JP3904344B2 - Oil smoke treatment equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は油煙処理装置に関し、特に熱処理炉(装置)で焼入れされた熱処理材を冷却用油で冷却した後、焼戻炉に搬送する際に熱処理材から発生する油煙を処理するための油煙処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から熱処理材の一例である所望の鋼材に熱処理を施す場合には、先ず焼入炉に鋼材を入れて所定時間加熱をし、その後に、焼入炉から取り出した鋼材を直ちに油槽に入れて冷却し、冷却後に油槽から引き上げた鋼材をスプレー式のシャワーノズルによって中間洗浄した後に、焼き戻し炉に入れて焼き戻しを行っている。
【0003】
そして上記の一連の熱処理工程において、油槽から引き上げた鋼材を焼戻炉に入れた時点で、鋼材から発生する油煙はダクトを介して吸引フアンで吸い集め、この集めた油煙を燃焼炉で燃焼したり、又はろ過して屋外に排気している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱処理工程で発生する油煙を燃焼やろ過しただけでは油煙の除去が不完全で大気汚染の要因となる。また、燃焼装置に油煙を導くためのダクトも従来は長く、このダクトに油が付着して火災の原因となっていた。さらに、油煙に対する従来の燃焼や排気の装置では、消煙効率も悪く、またランニングコストが高くなるといった問題があった。
【0005】
そこで、従来の一連の熱処理工程において、なぜ問題となる油煙が多く発生するのかについて考えてみると、第1に中間洗浄工程における洗浄水の劣化があげられる。冷却用の油の付着した鋼材に対しては、最初は洗浄水もきれいであるので付着した油をきれいに洗い流すことができるが、繰り返し洗浄していると洗浄水も油が乳化(エマルジョン化)した状態となり、この洗浄水で鋼材を洗浄した場合には洗浄精度が著しく低下してしまう。
【0006】
ではなぜ洗浄する水に対して乳化(エマルジョン化)が促進されるかについて考えてみると、中間洗浄工程で従来から使用されていたスプレー式のシャワーノズルによって鋼材を洗浄した場合、水がシャワーノズルの微細な孔を通過する時に、スプレー式のシャワーノズルでは上記の孔を通過する水がより強く物理的衝撃を受けてしまう。そのため、洗浄水は乳化を促進される。また、従来の中間洗浄工程における水(洗浄水)の加熱方法が、洗浄水槽自体を加熱する方法であったため、洗浄水槽全体の水の温度が上がってしまって乳化する要因となっていた。
【0007】
さらに、洗浄方式の浸漬(ディッピング)が挙げられる。これは、鋼材が冷却用の油槽から約80°Cの温度で引き上げて洗浄水の中に浸漬(ディッピング)されてからシャワー洗浄されるが、この浸漬(ディッピング)の時に洗浄水の温度が鋼材の温度と同じ温度であればよいのであるが、洗浄水の温度は鋼材温度より低いのが現状である。そのため、浸漬(ディッピング)時に鋼材が冷却されることになり、鋼材に付着している油の粘度が硬くなって、その後に洗浄水を鋼材にかけても洗浄精度が上がらないことになる。
【0008】
本発明は、上記のような点に鑑みて開発されたものであり、その目的とするところは、洗浄水の乳化を防いで油煙の発生を抑制するとともに、熱処理材から発生した油煙中の油を除去して油煙による大気汚染の防止し、さらに、油(オイルミスト)の付着によるダクトからの火災発生をなくし、効果的に油煙を消すことができるようにした油煙処理装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を有効に達成するために、次のような構成にしてある。すなわち、本発明の油煙処理装置は、搬送装置で搬送されてくる熱処理材に付着する冷却用の油を回収すると共に熱処理材を洗浄して焼戻炉に搬送できるようにした中間処理装置と、焼戻炉の入口近傍に設けて中間処理装置側から焼戻炉側に搬送されてきた熱処理材から発生する油煙を燃焼させる燃焼装置と、油煙を燃焼装置内に吸引するとともに燃焼装置によって燃焼させた油煙の排ガスを燃焼装置外に排気する吸引ファンと、燃焼装置と連通するように設け上記の中間処理装置に備えた水槽から供給される水又は湯を、油煙の燃焼による燃焼熱によって加熱できるようにした熱交換器と、この熱交換器によって加熱された湯を中間処理装置内を搬送される熱処理材に降り注いで付着している冷却用の油を洗浄するためのシャワー機器とによって構成されている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付の図1〜図3に基づいて説明する。
図示のように本発明の油煙処理装置1は、熱処理装置2を構成する焼入炉3と焼戻炉4との間に配設されて、熱処理中の熱処理材からの油煙の発生を抑制すると共に油煙に含まれる油を効果的に除去して排ガス処理できるようにしたものである。尚、図1〜図3は簡略した説明図であって、説明の便宜上、図の一部を省略したり、破線で示すべきところを実線で示して各部の要部を判りやすくしてある。
【0011】
先ず各種の形状に形成された鋼材等の熱処理材(ワーク)を熱処理する上記の熱処理装置2は、焼入炉3、油槽5、引き上げコンベヤ6、油煙処理装置1及び焼戻炉4を、図示(図1、図2参照)のような順に配設することによって構成されている。
【0012】
焼入炉3としては、例えば公知のメッシュベルト式連続熱処理炉が使用されていている。勿論、熱処理材を焼入れ処理できれば如何なる構造の熱処理炉であってもよい。熱処理材Aは、この焼入炉3内をコンベヤ7で搬送されながら焼入れされていく。
【0013】
そしてこの焼入れされた熱処理材Aは、焼入炉3の端部に設けた排出口であるシュート8から油槽5内に落下していく。
【0014】
油槽5には、加熱された熱処理材(図示せず)を冷却する油が満たされている。この油槽5内には、投入された熱処理材を引き上げるための引上げコンベヤ6(搬送装置)が設けられている。引上げコンベヤ6としては、メッシュベルトコンベヤが使用されている。上記のシュート8から油槽5内に投入された熱処理材は、引上げコンベヤ6の一端側の上面に落下し、引上げコンベヤ6の駆動によって油槽内を搬送されて油槽内から引き上げられて行く。この間に熱処理材は油によって冷却される。
【0015】
上記の引上げコンベヤ6によって油槽5から引上げられた熱処理材は、油煙処理装置1側に落下していく。
【0016】
すなわち、油煙処理装置1は、上記の引上げコンベヤ6から落下した熱処理材を焼戻炉4側に搬送する搬送装置としての搬送コンベヤ9(例えばメッシュベルトコンベヤ)と、搬送コンベヤ9の上に落下した熱処理材から垂れる油を受ける水槽10と、搬送コンベヤ9によって搬送されていく熱処理材に湯(又は水)を吹き付けて付着している油を強制的に洗い流すためのシャワー機器11と、水槽10に浮遊する油を回収するサブタンク30(図2参照)と、このサブタンク30に設けて油と水を分離するオイルスキマ12と、オイルスキマ12によって分離された油を回収する油回収タンク13と、水槽10の湯(又は水)を後述する熱交換器14からシャワー機器11に送るポンプ部15a並びに減速機15b及びモータ15cからなるポンプ15と、このポンプ15の吸入口側の配管に設けたストレーナ16(図3参照)と、焼戻炉4の入口17近傍の上方に設けたフード18と、このフード18を介して熱処理材から発生する油煙に含まれる油を燃焼させる燃焼装置19と、油煙を燃焼装置19内に吸引するとともに燃焼装置19で燃焼させた油煙の排ガスを燃焼装置19外に排気する吸引ファン20(図2、図3参照)と、上記の燃焼装置19の一端側の上部に燃焼装置19と連通するように設けて上記の水槽10から供給される水又は湯を燃焼熱によって加熱(水又は湯と燃焼熱との間で熱交換)する熱交換器14、その他の各種バルブ等によって構成されている。
【0017】
また、中間処理装置21は、上記の搬送コンベヤ9、水槽10、シャワー機器11、オイルスキマ12、油回収タンク13、サブタンク30、ポンプ15及びストレーナ17によって、引上げコンベヤ6で搬送されてきた熱処理材に付着する油を回収すると共に熱処理材を洗浄して焼戻炉4に搬送できるように構成されている。勿論、中間処理装置21は、熱処理材に付着する油を回収すると共に洗浄して焼戻炉4に搬送できれば、上記の構成に限らず種々設計変更してもよい。
【0018】
燃焼装置19は、ガスバーナー22(図3参照)から噴射するガスに着火することにより燃焼装置内に流入された油煙を燃焼させることができる。この燃焼装置19の上部には吸引ファン20が設けてあり、燃焼させた油煙の排ガスを燃焼装置外に排出できるようにしてある。油煙の誘引量は、吸引ファン20の吸い込み流量を制御することにより任意に設定できるようにしてある。
【0019】
さらに、燃焼装置19の上部には熱交換器14が設けられている。この熱交換器14は、熱交換容器23内に螺旋状に管24を設け、管24内を流れる水又は湯を燃焼装置19による油煙の燃焼熱によって温められるようにしてある。
【0020】
熱交換器の管は、一端をポンプ15等を介して水槽10及びサブタンク30に接続されたパイプ25に接続されていると共に、他端をシャワー機器11のパイプ26に接続されている。
【0021】
上記のシャワー機器11は、熱交換器の管24に接続されたパイプ26と、このパイプ26の他端側に設けた2本のシャワーノズル27、28とからなる。各シャワーノズル27、28は、一端を封じた筒状のものであり長手方向に沿って多数の孔(図示省略)を形成してある。このシャワーノズル27、28(図1参照)は、搬送コンベヤ9を横切るようにして搬送コンベヤ9の上方に適宜間隔を以て平行に設けられている。また各シャワーノズル27、28は、図上(図1参照)の右上がりに設けられた搬送コンベヤ9の上面に対して略同じ間隔を以て設けてある。勿論、各シャワーノズル27、28は、搬送コンベヤ9の上面との間隔を変えて設けるようにしてもよい。熱交換器15で温められた水又は湯は、搬送コンベヤ9によって搬送される熱処理材に対して各シャワーノズル27、28から降り注ぐようにしてある。各シャワーノズル27、28からは、熱処理材に滝状に多量の水又は湯が降り注いで、熱処理材に付着する油を洗い流せるようにしてある。
【0022】
尚、シャワーノズルは、1本でも3本以上設けるようにしてもよい。また、水(温水)が滝状に搬送コンベヤ9の上面に降り注ぐことができれば、シャワーノズル27、28の形状、大きさ、孔の径・形・配置を自由に設計変更してもよい。勿論、シャワーノズルの孔は、湯又は水が滝状に降り注げるように、従来のスプレー式のノズルの孔より大径としてある。
【0023】
次に上述した油煙処理装置1を備えた熱処理装置2によって熱処理材を熱処理する場合について説明する。
熱処理材は、焼入炉3内に設けられたコンベヤ7によって炉内を搬送されて行きながら焼入れ装置(図示省略)によって焼入れされる。
【0024】
焼入炉3内を通過した熱処理材は、コンベヤ7の一端側に設けたシュート8から冷却用の油を満たした油槽5内に投入されて冷却される。
【0025】
油槽5内に投入された熱処理材は、引上げコンベヤ6の一端側の上に落下し、この引上げコンベヤ6の駆動によって油槽5内を搬送され引上げられていく。この熱処理材には、表面全体に冷却用の油が付着している。
【0026】
引上げコンベヤ6によって油槽5から引上げられた熱処理材は、中間処理装置21側に導かれる。すなわち、引上げコンベヤ6の一端から落下した熱処理材は、水槽10内に設けた搬送コンベヤ9の一端側の上部に載置され、焼戻炉4側に搬送されていく。この搬送途中において、搬送コンベヤ9上の熱処理材には、シャワー機器11のシャワーノズル27、28から40°C〜50°C位の湯が降り注がれて、熱処理材の表面に付着している油を洗い流す。この油は、湯と共に引上げコンベヤ6(メッシュベルトコンベヤ)の隙間から水槽10内に落下していく。水槽10内では、油と水とが分離して油が上層に浮く。この上層の油は、オーバーフローによって繋ぎ通路29を介してサブタンク30に導かれる。この場合、油は多少の湯とともにサブタンク30内に流入する。サブタンク30内の湯と油は、オイルスキマ12によって油のみ油回収タンク13に導かれて回収される。
【0027】
一方、搬送コンベヤ9によって搬送される熱処理材は、焼戻炉4の入口17側に搬送され、焼戻炉4に備えたコンベヤ31(図1参照)上に落下し、このコンベヤ31によって焼戻炉4内に搬送され焼き戻しされる。
【0028】
焼戻炉4の入口17では、熱処理材から発生する油煙が吸引ファン20によりフード18を介して燃焼装置19内に導かれる。燃焼装置19内では、ガスバーナー22によって油煙は燃焼される。この場合、燃焼装置19内は、油の燃焼分解温度以上の温度となるように温度設定してあり、油煙を完全燃焼排ガスとなるようにしてある。このことにより油煙は、完全燃焼排ガス(又は燃焼排ガス)として吸引ファン20によって燃焼装置19外に排気される。
【0029】
また、油煙を燃焼装置19内で燃焼させた時に発生する燃焼熱は、シャワー機器11内を流れる水又は湯を温めるのに利用される。すなわち、燃焼装置19と連通するように設けられ熱交換器23の管24内には、ポンプ15によって水槽10及びサブタンク30の水又は湯がストレーナ16を介して導かれる。この管24内の水又は湯は、上記の燃焼熱によって40°C〜50°C位に温められ、シャワーノズル27、28から搬送コンベヤ9上の熱処理材に降り注がれる。熱処理材の表面に付着した油は、上記の湯によって水に比べてより効果的に熱処理材から洗い流されることになる。尚、水槽10及びサブタンク30内の水又は湯水は、出来るだけ静止した状態にすると油との分離に効果があるため、ポンプ15に接続される取水用の配管25aは、水槽10及びサブタンク30の下部に設けられている。
【0030】
【発明の効果】
このように本発明の油煙処理装置は、焼入炉から焼戻炉に熱処理材を導く途中に設けることによって、焼戻炉に送り込む手前で、発生する油煙を燃焼させて排ガス処理を行うことができ、また従来のように燃焼装置に油煙を導くための長いダクトを設けることもなく、ダクトに油煙の油が付着して火災を引き起こす要因となることを極力防止することができる。また、燃焼装置で油煙を燃焼させた燃焼熱を利用して熱交換器を流れる水又は湯を昇温させ、この湯により、搬送装置によって焼戻炉側に搬送される熱処理材に付着する冷却用の油を洗い流すことによって、熱処理材に付着した油を効果的に除去することができる。また、湯又は水が乳化するのを抑制することができ、熱処理材から発生する油煙を極力抑制することができる。
【0031】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の油煙処理装置を備えた熱処理装置の一部を正面から見た説明図である。
【図2】本発明の油煙処理装置を備えた熱処理装置の一部を平面から見た説明図である。
【図3】本発明の油煙処理装置を簡略化した説明図である。
【符号の説明】
1 油煙処理装置
2 熱処理装置
3 焼入炉
4 焼戻炉
5 油槽
6 搬送装置(引上げコンベヤ)
10 水槽
11 シャワー機器
14 熱交換器
17 焼戻炉の入口
19 燃焼装置
20 吸引ファン
21 中間処理装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil smoke treatment apparatus, and in particular, an oil smoke treatment for treating oil smoke generated from a heat treatment material when the heat treatment material quenched in a heat treatment furnace (apparatus) is cooled with cooling oil and then transferred to a tempering furnace. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
When heat treatment is performed on a desired steel material, which is an example of a heat treatment material, a steel material is first put in a quenching furnace and heated for a predetermined time, and then the steel material taken out of the quenching furnace is immediately put in an oil bath. After cooling, the steel material pulled up from the oil tank after cooling is subjected to intermediate cleaning with a spray shower nozzle, and then put into a tempering furnace for tempering.
[0003]
In the series of heat treatment steps described above, when the steel material pulled up from the oil tank is put into the tempering furnace, the oil smoke generated from the steel material is sucked and collected by the suction fan through the duct, and the collected oil smoke is burned in the combustion furnace. Or filtered and exhausted outdoors.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the smoke generated in the heat treatment process is burned or filtered, the removal of the smoke is incomplete and causes air pollution. Also, the duct for guiding oil smoke to the combustion device has been long in the past, and oil has adhered to this duct causing a fire. Furthermore, conventional combustion and exhaust devices for oily smoke have problems of poor smoke evacuation efficiency and high running costs.
[0005]
Therefore, when considering why a large amount of problematic oil smoke is generated in a series of conventional heat treatment processes, firstly, deterioration of the cleaning water in the intermediate cleaning process can be mentioned. For steel materials with oil for cooling, the washing water is also clean at first, so the adhering oil can be washed away cleanly, but the washing water also emulsifies (emulsifies) when washed repeatedly. When the steel material is washed with this washing water, the washing accuracy is remarkably lowered.
[0006]
Then, considering why emulsification (emulsification) is promoted with respect to the water to be washed, when steel materials are washed with a spray-type shower nozzle that has been used in the intermediate washing process, the water is removed from the shower nozzle. When passing through the fine holes, the water passing through the holes is more strongly subjected to physical impact in the spray shower nozzle. Therefore, the washing water promotes emulsification. Moreover, since the heating method of water (washing water) in the conventional intermediate washing process was a method of heating the washing water tank itself, the temperature of the water in the whole washing water tank rose and became a factor of emulsification.
[0007]
Furthermore, the dipping of the cleaning method is mentioned. This is because the steel material is pulled up from the cooling oil bath at a temperature of about 80 ° C. and immersed in the cleaning water (dipping), and then shower-washed. At the time of this immersion (dipping), the temperature of the cleaning water is the steel material. However, the temperature of the cleaning water is currently lower than the steel material temperature. Therefore, the steel material is cooled at the time of dipping (dipping), the viscosity of the oil adhering to the steel material becomes hard, and the washing accuracy is not improved even if the washing water is subsequently applied to the steel material.
[0008]
The present invention has been developed in view of the above points. The object of the present invention is to prevent emulsification of washing water by preventing emulsification of washing water, and to suppress oil in smoke generated from the heat treatment material. To prevent air pollution caused by oily smoke and to eliminate the occurrence of fire from the duct due to the adhesion of oil (oil mist), and to provide an oily smoke treatment device that can effectively extinguish oily smoke is there.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to effectively achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the oil smoke treatment device of the present invention is an intermediate treatment device that recovers the cooling oil adhering to the heat treatment material conveyed by the conveyance device and allows the heat treatment material to be washed and conveyed to the tempering furnace, A combustion device provided near the entrance of the tempering furnace to combust oil smoke generated from the heat-treated material conveyed from the intermediate processing device side to the tempering furnace side, and the oil smoke is sucked into the combustion device and combusted by the combustion device. The water or hot water supplied from the water tank provided in the intermediate processing device provided so as to communicate with the combustion device and the suction fan that exhausts the exhaust gas of the oily smoke outside the combustion device can be heated by the combustion heat due to the combustion of the oil smoke And a shower device for cleaning the cooling oil adhering by pouring hot water heated by the heat exchanger onto the heat treatment material conveyed in the intermediate processing device. It is configured me.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in the figure, the oil
[0011]
First, the above
[0012]
For example, a known mesh belt type continuous heat treatment furnace is used as the
[0013]
The quenched heat treatment material A falls into the
[0014]
The
[0015]
The heat treatment material pulled from the
[0016]
That is, the oil
[0017]
Further, the
[0018]
The
[0019]
Further, a
[0020]
One end of the pipe of the heat exchanger is connected to the
[0021]
The
[0022]
One shower nozzle or three or more shower nozzles may be provided. If the water (warm water) can pour onto the upper surface of the
[0023]
Next, the case where heat processing material is heat-processed with the
The heat treatment material is quenched by a quenching device (not shown) while being conveyed through the furnace by a conveyor 7 provided in the quenching
[0024]
The heat-treated material that has passed through the quenching
[0025]
The heat-treated material put into the
[0026]
The heat treatment material pulled up from the
[0027]
On the other hand, the heat-treated material conveyed by the
[0028]
At the
[0029]
The combustion heat generated when oil smoke is burned in the
[0030]
【The invention's effect】
As described above, the oil smoke treatment apparatus of the present invention can perform exhaust gas treatment by combusting the generated oil smoke before feeding into the tempering furnace by providing the heat treatment material from the quenching furnace to the tempering furnace. In addition, a long duct for guiding oil smoke to the combustion device is not provided as in the prior art, and it is possible to prevent as much as possible that oil from the oil smoke adheres to the duct and causes a fire. Also, the temperature of the water or hot water flowing through the heat exchanger is raised using the combustion heat generated by burning the oil smoke in the combustion device, and this hot water cools the heat treatment material that is transported to the tempering furnace side by the transport device. By washing away the oil for use, the oil adhering to the heat treatment material can be effectively removed. Moreover, emulsification of hot water or water can be suppressed, and oil smoke generated from the heat treatment material can be suppressed as much as possible.
[0031]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of a part of a heat treatment apparatus provided with an oil smoke treatment apparatus of the present invention as seen from the front.
FIG. 2 is an explanatory view of a part of a heat treatment apparatus provided with the oil smoke treatment apparatus of the present invention as viewed from above.
FIG. 3 is a simplified explanatory diagram of an oil smoke processing apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Oil
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