JP2002294349A - 線材加熱炉 - Google Patents
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/52—Methods of heating with flames
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
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- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の線材加熱炉では、筒状燃焼室の一端側に
設置しているバーナが予混合バーナであるため、逆火の
危険があり、酸化剤の予熱温度には限界がある。このた
め、火炎温度及び炉内温度を、ある温度以上に上げるこ
とができず、線材の昇温に時間がかかり、また線材の搬
送速度を上げることができず、必要とされる炉長が長く
なるため、スペースの限られた製造ラインでは設置が困
難になるという課題がある。 【解決手段】そこで本発明では、上述したような課題を
解決すために、中心軸上を線材３が通過可能に構成した
筒状燃焼室１の内側に間隔をおいて同軸上に仕切り用円
筒体４を設置し、筒状燃焼室には、仕切り用円筒体の一
端側に空間部５を構成して、その周囲にバーナ１０を配
置し、適所に排気筒１３を構成すると共に、バーナは、
線材の外周方向に向かって燃料ガス及び酸化剤を噴出し
て旋回流を形成する先混合方式のバーナとして構成し、
仕切り用円筒体には、バーナから離れた位置に連通孔１
８を設けた線材加熱炉を提案する。
設置しているバーナが予混合バーナであるため、逆火の
危険があり、酸化剤の予熱温度には限界がある。このた
め、火炎温度及び炉内温度を、ある温度以上に上げるこ
とができず、線材の昇温に時間がかかり、また線材の搬
送速度を上げることができず、必要とされる炉長が長く
なるため、スペースの限られた製造ラインでは設置が困
難になるという課題がある。 【解決手段】そこで本発明では、上述したような課題を
解決すために、中心軸上を線材３が通過可能に構成した
筒状燃焼室１の内側に間隔をおいて同軸上に仕切り用円
筒体４を設置し、筒状燃焼室には、仕切り用円筒体の一
端側に空間部５を構成して、その周囲にバーナ１０を配
置し、適所に排気筒１３を構成すると共に、バーナは、
線材の外周方向に向かって燃料ガス及び酸化剤を噴出し
て旋回流を形成する先混合方式のバーナとして構成し、
仕切り用円筒体には、バーナから離れた位置に連通孔１
８を設けた線材加熱炉を提案する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タングステン線等
の線材を高温に加熱するための線材加熱炉に関するもの
である。
の線材を高温に加熱するための線材加熱炉に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】例えば製造ライン上で搬送されるタング
ステン等の線材を短時間で高温に加熱するための線材加
熱炉としては、中心軸上に線材が通過可能に構成した筒
状燃焼室の一端側に、火炎を燃焼室の内壁に沿って旋回
させるようにバーナを設置して、線材を旋回流の火炎と
燃焼室内壁からの輻射熱により加熱する構成のものが従
来から提案されている。
ステン等の線材を短時間で高温に加熱するための線材加
熱炉としては、中心軸上に線材が通過可能に構成した筒
状燃焼室の一端側に、火炎を燃焼室の内壁に沿って旋回
させるようにバーナを設置して、線材を旋回流の火炎と
燃焼室内壁からの輻射熱により加熱する構成のものが従
来から提案されている。
【０００３】図４，図５に示すものは、その一例であ
り、図６，図７に示すものは他の例である。尚、図５は
図４のＣ−Ｃ′断面図、図７は図６のＤ−Ｄ′断面図で
ある。これらの図において、符号ａは筒状燃焼室、ｂは
筒状燃焼室ａの一端側に設置したバーナ、ｃは線材、ｄ
は排気筒、ｅは廃熱回収器であり、バーナｂは空気入口
ｆから供給された空気と、燃料ガス入口ｇから供給され
た燃料ガスが予め混合され、混合気がノズルｈから噴出
する構成の予混合バーナであり、空気は、燃料ガスと混
合される前に廃熱回収器ｅにおいて排気との熱交換によ
り予熱されており、火炎温度の上昇と効率の改善が図ら
れている。
り、図６，図７に示すものは他の例である。尚、図５は
図４のＣ−Ｃ′断面図、図７は図６のＤ−Ｄ′断面図で
ある。これらの図において、符号ａは筒状燃焼室、ｂは
筒状燃焼室ａの一端側に設置したバーナ、ｃは線材、ｄ
は排気筒、ｅは廃熱回収器であり、バーナｂは空気入口
ｆから供給された空気と、燃料ガス入口ｇから供給され
た燃料ガスが予め混合され、混合気がノズルｈから噴出
する構成の予混合バーナであり、空気は、燃料ガスと混
合される前に廃熱回収器ｅにおいて排気との熱交換によ
り予熱されており、火炎温度の上昇と効率の改善が図ら
れている。
【０００４】図４，図５に示すものでは、バーナａのノ
ズルｈは、筒状燃焼室ａの軸方向に角度をもたせて混合
気を噴射して旋回流を形成する構成としており、このよ
うな構成は、例えば実公昭５６−３２８７７号公報に記
載されている。
ズルｈは、筒状燃焼室ａの軸方向に角度をもたせて混合
気を噴射して旋回流を形成する構成としており、このよ
うな構成は、例えば実公昭５６−３２８７７号公報に記
載されている。
【０００５】また図６，図７に示すものでは、バーナａ
のノズルｈは筒状燃焼室ａの軸方向と直角の方向から混
合気を噴射して旋回流を形成する構成としており、この
ような構成は、例えば実公昭５７−３２３４７号公報に
記載されている。
のノズルｈは筒状燃焼室ａの軸方向と直角の方向から混
合気を噴射して旋回流を形成する構成としており、この
ような構成は、例えば実公昭５７−３２３４７号公報に
記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上に説明した従来の
線材加熱炉では、筒状燃焼室の一端側に設置しているバ
ーナが、いずれも混合気を燃焼させる予混合バーナであ
るため、逆火の危険があり、空気の予熱温度には限界が
ある。このため、火炎温度及び炉内温度を、ある温度以
上に上げることができず、線材の昇温に時間がかかる。
そのため、線材の搬送速度を上げることができず、また
必要とされる炉長が長くなるため、スペースの限られた
製造ラインでは設置が困難になるという課題があった。
本発明はこのような課題を解決することを目的とするも
のである。
線材加熱炉では、筒状燃焼室の一端側に設置しているバ
ーナが、いずれも混合気を燃焼させる予混合バーナであ
るため、逆火の危険があり、空気の予熱温度には限界が
ある。このため、火炎温度及び炉内温度を、ある温度以
上に上げることができず、線材の昇温に時間がかかる。
そのため、線材の搬送速度を上げることができず、また
必要とされる炉長が長くなるため、スペースの限られた
製造ラインでは設置が困難になるという課題があった。
本発明はこのような課題を解決することを目的とするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、中心軸上を線材が通過可能に構成し
た筒状燃焼室の内側に間隔をおいて同軸上に仕切り用円
筒体を設置し、筒状燃焼室には、仕切り用円筒体の一端
側に空間部を構成して、その周囲にバーナを配置し、適
所に排気筒を構成すると共に、バーナは、線材の外周方
向に向かって燃料ガス及び酸化剤を噴出して旋回流を形
成する先混合方式のバーナとして構成し、仕切り用円筒
体には、バーナから離れた位置に連通孔を設けた構成の
線材加熱炉を提案する。
ために本発明では、中心軸上を線材が通過可能に構成し
た筒状燃焼室の内側に間隔をおいて同軸上に仕切り用円
筒体を設置し、筒状燃焼室には、仕切り用円筒体の一端
側に空間部を構成して、その周囲にバーナを配置し、適
所に排気筒を構成すると共に、バーナは、線材の外周方
向に向かって燃料ガス及び酸化剤を噴出して旋回流を形
成する先混合方式のバーナとして構成し、仕切り用円筒
体には、バーナから離れた位置に連通孔を設けた構成の
線材加熱炉を提案する。
【０００８】そして本発明では、バーナは、燃料ガスと
酸化剤を線材と直角方向に噴出する構成としたり、又は
燃料ガスと酸化剤を線材と直角以外の方向に噴出する構
成とすることを提案する。
酸化剤を線材と直角方向に噴出する構成としたり、又は
燃料ガスと酸化剤を線材と直角以外の方向に噴出する構
成とすることを提案する。
【０００９】また本発明では、以上の構成において、バ
ーナは、中心に燃料ガスの噴射部を配置し、その周囲に
空気噴射部を配置した噴射ノズルにより構成することを
提案する。
ーナは、中心に燃料ガスの噴射部を配置し、その周囲に
空気噴射部を配置した噴射ノズルにより構成することを
提案する。
【００１０】そして本発明では上記の構成において、空
間部は円錐台形状とすることを提案する。
間部は円錐台形状とすることを提案する。
【００１１】さらに本発明では上記の構成において、仕
切り用円筒体は、セラミックス等の耐熱性及び伝熱性を
有する材質により構成することを提案する。
切り用円筒体は、セラミックス等の耐熱性及び伝熱性を
有する材質により構成することを提案する。
【００１２】さらに本発明では、上記の構成において、
排気筒には、バーナに供給する酸化剤と熱交換するため
の廃熱回収器を構成することを提案する。
排気筒には、バーナに供給する酸化剤と熱交換するため
の廃熱回収器を構成することを提案する。
【００１３】また本発明では、酸化剤としては、空気、
酸素富化空気又は酸素を使用することができる。
酸素富化空気又は酸素を使用することができる。
【００１４】本発明によれば、仕切り用円筒体の一端側
の空間部において、バーナから線材の外周方向に向かっ
て燃料ガスと酸化剤が噴出するため、火炎は線材の外周
に僅かに直接触れた後、空間部の内周壁で旋回し、次い
で仕切り用筒体の他端側方向に旋回しながら移動する。
の空間部において、バーナから線材の外周方向に向かっ
て燃料ガスと酸化剤が噴出するため、火炎は線材の外周
に僅かに直接触れた後、空間部の内周壁で旋回し、次い
で仕切り用筒体の他端側方向に旋回しながら移動する。
【００１５】そのため、線材は火炎の対流熱と火炎及び
仕切り用筒体の内壁面からの輻射熱で加熱されることに
なり、局部加熱が防止されつつ短時間で所定の加熱が行
われる。
仕切り用筒体の内壁面からの輻射熱で加熱されることに
なり、局部加熱が防止されつつ短時間で所定の加熱が行
われる。
【００１６】仕切り用筒体の一端側から他端側へと移動
した火炎は、バーナから離れた位置に設けた連通孔を通
過して筒状燃焼室との間の空間に至り、仕切り用筒体の
外壁面を加熱した後、排気筒を経て排気される。
した火炎は、バーナから離れた位置に設けた連通孔を通
過して筒状燃焼室との間の空間に至り、仕切り用筒体の
外壁面を加熱した後、排気筒を経て排気される。
【００１７】このように仕切り用筒体の内側と外側に火
炎が形成されるため、仕切り用筒体は、より一層高温に
加熱され、従って線材への輻射伝熱量も多くなり、線材
を短時間で高温に加熱することができる。
炎が形成されるため、仕切り用筒体は、より一層高温に
加熱され、従って線材への輻射伝熱量も多くなり、線材
を短時間で高温に加熱することができる。
【００１８】線材を短時間で高温に加熱することができ
ることより、炉長を短くすることができ、線材の搬送速
度を速くすることができる。
ることより、炉長を短くすることができ、線材の搬送速
度を速くすることができる。
【００１９】本発明では、バーナは従来のように予混合
バーナではなく、先混合方式のバーナとしているので、
酸化剤をより高温に予熱しても逆火の危険はない。
バーナではなく、先混合方式のバーナとしているので、
酸化剤をより高温に予熱しても逆火の危険はない。
【００２０】このため排気筒に設けた廃熱回収器におい
て酸化剤を予熱する場合、予熱温度を、より高くするこ
とができるので、この点においても炉内温度の上昇を図
ることができる。
て酸化剤を予熱する場合、予熱温度を、より高くするこ
とができるので、この点においても炉内温度の上昇を図
ることができる。
【００２１】仕切り用筒体の一端側に構成した空間部を
円錐台形状とすれば、その端部を線材の案内手段として
構成して、線材を中心軸からずれることなく通過させる
ことができると共に、火炎の旋回流が仕切り用筒体方向
に移動しやすくなる。
円錐台形状とすれば、その端部を線材の案内手段として
構成して、線材を中心軸からずれることなく通過させる
ことができると共に、火炎の旋回流が仕切り用筒体方向
に移動しやすくなる。
【００２２】酸化剤としては、空気を使用することは勿
論のこと、酸素富化した空気、又は酸素を使用すれば、
さらに炉温を高温にすることができ、さらに昇温時間の
短縮と炉のコンパクト化が可能となる。
論のこと、酸素富化した空気、又は酸素を使用すれば、
さらに炉温を高温にすることができ、さらに昇温時間の
短縮と炉のコンパクト化が可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図１〜
図３を参照して説明する。図１は本発明を適用した線材
加熱炉を示す縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ′線
断面図、図３は図１のＢ−Ｂ′線断面図である。符号１
は中心軸２上を線材３が通過可能に構成した筒状燃焼室
であり、この筒状燃焼室１は耐火断熱材を用いて構成し
ている。この筒状燃焼室１の内側には、間隔をおいて同
軸上に仕切り用筒体４を設置して、筒状燃焼室１内を内
層ｉと外層ｏとに仕切っている。
図３を参照して説明する。図１は本発明を適用した線材
加熱炉を示す縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ′線
断面図、図３は図１のＢ−Ｂ′線断面図である。符号１
は中心軸２上を線材３が通過可能に構成した筒状燃焼室
であり、この筒状燃焼室１は耐火断熱材を用いて構成し
ている。この筒状燃焼室１の内側には、間隔をおいて同
軸上に仕切り用筒体４を設置して、筒状燃焼室１内を内
層ｉと外層ｏとに仕切っている。
【００２４】筒状燃焼室１には、仕切り用筒体４の一端
側、即ち図中右端側には、円錐台状の空間部５を形成す
る空間部形成部材６を設置しており、この空間部形成部
材６は耐火断熱材により構成している。空間部形成部材
６の細端部には、線材３のずれを防止して、中心軸上に
維持するための案内孔７を形成している。
側、即ち図中右端側には、円錐台状の空間部５を形成す
る空間部形成部材６を設置しており、この空間部形成部
材６は耐火断熱材により構成している。空間部形成部材
６の細端部には、線材３のずれを防止して、中心軸上に
維持するための案内孔７を形成している。
【００２５】空間部形成部材６には、複数、この場合４
つの空気ノズル８を半径方向に設けると共に、それらの
内側同軸上に燃料ガスノズル９を設けて、先混合方式の
バーナ１０を構成している。空間部形成部材６の外側に
は空気室１１を設け、さらにその外側に燃料ガス室１２
を設けている。
つの空気ノズル８を半径方向に設けると共に、それらの
内側同軸上に燃料ガスノズル９を設けて、先混合方式の
バーナ１０を構成している。空間部形成部材６の外側に
は空気室１１を設け、さらにその外側に燃料ガス室１２
を設けている。
【００２６】上記４つのバーナ１０は、空気ノズル８か
らの空気と燃料ガスノズル９からの燃料ガスを、図１に
示すように線材３と直角の方向で、図３中の破線で示す
ように線材３の外周方向に噴出する構成としている。
らの空気と燃料ガスノズル９からの燃料ガスを、図１に
示すように線材３と直角の方向で、図３中の破線で示す
ように線材３の外周方向に噴出する構成としている。
【００２７】筒状燃焼室１には、ややバーナ１０寄りの
位置に排気筒１３を設けており、この排気筒１３の外周
には廃熱回収器１４を設けており、空気入口１５から廃
熱回収器１４を経て空気室１１の予熱空気入口１６に至
る予熱空気経路１７を構成している。
位置に排気筒１３を設けており、この排気筒１３の外周
には廃熱回収器１４を設けており、空気入口１５から廃
熱回収器１４を経て空気室１１の予熱空気入口１６に至
る予熱空気経路１７を構成している。
【００２８】そして仕切り用筒体４の他端側には上記内
層ｉと外層ｏを連通する複数の連通孔１８を設けてい
る。
層ｉと外層ｏを連通する複数の連通孔１８を設けてい
る。
【００２９】以上の構成において、空気入口１５から廃
熱回収器１４に至り、そこで排気と熱交換して予熱され
た後、予熱空気経路１７を経て空気室１１に至った予熱
空気は空気ノズル８から空間部５の内側に噴出すると同
時に、燃料ガス入口１９から燃料ガス室１２に供給され
た燃料ガスは空気ノズル８の内側同軸上の燃料ガスノズ
ル９から空間部５の内側に噴出し、適当な着火源により
着火されて火炎を形成する。
熱回収器１４に至り、そこで排気と熱交換して予熱され
た後、予熱空気経路１７を経て空気室１１に至った予熱
空気は空気ノズル８から空間部５の内側に噴出すると同
時に、燃料ガス入口１９から燃料ガス室１２に供給され
た燃料ガスは空気ノズル８の内側同軸上の燃料ガスノズ
ル９から空間部５の内側に噴出し、適当な着火源により
着火されて火炎を形成する。
【００３０】この際、燃料ガスと空気は、バーナ１０か
ら線材３の外周方向に向かって噴出するため、火炎は線
材３の外周に僅かに直接触れた後、空間部５の内周壁２
０で旋回し、次いで仕切り用筒体４内、即ち内層ｉで、
その他端側方向に旋回しながら移動する。
ら線材３の外周方向に向かって噴出するため、火炎は線
材３の外周に僅かに直接触れた後、空間部５の内周壁２
０で旋回し、次いで仕切り用筒体４内、即ち内層ｉで、
その他端側方向に旋回しながら移動する。
【００３１】そのため、線材３は火炎の対流熱と、火炎
及び仕切り用筒体４の内壁面からの輻射熱で加熱される
ことになり、局部加熱が防止されつつ短時間で所定の加
熱が行われる。
及び仕切り用筒体４の内壁面からの輻射熱で加熱される
ことになり、局部加熱が防止されつつ短時間で所定の加
熱が行われる。
【００３２】内層ｉを仕切り用筒体４の一端側から他端
側へと移動した火炎は、バーナ１０から離れた位置に設
けた連通孔１８を通過して筒状燃焼室１との間の空間、
即ち外層ｏに至り、仕切り用筒体４の外壁面を加熱した
後、排気筒１３を経て排気される。
側へと移動した火炎は、バーナ１０から離れた位置に設
けた連通孔１８を通過して筒状燃焼室１との間の空間、
即ち外層ｏに至り、仕切り用筒体４の外壁面を加熱した
後、排気筒１３を経て排気される。
【００３３】このように仕切り用筒体４は、その内側と
外側に火炎が形成されて加熱されるため、内側のみに火
炎が形成されるものよりも、一層高温に加熱される。従
って仕切り用筒体４の内壁面から線材３への輻射伝熱量
も多くなり、線材３を短時間で高温に加熱することがで
きる。
外側に火炎が形成されて加熱されるため、内側のみに火
炎が形成されるものよりも、一層高温に加熱される。従
って仕切り用筒体４の内壁面から線材３への輻射伝熱量
も多くなり、線材３を短時間で高温に加熱することがで
きる。
【００３４】このように線材３を短時間で高温に加熱す
ることができることから、筒状燃焼室１の長さ、従って
線材加熱炉の炉長を短くコンパクトに構成することがで
き、以て線材３の製造ライン全体のコンパクト化が可能
となると共に、線材３の搬送速度を速くすることができ
る。
ることができることから、筒状燃焼室１の長さ、従って
線材加熱炉の炉長を短くコンパクトに構成することがで
き、以て線材３の製造ライン全体のコンパクト化が可能
となると共に、線材３の搬送速度を速くすることができ
る。
【００３５】以上の動作において、バーナ１０は従来の
ように予混合バーナではなく、先混合方式のバーナとし
ているので、廃熱回収器１４において空気をより高温に
予熱しても逆火の危険はない。こうして、空気の予熱温
度を、より高くすることができるので、この点において
も炉内温度、特に内層ｉの温度の更なる上昇を図ること
ができると共に燃料消費量の削減も可能となる。
ように予混合バーナではなく、先混合方式のバーナとし
ているので、廃熱回収器１４において空気をより高温に
予熱しても逆火の危険はない。こうして、空気の予熱温
度を、より高くすることができるので、この点において
も炉内温度、特に内層ｉの温度の更なる上昇を図ること
ができると共に燃料消費量の削減も可能となる。
【００３６】この実施の形態では、仕切り用筒体４の一
端側に構成した空間部５を円錐台形状としているので、
その端部に線材３の案内孔７を設けて、線材３を中心軸
からずれることなく通過させることができると共に、火
炎の旋回流が仕切り用筒体４方向に移動しやすくなる。
端側に構成した空間部５を円錐台形状としているので、
その端部に線材３の案内孔７を設けて、線材３を中心軸
からずれることなく通過させることができると共に、火
炎の旋回流が仕切り用筒体４方向に移動しやすくなる。
【００３７】以上の実施の形態では、酸化剤として空気
を使用しているが、酸化剤としては酸素富化した空気、
又は酸素を使用することもでき、これらの場合には、さ
らに炉内温度を高温にすることができるので、さらに線
材３の昇温時間の短縮と、線材加熱炉のコンパクト化が
可能となる。
を使用しているが、酸化剤としては酸素富化した空気、
又は酸素を使用することもでき、これらの場合には、さ
らに炉内温度を高温にすることができるので、さらに線
材３の昇温時間の短縮と、線材加熱炉のコンパクト化が
可能となる。
【００３８】以上に説明したように、この実施の形態で
は、４つのバーナ１０は、空気と燃料ガスを、図１に示
すように線材３と直角の方向に噴出する構成としている
が、他の実施の形態として、バーナ１０は線材３に対し
て、直角以外の角度に適宜傾斜させることもできる。
は、４つのバーナ１０は、空気と燃料ガスを、図１に示
すように線材３と直角の方向に噴出する構成としている
が、他の実施の形態として、バーナ１０は線材３に対し
て、直角以外の角度に適宜傾斜させることもできる。
【００３９】
【発明の効果】本発明は以上のとおりであるので、次の
ような効果がある。 ａ．線材は、火炎の対流熱と火炎の輻射熱、及び内側と
外側を火炎で加熱されて高温となった仕切り用筒体の内
壁面からの輻射熱で加熱されるため、局部加熱を防止さ
れつつ短時間で高温に加熱することができ、炉長を短く
してコンパクトとしたり、線材の搬送速度を速くするこ
とができる。 ｂ．バーナは従来のように予混合バーナではなく、先混
合方式のバーナとしているので、酸化剤をより高温に予
熱しても逆火の危険はなく、排気筒に設けた廃熱回収器
において酸化剤を予熱する場合、予熱温度を、より高く
することができるので、この点においても炉内温度の上
昇を図ることができる。 ｃ．仕切り用筒体の一端側に構成した空間部を円錐台形
状とすれば、その端部を線材の案内手段として構成し
て、線材を中心軸からずれることなく通過させることが
できると共に、火炎の旋回流が仕切り用筒体方向に移動
しやすくなる。 ｄ．酸化剤としては、空気を使用することは勿論のこ
と、酸素富化した空気、又は酸素を使用すれば、さらに
炉温を高温にすることができ、さらに昇温時間の短縮と
炉のコンパクト化が可能となる。
ような効果がある。 ａ．線材は、火炎の対流熱と火炎の輻射熱、及び内側と
外側を火炎で加熱されて高温となった仕切り用筒体の内
壁面からの輻射熱で加熱されるため、局部加熱を防止さ
れつつ短時間で高温に加熱することができ、炉長を短く
してコンパクトとしたり、線材の搬送速度を速くするこ
とができる。 ｂ．バーナは従来のように予混合バーナではなく、先混
合方式のバーナとしているので、酸化剤をより高温に予
熱しても逆火の危険はなく、排気筒に設けた廃熱回収器
において酸化剤を予熱する場合、予熱温度を、より高く
することができるので、この点においても炉内温度の上
昇を図ることができる。 ｃ．仕切り用筒体の一端側に構成した空間部を円錐台形
状とすれば、その端部を線材の案内手段として構成し
て、線材を中心軸からずれることなく通過させることが
できると共に、火炎の旋回流が仕切り用筒体方向に移動
しやすくなる。 ｄ．酸化剤としては、空気を使用することは勿論のこ
と、酸素富化した空気、又は酸素を使用すれば、さらに
炉温を高温にすることができ、さらに昇温時間の短縮と
炉のコンパクト化が可能となる。
【図１】 本発明を適用した線材加熱炉の実施の形態を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ′線断面図である。
【図３】 図１のＢ−Ｂ′線断面図である。
【図４】 従来の線材加熱炉の一例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図５】 図４のＣ−Ｃ′断面図である。
【図６】 従来の線材加熱炉の他例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図７】 図６のＤ−Ｄ′断面図である。
１ 筒状燃焼室 ２ 中心軸 ３ 線材 ４ 仕切り用筒体 ５ 空間部 ６ 空間部形成部材 ７ 案内孔 ８ 空気ノズル ９ 燃料ガスノズル １０ バーナ １１ 空気室 １２ 燃料ガス室 １３ 排気筒 １４ 廃熱回収器 １５ 空気入口 １６ 予熱空気入口 １７ 予熱空気経路 １８ 連通孔 １９ 燃料ガス入口 ２０ 内周壁
フロントページの続き (72)発明者 伊勢田 佳久 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 菅野又 寛 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 (72)発明者 田中 隆 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 Ｆターム(参考） 3K019 AA05 AA07 BA02 BA06 BB04 BD12 4K043 AA02 CA01 EA07
Claims (9)
- 【請求項１】 中心軸上を線材が通過可能に構成した筒
状燃焼室の内側に間隔をおいて同軸上に仕切り用円筒体
を設置し、筒状燃焼室には、仕切り用円筒体の一端側に
空間部を構成して、その周囲にバーナを配置し、適所に
排気筒を構成すると共に、バーナは、線材の外周方向に
向かって燃料ガス及び酸化剤を噴出して旋回流を形成す
る先混合方式のバーナとして構成し、仕切り用円筒体に
は、バーナから離れた位置に連通孔を設けたことを特徴
とする線材加熱炉 - 【請求項２】 バーナは、燃料ガスと酸化剤を線材と直
角方向に噴出する構成とした請求項１に記載の線材加熱
炉 - 【請求項３】 バーナは、燃料ガスと酸化剤を線材と直
角以外の方向に噴出する構成とした請求項１に記載の線
材加熱炉 - 【請求項４】 バーナは、中心に燃料ガスの噴射部を配
置し、その周囲に酸化剤噴射部を配置した噴射ノズルに
より構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
一項に記載の線材加熱炉 - 【請求項５】 空間部は円錐台形状としたことを特徴と
する請求項１に記載の線材加熱炉 - 【請求項６】 仕切り用円筒体は、耐熱性及び伝熱性を
有する材質により構成したことを特徴とする請求項１に
記載の線材加熱炉 - 【請求項７】 排気筒には、バーナに供給する酸化剤と
熱交換するための廃熱回収器を構成したことを特徴とす
る請求項１に記載の線材加熱炉 - 【請求項８】 酸化剤は空気である請求項１〜７のいず
れか１項に記載の線材加熱炉 - 【請求項９】 酸化剤は酸素富化空気または酸素である
請求項１〜７のいずれか１項に記載の線材加熱炉
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-
2001
- 2001-03-28 JP JP2001093472A patent/JP4877680B2/ja not_active Expired - Fee Related
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