JPH0979761A - 熱処理炉 - Google Patents
熱処理炉Info
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- JPH0979761A JPH0979761A JP26352895A JP26352895A JPH0979761A JP H0979761 A JPH0979761 A JP H0979761A JP 26352895 A JP26352895 A JP 26352895A JP 26352895 A JP26352895 A JP 26352895A JP H0979761 A JPH0979761 A JP H0979761A
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
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Abstract
少を図り、さらに、バーナーの熱効率を向上させた省エ
ネルギータイプの経済的な熱処理炉を提供する。 【解決手段】 炉内第1層として、特別に製造された鉄
分1重量%以下の耐火断熱煉瓦1aが使用され、また、
複数層からなる炉壁を有し、少なくとも炉内より第2層
以降に400℃における熱伝導率0.05kcal/m
h℃以下の断熱材10が設けられ、さらに加熱手段とし
て熱効率80%以上、好ましくは熱効率90%以上の燃
焼蓄熱交番方式の蓄熱式バーナー13が設けられ、これ
らが有効に組み合わされてなる。
Description
わち、浸炭、浸炭窒化、窒化処理等に用いられる熱処理
炉に関する。
化、窒化処理等に用いられる熱処理炉は炉内第1層とし
て耐火断熱煉瓦が用いられ、炉内温度が約700〜11
00℃の高温に維持される。
は、日本工業規格(JIS)等において鉄分の含有量に
ついての規制はなく、一般には約2.5重量%の鉄分が
含まれていた。
〜1000℃の高温に維持されると炉外側面(入口扉等
を含む)に断熱材を設けて外部断熱を図る必要がある。
第1層の耐火断熱煉瓦1の外側面にシリカボ−ドあるい
はセラミックファイバ−等のボ−ド系断熱材2を設けて
外部断熱を図っている。
熱効率の優れたラジアントチュ−ブ型バ−ナとして、い
わゆる、シングルエンドバ−ナ3が採用されている。
スレ−ル、7は該ハ−スレ−ル6を支持する耐火煉瓦、
8はファン、9はファンスタンドである。
般に焼入れベスティブル(図示せず)が連続させて設け
られ、入口扉4側には、装入装置等が必要に応じて設け
られる。
おいて、耐火断熱煉瓦1中の鉄分の量が多いと、雰囲気
中のCOが該耐火断熱煉瓦中の鉄分と作用して該耐火断
熱煉瓦中にカ−ボンが蓄積されるなどの現象が確認され
た。
現象により乱されたり、また、前記耐火耐熱煉瓦中に蓄
積されたカ−ボンによる該耐火断熱煉瓦の劣化等、炉壁
構造への悪影響等生じていた。
えば、炉外側面、すなわち、前記ボ−ド系断熱材2の表
面温度が平均で80〜90℃、高温部では100℃を越
える場合があった。そしてその結果として、工場内が高
温となり、作業環境が悪化するとともに、熱放散による
エネルギ−損失も大きく不経済であった。
ため、従来は、図示のごとく前記ボ−ド系断熱材2を複
数枚(二層)とし、さらには耐火断熱煉瓦1の厚みを増
すなどして対応していた。
前記ボ−ド系断熱材2等の厚みを増すことにはおのずと
限度があり、この限度内で達成できる放熱量の減少分は
僅かであった。
増すことに伴い、炉外側面の面積も増加、すなわち、放
熱面積も増加するため、実際の放熱量の減少はさらに小
さいものであった。
ているシングルエンドバ−ナ3の熱効率は約70%であ
り、約30%は大気中に捨てられているのが現状であ
る。
外管からなるが、局部過熱し易く、その結果、外管の温
度分布が悪くなり、炉内温度分布に悪影響を及ぼし、ま
た、局部過熱によるラジアントチュ−ブの変形、酸化
等、耐久性に問題が残されていた。
温度での保持時間が長くなると、熱エネルギ−消費にし
める炉外放熱損失の割合が増加し、60%を越える場合
もあった。
鑑みなされたもので、耐火断熱煉瓦の意識的改造と炉外
放熱量の減少を図り、さらにバ−ナの熱効率を向上させ
た省エネルギ−タイプの経済的な熱処理炉を提供するこ
とを目的とする。
は、炉内第1層として、特別に製造された鉄分1重量%
以下の耐火断熱煉瓦が使用される。また、複数層からな
る炉壁を有し、少なくとも炉内より第2層以降に400
℃における熱伝導率0.05kcal/mh℃以下の断
熱材が設けられる。さらに、加熱手段として熱効率80
%以上、好ましくは熱効率90%以上の燃焼蓄熱交番方
式の蓄熱式バ−ナが設けられる。そして前記各構成が有
効に組み合わされる。
形態の一例が示されている。なお、前記従来例と同様部
材には同符号を付して、以下に説明する。
に製造された耐火断熱煉瓦、2は前記従来例と同様のシ
リカボ−ドあるいはセラミックファイバ−等のボ−ド系
断熱材である。
いは耐火断熱煉瓦1aの外側面に400℃における熱伝
導率0.05kcal/mh℃以下の断熱材10(以下
「本件断熱材」と言う。)を設けるものである。
は、前記従来例と異なり、ボ−ド系断熱材2が一枚(一
層)とされ、その次ぎの層、あるいは耐火断熱煉瓦1a
の次ぎの層に前記本件断熱熱材10が設けられている。
入口扉4を構成する前記耐火断熱煉瓦1a及びボ−ド系
断熱材2に次ぐ炉内より第3層及び中間扉5を構成する
耐火断熱煉瓦1aに次ぐ炉内より第2層に本件断熱材1
0が設けられている。
孔構造を利用して得られ、具体的には90%以上の容積
が空孔とされ、該空孔が空気で占められた耐熱素材の超
微粒子状の無定型シリカ、熱伝導を遮断する添加物質等
を混合して構成される。
たのは、内側温度を700℃としたの場合に外側温度が
100℃であったため、その中間を採用したものであ
る。
80%以上、好ましくは熱効率90%以上の燃焼蓄熱交
番方式の蓄熱式バ−ナ13を設けるものである。
チュ−ブ14がW型、あるいはさらにU型に構成され、
その両端にそれぞれバ−ナ15、16及び蓄熱体17、
18を設け、該両端のバ−ナ15、16及び蓄熱体1
7、18を交互に切り換え着火燃焼制御する方式(以下
「燃焼蓄熱交番方式」と言う。)が採用され、炉内均熱
化のために炉内両側面に沿って設けられる。
た蓄熱バ−ナ13の原理図が示されている。図中、14
が前記ラジアントチュ−ブに該当し、該ラジアントチュ
−ブ14の両端にそれぞれ前記バ−ナ15、16及び蓄
熱体17、18が設けられ、該バ−ナ15、16及び蓄
熱体17、18を交互に切り換え着火制御するものであ
る。
装置、21は燃焼空気供給管、22は排気管、23は燃
焼空気及び排気の切換装置である。
バ−ナ16からは蓄熱体18を介して高温に予熱された
燃焼空気を用いて高温の燃焼ガスを発生させ、ラジアン
トチュ−ブ14から炉内に熱を伝達し、他方の休止中の
バ−ナ15においては発生した燃焼ガスを、該バ−ナ1
5を通路として蓄熱体17に導き、該蓄熱体17を加熱
した後排出するものであり、前記切り換え着火燃焼制御
を交互に行うものである。
−ナを設けた場合には、該蓄熱式バ−ナ13を容易に交
換、あるいは補修等できる構成にすることが望ましい。
その場合には、ア−チ型耐火断熱煉瓦で構成された炉天
井部11の両側に前記蓄熱式バ−ナ13の長手方向が挿
入自在の長穴24を設け、該長穴24に前記蓄熱式バ−
ナ13を挿入設置後、前記長穴24を着脱自在の異形煉
瓦25で塞ぐ構成にすればよい。
ハ−スレ−ル6を支持する耐火煉瓦7を炉内の幅方向及
び長さ方向に適当間隔X及びYをあけて路床部12に自
立させた耐火煉瓦7で支持すると、従来の炉内幅全体に
ハ−スレ−ル支持用の耐火煉瓦を設けた場合に比べてフ
ァン8による雰囲気の流れの均一化が図られ、炉内温度
分布も向上し、処理製品の品質ムラを防止できる。
瓦中の鉄分の量が極めて少ないため雰囲気中のCOが作
用して該耐火断熱煉瓦中にカ−ボンが蓄積されることが
なく、したがって、カ−ボン除去作業が不要となり炉の
操業率を向上させることができ、さらに炉内雰囲気がス
−ティング現象によって乱されたりすることがなく、さ
らにまた、前記耐火断熱煉瓦中に蓄積されたカ−ボンに
よる該耐火断熱煉瓦の劣化が防止され、その耐久性を向
上させることができる。
値であるが、図3(A)及び(B)に示すように、炉外
側面温度を大幅に低下させ、熱放散によるエネルギ−損
失を減少させることができるため、炉内への投入熱量を
減少でき、さらに炉の加熱装置の小型化、設備費の減少
等、経済的である効果が得られる。
示した本発明の熱処理炉の炉壁構造の各部における温度
の測定結果であり、同図(B)は、図5に示した従来構
造の熱処理炉の炉壁構造における各部の温度の測定結果
である。
1aの厚さ115mm、シリカボ−ド系断熱材2の厚さ
65mm、本件断熱材10の厚さ50mm、全体の厚さ
230mmにおいて、炉内温度が930℃の場合の各部
の温度であり、炉外側面の温度は78℃であった。な
お、測定時の炉外の大気温度は20℃であった。
5mm、2枚のシリカボ−ド系断熱材2の厚さ合計11
5mm、全体の厚さ230mmにおいて、前記図3
(A)の場合と同じ条件、すなわち、炉内温度930
℃、炉外の大気温度20℃の場合の各部の温度であり、
炉外側面の温度は102℃であった。
来例に比べて炉外側面温度を約25%低下させることが
でき、結果として熱放散によるエネルギ−損失を25%
減少できたものである。
燃焼空気の予熱に有効利用し高温の燃焼ガスを発生せし
め、もって燃料を大幅に節約でき経済的であるととも
に、同時にCO2 の大気中への排出量を減少せしめ、
地球温暖化防止等の環境保全にも役立つものである。
び2で得られる経済的効果を得ることができる。すなわ
ち、カ−ボン除去作業の不要、炉内雰囲気の乱れ防止及
び耐火断熱煉瓦の耐久性の向上と、熱放散によるエネル
ギ−損失を減少させることができる。
び3で得られる経済的効果が得られる。すなわち、カ−
ボン除去作業の不要、炉内雰囲気が乱れ防止及び耐火断
熱煉瓦の耐久性の向上と、燃料の節約及び地球環境の保
全が可能である。
び3で得られる経済的効果が得られる。すなわち、熱放
散によるエネルギ−損失を減少させることができるとと
もに、燃料の節約が可能である。
2及び3で得られる経済的効果が得られる。すなわち、
カ−ボン除去作業の不要、炉内雰囲気の乱れ防止及び耐
火断熱煉瓦の耐久性の向上と、熱放散によるエネルギ−
損失の減少、さらに燃料節約及び地球環境保全が可能で
ある。
2及び3で得られる経済的効果とともに、炉内均熱化を
図って処理製品の品質向上を図ることができる。すなわ
ち、カ−ボン除去作業の不要、炉内雰囲気の乱れ防止、
耐火断熱煉瓦の耐久性の向上、熱放射によるエネルギ−
損失の減少、燃料節約及び地球環境保全が可能であると
ともに、処理製品の品質ムラを防止して品質の向上を図
ることができる。
を備えた本願の熱処理炉と図5に示した従来構造の熱処
理炉における入熱及び出熱を比較測定した熱勘定表を以
下に示す。
重量550kg/チャ−ジ、炉温930℃×6h/サイ
クルの浸炭処理における熱勘定表である。
備えた炉は、従来炉に比べて炉壁の熱放散量が25%減
少し、また、排ガス損失については、排ガス顕熱を燃焼
空気の予熱に有効利用することで70%減少し、結果と
して燃料の節約が30%に達することが確認される。
ある。
ける炉壁構造各部の温度測定線図である
である。
孔構造を利用して得られ、具体的には90%以上の容積
が空孔とされ、該空孔が空気で占められた耐熱素材の超
微粒子状の無定型シリカ、輻射熱を遮断する添加物質等
を混合して構成される。
重量550kg/チャージ、炉温930℃×6h/サイ
クルの浸炭処理における熱勘定表である。
Claims (10)
- 【請求項1】 鉄分1重量%以下の耐火断熱煉瓦を炉内
第1層としたことを特徴とする熱処理炉。 - 【請求項2】 複数層からなる炉壁を有し、少なくとも
炉内より第2層以降に400℃における熱伝導率0.0
5kcal/mh℃以下の断熱材を設けたことを特徴と
する熱処理炉。 - 【請求項3】 熱効率80%以上の燃焼蓄熱交番方式の
蓄熱式バ−ナを設けたことを特徴とする熱処理炉。 - 【請求項4】 鉄分1重量%以下の耐火断熱煉瓦を炉内
第1層とし、少なくとも第2層以降に400℃における
熱伝導率0.05kcal/mh℃以下の断熱材を設け
たことを特徴とする熱処理炉。 - 【請求項5】 鉄分1重量%以下の耐火断熱煉瓦を炉内
第1層とし、熱効率80%以上の燃焼蓄熱交番方式の蓄
熱式バ−ナを設けたことを特徴とする熱処理炉。 - 【請求項6】 複数層からなる炉壁を有し、少なくとも
炉内より第2層以降に400℃における熱伝導率0.0
5kcal/mh℃以下の断熱材を設け、熱効率80%
以上の燃焼蓄熱交番方式の蓄熱式バ−ナを設けたことを
特徴とする熱処理炉。 - 【請求項7】 鉄分1重量%以下の耐火断熱煉瓦を炉内
第1層とし、少なくとも第2層以降に400℃における
熱伝導率0.05kcal/mh℃以下の断熱材が設け
られ、さらに熱効率80%以上の燃焼蓄熱交番方式の蓄
熱式バ−ナが設けられたことを特徴とする熱処理炉。 - 【請求項8】 鉄分1重量%以下の耐火断熱煉瓦を炉内
第1層とし、少なくとも第2層以降に400℃における
熱伝導率0.05kcal/mh℃以下の断熱材が設け
られ、さらに熱効率80%以上の燃焼蓄熱交番方式の蓄
熱式バ−ナが炉内両側面に沿って設けられたことを特徴
とする熱処理炉。 - 【請求項9】 ハ−スレ−ルが炉内幅方向及び長さ方向
に間隔をあけて炉床部に自立させた耐火煉瓦で支持さ
れ、炉天井部に耐熱性ファンが設置された請求項1、
2、3、4、5、6、7または8記載の熱処理炉。 - 【請求項10】 炉天井部に燃焼蓄熱交番方式の蓄熱式
バ−ナの長手方向が挿入自在の長穴が設けられ、該長穴
に前記蓄熱式バ−ナが挿入設置され、さらに前記長穴が
異形煉瓦で塞がれることを特徴とする熱処理炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26352895A JP3535630B2 (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26352895A JP3535630B2 (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 熱処理炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0979761A true JPH0979761A (ja) | 1997-03-28 |
JP3535630B2 JP3535630B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=17390794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26352895A Expired - Lifetime JP3535630B2 (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 熱処理炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3535630B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006078138A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Dowa Mining Co Ltd | 熱処理炉 |
JP2007093160A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Dowa Holdings Co Ltd | 熱処理炉 |
JP2007093161A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Dowa Holdings Co Ltd | 連続熱処理炉 |
JP2010203767A (ja) * | 2010-04-12 | 2010-09-16 | Dowa Holdings Co Ltd | 熱処理炉 |
-
1995
- 1995-09-18 JP JP26352895A patent/JP3535630B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006078138A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Dowa Mining Co Ltd | 熱処理炉 |
JP2007093160A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Dowa Holdings Co Ltd | 熱処理炉 |
JP2007093161A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Dowa Holdings Co Ltd | 連続熱処理炉 |
JP2010203767A (ja) * | 2010-04-12 | 2010-09-16 | Dowa Holdings Co Ltd | 熱処理炉 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3535630B2 (ja) | 2004-06-07 |
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