連続焼鈍炉の入側シール装置
【課題】炉内からの高温雰囲気ガスの漏出を、少ないメンテナンスで、長期間に亘って効果的に防止することができる連続焼鈍炉の入側シール装置を提供すること。
【解決手段】鋼板Ｓを連続焼鈍する連続焼鈍炉１０の入側シール装置において、連続焼鈍炉の入側に、鋼板に押し当てられながら鋼板搬送速度と同じ周速で駆動する一対のシールロール２０，２０を配置した。シールロール２０の表層部は弾性材料２１で構成され、シールロールの内部にはロータリージョイント３０を介してガスを常時供給排出し、内圧を大気圧以上として、表層部の弾性材料２１を膨張させている。さらに、シールロールの内部へのガスの供給排出量を調整し、内圧を鋼板の板厚に応じて制御する内圧制御手段４０を設けた。
【解決手段】鋼板Ｓを連続焼鈍する連続焼鈍炉１０の入側シール装置において、連続焼鈍炉の入側に、鋼板に押し当てられながら鋼板搬送速度と同じ周速で駆動する一対のシールロール２０，２０を配置した。シールロール２０の表層部は弾性材料２１で構成され、シールロールの内部にはロータリージョイント３０を介してガスを常時供給排出し、内圧を大気圧以上として、表層部の弾性材料２１を膨張させている。さらに、シールロールの内部へのガスの供給排出量を調整し、内圧を鋼板の板厚に応じて制御する内圧制御手段４０を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板を連続焼鈍する連続焼鈍炉の入側（鋼板入口）をシールするシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続焼鈍炉は鋼板を連続的に熱処理するための炉であり、炉内は窒素と水素の混合ガスで満たされている。連続焼鈍炉の入側には、鋼板を通し、炉内ガスを漏らさないシール装置が必要である。
【０００３】
従来、鋼板の連続焼鈍炉の入側に設けられるシール装置には、図２に示すように、セラミックボードやフェルト等の鋼板１０２よりも硬度の低い耐熱材料で作られたシールパット１０１を連続焼鈍炉１０５の入側１０５ａに設置することによって鋼板１０２を挟むようにしてシールするものがある。
【０００４】
しかし、このようなシール装置では、鋼板の反りや移送時のバタツキによりシールパットの摩耗や破損が短期間に発生し、その都度、連続焼鈍炉を停止してシールパットの交換を行うか、又は炉内圧力を一定に保つために雰囲気ガスの投入量を増加する必要がある。また、連続焼鈍炉においては、色々な板厚の鋼板を連続的に通板するが、板厚の違いにより、シール性に違いが発生し、漏れる炉内ガスの流量が変わることになってしまう。
【０００５】
一方、図３に示すように、同一レベルに配置した一対又は複数対のシールロール１０３ａ，１０３ｂを、アクチュエータ１０４ａ，１０４ｂで鋼板１０２に対して移動させることによって鋼板１０２を挟んでシールするものもある。
【０００６】
しかし、このように同一レベルに配置した金属製のシールロールによって鋼板を挟むと、鋼板の表面に付着した異物を強圧して鋼板に押込み疵を発生させたり、軽微なシールロールの熱変形でもロール同士が接触して回転抵抗が大きくなり、駆動モータがトリップしてラインを停止させる場合がある。
【０００７】
したがって、一般に、金属製のシールロールを用いたシール装置では、シールロール１０３ａ，１０３ｂの表面と、鋼板１０２との間に隙間を持たせた設定で使用することとなる。すなわち、実際には鋼板と接触しない程度の隙間を確保することで製品品質や操業性を重視し、シール性能は犠牲にした使用方法となっている。
【０００８】
そこで、このようなシールロールを用いたシール装置において、水平型雰囲気炉のシール室に、パスラインを挟んで、可とう性耐火物を積層した対をなす上下のロールを、鋼板に摺接するように配置するものが、特許文献１で提案されている。この特許文献１で提案されたシール装置では、上ロールの一部を切欠き、その断面を半月状とすることで、鋼板の先端通板時のロール損傷を防止している。
【０００９】
また、縦型熱処理炉の出入口部に設置する、その表面にシリコンゴム、ウレタンゴム等の弾性体をライニングしたシールロールと、炉体との間に、弾性隔膜を張設したチャンバを形成し、チャンバ内の圧力調整によって弾性隔膜をシールロールに押し付けることで、炉内ガスの漏出を防止するものが、特許文献２で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−３５３５号公報
【特許文献２】特開平１０−４６２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１で提案されたシール装置における上下のロールを縦型炉に適用した場合には、ロールを形成する素材がセラミックファイバーシートなどの可撓性耐火物なので摩耗が進むため、前述のシールパットと同じ問題が生じ、長期間に亘って安定したシール性能を発揮することができない。
【００１２】
また、特許文献２で提案されたシール装置では、シールロールをゴム弾性ロールとしているが、これらのロールの耐熱温度は２００℃程度であるため、雰囲気ガスが高温の場合には採用できない。また、弾性隔膜を一定の力で常にシールロールに摺接させる構造となっていることから、弾性隔膜が摩耗し、弾性隔膜交換が必要となる。
【００１３】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、炉内からの高温雰囲気ガスの漏出を、少ないメンテナンスで、長期間に亘って効果的に防止することができる連続焼鈍炉の入側シール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、鋼板を連続焼鈍する連続焼鈍炉の入側シール装置であって、連続焼鈍炉の入側に、鋼板に押し当てられながら鋼板搬送速度と同じ周速で駆動する一対のシールロールを有し、シールロールの表層部は弾性材料で構成され、シールロールの内部にはロータリージョイントを介してガスを常時供給排出し、内圧を大気圧以上として、表層部の弾性材料を膨張させており、さらに、シールロールの内部へのガスの供給排出量を調整し、内圧を鋼板の板厚に応じて制御する内圧制御手段を有するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、一対のシールロールを鋼板に押し当てることによってシールするので、連続焼鈍炉からの雰囲気ガスの漏出を確実に防止できる。したがって、雰囲気ガスの消費量を大幅に削減することができる。
【００１６】
また、シールロールを鋼板搬送速度と同じ周速で駆動し、しかもシールロールの表層部を弾性材料で構成し、内圧を大気圧以上として表層部の弾性材料を膨張させているので、表層部の弾性材料による緩衝作用により、シールロールが鋼板と円滑に同調しながら駆動する。したがって、長期間に亘って安定したシール性能を発揮することができると共に、鋼板の表面に擦り疵等が発生することを防止できる。
【００１７】
さらに、シールロールの内部にロータリージョイントを介してガスを常時供給排出することで、シールロールの冷却を兼ねることができ、連続焼鈍炉の高温雰囲気ガスのシールにも対応可能である。
【００１８】
また、シールロールの内部へのガスの供給排出量を調整し、内圧を鋼板の板厚に応じて制御するようにしているので、鋼板の板厚に応じた適正な内圧とすることができ、より確実で安定したシール機能を発揮することができる。
【００１９】
以上のことから、シールロールの表層部の弾性材料の摩耗や破損を軽減することができ、メンテナンスの頻度を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る連続焼鈍炉の入側シール装置の一例を示し、（ａ）はその全体構成、（ｂ）は（ａ）で使用しているシールロールの具体的な構成を示す。
【図２】シールパットを使用した従来のシール装置を示す。
【図３】シールロールを使用した従来のシール装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１（ａ）において、連続焼鈍炉１０の入側に、一対のシールロール２０，２０が配置されている。この一対のシールロール２０，２０は、鋼板Ｓに押し当てられながら、図示しない駆動機構によって鋼板搬送速度と同じ周速で駆動する。
【００２３】
シールロール２０は、図１（ｂ）に示すように中空構造を有し、その表層部は弾性材料２１で構成されている。弾性材料としては、シリコンラバーやフッ素ラバーを好適に使用することができる。厚さは１０ｍｍ前後で、硬さはＪＩＳ−Ａ ６０程度である。
【００２４】
シールロール２０の内部にはロータリージョイント３０を介してエアを常時供給排出し、内圧を大気圧以上（大気圧＋１ｋＰａ〜５ｋＰａ程度）として、表層部の弾性材料２１を膨張させている。
【００２５】
シールロール２０の内部へのガスの供給排出量は、内圧制御手段４０によって調整する。内圧の設定は、表面の膨張具合とやわからかさが、通板する鋼板Ｓの全板厚（例えば ０．３〜２．５ｍｍｔなど）に対して適正であるように、適正値に設定し、使用する。
【００２６】
もし、一定の内圧設定では通板する鋼板Ｓの板厚の全域をカバーできない場合は、内圧制御手段４０は、プロセスコンピュータ等から入力された鋼板Ｓの板厚に応じて、シールロール２０の内部へのガスの供給排出量を調整し、シールロール２０の内圧を適正な圧力に制御することも可能である。
【００２７】
例えば、板厚１ｍｍ以上の鋼板通板時には表面がやわからめになるように内圧を大気圧＋２ｋＰａＧとし、板厚１ｍｍ未満の鋼板通板時には膨張勝手となるように大気圧＋３ｋＰａＧとする。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 連続焼鈍炉
２０ シールロール
２１ 弾性材料
３０ ロータリージョイント
４０ 内圧制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板を連続焼鈍する連続焼鈍炉の入側（鋼板入口）をシールするシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続焼鈍炉は鋼板を連続的に熱処理するための炉であり、炉内は窒素と水素の混合ガスで満たされている。連続焼鈍炉の入側には、鋼板を通し、炉内ガスを漏らさないシール装置が必要である。
【０００３】
従来、鋼板の連続焼鈍炉の入側に設けられるシール装置には、図２に示すように、セラミックボードやフェルト等の鋼板１０２よりも硬度の低い耐熱材料で作られたシールパット１０１を連続焼鈍炉１０５の入側１０５ａに設置することによって鋼板１０２を挟むようにしてシールするものがある。
【０００４】
しかし、このようなシール装置では、鋼板の反りや移送時のバタツキによりシールパットの摩耗や破損が短期間に発生し、その都度、連続焼鈍炉を停止してシールパットの交換を行うか、又は炉内圧力を一定に保つために雰囲気ガスの投入量を増加する必要がある。また、連続焼鈍炉においては、色々な板厚の鋼板を連続的に通板するが、板厚の違いにより、シール性に違いが発生し、漏れる炉内ガスの流量が変わることになってしまう。
【０００５】
一方、図３に示すように、同一レベルに配置した一対又は複数対のシールロール１０３ａ，１０３ｂを、アクチュエータ１０４ａ，１０４ｂで鋼板１０２に対して移動させることによって鋼板１０２を挟んでシールするものもある。
【０００６】
しかし、このように同一レベルに配置した金属製のシールロールによって鋼板を挟むと、鋼板の表面に付着した異物を強圧して鋼板に押込み疵を発生させたり、軽微なシールロールの熱変形でもロール同士が接触して回転抵抗が大きくなり、駆動モータがトリップしてラインを停止させる場合がある。
【０００７】
したがって、一般に、金属製のシールロールを用いたシール装置では、シールロール１０３ａ，１０３ｂの表面と、鋼板１０２との間に隙間を持たせた設定で使用することとなる。すなわち、実際には鋼板と接触しない程度の隙間を確保することで製品品質や操業性を重視し、シール性能は犠牲にした使用方法となっている。
【０００８】
そこで、このようなシールロールを用いたシール装置において、水平型雰囲気炉のシール室に、パスラインを挟んで、可とう性耐火物を積層した対をなす上下のロールを、鋼板に摺接するように配置するものが、特許文献１で提案されている。この特許文献１で提案されたシール装置では、上ロールの一部を切欠き、その断面を半月状とすることで、鋼板の先端通板時のロール損傷を防止している。
【０００９】
また、縦型熱処理炉の出入口部に設置する、その表面にシリコンゴム、ウレタンゴム等の弾性体をライニングしたシールロールと、炉体との間に、弾性隔膜を張設したチャンバを形成し、チャンバ内の圧力調整によって弾性隔膜をシールロールに押し付けることで、炉内ガスの漏出を防止するものが、特許文献２で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−３５３５号公報
【特許文献２】特開平１０−４６２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１で提案されたシール装置における上下のロールを縦型炉に適用した場合には、ロールを形成する素材がセラミックファイバーシートなどの可撓性耐火物なので摩耗が進むため、前述のシールパットと同じ問題が生じ、長期間に亘って安定したシール性能を発揮することができない。
【００１２】
また、特許文献２で提案されたシール装置では、シールロールをゴム弾性ロールとしているが、これらのロールの耐熱温度は２００℃程度であるため、雰囲気ガスが高温の場合には採用できない。また、弾性隔膜を一定の力で常にシールロールに摺接させる構造となっていることから、弾性隔膜が摩耗し、弾性隔膜交換が必要となる。
【００１３】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、炉内からの高温雰囲気ガスの漏出を、少ないメンテナンスで、長期間に亘って効果的に防止することができる連続焼鈍炉の入側シール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、鋼板を連続焼鈍する連続焼鈍炉の入側シール装置であって、連続焼鈍炉の入側に、鋼板に押し当てられながら鋼板搬送速度と同じ周速で駆動する一対のシールロールを有し、シールロールの表層部は弾性材料で構成され、シールロールの内部にはロータリージョイントを介してガスを常時供給排出し、内圧を大気圧以上として、表層部の弾性材料を膨張させており、さらに、シールロールの内部へのガスの供給排出量を調整し、内圧を鋼板の板厚に応じて制御する内圧制御手段を有するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、一対のシールロールを鋼板に押し当てることによってシールするので、連続焼鈍炉からの雰囲気ガスの漏出を確実に防止できる。したがって、雰囲気ガスの消費量を大幅に削減することができる。
【００１６】
また、シールロールを鋼板搬送速度と同じ周速で駆動し、しかもシールロールの表層部を弾性材料で構成し、内圧を大気圧以上として表層部の弾性材料を膨張させているので、表層部の弾性材料による緩衝作用により、シールロールが鋼板と円滑に同調しながら駆動する。したがって、長期間に亘って安定したシール性能を発揮することができると共に、鋼板の表面に擦り疵等が発生することを防止できる。
【００１７】
さらに、シールロールの内部にロータリージョイントを介してガスを常時供給排出することで、シールロールの冷却を兼ねることができ、連続焼鈍炉の高温雰囲気ガスのシールにも対応可能である。
【００１８】
また、シールロールの内部へのガスの供給排出量を調整し、内圧を鋼板の板厚に応じて制御するようにしているので、鋼板の板厚に応じた適正な内圧とすることができ、より確実で安定したシール機能を発揮することができる。
【００１９】
以上のことから、シールロールの表層部の弾性材料の摩耗や破損を軽減することができ、メンテナンスの頻度を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る連続焼鈍炉の入側シール装置の一例を示し、（ａ）はその全体構成、（ｂ）は（ａ）で使用しているシールロールの具体的な構成を示す。
【図２】シールパットを使用した従来のシール装置を示す。
【図３】シールロールを使用した従来のシール装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１（ａ）において、連続焼鈍炉１０の入側に、一対のシールロール２０，２０が配置されている。この一対のシールロール２０，２０は、鋼板Ｓに押し当てられながら、図示しない駆動機構によって鋼板搬送速度と同じ周速で駆動する。
【００２３】
シールロール２０は、図１（ｂ）に示すように中空構造を有し、その表層部は弾性材料２１で構成されている。弾性材料としては、シリコンラバーやフッ素ラバーを好適に使用することができる。厚さは１０ｍｍ前後で、硬さはＪＩＳ−Ａ ６０程度である。
【００２４】
シールロール２０の内部にはロータリージョイント３０を介してエアを常時供給排出し、内圧を大気圧以上（大気圧＋１ｋＰａ〜５ｋＰａ程度）として、表層部の弾性材料２１を膨張させている。
【００２５】
シールロール２０の内部へのガスの供給排出量は、内圧制御手段４０によって調整する。内圧の設定は、表面の膨張具合とやわからかさが、通板する鋼板Ｓの全板厚（例えば ０．３〜２．５ｍｍｔなど）に対して適正であるように、適正値に設定し、使用する。
【００２６】
もし、一定の内圧設定では通板する鋼板Ｓの板厚の全域をカバーできない場合は、内圧制御手段４０は、プロセスコンピュータ等から入力された鋼板Ｓの板厚に応じて、シールロール２０の内部へのガスの供給排出量を調整し、シールロール２０の内圧を適正な圧力に制御することも可能である。
【００２７】
例えば、板厚１ｍｍ以上の鋼板通板時には表面がやわからめになるように内圧を大気圧＋２ｋＰａＧとし、板厚１ｍｍ未満の鋼板通板時には膨張勝手となるように大気圧＋３ｋＰａＧとする。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 連続焼鈍炉
２０ シールロール
２１ 弾性材料
３０ ロータリージョイント
４０ 内圧制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を連続焼鈍する連続焼鈍炉の入側シール装置であって、
連続焼鈍炉の入側に、鋼板に押し当てられながら鋼板搬送速度と同じ周速で駆動する一対のシールロールを有し、
シールロールの表層部は弾性材料で構成され、
シールロールの内部にはロータリージョイントを介してガスを常時供給排出し、内圧を大気圧以上として、表層部の弾性材料を膨張させており、
さらに、シールロールの内部へのガスの供給排出量を調整し、内圧を鋼板の板厚に応じて制御する内圧制御手段を有する連続焼鈍炉の入側シール装置。
【請求項１】
鋼板を連続焼鈍する連続焼鈍炉の入側シール装置であって、
連続焼鈍炉の入側に、鋼板に押し当てられながら鋼板搬送速度と同じ周速で駆動する一対のシールロールを有し、
シールロールの表層部は弾性材料で構成され、
シールロールの内部にはロータリージョイントを介してガスを常時供給排出し、内圧を大気圧以上として、表層部の弾性材料を膨張させており、
さらに、シールロールの内部へのガスの供給排出量を調整し、内圧を鋼板の板厚に応じて制御する内圧制御手段を有する連続焼鈍炉の入側シール装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−８０１１５（Ｐ２０１１−８０１１５Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３３５４８（Ｐ２００９−２３３５４８）
【出願日】平成２１年１０月７日（２００９．１０．７）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（３９００２２８７３）日鐵プラント設計株式会社 (275)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月７日（２００９．１０．７）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（３９００２２８７３）日鐵プラント設計株式会社 (275)
【Ｆターム（参考）】
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