(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストリップの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロールを備えたロール室の入側にシュートを、出側に加熱ゾーンと冷却ゾーンとを有する連続熱処理炉をそれぞれ配設するとともに、冷却手段を有するチャンバを少なくとも前記ロール室と連続熱処理炉との間に配設した竪型連続熱処理装置において、前記シュート内の雰囲気を第１循環ファンにより回収して熱交換器で該雰囲気を昇温したのち、ノズルを介して前記シュート内を走行する金属ストリップに噴射して予熱する予熱系循環路を形成するとともに、前記冷却ゾーン入口付近の高温雰囲気を第２循環ファンにより回収して前記予熱系循環路に設けた熱交換器で前記シュート内の雰囲気と熱交換したのち降温した雰囲気の一部をガスクーラで冷却して前記ロール室およびチャンバへ供給し、残部をノズルを介して冷却ゾーン内を走行する金属ストリップに噴射して冷却する冷却系循環路を形成したことを特徴とする竪型連続熱処理装置。
【請求項２】
前記冷却ゾーンを徐冷帯と冷却帯とで構成し、前記徐冷帯には前記熱交換器で降温した雰囲気を、冷却帯には前記ガスクーラで冷却した雰囲気の一部を、それぞれノズルを介して冷却ゾーン内を走行する金属ストリップに噴射する冷却系循環路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の竪型連続熱処理装置。
【請求項３】
金属ストリップの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロールを備えたロール室の入側にシュートを、出側に加熱ゾーンと冷却ゾーンとを有する連続熱処理炉を、冷却手段を有するチャンバを介してそれぞれ配設した竪型連続熱処理装置において、前記シュート内の雰囲気を第１循環ファンにより回収して熱交換器で該雰囲気を昇温したのち、ノズルを介して前記シュート内を走行する金属ストリップに噴射して予熱する予熱系循環路を形成するとともに、前記チャンバ内の雰囲気を第２循環ファンにより回収して前記予熱系循環路に設けた熱交換器で前記シュート内の雰囲気と熱交換したのち、降温した雰囲気をガスクーラで冷却して前記ロール室およびチャンバへ供給する冷却系循環路を形成したことを特徴とする竪型連続熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロールを備えた竪型連続熱処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トップロールを備えた竪型連続熱処理装置は、一般に、前記トップロールを備えたロール室の入側にシュートを、出側に加熱ゾーンと冷却ゾーンとを有する連続熱処理炉をそれぞれ配設するとともに、冷却手段を有するチャンバを少なくとも前記ロール室と連続熱処理炉との間に配設された構成となっている。
【０００３】
そして、この種の竪型連続熱処理装置において、前記冷却ゾーン入口付近の高温の雰囲気を前記シュートに設けたノズルからシュート内を走行する金属ストリップに吹き付けて予熱することによって廃熱回収を行い熱効率を向上させることが特公平５−１４７７３号公報にて提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公知の技術は、冷却ゾーンで高温の金属ストリップから熱を奪って昇温した冷却雰囲気をシュートに供給し、低温の金属ストリップに吹き付けて金属ストリップを予熱し、この予熱で降温した冷却雰囲気をさらに冷却器で冷却したのち、再び、高温の金属ストリップに吹き付けるものである。
【０００５】
このとき、金属ストリップの予熱に寄与した冷却雰囲気は、ロール室を介して加熱ゾーンからシュートに侵入する高露点の雰囲気と混合されて露点が高くなる。
【０００６】
このように、高露点となった冷却雰囲気を循環させて冷却ゾーンで金属ストリップに吹き付けると、金属ストリップの表面に酸化膜等が形成されて品質が劣化するという課題を有していた。
【０００７】
したがって、本発明は、金属ストリップを予熱した雰囲気を冷却ゾーンにおける冷却雰囲気として利用することなく廃熱回収を行って熱効率を向上させ、前記従来の課題を解決する竪型連続熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために金属ストリップの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロールを備えたロール室の入側にシュートを、出側に加熱ゾーンと冷却ゾーンとを有する連続熱処理炉をそれぞれ配設するとともに、冷却手段を有するチャンバを少なくとも前記ロール室と連続熱処理炉との間に配設した竪型連続熱処理装置において、前記シュート内の雰囲気を第１循環ファンにより回収して熱交換器で該雰囲気を昇温したのち、ノズルを介して前記シュート内を走行する金属ストリップに噴射して予熱する予熱系循環路を形成するとともに、前記冷却ゾーン入口付近の高温雰囲気を第２循環ファンにより回収して前記予熱系循環路に設けた熱交換器で前記シュート内の雰囲気と熱交換したのち降温した雰囲気の一部をガスクーラで冷却して前記ロール室およびチャンバへ供給し、残部をノズルを介して冷却ゾーン内を走行する金属ストリップに噴射して冷却する冷却系循環路を形成したものである。
【０００９】
なお、前記冷却ゾーンを徐冷帯と冷却帯とで構成し、前記徐冷帯には前記熱交換器で降温した雰囲気を、冷却帯には前記ガスクーラで冷却した雰囲気の一部を、それぞれノズルを介して冷却ゾーン内を走行する金属ストリップに噴射する冷却系循環路を形成してもよい。
【００１０】
また、金属ストリップの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロールを備えたロール室の入側にシュートを、出側に加熱ゾーンと冷却ゾーンとを有する連続熱処理炉を、冷却手段を有するチャンバを介してそれぞれ配設した竪型連続熱処理装置において、前記シュート内の雰囲気を第１循環ファンにより回収して熱交換器で該雰囲気を昇温したのち、ノズルを介して前記シュート内を走行する金属ストリップに噴射して予熱する予熱系循環路を形成するとともに、前記チャンバ内の雰囲気を第２循環ファンにより回収して前記予熱系循環路に設けた熱交換器で前記シュート内の雰囲気と熱交換したのち、降温した雰囲気をガスクーラで冷却して前記ロール室およびチャンバへ供給する冷却系循環路を形成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について図１、図２にしたがって説明する。
図１は、本発明の第１実施形態を示し、竪型連続熱処理装置Ｔは、金属ストリップＷの搬送方向を上向きから下向きに反転させるトップロール２を備えたロール室１を有し、このロール室１の下部入側にシュート５を、また、下部出側に加熱ゾーン８と冷却ゾーン９とからなる連続熱処理炉７とを冷却手段４を有するチャンバ３を介してそれぞれ配設されている。
【００１２】
なお、金属ストリップＷは前記チャンバ３に設けた開口３ａを介して通板される。
【００１３】
そして、前記シュート５内のチャンバ３側には、走行する金属ストリップＷの走行路を挟んでノズル６が設けられ、第１循環ファン１４により吸引されたシュート５内の雰囲気が下記する熱交換器１５で約３５０℃に加熱されて前記ノズル６に供給され、走行する金属ストリップＷを予熱する予熱系循環路Ｐ１が形成されている。
【００１４】
また、前記冷却ゾーン９の入口側（加熱ゾーン８側）付近の高温雰囲気は第２循環ファン１６により前記熱交換器１５を通って予熱系循環路Ｐ１の雰囲気を昇温して冷却されたのち、第１弁装置Ｖ１を通って前記冷却ゾーン９の徐冷帯１０に設けたノズル１１から冷却ゾーン９を走行する金属ストリップＷに雰囲気を噴射して徐冷する。
【００１５】
さらに、熱交換器１５を出た冷却雰囲気は第２弁装置Ｖ２により分岐してガスクーラ１７に至り、ガスクーラ１７で１００℃以下に冷却された雰囲気は、前記ロール室１、チャンバ３内に供給されるとともに、第３弁装置Ｖ３を介して冷却ゾーン９の冷却帯１２に設けたノズル１３から冷却ゾーン９を走行する金属ストリップＷに噴射して金属ストリップＷを所定温度に冷却するようになっている。なお、前記冷却ゾーン９の入口側から熱交換器１５を経て徐冷帯１０およびガスクーラ１７を介してロール室１、チャンバ３、冷却帯１２へと循環する回路で冷却系循環路Ｐ２を構成する。また、Ｖａ，Ｖｂは流量調整弁である。
【００１６】
つぎに、前記構成からなる竪型連続熱処理装置Ｔの操業について説明する。
竪型連続熱処理装置Ｔのシュート５から装入された金属ストリップＷはロール室１のトップロール２へ向けて上昇する間にシュート５内のノズル６から噴出する予熱系循環路Ｐ１の約３５０℃の雰囲気により予熱され、その後、トップロール２により下向きとなって連続熱処理炉７の加熱ゾーン８にて所定温度に加熱される。
【００１７】
一方、前記冷却系循環路Ｐ２に設けた第２循環ファン１６により前記冷却ゾーン９の加熱ゾーン８側の高温（約５００〜６００℃）の雰囲気は、前記予熱系循環路Ｐ１に設けた熱交換器１５で熱交換することにより約４００〜４５０℃に降温し、この降温した冷却系循環路Ｐ２の雰囲気は、第１弁装置Ｖ１を通って徐冷帯１０のノズル１１に供給され、加熱ゾーン８を出た金属ストリップＷを徐冷する。
【００１８】
また、前記熱交換器１５を出た冷却系循環路Ｐ２の雰囲気の一部は第２弁装置Ｖ２からガスクーラ１７に至り、ここで約１００℃以下に冷却されたのち前記ロール室１とチャンバ３内に供給され、ロール室１を１５０℃以下に保持してトップロール２の損傷を防止するとともに、チャンバ３の温度を６００〜７００℃に保持する。さらに、ガスクーラ１７からの冷却雰囲気の残部は第３弁装置Ｖ３を通って冷却帯１２のノズル１３に供給され、金属ストリップＷを所定温度に冷却するものである。なお、ガスクーラ１７からの冷却雰囲気の供給量は前記第１，第２，第３弁装置Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３および流量調整弁Ｖａ，Ｖｂにより調整される。
【００１９】
なお、冷却系循環路Ｐ２からの冷却雰囲気は、下記する第１，第２，第３弁装置Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の操作により種々のパターンで使用される。
【００２０】
（１）前記説明は第１，第２，第３弁装置Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を開とした場合であるが、第１，第２弁装置Ｖ１，Ｖ２を開、第３弁装置Ｖ３を閉とすることにより、熱交換器１５により降温した冷却系循環路Ｐ２の雰囲気を徐冷帯１０のノズル１１に供給して金属ストリップＷの徐冷に使用するとともにガスクーラ１７により冷却された雰囲気をロール室１とチャンバ３内に供給する。
【００２１】
（２）また、第１弁装置Ｖ１を閉、第２，第３弁装置Ｖ２，Ｖ３を開とすることにより冷却系循環路Ｐ２の雰囲気を、冷却帯１２のノズル１３とロール室１およびチャンバ３へ供給してもよい。
【００２２】
図２は本発明の第２実施形態を示し、図１と比較すれば明らかなように、冷却系循環路Ｐ２へ供給する加熱雰囲気を冷却ゾーン９からでなく、６００〜７００℃となっているチャンバ３内の雰囲気とするとともに、熱交換器１５からの冷却された雰囲気全量をガスクーラ１７にて更に冷却してロール室１とチャンバ３に供給するものである。
【００２３】
そして、徐冷帯１０と冷却帯１２とにはそれぞれノズル１１、１３が設けられ、これらノズル１１，１３には別に設置したガスクーラ１８で冷却された冷却気体が第３循環ファン１９により供給される。
【００２４】
冷却系循環路Ｐ２を前記のように構成すると、露点の高いチャンバ３内の雰囲気をストリップＷに噴射することになるのでストリップＷに酸化膜が形成されるが、形成された酸化膜は連続熱処理炉７で処理される間に除去される。よって、前記第１実施形態の冷却系循環路Ｐ２と同様に、炉の出口では酸化膜を形成することなく、熱回収を実施することができる。
【００２５】
ところで、前記第１実施形態および第２実施形態の説明では、図１および図２に示すように、ロール室１と、シュート５および連続熱処理炉７との間に冷却手段４を有するチャンバ３を設けた構成としたが、本願はこれに限定するものではなく、前記冷却手段４を連続熱処理炉７側にのみ設けたチャンバ３で構成してもよいし、また、ロール室１と連続熱処理炉７との間にのみ冷却手段４を有するチャンバ３を設けてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、金属ストリップの予熱用雰囲気はシュート内と予熱系循環路内のみを循環するものであり、また、冷却用雰囲気は冷却ゾーンの高温部あるいは高温のチャンバ内と冷却系循環路内を循環するのみで、両循環路の雰囲気が混合することがない。つまり、第１実施形態では冷却雰囲気は低露点のままであるため露点の上昇による製品品質の劣化が防止でき、第２実施形態では形成された酸化膜を連続熱処理炉７で除去できる。
【００２７】
よって、本発明によれば、ストリップに酸化膜を形成することなく、廃熱回収を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施の形態を示す竪型連続熱処理装置の概略図。
【図２】  本発明の第２実施の形態を示す竪型連続熱処理装置の概略図。
【符号の説明】
１〜ロール室、２〜トップロール、３〜チャンバ、４〜冷却手段、５〜シュート、６〜ノズル、７〜連続熱処理炉、８〜加熱ゾーン、９〜冷却ゾーン、１０〜徐冷帯、１１〜ノズル、１２〜冷却帯、１３〜ノズル、１７〜ガスクーラ、Ｐ１〜予熱系循環路、Ｐ２〜冷却系循環路、Ｖ１〜第１弁装置、Ｖ２〜第２弁装置、Ｖ３〜第３弁装置、Ｗ〜金属ストリップ。
【図１】
0004567221.tif 000002
【図２】
0004567221.tif 000003