JP3523903B2 - バッチ式熱処理炉の温度制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蓄熱式バーナーを備え
たバッチ式熱処理炉の均熱・徐冷等の低負荷操業を行う
場合の炉内温度の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図３に示すようなバッチ式熱処
理炉２０においては、一組の蓄熱式バーナー２１が使用
され、該蓄熱式バーナー２１は交互に燃焼及び排気を繰
り返すと共に、排気時には排気ガスによってセラミック
ス等からなる蓄熱体を加熱し、燃焼時に該加熱された蓄
熱体によって燃焼用空気を加熱して熱効率を向上させて
いる。そして、バッチ式熱処理炉２０の均熱・徐冷等の
低負荷操業を行う場合には、設定炉温と実炉温の差に応
じ図４に示すように前記蓄熱式バーナー２１の燃焼時間
（ｔ_on）と消火時間（ｔ_off ）との時間の比を変えて制
御していた。なお、図４において上部は一側のバーナー
Ａの状況を、下部は他側のバーナーＢの状況を示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記蓄
熱式バーナー２１のオフ時（ｔ_off ）には燃料の供給の
みでなく、燃焼用空気の供給及び排気も止めていたの
で、該蓄熱式バーナー２１がオフ時には炉内ガスの循環
が行われず、また、炉圧の維持が困難であるため、炉外
から常温の空気が侵入し、局所的に炉内温度が低下し炉
内温度を均一に制御することは極めて困難であるという
問題点があった。また、特公平３−４６７２６号公報に
も更に多数のバーナーを使用し、これらをオンオフして
炉温を制御する炉の加熱方法が提案されているが、オフ
時には燃焼用空気も止めているので、均熱・徐冷等の低
負荷操業を行う場合には前記と同様な問題点を生じる。
本発明はかかる事情に鑑みなされたもので、常時炉内雰
囲気の循環と炉圧の維持を図ることによって、炉内各部
の温度を略均一に保ったまま均熱・冷却するバッチ式熱
処理炉の温度制御方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のバッチ式熱処理炉の温度制御方法は、蓄熱式バー
ナーの燃焼をオンオフして均熱・徐冷等の低負荷操業を
行うバッチ式熱処理炉の温度制御方法であって、前記蓄
熱式バーナーの燃焼オフ時には、燃料の供給を止めた状
態で燃焼用空気の供給及び排気を行い、前記蓄熱式バー
ナー近傍の炉内温度の急激な下降を防止すると共に、炉
内圧の維持を行って外部から空気の侵入を防止してい
る。また、請求項２記載のバッチ式熱処理炉の温度制御
方法は、請求項１記載の方法において、燃料を止めた状
態の燃焼用空気の供給及び排気は、前記蓄熱式バーナー
の燃焼時と同じサイクルで行うようにして構成されてい
る。

【０００５】

【作用】請求項１、２記載のバッチ式熱処理炉の温度制
御方法は、蓄熱式バーナーのオフ時に、燃料の供給のみ
を中止し、一方のバーナーにおいては燃焼用空気の供給
を、他方のバーナーにおいては排気を行っているので、
炉内ガスが循環する。そして、蓄熱式バーナーから供給
される空気は炉内温度近くまで予熱されていることと、
燃焼用空気の供給及び排気を交互に繰り返すことで、バ
ーナーから炉内へ供給された空気によるバーナー近傍の
炉内温度の局所的な急激な下降が生じない。更には、炉
内圧が維持されるので、炉内が負圧になることによる炉
外からの常温空気の侵入を防止することで、局所的な炉
内温度の低下を防止できる。

【０００６】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係るバッチ式熱
処理炉の温度制御方法を適用した蓄熱式バーナーの動作
状況を示す説明図、図２はバッチ式熱処理炉の断面図で
ある。

【０００７】図２に示すように、本発明の一実施例に係
るバッチ式熱処理炉の温度制御方法を適用したバッチ式
熱処理炉１０には一組の蓄熱式バーナー１１が設けられ
ている。この蓄熱式バーナー１１は、左右にバーナー１
１ａ、１１ｂ、蓄熱室１２ａ、１２ｂを有し、一方のバ
ーナー１１ａが燃料及び燃焼用空気を供給されて燃焼し
ている場合には、他方のバーナー１１ｂは消火（非燃焼
状態をいう）し、他方の蓄熱室１２ｂを介して排気し、
該蓄熱室１２ｂの蓄熱体を加熱している。そして、予め
設定された時間が経過した後、一方のバーナー１１ａが
消火して炉内の排ガスは蓄熱室１２ａを介して排気さ
れ、他方のバーナー１１ｂが着火・燃焼するが、この場
合燃焼用空気は蓄熱室１２ｂを経由して供給されるの
で、燃焼用空気が予熱される。

【０００８】そして、バッチ式熱処理炉１０内の均熱・
冷却等の低負荷操業時は一組の蓄熱式バーナー１１の燃
焼時間（ｔ_on）と消火時間（ｔ_off ）を実炉温が設定炉
温となるように制御することで行なわれ、一組の蓄熱式
バーナー１１の燃焼時（ｔ_on）には、図１に示すように
バーナー１１ａ、１１ｂに交互に燃焼用空気及び燃料が
供給されて順次燃焼し、交互に排気を行うが、前記蓄熱
式バーナー１１の消火時（ｔ_off ）には、燃料の供給の
みを止めて、燃焼用空気の供給と、排気の動作を燃焼時
と同じサイクルで行うようにする。

【０００９】以上の場合、消火時であっても両方の蓄熱
体は排気時に加熱されているので、燃焼用空気の予熱が
行われ、バーナー近傍の炉内温度が局所的に急激に下が
ることがない。また、消火時であっても蓄熱式バーナー
１１は同じサイクルで燃焼用空気の供給及び排気が行わ
れているので、炉内ガスの循環が燃焼時と略同じように
起こり、炉圧も保持され、外部から低い温度の空気の侵
入も生じない。一方、燃料の方は供給されていないの
で、順次炉内温度は徐々に下がることになる。

【００１０】前記実施例は、一組の蓄熱式バーナーを用
いた実施例について説明したが、２組以上の蓄熱式バー
ナーを用いた場合にも本発明は適用され、炉内全体の均
一な冷却を円滑に行うことができる。

【００１１】

【発明の効果】請求項１、２記載のバッチ式熱処理炉の
温度制御方法においては、蓄熱式バーナーが消火してい
る場合は、燃料の供給を停止し燃焼用空気の供給と排気
とを行っているので、炉内の排ガスが循環し、炉内圧を
略正常に維持できる。従って、外部空気の侵入もなく、
炉内温度の均一化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るバッチ式熱処理炉の温
度制御方法を適用した蓄熱式バーナーの動作状況を示す
説明図である。

【図２】バッチ式熱処理炉の断面図である。

【図３】従来例に係るバッチ式熱処理炉の平面図であ
る。

【図４】従来例に係るバッチ式熱処理炉の温度制御方法
の説明図である。

【符号の説明】 １０ バッチ式熱処理炉 １１ 蓄熱式バーナー １１ａ バーナー １１ｂ バーナー １２ａ 蓄熱室 １２ｂ 蓄熱室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−152130（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−293738（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−118764（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−26537（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−87495（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−43553（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C21D 11/00 C21D 1/02 - 1/84 C21D 9/663

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蓄熱式バーナーの燃焼をオンオフして均
   熱・徐冷等の低負荷操業を行うバッチ式熱処理炉の温度
   制御方法であって、 前記蓄熱式バーナーの燃焼オフ時には、燃料の供給を止
   めた状態で燃焼用空気の供給及び排気を行い、前記蓄熱
   式バーナー近傍の炉内温度の急激な下降を防止すると共
   に、炉内圧の維持を行って外部から空気の侵入を防止す
   ることを特徴とするバッチ式熱処理炉の温度制御方法。
2. 【請求項２】 燃料を止めた状態の燃焼用空気の供給及
   び排気は、前記蓄熱式バーナーの燃焼時と同じサイクル
   で行う請求項１記載のバッチ式熱処理炉の温度制御方
   法。