(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023082488
(43)【公開日】2023-06-14
(54)【発明の名称】加熱炉
(51)【国際特許分類】
F27D 1/18 20060101AFI20230607BHJP
F27B 9/30 20060101ALI20230607BHJP
F27D 7/06 20060101ALI20230607BHJP
【ＦＩ】
F27D1/18 J
F27B9/30
F27D7/06 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021196301
(22)【出願日】2021-12-02
(71)【出願人】
【識別番号】000003713
【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100076473
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 昭夫
(74)【代理人】
【識別番号】100112900
【弁理士】
【氏名又は名称】江間 路子
(74)【代理人】
【識別番号】100198247
【弁理士】
【氏名又は名称】並河 伊佐夫
(72)【発明者】
【氏名】中村 豪志
(72)【発明者】
【氏名】澤田 憲吾
【テーマコード（参考）】
4K050
4K051
4K063
【Ｆターム（参考）】
4K050AA01
4K050BA01
4K050BA07
4K050CA04
4K050CA10
4K050CB10
4K050CG04
4K051AA03
4K051AB07
4K051MB02
4K051MB03
4K063AA05
4K063BA02
4K063BA03
4K063BA04
4K063CA05
4K063DA23
(57)【要約】
【課題】開口の周りに配設されたシール部材の熱劣化を抑制することができる新規な構造の加熱炉を提供する。
【解決手段】ローラハース式加熱炉１は、炉体５に形成された開口９と、開口９の周縁部に設けられ開口９を囲繞するシール部材１６と、上下方向に昇降して開口９を開閉する炉扉２５と、を備えている。炉扉２５は、開口９を閉じた際にシール部材１６に接触する第１面２７ａと、第１面２７ａの内側において第１面２７ａと交差する方向に延びる第２面２７ｂを有する枠部材２７を備えている。第２面２７ｂを覆う断熱材の少なくとも一部は柔軟性を有するブランケット状の断熱材３０ｂで構成され、ブランケット状の断熱材３０ｂは第１面２７ａに対して面一に設けられている。
【選択図】 図３
【解決手段】ローラハース式加熱炉１は、炉体５に形成された開口９と、開口９の周縁部に設けられ開口９を囲繞するシール部材１６と、上下方向に昇降して開口９を開閉する炉扉２５と、を備えている。炉扉２５は、開口９を閉じた際にシール部材１６に接触する第１面２７ａと、第１面２７ａの内側において第１面２７ａと交差する方向に延びる第２面２７ｂを有する枠部材２７を備えている。第２面２７ｂを覆う断熱材の少なくとも一部は柔軟性を有するブランケット状の断熱材３０ｂで構成され、ブランケット状の断熱材３０ｂは第１面２７ａに対して面一に設けられている。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
炉体に形成され被熱処理物を搬入および／または搬出させる開口と、
前記開口の周縁部に設けられ前記開口を囲繞するシール部材と、
上下方向に昇降して前記開口を開閉する炉扉と、
を備えた加熱炉であって、
前記炉扉は、前記開口を閉じた際に前記シール部材に接触する第１面と、該第１面の内側において該第１面と交差する方向に延びる第２面を有する枠部材を備えるとともに、
前記第２面を覆う断熱材の少なくとも一部は柔軟性を有するブランケット状の断熱材で構成され、該ブランケット状の断熱材は前記第１面に対して面一に設けられている加熱炉。
前記開口の周縁部に設けられ前記開口を囲繞するシール部材と、
上下方向に昇降して前記開口を開閉する炉扉と、
を備えた加熱炉であって、
前記炉扉は、前記開口を閉じた際に前記シール部材に接触する第１面と、該第１面の内側において該第１面と交差する方向に延びる第２面を有する枠部材を備えるとともに、
前記第２面を覆う断熱材の少なくとも一部は柔軟性を有するブランケット状の断熱材で構成され、該ブランケット状の断熱材は前記第１面に対して面一に設けられている加熱炉。
【請求項2】
前記炉扉に設けられた前記ブランケット状の断熱材の、前記開口側とは反対側の背面側には、６００℃における熱伝導率が０．０４５［Ｗ／ｍ／Ｋ］以下の低熱伝導率断熱材が前記第２面を覆うように設けられている、請求項１に記載の加熱炉。
【請求項3】
前記開口の下方に設けられた下方シール部材および該下方シール部材に接触する前記炉扉の下方枠部材が、隣接する２つの被熱処理物搬送用ローラの間に配置されている、請求項２に記載の加熱炉。
【請求項4】
前記炉扉の開口閉塞面は、前記ブランケット状の断熱材が配設されていない中央領域が凹んだ凹陥状をなしている、請求項１～３の何れかに記載の加熱炉。
【請求項5】
前記ブランケット状の断熱材はスタッドを介して鉄皮と連結されるとともに、
前記ブランケット状の断熱材には凹部が形成されており、前記スタッドの先端側端部は前記凹部に収容されている、請求項１～４の何れかに記載の加熱炉。
前記ブランケット状の断熱材には凹部が形成されており、前記スタッドの先端側端部は前記凹部に収容されている、請求項１～４の何れかに記載の加熱炉。
【請求項6】
前記シール部材と前記開口との間に位置する炉体側の断熱材を、前記シール部材が取り付けられているシール部材取付面よりも前記炉扉側にせり出させ、炉扉閉状態において前記炉体側の断熱材を前記炉扉に接触させている、請求項１～５の何れかに記載の加熱炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は加熱炉に関し、詳しくは開口周りに配設されたシール部材の熱劣化を抑制するための技術的手段に特徴を有する加熱炉に関する。
【背景技術】
【0002】
鉄鋼業において用いられる加熱炉では、炉体に形成され被熱処理物を搬入および／または搬出させる開口に、放熱を防止する炉扉を設ける場合がある。この場合、開口の周りには炉扉と接触して炉内の気密性を保つシール部材が用いられるが、シール部材は炉内の熱により劣化しやすいという問題点がある。
【0003】
かかるシール部材を熱から保護するための方法として、冷却水（冷媒）を用いて直接的もしくは間接的にシール部材を冷却する方法がある（例えば下記特許文献１参照）。しかしながら冷却水を用いてシール部材を冷却する方法は、冷却水配管の漏れによる炉内温度の低下や配管周辺機器の故障の発生、冷却水配管の詰まりによる水量低下やそれに伴う炉停止、寒冷地での冷却水の凍結など非常に多くの問題を抱えている。また冷却水は炉内の熱効率を下げる原因にもなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－１６９７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は以上のような事情を背景とし、開口の周りに配設されたシール部材の熱劣化を抑制することができる新規な構造の加熱炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
而してこの発明の第１の局面の加熱炉は次のように規定される。即ち、
炉体に形成され被熱処理物を搬入および／または搬出させる開口と、
前記開口の周縁部に設けられ前記開口を囲繞するシール部材と、
上下方向に昇降して前記開口を開閉する炉扉と、
を備えた加熱炉であって、
前記炉扉は、前記開口を閉じた際に前記シール部材に接触する第１面と、該第１面の内側において該第１面と交差する方向に延びる第２面を有する枠部材を備えるとともに、
前記第２面を覆う断熱材の少なくとも一部は柔軟性を有するブランケット状の断熱材で構成され、該ブランケット状の断熱材は前記第１面に対して面一に設けられている。
炉体に形成され被熱処理物を搬入および／または搬出させる開口と、
前記開口の周縁部に設けられ前記開口を囲繞するシール部材と、
上下方向に昇降して前記開口を開閉する炉扉と、
を備えた加熱炉であって、
前記炉扉は、前記開口を閉じた際に前記シール部材に接触する第１面と、該第１面の内側において該第１面と交差する方向に延びる第２面を有する枠部材を備えるとともに、
前記第２面を覆う断熱材の少なくとも一部は柔軟性を有するブランケット状の断熱材で構成され、該ブランケット状の断熱材は前記第１面に対して面一に設けられている。
【0007】
このように規定された第１の局面の加熱炉によれば、シール部材と接触する枠部材における第２面側が断熱材により覆われるため、炉内の熱が炉扉の枠部材を介してシール部材に伝わることによるシール部材の高温化が抑制され、開口の周りに配設されたシール部材の熱劣化を抑制することができる。
ここで、炉扉側の断熱材を第１面に対して面一に設けた場合、対向する炉体側の炉殻部材と炉扉側の断熱材との隙間が小さくなる。このため第１の局面の加熱炉では、炉扉昇降時に炉扉側の断熱材が炉体側の炉殻部材と接触した場合でも断熱材の破損が生じ難いように、第１面と面一な位置には柔軟性を有するブランケット状の断熱材を設けている。
ここで、炉扉側の断熱材を第１面に対して面一に設けた場合、対向する炉体側の炉殻部材と炉扉側の断熱材との隙間が小さくなる。このため第１の局面の加熱炉では、炉扉昇降時に炉扉側の断熱材が炉体側の炉殻部材と接触した場合でも断熱材の破損が生じ難いように、第１面と面一な位置には柔軟性を有するブランケット状の断熱材を設けている。
【0008】
この発明の第２の局面は次のように規定される。即ち、
第１の局面で規定の加熱炉において、前記炉扉に設けられた前記ブランケット状の断熱材の、前記開口側とは反対側の背面側には、６００℃における熱伝導率が０．０４５［Ｗ／ｍ／Ｋ］以下の低熱伝導率断熱材が前記第２面を覆うように設けられている。
このように規定された第２の局面の加熱炉によれば、低熱伝導率断熱材の効果により、シール部材の高温化をより一層抑制することができる。
第１の局面で規定の加熱炉において、前記炉扉に設けられた前記ブランケット状の断熱材の、前記開口側とは反対側の背面側には、６００℃における熱伝導率が０．０４５［Ｗ／ｍ／Ｋ］以下の低熱伝導率断熱材が前記第２面を覆うように設けられている。
このように規定された第２の局面の加熱炉によれば、低熱伝導率断熱材の効果により、シール部材の高温化をより一層抑制することができる。
【0009】
この発明の第３の局面は次のように規定される。即ち、
第２の局面で規定の加熱炉において、前記開口の下方に設けられた下方シール部材および該下方シール部材に接触する前記炉扉の下方枠部材が、隣接する２つの被熱処理物搬送用ローラの間に配置されている。
上記のように低熱伝導率断熱材を用いた場合は断熱効果が高く、炉扉をコンパクトに構成することが可能となるため、下方シール部材および炉扉の下方枠部材を、隣接する２つの被熱処理物搬送用ローラの間に配置するレイアウトを容易に実現することができる。
第２の局面で規定の加熱炉において、前記開口の下方に設けられた下方シール部材および該下方シール部材に接触する前記炉扉の下方枠部材が、隣接する２つの被熱処理物搬送用ローラの間に配置されている。
上記のように低熱伝導率断熱材を用いた場合は断熱効果が高く、炉扉をコンパクトに構成することが可能となるため、下方シール部材および炉扉の下方枠部材を、隣接する２つの被熱処理物搬送用ローラの間に配置するレイアウトを容易に実現することができる。
【0010】
この発明の第４の局面は次のように規定される。即ち、
第１～３の何れかの局面で規定の加熱炉において、前記炉扉の開口閉塞面は前記ブランケット状の断熱材が配設されていない中央領域が凹んだ凹陥状をなしている。
このように規定された第４の局面の加熱炉によれば、シール部材の高温化を抑制する効果が比較的小さい炉扉の中央領域について炉体側の炉殻部材との隙間を確保することができ、かかる中央領域での炉体側の炉殻部材との接触を回避することができる。
第１～３の何れかの局面で規定の加熱炉において、前記炉扉の開口閉塞面は前記ブランケット状の断熱材が配設されていない中央領域が凹んだ凹陥状をなしている。
このように規定された第４の局面の加熱炉によれば、シール部材の高温化を抑制する効果が比較的小さい炉扉の中央領域について炉体側の炉殻部材との隙間を確保することができ、かかる中央領域での炉体側の炉殻部材との接触を回避することができる。
【0011】
この発明の第５の局面は次のように規定される。即ち、
第１～４の何れかの局面で規定の加熱炉において、前記ブランケット状の断熱材はスタッドを介して鉄皮と連結されるとともに、
前記ブランケット状の断熱材には凹部が形成されており、前記スタッドの先端側端部は前記凹部に収容されている。
このように規定された第５の局面の加熱炉によれば、スタッドの先端側端部と炉体側の炉殻部材との接触を回避することができる。
第１～４の何れかの局面で規定の加熱炉において、前記ブランケット状の断熱材はスタッドを介して鉄皮と連結されるとともに、
前記ブランケット状の断熱材には凹部が形成されており、前記スタッドの先端側端部は前記凹部に収容されている。
このように規定された第５の局面の加熱炉によれば、スタッドの先端側端部と炉体側の炉殻部材との接触を回避することができる。
【0012】
この発明の第６の局面は次のように規定される。即ち、
第１～５の何れかの局面で規定の加熱炉において、前記シール部材と前記開口との間に位置する炉体側の断熱材を、前記シール部材が取り付けられているシール部材取付面よりも前記炉扉側にせり出させ、炉扉閉状態において前記炉体側の断熱材を前記炉扉に接触させている。
このように規定された第６の局面の加熱炉によれば、炉扉が閉じた状態において開口とシール部材との間を遮蔽する断熱材の隙間をなくす（もしくは極めて小さくする）ことができるため、シール部材の高温化をより一層抑制することができる。
第１～５の何れかの局面で規定の加熱炉において、前記シール部材と前記開口との間に位置する炉体側の断熱材を、前記シール部材が取り付けられているシール部材取付面よりも前記炉扉側にせり出させ、炉扉閉状態において前記炉体側の断熱材を前記炉扉に接触させている。
このように規定された第６の局面の加熱炉によれば、炉扉が閉じた状態において開口とシール部材との間を遮蔽する断熱材の隙間をなくす（もしくは極めて小さくする）ことができるため、シール部材の高温化をより一層抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態のローラハース式加熱炉の概略構成を示した図である。
【図2】同加熱炉における炉体の開口周辺部と炉扉とを分離して示した斜視図である。
【図3】同加熱炉における炉体の開口周辺部と炉扉とを分離して示した断面図である。
【図4】炉扉を単体で示した図で、（Ａ）は開口閉塞面側からみた正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ－Ｃ断面図である。
【図5】同加熱室における炉扉の開閉動作の説明図である。
【図7】（Ａ）シール部材温度および被熱処理物の温度分布を調査した際のヒートパターンである。（Ｂ）シール部材温度を調査した際の測定箇所を示した図である。
【図8】被熱処理物の温度分布を調査した際の測定箇所を示した図である。
【図9】同実施形態の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に本発明の実施形態を以下に詳しく説明する。
【0015】
図１は本発明の一実施形態のローラハース式加熱炉の概略構成を示している。同図において、１はローラハース式加熱炉で（以下、単に加熱炉と称する場合がある）、鋼やセラミックス等の被熱処理物をトレーに載せた状態で熱処理するものである。
なお、以下では、図１に示すように、鉛直上方を上方向とし、鉛直下方を下方向とし、加熱炉１に対し被熱処理物Ｗの搬入（装入）する方向の下流側を前方向とし、加熱炉１に対し被熱処理物Ｗの搬入する方向の上流側を後方向として説明する。
なお、以下では、図１に示すように、鉛直上方を上方向とし、鉛直下方を下方向とし、加熱炉１に対し被熱処理物Ｗの搬入（装入）する方向の下流側を前方向とし、加熱炉１に対し被熱処理物Ｗの搬入する方向の上流側を後方向として説明する。
【0016】
図１で示すように、加熱炉１は鋼製の炉体５を備えている。炉体５は内部に耐熱性の断熱材６を有しており、その断熱材６が断熱壁７を構成している。断熱壁７の内側は被熱処理物Ｗを収容する加熱室１０とされており、加熱室１０には加熱手段としてのバーナ１２および撹拌扇１４が設けられている。炉体５の図中右側には被熱処理物Ｗを搬入および搬出させる開口９が形成されており、開口９を通じて加熱室１０内に収容された被熱処理物Ｗに対して熱処理が施される。
【0017】
加熱室１０の内部および開口９近傍の炉外領域には、複数の搬送用ローラ２０が搬送方向である前後方向に沿って並設されている。図中、２１はローラ２０を回転させるための駆動モータである。駆動モータ２１を正回転させることで被熱処理物Ｗが炉内に搬入され、また駆動モータ２１を逆回転させることで被熱処理物Ｗが炉外に搬出される。
【0018】
開口９には、開閉装置２４により上下方向に昇降して開口９を開閉する炉扉２５が設けられている。図１では、閉状態の炉扉２５を実線で、また開状態の炉扉２５を２点鎖線で示している。
【0019】
１７は炉扉２５に近接して設けられた押圧装置である。図示を省略するモータ等からの駆動力に基づいて、回転軸１７ａ周りにリンク１７ｂが揺動し、閉状態の炉扉２５が開口９に向けて押し付けられる。
【0020】
図２は、炉体５の開口周辺部と炉扉２５とを分離して示した斜視図である。また図３は、炉体５の開口周辺部と炉扉２５とを分離して示した断面図である。
図２で示すように、炉体５に形成された開口９の周縁部には、炉扉２５と接触して炉内の気密性を保つシール部材１６が開口９を囲繞するように装着されている。詳しくは図３で示すように、開口９の周りに配設された金属製の炉殻部材４１のシール部材取付面４１ａにシール部材１６が装着されている。
本例では、シール部材１６として耐熱性のセラミックファイバーとゴムバインダからなるロープ状のシール部材を用いている。かかるシール部材１６の耐熱温度は、およそ５００℃である。
図２で示すように、炉体５に形成された開口９の周縁部には、炉扉２５と接触して炉内の気密性を保つシール部材１６が開口９を囲繞するように装着されている。詳しくは図３で示すように、開口９の周りに配設された金属製の炉殻部材４１のシール部材取付面４１ａにシール部材１６が装着されている。
本例では、シール部材１６として耐熱性のセラミックファイバーとゴムバインダからなるロープ状のシール部材を用いている。かかるシール部材１６の耐熱温度は、およそ５００℃である。
【0021】
次に開口９を閉塞する炉扉２５の構成について説明する。炉扉２５は、枠部材２７と、鉄皮２８と、断熱材部３０とを備え、図２で示すように全体として略四角板状をなしている。炉扉２５を側面視すると、枠部材２７の下方側（下方枠部材３４）近傍の鉄皮２８は、後方側に位置するローラ２０と干渉しないように、テーパ状とされている（図１、図５参照）。
【0022】
枠部材２７は四角筒状の金属製パイプを用いた四角枠状の環状体で、鉄皮２８の周縁部と一体に接合されている。枠部材２７は、図３で示すように、炉体側のシール部材１６と対向しシール部材１６と接触する第１面２７ａと、第１面２７ａの内側（炉扉２５の中央を臨む側）において第１面２７ａと直交する第２面２７ｂとを備えている。
【0023】
断熱材部３０は、図３で示すように、これら枠部材２７と鉄皮２８で規定されるとともに炉体５の開口９側に開放された収容空間２９に、複数の断熱材３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが積層されたもので、炉扉閉状態において炉体５の開口９を閉塞する。
これら断熱材の材質としては、特に限定されないが空隙率の高い耐火物、セラミックファイバーやセラミック粒子をボード状または柔軟性を有するブランケット状にしたものなどを用いることができる。
これら断熱材の材質としては、特に限定されないが空隙率の高い耐火物、セラミックファイバーやセラミック粒子をボード状または柔軟性を有するブランケット状にしたものなどを用いることができる。
【0024】
断熱材部３０は、図３で示すように、枠部材２７に近い周縁領域３１において、枠部材２７の第２面２７ｂを覆うように配設されている。詳しくは、枠部材２７の第１面２７ａと第２面２７ｂとが交わる隅角部までを覆うように、第１面２７ａと面一の高さまで断熱材が配設されている。枠部材２７の第２面２７ｂが露出していると、かかる露出部分を通じて枠部材２７が加熱され、枠部材２７と接するシール部材１６の温度が高くなってしまうからである。
【0025】
また本例では、枠部材２７の第２面２７ｂを覆う断熱材として、熱伝導率が６００℃において０．０４５［Ｗ／ｍ／Ｋ］以下の低熱伝導率断熱材３０ａを用いている。このようにすることで、加熱室１０の温度が枠部材２７に伝わるのを良好に抑制することができる。なお、本例で用いられる低熱伝導率断熱材３０ａ以外の断熱材３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの熱伝導率は、６００℃において０．１５～０．２５［Ｗ／ｍ／Ｋ］である。
低熱伝導率断熱材３０ａとしては、例えばミクロンオーダー以下のセラミック粒子を用いて粒子間の空隙サイズを小さくしたマイクロポーラス構造の断熱材を用いることができる。マイクロポーラス構造の低熱伝導率断熱材は他の断熱材に比べて脆く、割れやすい問題がある。このため本例では、低熱伝導率断熱材３０ａの表面をブランケット状の断熱材３０ｂで覆うことで低熱伝導率断熱材３０ａの破損を防いでいる。
低熱伝導率断熱材３０ａとしては、例えばミクロンオーダー以下のセラミック粒子を用いて粒子間の空隙サイズを小さくしたマイクロポーラス構造の断熱材を用いることができる。マイクロポーラス構造の低熱伝導率断熱材は他の断熱材に比べて脆く、割れやすい問題がある。このため本例では、低熱伝導率断熱材３０ａの表面をブランケット状の断熱材３０ｂで覆うことで低熱伝導率断熱材３０ａの破損を防いでいる。
【0026】
一方、低熱伝導率断熱材３０ａよりも内側の（中心部に近い）領域では、ブランケット状の断熱材３０ｄが積層されて、その表面にはボード状の断熱材３０ｃが積層されている。ボード状の断熱材３０ｃは低熱伝導率断熱材３０ａと面一高さとなるように積層されている。そしてボード状の断熱材３０ｃの周縁部は、更にブランケット状の断熱材３０ｂで覆われている。この結果、炉扉２５の開口閉塞面２６は、ブランケット状の断熱材３０ｂが配設されている周縁領域３１に対して、ブランケット状の断熱材３０ｂが配設されていない中央領域３２が凹んだ凹陥状をなしている。
【0027】
図３で示すように、これら積層された断熱材３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、一端が鉄皮２８に接合されたスタッド３５を介して連結されている。詳しくはスタッド３５の炉体５側に延びる先端側端部３５ｂに鍔状部材３６がねじ結合され、鉄皮２８と鍔状部材３６との間で断熱材が挟持されている。本例ではブランケット状の断熱材３０ｂに凹部３７が形成されており、凹部３７にスタッド３５の先端側端部３５ｂが収容されている。炉扉昇降時にスタッド３５の先端側端部３５ｂが炉殻部材と干渉しないようにするためである。
【0028】
【0029】
次に、炉体５側における開口９近傍に配設された断熱材ついて説明する。図３で示すように、炉体５側ではシール部材１６が取り付けられている炉殻部材４１と加熱室１０との間、および炉殻部材４１と開口９との間、を遮るように断熱材が設けられている。そして断熱材の一部は、炉扉２５の場合と同様に、熱伝導率が６００℃において０．０４５［Ｗ／ｍ／Ｋ］以下の低熱伝導率断熱材４２ａとされている。
開口９の上方側の炉殻部材において、低熱伝導率断熱材４２ａは開口９と炉殻部材４１との間において水平方向（前後方向）に延びた断面視板状とされている。一方、開口９の下方側の炉殻部材において、低熱伝導率断熱材４２ａは炉殻部材４１と加熱室１０との間において上下方向に延び、開口９と炉殻部材４１との間において水平方向（前後方向）に延びた断面視略Ｔ字状とされている。なお、本例では断熱材４２ｃの厚みの違いを考慮して、低熱伝導率断熱部材４２ａの断面視形状を開口９の上方側と下方側とで異なるものとしているが、例えば図３の部分拡大図で示すように、上方側の低熱伝導率断熱部材４２ａの断面視形状を、下方側と同様に断面視略Ｔ字状とすることも可能である。また場合によっては両方とも断面視板状とすることも可能である。
低熱伝導率断熱材４２ａは、他のブランケット状の断熱材４２ｂ、４２ｃなどとともに積層され、スタッド３５を介して一端が図示しない鉄皮に連結されている。
開口９の上方側の炉殻部材において、低熱伝導率断熱材４２ａは開口９と炉殻部材４１との間において水平方向（前後方向）に延びた断面視板状とされている。一方、開口９の下方側の炉殻部材において、低熱伝導率断熱材４２ａは炉殻部材４１と加熱室１０との間において上下方向に延び、開口９と炉殻部材４１との間において水平方向（前後方向）に延びた断面視略Ｔ字状とされている。なお、本例では断熱材４２ｃの厚みの違いを考慮して、低熱伝導率断熱部材４２ａの断面視形状を開口９の上方側と下方側とで異なるものとしているが、例えば図３の部分拡大図で示すように、上方側の低熱伝導率断熱部材４２ａの断面視形状を、下方側と同様に断面視略Ｔ字状とすることも可能である。また場合によっては両方とも断面視板状とすることも可能である。
低熱伝導率断熱材４２ａは、他のブランケット状の断熱材４２ｂ、４２ｃなどとともに積層され、スタッド３５を介して一端が図示しない鉄皮に連結されている。
【0030】
図５，６は加熱炉１における炉扉２５の開閉動作の説明図である。
図５で示すように、本例の加熱炉１では開口９の下方に設けられた下方シール部材１９が隣接する２つの搬送用ローラ２０，２０の間に設けられている。
被熱処理物Ｗの搬入および搬出の際、図５において２点鎖線で示す位置まで一旦、上昇した炉扉２５は、被熱処理物Ｗが開口９を通過した後に、炉扉２５の開口閉塞面２６が開口９と対向する所定位置まで下向きに下降する。このとき下方シール部材１９に接触する炉扉２５の下方枠部材３４は隣接する２つの搬送用ローラ２０，２０の間に位置することとなる。
図５で示すように、本例の加熱炉１では開口９の下方に設けられた下方シール部材１９が隣接する２つの搬送用ローラ２０，２０の間に設けられている。
被熱処理物Ｗの搬入および搬出の際、図５において２点鎖線で示す位置まで一旦、上昇した炉扉２５は、被熱処理物Ｗが開口９を通過した後に、炉扉２５の開口閉塞面２６が開口９と対向する所定位置まで下向きに下降する。このとき下方シール部材１９に接触する炉扉２５の下方枠部材３４は隣接する２つの搬送用ローラ２０，２０の間に位置することとなる。
【0031】
その後、押圧装置１７（図１参照）のリンク１７ｂによる押圧作用により、図６で示すように、炉扉２５は開口９側に押し付けられ、炉扉２５の枠部材２７の第1面２７ａがシール部材１６に接触し炉内の気密性が確保される。このとき加熱室１０および開口９とシール部材１６との間は、隙間δ部分を除いて断熱材によって遮蔽されるため、炉内からの熱によるシール部材１６の高温化が抑制される。
【0032】
次に、加熱炉１におけるシール部材温度および加熱室内で熱処理されている被熱処理物Ｗの温度分布について調査した結果を説明する。
シール部材温度についての調査は、Ｎ2雰囲気の加熱室１０内を図７（Ａ）で示すヒートパターンで加熱し、シール部材１６の温度がどこまで上昇するかを確認した。温度測定箇所Ｐは、図７（Ｂ）において黒丸で示す８箇所で、温度測定はシース熱電対を用いて行った。
調査の結果、各測定箇所における最高温度は１４９℃～２３４℃であり、シール部材１６の耐熱温度５００℃に対しては十分に低い温度であった。
シール部材温度についての調査は、Ｎ2雰囲気の加熱室１０内を図７（Ａ）で示すヒートパターンで加熱し、シール部材１６の温度がどこまで上昇するかを確認した。温度測定箇所Ｐは、図７（Ｂ）において黒丸で示す８箇所で、温度測定はシース熱電対を用いて行った。
調査の結果、各測定箇所における最高温度は１４９℃～２３４℃であり、シール部材１６の耐熱温度５００℃に対しては十分に低い温度であった。
【0033】
被熱処理物Ｗの温度分布についての調査は、図８で示すように加熱室１０内に２段積みされた計１０個の被熱処理物（線材コイル）Ｗを装入し、Ｎ2雰囲気の加熱室を図７（Ａ）で示すヒートパターンで加熱し、９００℃で保持する均熱の末期での被熱処理物Ｗの温度分布を確認した。温度測定箇所Ｐは、図８において黒丸で示す１２箇所で、温度測定はシース熱電対を用いて行った。
調査の結果、１２箇所の測定箇所における温度のばらつきの幅は６．６℃であった。
なお、同一条件の下、シール部材１６と接触する炉扉２５側の枠部材２７の内部に水を流通させシール部材１６を冷却する水冷方式を採用した場合、前記１２箇所の測定箇所における温度のばらつきの幅は８．１～９．２℃であったことから、水冷を行なうことなくシール部材１６の温度を抑制する本実施形態の構成は、温度均一性の点においても優れていることが分かる。
調査の結果、１２箇所の測定箇所における温度のばらつきの幅は６．６℃であった。
なお、同一条件の下、シール部材１６と接触する炉扉２５側の枠部材２７の内部に水を流通させシール部材１６を冷却する水冷方式を採用した場合、前記１２箇所の測定箇所における温度のばらつきの幅は８．１～９．２℃であったことから、水冷を行なうことなくシール部材１６の温度を抑制する本実施形態の構成は、温度均一性の点においても優れていることが分かる。
【0034】
以上のように本実施形態の加熱炉１によれば、シール部材１６と接触する枠部材２７の第２面２７ｂ側が断熱材により覆われるため、炉内の熱が炉扉２５の枠部材２７を介してシール部材１６に伝わることによるシール部材１６の高温化が抑制され、開口９の周りに配設されたシール部材１６の熱劣化を抑制することができる。
ここで、本実施形態では炉扉２５側の断熱材を第１面２７ａに対して面一に設けるため、対向する炉体側の炉殻部材との隙間が小さくなる。このため本実施形態では炉扉昇降時に炉扉２５が炉体側の炉殻部材との接触した場合でも断熱材の破損が生じ難いように、第１面２７ａと面一な位置に柔軟性を有するブランケット状の断熱材３０ｂを設けている。
ここで、本実施形態では炉扉２５側の断熱材を第１面２７ａに対して面一に設けるため、対向する炉体側の炉殻部材との隙間が小さくなる。このため本実施形態では炉扉昇降時に炉扉２５が炉体側の炉殻部材との接触した場合でも断熱材の破損が生じ難いように、第１面２７ａと面一な位置に柔軟性を有するブランケット状の断熱材３０ｂを設けている。
【0035】
本実施形態の加熱炉によれば、炉扉２５に設けられたブランケット状の断熱材３０ｂの、開口９側とは反対側の背面側に、６００℃における熱伝導率が０．０４５［Ｗ／ｍ／Ｋ］以下の低熱伝導率断熱材３０ａが第２面２７ｂを覆うように設けられており、かかる低熱伝導率断熱材３０ａにより、シール部材１６の高温化をより一層抑制することができる。
【0036】
低熱伝導率断熱材３０ａを用いた場合は断熱効果が高く、炉扉２５をコンパクトに構成することが可能となるため、下方シール部材１９および炉扉２５の下方枠部材３４を、隣接する２つの搬送用ローラ２０，２０の間に配置するレイアウトを容易に実現することができる。
【0037】
本実施形態の加熱炉によれば、図３で示すように、炉扉２５の開口閉塞面２６においてブランケット状の断熱材３０ｂが配設されていない中央領域３２が凹んだ凹陥状をなしている。このためシール部材１６の高温化を抑制する効果が比較的小さい中央領域３２について、炉体５側の炉殻部材との隙間を確保することができ、かかる中央領域３２での炉体側の炉殻部材との接触を回避することができる。
【0038】
図９は上記実施形態の変形例を示している。
この例では、図９（Ａ）で示すように、シール部材１６と開口９との間に位置する炉体５側の断熱材４２ａおよび４２ｂを、シール部材１６が取り付けられているシール部材取付面４１ａよりも炉扉２５側にせり出させており、図９（Ｂ）で示す炉扉閉状態において、断熱材４２ａおよび４２ｂの端面５０が炉扉２５に接触可能とされている。
このようにすれば、上記実施形態にて存在していた開口９の端と炉扉２５との間の隙間δ（図６参照）をなくすことができるため、シール部材１６の高温化をより一層抑制することができる。
この例では、図９（Ａ）で示すように、シール部材１６と開口９との間に位置する炉体５側の断熱材４２ａおよび４２ｂを、シール部材１６が取り付けられているシール部材取付面４１ａよりも炉扉２５側にせり出させており、図９（Ｂ）で示す炉扉閉状態において、断熱材４２ａおよび４２ｂの端面５０が炉扉２５に接触可能とされている。
このようにすれば、上記実施形態にて存在していた開口９の端と炉扉２５との間の隙間δ（図６参照）をなくすことができるため、シール部材１６の高温化をより一層抑制することができる。
【0039】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。例えばシール部材と接する炉扉の枠部材としては、四角筒状の部材に代えて中実の角材やＬ字状に折り曲げられた板材等を用いることも可能である。また上記実施形態は炉体に一つの開口を設けた例であったが、本発明は搬入用開口と搬出用開口の二つの備えた連続式の加熱炉に適用することも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【符号の説明】
【0040】
１ ローラハース式加熱炉
５ 炉体
９ 開口
１６ シール部材
２０ 被熱処理物搬送用ローラ
２５ 炉扉
２７ａ 第１面
２７ｂ 第２面
２８ 鉄皮
３０ 断熱材部
３０ａ 低熱伝導率断熱材
３０ｂ ブランケット状の断熱材
３１ 周縁領域
３２ 中央領域
３５ スタッド
３５ｂ 先端側端部
３７ 凹部
４１ａ シール部材取付面
４２ａ 低熱伝導率断熱材
Ｗ 被熱処理物
５ 炉体
９ 開口
１６ シール部材
２０ 被熱処理物搬送用ローラ
２５ 炉扉
２７ａ 第１面
２７ｂ 第２面
２８ 鉄皮
３０ 断熱材部
３０ａ 低熱伝導率断熱材
３０ｂ ブランケット状の断熱材
３１ 周縁領域
３２ 中央領域
３５ スタッド
３５ｂ 先端側端部
３７ 凹部
４１ａ シール部材取付面
４２ａ 低熱伝導率断熱材
Ｗ 被熱処理物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】