JP2011196614A - Radiant tube - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a service life of a radiant tube by effectively preventing deformation of the tube.SOLUTION: This radiant tube 1 includes a straight pipe section 2 extending in the lateral direction. A first reinforcement rib 10A is disposed on a lower position on an outer periphery of at least a straight pipe part 2a as a part of the straight pipe section 2, and the first reinforcement rib 10A has a coefficient of thermal expansion smaller than that of a material of the radiant tube 1.

Description

本発明は、ラジアントチューブに関する。特に、金属帯の連続焼鈍処理ラインにおける連続焼鈍炉に設けられるラジアントチューブに好適な発明であり、熱変形によるチューブ変形防止に関する技術である。   The present invention relates to a radiant tube. In particular, the invention is suitable for a radiant tube provided in a continuous annealing furnace in a continuous annealing treatment line of a metal strip, and is a technique relating to tube deformation prevention due to thermal deformation.

金属帯の連続焼鈍炉では、酸化防止の観点から不活性ガス雰囲気で金属帯の加熱を行うために、ラジアントチューブが使用されている。そして、このラジアントチューブは、高温状態(例えば800〜1000℃)で使用される。このため、チューブの自重及び熱負荷によるクリープ現象が発生して経時的に変形する。また、上記熱変形と共に、チューブの温度分布が不均一になると、発生する熱応力との相乗効果によって、チューブに亀裂が入るおそれがある。このような理由から、ラジアントチューブは短寿命となる傾向にある。   In a continuous annealing furnace for a metal strip, a radiant tube is used to heat the metal strip in an inert gas atmosphere from the viewpoint of preventing oxidation. And this radiant tube is used in a high temperature state (for example, 800-1000 degreeC). For this reason, a creep phenomenon due to the tube's own weight and heat load occurs and deforms with time. In addition, when the temperature distribution of the tube becomes non-uniform along with the thermal deformation, there is a possibility that the tube may crack due to a synergistic effect with the generated thermal stress. For these reasons, the radiant tube tends to have a short life.

また、近年はハイテン材等の焼鈍条件などのように、更に高温で焼鈍を行うことが要求される場合もある。このことは、上記クリーブ現象を促進し、寿命が更に短くなる原因となる。
これに対し、例えば特許文献1に記載の技術では、チューブ径を大径化することでチューブの曲げ強度を高めることが提案されている。
In recent years, there are cases where annealing at higher temperatures is required, such as annealing conditions for high-tensile materials. This promotes the cleave phenomenon and causes the life to be further shortened.
On the other hand, for example, in the technique described in Patent Document 1, it is proposed to increase the bending strength of the tube by increasing the tube diameter.

また、特許文献2には、チューブ外周面全面を覆うように筒状剛性部材を設けることで、熱変形を抑えることが提案されている。   Patent Document 2 proposes to suppress thermal deformation by providing a cylindrical rigid member so as to cover the entire outer peripheral surface of the tube.

特開平2−19252号公報JP-A-2-19252 特開2000−171012号公報JP 2000-171012 A

しかしながら、特許文献1に記載のようにチューブを大径化する場合、同一肉厚のチューブを想定しても、チューブ質量が重くなるため、効果が小さい若しくは効果が無くなるという課題がある。逆に、チューブの薄肉を図ると、チューブの強度が低下するという課題がある。
一方、特許文献2に記載のように、チューブ外周面全面を覆うように筒状剛性部材を設ける場合も、チューブに筒状剛性部材の質量が付加されることとなる。このため、ラジアントチューブの直管部の向きを横向に配置した場合には、筒状剛性部材の質量分だけ、熱変形に対する補強効果が小さいという課題がある。
However, when enlarging the diameter of the tube as described in Patent Document 1, even if a tube with the same wall thickness is assumed, there is a problem that the effect is small or no effect because the tube mass becomes heavy. Conversely, when the tube is made thin, there is a problem that the strength of the tube is reduced.
On the other hand, as described in Patent Document 2, when the cylindrical rigid member is provided so as to cover the entire outer peripheral surface of the tube, the mass of the cylindrical rigid member is added to the tube. For this reason, when the direction of the straight pipe portion of the radiant tube is disposed sideways, there is a problem that the reinforcing effect against thermal deformation is small by the mass of the cylindrical rigid member.

ここで、W型のラジアントチューブにおける直管部を水平に配置する場合、例えば金属帯の連続加熱炉等においては、曲管部位置でラジアントチューブを炉体に支持させている。
本発明は、上記のような点に着目したもので、より効率良くチューブの変形を防止してラジアントチューブの寿命向上を図ることを目的とする。
Here, when the straight pipe portion of the W-shaped radiant tube is horizontally arranged, for example, in a continuous heating furnace of a metal strip, the radiant tube is supported by the furnace body at the curved pipe portion position.
The present invention focuses on the above points, and an object of the present invention is to improve the life of a radiant tube by preventing the deformation of the tube more efficiently.

上記課題を解決するために、本発明のうち請求項1に記載した発明は、横方向に延在する直管部を備えるラジアントチューブであって、
上記直管部の少なくとも一部の直管部分の外周における下部位置に第1の補強リブを取り付け、その第1の補強リブは、ラジアントチューブの材質よりも熱膨張係数が小さいことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 of the present invention is a radiant tube including a straight pipe portion extending in a lateral direction,
A first reinforcing rib is attached to a lower position on the outer periphery of at least a part of the straight pipe portion of the straight pipe portion, and the first reinforcing rib has a smaller thermal expansion coefficient than the material of the radiant tube. Is.

次に、請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した構成に対し、直管部周方向における第1の補強リブの取り付け範囲を、直管部周方向全周の1/72以上1/12以下に設定したことを特徴とするものである。
次に、請求項3に記載した発明は、請求項1又は請求項2に記載した構成に対し、上記直管部の少なくとも一部の直管部分の外周における上部に第2の補強リブを取り付け、その第2の補強リブは、ラジアントチューブの材質よりも熱膨張係数が小さいことを特徴とするものである。
Next, in the invention described in claim 2, with respect to the configuration described in claim 1, the mounting range of the first reinforcing rib in the circumferential direction of the straight pipe portion is set to 1/72 or more of the entire circumference in the straight pipe portion circumferential direction. It is characterized by being set to 1/12 or less.
Next, in the invention described in claim 3, the second reinforcing rib is attached to the upper part of the outer periphery of at least a part of the straight pipe portion of the straight pipe part in the configuration described in claim 1 or claim 2. The second reinforcing rib has a smaller thermal expansion coefficient than that of the material of the radiant tube.

次に、請求項4に記載した発明は、請求項3に記載した構成に対し、直管部周方向における第2の補強リブの取り付け範囲を、直管部周方向全周の1/72以上1/12以下に設定したことを特徴とするものである。
次に、請求項5に記載した発明は、請求項3又は請求項4に記載した構成に対し、 第1の補強リブは、第2の補強リブよりも剛性が高いことを特徴とするものである。
Next, in the invention described in claim 4, with respect to the configuration described in claim 3, the attachment range of the second reinforcing rib in the circumferential direction of the straight pipe portion is set to 1/72 or more of the entire circumference in the straight pipe portion circumferential direction. It is characterized by being set to 1/12 or less.
Next, the invention described in claim 5 is characterized in that the first reinforcing rib is higher in rigidity than the second reinforcing rib in the configuration described in claim 3 or claim 4. is there.

次に、請求項6に記載した発明は、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載した構成に対し、複数の直管部が上下方向に配列し、隣り合う直管部が曲管で接続されたラジアントチューブであって、バーナに一番近い直管部に対して、上記補強リブを設けることを特徴とするものである。   Next, in the invention described in claim 6, with respect to the configuration described in any one of claims 1 to 5, a plurality of straight pipe portions are arranged in the vertical direction, and adjacent straight pipe portions are bent. A radiant tube connected by a pipe, wherein the reinforcing rib is provided on a straight pipe portion closest to the burner.

本発明によれば、周方向における補強リブの取り付け位置等を限定することで、チューブに掛かる質量の増加を抑えつつ、下方へのチューブの曲げ強度を向上させることが出来る。この結果、より有効にチューブの変形を防止してラジアントチューブの寿命向上を図ることが可能となる。   According to the present invention, the bending strength of the tube in the downward direction can be improved while limiting the increase in the mass applied to the tube by limiting the mounting position of the reinforcing rib in the circumferential direction. As a result, it becomes possible to prevent the deformation of the tube more effectively and improve the life of the radiant tube.

本発明に基づく実施形態に係るラジアントチューブの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the radiant tube which concerns on embodiment based on this invention. 図1におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. 補強リブを設けない場合の下方への変形を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the deformation | transformation below when not providing a reinforcement rib. ラジアントチューブと搬送される金属帯との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a radiant tube and the metal strip conveyed. 実施例を説明する図である。It is a figure explaining an Example.

次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、金属帯の連続焼鈍炉に設けられるラジアントチューブを例にして説明する。
(構成)
本実施形態のラジアントチューブ1は、図1に示すように、所謂W型のラジアントチューブ1であって、4本の直管部2と、隣り合う直管部2を連結する3本の曲管3とから構成されることで、1つの燃焼ガス流路を形成する。また、上記ラジアントチューブ1の一方の開口端部にバーナ4が連結する。本実施形態では、上側の開口端部にバーナ4が連結する場合を例示する。
Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, a radiant tube provided in a continuous annealing furnace for a metal strip will be described as an example.
(Constitution)
The radiant tube 1 of the present embodiment is a so-called W-shaped radiant tube 1 as shown in FIG. 1, and includes three straight pipe portions 2 and three curved pipes that connect the adjacent straight pipe portions 2. 3, one combustion gas flow path is formed. A burner 4 is connected to one open end of the radiant tube 1. In this embodiment, the case where the burner 4 connects with an upper opening edge part is illustrated.

ここで、4本の直管部2を区別する場合には、バーナ4に近い側から第1直管部2a、第2直管部2b、第3直管部2c、第4直管部2dと呼ぶこととする。
上記ラジアントチューブ1は、図1に示すように、左右方向端部である、開口端部及び曲管3の位置で炉体5に支持されている。
ここで、本実施形態の連続加熱炉は、ルーパー機構などによって、図4のように、加熱する金属帯6を上下に搬送し、当該金属帯6が上方及び下方に移動するときに、上記ラジアントチューブ1からの放射熱で加熱する場合とする。
Here, when the four straight pipe portions 2 are distinguished, the first straight pipe portion 2a, the second straight pipe portion 2b, the third straight pipe portion 2c, and the fourth straight pipe portion 2d from the side close to the burner 4. I will call it.
As shown in FIG. 1, the radiant tube 1 is supported by the furnace body 5 at the positions of the opening end and the curved pipe 3, which are ends in the left-right direction.
Here, the continuous heating furnace of this embodiment conveys the metal band 6 to be heated up and down by a looper mechanism or the like as shown in FIG. 4, and the radiant is moved when the metal band 6 moves upward and downward. It is assumed that heating is performed by radiant heat from the tube 1.

このため、上記ラジアントチューブ1は、複数の直管部2は、それぞれ横方向に延在すると共に上下に配列した状態で配置されている。そして、その直管部2の配列方向に沿って、加熱する金属帯6が移動する。   For this reason, in the radiant tube 1, the plurality of straight pipe portions 2 extend in the horizontal direction and are arranged in a vertically arranged state. Then, the metal strip 6 to be heated moves along the arrangement direction of the straight pipe portions 2.

(補強リブについて)
上記4本の直管部2のうち、第1直管部2aが一番熱負荷を受け、自重及び熱影響によるクリープ現象によって変形しやすい。図3に、第1直管部2aがクリープによって変形した場合の変形例を示す。第2及び第3直管部2b、2cにも変形が発生するが、第1直管部2aの変形に伴う変形が大きい。
(Reinforcing ribs)
Of the four straight pipe portions 2, the first straight pipe portion 2a is subjected to the most heat load and is likely to be deformed by a creep phenomenon due to its own weight and thermal influence. FIG. 3 shows a modification when the first straight pipe portion 2a is deformed by creep. Although the second and third straight pipe portions 2b and 2c are also deformed, the deformation accompanying the deformation of the first straight pipe portion 2a is large.

このため、本実施形態では、第1直管部2aに本発明の補強リブを取り付ける場合を例に説明する。もっとも、他の直管部2b〜2d、例えば第2直管部2bについても本発明の補強リブを取り付けても良い。
すなわち、本実施形態では、図1及び図2に示すように、第1直管部2aの下部及び上部にそれぞれ第1の補強リブを構成する第1補強リブ10A、及び第2の補強リブ11を個別に設ける。
For this reason, in this embodiment, the case where the reinforcement rib of this invention is attached to the 1st straight pipe part 2a is demonstrated to an example. But you may attach the reinforcement rib of this invention also about other straight pipe parts 2b-2d, for example, the 2nd straight pipe part 2b.
That is, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the first reinforcing rib 10 </ b> A and the second reinforcing rib 11 that constitute the first reinforcing rib at the lower part and the upper part of the first straight pipe part 2 a, respectively. Are provided separately.

直管部2の周方向における第1補強リブ10Aの取り付け範囲は、直管部2の中心Pの鉛直下方位置を含み、直管部2の周方向全周の1/72以上1/12以下に設定する。すなわち、直管部2が断面円形の場合には、直管部2の中心Pに対し周方向角度αが5度以上30度以下の範囲に位置するように、第1補強リブ10Aを配置する。なお、直管部2の周方向は、補強リブ10A、10B、11の幅方向に対応する。   The attachment range of the first reinforcing rib 10A in the circumferential direction of the straight pipe portion 2 includes a vertically lower position of the center P of the straight pipe portion 2, and is 1/72 or more and 1/12 or less of the entire circumferential direction of the straight pipe portion 2. Set to. That is, when the straight pipe portion 2 is circular in cross section, the first reinforcing rib 10A is arranged so that the circumferential angle α is located in the range of 5 degrees or more and 30 degrees or less with respect to the center P of the straight pipe portion 2. . Note that the circumferential direction of the straight pipe portion 2 corresponds to the width direction of the reinforcing ribs 10A, 10B, and 11.

第1補強リブ10Aの長手方向については、図1のように、少なくともラジアントチューブ1の左右の取り付け点間の中央位置を含み、その左右の取り付け点間の距離Lの1/3以上から第1の直管部2の長さと同等の長さの範囲内に設定する。
本実施形態では、図1に示すように、第1補強リブ10Aの長さを、第1直管部2aの長さ相当に設定した場合を例示している。
As shown in FIG. 1, the longitudinal direction of the first reinforcing rib 10A includes at least the center position between the left and right attachment points of the radiant tube 1 and is first to 1/3 or more of the distance L between the left and right attachment points. It is set within the range of the length equivalent to the length of the straight pipe portion 2.
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the case where the length of the first reinforcing rib 10A is set to be equivalent to the length of the first straight pipe portion 2a is illustrated.

さらに、第1補強リブ10Aの上に第1補強リブ10Bを固定して、第1の補強リブの剛性を高めている。本実施形態において、この第1補強リブ10Bも第1の補強リブの一部を構成する。
第1補強リブ10Bの長さも、上記距離Lの1/3以上から第1の直管部2の長さと同等の長さの範囲内に設定する。本実施形態では、第1補強リブ10Bの長さは、上記距離Lの1/3とした。
Further, the first reinforcing rib 10B is fixed on the first reinforcing rib 10A to increase the rigidity of the first reinforcing rib. In the present embodiment, the first reinforcing rib 10B also constitutes a part of the first reinforcing rib.
The length of the first reinforcing rib 10 </ b> B is also set within a range equivalent to the length of the first straight pipe portion 2 from 1/3 or more of the distance L. In the present embodiment, the length of the first reinforcing rib 10B is 1/3 of the distance L.

また、直管部2の周方向における第2の補強リブ11の取り付け範囲は、直管部2の中心Pの鉛直上方位置を含み、直管部2の周方向全周の1/72以上1/12以下に設定する。直管部2が断面円形の場合には、直管部2の中心Pに対し周方向角度βが5度以上30度以下の範囲に位置するように、第2の補強リブ11を配置する。   In addition, the attachment range of the second reinforcing rib 11 in the circumferential direction of the straight pipe portion 2 includes a vertical upper position of the center P of the straight pipe portion 2, and is 1/72 or more of the entire circumference in the circumferential direction of the straight pipe portion 2. Set to / 12 or less. When the straight pipe portion 2 has a circular cross section, the second reinforcing rib 11 is arranged so that the circumferential angle β is in the range of 5 degrees or more and 30 degrees or less with respect to the center P of the straight pipe portion 2.

第2の補強リブ11の長手方向については、少なくともラジアントチューブ1の左右の取り付け点の中央位置を含み、その左右の取り付け点間の距離の1/3以上から第1の直管部2の長さと同等の長さの範囲内とする。   The longitudinal direction of the second reinforcing rib 11 includes at least the center position of the left and right attachment points of the radiant tube 1 and the length of the first straight pipe portion 2 from 1/3 or more of the distance between the left and right attachment points. Within the same length range.

本実施形態では、図1に示すように、第2の補強リブ11の長さを、第1直管部2aの長さ相当に設定した場合を例示している。
本実施形態では、第1補強リブ10Bを設けることで、第1の補強リブは第2の補強リブ11よりも剛性が高くなっている。
ここで、第1補強リブ10Aと第2の補強リブ11の、各幅(直管部2の周方向での長さ)及び長さは異なっていても良い。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the case where the length of the 2nd reinforcement rib 11 is set to the length equivalent to the length of the 1st straight pipe part 2a is illustrated.
In the present embodiment, the first reinforcing rib is higher in rigidity than the second reinforcing rib 11 by providing the first reinforcing rib 10 </ b> B.
Here, each width (length in the circumferential direction of the straight pipe portion 2) and length of the first reinforcing rib 10A and the second reinforcing rib 11 may be different.

また、上記補強リブ10A、10B、11の材料には、耐熱の材料であって、ラジアントチューブ1を構成する材質よりも熱膨張係数が小さい(例えば5〜15%程度)材料を採用する。また、第補強リブ10A、10B、11の固定は、例えば溶接にて行えば良い。   Further, as the material of the reinforcing ribs 10A, 10B and 11, a material which is a heat resistant material and has a smaller thermal expansion coefficient (for example, about 5 to 15%) than the material constituting the radiant tube 1 is adopted. Further, the fixing of the first reinforcing ribs 10A, 10B, and 11 may be performed by welding, for example.

(作用効果など)
上記ラジアントチューブ1は、図1のように、左右位置が炉体5に取り付けられることで炉体5に対し両持ち支持状態になっている。このため、2つの取り付け点の間に位置する直管部2分が、その自重や熱負荷によって、図3のように下方に撓みやすくなっている。特に、バーナ4に連結されている第1直管部2aは、受ける熱負荷が一番大きく、クリープ現象によって一番変形しやすい。
(Effects etc.)
As shown in FIG. 1, the radiant tube 1 is supported at both ends with respect to the furnace body 5 by being attached to the furnace body 5 at the left and right positions. For this reason, the straight pipe portion 2 located between the two attachment points is easily bent downward as shown in FIG. 3 due to its own weight and thermal load. In particular, the first straight pipe portion 2a connected to the burner 4 receives the largest heat load and is most easily deformed by a creep phenomenon.

これに対し、本実施形態では、第1直管部2aに対して上述のように補強リブ10A、10B、11を設けることで、直管部2の断面2次モーメント及び断面係数が増加して曲げ強度が向上する。このとき、第1直管部2aの下部及び上部、つまり抑制したい変形方向にしか補強リブ10A、10B、11を設けないことで、第1直管部2aに補強リブ10A、10B、11から付加される質量を小さく抑えながら、曲げ強度を上げることが可能となる。   On the other hand, in this embodiment, by providing the reinforcing ribs 10A, 10B, and 11 as described above with respect to the first straight pipe portion 2a, the secondary moment and the section modulus of the straight pipe portion 2 are increased. Bending strength is improved. At this time, the reinforcing ribs 10A, 10B, and 11 are provided only in the lower and upper portions of the first straight pipe portion 2a, that is, in the deformation direction that is desired to be suppressed, so It is possible to increase the bending strength while suppressing the mass to be reduced.

これによって、ラジアントチューブ1の下方への変形を抑えて、ラジアントチューブ1の寿命向上を図ることが可能となる。
更に、補強リブ10A、10B、11の熱膨張係数が、ラジアントチューブ1の熱膨張係数よりも小さい。このため、ラジアントチューブ1の加熱時に、熱膨張の差によって、第1直管部2aに対して上向きの力を発生して、熱影響による第1直管部2aの下方への変形を更に抑えることが出来る。
Accordingly, it is possible to suppress the downward deformation of the radiant tube 1 and to improve the life of the radiant tube 1.
Further, the thermal expansion coefficient of the reinforcing ribs 10 </ b> A, 10 </ b> B, and 11 is smaller than the thermal expansion coefficient of the radiant tube 1. For this reason, when the radiant tube 1 is heated, an upward force is generated on the first straight pipe portion 2a due to a difference in thermal expansion, thereby further suppressing the downward deformation of the first straight pipe portion 2a due to the thermal effect. I can do it.

なお、左右に振れながら上下方向に搬送される金属帯6と対向する部分に、図4のように、補強リブ10A、10B、11が配置されないので、補強リブ10A、10B、11を設けても、その分、金属帯6との干渉に対する余裕代を小さくすることがない。
以上の作用によって、熱影響による変形するチューブを拘束することで、チューブの変形を抑え、また、曲げによる亀裂等を防止して、チューブの寿命向上を図ることが出来る。
In addition, since the reinforcing ribs 10A, 10B, and 11 are not disposed in the portion facing the metal strip 6 that is conveyed in the vertical direction while swinging left and right as shown in FIG. 4, even if the reinforcing ribs 10A, 10B, and 11 are provided. Accordingly, the margin for interference with the metal band 6 is not reduced.
By restraining the tube which deform | transforms by the heat effect by the above effect | action, the deformation | transformation of a tube can be suppressed, the crack by bending etc. can be prevented, and the lifetime improvement of a tube can be aimed at.

ここで、上記第1の補強リブの一部を構成する第1補強リブ10Bを設けなくても良い。さらに、第2の補強リブ11を省略しても良い。この場合でも、補強効果は若干下がるものの、同様な効果を奏する。   Here, the first reinforcing rib 10B that constitutes a part of the first reinforcing rib may not be provided. Further, the second reinforcing rib 11 may be omitted. Even in this case, the reinforcing effect is slightly reduced, but the same effect is obtained.

また、上記実施形態では、第1補強リブ10Aに対し第1補強リブ10Bを設けることで、第1の補強リブの剛性を、第2の補強リブ11の剛性よりも高くなるように設定した。ただし、第1の補強リブの剛性を第2の補強リブ11の剛性よりも高く設定する方法はこれに限定されない。例えば、第1補強リブ10Aの厚みを第2の補強リブ11よりも厚くしたり、第1補強リブ10Aを構成する材質として、第2の補強リブ11を構成する材質よりも剛性が高い材質を採用したりして対応しても良い。   In the above embodiment, the first reinforcing rib 10 </ b> B is provided to the first reinforcing rib 10 </ b> A so that the rigidity of the first reinforcing rib is set to be higher than the rigidity of the second reinforcing rib 11. However, the method of setting the rigidity of the first reinforcing rib higher than the rigidity of the second reinforcing rib 11 is not limited to this. For example, the thickness of the first reinforcing rib 10A is made thicker than that of the second reinforcing rib 11 or a material having higher rigidity than the material forming the second reinforcing rib 11 is used as the material constituting the first reinforcing rib 10A. It may be adopted or adopted.

ラジアントチューブ1の材質としてSCH13Aを使用した。補強リブ10A、10B、11の材料として、SCH13Aよりも熱膨張係数が小さいSCH15を使用した。
ここで、長さ3000mmにおいて、25℃から950℃に加熱すると、SCH13Aの熱伸び量は52.7mmで、SCH15の熱伸び量は48.8mmであった。すなわち、SCH13Aに対しSCH15は熱伸び量が約10%低いことを確認した。
As a material for the radiant tube 1, SCH13A was used. As a material for the reinforcing ribs 10A, 10B, 11, SCH15 having a smaller thermal expansion coefficient than that of SCH13A was used.
Here, at a length of 3000 mm, when heated from 25 ° C. to 950 ° C., the thermal elongation of SCH13A was 52.7 mm and the thermal elongation of SCH15 was 48.8 mm. That is, it was confirmed that the thermal elongation of SCH15 was about 10% lower than that of SCH13A.

そして、直径200mm、厚み10mmのラジアントチューブ1の第1直管部2aに対して、条件を変えて補強リブを設けた場合における安全率Sfを出してみた。
なお、上記ラジアントチューブ1の両持ち状態の取り付け点間の距離Lを3000mmに設定した。
上記補強リブ10A、10B、11の条件及び結果を、図5に示す。
Then, the safety factor Sf in the case where the reinforcing rib is provided under different conditions for the first straight pipe portion 2a of the radiant tube 1 having a diameter of 200 mm and a thickness of 10 mm was obtained.
The distance L between the attachment points of the radiant tube 1 in the both-end holding state was set to 3000 mm.
The conditions and results of the reinforcing ribs 10A, 10B, and 11 are shown in FIG.

ここで、図5中、ケース1は、補強部材を設けない場合であり、ケース9は、第1直管部2aの全周を円筒状の補強部材20で覆う場合の比較例である。また、ケース5は、第1補強リブ10Aを設けた場合であるが、取り付ける周方向角度αが30度を超える場合の比較例である。
一方、ケース2〜4は、本発明に基づき第1補強リブ10Aだけを設けた場合の実施例であり、ケース6〜8は、本発明に基づき第1補強リブ10Aと共に第1補強リブ10Bおよび/または第2の補強リブ11も設けた場合の実施例である。
Here, in FIG. 5, the case 1 is a case in which no reinforcing member is provided, and the case 9 is a comparative example in which the entire circumference of the first straight pipe portion 2 a is covered with a cylindrical reinforcing member 20. Moreover, although the case 5 is a case where the 1st reinforcement rib 10A is provided, it is a comparative example in case the circumferential direction angle (alpha) to attach exceeds 30 degree | times.
On the other hand, cases 2 to 4 are examples when only the first reinforcing rib 10A is provided according to the present invention, and cases 6 to 8 are the first reinforcing rib 10B and the first reinforcing rib 10B according to the present invention. This is an embodiment in which the second reinforcing rib 11 is also provided.

なお、ケース9の場合の補強部材20の厚みは、チューブの肉厚と等しい10mmとし、また。本実施例の補強リブ10A、10B、11の厚みは、チューブの肉厚の3倍である30mmとした。
上記図5から分かるように、比較例であるケース9に対し、ケース2〜4のように、第1補強リブ10Aを設けただけでも、安全率Sfが有意に高くなっていることを確認した。
The thickness of the reinforcing member 20 in the case 9 is 10 mm, which is equal to the thickness of the tube. The thickness of the reinforcing ribs 10A, 10B, and 11 in this example was 30 mm, which is three times the wall thickness of the tube.
As can be seen from FIG. 5 above, it was confirmed that the safety factor Sf was significantly increased even when the first reinforcing rib 10A was provided as in the cases 2 to 4 with respect to the case 9 as a comparative example. .

このとき、リブ幅15mmは、周方向角度の8.5度に相当し、リブ幅30mmは周方向角度の34度に相当する。
比較例であるケース5は、ケース9に比べて安全率Sfは高くなるが、周方向角度αが30度を超えることで、周方向角度αが30度以下の場合に比べて、安全率Sfが低くなる。なお、図示していないが、周方向角度αが30度に相当する幅の第1補強リブ10Aを設けた場合、ケース5に比べて安全率Sfが高いことを確認している。
At this time, the rib width of 15 mm corresponds to a circumferential angle of 8.5 degrees, and the rib width of 30 mm corresponds to a circumferential angle of 34 degrees.
Case 5, which is a comparative example, has a higher safety factor Sf than Case 9, but when the circumferential angle α exceeds 30 degrees, the safety factor Sf is larger than when the circumferential angle α is 30 degrees or less. Becomes lower. Although not shown, it is confirmed that the safety factor Sf is higher than that of the case 5 when the first reinforcing rib 10A having a width corresponding to the circumferential angle α of 30 degrees is provided.

また、図示していないが、周方向角度αが周方向角度の5度に相当する幅の第1補強リブ10Aを設けた場合、ケース5に比べて安全率Sfが高いことを確認している。
以上の事から、本発明では、第1補強リブ10Aの幅を規定する周方向角度αの範囲を5度以上30度以下に相当する範囲としている。後述の第2の補強リブ11についても同様なことが言えることから、第2の補強リブ11の幅を規定する周方向角度βの範囲も5度以上30度以下としている。
Although not shown, it is confirmed that the safety factor Sf is higher than that of the case 5 when the first reinforcing rib 10A having a width corresponding to the circumferential angle α of 5 degrees of the circumferential angle is provided. .
From the above, in the present invention, the range of the circumferential angle α that defines the width of the first reinforcing rib 10A is a range corresponding to 5 degrees or more and 30 degrees or less. Since the same can be said for the second reinforcing rib 11 to be described later, the range of the circumferential angle β that defines the width of the second reinforcing rib 11 is also set to 5 degrees or more and 30 degrees or less.

さらに、ケース6,8に示すように、第1補強リブ10Aと共に第2の補強リブ11を設けることで、更に、安全率Sfが高くなった。
また、ケース7のように、第2の補強リブ11を設けない場合でも、第1補強リブ10Aに加えて第1補強リブ10Bを設けて第1の補強リブの厚みを厚くすることで、当該第1の補強リブの剛性を高くすれば、より安全率Sfが向上することも確認した。
Furthermore, as shown in cases 6 and 8, the safety factor Sf is further increased by providing the second reinforcing rib 11 together with the first reinforcing rib 10A.
Further, even when the second reinforcing rib 11 is not provided as in the case 7, the first reinforcing rib 10B is provided in addition to the first reinforcing rib 10A to increase the thickness of the first reinforcing rib. It was also confirmed that if the rigidity of the first reinforcing rib is increased, the safety factor Sf is further improved.

ここで、ケース9に比べて、第1補強リブ10A及び第2の補強リブ11の厚みを3倍に設定しているが、第1補強リブ10A及び第2の補強リブ11の幅を共に30度以下としている。すなわち、第1補強リブ10A及び第2の補強リブ11の幅を合わせても、最大、周方向の1/3しか覆うことがない。すなわち、ケース9の補強部材の質量よりも多くなることが無い。   Here, the thickness of the first reinforcing rib 10A and the second reinforcing rib 11 is set to be three times that of the case 9, but the widths of the first reinforcing rib 10A and the second reinforcing rib 11 are both 30. Less than the degree. In other words, even if the widths of the first reinforcing rib 10A and the second reinforcing rib 11 are combined, only 1/3 of the circumferential direction is covered at most. That is, the mass does not exceed the mass of the reinforcing member of the case 9.

このような観点からも、第2の補強リブ11の周方向角度βを30度以下としている。   Also from such a viewpoint, the circumferential angle β of the second reinforcing rib 11 is set to 30 degrees or less.

1 ラジアントチューブ
2 直管部
2a 第1直管部
4 バーナ
5 炉体
6 金属帯
10A、10B 第1補強リブ(第1の補強リブ)
11 第2の補強リブ
α 周方向角度
β 周方向角度
L ラジアントチューブの取り付け間の距離
P ラジアントチューブの断面の中心
Sf 安全率
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiant tube 2 Straight pipe part 2a 1st straight pipe part 4 Burner 5 Furnace body 6 Metal strip 10A, 10B 1st reinforcement rib (1st reinforcement rib)
11 Second reinforcing rib α Circumferential angle β Circumferential angle L Distance between radiant tube attachments P Center of cross section of radiant tube Sf Safety factor

Claims (6)

横方向に延在する直管部を備えるラジアントチューブであって、
上記直管部の少なくとも一部の直管部分の外周における下部位置に第1の補強リブを取り付け、その第1の補強リブは、ラジアントチューブの材質よりも熱膨張係数が小さいことを特徴とするラジアントチューブ。
A radiant tube having a straight pipe portion extending in the lateral direction,
A first reinforcing rib is attached to a lower position on the outer periphery of at least a part of the straight pipe portion of the straight pipe portion, and the first reinforcing rib has a smaller thermal expansion coefficient than the material of the radiant tube. Radiant tube.
直管部周方向における第1の補強リブの取り付け範囲を、直管部周方向全周の1/72以上1/12以下に設定したことを特徴とする請求項1に記載したラジアントチューブ。   2. The radiant tube according to claim 1, wherein an attachment range of the first reinforcing rib in the circumferential direction of the straight pipe portion is set to 1/72 or more and 1/12 or less of the entire circumference of the straight pipe portion in the circumferential direction. 上記直管部の少なくとも一部の直管部分の外周における上部に第2の補強リブを取り付け、その第2の補強リブは、ラジアントチューブの材質よりも熱膨張係数が小さいことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載したラジアントチューブ。   A second reinforcing rib is attached to an upper portion of an outer periphery of at least a part of the straight pipe portion of the straight pipe portion, and the second reinforcing rib has a thermal expansion coefficient smaller than that of the material of the radiant tube. Item 3. The radiant tube according to item 1 or item 2. 直管部周方向における第2の補強リブの取り付け範囲を、直管部周方向全周の1/72以上1/12以下に設定したことを特徴とする請求項3に記載したラジアントチューブ。   The radiant tube according to claim 3, wherein the attachment range of the second reinforcing rib in the straight pipe portion circumferential direction is set to 1/72 or more and 1/12 or less of the entire circumference of the straight pipe portion in the circumferential direction. 第1の補強リブは、第2の補強リブよりも剛性が高いことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載したラジアントチューブ。   The radiant tube according to claim 3 or 4, wherein the first reinforcing rib is higher in rigidity than the second reinforcing rib. 複数の直管部が上下方向に配列し、隣り合う直管部が曲管で接続されたラジアントチューブであって、
バーナに一番近い直管部に対して、上記補強リブを設けることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載したラジアントチューブ。
A plurality of straight pipe portions are arranged in the vertical direction, and adjacent straight pipe portions are radiant tubes connected by curved pipes,
The radiant tube according to any one of claims 1 to 5, wherein the reinforcing rib is provided on a straight pipe portion closest to the burner.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110120453A1 (en) * 2008-07-04 2011-05-26 Wuenning Joachim A Radiant heating arrangement with distortion compensation
JP2016161221A (en) * 2015-03-03 2016-09-05 Jfeスチール株式会社 Radiant tube

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4913Y1 (en) * 1970-03-19 1974-01-05
JPS6298984U (en) * 1985-12-05 1987-06-24
JPH03226519A (en) * 1990-01-31 1991-10-07 Kawasaki Steel Corp Radiant tube for heating furnace
JPH05285533A (en) * 1992-04-13 1993-11-02 Kubota Corp Manufacture of straight pipe part of radiant tube
JPH07280477A (en) * 1994-04-06 1995-10-27 Nippon Steel Corp Radiant tube
JPH0894006A (en) * 1994-09-27 1996-04-12 Nisshin Steel Co Ltd Radiant tube
JP3024884U (en) * 1995-10-09 1996-06-07 株式会社リケン Radiant tube heater
JPH09303713A (en) * 1996-05-08 1997-11-28 Nippon Steel Corp In-furnace support structure of regenerative alternating combustion type radiant tube
JP2000171012A (en) * 1998-12-01 2000-06-23 Daido Steel Co Ltd Heater member for heating furnace

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4913Y1 (en) * 1970-03-19 1974-01-05
JPS6298984U (en) * 1985-12-05 1987-06-24
JPH03226519A (en) * 1990-01-31 1991-10-07 Kawasaki Steel Corp Radiant tube for heating furnace
JPH05285533A (en) * 1992-04-13 1993-11-02 Kubota Corp Manufacture of straight pipe part of radiant tube
JPH07280477A (en) * 1994-04-06 1995-10-27 Nippon Steel Corp Radiant tube
JPH0894006A (en) * 1994-09-27 1996-04-12 Nisshin Steel Co Ltd Radiant tube
JP3024884U (en) * 1995-10-09 1996-06-07 株式会社リケン Radiant tube heater
JPH09303713A (en) * 1996-05-08 1997-11-28 Nippon Steel Corp In-furnace support structure of regenerative alternating combustion type radiant tube
JP2000171012A (en) * 1998-12-01 2000-06-23 Daido Steel Co Ltd Heater member for heating furnace

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110120453A1 (en) * 2008-07-04 2011-05-26 Wuenning Joachim A Radiant heating arrangement with distortion compensation
US9603199B2 (en) * 2008-07-04 2017-03-21 WS Wärmeprozesstechnik GmbH Radiant heating arrangement with distortion compensation
JP2016161221A (en) * 2015-03-03 2016-09-05 Jfeスチール株式会社 Radiant tube

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