JPH0968387A - マッフル炉 - Google Patents

マッフル炉

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Publication number
JPH0968387A
JPH0968387A JP7222911A JP22291195A JPH0968387A JP H0968387 A JPH0968387 A JP H0968387A JP 7222911 A JP7222911 A JP 7222911A JP 22291195 A JP22291195 A JP 22291195A JP H0968387 A JPH0968387 A JP H0968387A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
burners
muffle
furnace
heat storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7222911A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Shimada
達哉 島田
Hiroaki Sato
博明 佐藤
Shunichi Akiyama
俊一 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP7222911A priority Critical patent/JPH0968387A/ja
Publication of JPH0968387A publication Critical patent/JPH0968387A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円周方向に均一加熱できる蓄熱式燃焼装置を
使用したマッフル炉を得る。 【解決手段】 円筒型断熱炉体内に被加熱物24を囲う
筒状のマッフル1を設けて加熱室を形成した長尺鋼材加
熱用竪型マッフル炉に、蓄熱体を有する蓄熱式燃焼バー
ナを炉壁の上下方向に沿って複数本配置するに際し、上
下方向に近接して配置されかつ燃焼ガスの円周に沿った
噴出方向が互いに逆方向となる2本1組の蓄熱式燃焼バ
ーナ4a、4dまたは4b、4cを、燃焼ガスの流れが
上部バーナは上部バーナ同志同一方向に、また下部バー
ナは下部バーナ同志同一方向となるようにして、炉壁2
の同一高さ円周上に少なくとも2組以上等間隔に配置し
たことを特徴とするマッフル炉。 【効果】 マッフルが破損されたり、製品品質が低下し
たりしない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、金属ストリップ
等長尺の鋼材を通過させながら熱処理するときに使用す
るマッフル炉、特に蓄熱式燃焼バーナを備えた蓄熱燃焼
装置を複数配置したマッフル炉に関する。
【0002】
【従来の技術】蓄熱式燃焼装置を複数配置した従来のマ
ッフル炉としては、特開平7−91842号公報に開示
されたものがある。このマッフル炉は、図3に示すよう
に、断熱炉体21内に筒状のマッフル22が設けられ、
このマッフル22によって囲まれた加熱室23内を、ス
トリップ24が連続通過する間にストリップ24がマッ
フル22からの輻射熱により加熱されるようになってい
る。
【0003】マッフル22と断熱炉体21との間は燃焼
室25となっており、断熱炉体21の炉壁には、断熱炉
体21の上下方向に沿って、蓄熱式燃焼装置26、2
7、28、29、30および31が設けられており、そ
れぞれのバーナにより燃料が燃焼され、燃焼ガスが燃焼
室25に噴射される。
【0004】上記した蓄熱式燃焼装置26、27、2
8、29、30および31は、蓄熱式燃焼装置26を代
表として説明すると、図4に示すように、それぞれ蓄熱
体を有する2本のバーナ26aおよび26bを備えてい
る。お互いのバーナはマッフル22を挟み、かつ燃焼ガ
スの噴射方向がマッフル周方向で見ると同方向に回転す
るように配置されている。そして、一方のバーナ26a
が燃焼中には、他方のバーナ26bがその燃焼排ガスを
吸引し、蓄熱体を通過させて蓄熱室に燃焼排ガスの有す
る顕熱を蓄熱する。2本のバーナ26aおよび26bの
燃焼は、一定時間毎に切り換えられ、燃焼時の燃焼用空
気は、燃焼中のバーナの蓄熱体を通過させて高温となっ
たものを使用する。
【0005】この蓄熱式燃焼装置26の上段の蓄熱式燃
焼装置27は、図5に示すように、2本のバーナ27a
および27bとから構成されているが、バーナ27aの
燃焼ガス噴射方向は、前記蓄熱式燃焼装置26のバーナ
26aの燃焼ガス噴射方向とは逆向きになっている。ま
た、バーナ27bの燃焼ガス噴射方向は、前記蓄熱式燃
焼装置26のバーナ26bの燃焼ガス噴射方向とは逆向
きになっている。
【0006】なお、図4において、26´aは蓄熱式燃
焼装置26のバーナ26aの燃焼ガスの当たる範囲、2
6´bは蓄熱式燃焼装置26のバーナ26bの燃焼ガス
の当たる範囲、図5において、27´aは蓄熱式燃焼装
置27のバーナ27aの燃焼ガスの当たる範囲、27´
bは蓄熱式燃焼装置27のバーナ27bの燃焼ガスの当
たる範囲である。
【0007】また、蓄熱式燃焼装置28と蓄熱式燃焼装
置29、蓄熱式燃焼装置30と蓄熱式燃焼装置31のそ
れぞれにおけるバーナの相対配置は、上述した蓄熱式燃
焼装置26と蓄熱式燃焼装置27における関係と同じに
なっている。
【0008】ここで、26a、26b、27a、27b
および燃焼装置28、29、30、31の各バーナの燃
焼ガスの当たる範囲が、マッフル長手方向の一直線上に
並ばないように、各バーナをマッフルの外周に等間隔に
配置している。これは、マッフル22を均等に加熱し、
局部加熱によるマッフル22の破損を防止するためであ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
7−91842号公報に開示されたマッフル炉には、次
のような問題点があった。すなわち、このマッフル炉に
おいては、各蓄熱式燃焼装置が配置されている各円周上
では、蓄熱式燃焼装置におけるバーナの燃焼ガス噴射方
向が、平行する2方向しかなく、これらと直交する方向
には燃焼ガスが噴射されていないので、燃焼ガスが噴射
されている2方向で、マッフルの中心軸に対してそれぞ
れ90度の円周方向の範囲は燃焼ガスが当たるが、これ
らの範囲と直交する範囲には燃焼ガスが当たらないの
で、マッフル周方向の温度分布が一定値とならず、周方
向に熱応力が働き、マッフルの寿命が短くなるととも
に、被加熱物に加熱ムラが発生するという問題点があっ
た。
【0010】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、マッフルの寿
命が短縮されることがなくかつ、被加熱物に加熱ムラが
発生しない蓄熱式燃焼装置を使用したマッフル炉を提供
することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に係るマッフル
炉は、円筒型断熱炉体内に被加熱物を囲う筒状のマッフ
ルを設けて加熱室を形成した長尺鋼材加熱用竪型マッフ
ル炉に、蓄熱体を有する蓄熱式燃焼バーナを炉壁の上下
方向に沿って複数本配置するに際し、上下方向に近接し
て配置されかつ燃焼ガスの円周に沿った噴出方向が互い
に逆方向となる2本1組の蓄熱式燃焼バーナを、燃焼ガ
スの流れが上部バーナは上部バーナ同志同一方向に、ま
た下部バーナは下部バーナ同志同一方向となるようにし
て、炉壁の同一高さ円周上に少なくとも2組以上等間隔
に配置したものである。
【0012】燃焼ガスがマッフルの円周方向の全域にわ
たって一様に当たるので、マッフル周方向の温度分布が
均一となり、マッフルの周方向に熱応力が働かず、熱応
力によりマッフルの寿命が短縮されることはない。
【0013】また、被加熱物に加熱ムラが発生しないの
で、加熱後の製品の品質が向上する。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態であるマッ
フル炉を、図1を用いて説明する。図1(a)は、この
マッフル炉の縦断面図、図1(a)は、このマッフル炉
の横断面図である。
【0015】このマッフル炉においては、マッフル1と
炉壁2との間の燃焼室3で燃焼された燃焼ガスが、マッ
フル1の長手方向および円周方向に沿って均等に当たる
ように、蓄熱式燃焼バーナ4a、4b、4c、4dを第
一グループとして、蓄熱式燃焼バーナ5a、5b、5
c、5dを第二グループとして、蓄熱式燃焼バーナ6
a、6b、6c、6dを第三グループとして、炉壁2の
長手方向および円周方向に沿って配置している。これら
蓄熱式燃焼バーナのそれぞれのグループは、第一のグル
ープを例にとって説明すると、次のような構成となって
いる。すなわち、第1グループは上下2本1組の蓄熱式
燃焼バーナ4a、4dと同じく上下2本1組の蓄熱式燃
焼バーナ4b、4cとから構成され、かつ操業時には蓄
熱式燃焼バーナ4aと4bとが第一のペアー、蓄熱式燃
焼バーナ4cと4dとが第二のペアーとなって、ペアー
内で燃焼と燃焼排ガス排気とを交互に交代して分担して
いる。
【0016】すなわち、蓄熱式燃焼バーナ4aと4bと
は、燃焼ガスのマッフル1の円周方向に添った流れの方
向が逆方向となっており、蓄熱式燃焼バーナ4aで燃焼
しているときには、蓄熱式燃焼バーナ4bは蓄熱式燃焼
バーナ4aの燃焼排ガスを吸引し、燃焼排ガスを蓄熱体
7bを通過させて、燃焼排ガスの有する顕熱を蓄熱体7
bに蓄熱するようにしている。逆に蓄熱式燃焼バーナ4
bで燃焼しているときには、蓄熱式燃焼バーナ4aは蓄
熱式燃焼バーナ4bの燃焼排ガスを吸引し、燃焼排ガス
を蓄熱体7aを通過させて、燃焼排ガスの有する顕熱を
蓄熱体7aに蓄熱するようにしている。
【0017】蓄熱体7aや7bに蓄熱された熱エネルギ
ーは、燃焼用空気の予熱に使用され、予熱された燃焼用
空気はそれぞれのバーナ4aおよび4bでの燃焼時に使
用される。
【0018】蓄熱式燃焼バーナ4cと4dも、それぞれ
の燃焼ガスのマッフルの円周に沿った流れの方向が、蓄
熱式燃焼バーナ4aと4bの場合と同じように、逆方向
となっている。そして、蓄熱式燃焼バーナ4cと4dの
燃焼と排ガス吸引の関係は、蓄熱式燃焼バーナ4aと4
bの関係と同じようになっており、蓄熱体7cや7dに
蓄熱された熱エネルギーは、蓄熱体7aや7bと同様に
燃焼用空気の予熱に使用され、予熱された燃焼用空気は
それぞれのバーナ4cおよび4dでの燃焼時に使用され
る。
【0019】また、蓄熱式燃焼バーナ4bと4cの設置
位置は、蓄熱式燃焼バーナ4aと4dが設置された位置
から、炉壁2の同一高さ円周方向に沿って180度離れ
た位置である。したがって、図1(a)に示すように、
蓄熱式燃焼バーナ4aは紙面の方から燃焼ガスを噴出し
ているのに反し、蓄熱式燃焼バーナ4cは紙面の方に向
かって燃焼ガスを噴出していることになる。また、蓄熱
式燃焼バーナ4bは紙面に向かって燃焼ガスを噴出し、
蓄熱式燃焼バーナ4dは紙面の方から燃焼ガスを噴出し
ている(図において、○中に×印を表示したものは燃焼
ガスが紙面の方から噴出されていることを表し、○中に
・印を表示したものは燃焼ガスが紙面に向かって噴出さ
れていることを表す)。
【0020】蓄熱式燃焼バーナ4aと4cとは、同一タ
イミングで燃焼と排ガス吸引を繰り返し、蓄熱式燃焼バ
ーナ4bと4dも、また同一タイミングで燃焼と排ガス
吸引を繰り返す。そして、蓄熱式燃焼バーナ4aと4c
とで燃焼しているときには、蓄熱式燃焼バーナ4bと4
dでは排ガスを吸引し、逆に蓄熱式燃焼バーナ4bと4
dとで燃焼しているときには、蓄熱式燃焼バーナ4aと
4cでは排ガスを吸引する。
【0021】蓄熱式燃焼バーナ4a、4b、4c、4d
は、上述のような関係にあるので、燃料の蓄熱式燃焼バ
ーナ4aと4cへの供給と、蓄熱式燃焼バーナ4bと4
dへの供給とは、三方弁8により一定時間毎に切り換え
られるようになっている。
【0022】また、燃料の供給切り換えと連動して、四
方弁9の操作により、蓄熱式燃焼バーナ4aと4cに燃
焼用空気を供給しているときには、蓄熱式燃焼バーナ4
bと4dで吸引した燃焼排ガスを、蓄熱体7bおよび7
dを通して蓄熱した後排出し、蓄熱式燃焼バーナ4bと
4dに燃焼用空気を供給しているときには、蓄熱式燃焼
バーナ4aと4cで吸引した燃焼排ガスを、蓄熱体7a
および7cを通して蓄熱した後排出するようにしてい
る。
【0023】そして、蓄熱式燃焼バーナ4aと4cは、
図2に示すように、マッフル1の円周方向に沿って、そ
れぞれ90度の範囲AおよびCに燃焼ガスを噴出し、蓄
熱式燃焼バーナ4bと4dは、それぞれ蓄熱式燃焼バー
ナ4aと4cの燃焼ガスが当たらない90度づつの範囲
BおよびDに、燃焼ガスを噴出しているので、マッフル
1は円周方向360度にわたって一様に加熱され、マッ
フル1に熱応力が作用することはない。したがって、マ
ッフル1が熱応力により損傷されることはない。
【0024】また、マッフル1が一様に加熱されるの
で、加熱されるストリップ24もまた均一に加熱され、
加熱ムラがないので、加熱された後の製品の品質が低下
することはない。
【0025】なお、図1(a)の符号10および11は
各バーナへの燃料の流量を調整する流量調整弁である。
【0026】上述した本発明の一実施形態のマッフル炉
の説明においては、上下2本の蓄熱式燃焼バーナが炉壁
2の円周方向に沿って2組、180度の間隔をおいて等
間隔に配置されている例で説明したが、2組に限定する
ものではなく、炉の大きさに応じて3組以上配置して、
マッフル1の加熱が円周方向360度にわたって一様と
なるようにすればよい。
【0027】また、上下の蓄熱式燃焼バーナの燃焼ガス
噴出方向を、図1の蓄熱式燃焼バーナの第二グループの
ように、上記説明の場合と逆にしてもよい。
【0028】
【発明の効果】この発明により、マッフル周方向の温度
分布が均一となり、マッフルの周方向に熱応力が働か
ず、熱応力によりマッフルの寿命が短縮されることはな
い。
【0029】また、被加熱物に加熱ムラが発生しないの
で、加熱後の製品の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるマッフル炉の説明図
であり、(a)はマッフル炉の縦断面図、(b)はマッ
フル炉の横断面図である。
【図2】本発明の一実施形態においてバーナからの燃焼
ガスの当たる範囲を示す説明図である。
【図3】従来の蓄熱式燃焼バーナを配置したマッフル炉
の縦断面図である。
【図4】図3のA−A断面図である。
【図5】図3のB−B断面図である。
【符号の説明】
1 マッフル 2 炉壁 3 燃焼室 4a、4b、4c、4d 第一グループの蓄熱式燃焼バ
ーナ 5a、5b、5c、5d 第二グループの蓄熱式燃焼バ
ーナ 6a、6b、6c、6d 第三グループの蓄熱式燃焼バ
ーナ 7a、7b、7c、7d 蓄熱体 8 三方弁 9 四方弁 10 流量調整弁 11 流量調整弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒型断熱炉体内に被加熱物を囲う筒状
    のマッフルを設けて加熱室を形成した長尺鋼材加熱用竪
    型マッフル炉に、蓄熱体を有する蓄熱式燃焼バーナを炉
    壁の上下方向に沿って複数本配置するに際し、上下方向
    に近接して配置されかつ燃焼ガスの円周に沿った噴出方
    向が互いに逆方向となる2本1組の蓄熱式燃焼バーナ
    を、燃焼ガスの流れが上部バーナは上部バーナ同士同一
    方向に、また下部バーナは下部バーナ同士同一方向とな
    るようにして、炉壁の同一高さ円周上に少なくとも2組
    以上等間隔に配置したことを特徴とするマッフル炉。
JP7222911A 1995-08-31 1995-08-31 マッフル炉 Pending JPH0968387A (ja)

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JP7222911A JPH0968387A (ja) 1995-08-31 1995-08-31 マッフル炉

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101429424B1 (ko) * 2014-03-21 2014-08-14 김용이 국부 열처리로
CN109387076A (zh) * 2017-08-09 2019-02-26 中外炉工业株式会社 转底炉及其改造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101429424B1 (ko) * 2014-03-21 2014-08-14 김용이 국부 열처리로
CN109387076A (zh) * 2017-08-09 2019-02-26 中外炉工业株式会社 转底炉及其改造方法
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010821