JP2000171012A - 加熱炉用ヒータ部材 - Google Patents
加熱炉用ヒータ部材Info
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- JP2000171012A JP2000171012A JP10358473A JP35847398A JP2000171012A JP 2000171012 A JP2000171012 A JP 2000171012A JP 10358473 A JP10358473 A JP 10358473A JP 35847398 A JP35847398 A JP 35847398A JP 2000171012 A JP2000171012 A JP 2000171012A
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- heater
- tube
- heating furnace
- heater tube
- heat
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加熱炉の熱源であるヒータチューブが熱変形
するのを抑制し、変形に伴うワークとの接触事故やスパ
ーク、或いは穴明き，ガス漏れ等の発生のおそれを解消
する。 【解決手段】 ヒータチューブ５の外周面を囲うよう
に、またはその内周面に沿うように炭素繊維強化炭素複
合材料からなる耐熱性の筒状剛性部材６を設ける。
するのを抑制し、変形に伴うワークとの接触事故やスパ
ーク、或いは穴明き，ガス漏れ等の発生のおそれを解消
する。 【解決手段】 ヒータチューブ５の外周面を囲うよう
に、またはその内周面に沿うように炭素繊維強化炭素複
合材料からなる耐熱性の筒状剛性部材６を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱炉の熱源とな
るラジアントチューブバーナ，電熱ヒータ等の加熱炉用
ヒータの構造に関するものである。
るラジアントチューブバーナ，電熱ヒータ等の加熱炉用
ヒータの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】連続熱処理炉，真空炉等の熱源として炉
内に設けられるラジアントチューブバーナまたは電熱ヒ
ータ等の筒状のヒータチューブは、低温度のワークが炉
内に装入されたときに該ヒータチューブの該ワークと相
対するヒータチューブ表面が放射冷却されるために一時
的に熱収縮するのに対し、該ワークと相対してないヒー
タチューブ表面は殆ど冷却されないので、その熱収縮の
差によって湾曲等の変形が生じるものであった。
内に設けられるラジアントチューブバーナまたは電熱ヒ
ータ等の筒状のヒータチューブは、低温度のワークが炉
内に装入されたときに該ヒータチューブの該ワークと相
対するヒータチューブ表面が放射冷却されるために一時
的に熱収縮するのに対し、該ワークと相対してないヒー
タチューブ表面は殆ど冷却されないので、その熱収縮の
差によって湾曲等の変形が生じるものであった。
【０００３】このようにヒータチューブが変形すると、
炉内を移動するワークと接触を起こしたり、ヒータチュ
ーブ内の抵抗発熱体と接触し絶縁性を損ね、或いは絶縁
体を破損させスパークを発生させたり、或いは変形が繰
り返されることによって、ヒータチューブに亀裂，穴明
きが出来で、ガス漏れが生じるおそれがあるなどの問題
があった。
炉内を移動するワークと接触を起こしたり、ヒータチュ
ーブ内の抵抗発熱体と接触し絶縁性を損ね、或いは絶縁
体を破損させスパークを発生させたり、或いは変形が繰
り返されることによって、ヒータチューブに亀裂，穴明
きが出来で、ガス漏れが生じるおそれがあるなどの問題
があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の加熱炉
用ヒータ部材は、ヒータチューブの変形を抑制し、その
変形に伴う上記のような種々の問題点を解決しようとす
るものである。
用ヒータ部材は、ヒータチューブの変形を抑制し、その
変形に伴う上記のような種々の問題点を解決しようとす
るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明に係る
加熱炉用ヒータ部材は、ヒータチューブの外周面を囲う
ように炭素繊維強化炭素複合材料からなる耐熱性の筒状
剛性部材を設けてなることを特徴とする。また本発明に
係る加熱炉用ヒータ部材は、ヒータチューブの内周面に
沿うように炭素繊維強化炭素複合材料からなる耐熱性の
筒状剛性部材を設けてなることを特徴とする。また本発
明は上記加熱炉用ヒータ部材において、ヒータチューブ
と筒状剛性部材との間にモリブデン，セラミックスファ
イバー等の耐浸炭性材料を介在したことを特徴とする。
加熱炉用ヒータ部材は、ヒータチューブの外周面を囲う
ように炭素繊維強化炭素複合材料からなる耐熱性の筒状
剛性部材を設けてなることを特徴とする。また本発明に
係る加熱炉用ヒータ部材は、ヒータチューブの内周面に
沿うように炭素繊維強化炭素複合材料からなる耐熱性の
筒状剛性部材を設けてなることを特徴とする。また本発
明は上記加熱炉用ヒータ部材において、ヒータチューブ
と筒状剛性部材との間にモリブデン，セラミックスファ
イバー等の耐浸炭性材料を介在したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】次に図面に従い本発明の実施の形
態を説明する。図１は加熱炉の縦断面図を示し、本発明
に係る加熱炉用ヒータ部材１は断熱壁によって囲まれた
炉体２の天上部より垂直に垂下されている。３は炉内搬
送用ローラ４上に移動可能に支持されたワークである。
該加熱炉用ヒータ部材１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０
４，ＳＵＳ３１０，ＳＵＳ３１６等）または耐熱鋳鋼か
らなる有底筒状のヒータチューブ５からなり、該ヒータ
チューブ５の中にバーナ火炎を吹き込むラジアントチュ
ーブか、或いは抵抗発熱体（図示せず）を設け電流を流
すことにより発熱する電熱ヒータ等として使用される。
態を説明する。図１は加熱炉の縦断面図を示し、本発明
に係る加熱炉用ヒータ部材１は断熱壁によって囲まれた
炉体２の天上部より垂直に垂下されている。３は炉内搬
送用ローラ４上に移動可能に支持されたワークである。
該加熱炉用ヒータ部材１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０
４，ＳＵＳ３１０，ＳＵＳ３１６等）または耐熱鋳鋼か
らなる有底筒状のヒータチューブ５からなり、該ヒータ
チューブ５の中にバーナ火炎を吹き込むラジアントチュ
ーブか、或いは抵抗発熱体（図示せず）を設け電流を流
すことにより発熱する電熱ヒータ等として使用される。
【０００７】６は該ヒータチューブ５の外周面を囲うよ
うに厚さ１〜５ｍｍ程度で炭素繊維強化炭素複合材料
（Ｃ／Ｃコンポジットとも称される）を円筒形に形成し
てなる耐熱性の筒状剛性部材である。また、図２の断面
図に示したように、７は該ヒータチューブ５と該筒状剛
性部材６との間に介在されたモリブデン，セラミックス
ファイバー等のシート状の耐浸炭性材料である。筒状剛
性部材６を構成する炭素繊維強化炭素複合材料は、１２
００℃以上の耐熱性を有し、高温度下でも剛性を損なわ
ない特質がある。また、ヒータチューブ５を構成する材
料はステンレス鋼の場合で熱膨張係数が２０×１０-6mm
／℃であるのに対し、筒状剛性部材６を構成する炭素繊
維強化炭素複合材料の熱膨張係数は僅か１．１×１０-6
mm／℃であるので、筒状剛性部材６の熱収縮量はヒータ
チューブ５に比して非常に少ないものとなる。このた
め、該筒状剛性部材６のワーク３と相対する面が低温度
の該ワーク３によって放射冷却されても該筒状剛性部材
６の変形量は非常に少ないものとなり、ヒータチューブ
５が変形するのを容易に抑制できる。
うに厚さ１〜５ｍｍ程度で炭素繊維強化炭素複合材料
（Ｃ／Ｃコンポジットとも称される）を円筒形に形成し
てなる耐熱性の筒状剛性部材である。また、図２の断面
図に示したように、７は該ヒータチューブ５と該筒状剛
性部材６との間に介在されたモリブデン，セラミックス
ファイバー等のシート状の耐浸炭性材料である。筒状剛
性部材６を構成する炭素繊維強化炭素複合材料は、１２
００℃以上の耐熱性を有し、高温度下でも剛性を損なわ
ない特質がある。また、ヒータチューブ５を構成する材
料はステンレス鋼の場合で熱膨張係数が２０×１０-6mm
／℃であるのに対し、筒状剛性部材６を構成する炭素繊
維強化炭素複合材料の熱膨張係数は僅か１．１×１０-6
mm／℃であるので、筒状剛性部材６の熱収縮量はヒータ
チューブ５に比して非常に少ないものとなる。このた
め、該筒状剛性部材６のワーク３と相対する面が低温度
の該ワーク３によって放射冷却されても該筒状剛性部材
６の変形量は非常に少ないものとなり、ヒータチューブ
５が変形するのを容易に抑制できる。
【０００８】また、ヒータチューブ５を構成するステン
レス鋼等の金属は筒状剛性部材６を構成する炭素と接し
ていると、９００℃以上になった場合に反応するが、両
者間に耐浸炭性材料７を介在させることによりそうした
反応も防止される。
レス鋼等の金属は筒状剛性部材６を構成する炭素と接し
ていると、９００℃以上になった場合に反応するが、両
者間に耐浸炭性材料７を介在させることによりそうした
反応も防止される。
【０００９】一方、図４に示した本発明の実施形態は、
ヒータチューブ５の内周面に沿うように炭素繊維強化炭
素複合材料からなる耐熱性の筒状剛性部材６を設けてな
るものであり、このように筒状剛性部材６をヒータチュ
ーブ５内に設けてもその変形を抑制することができる。
なおこの場合でも該ヒータチューブ５の内周面と筒状剛
性部材６との間にモリブデン，セラミックスファイバー
等の耐浸炭性材料を介在させるのが望ましい。
ヒータチューブ５の内周面に沿うように炭素繊維強化炭
素複合材料からなる耐熱性の筒状剛性部材６を設けてな
るものであり、このように筒状剛性部材６をヒータチュ
ーブ５内に設けてもその変形を抑制することができる。
なおこの場合でも該ヒータチューブ５の内周面と筒状剛
性部材６との間にモリブデン，セラミックスファイバー
等の耐浸炭性材料を介在させるのが望ましい。
【００１０】
【発明の効果】このように本発明の加熱炉用ヒータ部材
は、ヒータチューブの外周面を囲うように、またはその
内周面に沿うように炭素繊維強化炭素複合材料からなる
耐熱性の筒状剛性部材を設けてなり、熱収縮の差により
ヒータチューブが変形するのが抑制されるようにしたの
で、変形に伴うワークとの接触事故やスパーク、或いは
穴明き，ガス漏れ等の発生のおそれを解消できる有益な
効果がある。
は、ヒータチューブの外周面を囲うように、またはその
内周面に沿うように炭素繊維強化炭素複合材料からなる
耐熱性の筒状剛性部材を設けてなり、熱収縮の差により
ヒータチューブが変形するのが抑制されるようにしたの
で、変形に伴うワークとの接触事故やスパーク、或いは
穴明き，ガス漏れ等の発生のおそれを解消できる有益な
効果がある。
【図１】本発明の実施の形態を示した加熱炉の縦断面
図。
図。
【図２】図１の加熱炉用ヒータの部分断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】本発明の他の実施形態を示した加熱炉用ヒータ
の部分断面図。
の部分断面図。
１ 加熱炉用ヒータ部材 ２ 炉体 ３ ワーク ５ ヒータチューブ ６ 筒状剛性部材 ７ 耐浸炭性材料
Claims (3)
- 【請求項１】 ヒータチューブの外周面を囲うように炭
素繊維強化炭素複合材料からなる耐熱性の筒状剛性部材
を設けてなることを特徴とした加熱炉用ヒータ部材。 - 【請求項２】 ヒータチューブの内周面に沿うように炭
素繊維強化炭素複合材料からなる耐熱性の筒状剛性部材
を設けてなることを特徴とした加熱炉用ヒータ部材。 - 【請求項３】 ヒータチューブと筒状剛性部材との間に
モリブデン，セラミックスファイバー等の耐浸炭性材料
を介在した請求項１または２に記載の加熱炉用ヒータ部
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10358473A JP2000171012A (ja) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | 加熱炉用ヒータ部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10358473A JP2000171012A (ja) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | 加熱炉用ヒータ部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000171012A true JP2000171012A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=18459501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10358473A Pending JP2000171012A (ja) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | 加熱炉用ヒータ部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000171012A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1167877A1 (en) * | 2000-06-29 | 2002-01-02 | Gas Technology Institute | Single-ended self-recuperated radiant tube annulus system |
| JP2008144976A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Daido Steel Co Ltd | 熱処理炉のチューブヒータ |
| JP2011196614A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | ラジアントチューブ |
-
1998
- 1998-12-01 JP JP10358473A patent/JP2000171012A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1167877A1 (en) * | 2000-06-29 | 2002-01-02 | Gas Technology Institute | Single-ended self-recuperated radiant tube annulus system |
| JP2008144976A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Daido Steel Co Ltd | 熱処理炉のチューブヒータ |
| JP2011196614A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | ラジアントチューブ |
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