JPS6345455B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、箱型熱処理炉、例えば冷間圧延鋼板
コイル（以下冷延コイルという）を還元性雰囲気
内で焼鈍するバツチ式焼鈍炉に関し、特にその加
熱速度、冷却速度のコイル全体における均一性を
改善できるようにした熱処理炉に関する。

〔従来の技術〕

従来、冷延コイルのバツチ式焼鈍処理において
は、箱型の炉本体内に冷却コイルを装入し、これ
を所定の雰囲気ガス状態で所定温度に加熱し、そ
の後所定温度に冷却するようにしている。

このような箱型焼鈍炉として、従来、第４図に
示すものがあつた。図において、１は箱状の炉本
体であり、これは型鋼で外部が補強された鋼板に
より密閉状の炉殻を形成し、該炉殻２の天井２
ａ、側壁２ｂ及び後部炉床２ｃの内側にセラミツ
クフアイバー等の耐火断熱材からなる内張りライ
ニング３ａ，３ｂ，３ｃを貼設し、さらに炉床２
ｄ上には耐火断熱煉瓦からなる炉床壁３ｄを形成
して構成されている。また、この炉殻２の前部、
即ち第４図左側には装入口２ｅが形成され、該装
入口２ｅの外側には開閉扉４が昇降自在に配設さ
れている。なお、１７は炉内に雰囲気ガスを供給
するための雰囲気ガス供給装置である。

上記炉床２ｄには被加熱材である冷却コイルＷ
の載置台（図示せず）が立設され、この各載置台
間には吸込みダクト５のプレナムチヤンバ５ａが
配設され、該チヤンバ５ａは第４図左右に延び、
上面には多数の吸込み口が形成され、これの基部
が接続されたヘツダ５ｂには、炉内にて上方に延
びる循環ダクト６が接続されている。この循環ダ
クト６の上端部炉内側には吹出し口６ａが形成さ
れ、この吹出し口６ａには案内羽根６ｂが取り付
けられている。

また、上記循環ダクト６の上記ヘツダ５ｂとの
接続部付近には、循環フアン７のインペラ７ａが
挿入され、さらにこの循環ダクト６のインペラ７
ａ下流側にはガスクーラ８の熱交換部であるエレ
メント８ａが配設されており、これは駆動装置８
ｂにより上記循環ダクト６の内、外にて進退自在
になつている。

また上記炉殻２の上部には、輻射熱源である多
数のラジアントチユーブ９が挿入されている。こ
のラジアントチユーブ９は耐熱鋳鋼製のパイプを
Ｕ字状に成形してなり、炉内からみて45゜の傾斜
状態に配設され、これの炉殻外方に突出した一方
の端部に燃焼バーナが取り付けられ、他方の端部
は排気管に連通されており、また該チユーブ９の
炉内部分は天井２ａに吊棒１０により吊設されて
いる。

上記従来の冷延コイル焼鈍炉では、加熱時に
は、ガスクーラ８のエレメント８ａを循環ダクト
６の外方に後退させた状態で、燃焼バーナにより
ラジアントチユーブ９を赤熱するとともに、循環
フアン７により炉内雰囲気ガスを吸込みダクト５
のプレナムチヤンバ５ａに吸い込み、循環ダクト
６の上部吹出し口６ａから吹き出す。するとこれ
により第４図に矢印Ａで示すように、雰囲気ガス
がラジアントチユーブ９の間を通つて冷延コイル
Ｗの上面から下方に循環し、この熱の熱風及びラ
ジアントチユーブ９からの輻射熱により冷延コイ
ルＷは加熱される。

また、冷却時には、ガスクーラ８のエレメント
８ａを循環ダクト６内に進入させ、これにより雰
囲気ガスを冷却し、この冷却された雰囲気ガスを
加熱時と同様に冷延コイルＷの上方から下方に循
環させており、これにより冷延コイルＷは冷却さ
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来装置では、加熱時には、雰囲気ガスを
冷延コイルＷの上方から下方に循環させているか
ら、この雰囲気ガスは下方にいくほど温度が低下
し、冷延コイルＷは下部ほど加熱されにくくな
り、しかも冷延コイルＷの上部にはラジアントチ
ユーブ９からの輻射熱も作用するから、冷延コイ
ルＷの上部と下部とでは昇温速度が大きく異な
る。

また、冷却時においては、冷却された雰囲気ガ
スと加熱時と同様に冷延コイルＷの上方から下方
に循環させているから、この雰囲気ガスは下方ほ
ど温度が上昇し、冷延コイルＷは下方ほど冷延さ
れにくくなり、しかも炉床壁３ｄの耐火煉瓦が大
きな蓄熱量を有することから下部ほど冷却速度が
遅く、上部と下部とでは冷却速度も大きく異な
る。従つてこの従来装置では、冷延コイルＷの上
部と下部とでは、昇温速度及び降温速度に大きな
差異が生じ、焼鈍品質に悪影響を及ぼす問題があ
り、また全体の温度が均一になるまでに長時間を
要し、生産性が低いという問題点がある。

本発明は、このような従来の問題点を解消する
ためになされたもので、被処理材の上部及び下部
における加熱速度、冷却速度を均一化して熱処理
品質を向上できるとともに、生産性を向上できる
箱型熱処理炉を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、箱型熱処理炉において、被処理材の
上方に配設されたラジアントチユーブ等の輻射熱
源の上方に、多数の吸込み口を有する吸込みダク
トを、被処理材の下方に、多数の吹出し口を有す
る吹出しダクトをそれぞれ配設し、この両ダクト
を循環ダクトにより連通し、該循環ダクト内の上
流測に循環フアンを、下流側にガスクーラをそれ
ぞれ配設したことを特徴としている。

〔作用〕

本発明に係る箱型熱処理炉では、加熱時にはラ
ジアントチユーブ近傍の高温の雰囲気ガスを上部
の吸込みダクトに吸い込み、循環ダクトを経て下
部の吹出しダクトから上方に噴出させるから、被
処理材は、その上面がラジアントチユーブの輻射
熱で加熱されるとともに、下面が高温の噴流によ
り加熱され、その結果被処理材の上、下部の昇温
速度が均一化される。また冷却時には、蓄熱量の
大きい下側から冷却された雰囲気ガスを噴出する
から冷却時間が短縮され、その分生産性が向上す
る。

〔実施例〕

下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例による冷延コイル焼
鈍炉を示す。図において、第４図と同一符号は同
一又は相当部分を示し、ラジアントチユーブ９の
上方には多数の吹込みダクト１１が該ラジアント
チユーブ９を横切るように配設されており、この
各吸込みダクト１１には多数の吸込みノズル１１
ａが45゜の傾斜状態に取り付けられており、この
各吸込みノズル１１ａの先端は隣接するラジアン
トチユーブ９間に位置している。そして上記各吸
込みダクト１１は上部ヘツダ１２に接続されてい
る。

また、炉床壁３ｄに配設されたワーク載置台
（図示せず）間には多数の吹出しダクト１３が配
設されている。この各吹出しダクト１３は上記吸
込みダクト１１と平行に、つまり炉前後方向に延
び、その上面には吹出し口１３ａが形成され、そ
の基部は下部ヘツダ１４に接続されている。

そして上記下部ヘツダ１４と上部ヘツダ１２と
は循環ダクト１５により接続されている。この循
環ダクト１５の上部には循環フアン７のインペラ
７ａが挿入配置され、このインペラ７ａの下流側
にはガスクーラ８のエレメント８ａが駆動部８ｂ
により進退自在に配設されている。

また、上記循環ダクト１５のクーラ下流側には
補助加熱装置としてのラジアントチユーブ１６が
挿入され、このラジアントチユーブ１６の炉外部
分には燃焼バーナが取り付けられている。この補
助熱装置は、循環される雰囲気ガスの各ダクト及
び炉床壁３ｄへの放熱量を補償することにより、
冷延コイルの上、下部温度を均一化するためのも
のである。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例装置における冷延コイルの焼鈍処理で
は、コイル全体を均一に所定温度、例えば600℃
に加熱し、その後コイル全体をやはり均一に所定
温度、例えば80℃に冷却する。この場合まず、装
入扉４を開いて台車により冷延コイルＷをワーク
載置台上に載置し、装入扉４を閉じて炉内を雰囲
気ガスで置換すれば、これにより焼鈍の準備が終
了する。

そして冷延コイルＷを加熱するには、ガスクー
ラ８のエレメント８ａを循環ダクト１５外に後退
させた状態で、燃焼バーナを点火する。すると、
ラジアントチユーブ９が赤熱されて、該チユーブ
９からの輻射熱が冷延コイルＷの上面から入熱さ
れ、また該輻射熱により加熱された雰囲気ガスが
循環フアン７により、吸込みダクト１１に吸い込
まれ、循環ダクト１５を通り、このダクト１５の
下部において補助加熱装置のラジアントチユーブ
１６により加熱された後吹出しダクト１３から上
方に向けて噴射される。これにより冷延コイルＷ
は、その上面がラジアントチユーブ９からの輻射
熱により加熱されるとともに、その下面が高温の
噴流ガスにより加熱されるから、その上部及び下
部における加熱速度が均一化され、加熱品質が向
上する。また冷延コイルＷの全体が同一温度にな
るまでの時間、つまり必要加熱時間は上記加熱速
度が均一化された分だけ短縮され、その結果生産
性が向上する。

次に、冷延コイルＷを冷却する場合は、燃焼バ
ーナ及び補助バーナを消火し、ガスクーラ８のエ
レメント８ａを循環ダクト１５内に挿入し、この
状態で循環フアン７により雰囲気ガスを吸込みダ
クト１１、循環ダクト１５、吹出しダクト１３、
炉内の経炉で循環させる。するとこれにより、ガ
スクーラ８により冷却された雰囲気ガスが冷延コ
イルＷの下面から吹き出され、該コイルＷは下面
から冷却されることとなる。

ここで、冷延コイルＷの下方には耐火断熱煉瓦
からなり、蓄熱量の大きい炉床壁３ｄがあり、そ
のため従来の雰囲気ガスを上方から下方に循環し
て冷却する場合は、下部の冷却速度が遅く、コイ
ル全体を所定温度に冷却するまでに長時間を要し
た。これに対して本実施例では、上述のように、
冷延コイルＷの下方から雰囲気ガスを噴出させた
から、冷却速度が向上し、冷却時間を短縮でき、
この点からも生産性を向上できる。

また、ガスクーラ８を循環フアン７より下流に
設けたので、循環フアン７の回転による雰囲気ガ
スの温度上昇分も吸収した後冷延コイルＷに吹き
出すことができる。

第２図は、本実施例の効果を説明するための加
熱、冷却特性を示し、図中、曲線Ｔ、Ｍ、Ｂはそ
れぞれ従来炉における冷延コイルの上部、中央
部、下部の加熱、冷却特性を示し、曲線ｔ、ｍ、
ｂはそれぞれ本実施例炉における冷延コイルの上
部、中央部、下部の加熱、冷却特性を示す。また
TR、TCはそれぞれラジアントチユーブ温度、
雰囲気ガス温度である。

加熱時には、第２図ａから明らかなように、従
来炉は、上部の上昇速度（曲線Ｔ）に比べて中央
部（曲線Ｍ）及び下部（曲線Ｂ）の上昇速度が非
常に遅く、つまり加熱速度が不均一である。これ
に比べて、本実施例炉では、上部（曲線ｔ）及び
下部（曲線ｂ）の上昇速度が略同一であり、また
中央部（曲線ｍ）の上昇速度も大きく上昇してお
り、つまり加熱速度が均一になつており、その結
果、コイル全体が所定温度に上昇するまでに要す
る必要加熱時間は本実施例炉では従来炉より５時
間短縮されている。

また冷却時には、第２図ｂから明らかなよう
に、上部、中央部、下部における冷却速度はいず
れも本実施例炉の方が従来炉より速く、その結果
コイル全体が所定温度に冷却されるまでに要する
必要冷却時間は、本実施例炉では従来炉よりも８
時間短縮されている。

第３図は上記実施例の変形例を示す。図中第１
図と同一符号は同一又は相当部分を示し、本実施
例では上部ヘツダ１２は吹込みダクト１１の上方
にこれを横切るように配設されており、また循環
フアン７及びガスクーラ８は炉殻２の天井２ａ上
に載置されている。

本変形例では、上記実施例と同様の効果が得ら
れ、さらに炉の載置スペースを狭くできる効果が
ある。

なお、上記各実施例では、循環フアンとして遠
心フアンを用いたが、これは軸流フアンでもよ
い。また、上記各実施例では、冷延コイルの焼鈍
炉について説明したが、本発明は焼鈍炉限定され
るものではなく、要は加熱及び冷却を行うバツチ
式熱処理炉であればどのようなものにも適用でき
る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る箱型熱処理炉によれ
ば、被処理材の上部に配設されたラジアントチユ
ーブ等の輻射熱源の上方に吸込みダクトを、被処
理材の下方に吹出しダクトを配設し、被処理材を
上面からの輻射熱と下面からの高温ガスの噴流に
より加熱し、かつ下面からの低温ガスの噴流によ
り冷却するように構成したので、被処理材の加熱
速度、冷却速度を均一化でき、熱処理品質を向上
できる効果があるとともに、加熱、冷却速度が速
くなつて生産性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による冷延コイル焼
鈍炉の断面側面図、第２図はその効果を説明する
ためのもので、第２図ａは加熱特性図、第２図ｂ
は冷却特性図、第３図は上記実施例の変形例を示
す断面側面図、第４図は従来の冷延コイル焼鈍炉
を示す断面側面図である。 図において、１は炉本体、７は循環フアン、８
はガスクーラ、９はラジアントチユーブ、（輻射
熱源）、１１は吸込みダクト、１１ａは吸込みノ
ズル（吸込み口）、１３は吹出しダクト、１３ａ
は吹出し口、１５は循環ダクト、Ｗは冷延コイル
（被処理材）である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 箱型の炉本体内にて被処理材を所定温度に加
   熱した後、所定温度に冷却するようにした箱型熱
   処理炉において、上記炉本体内に配置される被処
   理材の上方に該被処理材を輻射熱により加熱する
   ための多数の輻射熱源を配設し、下面に多数の吸
   込み口を有する吸込みダクトを上記輻射熱源の上
   方に配設し、上面に多数の吹出し口を有する吹出
   しダクトを上記被処理材の下方に配設し、該吹出
   しダクトと上記吸込みダクトとを循環ダクトによ
   り連通し、該循環ダクトに循環フアンを配設する
   とともに、該循環ダクトの循環フアン下流側にガ
   スクーラを配設したことを特徴とする箱型熱処理
   炉。 ２ 上記熱処理炉が、冷間圧延鋼板コイルのバツ
   チ式焼鈍炉であり、上記輻射熱源が、炉本体内に
   配設されたＵ字状のラジアントチユーブであり、
   上記吸込み口が、吸込みダクトから隣接するラジ
   アントチユーブ間に延びる管状の吸込みノズルで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の箱型熱処理炉。