JP5200526B2 - Hot air heating furnace - Google Patents

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Description

本発明は、例えば熱間鍛造等を行うワークを所定温度にまで加熱する際に使用される温風加熱炉に関する。   The present invention relates to a hot air heating furnace used when, for example, a workpiece to be subjected to hot forging or the like is heated to a predetermined temperature.

従来、金属素材等を熱間鍛造や熱間圧延等を行う前にワークを所定温度にまで加熱したり、金属素材等に熱処理を行うための加熱炉として、例えば特許文献1に開示されているように、加熱源として、天然ガス、LNG等を燃料とするガスバーナーを用いた、いわゆる直火式加熱方式のものが提案されている。
また、ガスバーナーから排出される高温ガスを炉体内部で流動させることにより、炉体内に装入されたワークを加熱する温風加熱炉も提案されている。
特開2006−284019号公報
Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a heating furnace for heating a workpiece to a predetermined temperature before performing hot forging, hot rolling, or the like on a metal material or performing a heat treatment on the metal material or the like. As described above, a so-called direct-fired heating method using a gas burner using natural gas, LNG or the like as a fuel has been proposed.
There has also been proposed a hot-air heating furnace that heats the workpiece charged in the furnace body by causing the high-temperature gas discharged from the gas burner to flow inside the furnace body.
JP 2006-284019 A

ところで、直火式加熱方式の加熱炉の場合、ガスバーナーの空燃比を制御して温度調整を行うことになるが、空燃比が僅かにずれると火炎の長さが変動してしまうため、炉体内部の温度調節を行うことが非常に困難である。また、火炎が必要以上に長くなると、炉体内部に装入されたワークに火炎が直接触れて、ワークの一部が局所的に加熱されてしまうことがあった。
また、炉体内部を温度分布を均一にしようとした場合、複数のガスバーナーを配設して、これら複数のガスバーナーの燃焼状態を制御する必要があり、温度調整が非常に困難であった。
By the way, in the case of a direct-heating heating furnace, the temperature adjustment is performed by controlling the air-fuel ratio of the gas burner. However, if the air-fuel ratio slightly shifts, the length of the flame fluctuates. It is very difficult to regulate the temperature inside the body. In addition, if the flame becomes longer than necessary, the flame may directly touch the work inserted in the furnace body, and a part of the work may be locally heated.
In addition, when trying to make the temperature distribution uniform in the furnace body, it is necessary to arrange a plurality of gas burners and control the combustion state of the plurality of gas burners, and temperature adjustment is very difficult. .

一方、前述の温風加熱炉においては、ワークから離れた位置にガスバーナーが配設されるため、ワークにガスバーナーの火炎が直接触れることがなく、ワークの一部が局所的に加熱されることを防止できるものである。
しかしながら、温風加熱炉においては、高温ガスが炉体内部を流動することで温度の均一化を図っており、炉体内部に装入されたワークやワークを支持するための炉体内構造物によって高温ガスの流動が妨げられることにより、高温ガスが流れ込まない遮熱領域が形成されることがある。この遮熱領域では温度上昇が鈍くなるため、炉体内部の温度分布を均一化させるためには多くの時間を要することになる。
On the other hand, in the above-described hot-air heating furnace, the gas burner is disposed at a position away from the work, so that the flame of the gas burner does not directly touch the work and a part of the work is locally heated. This can be prevented.
However, in the hot air heating furnace, the temperature is made uniform by flowing the hot gas inside the furnace body, and the work inserted in the furnace body and the structure inside the furnace to support the work are used. When the flow of the high temperature gas is hindered, a heat shield region where the high temperature gas does not flow may be formed. In this heat shield region, the temperature rise becomes slow, and it takes a lot of time to make the temperature distribution inside the furnace body uniform.

ここで、例えば熱間鍛造を行う際のワークに温度分布が生じていると、鍛造加工時の変形抵抗が局所的に異なってしまうことになり、精度の良い加工ができなくなってしまう。また、ワークを均一に加熱するには、炉体内部の温度分布を均一化させるために多くの時間が必要となり、熱間鍛造等の作業効率が大幅に低下してしまうといった問題があった。
さらに、炉体内部の温度分布を均一化しようとした場合、複数のガス導入口から高温ガスを導入することが考えられるが、それぞれのガス導入口から導入される高温ガスの流れが互いに干渉してしまい、炉体の内部温度を制御することが困難であった。
Here, for example, if a temperature distribution is generated in the workpiece during hot forging, the deformation resistance at the time of forging will be locally different, and accurate machining will not be possible. Further, in order to uniformly heat the workpiece, a lot of time is required to make the temperature distribution inside the furnace body uniform, and there is a problem that work efficiency such as hot forging is greatly reduced.
Furthermore, when trying to make the temperature distribution inside the furnace body uniform, it is conceivable to introduce hot gas from multiple gas inlets, but the flow of hot gas introduced from each gas inlet interferes with each other. Therefore, it was difficult to control the internal temperature of the furnace body.

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、炉体内部に挿入されたワークや炉体内構造物によって高温ガスの流動が妨げられる場合であっても、ワークを均一に、かつ、早期に加熱することが可能な温風加熱炉を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and even when the flow of high-temperature gas is hindered by a work inserted into the furnace body or a structure in the furnace body, the work is made uniform and An object of the present invention is to provide a hot air heating furnace that can be heated early.

この課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る温風加熱炉は、ガス導入口が設けられた炉体と、前記ガス導入口を介して炉体内部に高温ガスを導入するガス導入手段とを備え、前記炉体内部に装入されたワークを加熱する温風加熱炉であって、前記炉体内部には、前記ガス導入口から導入された高温ガスの流れが前記ワーク及び炉体内構造物により遮断される遮熱領域が形成されており、該遮熱領域又はその近傍には、電気加熱方式の補助熱源が配設されており、前記ワークが前記炉体の底面に載置され、前記ガス導入口が、前記炉体の一の側壁部の上部に形成されており、前記補助熱源が、前記ガス導入口が設けられた前記一の側壁部の下部に設けられていることを特徴としている。
In order to solve this problem, the present invention proposes the following means.
A hot air heating furnace according to the present invention includes a furnace body provided with a gas introduction port, and gas introduction means for introducing a high temperature gas into the furnace body through the gas introduction port, and is installed in the furnace body. A hot air heating furnace that heats a workpiece that has been introduced, and a heat shield region in the furnace body in which a flow of high-temperature gas introduced from the gas inlet is blocked by the workpiece and the furnace body structure. An electric heating type auxiliary heat source is disposed in or near the heat shield region , the work is placed on the bottom surface of the furnace body, and the gas inlet is connected to the furnace body. The auxiliary heat source is provided at a lower portion of the one side wall portion provided with the gas introduction port .

この構成の温風加熱炉においては、ガス導入口から炉体内部に導入される高温ガスの流れがワークや炉内構造物に遮られることによって形成される遮熱領域又はその近傍に、電気加熱方式の補助熱源が配設されているので、遮熱領域をこの補助熱源によって加熱することで、炉体内部の温度分布を早期に均一化することができ、ワークを比較的均一に加熱することができる。また、電気加熱方式の補助熱源を用いているので、補助熱源の出力制御が比較的容易に行うことが可能となり、ワークの一部が局所的に加熱されることを防止できる。さらに、補助熱源によって高温ガスの流れが妨げられることがなく、温度分布の調整を比較的容易に行うことができる。
また、ワークを炉体の底面に載置するので、比較的大型、大重量のワークであっても、炉体内への搬入・搬出を容易に行うことができる。
さらに、炉体の底面にワークを載置した状態で炉体の一の側壁部の上部に形成されたガス導入口から高温ガスを導入した場合、高温ガスは炉体の天面部やガス導入口に対向する側壁部に沿って流動することになる。ここで、前記ワークによって高温ガスの流動が妨げられることにより、前記ガス導入口が形成された一の側壁部の下部近傍に遮熱領域が形成される。そこで、ガス導入口が設けられた側壁部の下部に補助熱源を配設することで遮熱領域に補助熱源が配設されることになる。このように炉体の一の側壁部にガス導入口と補助熱源とが配設されることになるので、炉体の他の側壁部に加熱源を設けることがなくなり、この温風加熱炉の構造を比較的簡単にすることができる。
In the hot air heating furnace having this configuration, electric heating is performed in or near the heat shield region formed by the flow of the high-temperature gas introduced from the gas inlet into the furnace body by the work or the furnace internal structure. Since the auxiliary heat source of the system is arranged, the temperature distribution inside the furnace body can be made uniform at an early stage by heating the heat shield area with this auxiliary heat source, and the work can be heated relatively uniformly. Can do. In addition, since the auxiliary heat source of the electric heating method is used, the output control of the auxiliary heat source can be performed relatively easily, and a part of the work can be prevented from being locally heated. Furthermore, the flow of the hot gas is not hindered by the auxiliary heat source, and the temperature distribution can be adjusted relatively easily.
Further, since the work is placed on the bottom surface of the furnace body, even a relatively large and heavy work can be easily carried into and out of the furnace body.
Furthermore, when high temperature gas is introduced from the gas inlet formed in the upper part of one side wall portion of the furnace body with the workpiece placed on the bottom surface of the furnace body, It flows along the side wall part which opposes. Here, the flow of the high-temperature gas is hindered by the workpiece, whereby a heat shield region is formed in the vicinity of the lower portion of the one side wall portion where the gas introduction port is formed. Therefore, the auxiliary heat source is disposed in the heat shield region by disposing the auxiliary heat source at the lower portion of the side wall portion where the gas inlet is provided. As described above, since the gas inlet and the auxiliary heat source are disposed on one side wall portion of the furnace body, no heat source is provided on the other side wall portion of the furnace body. The structure can be made relatively simple.

ここで、前記補助熱源を、前記炉体の壁面に設けるように構成することが好ましい。
この場合、補助熱源が炉体の壁面に設けられるので、ワークの装入・搬出に際してワークと補助熱源が干渉することがなく、ワークの装入・搬出作業をスムーズに行うことができる。さらに、補助熱源の損傷を防止することができる。
Here, it is preferable that the auxiliary heat source is configured to be provided on a wall surface of the furnace body.
In this case, since the auxiliary heat source is provided on the wall surface of the furnace body, the work and the auxiliary heat source do not interfere with each other when the work is loaded / unloaded, and the work loading / unloading work can be performed smoothly. Furthermore, damage to the auxiliary heat source can be prevented.

さらに、前記遮熱領域に温度測定手段を配設し、前記温度測定手段による温度測定結果に応じて前記補助熱源の出力調整を行う制御部を備える構成とすることが好ましい。
この場合、温度測定手段によって遮熱領域の温度が実測され、この温度測定結果に応じて制御部によって前記補助熱源の出力が調整されるので、炉体内部温度のさらなる均一化を図ることができる。
Furthermore, it is preferable that a temperature measurement unit is provided in the heat shield region, and a control unit is provided that adjusts the output of the auxiliary heat source according to the temperature measurement result by the temperature measurement unit.
In this case, the temperature of the heat shield region is actually measured by the temperature measuring means, and the output of the auxiliary heat source is adjusted by the control unit according to the temperature measurement result, so that the furnace body internal temperature can be further uniformized. .

本発明によれば、炉体内部に挿入されたワークや炉体内構造物によって高温ガスの流動が妨げられる場合であっても、ワークを均一に、かつ、早期に加熱することが可能な温風加熱炉を提供することができる。   According to the present invention, even when the flow of high-temperature gas is hindered by the workpiece inserted into the furnace body or the structure inside the furnace body, the warm air that can heat the workpiece uniformly and quickly A heating furnace can be provided.

以下に本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。図1から図3に本発明の実施形態である温風加熱炉を示す。
本実施形態である温風加熱炉10は、例えばNi基耐熱合金等の金属素材(ワークW)に対して熱間鍛造を行う前に、金属素材(ワークW)を所定の温度にまで加熱する際に用いられるものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 to 3 show a hot air heating furnace according to an embodiment of the present invention.
The hot air heating furnace 10 according to this embodiment heats the metal material (work W) to a predetermined temperature before hot forging the metal material (work W) such as a Ni-base heat-resistant alloy. It is used when.

この温風加熱炉10は、炉体20と、炉体20の内部に高温ガスを導入するためのガスバーナー30と、ワークWを支持するための支持部材14(炉内構造物)と、を備えている。
炉体20は、耐火煉瓦と断熱煉瓦との複層構造とされており、底面部21、天面部22及び側壁部23を備えている。
そして、一の側壁部23Aの上部には、炉体20内部に高温ガスを導入するためのガス導入口24が設けられている。
The hot air heating furnace 10 includes a furnace body 20, a gas burner 30 for introducing a high-temperature gas into the furnace body 20, and a support member 14 (in-furnace structure) for supporting the workpiece W. I have.
The furnace body 20 has a multilayer structure of refractory bricks and heat insulating bricks, and includes a bottom surface portion 21, a top surface portion 22, and a side wall portion 23.
A gas inlet 24 for introducing a high temperature gas into the furnace body 20 is provided on the upper side of the one side wall portion 23A.

このガス導入口24には、天然ガス、LNG等を燃料とするガスバーナー30が配設されている。本実施形態では、図2に示すように、一の側壁部23Aの同一高さ部分に3つのガスバーナー30が並列して配設されている。このガスバーナー30は、図1に示すように、一の側壁部23Aに対向する他の側壁部23Bに向けて高温ガスを排出するように構成されており、ガスバーナー30から排出された高温ガスは、炉体20の底面部21に沿うように流動し、一の側壁部23Aに対向する他の側壁部23Bで底面部21に向かうように流れることになる。   The gas inlet 24 is provided with a gas burner 30 using natural gas, LNG or the like as fuel. In this embodiment, as shown in FIG. 2, three gas burners 30 are arranged in parallel at the same height portion of one side wall portion 23A. As shown in FIG. 1, the gas burner 30 is configured to discharge the high temperature gas toward the other side wall portion 23 </ b> B facing the one side wall portion 23 </ b> A, and the high temperature gas discharged from the gas burner 30. Flows along the bottom surface portion 21 of the furnace body 20 and flows toward the bottom surface portion 21 at the other side wall portion 23B facing the one side wall portion 23A.

ガスバーナー30には、図3に示すように、燃料ガスを供給するガス供給手段31と、燃焼エアを供給するエア供給手段32とが、それぞれバルブ33、34を介して接続されている。これらのバルブ33、34はバーナー燃焼制御部35によって開閉され、ガスバーナー30の空燃比が調整されるように構成されている。
ここで、本実施形態では、炉体20の天面部22に、炉内温度を測定するための第1熱電対11が挿入されており、バーナー燃焼制御部35は、この第1熱電対11の測定結果に応じてガスバーナー30の空燃比を調整している。また、この第1熱電対11のデータは記録計13に逐次記録されている。
As shown in FIG. 3, a gas supply means 31 for supplying fuel gas and an air supply means 32 for supplying combustion air are connected to the gas burner 30 via valves 33 and 34, respectively. These valves 33 and 34 are opened and closed by a burner combustion control unit 35 so that the air-fuel ratio of the gas burner 30 is adjusted.
Here, in the present embodiment, the first thermocouple 11 for measuring the temperature in the furnace is inserted into the top surface portion 22 of the furnace body 20, and the burner combustion control unit 35 is connected to the first thermocouple 11. The air-fuel ratio of the gas burner 30 is adjusted according to the measurement result. The data of the first thermocouple 11 is sequentially recorded on the recorder 13.

また、炉体20の底面部21には、後述するワークWを支持するための支持部材14(炉内構造物)が配設されている。本実施形態では、支持部材14は、図1及び図2に示すように、底面部21から上方に向けて突出するとともに、底面部21に沿って一の側壁部23Aから他の側壁部23Bに向かって延びる2本のレールで構成されている。   In addition, a support member 14 (in-furnace structure) for supporting a workpiece W described later is disposed on the bottom surface portion 21 of the furnace body 20. In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the support member 14 protrudes upward from the bottom surface portion 21, and extends from one side wall portion 23 </ b> A to the other side wall portion 23 </ b> B along the bottom surface portion 21. It is composed of two rails extending toward the front.

本実施形態において加熱されるワークWは、例えばNi基耐熱合金等の金属で構成され、概略円柱状をなしている。このようなワークWは、図1に示すように、2つのワークWが並列するように支持部材14の上に載置されている。詳述すると、ワークWがなす円柱の軸線が指示部材の延在方向に直交するように、載置されているのである。
このようにワークWが底面部21に載置されることにより、本実施形態では、図1に示すように、ガスバーナー30から排出されて炉体20の底面部21及び他の側壁部23Bに沿って底面部21に向かう高温ガスの流れが、ワークWによって遮られることになり、一の側壁部23Aの下部近傍に高温ガスが流れ込みにくい遮熱領域Cが形成されることになる。
In the present embodiment, the workpiece W to be heated is made of a metal such as a Ni-base heat-resistant alloy and has a substantially cylindrical shape. As shown in FIG. 1, such a workpiece W is placed on the support member 14 so that the two workpieces W are arranged in parallel. Specifically, it is placed so that the axis of the cylinder formed by the workpiece W is orthogonal to the extending direction of the indicating member.
In this embodiment, the workpiece W is placed on the bottom surface portion 21 as described above, and is discharged from the gas burner 30 to the bottom surface portion 21 and the other side wall portion 23B of the furnace body 20 as shown in FIG. The hot gas flow toward the bottom surface portion 21 is blocked by the work W, and a heat shield region C in which the high temperature gas hardly flows is formed near the lower portion of the one side wall portion 23A.

そして、この遮熱領域Cが形成される一の側壁部23Aの下部部分、つまり、ガス導入口24の下方部分には、電熱ヒーター40が配設されている。この電熱ヒーター40は、一の側壁部23Aから突出するハンガーピン41にヒーターエレメント42が掛架されることによって構成されており、通電することでヒーターエレメント42が発熱するものである。   An electric heater 40 is disposed in a lower portion of one side wall portion 23 </ b> A where the heat shield region C is formed, that is, in a lower portion of the gas inlet 24. The electric heater 40 is configured by hanging a heater element 42 on a hanger pin 41 protruding from one side wall portion 23A, and the heater element 42 generates heat when energized.

ここで、一の側壁部23Aの下部には、炉内に形成された遮熱領域Cの温度を測定するための第2熱電対12が挿入されており、電熱ヒーター40には、この第2熱電対12の測定結果に応じてヒーターエレメント42への通電量を制御するヒーター制御部43が接続されている。また、この第2熱電対12の測定結果は、第1熱電対11を同一の記録計13に逐次記録されている。   Here, a second thermocouple 12 for measuring the temperature of the heat shield region C formed in the furnace is inserted below the one side wall portion 23A. A heater control unit 43 that controls the amount of current supplied to the heater element 42 according to the measurement result of the thermocouple 12 is connected. The measurement results of the second thermocouple 12 are sequentially recorded in the same recorder 13 with the first thermocouple 11.

このような構成とされた温風加熱炉10においては、底面部21に設けられた支持部材14の上に、前述のように2本のワークWが載置される。そして、ガス導入口24に配設されたガスバーナー30を燃焼させて炉体20内部に高温ガスを導入する。導入された高温ガスは、前述のように、炉体20内部を流動することになるが、支持部材14の上に載置されたワークWによって高温ガスの流れが遮られ、遮熱領域Cが形成される。この遮熱領域Cは、一の側壁部23Aに配設された電熱ヒーター40によって加熱される。
このようにして炉体20内部が高温ガスと電熱ヒーター40によって加熱されることで、ワークWが所定温度にまで上昇し、後工程である熱間鍛造工程へとワークWが供給されることなる。
In the hot air heating furnace 10 having such a configuration, the two workpieces W are placed on the support member 14 provided on the bottom surface portion 21 as described above. And the gas burner 30 arrange | positioned at the gas inlet 24 is burned, and high temperature gas is introduce | transduced in the furnace body 20 inside. As described above, the introduced high-temperature gas flows inside the furnace body 20, but the flow of the high-temperature gas is blocked by the workpiece W placed on the support member 14, and the heat-shielding region C is formed. It is formed. The heat shield region C is heated by an electric heater 40 disposed on one side wall portion 23A.
In this way, the inside of the furnace body 20 is heated by the high-temperature gas and the electric heater 40, so that the workpiece W rises to a predetermined temperature, and the workpiece W is supplied to the hot forging process, which is a subsequent process. .

本実施形態である温風加熱炉10によれば、ガス導入口24に配設されたガスバーナー30から炉体20内部に導入される高温ガスの流れがワークWに遮られることによって、炉体20内部に遮熱領域Cが形成されるものの、この遮熱領域Cに位置する一の側壁部23Aの下部に補助熱源として電熱ヒーター40が配設されているので、遮熱領域Cをこの電熱ヒーター40によって加熱することで、ワークWを比較的均一に、かつ、早期に加熱することができる。また、補助熱源として電熱ヒーター40を配設しているので、ガス導入口24から導入される高温ガスの流動が妨げられることがなく、炉体20内部を均一に加熱することができる。   According to the hot air heating furnace 10 according to the present embodiment, the work body W blocks the flow of high-temperature gas introduced into the furnace body 20 from the gas burner 30 disposed in the gas introduction port 24, so that the furnace body. Although the heat shield region C is formed inside 20, the electric heater 40 is provided as an auxiliary heat source below the one side wall portion 23A located in the heat shield region C. By heating with the heater 40, the workpiece | work W can be heated comparatively uniformly and at an early stage. Further, since the electric heater 40 is provided as an auxiliary heat source, the flow of the high-temperature gas introduced from the gas introduction port 24 is not hindered, and the interior of the furnace body 20 can be heated uniformly.

また、電熱ヒーター40が一の側壁部23Aに配設されているので、ワークWの装入・搬出に際してワークWと電熱ヒーター40が干渉することがなく、ワークWの装入・搬出作業をスムーズに行うことができる。また、ワークWと電熱ヒーター40との接触を防止することで、電熱ヒーター40の寿命延長を図ることができる。   In addition, since the electric heater 40 is disposed on the one side wall 23A, the work W and the electric heater 40 do not interfere with each other when the work W is loaded and unloaded, and the work W can be loaded and unloaded smoothly. Can be done. Further, by preventing contact between the workpiece W and the electric heater 40, the life of the electric heater 40 can be extended.

さらに、ワークWが炉体20の底面部21に載置されているので、比較的大型、大重量のワークWであっても、炉体20内へワークWの搬入・搬出を容易に行うことができる。また、ガス導入口24が一の側壁部23Aの上部に形成されるとともに、電熱ヒーター40が一の側壁部23Aの下部に設けられているので、炉体20の他の部分に加熱源を設ける必要がなく、この温風加熱炉10の構造を比較的簡単にすることができる。   Furthermore, since the workpiece W is placed on the bottom surface portion 21 of the furnace body 20, even if the workpiece W is relatively large and heavy, the workpiece W can be easily carried into and out of the furnace body 20. Can do. In addition, the gas inlet 24 is formed in the upper part of the one side wall part 23A, and the electric heater 40 is provided in the lower part of the one side wall part 23A, so that a heating source is provided in the other part of the furnace body 20. This is not necessary, and the structure of the hot air heating furnace 10 can be made relatively simple.

また、本実施形態では、炉体20の天面部22に炉内温度を測定するための第1熱電対11が挿入されており、この第1熱電対11の測定結果に応じてガスバーナー30の空燃比を調整するバーナー燃焼制御部35を備えているので、炉体20内部温度を精度良く制御することができる。
さらに、遮熱領域Cに第2熱電対12が挿入されており、この第2熱電対12の測定結果に応じてヒーターエレメント42への通電量を制御するヒーター制御部43が配設されているので、遮熱領域Cの温度に応じて電熱ヒーター40の出力を調整でき、炉体20内部温度のさらなる均一化を図ることができる。
また、本実施形態では、これら第1熱電対11と第2熱電対12の測定結果を同一の記録計13に記録しているので、遮熱領域Cを含めた炉体20の内部温度の経時変化を確認することが可能となる。
In the present embodiment, the first thermocouple 11 for measuring the temperature in the furnace is inserted in the top surface portion 22 of the furnace body 20, and the gas burner 30 has a gas burner 30 according to the measurement result of the first thermocouple 11. Since the burner combustion control unit 35 for adjusting the air-fuel ratio is provided, the internal temperature of the furnace body 20 can be controlled with high accuracy.
Further, the second thermocouple 12 is inserted in the heat shield region C, and a heater control unit 43 that controls the energization amount to the heater element 42 according to the measurement result of the second thermocouple 12 is disposed. Therefore, the output of the electric heater 40 can be adjusted according to the temperature of the heat shield region C, and the internal temperature of the furnace body 20 can be further uniformized.
In the present embodiment, since the measurement results of the first thermocouple 11 and the second thermocouple 12 are recorded in the same recorder 13, the internal temperature of the furnace body 20 including the heat shield region C is timed. It becomes possible to confirm the change.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、Ni基耐熱合金等の金属素材(ワーク)に対して熱間鍛造を行う前に、金属素材を所定の温度にまで加熱する際に用いられるものとして説明したが、これに限定されることはなく、金属素材(ワーク)に熱処理を行うための加熱炉等に用いてもよい。
また、ワークの形状等には限定はなく、任意の形状のワークを炉体内部に装入して加熱してもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.
For example, before performing hot forging on a metal material (work) such as a Ni-base heat-resistant alloy, it has been described as being used when heating the metal material to a predetermined temperature, but it is limited to this. Instead, it may be used in a heating furnace for performing a heat treatment on a metal material (workpiece).
Moreover, there is no limitation in the shape etc. of a workpiece | work, You may insert and heat the workpiece | work of arbitrary shapes in the furnace body inside.

さらに、ガス導入口に直接ガスバーナーを配設したものとして説明したが、これに限定されることはなく、炉体とは別に設けられたガス室内でガスバーナーを燃焼させ、このガス室で得られた高温ガスをガス導入口を介して炉体内部に導入する構成としてもよい。さらに、ガスバーナーを用いず、高温ガスとして他の設備から排出される廃ガスを用いてもよい。   Furthermore, although it has been described that a gas burner is disposed directly at the gas inlet, the present invention is not limited to this, and the gas burner is burned in a gas chamber provided separately from the furnace body and obtained in this gas chamber. It is good also as a structure which introduces the obtained high temperature gas into the inside of a furnace body via a gas inlet. Furthermore, you may use the waste gas discharged | emitted from another installation as high temperature gas, without using a gas burner.

また、電熱ヒーターとして、一の側壁部から突出されたハンガーピンにヒーターエレメントが掛架された構成のものとして説明したが、これに限定されることはなく、例えば、脱着可能な電熱ヒーターユニットを炉体の底面部に載置する構成としてもよい。   In addition, the electric heater has been described as having a structure in which a heater element is hung on a hanger pin protruding from one side wall portion, but is not limited to this. For example, a detachable electric heater unit is provided. It is good also as a structure mounted in the bottom face part of a furnace body.

以下に、本発明の有効性を確認するために行った比較実験の結果について説明する。
本発明例として、実施の形態で説明した温風加熱炉を用いて、φ360mm、長さ1900mmの円柱状のワークを、ガスバーナーから導入される高温ガス及び側壁部に設けられた電熱ヒーターによって加熱した。この際、ワークによって高温ガスの流れが遮られることにより形成される遮熱領域に挿入した熱電対(第2熱電対)の測定温度を記録した。なお、炉内の目標温度(下限値)は785℃に設定した。
Below, the result of the comparative experiment performed in order to confirm the effectiveness of this invention is demonstrated.
As an example of the present invention, a cylindrical workpiece having a diameter of 360 mm and a length of 1900 mm is heated by a hot gas introduced from a gas burner and an electric heater provided on a side wall using the hot air heating furnace described in the embodiment. did. At this time, the measurement temperature of the thermocouple (second thermocouple) inserted in the heat shield region formed by blocking the flow of the high temperature gas by the work was recorded. The target temperature (lower limit) in the furnace was set to 785 ° C.

従来例として、実施の形態で説明した温風加熱炉を用いて、φ360mm、長さ1900mmの円柱状のワークを、ガスバーナーから導入される高温ガスのみによって加熱した。この際、ワークによって高温ガスの流れが遮られることにより形成される遮熱領域に挿入した熱電対(第2熱電対)の測定温度を記録した。なお、炉内の目標温度(下限値)は785℃に設定とした。   As a conventional example, a cylindrical workpiece having a diameter of 360 mm and a length of 1900 mm was heated only by a high-temperature gas introduced from a gas burner, using the hot air heating furnace described in the embodiment. At this time, the measurement temperature of the thermocouple (second thermocouple) inserted in the heat shield region formed by blocking the flow of the high temperature gas by the work was recorded. The target temperature (lower limit) in the furnace was set to 785 ° C.

この比較実験の結果を図4に示す。
図4に示すように、電熱ヒーターを用いない従来例によれば、加熱開始から220分経過後に、遮熱領域の温度が目標温度(下限値)である785℃に達することが確認された。つまり、熱間鍛造を行うためには、最低限220分の加熱が必要となるのである。
一方、電熱ヒーターを用いた本発明例によれば、加熱開始から42分経過後に、遮熱領域の温度が目標温度(下限値)である785℃に達することが確認された。
すなわち、本発明例によれば、従来例に比べて大幅に加熱時間を削減することが可能であることが確認された。
The result of this comparative experiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 4, according to the conventional example using no electric heater, it was confirmed that the temperature of the heat shield region reached 785 ° C., which is the target temperature (lower limit), after 220 minutes from the start of heating. That is, at least 220 minutes of heating is necessary to perform hot forging.
On the other hand, according to the example of the present invention using an electric heater, it was confirmed that the temperature of the heat shielding region reached 785 ° C., which is a target temperature (lower limit), after 42 minutes from the start of heating.
That is, according to the example of the present invention, it was confirmed that the heating time can be significantly reduced as compared with the conventional example.

本発明の実施形態である温風加熱炉の断面図である。It is sectional drawing of the warm air heating furnace which is embodiment of this invention. 図1に示すX−X断面矢視図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line XX shown in FIG. 1. 本発明の実施形態である温風加熱炉のシステム構成図である。It is a system block diagram of the warm air heating furnace which is embodiment of this invention. 実施例の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of an Example.

符号の説明Explanation of symbols

10 温風加熱炉
12 第2熱電対(温度測定手段)
14 支持部材(炉内構造物)
20 炉体
23 側壁部
24 ガス導入口
30 ガスバーナー(ガス導入手段)
40 電熱ヒーター(補助熱源)
43 ヒーター制御部(制御部)
10 Hot air heating furnace 12 Second thermocouple (temperature measuring means)
14 Support member (in-furnace structure)
20 furnace body 23 side wall part 24 gas introduction port 30 gas burner (gas introduction means)
40 Electric heater (auxiliary heat source)
43 Heater control unit (control unit)

Claims (3)

ガス導入口が設けられた炉体と、前記ガス導入口を介して炉体内部に高温ガスを導入するガス導入手段とを備え、前記炉体内部に装入されたワークを加熱する温風加熱炉であって、
前記炉体内部には、前記ガス導入口から導入された高温ガスの流れが前記ワーク及び炉体内構造物により遮断される遮熱領域が形成されており、該遮熱領域又はその近傍には、電気加熱方式の補助熱源が配設されており、
前記ワークが前記炉体の底面に載置され、前記ガス導入口が、前記炉体の一の側壁部の上部に形成されており、
前記補助熱源が、前記ガス導入口が設けられた前記一の側壁部の下部に設けられていることを特徴とする温風加熱炉。
A hot air heating system comprising a furnace body provided with a gas introduction port, and gas introduction means for introducing a high temperature gas into the furnace body through the gas introduction port, and heating a workpiece charged in the furnace body A furnace,
Inside the furnace body, there is formed a heat shield region in which the flow of the high-temperature gas introduced from the gas inlet is blocked by the work and the furnace body structure, in the heat shield region or the vicinity thereof, An electric heating type auxiliary heat source is provided,
The workpiece is placed on the bottom surface of the furnace body, and the gas introduction port is formed on an upper portion of one side wall portion of the furnace body,
The hot air heating furnace , wherein the auxiliary heat source is provided in a lower portion of the one side wall portion provided with the gas introduction port .
前記補助熱源は、前記炉体の壁面に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の温風加熱炉。   The warm air heating furnace according to claim 1, wherein the auxiliary heat source is provided on a wall surface of the furnace body. 前記遮熱領域には、温度測定手段が配設されており、
前記温度測定手段による温度測定結果に応じて前記補助熱源の出力調整を行う制御部を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の温風加熱炉。
A temperature measuring means is disposed in the heat shield region,
The hot air heating furnace according to claim 1 or 2, further comprising a control unit that adjusts an output of the auxiliary heat source according to a temperature measurement result by the temperature measuring means.
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