬送される。また、本実施例の連続搬送式加熱炉１２は、たとえば前工程において余熱工程を経ていない炉室２６との温度差が大きい被加熱物２０を急速に昇温させる加熱処理に好適に適用される。

次に、搬送ローラー支持装置２２により回転可能に支持された加熱炉用搬送ローラー１０について図２乃至図４を参照して詳しく説明する。図３は図１の連続搬送式加熱炉１２に適用された加熱炉用搬送ローラー１０についてその長手方向に一部を切り欠いて拡大して説明する拡大断面図である。図４は図３における加熱炉用搬送ローラー１０のIV−IV視断面図である。炉体１８は、両側壁の上下方向中央部付近において、互いに平行に且つその両側壁における一対の中心線が同心となるように長手方向に所定の間隔で炉体１８外部と炉室２６とを繋ぐように炉体１８の両側壁を貫通して形成された断面略円状の複数対の貫通穴３８を備えている。また、炉体１８は両側壁の少なくとも上記貫通穴３８よりも上方において、上記貫通穴３８と同様の条件で炉体１８外部と炉室２６とを繋ぐ断面略円状の複数対の貫通穴４０を備えている。

図２において示されるように、複数本の加熱炉用搬送ローラー１０は、その両端部が炉体１８の複数対の貫通穴３８のそれぞれから突き出した状態で炉室２６の上下方向下端部付近に配置されている。これら複数本の加熱炉用搬送ローラー１０は、炉体１８の長手方向すなわち被加熱物２０の移送方向と直交する方向へ長手状を成し、移送方向と直交する方向へ並列状態で横一列に一定間隔で配列されている。また、複数本のヒーター２４はその両端部が複数対の貫通穴４０のそれぞれから突き出した状態で、炉室２６内の上下方向上端部付近および下端部付近にそれぞれ固設されている。これら複数本のヒーター２４は加熱炉用搬送ローラー１０の上方および下方において移送方向と直交する方向へ並列状態で横一列に一定間隔で固設されている。なお、これら複数本のヒーター２４に替えて、プレート状のヒータが用いられてもよい。

搬送ローラー支持装置２２は、炉体１８の両側壁に燐接して立設された支柱４２と、支柱４２によって支えられ、炉体１８の側壁に平行且つ水平に配設された長手状部材４４と、長手状部材４４の上端面が長手方向両側縁部を残して下方向へ陥入して形成された凹部に嵌めこまれて固定された長手状の支持板４６と、支持板４６の幅方向中央部付近における複数対の貫通穴３８のそれぞれを結ぶ延長線上に対応する位置に嵌め着けられた複数対のボールベアリング４８と、そのボールベアリング４８によって片持状に回転可能に支持された長手状の一対の支持軸５０とを備えている。

長手状の一対の支持軸５０の円柱状の先端部５２が円筒状の加熱炉用搬送ローラー１０の両端部にそれぞれ軸心方向へ嵌め入れたれることにより、加熱炉用搬送ローラー１０が回転可能に支持されている。そして、加熱炉用搬送ローラー１０の一端部においては、その一端部と嵌合された支持軸５０の先端部５２における長手方向中央側付近とに支持軸５０の軸心と略垂直方向へ貫通して形成されたピン穴５４にピン５６が挿し込まれている。また、前記ローラー駆動装置の前記出力軸に設けられた図示しないスプロケットホイールと加熱炉用搬送ローラー１０の一端部側、すなわちピン５６が挿し込まれている側の支持軸５０の基端部６２に設けられたスプロケットホイール６４との間にはチェーン６６が巻き掛けられている。

これにより、搬送ローラー支持装置２２により支持軸５０を介して支持軸５０の軸心まわりに回転可能に支持された加熱炉用搬送ローラー１０は、その一端部側の支持軸５０およびチェーン６６を介してローラー駆動モータにより回転駆動され、加熱炉用搬送ローラー１０の上に載置された被加熱物２０を搬送する。

次に、加熱炉用搬送ローラー１０内部の構造について、図３および図４を参照して詳しく説明する。加熱炉用搬送ローラー１０は、外側管状部材として機能する円筒状に形成されたステンレス鋼、クロムモリブデン鋼などの耐熱性および耐腐食性を有する金属製の金属管６８と、その金属管６８の内径よりもわずかに小さい外径を有する炭化ケイ素などのセラミックスから円筒状に構成され、金属管６８の内側に嵌められて内側管状部材として機能するセラミックス管７０と、セラミックス管７０の外周面と金属管６８の内周面との間の空間を満たす中間部材として機能するヤーンロープ又は耐熱クロスなどの高耐熱性の断熱材７２とから構成され、円筒状且つ３重層構造を有している。断熱材７２は、金属管６８に生じた熱衝撃のセラミックス管７０への伝達を抑制するように、金属管６８の内周面とセラミックス管７０の外周面とが接触しないようにセラミックス管７０の外周面の全面に対して隙間無く巻かれ、予めセラミックス管７０の外周面に塗付されたアクリル系接着剤により接着され固定される。ここで、金属管６８はセラミックス管７０よりも耐熱衝撃性が高く、セラミックス管７０は金属管６８よりも熱による変形すなわちクリープ変形が小さい。このように構成された加熱炉用搬送ローラー１０においては、加熱炉用搬送ローラー１０の上に載置された被加熱物２０からの熱衝撃は耐熱衝撃性の高い金属管６８が受けることとなり、セラミックス管７０への熱衝撃の伝達は断熱材により抑制される。また、クリープ変形が小さいセラミックス管７０は金属管６８の芯材として機能する。

[実験例]
先ず、表１の条件を満たすように、炭化ケイ素から成り、外径３４ｍｍ、内径２４ｍｍに形成されたセラミックス管７０と、材質と、内径すなわちセラミックス管７０の外周面と金属管６８の内周面との間隔とを種々変更した金属管６８と、セラミックス管７０と金属管６８との間の間隔を満たすように厚みが種々変更された断熱材７２とから加熱炉用搬送ローラー１０の試験品Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４を作成し、連続搬送式加熱炉１２に適用した。試験品Ｎｏ．４の金属管を構成する材質として記載されているニッケル合金は、たとえば、Ｎｉが７２質量％、Ｃｒが１４〜１７質量％、Ｆｅが６〜１０質量％の組成を有する固溶強化型ニッケル基耐熱合金である。次いで、比較のため炭化ケイ素ＳｉＣから成り、たとえば外径３８ｍｍ、内径２４ｍｍに形成された円筒状のセラミックスローラー（比較品Ｎｏ．５）と、ステンレス鋼から成り、外径３８ｍｍ、内径２４ｍｍに形成された金属ローラー（比較品Ｎｏ．６）とを作成し、連続搬送式加熱炉１２に適用した。１０００℃の加熱温度に設定された連続搬送式加熱炉１２において炉室２６に約２５℃の被加熱物２０が２０秒を１サイクルとして投入されるようにして、連続搬送を行った。複数サイクルが繰り返された際の連続搬送式加熱炉１２に適用された各搬送ローラーの状態を表２に示す。なお、表２において加熱炉用搬送ローラー１０が適用された連続搬送式加熱炉１２の製品サイクル数は１００サイクルとされているが、これは５０サイクルを１試験として２試験行ったものである。

表２に示すように、加熱炉用搬送ローラー１０の試験品Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４はそのいずれにおいても１０００℃という高温状況下においてクリープ変形がみられず、炉室２６との温度差が９００℃以上の被加熱物２０との接触によっても熱衝撃による破損が生じなかった。これに対し、比較品Ｎｏ．５のセラミックローラーにおいては１０サイクルを経過した時点で熱衝撃を原因とするローラー破損が生じた。また、比較品Ｎｏ．６の金属ローラーにおいては炉室２６を昇温する際、８００℃に達した時点からクリープ変形が生じ、１０００℃で３時間経過した時点でクリープ変形が増長し大きく変形した。これにより隣接する金属ローラーが相互に干渉して被加熱物２０の搬送が不可能となった。

上述のように、本実施例の加熱炉用搬送ローラー１０によれば、被加熱物２０を支持し且つ被加熱物２０を搬送するための加熱炉用搬送ローラー１０は、セラミックス管７０よりも耐熱衝撃性の高い金属管６８と金属管６８の内側に位置して、金属管６８よりも耐熱変形性の高いセラミックス管７０とが、耐熱性の断熱材７２を介して一体的に重ねられることで構成されているため、被加熱物２０を支持することにより生じる熱衝撃はセラミックス管７０よりも耐熱衝撃性が高い金属管６８によって受けられ、金属管６８からセラミックス管７０への熱衝撃の伝達は高耐熱性の断熱材７２によって抑制されることから、セラミックス管７０の熱衝撃による破損が妨げられる。これにより、金属管６８よりも耐熱変形性の高いセラミックス管７０は金属管６８の芯材として機能しうるため、耐熱変形性且つ耐熱衝撃性が高い加熱炉用搬送ローラー１０を提供することができる。

また、本実施例の加熱炉用搬送ロール１０によれば、金属管６８は、表１に示されるようなステンレス鋼やニッケル合金から構成され、セラミックス管７０は、セラミックスである炭化ケイ素ＳｉＣから構成され、耐熱材７２はセラミックス繊維を含むヤーンロープや耐熱クロスから構成されているため、より耐熱変形性が向上され且つ耐熱衝撃性が高い加熱炉用搬送ローラー１０を提供することができる。

また、本実施例の加熱炉用搬送ロール１０によれば、セラミックス管７０の外周に巻き付けられ、アクリル系接着剤により接着されたセラミックス繊維を含む長手状可撓性材料であるヤーンロープ又は耐熱クロスが、その外側に金属管６８が嵌められた状態で熱処理されるため、ヤーンロープ又は耐熱クロスは、セラミックス管７０と金属管６８との間に強固に固定されるため、セラミックス管７０と金属管６８との間からの離脱や相体的な位置ずれが防がれることから、耐熱変形性且つ耐熱衝撃性が高く、より精巧な加熱炉用搬送ローラー１０を提供することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図５は、本発明の他の実施例における加熱炉用搬送ローラー７４が適用されたバッチ式加熱炉７６を説明する側面図であり、図６は図５におけるバッチ式加熱炉７６のVI−VI視断面図であり、図７は図６におけるバッチ式加熱炉７６のVII−VII視断面図である。バッチ式加熱炉７６は断熱材１４と、断熱材１４を覆うケーシング１６とから成る炉体７８と、炉体７８内部に投入された被加熱物８０を支持しつつ、熱処理が行われる所定位置までの一方向および熱処理後にその所定位置から投入された側へと逆方向へ搬送する加熱炉用搬送ローラー７４と、図示しない搬送ローラー支持装置２２と、搬送ローラー支持装置２２により回転可能に支持された加熱炉用搬送ローラー７４を上記一方向あるいは上記逆方向への被加熱物８０の搬送を可能とするように回転駆動する図示しないローラー駆動装置と、長手状のヒーター２４とから構成されている。炉体７８は、直方体状の炉室８２と炉室８２と炉体７８の外部とを繋ぎ、被加熱物８０の炉室８２への搬入口および炉室８２から炉体７８の外部への搬出口となる出入口８４を有している。また、バッチ式加熱炉７６は被加熱物８０の熱処理に際し、断熱素材が板状に形成されて成るシャッター８６を下降させ出入口８４を閉じて炉体７８外部と炉室８２との熱の出入りを抑制し、被加熱物８０の搬入出に際しシャッター８６を上昇させ出入口を開けるシャッター昇降装置８８を備えている。図５に示されるように、バッチ搬送式加熱炉７６は基台３２の上に設置されており、出入口８４を有する側の炉体７８の一側壁に隣接して設置され、被加熱物８０を炉室８２へ搬入あるいは炉室８２から搬出するのに用いられる搬送台９０に備えられた搬送ローラー９２と、加熱炉用搬送ローラー７４との被加熱物８０との接触点は略同一面上となるようにされている。

搬送台によりバッチ式加熱炉７６の出入口８４まで搬送された被加熱物８０は、シャッター昇降装置８８により開けられた出入口８４を通じて搬入され、ヒーター２４により昇温され、断熱材１４により所望の温度に保たれた炉室８２内部の所定位置へと、加熱炉用搬送ローラー７４により支持されながらその一方向の回転により搬送される。熱処置中はシャッター昇降装置８８により出入口が閉じられる。熱処理を終えた被加熱物８０は加熱炉用搬送ローラー７４の逆方向の回転により出入口８４方向へと搬送され、シャッター昇降装置８８により開けられた出入口８４を通じて炉体７８の外部へと搬出される。

加熱炉用搬送ローラー７４は炉体７８の側壁に貫設されて形成された複数対の貫通穴３８にその両端部が突き出すように挿通されており、複数の加熱炉用搬送ローラー７４は互いに平行且つ水平に、被加熱物８０の搬送方向に対して所定の間隔で横一列に並列されている。そして、加熱炉用搬送ローラー７４はその両端部のそれぞれが図示しない搬送ローラー支持装置２２により回転可能に支持され、図示しないローラー駆動モータにより軸心回りに両方向へ回転可能に駆動される。

加熱炉用搬送ローラー７４は円筒状に形成されたセラミックス管７０と、セラミックス管７０の外径よりも大きい内径を有する円筒状に形成された金属管６８と、金属管６８にセラミックス管７０が嵌められた際に生じる隙間を埋める断熱材７２とから構成されており、３重層構造を有する。そのため、加熱炉用搬送ローラー１０と同様に、加熱炉用搬送ローラー７４は高温環境下において加熱炉内との温度差が大きい被加熱物８０を支持しつつ搬送する搬送ローラーとして好適に用いることができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。図８は、本発明の他の実施例における加熱炉用支持材９４についてその長手方向に一部を切り欠いて説明する拡大断面図である。図９は、図８における加熱炉用支持材９４のIX−IX視断面図である。加熱炉用支持材９４は、前述の加熱炉用搬送ローラー１０、７４と同様に、外側管状部材としての円筒状の金属管６８と、内側管状部材としての円筒状のセラミックス管７０と、金属管６８とセラミックス管７０との間に介在させられる中間部材としての断熱材７２とから構成され、３重層構造を有している。そのため、加熱炉用搬送ローラー１０、７４と同様に、加熱炉用支持材９４は高温環境下において加熱炉内との温度差が大きい被加熱物を支持する支持材として好適に用いることができる。

以上、本発明を表及び図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

たとえば、本発明の加熱炉用搬送部材は、前述の実施例１および実施例２では、連続搬送式加熱炉１２およびバッチ式加熱炉７６の加熱炉用搬送ローラー１０、７４として適用されていた。しかし、本発明の加熱炉用搬送部材は、それらに限定されるものではなく、たとえば、ウォーキングビーム式加熱炉の搬送用ビーム材として適用されてもよい。

また、実施例１の加熱炉用搬送ローラー１０は、それを支持する一対の支持軸５０のうち駆動側の支持軸５０の基端部と搬送ローラー１０の一端部とに回転軸線に対して直交する方向に挿し込まれたピン５６を介して、回転駆動されているが、たとえば搬送ローラー１０の一端部に係合溝が形成され、駆動側の支持軸５０にはその係合溝に係合する弾性体が固設されて搬送ローラー１０の一端部と駆動側の支持軸５０との間を相対回転不能に連結する連結構造など、他の形式の連結構造であってもよい。

また、実施例１の加熱炉用搬送ローラー１０は、その両端に嵌め入れられた一対の支持軸５０により回転可能に支持されていたが、その一対の支持軸５０の一方に、搬送ローラー１０の熱膨張や収縮を許容しつつその支持軸５０の一方とともに回転するように、搬送ローラー１０を回転軸線方向に付勢するスプリングが設けられてもよい。

１０、７４：加熱炉用搬送ローラー（加熱炉用搬送部材）
１２：連続搬送式加熱炉（加熱炉）
２０、８０：被加熱物
６８：金属管（外側管状部材）
７０：セラミックス管（内側管状部材）
７２：断熱材（中間部材）
７６：バッチ式加熱炉（加熱炉）

Claims

長手状を成し、長手方向の中間部が加熱炉内に位置させられた状態で両端部が該加熱炉外で支持され、該加熱炉内において被加熱物を支持し且つ該被加熱物を搬送するための加熱炉用搬送部材であって、
前記被加熱物を直接接触して支持し、相対的に耐熱衝撃性および耐腐食性の高い材質から構成された外側管状部材と、該外側管状部材の内側に位置して、相対的に耐熱変形性の高い材質から構成された内側管状部材とが、耐熱性断熱材から構成された中間部材を介して一体的に重ねられることで構成されており、
前記外側管状部材は、耐熱性金属から構成され、
前記内側管状部材は、セラミックスから構成され、
前記中間部材は、前記内側管状部材の外周面に対して巻き付けられ、且つ前記内側管状部材の外周面に接着されたセラミックス繊維を含む長手状可撓性材料から構成され、
前記外側管状部材は、前記長手状可撓性材料の外側に嵌め着けられたものである
ことを特徴とする加熱炉用搬送部材。
前記耐熱性金属は、その表面がセラミックコーティングされたものである請求項１に記載の加熱炉用搬送部材。