JP3906423B2 - Hot dip galvanizing furnace - Google Patents
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Description
本発明は、溶融亜鉛めっき炉の内部にめっき槽を設置し、めっき槽の側周囲を囲む燃焼室を形成し、燃焼室内を一方向に旋回する燃焼ガスによりめっき槽を加熱する溶融亜鉛めっき炉に関する。 The present invention relates to a galvanizing furnace in which a plating tank is installed inside a hot dip galvanizing furnace, a combustion chamber surrounding the side of the plating tank is formed, and the plating tank is heated by a combustion gas swirling in the combustion chamber in one direction. About.
溶融亜鉛めっき炉は、溶融亜鉛めっき処理対象物をめっき槽に貯留されている溶融亜鉛に浸漬して、めっき処理を施すもので、次のような溶融亜鉛めっき炉が知られている。 The hot dip galvanizing furnace is one in which a hot dip galvanizing object is immersed in hot dip zinc stored in a plating tank and subjected to a plating process, and the following hot dip galvanizing furnaces are known.
内壁と外壁とよりなる2重壁構造の溶融亜鉛めっき浴槽であって、外壁に間隔をおいて取り付けられたバーナーによって内壁を加熱し、これによって内壁の内側のめっき槽内に蓄えられた亜鉛を溶融状態に保つ溶融亜鉛めっき炉が提案されている。さらに、前記バーナーの中間に対向する内壁の部分の内側で、溶融亜鉛中に投込ヒーターを挿入する溶融亜鉛めっき炉も提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 A hot-dip galvanizing bath with a double wall structure consisting of an inner wall and an outer wall, the inner wall is heated by a burner attached to the outer wall at a distance, and thereby the zinc stored in the plating tank inside the inner wall is stored. A hot dip galvanizing furnace that maintains a molten state has been proposed. Furthermore, a hot dip galvanizing furnace has also been proposed in which a throwing heater is inserted into the hot dip zinc inside the portion of the inner wall facing the middle of the burner (see, for example, Patent Document 1).
また、溶融亜鉛めっき炉の内部にめっき槽を設置し、めっき槽の側周囲を囲む燃焼室を形成し、溶融亜鉛めっき炉の両側の短壁部の一端部付近に1基ずつのバーナーを設け、燃焼室内を一方向に旋回する燃焼ガスによりめっき槽を加熱する溶融亜鉛めっき炉が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 In addition, a plating bath is installed inside the hot dip galvanizing furnace, a combustion chamber is formed surrounding the side of the plating bath, and one burner is provided near one end of the short wall on both sides of the hot dip galvanizing furnace. There has been proposed a hot dip galvanizing furnace that heats a plating tank with a combustion gas swirling in one direction in a combustion chamber (see, for example, Patent Document 2).
また、溶融亜鉛めっき炉の内部にめっき槽を設置し、めっき槽の側周囲を囲む燃焼室を形成し、燃焼室は図6に示すように長壁部1の中央部に設けた隔壁部材27により図の左右に2分割され、それぞれ対称的に別々の燃焼室5を形成し、両短壁部2に2基ずつのバーナー26を設けて構成される溶融亜鉛めっき炉が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 Further, a plating tank is installed inside the hot dip galvanizing furnace to form a combustion chamber surrounding the side of the plating tank. The combustion chamber is formed by a
また、前記長壁部の中央部に設けた隔壁部と異なり、上下方向に並設されたバーナーそれぞれに対応する個別の燃焼室を形成するために、燃焼室を上下方向に2分するように隔壁部を設けて構成される溶融亜鉛めっき炉が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。 Further, unlike the partition wall portion provided in the central portion of the long wall portion, the partition wall is divided so as to divide the combustion chamber in the vertical direction in order to form individual combustion chambers corresponding to the burners arranged in the vertical direction. A hot dip galvanizing furnace configured by providing a portion has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
しかしながら、内壁と外壁とよりなる2重壁構造の溶融亜鉛めっき浴槽であって、外壁に間隔をおいて取り付けられたバーナーのみによって内壁を加熱する溶融亜鉛めっき炉では、内壁の内側の温度が隣り合うバーナーの中間において低下し、この低温位置で亜鉛の付着量が少なくなるといった問題があった。さらに、このめっき槽の加熱方法では、炉内温度が高くなり、めっき槽の寿命が短くなるうえ、バーナーの本数が多く必要となるなど、燃焼機器の数の増大によりコストがかかるといった問題もあった。 However, in a hot-dip galvanizing bath having a double-walled hot dip galvanizing bath composed of an inner wall and an outer wall, the inner wall is heated only by a burner attached to the outer wall at an interval, the temperature inside the inner wall is adjacent. There was a problem that the amount dropped in the middle of the matching burner and the adhesion amount of zinc decreased at this low temperature position. Furthermore, this plating tank heating method has a problem that the temperature in the furnace is increased, the life of the plating tank is shortened, and the number of burners is increased. It was.
また、前記バーナーの中間に対向する内壁の部分の内側で、溶融亜鉛中に投込ヒーターを挿入する溶融亜鉛めっき炉の場合でも、バーナーの本数が多いために、投込ヒーターが多く必要となり、コストがかかるといった問題があった。 In addition, even in the case of a hot dip galvanizing furnace in which a throwing heater is inserted into molten zinc inside the portion of the inner wall facing the middle of the burner, a large number of throwing heaters are required because of the large number of burners, There was a problem of cost.
また、溶融亜鉛めっき炉の内部にめっき槽を設置し、めっき槽の側周囲を囲む燃焼室を形成し、溶融亜鉛めっき炉の両側の短壁部の一端部付近に1基ずつのバーナーを設け、燃焼室内を一方向に旋回する燃焼ガスによりめっき槽を加熱する溶融亜鉛めっき炉では、燃焼ガスの旋回方向において、バーナーから離れた位置ほど温度が低くなり、めっき槽の長手方向での温度分布が大きいという問題があった。この傾向は、めっき槽の大きさが長手方向に大きくなるにつれて顕著となった。 In addition, a plating bath is installed inside the hot dip galvanizing furnace, a combustion chamber is formed surrounding the side of the plating bath, and one burner is provided near one end of the short wall on both sides of the hot dip galvanizing furnace. In a hot dip galvanizing furnace that heats the plating tank with the combustion gas swirling in one direction in the combustion chamber, the temperature is lower at a position farther from the burner in the swirling direction of the combustion gas, and the temperature distribution in the longitudinal direction of the plating tank There was a problem that was large. This tendency became remarkable as the size of the plating tank increased in the longitudinal direction.
長手方向に大きい大型のめっき槽では、図6に示すように、長壁部1の中央部に設けた隔壁部材27により燃焼室5を図の左右に2分割し、両短壁部2に2基ずつのバーナー26を設けて構成される溶融亜鉛めっき炉が用いられ、燃焼室5を図の左右に2分割するために用いる隔壁部材27は、熱によるめっき槽3の膨張を押える機能もあり、一般に耐火レンガで造られている。図6および図7に示すように、めっき槽3を支持する隔壁部材27が燃焼室5を通過する燃焼ガスを遮断してしまうために、めっき槽3が長手方向に大きい大型の溶融亜鉛めっき炉では、一方向に旋回する燃焼ガスによりめっき槽を加熱する方法が使用できなかった。さらに、めっき槽3を支持する隔壁部材27はめっき槽3の長手側の両側面を炉壁に対して支持するため、炉体ケース8を強度的に強くする必要があった。 In a large-sized plating tank large in the longitudinal direction, as shown in FIG. 6, the
また、上下方向に並設されたバーナーそれぞれに対応する個別の燃焼室を形成するために、燃焼室を上下方向に2分するように隔壁部を設けた溶融亜鉛めっき炉では、隔壁部とめっき槽の接している面積が広いため、めっき槽に熱が均一に伝わり難いという問題があった。さらに、隔壁部は一般に耐火レンガで造られるが、めっき槽の取替え時に取り壊し、めっき槽取替え後、再度隔壁部を造り直さなければならなかった。 Moreover, in the hot dip galvanizing furnace provided with the partition wall so as to divide the combustion chamber into two in the vertical direction in order to form individual combustion chambers corresponding to the burners arranged in parallel in the vertical direction, Since the area in contact with the tank is large, there is a problem that heat is not easily transmitted to the plating tank. Further, the partition wall is generally made of refractory bricks, but it was torn down when the plating tank was replaced, and the partition wall had to be rebuilt after the plating tank was replaced.
前述の問題を有利に解決するために、本発明の溶融亜鉛めっき炉は、溶融亜鉛めっき炉の内部にめっき槽3を設置し、めっき槽3の側周囲を囲む燃焼室5を形成し、燃焼室内を一方向に旋回する燃焼ガスによりめっき槽3を加熱する溶融亜鉛めっき炉において、溶融亜鉛めっき炉の一方の短壁部2の一端部付近と、前記短壁部2の一端部付近と対角に位置するもう一方の短壁部2の一端部付近に対向方向に高速バーナー6a,6bが設けられ、めっき槽3の長手方向における燃焼室5の中間位置にノズルの先端付近を曲げた高速バーナー7a,7bが設置されている。 In order to advantageously solve the above-described problem, the hot dip galvanizing furnace of the present invention is provided with a
前記ノズルの先端付近を曲げたバーナー7a,7bのノズル15は、先端付近をバーナーを構成する管の中心軸に対して0°より大きく90°以下の範囲、好ましくは45°で曲げられ、外径の異なる2つの管により構成されており、ノズル15を冷却するために、燃焼ガスが通過する外径の小さい管16と外径の大きい管17の間に、冷却用エアーが送られている。The
また、溶融亜鉛めっき炉の内部にめっき槽3を設置し、めっき槽3の側周囲を囲む燃焼室5を形成し、燃焼室内を一方向に旋回する燃焼ガスによりめっき槽3を加熱する溶融亜鉛めっき炉において、溶融亜鉛めっき炉の一方の短壁部2の一端部付近と、前記短壁部2の一端部付近と対角に位置するもう一方の短壁部2の一端部付近に対向方向に高速バーナー6a,6bが設けられ、めっき槽3の長手方向における燃焼室5の中間位置にノズルの 先端付近を曲げた高速バーナー7a,7bが設けられており、溶融亜鉛めっき炉の外側に炉壁から間隔を空けて設けられた力受け部材18に固定される鋼管状の固定部19と、固定部19と六角ボルト20で接合し、炉体ケース8と炉体ケースの断熱材9で構成される炉壁を貫いて、一方の端部がめっき槽3の側周面と接するように設置される鋼管状の支持部21で構成され、支持部21のめっき槽3の側周面と接する部分を断熱材24としためっき槽押え装置により、めっき槽3の長手側の両側面が力受け部材18で支持されている。 Moreover, the hot dip galvanizing furnace which installs the
本発明の溶融亜鉛めっき炉によれば、溶融亜鉛めっき炉の内部にめっき槽を設置し、めっき槽の側周囲を囲む燃焼室を形成し、溶融亜鉛めっき炉の両側の短壁部の一端部付近に1基ずつのバーナーが設け、燃焼室内を一方向に旋回する燃焼ガスによりめっき槽を加熱する溶融亜鉛めっき炉において、めっき槽の長手方向における燃焼室の中間位置にノズルの先端付近を曲げた高速バーナーを設けることで、長手方向に大きい大型の溶融亜鉛めっき炉においても、亜鉛の温度分布が均一になるようにめっき槽を加熱することができる。また、めっき槽に対し対流伝熱加熱であるため、炉内温度が低くなり、めっき槽の寿命が長くなる。 According to the hot dip galvanizing furnace of the present invention, a plating tank is installed inside the hot dip galvanizing furnace, a combustion chamber surrounding the side of the plating tank is formed, and one end portion of the short wall portion on both sides of the hot dip galvanizing furnace In the hot dip galvanizing furnace, in which a burner is installed in the vicinity and the plating tank is heated by the combustion gas swirling in one direction in the combustion chamber, the vicinity of the nozzle tip is bent to the middle position of the combustion chamber in the longitudinal direction of the plating tank By providing a high-speed burner, the plating tank can be heated so that the temperature distribution of zinc is uniform even in a large galvanizing furnace large in the longitudinal direction. Moreover, since it is a convection heat transfer heating with respect to a plating tank, the temperature in a furnace becomes low and the lifetime of a plating tank becomes long.
さらに、本発明の溶融亜鉛めっき炉によれば、めっき槽の膨張を押えるための部材に、めっき槽押え装置を用いることで、燃焼室を通る燃焼ガスを遮断することがないため、燃焼室内を一方向に旋回する燃焼ガスによりめっき槽を加熱する方法を長手方向に大きい大型の溶融亜鉛めっき炉で使用することができる。また、めっき槽押え装置とめっき槽の側周面の接している面積が小さいため、めっき槽に熱が均一に伝わるようになり、さらに、めっき槽の取替え時の取り外しおよび取り付けが容易である。Furthermore, according to the hot dip galvanizing furnace of the present invention, by using a plating tank holding device as a member for holding the expansion of the plating tank, the combustion gas passing through the combustion chamber is not blocked, The method of heating the plating tank with the combustion gas swirling in one direction can be used in a large galvanizing furnace having a large longitudinal direction. In addition, since the area where the plating tank holding device and the side peripheral surface of the plating tank are in contact with each other is small, heat can be uniformly transmitted to the plating tank, and the plating tank can be easily removed and attached when the plating tank is replaced.
図1は、本発明の実施の形態に係る溶融亜鉛めっき炉の水平断面図である。溶融亜鉛めっき炉は、長壁部1と短壁部2とにより矩形状に形成された溶融亜鉛めっき炉の炉壁内に設置される溶融亜鉛4を貯留するめっき槽3と、溶融亜鉛めっき炉の内周面とめっき槽3の外周面とにより、めっき槽3の側周囲を囲む燃焼室5と、炉壁の一方の短壁部2の一端部付近と、前記短壁部2の一端部付近と対角に位置するもう一方の短壁部2の一端部付近に対向方向に設置された高速バーナー6a,6bと、めっき槽3の長手方向における燃焼室5の中間位置にノズルの先端付近を曲げた高速バーナー7a,7bを備えて構成されている。本発明の実施例として、ノズルの先端付近を曲げた高速バーナー7a,7bの先端付近をバーナーを構成する管の中心軸に対して45°曲げた場合を挙げて、本発明の説明を行う。FIG. 1 is a horizontal sectional view of a hot dip galvanizing furnace according to an embodiment of the present invention. The hot dip galvanizing furnace includes a
炉体ケース8と炉体ケースの断熱材9で構成されている炉壁の内部に設置される溶融亜鉛4を貯留するめっき槽3は、細長状であり、長手方向の両端部が円弧状に形成されている。 The
短壁部2に設置された高速バーナー6a,6bは、燃焼用エアー供給口11と燃焼用ガス供給口10を持ち、供給される燃焼用ガスを燃焼させた燃焼ガスを燃焼室5に対して、その長手方向に噴出するように炎口を燃焼室内に臨ませた状態で設置される。ノズルの先端付近を45°曲げた高速バーナー7a,7bは、図1に示すように、長壁部1に対して45°傾けて設置される。 The high-
一方の短壁部2に設置された高速バーナー6aによる燃焼ガスは、一方の長手方向の燃焼室5を通り、燃焼室5の長手方向の中間位置でノズルの先端付近を45°曲げた高速バーナー7aの燃焼ガスと混合した後、もう一方の長手方向の燃焼室5に移動し、短壁部2に設けた高速バーナー6bの燃焼ガスと混合し、長手方向の燃焼室5を通り、燃焼室5の長手方向の中間位置でノズルの先端付近を45°曲げた高速バーナー7bの燃焼ガスと混合して、燃焼室内を一方向に旋回し、めっき槽3を加熱する。 The combustion gas produced by the high-speed burner 6a installed on one
なお、短壁部2に設置される高速バーナー6a,6bおよびノズルの先端付近を45°曲げた高速バーナー7a,7bは溶融亜鉛めっき炉の規模に応じて、燃焼室5の上下方向に複数個併設してもかまわない。 A plurality of high-
図2は、ノズルの先端付近を45°曲げた高速バーナーの平面図である。図2に示すように、ノズルの先端付近を45°曲げた高速バーナー7a,7bは燃焼用エアー供給口13と燃焼用ガス供給口12と冷却用エアー供給口14を持ち、ノズル15の先端付近がバーナーを構成する管の中心軸に対して45°曲げられている。供給される燃焼用ガスを燃焼させた燃焼ガスはノズル15の曲げ部に当たって方向転換され、ノズル先端から放出される。FIG. 2 is a plan view of a high-speed burner in which the vicinity of the tip of the nozzle is bent by 45 °. As shown in FIG. 2, the high-
図3は、図2のA−A断面図である。ノズルの先端付近を45°曲げた高速バーナー7a,7bのノズル部分は、常に燃焼ガス中にあるため、ノズル15は外径の異なる耐熱性の鋼管部材、例えばステンレス製の鋼管により構成されており、燃焼ガスが通過する外径の小さい管16と外径の大きい管17の間に、冷却用エアーを送りノズルを冷却している。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. Since the nozzle portions of the high-
めっき槽押え装置を設置した溶融亜鉛めっき炉の水平断面図を図4、図4のB−B断面図を図5に示す。めっき槽押え装置は、溶融亜鉛めっき炉の外側に炉壁から間隔を空けて設けられた力受け部材18に固定される固定部19と、固定部19と六角ボルト20で接合し、炉体ケース8と炉体ケースの断熱材9で構成される炉壁を貫いて、一方の端部がめっき槽3の側周面と接するように設置される支持部21で構成され、めっき槽3の長手側の両側壁を力受け部材18で支持している。 FIG. 4 is a horizontal sectional view of a hot dip galvanizing furnace provided with a plating tank presser, and FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. The plating tank holder is fixed to a
溶融亜鉛めっき炉の外側に炉壁から間隔を空けて設けられた力受け部材18は、下端部をアンカーボルトで基礎22に固定され、上端部は力受け部材の支え材23により固定されている。めっき槽押え装置の固定部19は、一方の端部を力受け部材18にボルト接合により固定され、もう一方の端部を支持部21と六角ボルト20で接合している。めっき槽の側周面と接するように設置されている支持部21の端部は、支持部21が燃焼ガスによって高温になり、支持部21によりめっき槽3に局部加熱しないようにするために、支持部21のめっき槽側周面と接する部分は断熱材24で構成されている。 The
めっき槽押え装置の固定部19は、例えば配管用炭素鋼鋼管あるいは一般構造用炭素鋼鋼管などの鋼管部材で形成され、支持部21は常に燃焼ガス中にあるため、耐熱性の鋼管部材、例えばステンレス製の鋼管により形成される。支持部21の鋼管径は、固定部19の鋼管径よりも小さいものが用いられ、支持部21と固定部19の接合は、支持部21の一部を固定部19の鋼管内に挿入させて、めっき槽押え装置の長さを調整して、六角ボルト20で接合する。また、この六角ボルト20により、支持部21の水平度を調整することができる。 The fixing
なお、めっき槽押え装置は、図5では上下方向に2つ取付いた状態で書かれているが、高速バーナーの取付位置25の高さと異なる高さであれば、めっき槽3の深さに応じて取付個数を変更してもかまわない。また、図4に示すようなノズル先端付近を45°曲げた高速バーナー7a,7bを燃焼室5の長手方向の中間位置に設置しない中型および小型の溶融亜鉛めっき炉においても、めっき槽押え装置を使用することは可能である。 In addition, although the plating tank holding device is written in a state where two are attached in the vertical direction in FIG. 5, depending on the depth of the
1 長壁部
2 短壁部
3 めっき槽
4 溶融亜鉛
5 燃焼室
6a 高速バーナー
6b 高速バーナー
7a ノズル先端付近を曲げた高速バーナー
7b ノズル先端付近を曲げた高速バーナー
8 炉体ケース
9 炉体ケースの断熱材
10 燃焼用ガス供給口
11 燃焼用エアー供給口
12 燃焼用ガス供給口
13 燃焼用エアー供給口
14 冷却用エアー供給口
15 ノズル
16 外径の小さい管
17 外径の大きい管
18 力受け部材
19 固定部
20 六角ボルト
21 支持部
22 基礎
23 力受け部材の支え材
24 断熱材
25 バーナー取付位置
26 バーナー
27 隔壁部材DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
溶融亜鉛めっき炉の外側に炉壁から間隔を空けて設けられた力受け部材18に固定される鋼管状の固定部19と、固定部19と六角ボルト20で接合し、炉体ケース8と炉体ケースの断熱材9で構成される炉壁を貫いて、一方の端部がめっき槽3の側周面と接するように設置される鋼管状の支持部21で構成され、支持部21のめっき槽3の側周面と接する部分を断熱材24としためっき槽押え装置により、めっき槽3の長手側の両側面が力受け部材18で支持されていることを特徴とする溶融亜鉛めっき炉。 A galvanizing furnace in which a plating tank 3 is installed inside a hot dip galvanizing furnace, a combustion chamber 5 surrounding the side of the plating tank 3 is formed, and the plating tank 3 is heated by a combustion gas swirling in the combustion chamber in one direction. , In the opposite direction, near one end portion of one short wall portion 2 of the hot dip galvanizing furnace and near one end portion of the other short wall portion 2 that is diagonally opposite to one end portion of the short wall portion 2. Burners 6a and 6b are provided, and high-speed burners 7a and 7b in which the vicinity of the tip of the nozzle is bent are provided at intermediate positions of the combustion chamber 5 in the longitudinal direction of the plating tank 3,
A steel tubular fixing portion 19 fixed to a force receiving member 18 provided at a distance from the furnace wall outside the hot dip galvanizing furnace, and the fixing portion 19 and a hexagon bolt 20 are joined together, and the furnace case 8 and the furnace It comprises a steel tubular support portion 21 that is installed so that one end portion thereof is in contact with the side peripheral surface of the plating tank 3 through the furnace wall constituted by the heat insulating material 9 of the body case. A hot dip galvanizing furnace characterized in that both side surfaces on the long side of the plating tank 3 are supported by force receiving members 18 by means of a plating tank pressing device in which a portion in contact with the side peripheral surface of the tank 3 is a heat insulating material 24 .
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