CN114761585B

CN114761585B - 热处理装置

Info

Publication number: CN114761585B
Application number: CN202080083926.5A
Authority: CN
Inventors: 永田真人; 赤阪素史
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2024-10-01
Anticipated expiration: 2040-11-27
Also published as: TWI836167B; CN114761585A; JP2021091960A; TW202130823A; WO2021117516A1

Abstract

本发明提供一种即使在还原气氛中也能抑制包含SiO₂的陶瓷纤维制成的绝热材料的劣化的、用于对金属带进行光亮退火处理的热处理装置。热处理装置(1)具备对金属带(3)进行加热的加热带(12)、被用作加热带(12)的炉内壁且由包含SiO₂的陶瓷纤维制成的绝热材料(17)、和向加热带(12)供给还原性气体的气体供给部(9,28,28a)，以使露点保持在能够使金属带(3)具有光亮性的上限露点和不会使绝热材料(17)中所含的SiO₂还原的下限露点之间的条件，在还原气氛中对金属带(3)进行光亮退火。

Description

热处理装置

技术领域

本发明涉及用于将金属带光亮退火的热处理装置。

背景技术

为了除去冷轧产生的金属带的内部应力，已知在还原气氛中进行金属带的光亮退火的热处理装置。

专利文献1公开了具有低温保持带由钢板构成的马弗炉结构的热浸镀用连续退火炉，其为在水平方向上搬运金属带的所谓的卧式炉。专利文献2公开了炉内衬砌有耐火砖的金属带的卧式光亮连续退火炉。专利文献3公开了炉内的绝热材料由陶瓷纤维构成的镀镍薄钢板的制造设备。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实用新型实公平03-1472号公报

专利文献2：日本专利特许第4268281号公报

专利文献3：日本专利特开2003-201595号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1中，由于炉体的马弗炉结构由钢板构成，因此通过高温下的加热发生变形。尤其是卧式炉的情况下，由于炉顶由钢板制成的区间长，因此炉顶因自重而下垂，形状上的变形大，炉内的气流产生紊流，炉内的温度分布差。专利文献2中，耐火砖虽然不容易发生变形，但是由于耐火砖的重量大，因此组装、维修和更换时的作业性差，退火炉的重量也重，因此需要将退火炉设置在具有耐荷重性的地方。

专利文献3中，因为在非还原气氛中、约800℃下进行钢板的退火和镀镍的扩散处理，所以使用陶瓷纤维。陶瓷纤维重量轻，作业性优异，但由于包含SiO₂，因此在高温还原气氛中发生SiO₂的还原，SiO₂变为Si。因此，陶瓷纤维崩解，需要频繁进行陶瓷纤维的维修和更换。陶瓷纤维崩解时产生粉尘，粉尘落在金属带上。尤其是卧式炉的情况下，由于炉顶的面积大，因此粉尘的掉落量多，金属带的品质下降。

于是，本发明的技术问题是提供一种即使在还原气氛中也能抑制包含SiO₂的陶瓷纤维制成的绝热材料的劣化的、用于对金属带进行光亮退火处理的热处理装置。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明的一实施方式的热处理装置的特征是：具备对金属带进行加热的加热带、被用作所述加热带的炉内壁且由包含SiO₂的陶瓷纤维制成的绝热材料、和向所述加热带供给还原性气体的气体供给部，以使露点保持在能够使所述金属带具有光亮性的上限露点和不会使所述绝热材料中所含的所述SiO₂还原的下限露点之间的条件，在还原气氛中对所述金属带进行光亮退火。

为了解决上述技术问题，本发明的一实施方式热处理装置是用于在还原气氛中对金属带进行光亮退火的热处理装置，其特征是，所述热处理装置具备：炉体，该炉体具有对所述金属带进行加热的加热带、和相对于所述加热带设置在所述金属带的搬运方向下游侧的冷却带；绝热材料，该绝热材料被用作所述加热带的炉内壁、且由包含SiO₂的陶瓷纤维制成；向所述炉体内供给还原性气体的气体供给部；测定所述加热带中气氛露点的露点测定部；和调整所述露点的露点调整部，根据由所述露点测定部测定的所述露点来控制所述露点调整部，使得所述露点保持在能够使所述金属带具有光亮性的上限露点和不会使所述绝热材料中所含的所述SiO₂还原的下限露点之间。

发明效果

炉内的气氛中的水分越少，则可以抑制金属带表面的氧化，对金属带的光亮性越有利，但是当想要使用轻量的陶瓷纤维作为炉内壁的绝热材料时，在使绝热材料所含的SiO₂还原的方向上起作用，因此对绝热材料是不利的。因此，本申请的发明人着眼于存在能够同时实现维持光亮性和防止SiO₂还原的适当范围的露点(即、水分量)，实现了本发明。

根据本发明，通过使加热带中的气氛的露点(即、水分量)保持在上限露点和下限露点之间，还原气氛中的水分量适合于维持金属带的光亮并防止绝热材料中所含的SiO₂还原。其结果是，能够使金属带具有光亮性，同时能够防止由于绝热材料中所含的SiO₂的还原而造成的绝热材料的劣化。

附图说明

图1是第一实施方式的热处理装置的示意剖视图。

图2是示意地说明温度和气氛的露点之间的关系的图。

图3是示意地说明温度和气氛的露点之间的关系的图。

图4是第一实施方式的其他形态的热处理装置的示意剖视图。

图5是第二实施方式的热处理装置的示意剖视图。

图6是第二实施方式的其他形态的热处理装置的示意剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的热处理装置1的实施方式。

[第一实施方式]

参照图1，说明第一实施方式的热处理装置1。图1是第一实施方式的热处理装置1的示意剖视图。

如图1所示，对金属带3连续进行光亮退火的光亮退火炉(热处理装置)1具备炉体10、气体供给部9,28、露点测定部22、露点调整部24,27、和控制部20。图1示出的光亮退火炉(热处理装置)1是炉体沿横向(水平方向)延伸的卧式炉。卧式炉中，可以简化搬运金属带3的搬运机构，抑制热处理装置1的高度变高。

在图1中，从左向右水平地搬运金属带3。金属带3例如由包含Cr的不锈钢材料形成。包含Cr的不锈钢材料例如是奥氏体系不锈钢SUS304或铁素体系不锈钢SUS430。

炉体10由钢制的箱体构成，具有加热带12和冷却带14。加热带12在横向(水平方向)上延伸，并设置在金属带3的搬送方向上游侧(金属带3的进口侧)。加热带12由加热部16加热。加热部16例如是电热加热器。控制部20根据由未图示的温度测定部测定的温度进行控制，使得加热带12达到规定的退火温度(这里，是指退火中的加热工序和冷却工序中的加热工序中的温度)。本申请中的退火温度是指加热带12中的炉内气氛温度。例如，通常的不锈钢材料的情况下，适合于光亮退火的退火温度为800℃至1250℃的温度范围，控制部20以使退火温度落入上述温度范围内的方式控制加热部16。

冷却带14设置在金属带3的搬运方向下游侧(金属带3的出口侧)。冷却带14中，由于是退火，因此主要通过放冷进行冷却，因此没有设置加热装置或绝热材料17。但是，冷却带14也可以根据情况设置一些冷却装置。

在炉体10的侧壁、炉顶部及底部等炉壁的内面(炉内壁)安装有绝热材料17。绝热材料17由包含SiO₂的陶瓷纤维制成。绝热材料17例如可以构成为通过将陶瓷纤维制成的板或毡穿刺在安装于炉壁的大量棒状螺柱上并用垫圈状金属配件按压来进行保持。绝热材料17是以Al₂O₃(氧化铝)和SiO₂(二氧化硅)为主成分的纤维，例如是Al₂O₃的含量为30～60质量％和SiO₂的含量为40～70质量％的氧化铝-二氧化硅材质的陶瓷纤维。

光亮退火炉1的炉体10内部充满还原性的气氛气体。入口密封辊13和出口密封辊15分别设置在炉体10的入口开口和出口开口。入口密封辊13和出口密封辊15通过将炉体10内部保持为略高于大气压的压力，从而防止外部气体侵入炉体10内。但是，即使由入口密封辊13和出口密封辊15夹着金属带3，在入口密封辊13处，微量的水分也会以附着于金属带3表面的状态从外部气体带入炉体10内部。此外，在出口密封辊15处，微量的气氛气体以同样的形态从炉内流出。因此，需要时常进行加热带12处的气氛的露点(水分量)的测定和调整。

气体供给部具备气体供给装置9和第二调节阀28，通过气体供给管道5将还原性气体供给至炉体10内，换言之，将还原性气体供给至加热带12。气体供给装置9例如是气体钢瓶。还原性气体是包含氢气的气体，例如氢气和氮气以3:1混合而成的气体。通过调节设置于气体供给管道5的第二调节阀28的开度，可控制还原性气体的供给量。第二调节阀28的开度通过控制部20进行控制。通过供给还原性气体，可补充从入口密封辊13和出口密封辊15泄漏的量。另外，在图1示出的光亮退火炉1中，采用了将气体供给管道5配置在冷却带14的上游侧的构成，但还原性气体的供给位置无特别限定。从气体供给管道5供给的还原性气体作为气氛气体在包含加热带12的炉体10的整个内部扩散，然后排出至炉体10的外部。

以往，从气体供给装置9供给的还原性气体是低露点(即低水分量)的气体，例如JIS氢1级、露点为-70℃的气体。因此，本申请中，通过具备除湿装置25或加湿装置26的露点调整部24，能够调整炉内气氛的露点，因此从气体供给装置9供给的还原性气体不必为低露点(即低水分量)。即、作为从气体供给装置9供给的还原性气体，可以使用与以往的JIS氢1级相比包含更多水分量的气体，例如可以使用相当于JIS氢2级、露点为-60℃的气体。

露点测定部22通过露点测定管道6测定炉体10的加热带12中的气氛(以下有时称为“气氛气体”)的露点。露点测定部22例如是电容式露点仪或镜面冷却式露点仪。露点的测定数据被送至控制部20，并保存在控制部20的存储部。另外，在图1示出的光亮退火炉1中，采用了将露点测定管道6配置在加热带12的下游侧的构成，但露点的测定位置无特别限定。

露点调整部具备露点调整装置24和第一调节阀27，调整加热带12中的气氛的露点。露点调整装置24具备除湿装置25和加湿装置26中的至少一者。藉此，根据由气体供给部9,28供给的还原性气体的露点和目标气氛的露点，可以适当地调整加热带12中的气氛的露点。

露点调整装置24通过设置在加热带12的搬运方向上游侧的入口侧管道7抽出气氛的一部分，调整抽出的气氛的露点即水分量后，通过设置在加热带12的搬运方向下游侧的出口侧管道8返回至炉体10内。气氛气体在露点调整装置24和炉体10之间循环，从而加热带12中的气氛的露点保持为规定的露点。

露点调整装置24(即除湿装置25和加湿装置26)由控制部20控制。通过调节设置于入口侧管道7的第一调节阀27的开度，可控制气氛气体的循环量。第一调节阀27的开度通过控制部20进行控制。

除湿装置25具有除去气氛中所含的水分(气氛的除湿)、降低气氛的露点的作用。除湿装置25例如具有填充有吸附剂的吸附塔和分离塔。吸附剂为分子筛(molecularsieve)等合成沸石、天然沸石、活性炭、硅胶、氧化铝、活性氧化铝等。使用吸附剂的除湿能够容易地将除湿后的气氛的露点控制为规定的露点，并且得到的气氛非常洁净。

加湿装置26具有通过生成混合水蒸气或液相水和气氛而得的含水分的气体，将该含水分的气体送入炉体10内，从而向气氛中添加水分(气氛的加湿)、提高气氛的露点的作用。加湿装置26例如是使气氛通过储留在容器内的水的鼓泡式、相对于气氛以雾状喷射水蒸气的喷雾喷嘴式、利用具有高水蒸气透过性的中空纤维膜的膜交换式等。

控制部20电连接至露点测定部22、露点调整装置24、第一调节阀27、第二调节阀28和加热部16。控制部20可使用包括CPU(中央处理单元)等计算部、RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)等存储部的计算机等来构成。

控制部20根据由露点测定部22测定的露点，控制气体供给部9,28和露点调整部24,27。即，控制部20通过控制第二调节阀28的开度，从而控制从气体供给装置9供给的还原性气体的供给量。此外，控制部20通过控制第一调节阀27的开度，从而控制基于露点调整装置24的气氛气体的循环量。藉此，能够实现光亮退火(热处理)的自动化。

控制部20进行控制，以使露点调整装置24中的除湿装置25或加湿装置26工作。控制部20进行控制以使除湿装置25工作时，通过除去气氛中所含的水分，气氛的露点即水分量降低。控制部20进行控制以使加湿装置26工作时，通过增加气氛中所含的水分，气氛的露点即水分量升高。藉此，能够实现光亮退火(热处理)的自动化。

[第一实施方式的其他形态]

如前所述，即使采用由入口密封辊13夹着金属带3的密封构成，微量的水分也会以附着于金属带3表面的状态从外部气体带入炉体10的内部，因此气氛的露点(水分量)上升。因此，通过使用露点极低的氢气作为还原性气体，从而可稀释气氛中所含的水分，降低气氛的露点。此外，即使使用露点极低的氢气作为还原性气体，通过利用第二调节阀28减少还原性气体的流量，也可提高气氛的露点。此外，当通过某种手段可以防止微量的水分从外部气体带入炉体10的内部时，通过使用露点略高的氢气作为还原性气体，可以增加气氛中所含的水分，提高气氛的露点。

因此，在不使用图1所示的除湿装置25或加湿装置26的情况下，能够调整加热带12中的气氛的露点。即，如图4所示，控制部20通过根据由露点测定部22测定的气氛的露点控制第二调节阀28，对由气体供给装置9供给的还原性气体的流量进行调节，从而可调整包括加热带12的炉体10中的气氛的露点。藉此，能够实现光亮退火(热处理)的自动化。这里，根据从外部气体带入炉体10内部的水分量，可以使用露点极低的氢气或露点略高的氢气作为从气体供给装置9供给的还原性气体。由此，气体供给装置9和第二调节阀28起到露点调整装置24a的作用。藉此，可以由简单的构成来构成露点调整装置24a。

[气氛的露点的控制]

如上所述，炉体10的加热带12中的气氛中的水分越少，则金属带3表面的氧化受到抑制，因此对金属带3的光亮性越有利，但由于在使绝热材料17所含的SiO₂还原的方向上起作用，因此对绝热材料17不利。因此，本申请的发明人着眼于存在能够同时实现维持光亮性和防止SiO₂还原的适当范围的露点(即、水分量)，实现了本发明。

参照图2说明加热带12中的气氛的露点的控制。图2是示意地说明温度和气氛的露点之间的关系的图。图2中，横轴表示加热带12中的退火温度和SiO₂的氧化-还原的平衡温度，纵轴表示加热带12中的气氛的露点。图2中，A是表示-30℃的露点的直线，S表示SiO₂的氧化-还原平衡曲线。露点高于平衡曲线S时，SiO₂被氧化，露点低于平衡曲线S时，SiO₂被还原。此外，直线A与退火温度800℃和1250℃相交的交点分别为a和b，平衡曲线S与平衡温度800℃和1250℃相交的交点分别为c和d。这些温度和交点例如对应于不锈钢材料的退火。

气氛的露点对应于气氛中所含水分的水分量。例如，露点为-30℃则水分量约为338(g/m³)、露点为-35℃则水分量约为203(g/m³)、露点为-40℃则水分量约为119(g/m³)、露点为-45℃则水分量约为68(g/m³)、露点为-50℃则水分量约为38(g/m³)、露点为-55℃则水分量约为21(g/m³)、露点为-60℃则水分量约为11(g/m³)、露点为-65℃则水分量约为5.6(g/m³)、露点为-70℃则水分量约为2.7(g/m³)。因此，随着气氛的露点降低，气氛中所含水分的水分量减少。

当金属带3的表面被氧化时，在金属带3的表面形成氧化皮膜。金属带3是包含Cr的不锈钢材料的情况下，形成Cr和Fe与氧化合而成的氧化皮膜。据说，为了抑制金属带3的表面氧化，理想的是气氛的露点尽可能低、即气氛中所含水分的水分量尽可能少。

但是，在实际的热处理工序中发现，当金属带3的表面上所形成的氧化皮膜的厚度变得比一定厚度薄时，对金属带3的光亮性的影响降低。因此，通过使气氛的上限露点在-30℃以下，可抑制金属带3中的氧化皮膜的形成，金属带3具有一定程度以上的光亮性，几乎没有产品上的问题。图2中的直线A表示抑制金属带3中氧化皮膜形成的最大上限露点。而且，交点a是800℃时的最大上限露点，交点b是1250℃时的最大上限露点。

在将具有光亮性的不锈钢材料的金属带3商品化的情况下，将气氛的上限露点调整为-30℃以下是合适的。不锈钢材料中，为了获得光亮性的程度更高的金属带3，只要将气氛的上限露点调整至-45℃以下即可。为了获得光亮性的程度更高的金属带3，只要将气氛的上限露点调整至-65℃(图中的直线X)以下即可。因此，不锈钢材料中，根据要光亮退火的金属带3的光亮性的程度，将能够使金属带3具有光亮性的上限露点设定为-30℃～-65℃的范围。根据该构成，可获得具有所需光亮性的金属带3。

在炉壁的内面(炉内壁)设置陶瓷纤维制的绝热材料17。以往，在卧式的光亮退火炉1中，以拱形叠层结构使用含有高纯度Al₂O₃(氧化铝)的高纯度氧化铝材质的耐火砖时，由于炉内温度升降时的耐火砖的膨胀和收缩，存在产生粉尘、金属带3的品质下降的问题。

本申请的卧式光亮退火炉1中，通过使用包含SiO₂的陶瓷纤维作为绝热材料17，能够抑制粉尘的产生、获得高品质的金属带3。但是，陶瓷纤维中所含的SiO₂的耐还原性比Al₂O₃(氧化铝)低，当高还原性的气氛中使用陶瓷纤维时，认为由于SiO₂的还原而陶瓷纤维劣化、变脆，产生粉尘。

本发明中，本申请发明人着眼于SiO₂的氧化-还原特性(热力学特性)，使得包含SiO₂的陶瓷纤维制成的绝热材料17在高还原性的气氛中也能使用。如图2所示，以SiO₂的氧化-还原平衡曲线S为界，平衡曲线S的上侧是SiO₂保持氧化状态的区域，平衡曲线S的下侧是SiO₂被还原的区域。

SiO₂的氧化-还原平衡曲线S与平衡温度800℃相交的交点c处的露点约为-95℃，与平衡温度1250℃相交的交点d处的露点约为-60℃。该露点是在例如适合于不锈钢材料的光亮退火的800℃～1250℃的平衡温度下，不会使绝热材料17所含的SiO₂还原的下限露点。因此，加热带12的退火温度为800℃～1250℃的范围时，控制部20通过进行控制以使气氛的露点不低于平衡曲线S，从而能够不使SiO₂还原。藉此，防止因陶瓷纤维制成的绝热材料17的劣化而产生粉尘，可获得高品质的金属带3。

加热带12的退火温度为800℃～1250℃的情况下(例如、金属带3是不锈钢材料的情况下)，控制部20对露点调整部24,27进行控制，使得气氛的露点在图2中保持在由交点a、b、d和c包围的区域内。藉此，能够使金属带3具有光亮性，同时能够防止由于绝热材料17中所含的SiO₂的还原而造成的绝热材料17的劣化。

[第二实施方式]

参照图5，说明第二实施方式的热处理装置1。图5是第二实施方式的热处理装置1的示意剖视图。

如图5所示，第二实施方式的光亮退火炉(热处理装置)1具备炉体10、气体供给部9、露点测定部22和露点调整部24,27a,28a。与图1所示的第一实施方式的光亮退火炉(热处理装置)1相比，第二实施方式的光亮退火炉(热处理装置)1省略了例如计算机等控制部20。因此，操作光亮退火炉(热处理装置)1的操作者成为控制部20的替代。

操作者可以根据由露点测定部22测定的露点，手动控制第二调节阀(露点调整部)28a和第一调节阀(露点调整部)27a中的至少一者。即、操作者可以通过监视器等目视获取由露点测定部22测定的露点。此外，操作者通过根据所测定的露点，手动控制第二调节阀(露点调整部)28a，从而可控制从气体供给装置9供给的还原性气体的供给量。此外，操作者通过根据所测定的露点来控制第一调节阀(露点调整部)27a，从而可控制基于露点调整装置24的气氛气体的循环量。

此外，操作者以使露点调整装置24中的除湿装置25工作的方式进行控制，从而除去气氛中所含的水分，气氛的露点即水分量降低。此外，操作者以使露点调整装置24中的加湿装置26工作的方式进行控制，从而气氛中所含的水分增加，由此气氛的露点即水分量上升。

藉此，通过使加热带12中的气氛的露点(即水分量)保持在上限露点和下限露点之间，还原气氛中的水分量适合于维持金属带3的光亮性及防止绝热材料17中所含的SiO₂还原。其结果是，能够使金属带3具有光亮性，同时能够防止由于绝热材料17中所含的SiO₂的还原而造成的绝热材料17的劣化。

[第二实施方式的其他形态]

如图6所示，除控制部20外，还省略了露点调整装置24(除湿装置25和加湿装置26)，也可将气体供给装置9和第二调节阀(露点调整部)28a作为露点调整装置24a。藉此，可以简单地构成露点调整装置24a。操作者可根据由露点测定部22测定的气氛的露点来控制露点调整装置24a。即、操作者可以通过监视器等目视获取由露点测定部22测定的露点。此外，操作者通过根据所测定的露点，手动控制第二调节阀(露点调整部)28a，从而可控制由气体供给装置9供给的还原性气体的流量。

另外，第二实施方式中的手动控制不需要操作者时常连续进行，也包括操作者偶尔或定期地进行露点的监视，如果无异常，则操作者不进行特别控制的情况。

对本发明的具体实施方式和数值进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式和数值，可以在本发明的范围内进行各种改变并实施。

操作者作为控制部20的替代可进行下述操作的至少一者：获取由露点测定部22测定的露点，以及根据由露点测定部22测定的露点来控制露点调整部27a,28a，以使露点保持在上限露点和下限露点之间。

光亮退火炉(热处理装置)1也可以制成炉体10沿纵向(垂直方向)延伸的立式炉。

在光亮退火炉(热处理装置)1中，也可以在加热带12的搬运方向上游侧设置入口密封带，将入口密封辊13配置在入口密封带中。也可以在冷却带14的搬运方向下游侧设置出口密封带，将出口密封辊15配置在出口密封带中。加热带12可以由入口密封带、预热带和均热带(均未图示)等构成。冷却带14可以由出口密封带、急冷带和缓冷带(均未图示)等构成。

图1示出的光亮退火炉1中具备除湿装置25和加湿装置26的两者，但也可构成为具备除湿装置25和加湿装置26中的任一者。

图3中示出不锈钢材料中的Cr成分氧化而得的Cr₂O₃(氧化铬)的氧化-还原平衡曲线C。上述实施方式中以上限露点为-30℃进行了说明，但是认为通过进行控制以使气氛的露点不超过Cr₂O₃的氧化-还原平衡曲线C，也可防止不锈钢材料的氧化。因此，不锈钢材料的情况下，控制部20也可以控制露点调整部24,24a，使得气氛的露点保持在图3中的由交点e、f、d和c包围的区域内。

在还原气氛中进行光亮退火的金属带3除上述的不锈钢材料以外，也可以应用于镍、钛或铜等纯金属、低膨胀合金、磁性合金、耐热合金、或耐蚀合金等各种金属材料。

本发明和实施方式可总结如下。

本发明的一实施方式的热处理装置1的特征是：具备对金属带3进行加热的加热带12、被用作所述加热带12的炉内壁且由包含SiO₂的陶瓷纤维制成的绝热材料17、和向所述加热带12供给还原性气体的气体供给部9,28,28a，以使露点保持在能够使所述金属带3具有光亮性的上限露点和不会使所述绝热材料17中所含的所述SiO₂还原的下限露点之间的条件，在还原气氛中对所述金属带3进行光亮退火。

根据上述构成，通过使加热带12中的气氛的露点(即水分量)保持在上限露点和下限露点之间，还原气氛中的水分量适合于维持金属带3的光亮性及防止绝热材料17中所含的SiO₂还原。其结果是，能够使金属带3具有光亮性，同时能够防止由于绝热材料17中所含的SiO₂的还原而造成的绝热材料17的劣化。

本发明的一实施方式的热处理装置1是用于在还原气氛中对金属带3进行光亮退火的热处理装置1，其特征是，所述热处理装置1具备：炉体10，该炉体10具有对所述金属带3进行加热的加热带12、和相对于所述加热带12设置在所述金属带3的搬运方向下游侧的冷却带14；绝热材料17，该绝热材料17被用作所述加热带12的炉内壁、且由包含SiO₂的陶瓷纤维制成；向所述炉体10内供给还原性气体的气体供给部9,28,28a；测定所述加热带12中气氛露点的露点测定部22；和调整所述露点的露点调整部24,24a,27,27a,28,28a，根据由所述露点测定部22测定的所述露点来控制所述露点调整部24,24a,27,27a,28,28a，使得所述露点保持在能够使所述金属带3具有光亮性的上限露点和不会使所述绝热材料17中所含的所述SiO₂还原的下限露点之间。

此外，在一实施方式的热处理装置1中，通过控制部20进行所述露点调整部24,27,28的控制。

根据上述实施方式，能够实现光亮退火(热处理)的自动化。

此外，在一实施方式的热处理装置1中，所述上限露点为-30℃。

根据上述实施方式，可获得具有光亮性的金属带3。

此外，在一实施方式的热处理装置1中，根据要进行光亮退火的所述金属带3的光亮性的程度，将所述上限露点设定在-30℃～-65℃的范围内。

根据上述实施方式，可获得具有所需光亮性的金属带3。

此外，在一实施方式的热处理装置1中，所述露点调整部24具备除湿装置25和加湿装置26中的至少一者。

根据上述实施方式，根据由气体供给部9,28,28a供给的还原性气体的露点和目标气氛的露点，可以适当调整加热带12中的气氛的露点。

此外，在一实施方式的热处理装置1中，所述气体供给部9,28,28a具备气体供给装置9、和对由所述气体供给装置9供给的所述还原性气体的流量进行调节的调节阀28,28a，所述气体供给装置9和所述调节阀28,28a起到所述露点调整部24,24a的作用。

根据上述实施方式，可以由简单的构成来构成露点调整装置24,24a。

此外，在一实施方式的热处理装置1中，所述热处理装置1是所述炉体10沿横向延伸的卧式炉。

根据上述实施方式，可以简化搬运金属带3的搬运机构，抑制热处理装置1的高度变高。此外，可以防止陶瓷纤维的崩解和粉尘的产生，因此即使在炉顶面积大的卧式炉中，也可以使用轻量的陶瓷纤维制成的绝热材料17。

此外，在一实施方式的热处理装置1中，所述金属带3由包含Cr的不锈钢材料形成。

根据上述实施方式，可抑制金属带3中的氧化皮膜的形成，并可以使金属带3具有光亮性。

此外，在一实施方式的热处理装置1中，所述加热带12的温度范围为800℃～1250℃。

根据上述实施方式，可以在适合于光亮退火的温度下加热金属带3。

此外，在一实施方式的热处理装置1中，所述还原性气体包含氢气。

根据上述实施方式，可以将金属带3还原并使其光亮退火。

符号说明

1……光亮退火炉(热处理装置)

3……金属带

5……气体供给管道

6……露点测定管道

7……入口侧管道

8……出口侧管道

9……气体供给装置(气体供给部、露点调整部)

10……炉体

12……加热带

13……入口密封辊

14……冷却带

15……出口密封辊

16……加热部

17……绝热材料

20……控制部

22……露点测定部

24……露点调整装置(露点调整部)

24a……露点调整装置(露点调整部)

25……除湿装置

26……加湿装置

27……第一调节阀(露点调整部)

27a……第一调节阀(露点调整部)

28……第二调节阀(气体供给部、露点调整部)

28a……第二调节阀(气体供给部、露点调整部)

A……表示-30℃的露点的直线

C……Cr₂O₃的氧化-还原平衡曲线

S……SiO₂的氧化-还原平衡曲线。

Claims

1.热处理装置，其特征在于，具备在还原性气氛中对由包含Cr的不锈钢材料形成的金属带进行光亮退火的加热带、用作所述加热带的炉内壁且由包含SiO₂的陶瓷纤维制成的绝热材料、对所述加热带中的加热温度进行控制的温度控制部、测定所述加热带中的气氛露点的露点测定部、以及通过除湿和加湿对所述加热带中的所述气氛露点进行控制的露点调整部，

在说明所述加热温度和所述气氛露点的关系的图中，划定适合于所述光亮退火的范围，

所述范围由表示上限光亮退火温度的上限温度线、表示下限光亮退火的下限温度线、与Cr₂O₃的氧化-还原平衡曲线对应且能够提供光亮性的上限露点线、和与所述SiO₂的氧化-还原平衡曲线对应且不会使所述SiO₂的还原的下限露点线包围，

分别控制所述温度控制部和所述露点调整部，使得所述加热温度和所述气氛露点位于所述范围内。

2.如权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述露点调整部具备除湿装置和加湿装置中的双方。

3.如权利要求1或2所述的热处理装置，其特征在于，所述露点调整部具有向所述加热带供给还原性气体的气体供给装置、和设置在所述加热带和所述气体供给装置之间且对所述还原性气体的流量进行调节的调节阀。

4.如权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，根据要进行光亮退火的所述金属带的光亮性的程度，将所述上限露点设定在-30℃～-65℃的范围内。

5.如权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述加热带的温度范围为800℃～1250℃。

6.如权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述陶瓷纤维包含40～70质量％的所述SiO₂。