(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉長方向で雰囲気ガス組成の異なる複数の帯域を有するストリップ連続熱処理炉における各帯域の境界に設けられるガス流制御装置であって、炉内を移動する金属ストリップの両面に相対するように炉内ガスの炉長方向への流れを制止するシール装置を該金属ストリップの幅方向に渡って設けると共に、該シール装置の前後に夫々ガスカーテンにより仕切られた一対のガス圧維持部を形成し、該ガス圧維持部から循環ファンにより吸引した炉内ガスを前記ガスカーテンとして炉内に吹出させ、かつ該循環ファンにより両ガス圧維持部から吸引する炉内ガスの流量バランスを調整し両ガス圧維持部のガス圧力に差を生じさせることにより、炉内ガスが帯域の境界を越えていずれか一方にのみ流れるようにしたことを特徴とするガス流制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はストリップ連続熱処理炉等の連続炉等において、炉内ガスの炉長方向への流れを制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば金属ストリップ等の被熱物を連続的に焼鈍するストリップ連続熱処理炉は、図１に示したように、熱源としてガスバーナを炉壁に設けた直火式加熱帯１と、ラジアントチューブバーナを熱源とする雰囲気加熱帯２と、冷却帯３とが連設され、該冷却帯３には外部のガスボンベ４より窒素ガスを定量供給し、雰囲気加熱帯２にはガスゼネレータ５より窒素ガスと水素ガスとからなる還元性ガスを定量供給し、金属ストリップ６を矢印の方向に連続移動させている。そして直火式加熱帯１の入口および冷却帯３の出口に夫々ロール接触式、或いはガスカーテン等のシール装置７，７を設けることにより炉内ガスの流出および外気の侵入を防止していると共に、直火式加熱帯１と雰囲気加熱帯２の間、および雰囲気加熱帯２と冷却帯３の間にも、同様に炉内ガスの流れを制限するガスカーテン等のシール手段８，８を設け、冷却帯３に供給された窒素ガス、および雰囲気加熱帯２に供給された還元性ガスを直火式加熱帯１を通って排ガス口９より排出させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では雰囲気加熱帯２内のガス圧力および冷却帯３内のガス圧力を直火式加熱帯１より常に一定圧以上高くしない限り炉内ガスが逆流したり混合したりするおそれがあり、逆流あるいは混合によって金属ストリップ６を酸化させたり、酸素との反応により爆発が起きる危険性があった。
また、従来のシール装置７，７についても炉内ガス圧力を可及的に高くしない限り外気の侵入を効果的に防止することができなかったので、ガス消費量が多くなりコストが掛る状況であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス流制御装置は上記のような従来技術の欠点を解決しようとするもので、炉長方向で雰囲気ガス組成の異なる複数の帯域を有するストリップ連続熱処理炉における各帯域の境界に設けられるガス流制御装置であって、炉内を移動する金属ストリップの両面に相対するように炉内ガスの炉長方向への流れを制止するシール装置を該金属ストリップの幅方向に渡って設けると共に、該シール装置の前後に夫々ガスカーテンにより仕切られた一対のガス圧維持部を形成し、該ガス圧維持部から循環ファンにより吸引した炉内ガスを前記ガスカーテンとして炉内に吹出させ、かつ該循環ファンにより両ガス圧維持部から吸引する炉内ガスの流量バランスを調整し両ガス圧維持部のガス圧力に差を生じさせることにより、炉内ガスが帯域の境界を越えていずれか一方にのみ流れるようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に図２，図３に従い本発明の実施の形態を説明する。図２は図１に示したようなストリップ連続熱処理炉の直火式加熱帯１と雰囲気加熱帯２との間に設けられるガス流制御装置の縦断面図で、図３はその水平断面図である。同図中、１０は金属ストリップ６の両面に相対するように配設された一対のプレナムチャンバ１０ａ，１０ｂからなるシール装置で、該プレナムチャンバ１０ａ，１０ｂは金属ストリップ６と相対する水平板面１１を設け、該水平板面１１の両端縁部に内向に傾斜したノズル１２，１２を金属ストリップの幅方向に渡って設け、該ノズル１２，１２から金属ストリップ６に向けて吹出されるガスにより水平板面１１と金属ストリップ６表面との間に高静圧力のガスパッド１３，１３が形成され、該ガスパッド１３，１３により金属ストリップ６の荷重が支持されると同時に炉内ガスの炉長方向への流れが該ガスパッド１３，１３が障壁となって可及的に制止されるようになっている。
【０００６】
また、該シール装置１０の前方および後方に所定間隔を置いて金属ストリップ６の両面に相対するノズル１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを設け、該各ノズルから吹出すガスによりガスカーテン１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂを形成し、該ガスカーテンにより仕切られたガス圧維持部１８，１９がシール装置１０の前後に形成されるようにする。
【０００７】
２０は両ガス圧維持部１８，１９からダクト２１，２２を介して炉内ガスを吸引できるように設けられた循環ファンで、該ダクト２１，２２中に夫々ダンパ２３，２４を設けている。そして該循環ファン２０によって吸引した炉内ガスは給気路２５を経て前記ノズル１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂに圧送されガスカーテン１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂを形成すると共に、プレナムチャンバ１０ａ，１０ｂにも圧送され前記ガスパッド１３，１３を形成させている。
【０００８】
そしてダンパ２３およびダンパ２４の開度を調節することによりガス圧維持部１８，１９から吸引する炉内ガスの流量が夫々調整され、該両ガス圧維持部１８，１９のガス圧力を自在に制御できるようにしている。このため一方のダンパ２３の開度を小さくし、他方のダンパ２４の開度を大きくすることにより、一方のガス圧力維持部１８のガス圧力Ｐ１が他方のガス圧維持部１９のガス圧力Ｐ２より高くなるように調整すると、雰囲気加熱帯２の水素ガスを含む還元性ガスが少しずつガス圧維持部１９に流入し、その流入ガスは循環ファン２０に吸引されノズル１２，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂに圧送される。また、ガス圧維持部１８のガスは循環ファン２０に吸引されるが、その一部は少しずつ直火式加熱帯１に流出する。即ち、ガスパッド１３，１３によるガス遮断能力はガスカーテン１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂによるガス遮断能力よりも高いので、上記のようにＰ１＞Ｐ２とすると、ガス圧維持部１９には専ら雰囲気加熱帯２から還元性ガスが流入し、ガス圧維持部１８からは専ら直火式加熱帯１にそのガスを流出させることができる。
【０００９】
ちなみに、図４は、この両ガス圧維持部１８，１９のガス圧力の差（Ｐ１−Ｐ２）と、この装置において雰囲気加熱帯２から直火式加熱帯１へ流れるガス流量との関係をグラフに示したもので、これによって上記圧力差が大であるほどガス流量は増大することが判る。従って図１に示したガスゼネレータ５等により雰囲気加熱帯２に供給する還元性ガス等の量に従い、この両ガス圧維持部１８，１９のガス圧力の差（Ｐ１−Ｐ２）を決定することにより、常に所定量のガスが雰囲気加熱帯２から直火式加熱帯１に流れるよう制御することができる。またその際、ガス圧維持部１８は直火式加熱帯１よりガス圧力が高く、ガス圧維持部１９は雰囲気加熱帯２よりガス圧力が低くなるように設定できるので、直火式加熱帯１から雰囲気加熱帯２へ炉内ガスが逆流するのを防ぐことができる。
したがって、直火式加熱帯内のガスと雰囲気加熱帯内のガスの混合を防ぐことができるから、雰囲気加熱帯内で金属ストリップが酸化するのを防止し、処理品の品質向上を図るという効果がある。また、雰囲気加熱帯内の水素ガスと直火式加熱帯内の酸素との反応を防ぐことができるから、水素ガスの爆発を防止でき、安全操業を可能とする効果がある。
【００１０】
なお、このガス流制御装置は、この実施形態に示したような直火式加熱帯１と雰囲気加熱帯２との間だけでなく、雰囲気加熱帯２と冷却帯３の間、或いは直火式加熱帯１の入口、冷却帯３の出口等に設けてもよい。
また、この実施形態では、シール装置としてプレナムチャンバ１０ａ，１０ｂによりガスパッド１３，１３が形成されるものについて説明したが、一対の回転ロールを金属ストリップ６の表面に接触させガスシールするような接触式等のシール装置とすることもできる。
【００１１】
【発明の効果】
このように本発明のガス流制御装置によれば、炉内ガスの無用な流出，移動を防ぎ、ガス消費量を軽減させる有益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】ストリップ連続熱処理炉の概念図。
【図２】本発明に係るガス流制御装置の縦断面図。
【図３】図２の要部の水平断面図。
【図４】ガス流量の変化を表わしたグラフ図。
【符号の説明】
１                                直火式加熱帯
２                                雰囲気加熱帯
６                                金属ストリップ
１０                              シール装置
１０ａ，１０ｂ                    プレナムチャンバ
１２                              ノズル
１３                              ガスパッド
１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ    ノズル
１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ    ガスカーテン
１８，１９                        ガス圧維持部
２０                              循環ファン
２３，２４                        ダンパ
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３】
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