JP2974629B2 - 雰囲気循環式連続熱処理炉の操業方法 - Google Patents

雰囲気循環式連続熱処理炉の操業方法

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JP2974629B2
JP2974629B2 JP8310397A JP31039796A JP2974629B2 JP 2974629 B2 JP2974629 B2 JP 2974629B2 JP 8310397 A JP8310397 A JP 8310397A JP 31039796 A JP31039796 A JP 31039796A JP 2974629 B2 JP2974629 B2 JP 2974629B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、ガラス製品
の熱処理に適用される雰囲気循環式連続熱処理炉の操業
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラス製品等の雰囲気循環式連続
熱処理炉は、特公平2−27589号公報に開示の如き
構成となっている。すなわち、図4に示すように、昇温
帯10、均熱帯20、徐冷帯30および冷却帯40とか
ら構成され、処理材はコンベアチェーンあるいはメッシ
ュベルトVによって各帯10,20,30および40を
搬送され、その間に、図5に示すヒートカーブにしたが
って熱処理されるものである。また、前記各帯10,2
0,30および40はさらに複数の単位帯域10a,1
0b…,20a,20b…,30a,30b…および4
0a,40b…からなる。
【0003】前記昇温帯10および均熱帯20の各単位
帯域10a,10b…,20a,20b…は、大略、図
6に示すように、耐火断熱材からなる炉本体1の炉内
に、隔壁(バッフル)3と天井ファン(循環ファン)4
と加熱手段であるラジアントチューブバーナ5を配設し
た構成からなる。なお、加熱手段5はラジアントチュー
ブバーナに限らず、電熱ヒータ、直火バーナ等であって
もよい。
【0004】そして、ラジアントチューブバーナ5を燃
焼させるとともに天井ファン4を回転して、炉内雰囲気
を炉壁2と隔壁3との間に形成される循環路6を矢印で
示すように循環させ、ラジアントチューブバーナ5によ
って加熱されて所定温度に加熱された炉内雰囲気を天井
ファン4で吸引撹拌して、多孔板7から下方に吹き付
け、コンベアチェーンあるいはメッシュベルトVにより
搬送される処理材(図示せず)を熱処理するものであ
る。
【0005】なお、徐冷帯30の各単位帯域30a,3
0b…は、図7に示すように、昇温帯10および均熱帯
20の各単位帯域の構成の他に、隔壁3の上方に大気を
導入する給気ダクト31と炉内雰囲気を排出する排気ダ
クト32とを設けたもので、炉内循環雰囲気温度をラジ
アントチューブバーナ5の燃焼量、給気ダクト31から
の大気導入量および排気ダクト32からの炉内雰囲気の
排気量を調節して所定温度にする。
【0006】また、冷却帯40の単位帯域40a,40
b…は、図8に示すように、徐冷帯30の単位帯域30
a,30b…と比較すれば明らかなように、ラジアント
チューブバーナ5がなく、かつ、炉本体1が断熱構造と
なっていない点のみが異なる。
【0007】そして、各単位帯域10a,10b…,2
0a,20b…,30a,30b…,40a,40b…
の雰囲気温度は、各単位帯域に設けた図示しない熱電対
により独立して制御されるとともに、隣接単位帯域間で
炉気が流入あるいは流出しない状態に保持される。すな
わち、徐冷および冷却では、当該単位帯域での冷却用空
気の供給量と排気量とをほぼ同一に維持して温度制御を
行なっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように、各単位帯
域での温度を完全に独立して制御する方式では、炉気の
流れがなく、均熱帯20の高温炉気が昇温帯10の熱源
に使用されず、熱効率が悪いという問題があった。そこ
で、本発明者らは炉気を、炉の終端側単位帯域から始端
側単位帯域に向かって移動させれば熱効率を向上させる
ことができないかについて検討した。検討した結果、図
9に示すように、炉気流量が所定量、たとえば、図9で
は60m3/minとすると、炉の総必要熱量を最小にで
き、従来方法よりも約20%の熱量が低減し、それだけ
熱効率を向上させることができることを知見した。な
お、図9は、炉気流量を変数として熱収支をシュミレー
シヨンすることにより得たものである。したがって、本
発明は従来の雰囲気循環式連続熱処理炉において、簡単
な構成を付加することにより熱効率の良い雰囲気循環式
連続熱処理炉の操業方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる雰囲気循
環式連続熱処理炉の操業方法は、前記目的を達成するた
めに、昇温帯、均熱帯、徐冷帯および冷却帯を有すると
ともに、前記各帯に天井ファンと炉内隔壁とにより雰囲
気循環路を形成する複数の単位帯域を有する雰囲気循環
式連続熱処理炉において、雰囲気循環を多孔板から下方
に噴出させるダウンフロー方式とするとともに、前記炉
の所定単位帯域における独立循環雰囲気の一部を処理材
装入側の隣接単位帯域側に流入させて、炉内に最終単位
帯域から始端単位帯域への炉気流れを形成するようにし
たものである。また、少なくとも最終単位帯域の炉床部
に処理材装入側に傾斜させた板状の偏流部材を設けるこ
とにより独立循環雰囲気の一部を処理材装入側の隣接単
位帯域側に流入させるようにしてもよい。さらに、少な
くとも最終単位帯域の多孔板下部に回動可能な複数のガ
イド板からなる偏流部材を処理材装入側に傾斜させて設
けることにより独立循環雰囲気の一部を処理材装入側の
隣接単位帯域側に流入させるようにしてもよく、さらに
また、少なくとも最終単位帯域の多孔板を傾斜させるこ
とにより独立循環雰囲気の一部を処理材装入側の隣接単
位帯域側に流入させるようにしてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて説明する。本発明を適用する雰囲気循環式連続熱処
理炉は、基本的には、前述した従来の構成のものと同一
であるため全体構成図は省略する。ただ、炉の所定の単
位帯域、たとえば、冷却帯40の最終単位帯域での循環
雰囲気の一部を処理材装入側の隣接単位帯域側に流入さ
せ、全体として炉気を最終単位帯域から始端単位帯域へ
流れるようにしたものである。そして、各単位帯域にお
いて処理材に吹き付けられる循環雰囲気の温度は、従来
同様、熱電対等で所定温度に制御されている。
【0011】この偏流形成手段の第1の実施形態として
は、図1に示すように、単位帯域40cの前記天井ファ
ン4の真下に位置する炉底部に処理材装入側に傾斜させ
た板状の偏流部材41を設置したものである。この偏流
部材41の設置により多孔板7から下方に吹き出した雰
囲気の一部は偏流部材41に衝突して装入側の隣接する
単位帯域40b側への流れを形成する。
【0012】図2は第2の実施の形態を示し、多孔板7
の下部に回動可能な複数のガイド板からなる偏流部材4
1Aを処理材装入側に傾斜させて設け、多孔板7から下
方に吹き出す雰囲気の一部を処理材装入側に隣接する単
位帯域40b側へ流れさせる。図3は第3の実施の形態
を示し、多孔板7自体を処理材抽出側を低く、装入側を
高くなるように傾斜させて多孔板7自体を偏流部材41
Bとして機能させたもので、図において、多孔板7と炉
底との距離は右側の方が左側より小さいため、多孔板7
から雰囲気が吹き出すと、右側が左側に比べて高圧とな
り、その結果、雰囲気は装入側単位帯域40b側へと流
れることになる。
【0013】なお、熱処理炉の長さ等により前記偏流部
材41,41A,41Bは他の単位帯域にも設置しても
よいことは勿論である。また、最小総必要熱量を得るた
めの炉気流量も、熱処理炉により異なるため適用熱処理
炉に対応する炉気流量とするものである。
【0014】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、各単位帯域においてはそれぞれ所定温度の雰囲
気を処理材に吹きつけて処理材を熱処理する一方、炉内
雰囲気は最終単位帯域から始端単位帯域へと移動して、
つまり、処理材抽出側の雰囲気熱量を装入側へ移動させ
て熱収支を行なわせ、設備全体の燃料消費量を低減する
ことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の操業方法を実施するための冷却帯の
断面図。
【図2】 本発明の操業方法を実施するための他の実施
例を示す冷却帯の断面図。
【図3】 本発明の操業方法を実施するための他の実施
例を示す冷却帯の断面図。
【図4】 従来の雰囲気循環式連続熱処理炉の概略平面
図。
【図5】 図4の雰囲気循環式連続熱処理炉のヒートカ
ーブ。
【図6】 図4の昇温帯、均熱帯の拡大断面図。
【図7】 図4の徐冷帯の拡大断面図。
【図8】 図4の冷却帯の拡大断面図。
【図9】 図4のものにおける炉気流量と総必要熱量と
の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1〜炉本体、2〜炉壁、3〜隔壁(バッフル)、4〜天
井ファン、5〜加熱手段、6〜循環路、7〜多孔板、1
0〜昇温帯、20〜均熱帯、30〜徐冷帯、40〜冷却
帯、10a,10b…,20a,20b…,30a,3
0b…,40a,40b…〜単位帯域、31〜給気ダク
ト、32〜排気ダクト、41,41A,41B〜偏流部
材、V〜コンベアチェーン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F27B 9/24 F27B 9/30 F27D 7/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 昇温帯、均熱帯、徐冷帯および冷却帯を
    有するとともに、前記各帯に天井ファンと炉内隔壁とに
    より雰囲気循環路を形成する複数の単位帯域を有する雰
    囲気循環式連続熱処理炉において、雰囲気循環を多孔板
    から下方に噴出させるダウンフロー方式とするととも
    に、前記炉の所定単位帯域における独立循環雰囲気の一
    部を処理材装入側の隣接単位帯域側に流入させて、炉内
    に最終単位帯域から始端単位帯域への炉気流れを形成す
    ることを特徴とする雰囲気循環式連続熱処理炉の操業方
    法。
  2. 【請求項2】 少なくとも最終単位帯域の炉床部に処理
    材装入側に傾斜させた板状の偏流部材を設けることによ
    り独立循環雰囲気の一部を処理材装入側の隣接単位帯域
    側に流入させることを特徴とする前記請求項1に記載の
    雰囲気循環式連続熱処理炉の操業方法。
  3. 【請求項3】 少なくとも最終単位帯域の多孔板下部に
    回動可能な複数のガイド板からなる偏流部材を処理材装
    入側に傾斜させて設けることにより独立循環雰囲気の一
    部を処理材装入側の隣接単位帯域側に流入させることを
    特徴とする前記請求項1に記載の雰囲気循環式連続熱処
    理炉の操業方法。
  4. 【請求項4】 少なくとも最終単位帯域の多孔板を傾斜
    させることにより独立循環雰囲気の一部を処理材装入側
    の隣接単位帯域側に流入させることを特徴とする前記請
    求項1に記載の雰囲気循環式連続熱処理炉の操業方法。
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