特許 7155709 連続式雰囲気熱処理炉

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-11

(45)【発行日】2022-10-19

(54)【発明の名称】連続式雰囲気熱処理炉

(51)【国際特許分類】

   F27B 9/04 20060101AFI20221012BHJP

   F27B 9/02 20060101ALI20221012BHJP

   F27B 9/12 20060101ALI20221012BHJP

   F27D 7/00 20060101ALI20221012BHJP

   C21D 9/56 20060101ALI20221012BHJP

【ＦＩ】

F27B9/04

F27B9/02

F27B9/12

F27D7/00 Z

C21D9/56 102

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018138601

(22)【出願日】2018-07-24

(65)【公開番号】P2020016372

(43)【公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-05-20

(73)【特許権者】

【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】佐藤 宏幸

(72)【発明者】

【氏名】神谷 祐樹

【審査官】岡田 眞理

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５８－０５２４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２４３７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０３４１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１８０４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１４１９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２２３９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｂ ９／００－ ９／４０

Ｆ２７Ｄ ７／００－１５／０２

Ｃ２１Ｄ １／７６

Ｃ２１Ｄ ９／５２－ ９／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被熱物としての線材コイルを熱処理する連続式雰囲気熱処理炉であって、
前記被熱物を搬送する搬送手段と、
酸化性雰囲気で加熱されたガスが吹き込まれることで前記被熱物の急速予熱を行なう第１加熱室と、
該第１加熱室に隣接し、室内の真空パージが行なわれる入口側パージ室と、
該入口側パージ室に隣接し、還元性雰囲気で加熱されたガスが循環することにより前記被熱物の急速加熱を行う第２加熱室と、
該第２加熱室に隣接し、還元性雰囲気で前記被熱物の熱処理を行う熱処理室と、
該熱処理室に隣接し、室内の真空パージが行なわれる出口側パージ室と、を備え、
前記第１加熱室は、前記線材コイルの上端近傍に配置される第１蓋部と、室内のガスを加熱する第１加熱手段と、該ガスを前記線材コイルの内径穴へ下方から吹き込む第１ガス送風装置と、を備え、
前記第２加熱室は、前記線材コイルの上端近傍に配置される第２蓋部と、室内のガスを加熱する第２加熱手段と、該ガスを前記線材コイルの内径穴へ下方から吹き込む第２ガス循環装置と、を備えていることを特徴とする連続式雰囲気熱処理炉。

【請求項2】

前記第１加熱室は、室内の雰囲気が３００～５５０℃に加熱されるものであることを特徴とする請求項１に記載の連続式雰囲気熱処理炉。

【請求項3】

前記出口側パージ室に隣接する急速冷却室を更に備え、
前記急速冷却室は、前記線材コイルの上端近傍に配置される第３蓋部と、冷風としての大気を前記線材コイルの内径穴へ下方から吹き込むブロア装置と、を備えていることを特徴とする請求項１，２の何れかに記載の連続式雰囲気熱処理炉。

【請求項4】

前記入口側パージ室の後側の開口を閉塞する扉と、前記第２加熱室の前側の開口を閉塞する扉と、がそれぞれ対向して設けられ、
これら二つの扉が昇降する領域を含む、前記入口側パージ室と前記第２加熱室との間の領域を、外部と気密に遮断する区画室が形成されていることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の連続式雰囲気熱処理炉。

【請求項5】

前記熱処理室の後側の開口を閉塞する扉と、前記出口側パージ室の前側の開口を閉塞する扉と、がそれぞれ対向して設けられ、
これら二つの扉が昇降する領域を含む、前記熱処理室と前記出口側パージ室との間の領域を、外部と気密に遮断する区画室が形成されていることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の連続式雰囲気熱処理炉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、線材コイル等の被熱物を雰囲気ガス中で連続的に熱処理する連続式雰囲気熱処理炉に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、線材コイルの熱処理を行う熱処理装置についての発明が示され、そこにおいて線材コイルの上端を閉塞する閉塞板（蓋部）を設けることで、線材コイルの内径穴の下方から上向きに吹き込んだ加熱用ガスを、線材コイルの内径側から外径側に外向きに流通させ、線材コイルを短時間で且つ均一に加熱するようになした点が開示されている。

【0003】

しかしながら、このような熱処理装置を用いた場合であっても、酸化性雰囲気での加熱では、高温域において線材コイルの表面に酸化スケールが生じ、母相で脱炭が発生する問題が生じる。また、還元性雰囲気での加熱では、低温時においてガス組成中のＣＯがＣとＣＯ₂とに分解し、発生した煤が線材コイルの表面に付着する問題が生じる。

【0004】

このような品質上の問題を解決する方法として、加熱温度域に応じて炉内のガスを入れ替えて、熱処理装置の雰囲気性状を変更することも考えられるが、その見返りとして雰囲気ガスコストの増加や雰囲気変更に要する時間分の熱処理時間延長といった新たな問題が生じてしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許２９１３７２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は以上のような事情を背景とし、酸化スケールおよび煤の発生を抑制しながら、被熱物を常温から所定温度にまで短時間で加熱することができる連続式雰囲気熱処理炉を提供することを目的としてなされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

而して本発明は、被熱物を熱処理する連続式雰囲気熱処理炉であって、 前記被熱物を搬送する搬送手段と、酸化性雰囲気で加熱されたガスが吹き込まれることで前記被熱物の急速予熱を行なう第１加熱室と、該第１加熱室に隣接し、室内の真空パージが行なわれる入口側パージ室と、該入口側パージ室に隣接し、還元性雰囲気で加熱されたガスが循環することにより前記被熱物の急速加熱を行う第２加熱室と、該第２加熱室に隣接し、還元性雰囲気で前記被熱物の熱処理を行う熱処理室と、該熱処理室に隣接し、室内の真空パージが行なわれる出口側パージ室と、を備えていることを特徴とする。

【0008】

このように本発明の連続式雰囲気熱処理炉は、（酸化スケールが発生しにくい）低温域での加熱に適した酸化性雰囲気の第１加熱室と、（煤が発生しにくい）高温域での加熱に適した還元性雰囲気の第２加熱室と、を同時に設けたものである。本発明では、常温から目的とする温度に到るまでの途中段階で、搬送手段を用いて被処理物を第１加熱室から第２加熱室に移動させることで、酸化性雰囲気における酸化スケールの発生と還元性雰囲気における煤の発生の両方を良好に抑制することができる。
また、本発明では、加熱温度域に応じて炉内（室内）のガスを入れ替える必要はなく、短時間で目的とする温度にまで被熱物を昇温することができる。

【0009】

本発明では、前記被熱物が線材コイルである場合、前記第１加熱室を、前記線材コイルの上端近傍に配置される第１蓋部と、室内のガスを加熱する第１加熱手段と、該ガスを前記線材コイルの内径穴へ下方から吹き込む第１ガス送風装置と、を備えたものとすることができる。

【0010】

また同様に、前記第２加熱室についても、前記線材コイルの上端近傍に配置される第２蓋部と、室内のガスを加熱する第２加熱手段と、該ガスを前記線材コイルの内径穴へ下方から吹き込む第２ガス循環装置と、を備えたものとすることができる。

【0011】

このようにすれば、線材コイルの内径穴内に吹き込まれたガスは、蓋部によって内径穴の上端部からの流出が阻止される。このためガスは、線材コイルを構成する線材の隙間を通って、内径側から外径側に流通することとなる。このようなガス流れとすることで、線材コイルの内外および上下間の温度差を最小に保ちながら、線材コイルを短時間で所定の温度にまで加熱することができる。

【0012】

本発明では、前記第１加熱室を、室内の雰囲気が３００～５５０℃に加熱されるものとすることができる。
本発明では、酸化性雰囲気の下、第１加熱室にて被熱物の急速予熱を行なうため、第１加熱室における酸化スケールの発生に留意する必要がある。酸化スケールが発生する温度は鋼種によっても異なるが、およそ３００～５５０℃である。このため第１加熱室は、室内の雰囲気として３００～５５０℃にまで加熱されるものとし、この範囲内で鋼種に応じて予熱温度を設定することが望ましい。例えば、炭素鋼の場合、５００～５５０℃にすることが望ましい。

【0013】

また本発明では、前記出口側パージ室に隣接する急速冷却室を更に備えておくことができる。このようにすれば、被熱物の加熱に要する時間の短縮化に加えて、更に冷却に要する時間の短縮化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態の連続式雰囲気熱処理炉を示した図である。

【図2】図１の急速予熱室、入口側パージ室および急速加熱室をその周辺部とともに拡大して示した図である。

【図3】図１の急速予熱室の断面図である。

【図4】図１の急速加熱室の断面図である。

【図5】図１の出口側パージ室および急速冷却室をその周辺部とともに拡大して示した図である。

【図6】図１の急速冷却室の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に本発明の一実施形態の連続式雰囲気熱処理炉を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、Ｗは線材をコイル状に巻回した被熱物としての線材コイル、１０は線材コイルＷを焼鈍処理する連続式雰囲気熱処理炉である。
連続式雰囲気熱処理炉１０は、図中左端の装入テーブル１２と、図中右端の搬出テーブル１４との間に、第１加熱室としての急速予熱室１６、入口側パージ室１８、第２加熱室としての急速加熱室２０、熱処理室２２、出口側パージ室２４、急速冷却室２６が配置されている。

【0016】

連続式雰囲気熱処理炉１０を構成する各室には、それぞれ独立駆動する搬送手段としてのローラ群３１，３２、３３，３４，３５，３６が配設され、線材コイルＷはトレイ３８（図２参照）上に載置された状態で、ローラ群３１～３６によって順次図中右方向に搬送され連続的に焼鈍処理が行われる。

【0017】

搬送方向に長く延びた熱処理室２２は、還元性雰囲気中で線材コイルＷの熱処理（焼鈍）を行うものである。熱処理室２２は、前側（搬送方向上流側）の開口２２ａが仕切扉４４によって閉塞可能とされている。仕切扉４４はワイヤーを介してプーリ４６ａに懸吊され、プーリ４６ａの回転により昇降する。仕切扉４４が閉じることで、熱処理室２２は隣接する急速加熱室２０と区画される。

【0018】

また、熱処理室２２の後側（搬送方向下流側）の開口２２ｂは、断熱扉４５により閉塞可能とされている。断熱扉４５はワイヤーを介してプーリ４６ｂに懸吊され、プーリ４６ｂの回転により昇降する。

【0019】

４３は、熱処理室２２にＲＸガス（Ｎ_２：４５．１％，ＣＯ：１９．６％、ＣＯ_２：０．４％、Ｈ_２：３４．６％、ＣＨ_４：０．３％）などの還元性ガスを供給するガス供給配管で、熱処理室２２の長手方向略中央の位置で、還元性ガスを室内に供給する。供給された還元性ガスは，熱処理室２２内の圧力差に基づいて図中左向き（すなわち熱処理室２２の前側）に向かうガス流れと、図中右向き（すなわち熱処理室２２の後側）に向かうガス流れとを生ぜしめる。

【0020】

熱処理室２２には、加熱手段としてのラジアントチューブバーナ４０および天井ファン４２が搬送方向に沿って複数設けられている。熱処理室２２内は、搬送方向に沿っておおよそ昇温、均熱、徐冷の各ゾーンに区画され、各ゾーンでは所定の温度設定となるようラジアントチューブバーナ４０の出力が制御されている。

【0021】

図２は、熱処理室２２の上流側に設けられた急速予熱室１６、入口側パージ室１８、急速加熱室２０を拡大して示した図である。

【0022】

装入テーブル１２に隣接する急速予熱室１６は、略室温の線材コイルＷを酸化性雰囲気下で、酸化スケールおよび煤の発生を抑制しつつ所定の予熱温度にまで急速予熱するためのものである。
急速予熱室１６には、前後の開口５０ａ，５０ｂをそれぞれ閉塞し得る断熱扉５１ａ，５１ｂが設けられている。これら断熱扉５１ａ，５１ｂは、ワイヤーを介してそれぞれプーリ５２ａ，５２ｂに懸吊され、プーリ５２ａ，５２ｂの回転により昇降する。

【0023】

図３は、線材コイルＷの搬送方向と直交する方向での急速予熱室１６の断面図で、室内に線材コイルＷが装入された状態を示している。
同図において、５４は線材コイルＷの上端近傍に配置される第１蓋部、５７は予熱室内のガスを加熱する第１加熱手段としての直火バーナ、５８は線材コイルＷへガスを吹き込む第１ガス送風装置である。５９は側壁上部に形成されたガス排出用の配管である。この急速予熱室１６では、酸化性ガスとしての大気をバーナ５７にて加熱する。

【0024】

第１蓋部５４は、急速予熱室１６の上壁を上下方向に貫通する軸体５５の先端に取付られ、線材コイルＷの上端を閉塞するように、線材コイルＷに被せられている。第１蓋部５４は軸体５５を介して昇降装置５６（図２参照）に連結され、上下方向に昇降可能とされている。このため本例では、線材コイルＷの上端と第１蓋部５４との隙間ｓを適宜調整することが可能である。

【0025】

第１ガス送風装置５８は、ダクト６０と、ダクト６０内部に収容された送風ファン６２と、送風ファン６２を回転駆動させる駆動モータ６３を備えている。ダクト６０は同図で示すように折れ曲がり形状をなし、その一端部には線材コイルＷの直下において上向きに開口したガス吹出口６０ａが形成されている。一方、ダクト６０の他端部には下向きのガス吸込口６０ｂが形成されている。送風ファン６２は、このガス吸込口６０ｂの直上位置に配置されている。

【0026】

第１ガス送風装置５８では、送風ファン６２を回転させることで、ガス吸込口６０ｂを通じてダクト６０内に吸引したガスを、ダクト６０のガス吹出口６０ａから上向きに吹き出す。ここで、ガス吹出口６０ａの直上に位置するトレイ３８の中央には、板厚方向に貫通する貫通穴３８ａが形成されており、上向きのガスは、貫通穴３８ａを通過した後に線材コイルＷの内径穴Ｗａに送られる。

【0027】

このとき、線材コイルＷの上端近傍には、線材コイルＷを被うように第１蓋部５４が配置されているため、線材コイルＷの内径穴Ｗａ内に吹き込まれたガスは、内径穴Ｗａ上端部からの流出が阻止され、線材コイルＷを構成する線材の隙間を通って、矢印で示すように内径側から外径側に流通することとなる。このようなガス流れを実現させることで、線材コイルＷの内外および上下間の温度差を最小に保ちながら、線材コイルＷは短時間で所定の予熱温度にまで加熱される。

【0028】

なお、６４はダクト６０内を流通するガスの温度を検出する温度センサである。本例では、温度センサ６４と接続された制御部（図示省略）により、温度センサ６４で検出されたガスの温度が、予め設定された目標雰囲気温度と一致するように、バーナ５７の燃焼が適宜調整される。

【0029】

次の入口側パージ室１８は、後述する還元性雰囲気の急速加熱室２０内に大気が侵入するのを防止するためのものである。入口側パージ室１８は、図２に示すように前後の開口６６ａ，６６ｂを閉塞し得る気密扉６７ａ，６７ｂが設けられている。気密扉６７ａ，６７ｂは、それぞれワイヤーを介してプーリ６８ａ，６８ｂに懸吊され、プーリ６８ａ，６８ｂの回転により昇降する。
この入口側パージ室１８には、真空ポンプ７１に接続された脱気用の配管７０および
図示を省略したＮ₂供給装置に接続されたＮ₂ガス供給用の配管７３がそれぞれ接続されている。

【0030】

次の急速加熱室２０は、急速予熱室１６にて所定の温度にまで予熱された線材コイルＷを、還元性雰囲気下で酸化スケールおよび煤の発生を抑制しつつ、更に所定の目標温度にまで急速加熱するためのものである。
急速加熱室２０は、図２に示すように入口側パージ室１８と対向する前側の開口７４ａを閉塞し得る断熱扉７５ａが設けられている。この断熱扉７５ａは、ワイヤーを介してプーリ７６ａに懸吊され、プーリ７６ａの回転により昇降する。
なお、入口側パージ室１８と急速加熱室２０との間には、外部と気密に遮断された区画室７７が形成されており、入口側パージ室１８の後側開口６６ｂ、急速加熱室２０の前側開口７４ａが開いた際、外気が室内へ進入するのを防止している。プーリ６８ｂおよび気密扉６７ｂ、プーリ７６ａおよび断熱扉７５ａは、この区画室７７中に収容されている。
一方、急速加熱室２０の後側の開口７４ｂは、前述の仕切扉４４により閉塞可能とされている。

【0031】

図２に示すように急速加熱室２０は、供給管７９により熱処理室２２と接続されおり、供給管７９上に設けられた開閉弁を開くことで、熱処理室２２内の還元性ガスが急速加熱室２０内に供給可能とされている。

【0032】

図４は、線材コイルＷの搬送方向と直交する方向での急速加熱室２０の断面図で、室内に線材コイルＷが装入された状態を示している。
同図において、８４は線材コイルＷの上端近傍に配置される第２蓋部、８７は加熱室内のガスを加熱する第２加熱手段としてのラジアントチューブバーナ、８８は線材コイルＷにガスを吹き込む第２ガス循環装置である。

【0033】

第２蓋部８４は、急速加熱室２０の上壁を上下方向に貫通する軸体８５の先端に取付られ、線材コイルＷの上端を閉塞するように、線材コイルＷに被せられている。第２蓋部８４は軸体８５を介してプーリ８６（図２参照）に連結されて、上下方向に昇降可能とされている。このため本例では、線材コイルＷの上端と第２蓋部８４との隙間ｓを適宜調整することが可能である。

【0034】

第２ガス循環装置８８は、ダクト９０と、ダクト９０内部に収容された循環ファン９２と、循環ファン９２を回転駆動させる駆動モータ９３を備えている。ダクト９０は同図で示すように折れ曲がり形状をなし、その一端部には線材コイルＷの直下において上向きに開口したガス吹出口９０ａが形成されている。一方、ダクト９０の他端部には下向きのガス吸込口９０ｂが形成されている。循環ファン９２は、このガス吸込口９０ｂの直上位置に配置されている。

【0035】

このように第２蓋部８４および第２ガス循環装置８８の構成は、前述の第１蓋部５４および第１ガス送風装置５８と基本的に同じであり、本例の急速加熱室２０によれば、ラジアントチューブバーナ８７で加熱された還元性ガスが、線材コイルＷを構成する線材の隙間を通って、矢印で示すように内径側から外径側に流通することとなり、線材コイルＷの内外および上下間の温度差を最小に保ちながら、線材コイルＷは短時間で所定の加熱温度にまで加熱される。

【0036】

なお、９４はダクト９０内を流通するガスの温度を検出する温度センサである。本例では、温度センサ９４と接続された制御部（図示省略）により、温度センサ９４で検出されたガスの温度が、予め設定された目標雰囲気温度と一致するように、ラジアントチューブバーナ８７の燃焼が適宜調整される。

【0037】

図５は、熱処理室２２の下流側に設けられた出口側パージ室２４および急速冷却室２６を拡大して示した図である。
出口側パージ室２４は、還元性雰囲気の熱処理室２２内に大気が侵入するのを防止するためのものである。出口側パージ室２４は、図５に示すように前後の開口９６ａ，９６ｂを閉塞し得る気密扉９７ａ，９７ｂが設けられている。気密扉９７ａ，９７ｂは、それぞれワイヤーを介してプーリ９８ａ，９８ｂに懸吊され、プーリ９８ａ，９８ｂの回転により昇降する。
この出口側パージ室２４には、真空ポンプ９９に接続された脱気用の配管１００および
図示を省略したＮ₂供給装置に接続されたＮ₂ガス供給用の配管１０１がそれぞれ接続されている。

【0038】

なお、熱処理室２２と出口側パージ室２４との間には、外部と気密に遮断された区画室１０２が形成されており、熱処理室２２の後側開口２２ｂ、出口側パージ室２４の前側開口９６ａが開いた際、外気が室内へ進入するのを防止している。

【0039】

次の急速冷却室２６は、線材コイルＷを、大気下で急速冷却するためのものである。急速冷却室２６には、前後の開口１０５ａ，１０５ｂを閉塞し得る開閉扉１０６ａ，１０６ｂが設けられている。これら開閉扉１０６ａ，１０６ｂは、ワイヤーを介してそれぞれプーリ１０７ａ，１０７ｂに懸吊され、プーリ１０７ａ，１０７ｂの回転により昇降する。

【0040】

図６は、線材コイルＷの搬送方向と直交する方向での急速冷却室２６の断面図で、室内に線材コイルＷが装入された状態を示している。同図において、１１０は線材コイルＷの上端近傍に配置される第３蓋部、１１４は線材コイルＷの内径穴Ｗａへ冷風（大気）を吹き込むブロア装置である。１１５は側壁上部に形成されたガス排出用の配管である。

【0041】

この急速冷却室２６の構成は、前述の急速予熱室１６、急速加熱室２０と基本的に同じである。第３蓋部１１０は、急速冷却室２６の上壁を上下方向に貫通する軸体１１１の先端に取付られ、線材コイルＷの上端を閉塞するように、線材コイルＷに被せられている。
またブロア装置１１４のガス吹出口１１４ａは、線材コイルＷの直下に配置されている。

【0042】

このように構成された本例の急速冷却室２６では、加熱されていない大気が冷却用ガスとして、ガス吸込口１１４ｂから取り込まれ、線材コイルＷの内径穴Ｗａへと送り込まれる。この冷却用ガスが、線材コイルＷを構成する線材の隙間を通って、矢印で示すように内径側から外径側に流通することで線材コイルＷが急冷される。なお、冷却に用いられたガスは、ガス排出用の配管１１５を通じて室外に排出される。

【0043】

次に、線材コイルＷが装入された際の連続式雰囲気熱処理炉１０の各部の動作について説明する。線材コイルＷが装入されると、まず急速予熱室１６において、酸化性雰囲気下で酸化スケールおよび煤の発生を抑制しつつ、その雰囲気温度に応じて線材コイルＷを（例えば５００℃）にまで急速予熱する。

【0044】

その後、急速予熱室１６の断熱扉５１ｂおよび入口側パージ室１８の気密扉６７ａを開いて、ローラ群３１，３２を駆動させ、予熱された線材コイルＷを入口側パージ室１８内に移送する。気密扉６７ａを閉じた後、入口側パージ室１８内の圧力を減圧手段７０，７１を用いて減圧し、室内の大気を室外に放出する。入口側パージ室１８における真空引きが完了した後、入口側パージ室１８内に配管７３を通じてＮ₂ガスが供給し、常圧まで復圧する。

【0045】

その後、入口側パージ室１８の出側の気密扉６７ｂおよび急速加熱室２０の入側の断熱扉７５ａを開いて、ローラ群３２，３３を駆動させ、線材コイルＷを急速加熱室２０内に移送し、気密扉６７ｂおよび断熱扉７５ａを閉じる。急速加熱室２０内は、供給管７９による還元性ガスの供給により還元性雰囲気下とされており、酸化スケールおよび煤の発生を抑制しつつ、その雰囲気温度に応じて線材コイルＷを（例えば７００℃）にまで急速加熱する。

【0046】

その後、急速加熱室２０と熱処理室２２との間に設けられた仕切扉４４を開いて、ローラ群３３，３４を駆動させ、線材コイルＷを熱処理室２２に移送し、仕切扉４４を閉じる。その後、線材コイルＷは熱処理室２２内を移動しながら焼鈍処理される。線材コイルＷが熱処理室２２の出口側に到ると、熱処理室２２の断熱扉４５および出口側パージ室２４の気密扉９７ａを開いて、ローラ群３４，３５を駆動させ、線材コイルＷを出口側パージ室２４内に移送する。

【0047】

気密扉９７ａを閉じた後、出口側パージ室２４内の圧力を減圧手段９９，１００によって減圧し、室内の還元性ガスを室外に放出する。出口側パージ室２４における真空引きが完了した後、出口側パージ室２４内にＮ₂を供給して、常圧にまで復圧する。

【0048】

その後、出口側パージ室２４の出側の気密扉９７ｂおよび急速冷却室２６の入側の開閉扉１０６ａを開いて、ローラ群３５，３６を駆動させ、線材コイルＷを急速冷却室２６内に移送し、気密扉９７ｂおよび開閉扉１０６ａを閉じる。急速冷却室２６内では、加熱されていない大気を冷却用ガスとして用いて線材コイルＷが急冷する。そして冷却後、開閉扉１０６ｂを開いて線材コイルＷを搬出テーブル１４に移送すれば、線材コイルＷの熱処理に関する一連の動作が完了する。

【0049】

以上のように本実施形態の連続式雰囲気熱処理炉１０は、（酸化スケールが発生しにくい）低温域での加熱に適した酸化性雰囲気の急速予熱室１６と、（煤が発生しにくい）高温域での加熱に適した還元性雰囲気の急速加熱室２０と、を同時に設けたものである。本実施形態では、常温から目的とする温度に到るまでの途中段階で、ローラ群を用いて線材コイルＷを急速予熱室１６から急速加熱室２０に移動させることで、酸化性雰囲気における酸化スケールの発生と還元性雰囲気における煤の発生の両方を良好に抑制することができる。また、本実施形態の連続式雰囲気熱処理炉１０では、加熱温度域に応じて炉内（室内）のガスを入れ替える必要はなく、短時間で目的とする温度にまで線材コイルＷを昇温することができる。

【0050】

本実施形態では、急速予熱室１６が、線材コイルＷの上端近傍に配置される第１蓋部５４と、室内のガスを加熱する直火バーナ５７と、ガスを線材コイルＷの内径穴Ｗａへ下方から吹き込む第１ガス送風装置５８と、を備えている。
また同様に、急速加熱室２０が、線材コイルＷの上端近傍に配置される第２蓋部８４と、室内のガスを加熱するラジアントチューブバーナ８７と、ガスを線材コイルＷの内径穴Ｗａへ下方から吹き込む第２ガス循環装置８８と、を備えている。
このように急速予熱室１６および急速加熱室２０を構成することで、線材コイルＷの内外および上下間の温度差が最小に保ちながら、線材コイルＷを短時間で所定の温度にまで加熱することができる。

【0051】

また、本実施形態の連続式雰囲気熱処理炉１０では、出口側パージ室２４に隣接する急速冷却室２６を備えているため、線材コイルＷの冷却に要する時間の短縮化を図ることができる。

【0052】

以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまでも一例示である。例えば急速予熱室１６内の雰囲気温度や急速加熱室２０内の雰囲気温度は、煤や酸化スケールの発生を抑制できる範囲で適宜変更可能である。また加熱に使用する酸化性ガスおよび還元性ガスの組成についても適宜変更可能である等、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々変更を加えた形態で実施可能である。

【符号の説明】

【0053】

１０ 連続式雰囲気熱処理炉
１６ 急速予熱室（第１加熱室）
１８ 入口側パージ室
２０ 急速加熱室（第２加熱室）
２２ 熱処理室
２４ 出口側パージ室
２６ 急速冷却室
３１，３２，３３，３４，３５，３６ ローラ群（搬送手段）
５４ 第１蓋部
５７ 直火バーナ（第１加熱手段）
５８ 第１ガス送風装置
８４ 第２蓋部
８７ ラジアントチューブバーナ（第２加熱手段）
８８ 第２ガス循環装置
Ｗ 線材コイル（被熱物）
Ｗａ 内径穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】