鋳鉄管熱処理用加熱炉

【課題】鋳鉄管の熱処理を行う加熱炉において、スキッドレールに起因する傷を鋳鉄管に付けないようにするとともに、鋳鉄管の搬送手段を外力から適切に保護する。
【解決手段】鋳鉄管の搬送手段２と鋳鉄管を支持するスキッドレール３を備えた鋳鉄管熱処理用加熱炉１であり、前記レール３を構成する単位煉瓦７を鋳鉄管の搬送方向に対して傾斜させて敷き詰めたのである。このため、搬送方向に転動する鋳鉄管の一定外周部が単位煉瓦７同士の当接部７ａに常に接触しているようなことがなくなり、傷が付かなくなる。また、単位煉瓦７の傾斜方向を、加熱炉１の搬出口Ｂに向かうに従って前記搬送手段２に対して遠ざかるようにしたのである。このことにより、鋳鉄管の転動に伴うスキッドレール３からの外力が前記搬送手段２に負荷されなくなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳鉄管の熱処理を行う加熱炉に関するもので、特に鋳鉄管を支持するスキッドレールの適切な配置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遠心鋳造によって製造された鋳鉄管は、鋳型から引き抜かれた後、所定の機械的性質を得るために焼鈍のための熱処理を施されるのが通常である。この熱処理は、例えば特許文献１、特許文献２に記載されているように、加熱炉の内部を、鋳鉄管をゆっくりと移動させながら加熱することによって行われる。これらの加熱炉には、鋳鉄管を載置支持するスキッドレールと、コンベア、チェーン等の搬送体とその上に取り付けられた爪から成る搬送手段が、搬入口から搬出口にかけて平行に設置されており、スキッドレールに載置された鋳鉄管を、搬送手段の動きによる爪の後押しによって、搬入口から搬出口へ転動させながら搬送するようにしている。
【特許文献１】特開昭６１−０６９６０９号公報
【特許文献２】特開２００１−３３０３７０号公報
【０００３】
ところで、前記スキッドレール２３には、図８、図９に示すように、加熱炉１の炉床１ａに、複数の単位煉瓦２７を鋳鉄管Ｐの搬送方向（以下単に搬送方向という）とその直交方向（以下単に直交方向という）に敷き詰めて１本のレールとしたものがある。直交方向に隣接した単位煉瓦２７は互いに千鳥状に配設され、鋳鉄管Ｐが転動することにより、隣接した単位煉瓦２７間が大きくずれることのないようにしている。また、搬送手段２２は上記のようにコンベア２２ａと、コンベアの上に取り付けられた爪２２ｂから成り、コンベア２２ａは耐火物で形成された炉床１ａ上のガイド２４の中に設置され、爪２２ｂは前記ガイド２４の上部から突出している。
【０００４】
また、前記スキッドレール２３の両脇には受け煉瓦２５、２６を配設している。特に、スキッドレール２３と搬送手段２の間の受け煉瓦２５は、一方をガイド２４の上面と側面に接して他方を単位煉瓦２７に接する、Ｌ字状断面を有するものとしている。このことによって、鋳鉄管Ｐの転動による単位煉瓦２７の直交方向のズレを確実に阻止し、搬送手段２２への噛みこみにより、爪２２ｂへ傷、凹みを付けることのないようにしている。
【０００５】
しかし、上記のようなスキッドレール２３では、図８に示すように、直交方向に隣接した単位煉瓦２７が搬送方向の一直線上で当接しているため、スキッドレール２３上を転動する鋳鉄管Ｐの一定外周部が常に前記当接部２７ａに接触することとなり、鋳鉄管Ｐに傷、凹みを付けてしまい易いという問題が生じる。
【０００６】
このような問題を解決するために、特許文献３に記載されているようなプッシャー装置を利用して、炉内を搬送されている鋳鉄管Ｐを適宜直交方向に移動させ、鋳鉄管Ｐの一定外周部を前記当接部２７ａに常に接触していることのないようにすることもできるが、この方法を採用すると、既存設備の大幅な改修、設備の大型化によってコストが掛かり、作業も煩雑になってしまう。
【特許文献３】特開昭５７−１４９４１５号公報
【０００７】
また上記のように、Ｌ字状断面の前記受け煉瓦２５を設けることによって単位煉瓦２７の直交方向のズレを阻止し、単位煉瓦２７が搬送手段２２へ噛みこむことを防止しているが、受け煉瓦２５は、鋳鉄管Ｐがスキッドレール２３上を転動する毎に単位煉瓦２７から常に力を受けており、その結果、屈曲部分２５ａで割れるようなことが度々起こっており、スキッドレール２３や受け煉瓦２５の点検補修を頻繁に行わなければならなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、鋳鉄管の熱処理を行う加熱炉において、既存設備の改修にコストをかけず、簡単な手段によってスキッドレールに起因する傷を鋳鉄管に付けないようにすることを第１の目的とし、更に、搬送手段を保護する受け煉瓦に、鋳鉄管の転動に伴う外力によって、長期的に割れを起こさないようにすることを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この第１の目的を達成するために本発明は、搬入口から搬出口にかけて、鋳鉄管を搬送する搬送手段と、鋳鉄管を搬送方向と直交した状態で載置支持するスキッドレールとを炉床に備えた鋳鉄管の熱処理用加熱炉において、前記スキッドレールを複数の単位煉瓦で構成し、各々の単位煉瓦を鋳鉄管の搬送方向に対して傾斜して敷き詰めたのである。このようにすることにより、隣接する単位煉瓦は鋳鉄管の搬送方向に対し、傾斜して当接しているため、スキッドレール上を転動する鋳鉄管は、一定外周部を前記当接部に常に接触しているようなことがなくなり、鋳鉄管外面に傷、凹みが付き難くなる。
【００１０】
更に第２の目的を達成するために、上記搬送手段と上記スキッドレールの間に受け煉瓦を設け、上記単位煉瓦を、その上記搬出口側を上記搬送手段から遠ざけるように傾斜して敷き詰めたのである。このようにすることにより、鋳鉄管の転動の際、各単位煉瓦は前記搬送手段と反対側に押圧され易くなるため、前記受け煉瓦は単位煉瓦から外力を受け難くなり、長期的に割れを起こさなくなる。
【００１１】
他の手段として、上記搬送手段と上記スキッドレールの間に受け煉瓦を設け、前記受け煉瓦の少なくとも上下方向に補強筋を埋設したのである。このようにすることにより、前記受け煉瓦がスキッドレールから鋳鉄管の転動による力を頻繁に受けても、長期的に割れを起こさなくなる。
【００１２】
また、上記スキッドレールの上記搬送手段と反対側に受け煉瓦を設け、上記単位煉瓦と前記受け煉瓦、及び上記単位煉瓦と、上記搬送手段と上記スキッドレールの間の受け煉瓦との間に形成される空隙に耐火物を設けると、より上記搬送手段と上記スキッドレールの間の受け煉瓦への負担を少なくすることができ、上記スキッドレールのズレも生じ難くなる。
【００１３】
このとき、上記耐火物と上記単位煉瓦の間に、上記単位煉瓦の膨張を許容する膨張代を設けると、上記スキッドレールの平滑性を長期的に保持することができ、高品質な鋳鉄管の生産を維持することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、鋳鉄管の外観補修作業を著しく低減することができるとともに、スキッドレールや受け煉瓦等の加熱炉内部における点検補修作業をも著しく低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施形態について、図１から図５を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態の平面図、図２は同正面断面図、図３は受け煉瓦の断面図、図４はスキッドレールと受け煉瓦の配置関係を表した図、図５は加熱炉の平面配置図である。
【００１６】
遠心鋳造によって製造された鋳鉄管Ｐは基地組織がセメンタイトやパーライトであるため、高硬度であるが脆い。従って、焼鈍のための熱処理を施し、セメンタイトやパーライトを分解して基地組織を粘性のあるフェライトにしなければならない。図５に示すように、本願発明の加熱炉１は、搬入口Ａから搬出口Ｂの間を高温域ａ、低温域ｂの順で構成している。搬入口Ａを入った鋳鉄管Ｐは、高温域ａで約１０００℃まで加熱されてセメンタイト分解され、降温された後、低温域ｂで約７００℃前後に保持されてパーライト分解され、搬出口Ｂから搬出されるのである。
【００１７】
図１、図２に示すように、上記加熱炉１には、鋳鉄管Ｐを搬送する搬送手段２を搬入口Ａから搬出口Ｂにかけて炉床１ａへ２基設置し、これと平行して、鋳鉄管Ｐを支持するスキッドレール３を設置している。搬送手段２とスキッドレール３の間には受け煉瓦５が設置され、スキッドレール３の直交方向のズレから搬送手段２を保護している。また、スキッドレール３の外側も同様に受け煉瓦６が設置され、スキッドレール３の直交方向のズレを防止している。本実施形態では、受け煉瓦６に粘土質耐火煉瓦（例えば、ＳＫ−３２）を使用し、受け煉瓦５にはより耐火度の高い高アルミナ質耐火煉瓦（例えば、ＳＫ−３５）を使用している。尚、炉床１ａは炉底（図示せず）に上記粘土質耐火煉瓦を敷き詰めて形成され、上記スキッドレール３等の耐火材を支持している。
【００１８】
搬送手段２は、２基が連動するものであり、搬送体としての無端ループ状コンベア２ａと、その上部に一定間隔で取り付けられた爪２ｂによって構成されている。コンベア２ａは、耐火物で形成されたガイド４内へ設置され、爪２ｂは前記ガイド４の上面から突出している。このため、スキッドレール３上にレールと直交して載置支持された鋳鉄管Ｐは、コンベア２ａとともに動く爪２ｂによって背後から後押しされて転動し、搬送されていくのである。
【００１９】
スキッドレール３は、本実施形態では前記搬送手段２、２の外側に各々１本ずつ設置され、鋳鉄管Ｐの両端近傍を支持できるようにしている。また、本願発明のスキッドレール３は、搬入口Ａから搬出口Ｂまでの炉床１ａに単位煉瓦７を斜めに敷き詰めて１本のレール状にしたものであり、このように、隣接する単位煉瓦７を搬送方向に対し、傾斜して当接しているため、鋳鉄管Ｐが転動する際、一定外周部が当接部７ａに常に接触しているようなことは無くなり、従来のように単位煉瓦の当接部に起因する傷が付かなくなる。本実施形態では、単位煉瓦７に、耐摩耗性が良く、かつ圧縮強さの高い炭化珪素質耐火煉瓦を使用している。
【００２０】
そして、個々の単位煉瓦７が搬送方向に移動しようとするとき、前方の２個の単位煉瓦７に阻まれる配置となっているため、スキッドレール３全体としてのズレが従来のものより起こり難くなる。この他、各単位煉瓦７の寸法精度が低くても、傾斜して敷き詰めるため、前記受け煉瓦５、６を予め所定箇所に設置するだけでスキッドレール３の幅寸法を精度良く設定することができる。因みに、図１では単位煉瓦７の形状を平行四辺形としているが、長方形であってもよい。
【００２１】
更に本実施形態では、単位煉瓦７は、その搬出口Ｂ側を前記搬送手段２から遠ざけるように傾斜して敷き詰められている。このような単位煉瓦７の配置状態では、鋳鉄管Ｐがスキッドレール３上を搬入口Ａから搬出口Ｂに向けて転動する際、単位煉瓦７が炉壁１ｂ側（外側）に押圧され易くなるため、前記受け煉瓦５はスキッドレール３から力を受け難くなり、長期的に割れを起こさなくなる。
【００２２】
また、前記受け煉瓦５は従来と同様、一方をガイド４の上面と側面に接して他方を単位煉瓦７に接する断面Ｌ字状のものとしているが、図３に示すように、その屈曲部５ａと上部５ｂにステンレス材による補強筋８、９をそれぞれ埋設している。このことによって、前記受け煉瓦５はより割れ難いものとなり、従来と比較して加熱炉１内部の点検補修作業を極端に減らすことが可能となる。但し、スキッドレール３が単位煉瓦７を上記のように敷き詰めて構成されている場合は、必ずしも前記受け煉瓦５にこのような対策を取る必要は無く、逆に、補強筋８、９を埋設した断面Ｌ字状の煉瓦を受け煉瓦５に用いる場合は、単位煉瓦７を敷き詰める際の傾斜方向を任意に決定してよい。
【００２３】
尚、単位煉瓦７を傾斜して敷き詰めているため、スキッドレール３と受け煉瓦５、６の間には空隙１１が生じてしまう。本実施形態では、不定形耐火物１０を前記空隙１１に、受け煉瓦５、６上面のレベルまで流し込んでおり、単位煉瓦７からの力を前記耐火物１０で直接受けるようにしているため、より一層受け煉瓦５、６への負担を少なくすることができる。また、不定形耐火物１０を使用すると、従来の搬送方向に単位煉瓦を敷き詰めたスキッドレールよりも煉瓦の数を減らすことができるという利点もある。
【００２４】
但し、各単位煉瓦７は、上記の理由から鋳鉄管Ｐの転動により炉壁１ｂ方向へ押圧され易く、また、高温雰囲気のために熱膨張しようとするため、前記空隙１１の全てを前記耐火物１０で埋め尽くしてしまうと、単位煉瓦７は逃げ場を失って互いに押圧し、反りが生じてしまう。反りの発生は、その上を転動する鋳鉄管Ｐの外面に悪影響をもたらすことになり、絶対に避けるべきことである。そこで、図４に示すように、耐火物繊維の一種であるセラミックファイバー１２を前記空隙１１に挿入し、所定厚みの膨張代１１ａを確保してから、前記耐火物１０を流し込むようにしている。
【００２５】
次に本発明の第２の実施形態について、図６、図７を参照して説明する。図６は本発明の第２実施形態の平面図、図７は同正面断面図である。
【００２６】
図６、図７に示すように、本実施形態の加熱炉１には、鋳鉄管Ｐを搬送する搬送手段２を搬入口Ａから搬出口Ｂにかけて炉床１ａへ２基設置し、スキッドレール３を１基の搬送手段２に対して両側に１本ずつ設けた構成となっている。内側スキッドレール１３、１３と各搬送手段２、２との間には受け煉瓦１５が設けられ、両レール１３、１３間には共通の受け煉瓦１６が設けられている。前記受け煉瓦１５は炉床１ａの凹部に嵌めこまれ、ステンレス材による補強筋８を上下方向に埋設している。また、スキッドレール１３と受け煉瓦１５、１６との間に生じる空隙１８には、第１実施形態と同様、セラミックファイバー１２等の耐火物繊維によって膨張代１８ａ（図示せず）を確保してから不定形耐火物１０を流し込んでいる。搬送手段２の炉壁８側は第１実施形態と同一構成であるため説明を省略する。尚、受け煉瓦１５、１６はそれぞれ第１実施形態の受け煉瓦５、６と同材質のものを使用しており、炉床１ａの材質も第１実施形態のものと同一である。
【００２７】
スキッドレール１３の単位煉瓦１７は、その搬出口Ｂ側を前記搬送手段２から遠ざけるように傾斜して敷き詰められているため、両レール１３、１３の単位煉瓦１７が、その搬出口Ｂ側を前記受け煉瓦１６に向けた配置となっており、鋳鉄管Ｐの転動によって受け煉瓦１６は両レール１３、１３から力を受け易くなる。このため、図７に示すように、受け煉瓦１６に水平方向の補強筋９を埋設することが望ましい。尚、単位煉瓦１７の材質は、第１実施形態のものと同一である。
【００２８】
以上、本発明の２つの実施形態について説明してきたが、本発明がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。搬送手段２、スキッドレール３、１３等の個数、配置状態は適宜選択すればよく、搬送手段２とスキッドレール３の間の受け煉瓦５、１５の断面形状も、炉床１ａの構造に合わせて適宜選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態の平面図
【図２】同正面断面図
【図３】受け煉瓦の断面図
【図４】スキッドレールと受け煉瓦の配置関係を表した図
【図５】加熱炉の平面配置図
【図６】本発明の第２実施形態の平面図
【図７】同正面断面図
【図８】従来例の平面図
【図９】従来例の正面断面図
【符号の説明】
【００３０】
１加熱炉
１ａ炉床
１ｂ炉壁
２搬送手段
２ａコンベア
２ｂ爪
３、１３スキッドレール
４ガイド
５、６受け煉瓦
７、１７単位煉瓦
８、９補強筋
１０不定形耐火物
１１、１８空隙
１１ａ、１８ａ膨張代
１２セラミックファイバー
１５、１６受け煉瓦
Ｐ鋳鉄管
Ａ加熱炉搬入口
Ｂ加熱炉搬出口

【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬入口（Ａ）から搬出口（Ｂ）にかけて、鋳鉄管（Ｐ）を搬送する搬送手段（２）と、鋳鉄管（Ｐ）を搬送方向と直交した状態で載置支持するスキッドレール（３）とを炉床（１ａ）に備えた鋳鉄管の熱処理用加熱炉において、
前記スキッドレール（３）が複数の単位煉瓦（７、１７）で構成され、各々の単位煉瓦（７、１７）が鋳鉄管（Ｐ）の搬送方向に対し傾斜して敷き詰められたことを特徴とする、鋳鉄管熱処理用加熱炉。
【請求項２】
上記搬送手段（２）と上記スキッドレール（３）の間に受け煉瓦（５、１５）を設け、上記単位煉瓦（７、１７）を、その上記搬出口（Ｂ）側を上記搬送手段（２）から遠ざけるように傾斜して敷き詰めたことを特徴とする、請求項１記載の鋳鉄管熱処理用加熱炉。
【請求項３】
上記搬送手段（２）と上記スキッドレール（３）の間に受け煉瓦（５、１５）を設け、前記受け煉瓦（５、１５）の少なくとも上下方向に補強筋（８）を埋設したことを特徴とする、請求項１記載の鋳鉄管熱処理用加熱炉。
【請求項４】
上記スキッドレール（３）の上記搬送手段（２）と反対側に受け煉瓦（６、１６）を設け、上記単位煉瓦（７、１７）と前記受け煉瓦（６、１６）及び上記受け煉瓦（５、１５）との間に形成される空隙（１１、１８）に耐火物（１０）を設けたことを特徴とする，請求項２または３記載の鋳鉄管処理用加熱炉。
【請求項５】
上記耐火物（１０）と上記単位煉瓦（７、１７）の間に、上記単位煉瓦（７、１７）の膨張を許容する膨張代（１１ａ、１８ａ）を設けたことを特徴とする、請求項４記載の鋳鉄管熱処理用加熱炉。

【図１】