特許 7644977 焼鈍炉、焼鈍炉の施工方法、および、プレハブ構造

(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】2025-03-05

(45)【発行日】2025-03-13

(54)【発明の名称】焼鈍炉、焼鈍炉の施工方法、および、プレハブ構造

(51)【国際特許分類】

   C21D 9/56 20060101AFI20250306BHJP

   C21D 1/00 20060101ALI20250306BHJP

   C21D 1/26 20060101ALI20250306BHJP

   F27B 9/02 20060101ALI20250306BHJP

   F27B 9/28 20060101ALI20250306BHJP

   F27D 1/00 20060101ALI20250306BHJP

【ＦＩ】

C21D9/56 101A

C21D1/00 112C

C21D1/26 G

F27B9/02

F27B9/28

F27D1/00 D

F27D1/00 U

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2021555961

(86)(22)【出願日】2020-10-19

(86)【国際出願番号】 JP2020039285

(87)【国際公開番号】W WO2021095449

(87)【国際公開日】2021-05-20

【審査請求日】2023-08-07

(31)【優先権主張番号】P 2019204281

(32)【優先日】2019-11-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】522123566

【氏名又は名称】マフテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129838

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 典輝

(74)【代理人】

【識別番号】100101203

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100104499

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 達人

(72)【発明者】

【氏名】田口 昌邦

(72)【発明者】

【氏名】秦 雄作

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 光雄

【審査官】宮脇 直也

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６０－１３３３９６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１５－２０３１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１９４４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３２４９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０５６６９５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２１Ｄ ９／５２ － ９／６６

Ｃ２１Ｄ １／２６

Ｃ２１Ｄ １／００

Ｆ２７Ｂ ９／００ － ９／４０

Ｆ２７Ｄ １／００ － １／１８

Ｆ２７Ｄ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体、および、該筐体内部の頂部と底部に鋼帯を搬送する複数列のロールを備えた焼鈍炉であって、
前記焼鈍炉が、水平方向で炉体を分割する水平分割面を有し、該水平分割面により分割された水平分割帯が、さらに、炉体の長手方向に垂直な方向で該水平分割帯を分割する垂直分割面を有し、
前記水平分割面を複数有し、
少なくとも一つの前記垂直分割面の炉体長手方向位置が、隣り合う前記水平分割帯における前記垂直分割面の炉体長手方向位置と一致していない、
焼鈍炉。

【請求項2】

上下方向で隣り合う前記水平分割帯における前記垂直分割面の炉体長手方向位置が、１ｍ以上長手方向に離れている、請求項１に記載の焼鈍炉。

【請求項3】

前記水平分割面および垂直分割面によって分割された各プレハブ構造が、各プレハブ構造の垂直分割面同士を接続するための二次部材を備えており、接続する一方のプレハブ構造の二次部材の水平方向の幅と、接続する他方のプレハブ構造の二次部材の水平方向の幅とが、異なっている、請求項１または２に記載の焼鈍炉。

【請求項4】

前記一方のプレハブ構造の二次部材が強度の高い二次部材であり、前記他方のプレハブ構造の二次部材が曲げ加工し易い二次部材である、請求項３に記載の焼鈍炉。

【請求項5】

前記一方のプレハブ構造の二次部材と前記他方のプレハブ構造の二次部材とが、これら二次部材同士を締結するための締結穴を備え、該それぞれの締結穴の大きさが異なっている、請求項３または４に記載の焼鈍炉。

【請求項6】

前記各プレハブ構造における、水平分割面および垂直分割面の接合面に、パッキン材を備える、請求項３～５のいずれか１項に記載の焼鈍炉。

【請求項7】

前記垂直分割面の接合面が備えるパッキン材が、Ｔ字形状である、請求項６に記載の焼鈍炉。

【請求項8】

前記パッキン材が、無機繊維ブランケットからなる請求項６または７に記載の焼鈍炉。

【請求項9】

前記各プレハブ構造を構成する筐体が、外側の鉄皮からなる炉殻と、該炉殻に内張された断熱材を備えてなる、請求項３～８のいずれか１項に記載の焼鈍炉。

【請求項10】

さらに搬送される鋼帯を加熱するヒーターを備える、請求項１～９のいずれか１項に記載の焼鈍炉。

【請求項11】

縦型焼鈍炉である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の焼鈍炉。

【請求項12】

筐体、および、該筐体内部の頂部と底部に鋼帯を搬送する複数列のロールを備えた焼鈍炉の施工方法であって、
前記焼鈍炉が、水平方向で炉体を分割する水平分割面を有し、該水平分割面により分割された水平分割帯が、さらに、炉体の長手方向に垂直な方向で該各水平分割帯を分割する垂直分割面を有し、
前記水平分割面および垂直分割面を有するプレハブ構造を、前記垂直分割面を突き合わせるように設置するプレハブ構造設置工程、
前記垂直分割面を接合して水平分割帯を形成する工程
を備え、
前記焼鈍炉が、前記水平分割面を複数有し、
少なくとも一つの前記垂直分割面の炉体長手方向位置が、隣り合う前記水平分割帯における前記垂直分割面の炉体長手方向位置と一致していない、
焼鈍炉の施工方法。

【請求項13】

前記水平分割面を複数有する焼鈍炉の施工方法であって、
前記垂直分割面を接合して形成した水平分割帯または前記プレハブ構造の上に、水平分割面および垂直分割面を有するプレハブ構造を重ねて設置するプレハブ構造設置工程、および、水平分割面を接合する工程をさらに備える、請求項１２に記載の焼鈍炉の施工方法。

【請求項14】

前記プレハブ構造が、垂直分割面となる面に、該垂直分割面を保護するための板状補強材を備え、上記プレハブ構造設置工程の後、該板状補強材を除去する工程を備える、請求項１２または１３に記載の焼鈍炉の施工方法。

【請求項15】

前記水平分割面および垂直分割面によって分割された各プレハブ構造が、各プレハブ構造の垂直分割面同士を接続するための二次部材を備えており、
接続する一方のプレハブ構造の二次部材と他方のプレハブ構造の二次部材とが、これら二次部材同士を接続するための締結穴を備え、
前記水平分割帯を形成する工程において、前記二次部材同士を締結具によって締結してから、接合面を溶接し、前記締結具を除去してから、前記締結穴を溶接する、
請求項１２～１４のいずれか１項に記載の焼鈍炉の施工方法。

【請求項16】

前記水平分割帯を形成する工程において、前記垂直分割面同士の間、および、前記水平分割面の間に、パッキン材を挟む工程を備え、
垂直分割面同士の間に挟むパッキン材がＴ字形状である、
請求項１２～１５のいずれか１項に記載の焼鈍炉の施工方法。

【請求項17】

前記プレハブ構造設置工程の前に、前記プレハブ構造が、外側の鉄皮からなる炉殻に内張された無機繊維からなる断熱材を、あらかじめ備えている、請求項１２～１６のいずれか１項に記載の焼鈍炉の施工方法。

【請求項18】

前記プレハブ構造設置工程の前に、前記プレハブ構造が、鋼板を加熱するヒーターをあらかじめ備えている、請求項１２～１７のいずれか１項に記載の焼鈍炉の施工方法。

【請求項19】

請求項１～１１のいずれか１項に記載の焼鈍炉を構成する、
炉体を分割する水平分割面および垂直分割面を備えた、プレハブ構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、焼鈍炉、焼鈍炉の施工方法、および、ブレハブ構造に関する。

【背景技術】

【0002】

図１に、焼鈍炉を備えた亜鉛メッキラインの一例の概念図を示す。図示した焼鈍炉１００Ａは、鋼帯９１を所定の温度に加熱する加熱室９２、加熱した鋼帯を一定温度に保つ均熱室９４、および、均熱された鋼帯を所定の温度に冷却する冷却室９６、９６を備え、さらに、亜鉛メッキ槽９８を備えている。

【0003】

鋼帯９１は、焼鈍炉内部の上面付近に設けられたトップロール９３ａおよび下面付近に設けられたボトムロール９３ｂの間を連続的に進み、加熱、均熱、さらには、冷却されながら、焼鈍炉内を搬送される。

【0004】

図１に示した形態では、加熱室９２、均熱室９４、および、冷却室９６が別体となって焼鈍炉を形成しているが、施工場所の都合によって、これら各室は一体で形成される場合もある。加熱室９２、均熱室９４、および、冷却室９６を備える焼鈍炉を含んだ設備全長は３０～５０ｍにおよぶが、加熱室９２を備える焼鈍炉、または、加熱室９２および均熱室９４を備える焼鈍炉の全長は、１０～２５ｍとなる。これら種々の形態の焼鈍炉を施工する場合、従来はパネル工法が採用されていた。

【0005】

図２に加熱室９２を備えた焼鈍炉１００Ｂの斜視図を示す。パネル工法では、製作工場において、トップロール９３ａを配置するトップロールチャンバー９５ａ、ボトムロール９３ｂを配置するボトムロールチャンバー９５ｂ、および、妻側パネル９７、炉殼パネル９８をそれぞれ製作して、これらを施工現場に搬送し、組み立てを行っている。
具体的には、支柱９９にボトムロールチャンバー９５ｂを取り付け、妻側パネル９７をボ卜ムロールチャンバー９５ｂの上に取り付け、そして、トップロールチャンバー９５ａをこの妻側パネル９７に載置する。このようにして炉体の骨格ができたら、炉殼パネル９８を順次張り付けていく。その後、各接合部を溶接して炉殼が形成される。
次に、内部より断熱材を張設し、ボトムロール９３ｂ、トップロール９３ａ、および、ヒーター９３ｃを取り付ける。

【0006】

しかし、上記のパネル工法では、施工現場での据付工事に多くの労力と時間がかかっており、より簡易に、かつ、短時間で施工可能な方法が求められている。そのような方法として、特許文献１には、プレハブ工法（ブロック工法）が提案されている。

【0007】

特許文献１のプレハブ工法では、炉体を水平方向に輪切りにした各ブロックを工場にて作製し、これらを施工現場に搬送して、積み上げることで加熱炉が施工される。このため、施工現場での作業が大幅に減少して、工期の短縮を図ることが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００２－１９４４２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記特許文献１のプレハブ工法では、施工現場が内陸にある場合は、工場から施工現場まで、トレーラーによって各ブロックを搬送する必要がある。各ブロックの長さは、トレーラーによって搬送可能な長さに制限される。このため、上記特許文献１のプレハブ工法は、炉長の長い焼鈍炉には対応できないという問題があった。
特に加熱帯と均熱帯が一体になった焼鈍炉においては、その長さが２０ｍを超えるものもある。また、ボトムロールチャンバーを残したまま、上部のみを更新し建替えたいという要望もあったが、従来のプレハブ工法では炉長の長い焼鈍炉には対応できないとう問題点があった。
そこで、本発明は、長い炉長の焼鈍炉であっても、プレハブ工法が適用可能な焼鈍炉、該焼鈍炉の施工方法、および、該焼鈍炉を構成するプレハブ構造を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の事項を見出した。
・焼鈍炉を水平に分割すると共に、縦にも分割することで、炉長の長い焼鈍炉に対してもプレハブ工法が適用可能となる。
・単純に焼鈍炉を縦に分割した場合、施工後の焼鈍炉は構造上弱く、焼鈍炉自身の重量を支えきれないおそれがある。または、支えられたとしても、耐震強度に乏しい可能性がある。
・焼鈍炉の内部は、水素・窒素雰囲気であり、外気と遮断する必要がある。単純に焼鈍炉を縦に分割した場合、十字状の接合部が生じることになるが、該十字状の接合部において、シール性を確保し難いという問題が生じる可能性がある。
・本発明の好ましい形態では、焼鈍炉を単に縦に分割するのではなく、各水平分割面を境にして、縦の分割位置を適宜調整することにより、上記したさらなる課題を解決可能である。

【0011】

以上の事項を基に、本発明者は以下の発明を完成させた。
第１の本発明は、筐体、および、該筐体内部の頂部と底部に鋼帯を搬送する複数列のロールを備えた焼鈍炉であって、
前記焼鈍炉が、水平方向で炉体を分割する水平分割面を有し、該水平分割面により分割された水平分割帯が、さらに、炉体の長手方向に垂直な方向で該各水平分割帯を分割する垂直分割面を有することを特徴とする焼鈍炉である。

【0012】

第１の本発明において、前記焼鈍炉は複数の水平分割面を有し、少なくとも一つの前記垂直分割面の炉体長手方向位置が、隣り合う前記水平分割帯における垂直分割面の炉体長手方向位置と一致していないことが好ましい。

【0013】

第１の本発明において、上下方向で隣り合う前記水平分割帯における前記垂直分割面の炉体長手方向位置が、１ｍ以上長手方向に離れていることが好ましい。

【0014】

第１の本発明において、前記水平分割面および垂直分割面によって分割された各プレハブ構造が、各プレハブ構造の垂直分割面同士を接続するための二次部材を備えており、接続する一方のプレハブ構造の二次部材の水平方向の幅と、接続する他方のプレハブ構造の二次部材の水平方向の幅とが、異なっていることが好ましい。

【0015】

第１の本発明において、前記一方のプレハブ構造の二次部材が強度の高い二次部材であり、前記他方のプレハブ構造の二次部材が曲げ加工し易い二次部材であることが好ましい。

【0016】

第１の本発明において、前記一方のプレハブ構造の二次部材と前記他方のプレハブ構造の二次部材とが、これら二次部材同士を締結するための締結穴を備え、該それぞれの締結穴の大きさが異なっていることが好ましい。

【0017】

第１の本発明において、前記各プレハブ構造における、水平分割面および垂直分割面の接合面に、パッキン材を備えることが好ましい。

【0018】

第１の本発明において、前記垂直分割面の接合面が備えるパッキン材が、Ｔ字形状であることが好ましい。

【0019】

第１の本発明において、前記パッキン材が、無機繊維ブランケットからなることが好ましい。

【0020】

第１の本発明において、前記各プレハブ構造を構成する筐体が、外側の鉄皮からなる炉殻と、該炉殻に内張された断熱材を備えてなることが好ましい。

【0021】

第１の本発明の焼鈍炉は、さらに搬送される鋼帯を加熱するヒーターを備えることが好ましい。

【0022】

第１の本発明の焼鈍炉は、縦型焼鈍炉であることが好ましい。

【0023】

第２の本発明は、筐体、および、該筐体内部の頂部と底部に鋼帯を搬送する複数列のロールを備えた焼鈍炉の施工方法であって、前記焼鈍炉が、水平方向で炉体を分割する水平分割面を有し、該水平分割面により分割された水平分割帯が、さらに、炉体の長手方向に垂直な方向で該各水平分割帯を分割する垂直分割面を有し、
前記水平分割面および垂直分割面を有するプレハブ構造を、前記垂直分割面を突き合わせるように設置する工程、
前記垂直分割面を接合して水平分割帯を形成する工程、
を備えることを特徴とする、焼鈍炉の施工方法である。

【0024】

第２の本発明において、前記焼鈍炉が水平分割面を複数有し、前記垂直分割面を接合して形成した水平分割帯またはプレハブ構造の上に、水平分割面および垂直分割面を有するプレハブ構造を重ねて設置する工程、および、水平分割面を接合する工程をさらに備えることが好ましい。

【0025】

第２の本発明において、前記プレハブ構造が、垂直分割面となる面に、該垂直分割面を保護するための板状補強材を備え、上記設置工程の後、該板状補強材を除去する工程を備えることが好ましい。

【0026】

第２の本発明において、前記水平分割面および垂直分割面によって分割された各プレハブ構造が、各プレハブ構造の垂直分割面同士を接続するための二次部材を備えており、
接続する一方のプレハブ構造の二次部材と他方のプレハブ構造の二次部材とが、これら二次部材同士を接続するための締結穴を備え、
前記水平分割帯を形成する工程において、前記二次部材同士を締結具によって締結してから、接合面を溶接し、前記締結具を除去してから、前記締結穴を溶接することが好ましい。

【0027】

第２の本発明において、前記水平分割帯を形成する工程において、前記垂直分割面同士の間、および、前記水平分割面の間に、パッキン材を挟む工程を備え、垂直分割面同士の間に挟むパッキン材がＴ字形状であることが好ましい。

【0028】

第２の本発明において、前記設置工程の前に、前記プレハブ構造が、外側の鉄皮からなる炉殻に内張された無機繊維からなる断熱材を、あらかじめ備えていることが好ましい。

【0029】

第２の本発明において、前記設置工程の前に、前記プレハブ構造が、鋼板を加熱するヒーターをあらかじめ備えていることが好ましい。

【0030】

第３の本発明は、第１の本発明の焼鈍炉を構成する、炉体を分割する水平分割面および垂直分割面を備えた、プレハブ構造である。

【発明の効果】

【0031】

本発明の焼鈍炉、該焼鈍炉の施工方法、および、プレハブ構造によれば、長い炉長の焼鈍炉であっても、プレハブ工法によって設置をすることが可能となる。プレハブ工法を採用しているので、短期間で施工することが可能である。また、垂直分割面の炉体長手方向位置を調整した本発明の好ましい形態の焼鈍炉は、良好な強度を有し、良好なシール性を有する。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】図１は、一般的な焼鈍炉の構成を示す概念図である。

【図2】図２は、従来の焼鈍炉の外観斜視図である。

【図3】図３は、本発明の焼鈍炉の外観斜視図である。

【図4】図４は、本発明の焼鈍炉における垂直分割面の接合方法を示す概念図である。

【図5】図５は、本発明の焼鈍炉の施工方法を示すフロー図である。

【図6】図６は、本発明の焼鈍炉を構成するプレハブ構造の斜視図である。

【図7】図７は、本発明の焼鈍炉の垂直分割面における二次部材を示す斜視図である。

【図8】図８は、本発明の焼鈍炉の垂直分割面および水平分割面におけるパッキン材の様子を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の実施形態の一例としての焼鈍炉、および、該焼鈍炉の施工方法について説明する。ただし、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
なお、数値範囲を示す「ａ～ｂ」の記述は、特にことわらない限り「ａ以上ｂ以下」を意味すると共に、「好ましくはａより大きい」及び「好ましくはｂより小さい」の意を包含するものである。
また、本明細書における数値範囲の上限値及び下限値は、本発明が特定する数値範囲内から僅かに外れる場合であっても、当該数値範囲内と同様の作用効果を備えている限り本発明の均等範囲に包含するものとする。

【0034】

＜焼鈍炉＞
本発明の焼鈍炉は、筐体、および、該筐体内部の頂部と底部に鋼帯を搬送する複数列のロールを備えた焼鈍炉であって、
前記焼鈍炉が、水平方向で炉体を分割する水平分割面を有し、該水平分割面により分割された水平分割帯が、さらに、炉体の長手方向に垂直な垂直方向で該各水平分割帯を分割する垂直分割面を有する、焼鈍炉である。

【0035】

本発明において、「焼鈍炉」とは、主として、冷間圧延した鋼板を、連続的に焼鈍するための冷延焼鈍炉をいい、例えば、連続焼鈍ライン（ＣＡＬ）、または、亜鉛メッキライン（ＣＧＬ）などにおいて使用される連続焼鈍炉をいうが、これに限定されるのではなく、鋼板を連続的に焼鈍することができる連続焼鈍炉全般を意味する。
また、焼鈍炉は、加熱炉および均熱炉の他、冷却炉も備えた焼鈍炉をも包含する意味である。加熱炉および均熱炉は、さらに、搬送される鋼帯を加熱するヒーターを備えていることが好ましい。また、焼鈍炉は縦型焼鈍炉であることが好ましい。

【0036】

図３に、本発明の好ましい形態の焼鈍炉１００Ｃの斜視図を示す。図示した焼鈍炉１００Ｃは、加熱帯と均熱帯とが一体になった焼鈍炉である。焼鈍炉１００Ｃの入り口１１から導入された鋼帯は、ボトムロール９３ｂおよびトップロール９３ａを順に経由して、炉の出口１９に向けて搬送されていく。ボトムロール９３ｂとトップロール９３ａとの間には、鋼帯を加熱するヒーター９３ｃが配置されている。

【0037】

ボトムロール９３ｂ、トップロール９３ａの数は、特に限定されず、焼鈍炉の長さによって、適式な数が採用される。ボトムロール９３ｂおよびトップロール９３ａは、それぞれ、筐体の下部および上部、具体的には、ボトムロールチャンバー１０およびトップロールチャンバー２０に回動可能に固定されている。

【0038】

ヒーター９３ｃは、トップロール９３ａとボトムロール９３ｂとの間の、鋼帯の搬送経路に沿って、複数配置される。配置されるヒーターの数は、特に限定されず、鋼帯の加熱温度によって適宜調整される。また、当初は配置できる最大限のヒーターを配置しておいて、一部のヒーターを停止させることによって、鋼帯の加熱温度を調整してもよい。ヒーターの種類は特に限定されないが、ラジアントチューブ、チューブヒーター、高周波誘導加熱式ヒーターなどを使用することができる。図３ではラジアントチューブ式ヒーターを備え付けている図を示している。

【0039】

図４に示すように、焼鈍炉の筐体は、鉄皮からなる炉殻５０により構成されており、加熱炉９２および均熱炉９４の筐体は、外側の鉄皮５０からなる炉殻と、該炉殻５０に内張された断熱材４０を備えている。断熱材４０の種類は、焼鈍炉の内外を断熱する効果があれば、特に限定されないが、無機繊維からなる断熱材である、無機繊維ブランケット、無機繊維ブロックなどを使用することができる。図４に示した形態では、断熱材４０として、無機繊維ブランケット４２とショットの少ない無機繊維ブランケット４４とを組み合わせて使用している。このほかにも、無機繊維ブランケット４２に代えて無機繊維ブロックを使用したり、無機繊維ブランケット４４に代えて耐熱ステンレス板やアルミナクロス等を使用したりしてもよい。

【0040】

（水平分割帯）
図３に示すように、本発明の焼鈍炉１００Ｃは、水平分割面３２を有しており、該水平分割面３２で分割された各部材を、水平分割帯３４という。よって、本発明の焼鈍炉１００Ｃは、複数の該水平分割帯３４が順に積み上げられて形成されている。具体的には、ボトムロールチャンバーに対応する水平分割帯３４ａの上に、水平分割帯３４ｂ～３４ｉが順に積層され、その上に、トップロールチャンバーに対応する水平分割帯３４ｊが積層されている。

【0041】

（プレハブ構造）
水平分割面３２で分割された各水平分割帯３４は、さらに、垂直分割面３６を有している（図３において、下２段およびトップロールチャンバーに対応する水平分割帯の垂直分割面に番号を付し、他は省略している。）。垂直分割面３６は、路体の長手方向（図３中のＸ方向）に垂直な方向で各水平分割帯３４を分割する面である。水平分割帯３４を垂直分割面３６で分割した各部材をプレハブ構造３４Ａ、３４Ｂという（例えば、水平分割帯３４ａの各プレハブ構造を、図示左から、プレハブ構造３４ａＡ、３４ａＢと言う。）。
このように、本発明の焼鈍炉１００Ｃでは、水平分割帯３４をさらにプレハブ構造３６Ａ、３６Ｂに分割可能である。このため、トレーラーによって搬送可能な長さにプレハブ構造３６Ａ、３６Ｂを調整することによって、炉長の長い焼鈍炉にも対応可能となる。

【0042】

水平分割帯３４は、複数の垂直分割面３６を有していてもよく、二以上のプレハブ構造に分割されるように構成されていてもよい。しかし、例えば、水平分割帯３４が二つの垂直分割面３６を備えている場合、長手方向端部側のフロック構造は妻側パネルを備えているので、強度が保持されるが、中央部のプレハブ構造は平側パネルのみから構成される。

【0043】

本発明では、少なくとも一つの垂直分割面の炉体長手方向位置が、隣り合う水平分割帯における垂直分割面の炉体長手方向位置と一致していないことが好ましい。本発明の好ましい形態である図３で示した焼鈍炉では、上下方向で隣り合う水平分割帯３４の垂直分割面３６の炉体長手方向の位置は一致していない。このように構成することによって、焼鈍炉を構造上強くすることができる。つまり、焼鈍炉を単純に縦に分割した場合は、各垂直分割面３６の炉体長手方向位置は、上下の各水平分割帯３４において一致することになるが、そうすると、構造上弱い溶接個所が一直線上に並ぶため、焼鈍炉が構造上弱くなる。本発明ではこれを防止できる。

【0044】

また、上記のように各垂直分割面３６の炉体長手方向位置が、各水平分割帯３４で一致している場合は、水平方向および垂直方向共に溶接個所が一直線上に並び、十字状の接合部が生じることになる。焼鈍炉の内部は、水素、窒素雰囲気等であり、外気と遮断する必要があるが、該十字状の接合部がある場合は、シール性を確保するための溶接が非常に難しい。本発明ではこれを防止できる。

【0045】

上下方向で隣り合う水平分割帯３４における垂直分割面３６の炉体長手方向位置は、互いに１ｍ以上炉体長手方向に離れていることが好ましく、２ｍ以上離れていることがより好ましく、３ｍ以上離れていることがさらに好ましい。垂直分割面３６の炉体長手方向位置が１ｍ以上離れていることで、焼鈍炉の構造をより強固なものとすることができる。
垂直分割面の水平分割面に対する角度は適宜選択できるが、８０°～９０°(垂直)が好ましく、８８～９０°（垂直）がより好ましい。垂直分割面は、一直線でもよいが、途中で折れ曲がっていてもよく、曲線であってもよい。

【0046】

（二次部材）
下記の焼鈍炉の施工方法において説明するように、各プレハブ構造を設置して分割面同士を接合するにあたって、分割面の接合強度を保つべく、プレハブ構造は、分割面を接合するための二次部材を備えていることが好ましい。
二次部材としては、図４に示したコの字部材（チャンネル・溝形鋼）５２とＬ字部材（アングル・山形鋼）５４を挙げることができるが、これらに限定されず、分割面同士の密着性および接合強度を保つことができる種々の形態の二次部材を使用可能である。二次部材は、溶接などの通常の方法により、プレハブ構造を構成する炉殻５０に接合されている。接合する一方のプレハブ構造に備えられた二次部材と、他方のプレハブ構造に備えられた二次部材とを溶接により接合することで、プレハブ構造同士を接続しかつシール性を確保することができる。

【0047】

本発明の焼鈍炉においては、分割面として、水平分割面３２と垂直分割面３６とがあるが、水平分割面３２を接合する場合は、上側の水平分割帯３４の重みにより、水平分割面３２の密着性を出すことが可能であり、この点で、接合強度を保った溶接がし易い。これに対して、垂直分割面３６を接合する場合は、プレハブ構造同士を密着させる工夫が別途必要となる。以下、分割面、特に垂直分割面３６の密着性および接合強度を保つための種々の形態について説明する。

【0048】

・二次部材の幅
接続する一方のプレハブ構造の二次部材と、他方のプレハブ構造の二次部材とは、それらの水平方向の幅（図４中の、Ｗ１およびＷ２）が異なっていることが好ましい。ここで、水平方向の幅とは、プレハブ構造が焼鈍炉として施工された姿勢における水平方向における幅を意味する。二次部材の幅が異なることによって、これら二次部材を付き合わせた際に、一方の二次部材の端部と他方の二次部材の端部とが面一とならずに、一方がはみ出た状態となる。このため、溶接時の施工性が向上する。

【0049】

・二次部材の形状
接続する一方のプレハブ構造の二次部材は強度の高い二次部材であり、他方のプレハブ構造の二次部材は曲げ加工し易い二次部材であることが好ましい。強度の高い二次部材としては、図４の左側のプレハブ構造に接続されているコの字部材（チャンネル）５２を挙げることができる。また、曲げ加工し易い二次部材としては、図４の右側のプレハブ構造に接続されているＬ字部材（アングル）５４を挙げることができる。

【0050】

一方の接続部材を強度の高いものとすることで、分割面の接合強度や構造体全体の強度を良好にすることができ、他方の接続部材を曲げ加工し易い二次部材とすることによって、プレハブ構造同士の密着性を出すことができる。よって、本形態は、密着性を出しにくい垂直分割面同士を接続する際に、好ましい形態であるといえる。

【0051】

・締結穴
接続する一方のプレハブ構造の二次部材と他方のプレハブ構造の二次部材とが、これら二次部材同士を締結するための締結穴５２ａ、５４ａを備えていることが好ましい。締結穴５２ａ、５４ａとは、ボルトおよびナットなどの締結具６０ａ、６０ｂを入れるための穴を意味する。プレハブ構造同士を接合する際には、上記締結穴５２ａ、５４ａに締結具６０ａ、６０ｂを挿入して、締結させることにより、二次部材同士を密着させることができ、この状態で、二次部材の接合面を溶接することで、プレハブ構造同士の良好な密着性を図ることが可能となる。なお、締結具６０ａ、６０ｂは、二次部材を溶接した後は、取り除かれる。

【0052】

また、接続する一方の二次部材と他方の二次部材の締結穴５２ａ、５４ａの大きさは、互に異なっていることが好ましい。プレハブ構造同士のシール性の確保を図る観点から、締結具６０ａ、６０ｂを取り除いた後、締結穴５２ａ、５４ａの周囲は溶接されるが、締結穴５２ａ、５４ａの大きさを互に異なるようにしておけば、締結穴５２ａ、５４ａの端部が面一とならずに、一方がはみ出た状態となる。このため、溶接時の施工性が向上する。上記締結穴５２ａ、５４ａを有する構造は、締結具６０ａ、６０ｂを使用することによって、プレハブ構造同士の密着性を出すことができる。よって、垂直分割面同士を接続する際に、好ましい形態であるといえる。締結穴の間隔は特に限定されないが、２００～４００ｍｍピッチが好ましい。また締結穴の大きさは特に限定されないが、直径１０ｍｍ以上が好ましく、直径１６ｍｍ以上がより好ましい。また締結穴の大きさの違いは特に限定されないが、直径で６ｍｍ以上異なることが好ましく、直径で１０ｍｍ以上異なることがより好ましい。

【0053】

（パッキン材）
図４に垂直分割面３６の接合部分の一例において示したように、各プレハブ構造における、水平分割面３２および垂直分割面３６の接合面に、パッキン材４６を備えることが好ましい。パッキン材４６を備える接合面とは、一方のプレハブ構造が備える断熱材４０と他方のプレハブ構造が備える断熱材４０との接合面をいう。パッキン材４６を備えることによって、断熱材４０に隙間がなくなり、断熱性能の向上や、プレハブ構造の外壁部分(炉殻)への熱の侵入を防ぐことが可能となる。

【0054】

パッキン材４６は、上記の隙間を無くす観点から、図４に示したように折りたたんで使用することが好ましい。これより、折りたたんだパッキン材４６の復元力により、断熱材４０の隙間をより効果的に無くすことが可能となる。水平分割面３２に付与するパッキン材の形状は特に限定されず、例えば、水平分割面３２の接合面を覆う帯状のパッキン材を使用することができる。これに対して、垂直分割面３６に付与するパッキン材の形状は、Ｔ字形状であることが好ましい。Ｔ字形状であることにより、垂直分割面３６におけるパッキン材４６の垂直方向の位置を固定することができ、パッキン材がずれ落ちて隙間が発生するリスクを軽減できる。図４の形態では、垂直分割面の接合面に、折りたたんだ帯状のパッキン材と折りたたんだＴ字形状のパッキン材の両方を配置している。

【0055】

パッキン材４６の材質は特に限定されず、耐熱性を有する材料により形成可能であるが、例えば、無機繊維ブランケットからなるパッキン材を好ましく使用することができる。無機繊維ブランケットとしては、具体的には、三菱ケミカル社製のＭＡＦＴＥＣを使用することができる。Ｔ字形状のパッキン材の製造方法は特に限定されないが、２枚の無機繊維ブランケットそれぞれを折りたたみ、Ｔ字に重ね合わせて、重ね合わせ部をアルミナロープで固定する方法などがある。

【0056】

＜焼鈍炉の施工方法＞
上記した焼鈍炉、つまり、筐体、および、該筐体内部の頂部と底部に鋼帯を搬送する複数列のロールを備えた焼鈍炉であって、水平方向で炉体を分割する水平分割面３２を有し、該水平分割面３２により分割された水平分割帯３４が、さらに、炉体の長手方向に垂直な方向で該各水平分割帯３４を分割する垂直分割面３６を有する焼鈍炉は、以下の方法により施工可能である。
本発明の焼鈍炉の施工方法は、水平分割面３２および垂直分割面３６を有するプレハブ構造を、垂直分割面３６を突き合わせるように設置する工程、垂直分割面３６を接合して水平分割帯３４を形成する工程、を備える。

【0057】

また、好ましい形態の焼鈍炉の施工方法は、水平分割面３２を複数有する焼鈍炉の施工方法であって、垂直分割面３６を接合して形成した水平分割帯３４またはプレハブ構造の上に、水平分割面３２および垂直分割面３６を有するプレハブ構造を重ねて設置する工程、および、水平分割面３２を接合する工程をさらに備える。

【0058】

図５に、本発明の好ましい形態の焼鈍炉の施工方法のフロー図を示す。Ｓ１の「プレハブ構造設置工程」では、最下部のプレハブ構造が設置され、その後、Ｓ２の「水平分割帯形成工程」により、プレハブ構造同士の垂直分割面が接合されて、最下部の水平分割帯が形成される。
Ｓ３の「プレハブ構造設置工程」では、二段目のプレハブ構造が設置され、その後、Ｓ４の「水平分割帯形成工程」により、プレハブ構造同士の垂直分割面が接合されると共に、一段目の水平分割帯と、二段目の水平分割帯との水平分割面も接合されて、二段目の水平分割帯が形成される。なお、Ｓ４において、垂直分割面の接合および水平分割面の接合は、いずれを先に行ってもかまわない。
その後、Ｓ３およびＳ４を複数回に亘って繰り返すことによって、水平分割帯が順々に形成されて、最後に同様にＳ３およびＳ４によりトップロールチャンバーが形成されて、本発明の施工方法により焼鈍炉が施工される。

【0059】

図３に示した焼鈍炉１００Ｃでは、Ｓ１において、プレハブ構造３４ａＡおよびプレハブ構造３４ａＢが設置され、Ｓ２において、これらのプレハブ構造の垂直分割面３６が接合されて水平分割帯３４ａ、つまり、最下部のボトムチャンバー３４ａが形成される。なお、炉体の更新工事で既存のボトムチャンバーを残した場合は、該ボトムチャンバーよりも上部の炉体を更新するために本発明の方法を用いてもよい。
Ｓ３において、プレハブ構造３４ｂＡおよびプレハブ構造３４ｂＢが設置され、Ｓ４において、これらのプレハブ構造の垂直分割面３６が接合されて二段目の水平分割帯３４ｂが形成され、先に形成された水平分割帯３４ａと水平分割帯３４ｂとの水平分割面３２が接合される。
その後、Ｓ３およびＳ４を繰り返すことによって、水平分割帯３４ｃ～３４ｉが順々に形成されて、最後に同様にＳ３およびＳ４によりトップロールチャンバー３４ｊが形成されて、本発明の施工方法により焼鈍炉１００Ｃが施工される。

【0060】

なお、上記では、垂直分割面３６を接合して形成した水平分割体３４の上に、プレハブ構造を設置する方法について説明したが、プレハブ構造を設置し、その上にさらにプレハブ構造を設置して、まずはこれらの間の水平分割面３２を接合し、その後、それぞれの垂直分割面３６を接合してもよいし、あるいは、それぞれの垂直分割面３６を先に接合し、その後、水平分割面３２を接合してもよく、これらの形態も本発明の範囲に含まれる。

【0061】

以下、各工程について詳細に説明する。
（プレハブ構造設置工程）
図６にプレハブ構造３４Ｂの斜視図を示す。プレハブ構造はあらかじめ工場にて作製され、その後、施工現場に搬送される。プレハブ構造設置工程では、搬送されたプレハブ構造が、例えばクレーンによって、焼鈍炉が施工される位置に設置される。工場にて作製されたプレハブ構造の垂直分割面３６では、断熱材４０が露出している。工場から施工現場への搬送時、施工現場での保管時、さらには、クレーンでの吊り下げ時等において、該露出した断熱材４０を保護することが要望される。このため、プレハブ構造は、垂直分割面３６に、これを保護するための板状補強材７０を備えていることが好ましい。またプレハブ構造を工場から施工現場に搬送する際には、変形しないようにプレハブ構造の強度を上げる必要がある。そのためにもプレハブ構造は、板状補強材７０を備えていることが望ましい。

【0062】

板状補強材７０を備えるプレハブ構造を使用する場合は、垂直分割面３６を接合する前に、該板状補強材７０を取り外す工程を有する必要がある。板状補強材７０は、プレハブ構造をクレーンで釣り上げる前に取り外してもよいが、クレーンで吊り上げた際のプレハブ構造の変形を防止すべく、施工位置近傍に設置した後に取り外すことが好ましい。ここで、施工位置近傍とは、施工位置から１００ｍｍ程度ずれた位置であり、板状補強材７０を取り外すスペースを確保するために、まずはずれた位置に設置され、その後、板状補強材７０を取り外した後に、施工位置にずらして垂直分割面３６が接合される。

【0063】

板状補強材７０をプレハブ構造に取り付ける手段は特に限定されないが、例えば、プレハブ構造の垂直分割面３６に形成した二次部材５２、５４に形成した締結穴５２ａ、５４ａを利用して、固定することが可能である。

【0064】

プレハブ構造設置工程の前に、プレハブ構造は、外側の鉄皮からなる炉殻５０に内張された無機繊維からなる断熱材４０を、あらかじめ備えていることが好ましい。また、プレハブ構造設置工程の前に、プレハブ構造は、鋼板を加熱するヒーター９３ｃをあらかじめ備えていることが好ましい。つまり、工場での製造段階において、あらかじめプレハブ構造に断熱材、ヒーター、または、これら両方を設置しておくことで、施工現場では、搬送されたプレハブ構造を順に設置および接合していくだけでよく、施工時間をさらに短縮させることが可能となる。

【0065】

（水平分割帯形成工程）
水平分割帯形成工程では、設置したプレハブ構造の垂直分割面３６同士を接合して、水平分割帯３４を形成する。垂直分割面３６の接合は、垂直分割面３６が備える二次部材を溶接により接合することにより行われることが好ましい。
上記したように、垂直分割面３６は密着性を出し難い、よって、接続する一方のプレハブ構造の垂直分割面３６の二次部材と他方のプレハブ構造の垂直分割面３６の二次部材とは、これら二次部材同士を接続するための締結穴５２ａ、５４ａを備えていることが好ましい。

【0066】

水平分割帯形成工程では、図４に示すように、上記二次部材同士を締結具６０ａ、６０ｂによって締結することが好ましい。これにより、二次部材同士を密着させることができる。その後、接合面を溶接し、締結具を除去してから、前記締結穴を溶接することが好ましい。図４の形態では、図示右側の二次部材の締結穴が左側の二次部材の締結穴に比べると大きい。よって、右側から溶接することが可能である。接合した二次部材を右側から見た斜視図を図７に示す。このように、右側から締結穴の周囲を溶接することによりシール性を確保することができる。

【0067】

（パッキン材を挟む工程）
水平分割帯形成工程において、垂直分割面３６同士の間、および、水平分割面３２同士の間に、パッキン材４６を挟む工程を備えていることが好ましい。垂直分割面３６同士の間にパッキン材４６Ａ、および、水平分割面３２同士の間にパッキン材４６Ｂを挟んで、分割面同士を接合した状態を示す模式図を図８に示す。図８では、パッキン材４６Ａ、４６Ｂの様子を示すべく、一部の構造を省略して示している。
水平分割面３２同士の間に挟むパッキン材４６Ｂは、プレハブ構造設置工程において、次のプレハブ構造を設置する前に、すでに形成した水平分割帯３４の水平分割面３２上に設置される。

【0068】

プレハブ構造を設置して垂直分割面３６同士を突き合わせる前に、垂直分割面３６同士の間に挟むパッキン材４６Ａは、垂直分割面３６同士の間に設置される。垂直分割面３６同士の間に挟むパッキン材４６ＡはＴ字形状であることが好ましい。

【実施例】

【0069】

以下、実施例として、図３に示した加熱炉９２からなる焼鈍炉１００Ｃの施工例について、説明する。
工場において、焼鈍炉１００Ｃを構成する各プレハブ構造を作製した。各プレハブ構造の幅は３ｍ、プレハブ構造の垂直方向高さは、２．７ｍである。また、図示左側のプレハブ構造（ボトムロールチャンバー）３４ａＡの長手方向の長さは１１ｍであり、図示右側のプレハブ構造（ボトムロールチャンバー）３４ａＢの長手方向の長さも１１ｍである。プレハブ構造３４ｂＡの長手方向長さは１２ｍであり、プレハブ構造３４ｂＢの長手方向長さは１０ｍであり、プレハブ構造３４ｃＡの長手方向長さは１０ｍであり、プレハブ構造３４ｃＢの長手方向長さは１２ｍである。その上の各プレハブ構造の長さも同様である。また、左側のトップロールチャンバー３４ｊＡの長手方向長さは１１．５ｍであり、右側のトップロールチャンバー３４ｊＢの長手方向長さは１０．５ｍである。

【0070】

各プレハブ構造は、工場において、炉殻の内側に断熱材４０を内張りした。また、各プレハブ構造の垂直分割面３６および水平分割面３２には、図４に示した締結穴を有するチャンネル５２とアングル５４が接合されている。垂直分割面３６においては、図示左側のプレハブ構造にチャンネル５２が接合され、図示右側のプレハブ構造にアングルが接合されている。また、各プレハブ構造における、上側の水平分割面にはアングルが接合され、下側の水平分割面にはチャンネルが接合されている。また、垂直分割面３６には、厚さ６ｍｍの板状補強板７０が、アングル５４またはチャンネル５２を介して取り付けられている。水平分割面３２には、補強材であるブレスが取り付けられている。

【0071】

上記工場にて作製した各プレハブ構造を、施工現場に搬送した。各プレハブ構造の長さは、トレーラーに積載可能な範囲であり、現場への搬送が可能であった。搬送されたプレハブ構造のうち、まずは、ボトムロールチャンバーに対応するプレハブ構造３４ａＡを場内クレーンを使用して施工場所に設置した。施工場所に設置後、プレハブ構造３４ａＡから板状補強板７０およびブレスを取り外した。

【0072】

プレハブ構造３４ａＢを場内クレーンを使用して施工場所に設置した。施工場所に設置後、プレハブ構造３４ａＢから板状補強板７０およびブレスを取り外した。ＭＡＦＴＥＣ ６ｐ１２．５ｔを２枚を２つ折りし、重ね合わせ部をアルミナロープで縫製したＴ字状の無機繊維ブランケット（パッキン材４６Ａ）を垂直分割面３６に設置した。またＭＡＦＴＥＣ ６ｐ１２．５ｔ（パッキン材４６Ｂ）を、水平分割面３２の断熱材４０の端面を覆うようにして、二つ折りにして水平分割面３２に隙間なく設置した。パッキンの固定に長さ１００ｍのＬ字型のピンを用いて、３００ｍｍピッチで、焼鈍炉に取付けられた断熱材に固定した。
垂直分割面３６に接合されたチャンネルとアングルを、チャンネル５２側からワッシャーとＭ１６のボルトで、アングル５４側からカラー、ワッシャー、およびナットにより締結した。チャンネル５２とアングル５４との接合面を２００ｍｍピッチで点溶接した。
ボルト、ナット、ワッシャー、カラーを取り外し、締結穴の大きい側から（図示右側から）、ボルト穴の接合面を線溶接した。その後、チャンネル５２とアングル５４との接合面を線溶接した。
以上により、一段目の水平分割帯３４ａを施工した。

【0073】

その後、上記と同様の手順により、二段目のプレハブ構造３４ｂＡおよび３４ｂＢを場内クレーンにて設置、接合して、二段目の水平分割帯３４ｂを施工した。その後、一段目の水平分割帯３４ａと二段目の水平分割帯３４ｂとを、上側から（つまり、水平方向の幅の小さいアングル５４側から）線溶接して、水平分割面３２を接合させた。

【0074】

以上の工程を繰りかえることにより、水平分割帯３４ａ～３４ｊまでを形成して、焼鈍炉１００Ｃを施工した。なお、ラジアントチューブは、各プレハブ構造をクレーンで所定位置に設置した後の段階で、プレハブ構造の所定位置に設置した。

【産業上の利用分野】

【0075】

本発明の焼鈍炉、および、該焼鈍炉の施工方法によれば、長い炉長の焼鈍炉であっても、プレハブ工法によって設置をすることが可能となる。よって、トレーラーでの搬送が必要な内陸において、炉長の長い焼鈍炉をプレハブ工法により施工することが可能となる。プレハブ工法を採用しているので、短期間での施工が可能であり、時間削減、人件費削減につながる。さらに、施工された焼鈍炉は、構造上の強度を有し、内部と外部とを遮断するシール性を有している。

【符号の説明】

【0076】

１００Ｃ：焼鈍炉
１１：入り口
１９：出口
９１：鋼帯
９３ａ：トップロール
９３ｂ：ボトムロール
９３ｃ：ヒーター
３２：水平分割面
３６：垂直分割面
３４：水平分割帯
３４Ａ、３４Ｂ：プレハブ構造
５２：チャンネル
５４：アングル
４０：断熱材
４６：パッキン材
５０：炉殻

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】