(57)【要約】【課題】金属ストリップを連続加熱処理するのに使用する熱処理炉において、導入口から予備加熱帯に導かれた金属ストリップの表面が酸化されるのを防止すると共に、加熱帯内の水素ガスを含む還元ガスが予備加熱帯を通して導入口から外部に漏れ出すのを防止する。【解決手段】金属ストリップ１を連続加熱処理する熱処理炉において、導入口１０から導かれた金属ストリップを不活性ガス雰囲気中において間接加熱する予備加熱帯１１と、この予備加熱帯において予備加熱された金属ストリップを水素ガスを含む還元ガス雰囲気中において間接加熱する加熱帯１７とを連続して設け、上記の予備加熱帯の内圧よりも加熱帯の内圧を高くすると共に、予備加熱帯と加熱帯との間に加熱帯内の還元ガスが予備加熱帯内に流出するのを抑制する抑制手段１８を設けた。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストリップを連続加熱処理する熱処理炉において、導入口から導かれた金属ストリップを不活性ガス雰囲気中において間接加熱する予備加熱帯と、この予備加熱帯において予備加熱された金属ストリップを水素ガスを含む還元ガス雰囲気中において間接加熱する加熱帯とを連続して設け、上記の予備加熱帯の内圧よりも加熱帯の内圧を高くすると共に、予備加熱帯と加熱帯との間に加熱帯内の還元ガスが予備加熱帯内に流出するのを抑制する抑制手段を設けたことを特徴とする熱処理炉。
【請求項２】
請求項１に記載した熱処理炉において、加熱処理された金属ストリップを導出させる出口側に、この金属ストリップをメッキするメッキ浴を連続して設けたことを特徴とする熱処理炉。
【請求項３】
請求項１に記載した熱処理炉において、加熱処理された金属ストリップを導出させる出口側に、不活性ガスを充填させた冷却帯を設け、この冷却帯の内圧を上記の加熱帯の内圧よりも低くすると共に、加熱帯内の還元ガスがこの冷却帯内に流出するのを抑制する第２抑制手段を設けたことを特徴とする熱処理炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属ストリップを連続加熱処理するのに使用する熱処理炉に係り、この金属ストリップを予備加熱する予備加熱帯において金属ストリップの表面が酸化されるのを抑制し、この金属ストリップが加熱帯において適切に還元されて加熱処理されるようにすると共に、加熱帯内における水素ガスを含む還元ガスが外部に流出するのを抑制するようにした点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金属ストリップを連続加熱処理するのに様々な熱処理炉が使用されている。
【０００３】
そして、このような熱処理炉としては、導入口から金属ストリップが導かれる予備加熱帯に空気等を送り込んで、この予備加熱帯に導かれた金属ストリップを直火で予備加熱した後、この予備加熱帯と連続する加熱帯において、この金属ストリップを水素ガスを含む還元ガス雰囲気中において間接加熱させて焼鈍させるようにしたものや、導入口から予備加熱帯に導かれた金属ストリップを加熱帯と同様の水素ガスを含む還元ガス雰囲気中において間接加熱させて予備加熱した後、この予備加熱帯と連続する加熱帯において、この金属ストリップを水素ガスを含む還元ガス雰囲気中において間接加熱させて焼鈍させるようにしたもの等が存在していた。
【０００４】
ここで、上記のように導入口から予備加熱帯に導かれた金属ストリップを直火で予備加熱させる熱処理炉においては、加熱帯における水素ガスを含む還元ガスがこの予備加熱帯に導かれても、還元ガス中における水素ガスが燃焼して消費され、金属ストリップを導入させる導入口から水素ガスが外部に漏れ出すのが防止されるが、上記のように直火により金属ストリップを予備加熱させるようにした場合、金属ストリップの表面が酸化されるおそれがあり、特に、各種の変更時等において金属ストリップの表面が酸化されることがあった。そして、このように金属ストリップの表面が酸化されると、その後、加熱帯においてこの金属ストリップを水素ガスを含む還元ガス雰囲気中において間接加熱させて焼鈍させた場合においても、この金属ストリップが十分に還元されず、適切な加熱処理が行えなくなり、またこのように加熱処理した金属ストリップをメッキ浴に導いてメッキした場合に、適切にメッキされなくなるという問題があった。
【０００５】
一方、導入口から予備加熱帯に導かれた金属ストリップを加熱帯と同様の水素ガスを含む還元ガス雰囲気中において間接加熱させて予備加熱させるようにした熱処理炉においては、金属ストリップを直火で予備加熱させる熱処理炉のように金属ストリップの表面が酸化されるのは抑制されるが、この予備加熱帯における水素ガスを含む還元ガスが導入口を通して外部に漏れ出すという問題があった。特に、ステンレスのストリップや高張力鋼のストリップを加熱処理するような場合には、上記の還元ガス中における水素ガスの濃度を高くする必要があり、このように水素ガスの濃度が高い還元ガスが外部に漏れ出すと非常に危険であると共に、高価な水素ガスが多く無駄に消費されて、ランニングコストが高く付くという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、金属ストリップを連続加熱処理するのに使用する熱処理炉における上記のような様々な問題を解決することを課題とするものである。
【０００７】
すなわち、この発明においては、導入口から予備加熱帯に導かれた金属ストリップを直火で予備加熱する場合のように金属ストリップの表面が酸化されるのを防止すると共に、導入口から予備加熱帯に導かれた金属ストリップを加熱帯と同様の水素ガスを含む還元ガス雰囲気中において間接加熱させて予備加熱させる場合のように金属ストリップを導入させる導入口から水素ガスを含む還元ガスが外部に漏れ出すのを防止し、還元ガス中における水素ガスの濃度を高くした場合においても安全に使用することができると共に、ランニングコストも低減されるようにすることを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、上記のような課題を解決するため、金属ストリップを連続加熱処理する熱処理炉において、導入口から導かれた金属ストリップを不活性ガス雰囲気中において間接加熱する予備加熱帯と、この予備加熱帯において予備加熱された金属ストリップを水素ガスを含む還元ガス雰囲気中において間接加熱する加熱帯とを連続して設け、上記の予備加熱帯の内圧よりも加熱帯の内圧を高くすると共に、予備加熱帯と加熱帯との間に加熱帯内の還元ガスが予備加熱帯内に流出するのを抑制する抑制手段を設けたのである。
【０００９】
そして、この発明における熱処理炉のように、予備加熱帯において導入口から導かれた金属ストリップを不活性ガス雰囲気中で間接加熱させると、金属ストリップを直火で予備加熱する場合のように金属ストリップの表面が酸化されるというリスクがなく、加熱帯においてこの金属ストリップを水素ガスを含む還元ガス雰囲気中で間接加熱させて焼鈍させた場合に、この金属ストリップが十分に還元されて適切な加熱処理が行えわれるようになり、この金属ストリップをメッキ浴に導いてメッキした場合に適切にメッキされるようになる。なお、上記の不活性ガスとしては、各種の不活性ガスを使用することができるが、コストの面からは窒素ガスを使用することが好ましい。
【００１０】
また、この発明における熱処理炉のように、予備加熱帯の内圧よりも加熱帯の内圧を高くすると、予備加熱帯内における不活性ガスが加熱帯内に流れ込むのが抑制され、また予備加熱帯と加熱帯との間に加熱帯内の還元ガスが予備加熱帯内に流出するのを抑制する抑制手段を設けると、加熱帯内における水素ガスを含む還元ガスが予備加熱帯に多く流れ込んで導入口から外部に漏れ出すということも抑制される。このため、ステンレスのストリップや高張力鋼のストリップを加熱処理する場合等のように、加熱帯における還元ガス中の水素ガスの濃度を高くしても、水素ガスの濃度が高い還元ガスが外部に漏れ出すという危険性がなくなると共に、高価な水素ガスが多く無駄に消費されて、ランニングコストが高く付くということもなくなる。
【００１１】
また、この発明における熱処理炉において、請求項２に示すように、上記のように加熱処理された金属ストリップを導出させる出口側に、この金属ストリップをメッキするメッキ浴を連続して設けると、加熱処理された金属ストリップが適切にメッキされるようになると共に、加熱帯内における水素ガスを含む還元ガスがこの熱処理炉の出口側から漏れ出すのも防止される。
【００１２】
また、この発明における熱処理炉において、請求項３に示すように、上記のように加熱処理された金属ストリップを導出させる出口側に、不活性ガスを充填させた冷却帯を設け、この冷却帯の内圧を上記の加熱帯の内圧よりも低くすると共に、加熱帯内の還元ガスがこの冷却帯内に流出するのを抑制する第２抑制手段を設けると、冷却帯内における不活性ガスが加熱帯内に流れ込むのが抑制されると共に、加熱帯内における水素ガスを含む還元ガスがこの冷却帯内に多く流れ込んで出口側から外部に漏れ出すということも抑制される。
【００１３】
【実施例】
以下、この発明の実施例に係る熱処理炉を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１４】
（実施例１）
実施例１の熱処理炉においては、図１に示すように、金属ストリップ１を導入口１０から不活性ガスが充填された予備加熱帯１１内に導き、この予備加熱帯１１内において上記の金属ストリップ１を不活性ガス雰囲気中で間接加熱させて予備加熱するようにしている。
【００１５】
ここで、この実施例１においては、上記の予備加熱帯１１内に不活性ガス供給装置１２から不活性ガスとして窒素ガスを供給するようにしており、このように不活性ガスが供給された予備加熱帯１１内に導入口１０から導入された金属ストリップ１を間接加熱装置１３により間接加熱させるようにしている。このようにすると、金属ストリップ１を直火で予備加熱する場合のように金属ストリップ１の表面が酸化されるというリスクがない。
【００１６】
そして、上記のように予備加熱された金属ストリップ１を予備加熱帯１１と加熱帯１４とを連結する第１連結部１５を通して加熱帯１４内に導き、この加熱帯１４内において、上記の金属ストリップ１を水素ガスを含む還元ガス中で間接加熱して、金属ストリップ１を還元させながら焼鈍させるようにしている。
【００１７】
ここで、この実施例１においては、上記の加熱帯１４内に還元ガス供給装置１６から水素ガスを含む還元ガスを供給するようにしており、このように水素ガスを含む還元ガスが供給された加熱帯１４内において金属ストリップ１を間接加熱装置１７により間接加熱させるようにしている。
【００１８】
また、上記のように加熱帯１４内に還元ガス供給装置１６から水素ガスを含む還元ガスを供給するにあたり、この加熱帯１４における内圧が上記の予備加熱帯１１における内圧よりも少し高くなるように制御装置（図示せず）により制御して、予備加熱帯１１内における不活性ガスがこの加熱帯１４内に流れ込むのを防止している。
【００１９】
また、予備加熱帯１１と加熱帯１４とを連結する上記の第１連結部１５内において、加熱帯１４内の水素ガスを含む還元ガスが予備加熱帯１１内に流出するのを抑制する抑制手段１８として、送りローラ１８ａと近接するようにして抑止部材１８ｂを設けている。この結果、加熱帯１４内における水素ガスを含む還元ガスがこの第１連結部１５を通して予備加熱帯１１内に流れ込むのが抑制され、予備加熱帯１１から上記の導入口１０を通して不活性ガスと共に水素ガスを含む還元ガスが外部に漏れ出すのが抑制される。
【００２０】
そして、上記のように加熱帯１４内において金属ストリップ１を間接加熱させた後は、この金属ストリップ１を加熱帯１４と冷却帯１９とを連結する第２連結部２０を通して加熱帯１４と同様に水素ガスを含む還元ガスが供給された第１冷却帯１９内に導き、この第１冷却帯１９内において上記の金属ストリップ１を冷却させ、さらにこの金属ストリップ１を第１冷却帯１９と第２冷却帯２１とを連結する第３連結部２２を通して第２冷却帯２１内に導き、この第２冷却帯２１内において上記の金属ストリップ１の温度を均一化させた後、この金属ストリップ１を導出部２３を通してメッキ液２４ａが収容されたメッキ浴２４に導いて、金属ストリップ１をメッキするようにしている。
【００２１】
ここで、この実施例１の熱処理炉においては、上記のように予備加熱帯１１において金属ストリップ１の表面が酸化されず、この金属ストリップ１が加熱帯１４において適切に還元されて焼鈍されるため、上記のように金属ストリップ１をメッキするようにした場合、この金属ストリップ１が適切にメッキされるようになる。
【００２２】
（実施例２）
実施例２の熱処理炉においては、図２に示すように、上記の実施例１の熱処理炉の場合と同様に、金属ストリップ１を導入口１０から不活性ガスが充填された予備加熱帯１１内に導き、この予備加熱帯１１内において金属ストリップ１を不活性ガス雰囲気中で間接加熱させて予備加熱し、このように予備加熱された金属ストリップ１を上記の抑制手段１８が設けられた第１連結部１５を通して加熱帯１４内に導き、この加熱帯１４内において上記の金属ストリップ１を水素ガスを含む還元ガス中で間接加熱して、金属ストリップ１を還元させながら焼鈍させ、その後、この金属ストリップ１を第２連結部２０を通して加熱帯１４と同様に水素ガスを含む還元ガスが供給された第１冷却帯１９内に導き、この第１冷却帯１９内において金属ストリップ１を冷却させるようにしている。
【００２３】
そして、この実施例２の熱処理炉においては、上記のように第１冷却帯１９内において冷却された金属ストリップ１を、この第１冷却帯１９と第２冷却帯２１とを連結する第３連結部２２を通して不活性ガスが充填された第２冷却帯２１内に導き、この第２冷却帯２１内において上記の金属ストリップ１の温度を均一化させた後、この金属ストリップ１を導出口２５を通して外部に送り出すようにしている。
【００２４】
ここで、この実施例２の熱処理炉においては、上記の第２冷却帯２１内に不活性ガス供給装置２６から不活性ガスとして窒素ガスを供給するようにし、この第２冷却帯２１における内圧が上記の第１冷却帯１９における内圧よりも少し低くなるように制御装置（図示せず）により制御し、この第２冷却帯２１内における不活性ガスが第３連結部２２を通して第１冷却帯１９内に、さらに上記の第２連結部２０を通して加熱帯１４内に流れ込むを抑制している。
【００２５】
また、第１冷却帯１９と第２冷却帯２１とを連結する上記の第３連結部２２内には、第１冷却帯１９内における水素ガスを含む還元ガスが第２冷却帯２１内に流出するのを抑制する第２抑制手段２７として、送りローラ２７ａと近接するようにして抑止部材２７ｂを設けている。この結果、水素ガスを含む還元ガスが第２冷却帯２１内における不活性ガスと一緒に上記の導出口２５を通して外部に漏れ出すのが抑制されるようになる。
【００２６】
なお、上記の実施例１，２においては、２つの冷却帯１９，２１を設けるようにしたが、必ずしも冷却帯を２つ設ける必要はなく、冷却帯を１つ設けるようにしたり、さらに多くの冷却帯を設けるようにする等の変更は自由に行える。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における熱処理炉においては、導入口から導かれた金属ストリップを予備加熱帯において不活性ガス雰囲気中で間接加熱させるようにしたため、金属ストリップを直火で予備加熱する場合のように金属ストリップの表面が酸化されるというリスクがなく、加熱帯においてこの金属ストリップを水素ガスを含む還元ガス雰囲気中で間接加熱させて焼鈍させた場合に、この金属ストリップが十分に還元されて適切な加熱処理が行えわれるようになり、この金属ストリップをメッキ浴に導いてメッキした場合に適切にメッキされるようになる。
【００２８】
また、この発明における熱処理炉においては、予備加熱帯の内圧よりも加熱帯の内圧を高くしたため、予備加熱帯における不活性ガスが加熱帯内に流入するのが抑制され、また予備加熱帯と加熱帯との間に加熱帯内の還元ガスが予備加熱帯に流出するのを抑制する抑制手段を設けたため、加熱帯内における水素ガスを含む還元ガスが予備加熱帯に多く流入して導入口から外部に漏れ出すということも抑制されるようになる。
【００２９】
この結果、ステンレスのストリップを加熱処理してメッキを行う場合等のように、加熱帯における還元ガス中の水素ガスの濃度を高くしても、水素ガスの濃度が高い還元ガスが外部に漏れ出すという危険性がなくなると共に、高価な水素ガスが多く無駄に消費されて、ランニングコストが高く付くということもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１に係る熱処理炉の概略説明図である。
【図２】この発明の実施例２に係る熱処理炉の概略説明図である。
【符号の説明】
１　金属ストリップ
１０　導入口
１１　予備加熱帯
１２　不活性ガス供給装置
１３　間接加熱装置
１４　加熱帯
１５　第１連結部
１６　還元ガス供給装置
１７　間接加熱装置
１８　抑制手段
１９　第１冷却帯
２０　第２連結部
２１　第２冷却帯
２２　第３連結部
２３　導出部
２４　メッキ浴
２５　導出口
２６　不活性ガス供給装置
２７　第２抑制手段
【図１】
2004018967.tif 000003
【図２】
2004018967.tif 000004