CN108603661A - 加热炉的冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用燃烧器使由燃料供给管供给的燃料和由燃烧用空气供给管供给的燃烧用空气混合，使燃料在炉内燃烧的加热炉，其中，将冷却用介质导向管设置于所述燃料供给管的外周侧，同时使供给冷却水的冷却水供给管隔着冷却水调整阀与该冷却用介质导向管连接，所述冷却用介质导向管将冷却燃料供给管的冷却用空气导向炉内。

Description

加热炉的冷却装置
技术领域
本发明涉及一种利用燃烧器使由燃料供给管供给的燃料和由燃烧用空气供给管供给的燃烧用空气混合，使燃料在炉内燃烧的加热炉。特别在如下点上具有特征：采用简单设备在短时间将该加热炉的炉内冷却。
背景技术
一直以来，在对钢片等被处理物进行加热处理上，通常使用如下的加热炉：即利用燃烧器使由燃料供给管供给的燃料和由燃烧用空气供给管供给的燃烧用空气混合，使燃料在炉内燃烧的加热炉。
作为这样的加热炉，也可使用如下的连续式的加热炉：即沿着加热炉的炉长方向设置多个所述燃烧器，在炉内使被处理物在炉长方向依次移动，连续加热处理被处理物的加热炉。
这里，如果在这样的加热炉内加热处理钢片等被处理物，则被处理物被氧化，产生鳞屑，该鳞屑掉落在炉内而逐渐堆积起来，为了对该鳞屑等进行处理，作业人员必须进入炉内，对加热炉进行维护。
因此，为了让作业人员进入炉内对加热炉进行前述维护，必须将炉内的温度降到可作业的温度。
这里，当这样将炉内的温度降到可作业的温度时，在从前，就不通过燃料供给管供给燃料而将燃烧停止，另一方面，驱动鼓风机通过所述燃烧用空气供给管将冷却用空气送入炉内，利用该冷却用空气对炉内进行冷却。
但是，在这样通过燃烧用空气供给管将冷却用空气送入炉内，利用该冷却用空气冷却炉内的情况下，将炉内的温度降到可作业的温度需要非常长的时间，特别在沿着加热炉的炉长方向设置多个燃烧器，在炉内使被处理物在炉长方向依次移动，对被处理物进行连续加热处理的连续式的加热炉的情况下，存在需要约2～3天的长时间的问题。
因此，在从前，如专利文献1所示那样，提出了如下的方案：在加热炉的顶部等设置可插入炉内的喷嘴，使加热炉的燃烧停止后，如前所述那样，将冷却用空气送入炉内，同时将所述喷嘴插入炉内，从该喷嘴对炉内堆积的鳞屑喷水，使炉内的温度下降。另外，如专利文献2所示那样，提出了如下的方案：在加热炉的顶部等设置可插入炉内的喷雾喷嘴和与所述专利文献1同样的喷嘴，使加热炉内的燃烧停止后，如前所述那样将冷却用空气送入炉内，同时将所述喷雾喷嘴和喷嘴插入炉内，从喷雾喷嘴将冷却水形成雾状，向炉内喷雾，同时与专利文献1同样，从喷嘴对炉内堆积的鳞屑喷水，以降低炉内的温度。
但是，如专利文献1和2所述，在加热炉的顶部等设置可插入炉内的喷嘴或者喷雾喷嘴的作业非常麻烦，成本也增高，特别在沿着加热炉的炉长方向设置多个燃烧器，在炉内使被处理物在炉长方向依次移动，对被处理物进行连续加热处理的连续式的加热炉的情况下，存在必须设置多个喷嘴或者喷雾喷嘴，以及需要更多的时间，并且成本也变为高额成本的问题。
在这样设置可插入炉内的喷嘴或者喷雾喷嘴的情况下，当冷却炉内时，每次都必须以可插入炉内的方式设置喷嘴或者喷雾喷嘴，存在作业非常麻烦而要花费时间的问题。另外，要在刚停止燃烧后的高温的顶部附近进行作业，还伴随着极大危险。在这样加热炉中，在利用所述燃烧器燃烧燃料，在炉内将被处理物加热处理的情况下，为了炉内的热不从安装有喷嘴或者喷雾喷嘴的地方外漏，所以要用盖元件等将安装部分密封，所以还存在作业非常麻烦，并且很难充分防止热从盖元件等的安装部分外漏，加热炉的热效率低下等的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平11－181515号公报
专利文献2：日本专利特开2011－202825号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明是以解决如下情况下的前述那样的问题作为课题的：即在利用燃烧器使由燃料供给管供给的燃料和由燃烧用空气供给管供给的燃烧用空气混合，使燃料在炉内燃烧的加热炉中，为进行维护等而将炉内温度降低的情况下。
即在本发明中，以在所述那样的加热炉中，采用简单设备在短时间将加热炉的炉内冷却的技术内容作为课题。
解决技术问题所采用的技术方案
在本发明的加热炉中，为了解决所述那样的问题，它是利用燃烧器使由燃料供给管供给的燃料和由燃烧用空气供给管供给的燃烧用空气混合，使燃料在炉内燃烧的加热炉，将冷却用介质导向管设置于所述燃料供给管的外周侧，同时使供给冷却水的冷却水供给管隔着冷却水调整阀与该冷却用介质导向管连接，所述冷却用介质导向管将冷却燃料供给管的冷却用空气导向炉内。
然后，在本发明的加热炉中，在利用所述燃烧器使由燃料供给管供给的燃料和由燃烧用空气供给管供给的燃烧用空气混合，使燃料在炉内燃烧时，利用通过设置在燃料供给管的外周的所述冷却用介质导向管导向炉内的冷却用空气使燃料供给管冷却，另一方面，在使炉内冷却的情况下，停止所述燃烧器所产生的燃烧，同时打开所述冷却水调整阀，通过冷却水供给管将冷却水导入冷却用介质导向管中，将冷却水从该冷却用介质导向管向炉内喷射。
这里，如上所述那样，在利用燃烧器将由燃料供给管供给的燃料燃烧时，如果利用通过设置在燃料供给管的外周的所述冷却用介质导向管导向炉内的冷却用空气使所述燃料供给管冷却，则能抑制燃烧时的热和来自炉内的热辐射对燃料供给管造成的变形和损伤。
在将炉内冷却的情况下，如果停止燃烧器所产生的燃烧，同时打开冷却水调整阀，通过冷却水供给管将冷却水导入冷却用介质导向管中，将冷却水从该冷却用介质导向管向炉内喷射，就不必如从前那样设置可分别插入炉内的喷嘴和喷雾喷嘴，也不需要在高温的顶部附近插入喷嘴的作业，如前所述那样，利用自冷却用介质导向管喷射的冷却水就能高效且安全地将炉内冷却。
在将冷却水从所述冷却用介质导向管向炉内喷射时，也可以将所述冷却用空气与冷却水一起从冷却用介质导向管向炉内喷射，使冷却水形成雾状向炉内喷射。如果这样，因为雾状的冷却水在炉内扩散，所以能快速冷却较大范围。
在沿着炉长方向设置多个所述燃烧器，在炉内沿着炉长方向依次将被处理物移动，连续将被处理物加热处理的连续式的加热炉中，在将炉内冷却的情况下，如上所述那样，如果停止燃烧器所产生的燃烧，同时打开所述冷却水调整阀，通过冷却水供给管将冷却水导入冷却用介质导向管中，将冷却水从该冷却用介质导向管向炉内喷射，即使在炉长变长的连续式的加热炉中，通过从各个冷却用介质导向管喷射的冷却水能同时且高效地将长炉长的全部炉内进行冷却。
在本发明的加热炉中，作为所述燃烧器，也可使用通过蓄热室供给燃烧用空气的蓄热式的燃烧器。
发明的效果
在本发明的加热炉中，在通过所述燃烧器使由燃料供给管供给的燃料和由燃烧用空气供给管供给的燃烧用空气混合，使燃料在炉内燃烧的时候，因为如前所述那样，使用由设置于燃料供给管的外周的冷却用介质导向管导入炉内的冷却用空气将燃料供给管冷却，所以能抑制由于燃烧器的燃烧时的热和来自炉内的热辐射而对燃料供给管造成的变形和损伤。
在本发明的加热炉中，在将炉内冷却的情况下，因为如前所述那样，停止燃烧器所产生的燃烧，同时打开冷却水调整阀，通过冷却水供给管将冷却水导入冷却用介质导向管内，将冷却水从该冷却用介质导向管向加热炉的炉内喷射，而不必如从前那样设置可分别插入炉内的喷嘴和喷雾喷嘴，如上所述那样，利用从冷却用介质导向管喷射的冷却水就能高效将炉内冷却。
附图说明
图1是显示在本发明的一实施方式的加热炉中，沿着炉长方向设置多个所述燃烧器，依次加热被处理物的连续式的加热炉的状态的概略说明图。
图2是显示当通过所述实施方式的加热炉所使用的燃烧器燃烧燃料时，将由燃料供给管供给的燃料和由燃烧用空气供给管供给的燃烧用空气混合在燃烧器内混合，使燃料在炉内燃烧的状态的概略说明图。
图3是显示当将所述实施方式的加热炉的炉内冷却时，将所述燃烧器所产生的燃烧停止，同时通过冷却水供给管将冷却水导入冷却用介质导向管，将冷却水从该冷却用介质导向管向加热炉内喷射的状态的概略说明图。
图4是显示在所述实施方式的加热炉内使用蓄热式燃烧器，通过该蓄热式燃烧器将燃料燃烧的状态的概略说明图。
图5是显示在使用了蓄热式燃烧器的所述实施方式的加热炉内，将该加热炉的炉内冷却的状态的概略说明图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式的加热炉进行具体说明。但本发明的加热炉不受下述实施方式所示内容的限定，只要在没有改变发明宗旨的范围内都可以适当改变进行实施。
在该实施方式的加热炉10中，如图1所示，当在炉内11中对被处理物1加热处理时，通过设置于加热炉10的装入侧的装入门12依次将被处理物1装入炉内11，通过设置于该炉内11的输送辊等炉内搬运机构13依次将所述被处理物1在炉内11移动，同时利用沿着炉长方向设置于该加热炉10的侧壁10a上的多个燃烧器20依次对被处理物1加热处理，其后，通过设置于加热炉10的取出侧的取出门14依次将被处理物1从炉内11取出。作为依次将被处理物1在炉内11内移动的炉内搬运机构13，除了使用前述的输送辊以外，还可使用步进梁等公知的输送机构。
这里，在该实施方式的加热炉10中，作为所述燃烧器20，如图2和图3所示，可使用如下的燃烧器：通过设置有燃料调整阀21a的燃料供给管21将燃烧用的燃料导入炉内11，同时以覆盖所述燃料供给管21的外周的方式设置供给燃烧用空气的燃烧用空气供给管22，通过该燃烧用空气供给管22将燃烧用空气供给由燃料供给管21导入炉内11内的燃料的外周侧。
在所述燃烧用空气供给管22的内周侧设置冷却用介质导向管23以使其隔着所需间隔覆盖燃料供给管21的外周侧，同时使供给冷却水的冷却水供给管24隔着冷却水调整阀24a与该冷却用介质导向管23连接；所述冷却用介质导向管23将冷却所述燃料供给管21的冷却用空气导向炉内11。
因此，在该实施方式的加热炉10中，当使用所述燃烧器20使燃料在炉内11燃烧时，如图2所示那样，打开所述燃料调整阀21a，通过燃料供给管21将燃料导入炉内11内，同时将燃烧用空气从以覆盖燃料供给管21的外周的方式设置的燃烧用空气供给管22供给由燃料供给管21导入炉内11的燃料的外周侧，将所述燃料在炉内11内燃烧，同时通过设置于所述燃料供给管21的外周的冷却用介质导向管23将冷却用空气导入炉内11内，利用该冷却用空气使所述燃料供给管21冷却，以抑制由燃烧器20的燃烧时的热和来自炉内11的热辐射对燃料供给管21所造成的变形和损伤。在图中，关于各个阀21a、24a的开闭情况，以白涂表示开状况，以黑涂表示关状态。
另一方面，在该实施方式的加热炉10中，在为了进行加热炉10的维护等而将炉内11的温度降低的情况下，如图3所示，将所述燃料调整阀21a关闭，不从燃料供给管21向炉内11供给燃料，停止燃烧器20所产生的燃烧，同时打开所述冷却水调整阀24a，通过冷却水供给管24将冷却水导入冷却用介质导向管23，将冷却水从该冷却用介质导向管23向加热炉10的炉内11喷射，通过这样喷射的冷却水将炉内11冷却，降低炉内11的温度。
如果这样，就不必如从前那样设置可插入炉内11的喷嘴或者喷雾喷嘴，而是通过简单设备就能高效冷却炉内11。在这样将冷却水从冷却用介质导向管23向炉内11喷射，而将炉内11冷却的情况下，将所述冷却用空气与冷却水一起从冷却用介质导向管23向炉内11喷射，将冷却水形成雾状进行喷射。另外，也可通过所述燃烧用空气供给管22将燃烧用空气作为冷却用空气供给炉内11。
在所述实施方式的加热炉10中虽然显示了使用了一般的燃烧器20的情况，但是所用的燃烧器20不受此限制。
例如，如图4和图5所示的加热炉10那样，也可通过蓄热式的燃烧器20，所述蓄热式的燃烧器20是利用容纳于蓄热室22a的蓄热体22b使燃烧用空气加热，通过燃烧用空气供给管22将其供给炉内11的燃烧器。
因此即使在使用了前述那样的蓄热式的燃烧器20的加热炉10中，当利用燃烧器20将燃料在炉内11燃烧时，如图4所示那样，打开所述燃料调整阀21a，通过燃料供给管21将燃料导入炉内11，同时将受蓄热体22b加热后的燃烧用空气从所述燃烧用空气供给管22向由燃料供给管21导入炉内11内的燃料喷射，使所述燃料与加热后的燃烧用空气在炉内11燃烧，同时通过设置于所述燃料供给管21的外周的冷却用介质导向管23将冷却用空气导入炉内11，通过该冷却用空气将所述燃料供给管21冷却，抑制由燃烧器20的燃烧时的热和来自炉内11的热辐射对燃料供给管21所造成的变形和损伤。
另一方面，在为了在前述那样的加热炉10中进行维护等而将炉内11的温度降低的情况下，如图5所示那样，将所述燃料调整阀21a关闭，不从燃料供给管21向炉内11供给燃料，而燃烧器20产生的燃烧停止，同时打开所述冷却水调整阀24a，通过冷却水供给管24将冷却水导入冷却用介质导向管23，将冷却水从该冷却用介质导向管23向加热炉10的炉内11喷射，这样通过喷射的冷却水将炉内11冷却，降低炉内11的温度。
在所述实施方式的加热炉10中，虽然显示了使装入炉内11内的被处理物1依次在炉内11移动，同时通过沿着炉长方向设置于该加热炉10的侧壁10a上的多个燃烧器依次将其加热处理的连续式的加热炉10，但是加热炉10的种类不受此限制，也可以是使被处理物1在炉内11不移动的间歇式加热炉(未图示)。
在图4和图5所示的加热炉10中，为了方便，虽然仅对燃烧用空气供给管22喷出燃烧用空气的情况进行了说明，但是实际上还具有为将容纳于蓄热室22a内的蓄热体22b加热用的吸取废气的管道(未图示)。
符号说明
1：被处理物
10：加热炉
10a：侧壁
11：炉内
12：装入门
13：炉内搬运机构
14：取出门
20：燃烧器
21：燃料供给管
21a：燃料调整阀
22：燃烧用空气供给管
22a：蓄热室
22b：蓄热体
23：冷却用介质导向管
24：冷却水供给管
24a：冷却水调整阀

Claims (5)

1.一种加热炉，它是利用燃烧器使由燃料供给管供给的燃料和由燃烧用空气供给管供给的燃烧用空气混合，使燃料在炉内燃烧的加热炉，其特征在于，将冷却用介质导向管设置于所述燃料供给管的外周侧，同时使供给冷却水的冷却水供给管隔着冷却水调整阀与该冷却用介质导向管连接，所述冷却用介质导向管将冷却燃料供给管的冷却用空气导向炉内。
2.如权利要求1所述的加热炉，其特征在于，在利用燃烧器使由燃料供给管供给的燃料和由燃烧用空气供给管供给的燃烧用空气混合，使燃料在炉内燃烧时，利用通过设置在燃料供给管的外周的所述冷却用介质导向管导向炉内的冷却用空气使燃料供给管冷却，另一方面，在使炉内冷却的情况下，停止所述燃烧器所产生的燃烧，同时打开所述冷却水调整阀，通过冷却水供给管将冷却水导入冷却用介质导向管中，将冷却水从该冷却用介质导向管向炉内喷射。
3.如权利要求2所述的加热炉，其特征在于，在将冷却水从所述冷却用介质导向管向炉内喷射时，将所述冷却用空气与冷却水一起从所述冷却用介质导向管向炉内喷射，使冷却水形成雾状向炉内喷射。
4.如权利要求1～3中任一项所述的加热炉，其特征在于，沿着炉长方向设置多个所述燃烧器。
5.如权利要求1～4中任一项所述的加热炉，其特征在于，作为所述燃烧器，使用通过蓄热室供给燃烧用空气的蓄热式的燃烧器。
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