(57)【要約】      （修正有）【課題】台車式加熱炉の熱シール構造に関して、加熱炉の奥壁と台車との間の熱シール構造において、耐久性に優れ、炉体金物や導電ケーブル、レールや台車下部の走行装置等における熱ダメージを長期に亘り防止できる熱シール構造の提供。【解決手段】レール２の進行経路を横切って与えられた奥壁５にレール上を往復する台車１０を接近させてこの上部を覆った炉壁内部を加熱して該台車上の被加熱物を加熱する台車式加熱炉の熱シール構造。奥壁５は台車の進行前端部を収容する切削部７を有し、切削部７の上部を回転軸として奥行き方向に揺動可能な金物垂下体２１が与えられており、金物垂下体２１の下端部が台車１０の上側に向けた当接面１５に当接し、金物垂下体２１が奥壁５と台車１０の進行前端部との間を閉塞するように熱シールを与える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールの進行経路を横切って与えられた奥壁に該レール上を往復する台車を接近させてこの上部を覆った炉壁内部を加熱して該台車上の被加熱物を加熱する台車式加熱炉の熱シール構造であって、
前記奥壁は前記台車の進行前端部を収容する切削部を有し、前記切削部の上部を回転軸として奥行き方向に揺動可能な金物垂下体が与えられており、前記金物垂下体の下端部が前記台車の上側に向けた当接面に当接し、前記金物垂下体が前記奥壁と前記台車の前記進行前端部との間を閉塞するように熱シールを与えることを特徴とする台車式加熱炉の熱シール構造。
【請求項２】
前記当接面は前記進行前端部に向けて下方に傾斜した傾斜面であることを特徴とする請求項１記載の台車式加熱炉の熱シール構造。
【請求項３】
前記金物垂下体は前記奥壁に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の台車式加熱炉の熱シール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レール上を往復する台車を奥壁に接近させこの上部を覆った炉壁内部を加熱して該台車上の被加熱物を加熱する台車式加熱炉の熱シール構造であって、特に、台車の進行前端部の熱シール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気下において大型の鋼材等を加熱するために用いられる加熱炉として、台車式加熱炉が知られている。鋼材等を載置した台車は加熱炉内に続くレール（軌道）上を前進移動して加熱炉内に進入し加熱室の床となって、その上の鋼材等の加熱処理が行われる。また、加熱処理後にあっては、台車は再びレール上を逆側に後進移動し、加熱炉から鋼材等を外部に搬送させて次の機械加工工程などが行われる。
【０００３】
ところで、加熱室を形成する加熱炉の炉体の側壁は、台車の移動と干渉しないように台車の進行経路との間に間隙を与えられている。このような間隙は、加熱処理時にあっては、炉外からの低温の空気の侵入や、炉外への高温の燃焼ガスの漏洩につながり、加熱室の温度の均一性を低下させる原因となる。また加熱室から漏れ出た熱流は加熱炉の外部にある炉体金物や導電ケーブル、レールや台車下部の走行装置等に熱ダメージを与えてしまう。そこで、加熱室内に台車が進入した後にこれらの間隙を閉塞する熱シール構造が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、側壁部に可動式のシール体を設けた熱シール構造を開示している。側壁の下端に設けられた軸体にはアームが揺動自在に取り付けられており、アームと側壁部との間にはエアシリンダが取り付けられている。更にアームの先端には長手方向に延びるシール体が取り付けられている。加熱室内に台車が進入した後にエアシリンダを駆動させると、側壁と台車との間隙にシール体が下方から押し当てられその間隙を閉塞して熱シールを与えるのである。
【０００５】
また、加熱炉の奥壁と台車との間にも間隙ができるため、同様に熱シール構造を必要とする。奥壁は台車の進行経路の前方を横切って炉の奥側を閉塞するように設置されているが、加熱室内に進入した台車は奥壁に接近しつつ奥壁を破損しないようにその手前で停止する。このとき台車の進行前端部と奥壁との間に間隙ができるのだが、台車が重量物を乗せており慣性力によって停止動作が制御しづらいこと、スケール等によりレールの上の状態がいつも一定に保たれているとは限らないことなどの理由から、台車の停止位置にはずれが生じ、この間隙の大きさも変化するのである。そのため、熱シール構造は側壁とは異なり、間隙の大きさに依存しないような構造が与えられる。
【０００６】
例えば、特許文献２では、奥壁と台車進行前端部との間隙にシール体を弾性的に挿入する熱シール構造を開示している。奥壁の下端に軸支されて炉内上方に向けて延びる揺動レバーの一端にはシール支持腕が取り付けられ、揺動レバーの他端はスプリングにより奥側に付勢されている。また、シール支持腕の先端にはセラミックスファイバからなる可撓性シートの一端側がシール体として取り付けられ、反対側の端部が奥壁に固定されている。これにより、シール体の一端を台車進行前端部に弾性的に押し付けて、奥壁と台車進行前端部との間隙の大きさが変化しても確実に熱シールを与え、特に、熱膨張や熱収縮によっても熱シールが確実に得られるとしている。
【０００７】
さらに、特許文献３では、奥壁との間で台車の移動に追従するように変形する熱シール構造を開示している。台車進行端部には奥壁の下方に向けて斜め下に延びる後方シール板を備え、奥壁の下端には、後方シール板に対応する位置に耐火物繊維の縫製品からなる袋にケイ砂を充填した後方サンドバッグが吊されている。これにより、台車を停止位置まで移動させて、後方シール板の端部を後方サンドバッグに押し付けて熱シールできる。後方サンドバッグは適度の弾性ないし反発性を備えているため後方シール板に密接し、後方シール板から離れたときには元の形状に戻るのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−８１２０号公報
【特許文献２】特開平２−１４３０９２号公報
【特許文献３】特開２００５−９７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、加熱炉の奥壁と台車との間の間隙にセラミックスファイバなどの可撓性の耐火材料を与えて、台車の移動による間隙の大きさの変化を吸収させる熱シール構造では、かかる耐火材料が擦り切れやすく脆いため、ガスの漏洩等が生じる前に頻繁に交換する必要があった。このためには炉を停止し冷却させた後でなければ作業できず、手間とコストが非常にかかる作業であった。
【００１０】
本発明は、上記したような状況に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、加熱炉の奥壁と台車との間の熱シール構造において、耐久性に優れ、炉体金物や導電ケーブル、レールや台車下部の走行装置等における熱ダメージを長期に亘り防止できる熱シール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による台車式加熱炉の熱シール構造は、レールの進行経路を横切って与えられた奥壁に該レール上を往復する台車を接近させてこの上部を覆った炉壁内部を加熱して該台車上の被加熱物を加熱する台車式加熱炉の熱シール構造であって、前記奥壁は前記台車の進行前端部を収容する切削部を有し、前記切削部の上部を回転軸として奥行き方向に揺動可能な金物垂下体が与えられており、前記金物垂下体の下端部が前記台車の上側に向けた当接面に当接し、前記金物垂下体が前記奥壁と前記台車の前記進行前端部との間を閉塞するように熱シールを与えることを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によれば、台車の前端部を収容する切削部を奥壁内部に与えて、熱シールの位置を台車の前方側へ移動させて、燃焼ガスの漏洩による台車への熱影響を小さくできるとともに、熱シール体への熱影響を小さくできてその耐久性を高め得る。また、シール体を金物垂下体の揺動体とすることで、スケールや耐火物の破片の挟み込みを減じてガスの漏洩を減じ得るとともに、熱シール体への過度な力の負荷を軽減できてその耐久性を高め得るのである。
【００１３】
上記した発明において、前記当接面は前記進行前端部に向けて下方に傾斜した傾斜面であることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、当接面へのスケールや耐火物の破片の挟み込みをより減じ、高温のガスの漏洩を減じて台車への熱影響を小さくできるとともに、熱シール体への過度な力の負荷を軽減できその耐久性を高め得るのである。
【００１４】
上記した発明において、前記金物垂下体は前記奥壁に沿って複数設けられていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、スケール等によって当接面が台車の幅方向にその高さを変化させても、複数の金物垂下体のそれぞれがこの高さ変化を吸収して、高温のガスの漏洩を減じ、台車への熱影響を小さくできるとともに、熱シール体への過度な力の負荷を軽減できその耐久性を高め得るのである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による台車式加熱炉の奥壁の熱シール構造の側面図である。
【図２】熱シール構造の要部の側面図である。
【図３】熱シール構造の要部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、本発明による１つの実施例である台車式加熱炉の奥壁の熱シール構造について、図１乃至図３を用いて詳細に説明する。なお、図１において、紙面に向かって右が奥側であり、左が手前側、すなわち加熱炉の入口側である。また、紙面に向かって右側を台車の進行する前方とする。
【００１７】
図１に示すように、台車式加熱炉の台車１０は、床面１の上のレール２上を進行経路として車輪１１によって往復移動し、加熱炉内に進入し又は後進移動できる。台車１０は、車輪１１を軸支するＨ型鋼等からなるフレーム１２を備え、その上に加熱処理する鋼材などの被加熱物を載置する台車耐火物１３を備えている。つまり、加熱炉内に台車１０を進入させて停止位置に停止させたとき、台車耐火物１３が炉床となって、その上側の加熱室３０の下面を画定する。すなわち、この加熱炉は、台車１０の上部を覆った炉壁内部となる加熱室３０を加熱して台車耐火物１３上の被加熱物を加熱処理することができる。
【００１８】
台車１０は、その停止位置より前方への移動を規制するため、床面１上に設けられた台車ストッパー３に向けてフレーム１２の下部からその前方端部よりさらに奥側へ延びる略棒状の台車位置規制体１９を幅方向（紙面に垂直な方向）の略中央に備える。また、フレーム１２の前方端部には、耐火物からなる台車側シール体１４を備える。台車側シール体１４は、台車耐火物１３の端部より前方へ突出しており、台車１０の全幅に亘って延在している。台車側シール体１４は、後述する垂下体２１を当接させる当接面１５を上側に向けて備える。また、本実施例において、当接面１５は台車１０の前方に向けて下方に傾斜する傾斜面とされる。
【００１９】
加熱炉の奥側にはレール２上を走行する台車１０の進行経路の前方を横切る炉壁である奥壁５が備えられる。奥壁５は、図示しない構造用金物及び耐火物からなり、その下方端部近傍に奥側に凹んだ切削部７を有している。切削部７には、奥壁５の構造用金物に取り付けられて手前側に突出する支持金物６が備えられる。支持金物６は、加熱炉の幅方向（紙面に垂直な方向）に延びる軸体２２をその軸受けとともに支持して切削部７の上部に位置させている。軸体２２からは、支持金物６を貫通した下方に垂下体２１が吊り下げられ、加熱炉の奥行き方向に揺動自在とされている。垂下体２１は、台車１０の全幅に対応する位置に亘って奥壁５に沿って備えられる。
【００２０】
垂下体２１は加熱炉の幅方向に延びる略板状体であり、その下端には下に向けて凸となる曲面からなる当接部２１ａを有する。また、垂下体２１、軸体２２は、ステンレス鋼や構造用圧延鋼等の金属材料を用いて作製された金物である。垂下体２１の表面には、耐火物のコーティングをなされていることが好ましい。耐火物のコーティングは、例えばアルミナ粉等の溶射により得られる。なお、切削部７に収容される垂下体２１以外の金属部材の表面にも同様に耐火物をコーティングすることが好ましい。
【００２１】
上記したように、加熱炉内に進入した台車１０はレール２上を奥壁５に接近するよう停止位置まで移動して台車ストッパー３と台車位置規制体１９との当接により、又は図示しない台車１０の駆動装置の制御により停止位置で停止する。このとき、台車１０の台車耐火物１３の前方端部を奥壁５の切削部７より上部の壁面８に近接させる配置となるが、台車１０の停止位置に対して台車耐火物１３と壁面８との間には間隙を生じるようにされている。かかる間隙は、重量物であるために停止位置の厳密な制御の難しい台車１０の停止位置のずれを考慮して奥壁５に衝突しないよう設けられている。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、台車１０を停止位置に停止させると、台車耐火物１３の端部より前方に突出した台車側シール体１４は、切削部７の下部に収容されて、その当接面１５を垂下体２１の当接部２１ａに当接させる。垂下体２１は、加熱炉の奥行き方向に揺動自在であるため、例えば図２（ｂ）に示すように、台車１０の移動や停止に応じて当接面１５に追従する。すなわち、当接面１５の高さ及び奥行き方向の変化に対応しつつ、奥側へ当接部２１ａを移動させるように垂下体２１を揺動させる。このとき、垂下体２１は、軸体２２を回転軸とする自重に基づく力により手前側及び下側に向けて当接面１５を押圧する。これにより、台車側シール体１４及び垂下体２１の間で台車１０と奥壁５との間を閉塞し、熱シールをすることができる。
【００２３】
特に、垂下体２１は金属材料を用いた金物であり、擦り切れることなく繰り返しの使用に耐えることができる。例えば、可撓性を有する耐火物繊維等をシール体として用いる場合は、擦り切れなどを生じて頻繁に補修を必要とする。台車式加熱炉において奥壁に取り付けられたシール体の補修を行うには、炉内の温度を十分低下させる必要があり、時間とエネルギーのロスが大きく加熱炉の連続操業の妨げとなる。これに対して本実施例では擦り切れ等を生じない垂下体２１により補修の頻度を減らすことができ、加熱炉の連続操業の妨げとならない。また、垂下体２１を含む切削部７に収容されている金物は、耐火物のコーティングをすることで熱による劣化を抑制でき、これによっても補修の頻度を低減させ得る。このように、熱シール構造の耐久性を向上させることができ、炉体金物や導電ケーブル、レールや台車下部の走行装置等における熱ダメージを長期に亘り防止できる。
【００２４】
さらに、垂下体２１を揺動する金物体としたことで、スケールや耐火物の破片などが引っかかりづらく、当接面１５との間にこれらを挟み込むことを減じ得る。つまり、熱シールを安定して維持できる。
【００２５】
また、台車側シール体１４は切削部７の下部に収容されるので、これらの間隙は奥壁５の上部の壁面８に比べて台車１０の前方に移動した位置にあり、台車１０から離間する。すなわち、例えば、当接面１５にスケールを挟んでしまうなどして熱シールから加熱室３０内の高温の燃焼ガスの漏洩があった場合でも、台車１０から前方に離間した位置に燃焼ガスを導くため、台車１０への熱影響を小さくできる。また、レール２に対しても、台車１０の走行可能な位置に対して、より前方に燃焼ガスを導く。これらの結果、燃焼ガスの漏洩があった場合でも台車１０の安定走行に影響を与えないのである。
【００２６】
なお、当接面１５は、例えば水平面であってもよいが、本実施例のように傾斜面となっていると垂下体２１に確実に当接させるための適度な寸法の余裕を奥行き方向及び上下方向のそれぞれに与えることができる。これにより、台車１０の停止位置のずれに容易に対応できる。また、傾斜面となっていることで、スケールや耐火物の破片を当接面１５上に滞留させづらく、当接面１５と当接部２１ａとを隙間なく良好に当接させ得る。さらに、台車１０が停止位置にあるときに、加熱により高温となったスケール等が落下する場合でも、上記した高温のガスと同様に台車１０から前方に離間した位置に導き、台車１０への熱影響を小さくできる。
【００２７】
また、台車１０は、奥壁５の切削部７より上側の壁面８と台車耐火物１３の奥側端部とを近接させるように停止されるので、切削部７を加熱室３０からの影となる位置に配置させる。これにより、切削部７内への加熱室３０からの直接の熱の輻射を防ぎ、切削部７に設けた垂下体２１などの金物の劣化を抑制できる。
【００２８】
さらに、軸体２２は、切削部７の上部に位置する。その結果、奥壁５の壁面８に沿ってスケール等が落下しても、軸体２２やその周囲の軸受けに降りかかることがなく、垂下体２１を揺動させるための軸体２２の回動を阻害しない。これにより、台車側シール体１４及び垂下体２１の間での閉塞を良好に維持できる。
【００２９】
ところで、図３に示すように、垂下体２１は上記したように、台車１０の全幅に対応する位置に亘っているが、奥壁５に沿って幅方向に複数並べて備えられていることが好ましい。これにより、例えば当接面１５上にスケールや耐火物の破片が滞留して当接面１５上の当接位置が幅方向に変化する場合でも、複数の垂下体２１のそれぞれによってその変化を吸収でき、台車１０と奥壁５との間の閉塞を維持しやすい。
【００３０】
以上のように、本実施例の熱シール構造によれば、熱シールの位置を台車の前方側へ移動させて、燃焼ガスの漏洩による台車への熱影響を小さくでき、台車１０の安定走行に影響を与えない。加えて、垂下体２１を金属材料によって得て、繰り返しの使用による擦り切れを減じ、ガスの漏洩を減じることができる。これにより、補修頻度を減らして加熱炉の連続操業の妨げとならない。このように熱シール構造の耐久性に優れ、炉体金物や導電ケーブル、レールや台車下部の走行装置等における熱ダメージを長期に亘り防止できる
【００３１】
ここまで本発明による代表的実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。当業者であれば、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の代替実施例を見出すことができるであろう。
【符号の説明】
【００３２】
２    レール
５    奥壁
７    切削部
１０    台車
１４    台車側シール体
１５    当接面
２１    垂下体
２１ａ  当接部
２２    軸体
【図１】
2017122527.tif 000003
【図２】
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【図３】
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