JP3028646B2 - 噴流加熱式熱処理炉及び加熱方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の被処理物を加熱室
内に装入してそれらを同時的に加熱するようにしてある
熱処理炉、及び、そのような熱処理炉によって複数の被
処理物を加熱する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の炉としては複数の被処理物をヒ
ータからの輻射熱によって加熱するものがある。しかし
被処理物を加熱すべき温度が低いとヒータの温度も低く
設定される為、輻射熱が及ぶ効率が悪く、被処理物を予
定温度に到達させるのに長時間を要する問題点がある。
そこでこのような問題を除く為に被処理物加熱用のガス
を加熱室内に向けて噴出させ、そのガスを被処理物の回
りに流通させて被処理物の加熱を行なうようにしたもの
所謂噴流加熱式熱処理炉がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような噴流加熱式
熱処理炉では、例えばその入口に近い場所では室外に奪
われる熱が比較的大きい為、そこに入れられた被処理物
の昇温が遅れがちとなる問題点がある。この為、加熱室
内に入れられた全ての被処理物が予定温度に達するまで
には、上記入口に近い場所の被処理物がその予定温度に
到達するまで待たねばならず、結局比較的長い時間を要
してしまって噴流加熱の特長が充分に発揮され難い問題
点があった。逆に入口に近い場所の被処理物に温度条件
を合わせると、奥の方の被処理物の温度が上がりすぎて
しまい好ましくないという問題点があった。

【０００４】本願発明は上記従来技術の問題点（技術的
課題）を解決する為になされたもので、加熱室の入口近
くに噴出させる被処理物加熱用のガスを補助熱源によっ
て加熱できるようにすることにより、そこに入れられた
被処理物も迅速に昇温させることができて、加熱室に入
れられた複数の被処理物の全てを短時間で予定の温度に
まで到達させられるようにした噴流加熱式熱処理炉及び
加熱方法を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明における噴流加熱式熱処理炉は、一端に被
処理物の入口があると共に内部は上記入口から奥部にわ
たって複数の被処理物を存置可能な加熱空間となってい
る中空筒状の加熱室を有し、上記加熱室の周壁の一方の
側には、夫々被処理物加熱用のガスを上記加熱空間に置
かれる被処理物に当たるように噴出させる為の複数の噴
出口が、上記入口から上記奥部にわたって配設されてい
る噴流加熱式熱処理炉において、上記複数の噴出口のう
ち上記入口に近い噴出口の近傍には、その噴出口から噴
出させるガスを加熱する為の補助熱源を設けたものであ
る。

【０００６】

【作用】加熱室内に入れられた複数の被処理物は複数の
噴出口から加熱室内に噴出させる被処理物加熱用のガス
によって加熱される。この場合、加熱室の入口の近くに
おいてはそこに噴出させるガスの温度を補助熱源によっ
て高めることによって、そこの部分の被処理物の昇温を
加熱室奥部の被処理物の昇温と同様に行なわせることが
できる。

【０００７】

【実施例】以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。１は中空筒状の炉体、２は炉体における装入口、４
は送出口で、それらは上下動自在の扉３，５によって夫
々開閉されるようになっている。６は炉体１内に配設さ
れた筒状の加熱室で、図２の如く、炉体１とは両者間に
ガスの流通の為の空間が形成される２重筒状になってお
り、内部は加熱空間７となっている。加熱室６はその一
端6a及び他端6bがそれぞれ入口及び出口となっており、
それらは上記装入口２及び送出口４に連なっている。８
は被処理物搬送用のレールで、上記加熱室６の底部の壁
を貫通する多数の支柱９によって支えられている。10は
被処理物例えばアルミニウムの板状のインゴットで、レ
ール８にその上を移動自在に備えられたシュー11の上に
乗せられてレール８に沿って搬送されるものである。12
は上記被処理物10の搬送装置の一例として示すプッシャ
装置で、上記シュー11を装入口２から加熱空間７に向け
て一つづつ押すことができるようになっている。このよ
うなプッシャ装置12により、多数の被処理物10は図１の
如くシュー11が数珠繋ぎになった状態で加熱空間７の奥
部に向け送り込まれる。図２に示される13はシュー11の
戻し装置で、被処理物10が送出口４から送り出された
後、不要となったシュー11を送出口４の側から装入口２
の側に戻す為のものである。次に図１における15は炉体
１及び加熱室６の筒芯方向に定められた複数のゾーンを
示す。以下それらのゾーン15の各々について説明する。
16は小空間で、前記炉体１と加熱室６との間の空間をゾ
ーン毎に仕切壁17により仕切ることによって形成されて
いる。図２に示される18, 19は加熱室６の周壁の内の底
部の壁に設けられた噴出口で、何れもゾーン15の長さ方
向（図１の左右方向）の複数箇所に上記シュー11の長さ
（図１の左右方向の長さ）に等しいピッチで配設されて
いる（噴出口19に関しては図３参照。噴出口18に関する
構造も同様である）。20は加熱室６の頂部に設けられた
引出口を示す。21は循環用のファンで、自体の吸込口を
上記引出口20に対向する状態に配設されており、炉の外
に備えられた図示外のモータによって回動されるように
なっている。24はバーナで、ファン21から吹き出されて
噴出口18に向かうガスの流れ方向Ａと該バーナ24からの
高温の燃焼ガスの噴出方向Ｂとが対向状となるようファ
ン21の側を指向させた状態で炉体１に装着してある。

【０００８】図３に示される26は補助熱源で、複数のゾ
ーン15の内加熱室６の入口6aに最も近いゾーンにおい
て、そこに設けられた複数の噴出口19，19のうちの最も
入口側の噴出口（図３においては符号19ａで示す）から
噴出させるガスを加熱する為のものであり、上記噴出口
19ａの近傍、即ちその噴出口19ａに至るガスの通路に設
けてある。この補助熱源26は、噴出口19と同様の状態に
設けられている多数の噴出口18のうちの最も入口側の噴
出口から噴出させるガスをも加熱するよう、その噴出口
の近傍即ちその噴出口に至るガスの通路にも跨って設け
られている。個別の補助熱源を設けてもよい。上記補助
熱源26としては例えば電気ヒータ、ラジアントチューブ
等、任意の熱源の利用が可能である。27, 28はガスの温
度を検知する為のセンサで、センサ27は上記補助熱源26
が設けられた噴出口19ａの上方でかつ被処理物10が通過
していく空間を避けた場所に設けてある。一方センサ28
は上記の噴出口19ａよりも加熱空間７の奥部の側の噴出
口19、即ち本例では入口から２番目の噴出口19の上方で
前記センサ27と同様の条件となる位置に設けてある。

【０００９】上記構成の炉においては図１の状態におい
て多数の被処理物10が加熱空間７内に縦列状に送り込ま
れる。そして扉３によって装入口２が閉ざされる。この
状態において、炉内の各ゾーン15においてはファン21及
びバーナ24が運転される。それらの運転によりファン21
から送り出された矢印Ａ方向のガスとバーナ24からの矢
印Ｂ方向の高温の燃焼ガスとは良好に混ざり合い、高温
化したガスが噴出口18, 19に至る。そしてそれらから加
熱空間７に噴出される。加熱空間７に噴出された高温の
加熱用のガスは被処理物10に当たりそれに沿って上方へ
流れ、その過程で被処理物10を加熱する。加熱空間７の
上部に至ったガスは引出口20からファン21によって引き
出され、更に前記矢印Ａ方向に送られて、再びバーナ24
からの高温のガスによる高温化がなされる。上記のよう
なガスの循環が継続して行われ被処理物10は所定の温度
例えば４００℃まで加熱される。全ての被処理物10が所
定の温度まで加熱されると、扉５が開かれて送出口４か
らそれらの被処理物10が次々と次工程例えば圧延工程に
送り出される。このようにして全ての被処理物10の送り
出しが完了すると再び新しい被処理物の加熱空間７への
装入が行われ、その加熱が行われる。尚被処理物10の装
入及び送出は上記のような方法に限らず、送出口４側に
おいて既に高温化した被処理物10を送出口４から一つ又
は複数個送り出す毎に装入口２から同数の被処理物10を
加熱空間７内に装入することを繰り返すことによって行
ってもよい。

【００１０】上記のように被処理物10の加熱を行なう場
合、入口6aに最も近いゾーン15においては、センサ28が
被処理物10を加熱した後のガスの温度を検知する。そし
てその検知温度に基づいてバーナ24の発熱量の制御が行
なわれ、被処理物10が正しく所定の温度まで昇温するよ
うにされる。他のゾーン15においても同様の制御が行な
われる。また上記入口に最も近いゾーン15では、センサ
27が、補助熱源26の付設された噴出口19ａから噴出し被
処理物に当たってそれを加熱した後のガスの温度を検知
する。そしてその検知温度がセンサ28の検知温度と等し
くなるように補助熱源26の発熱量の制御が行なわれる。
その結果、入口6aのきわに位置する被処理物10は、それ
よりも奥側の被処理物10と略同様の昇温速度で同様の温
度まで昇温する。

【００１１】次に、上記センサ27は噴出口19ａの近くに
配設して、そこから噴出されるガスの温度を検知し、そ
の検知温度に基づいて補助熱源26の発熱量を制御しても
よい。その場合、ヘッド差を予め設定しておくと良い。
或いは、上記補助熱源26の発熱量は、センサ27の検知温
度に依ることなく、被処理物10の大きさやバーナ24の発
熱量、装入口２の構造等に応じて予め計算によりあるい
は実験的に適切な発熱量を求めておき、その発熱量とな
るように設定しても良い。

【００１２】次に、上記のような補助熱源による被処理
物加熱用のガスの補助時な加熱は、出口6bの近傍の噴出
口においても行なうと良い。

【００１３】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、被処
理物10を加熱する場合、複数の被処理物10を加熱室６内
に装入してそれらを同時に能率良く加熱できるは勿論の
こと、

【００１４】上記被処理物の加熱の場合、被処理物加熱
用のガスはそれが被処理物に当たるように噴出させるも
のだから、被処理物10はその回りでのガスの流通によっ
て加熱でき、被処理物を加熱すべき温度が比較的低くて
も、即ち前記従来技術の如き輻射加熱では能率が悪くて
昇温に長時間を要する低い温度であっても、被処理物の
昇温を迅速に行なわせることのできる特長がある。

【００１５】しかもその場合、加熱室の入口6aに近い場
所では室外に奪われる熱が比較的大きくてそこに入れら
れた被処理物は奥部に入れられた被処理物に比べて昇温
が遅れる可能性があっても、その場所へ噴出させるガス
の温度を補助熱源26により高温化させて、上記入口6aに
近い場所においてもそこの被処理物の昇温を迅速に行な
わせることができる特長がある。このことは、比較的低
い温度でも被処理物の昇温を迅速に行なわせられるとい
う噴流加熱の長所を１００％発揮させて、加熱室６に入
れられた複数の被処理物の全てを予定の温度まで短時間
で到達させられる有用性がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】シュープッシャ炉の縦断面図。

【図２】図１におけるII−II線断面図。

【図３】図２におけるIII−III線拡大断面図。

【符号の説明】

６ 加熱室 ７ 加熱空間 10 被処理物 18,19 噴出口 19ａ 入口に近い噴出口 26 補助熱源 27,28 センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C21D 1/34 101 C21D 1/767 F27D 7/00 - 7/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に被処理物の入口があると共に内部
   は上記入口から奥部にわたって複数の被処理物を存置可
   能な加熱空間となっている中空筒状の加熱室を有し、上
   記加熱室の周壁の一方の側には、夫々被処理物加熱用の
   ガスを上記加熱空間に置かれる被処理物に当たるように
   噴出させる為の複数の噴出口が、上記入口から上記奥部
   にわたって配設されている噴流加熱式熱処理炉におい
   て、上記複数の噴出口のうち上記入口に近い噴出口の近
   傍には、その噴出口から噴出させるガスを加熱する為の
   補助熱源を設けたことを特徴とする噴流加熱式熱処理
   炉。
2. 【請求項２】 中空筒状の加熱室内に、その一端の入口
   から奥部にわたる範囲に複数の被処理物を装入し、上記
   加熱室の周壁の一方の側に上記入口から奥部にわたる範
   囲に配設された複数の噴出口から、夫々被処理物加熱用
   のガスを、上記被処理物に当たるように噴出させて上記
   複数の被処理物を加熱する方法において、上記複数の噴
   出口のうち上記入口に近い噴出口の近傍には、その噴出
   口から噴出させるガスを加熱する為の補助熱源を予め設
   けておいて、上記装入された複数の被処理物を加熱する
   に当っては、上記補助熱源が設けられた噴出口から噴出
   させて被処理物に当てそれを加熱した後のガスの温度
   が、上記噴出口よりも奥部の側の噴出口から噴出させて
   被処理物に当てそれを加熱した後のガスの温度と等しく
   なるように、上記補助熱源の発熱量を制御することを特
   徴とする加熱方法。