JPH105922A - 金属材料の加熱炉 - Google Patents
金属材料の加熱炉Info
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- JPH105922A JPH105922A JP8184010A JP18401096A JPH105922A JP H105922 A JPH105922 A JP H105922A JP 8184010 A JP8184010 A JP 8184010A JP 18401096 A JP18401096 A JP 18401096A JP H105922 A JPH105922 A JP H105922A
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- furnace
- metal material
- heating furnace
- heating
- combustion
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Gas Burners (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Forging (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 省エネルギーで装置サイズがコンパクトな金
属材料の加熱炉を提供すること。 【解決手段】 火炎を噴出させることにより高温に保持
する炉体１１と，該炉体１１内に貫通配設され，加熱す
べき金属材料８を通過させる中空部を有する複数のセラ
ミック製チューブ１２と，上記火炎を噴出させる燃焼器
２１及び蓄熱体２２を有する蓄熱式バーナー２とよりな
る。第一蓄熱式バーナーには，上記蓄熱体２２を通して
加熱された燃焼用空気を燃焼器２１に供給し，第二蓄熱
式バーナーには，上記蓄熱体を通じて燃焼排ガスの排出
を行い，該蓄熱体に熱を蓄える。所定の時間経過後に
は，上記燃焼用空気及び燃焼排ガスの導入の切替を行
う。
属材料の加熱炉を提供すること。 【解決手段】 火炎を噴出させることにより高温に保持
する炉体１１と，該炉体１１内に貫通配設され，加熱す
べき金属材料８を通過させる中空部を有する複数のセラ
ミック製チューブ１２と，上記火炎を噴出させる燃焼器
２１及び蓄熱体２２を有する蓄熱式バーナー２とよりな
る。第一蓄熱式バーナーには，上記蓄熱体２２を通して
加熱された燃焼用空気を燃焼器２１に供給し，第二蓄熱
式バーナーには，上記蓄熱体を通じて燃焼排ガスの排出
を行い，該蓄熱体に熱を蓄える。所定の時間経過後に
は，上記燃焼用空気及び燃焼排ガスの導入の切替を行
う。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，鍛造用ビレット等の金属材料を
加熱するための，燃焼式の加熱炉に関する。
加熱するための，燃焼式の加熱炉に関する。
【０００２】
【従来技術】鍛造用ビレット等の金属材料を加熱するた
めの加熱炉としては，従来，図８に示すごとき構造の加
熱炉９が知られている（特開昭５８−５５１４４号）。
図８に示すごとく，上記加熱炉９の炉本体９１は，燃焼
室９２と，該燃焼室９２の上部より水平に延出する予熱
室９３とよりなる。
めの加熱炉としては，従来，図８に示すごとき構造の加
熱炉９が知られている（特開昭５８−５５１４４号）。
図８に示すごとく，上記加熱炉９の炉本体９１は，燃焼
室９２と，該燃焼室９２の上部より水平に延出する予熱
室９３とよりなる。
【０００３】上記燃焼室９２の下方には，重油を燃料と
するバーナー９４が設置され，該バーナー９４の取付口
９５が上記燃焼室９２に対し開口している。また，上記
予熱室９３の出口には煙道９３９が設けてあり，上記バ
ーナー９４の燃焼排ガスはここを通じて外部に廃棄され
る。
するバーナー９４が設置され，該バーナー９４の取付口
９５が上記燃焼室９２に対し開口している。また，上記
予熱室９３の出口には煙道９３９が設けてあり，上記バ
ーナー９４の燃焼排ガスはここを通じて外部に廃棄され
る。
【０００４】上記燃焼室９２及び予熱室９３には，加熱
すべき金属材料８を通過させる中空部を有するチューブ
９７が貫通配設されてある。上記チューブ９７は異なる
材料よりなる２本のチューブより構成されており，燃焼
室側チューブ９７２は耐火製に優れたセラミック材より
構成されている。一方，予熱室側チューブ９７３は金属
材料により構成されている。そして，両者の間はジョイ
ント９７９により連結されている。
すべき金属材料８を通過させる中空部を有するチューブ
９７が貫通配設されてある。上記チューブ９７は異なる
材料よりなる２本のチューブより構成されており，燃焼
室側チューブ９７２は耐火製に優れたセラミック材より
構成されている。一方，予熱室側チューブ９７３は金属
材料により構成されている。そして，両者の間はジョイ
ント９７９により連結されている。
【０００５】上記燃焼室側チューブ９７２及び予熱室側
チューブ９７３はそれぞれの端部が加熱室９２及び予熱
室９３の炉壁に設けた嵌入穴９２０，９３０に対し嵌入
され，これによりそれぞれ加熱室９２及び予熱室９３に
対し固定されている。上記予熱室側チューブ９７３の端
部は嵌入穴９３０より外部に突出しており，外部に突出
した部分が上記金属材料８の送入部９７４となる。
チューブ９７３はそれぞれの端部が加熱室９２及び予熱
室９３の炉壁に設けた嵌入穴９２０，９３０に対し嵌入
され，これによりそれぞれ加熱室９２及び予熱室９３に
対し固定されている。上記予熱室側チューブ９７３の端
部は嵌入穴９３０より外部に突出しており，外部に突出
した部分が上記金属材料８の送入部９７４となる。
【０００６】一方，上記加熱室側チューブ９７２の端部
は嵌入穴９２０内にあり，上記嵌入穴９２０は栓体９２
１により封止されている。そして，上記加熱室側チュー
ブ９７２の端部は，上記嵌入穴９２０内において，加熱
の終了した金属材料８を外部へ送出するための送出部９
７５と連通している。また，上記チューブ９７は，加熱
室９２，予熱室９３の底面に設けられた，板状の仕切板
９７８により支持されている。
は嵌入穴９２０内にあり，上記嵌入穴９２０は栓体９２
１により封止されている。そして，上記加熱室側チュー
ブ９７２の端部は，上記嵌入穴９２０内において，加熱
の終了した金属材料８を外部へ送出するための送出部９
７５と連通している。また，上記チューブ９７は，加熱
室９２，予熱室９３の底面に設けられた，板状の仕切板
９７８により支持されている。
【０００７】上記加熱炉９における金属材料８の加熱は
以下に示すごとく行う。まず，上記送入部９７４より，
順次金属材料８を，図示を省略したプッシャー等を用い
て押入する。上記金属材料８は予熱室側チューブ９７３
を通過した後，加熱室側チューブ９７２を順次通過し
て，この間に鍛造温度に加熱され，最後に上記送出部９
７５より加熱炉９の外部に送り出される。
以下に示すごとく行う。まず，上記送入部９７４より，
順次金属材料８を，図示を省略したプッシャー等を用い
て押入する。上記金属材料８は予熱室側チューブ９７３
を通過した後，加熱室側チューブ９７２を順次通過し
て，この間に鍛造温度に加熱され，最後に上記送出部９
７５より加熱炉９の外部に送り出される。
【０００８】ところで，上記予熱室９３にはバーナー等
の加熱手段が設けられていない。しかし，上記加熱室９
２のバーナー９４より燃焼炎と共に加熱室９２内に放出
された燃焼排ガスは，該加熱室９２から予熱室９３を経
由して上記煙道９３９より外部に排出される。このた
め，上記予熱室９３は加熱室９２よりも低い温度となっ
ている。従って，上記金属材料８は予熱室側チューブ９
７３を通過する際にある程度の温度まで昇温され，その
後加熱室側チューブ９７２において上記鍛造の温度まで
加熱されることとなる。
の加熱手段が設けられていない。しかし，上記加熱室９
２のバーナー９４より燃焼炎と共に加熱室９２内に放出
された燃焼排ガスは，該加熱室９２から予熱室９３を経
由して上記煙道９３９より外部に排出される。このた
め，上記予熱室９３は加熱室９２よりも低い温度となっ
ている。従って，上記金属材料８は予熱室側チューブ９
７３を通過する際にある程度の温度まで昇温され，その
後加熱室側チューブ９７２において上記鍛造の温度まで
加熱されることとなる。
【０００９】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の加
熱炉９には，以下に示す問題点がある。まず，上記加熱
炉９においては，燃焼排ガスを利用して金属材料８の予
加熱を行っている。しかし，この場合には予熱室９３の
炉内温度分布が不均一となるおそれがある。また，チュ
ーブ９７の支持体がレンガ等で行われているためチュー
ブ９７の温度分布がその部分で低くなるおそれがある。
よって，加熱炉９より送出された金属材料８の最終温度
がばらつくおそれがある。また，予熱室９３を設けた
分，加熱炉９が長くなり大型化する。また，予熱室９３
を出た燃焼排ガスは，外部へ排出されて，この排出と共
に高い熱量が廃棄され，熱エネルギーが損失する。
熱炉９には，以下に示す問題点がある。まず，上記加熱
炉９においては，燃焼排ガスを利用して金属材料８の予
加熱を行っている。しかし，この場合には予熱室９３の
炉内温度分布が不均一となるおそれがある。また，チュ
ーブ９７の支持体がレンガ等で行われているためチュー
ブ９７の温度分布がその部分で低くなるおそれがある。
よって，加熱炉９より送出された金属材料８の最終温度
がばらつくおそれがある。また，予熱室９３を設けた
分，加熱炉９が長くなり大型化する。また，予熱室９３
を出た燃焼排ガスは，外部へ排出されて，この排出と共
に高い熱量が廃棄され，熱エネルギーが損失する。
【００１０】また，上記チューブ９７は異なる材質のチ
ューブを接続することにより構成されているが，両者は
熱膨張率が異なる場合，接続された部分において熱膨張
差による空隙部が形成されるおそれがある。そのため，
金属材料８の移送が上記接続された部分において阻害さ
れるおそれがある。
ューブを接続することにより構成されているが，両者は
熱膨張率が異なる場合，接続された部分において熱膨張
差による空隙部が形成されるおそれがある。そのため，
金属材料８の移送が上記接続された部分において阻害さ
れるおそれがある。
【００１１】本発明は，かかる問題点に鑑み，省エネル
ギーで，装置サイズがコンパクトな金属材料の加熱炉を
提供しようとするものである。
ギーで，装置サイズがコンパクトな金属材料の加熱炉を
提供しようとするものである。
【００１２】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，火炎を噴出させ
ることにより高温に保持する炉体と，該炉体内に貫通配
設され，加熱すべき金属材料を通過させる中空部を有す
る複数のセラミック製チューブと，上記火炎を噴出させ
る燃焼器及び蓄熱体を有する蓄熱式バーナーとよりな
り，かつ，一方の第一蓄熱式バーナーには，上記蓄熱体
を通して加熱された燃焼用空気を燃焼器に供給し，この
間，他方の第二蓄熱式バーナーには，上記蓄熱体を通じ
て燃焼排ガスの排出を行い，上記蓄熱体に熱を蓄え，所
定の時間経過後には，上記燃焼用空気及び燃焼排ガスの
導入の切替を行って，燃焼器の燃焼を交互に行うよう構
成したことを特徴とする金属材料の加熱炉にある。
ることにより高温に保持する炉体と，該炉体内に貫通配
設され，加熱すべき金属材料を通過させる中空部を有す
る複数のセラミック製チューブと，上記火炎を噴出させ
る燃焼器及び蓄熱体を有する蓄熱式バーナーとよりな
り，かつ，一方の第一蓄熱式バーナーには，上記蓄熱体
を通して加熱された燃焼用空気を燃焼器に供給し，この
間，他方の第二蓄熱式バーナーには，上記蓄熱体を通じ
て燃焼排ガスの排出を行い，上記蓄熱体に熱を蓄え，所
定の時間経過後には，上記燃焼用空気及び燃焼排ガスの
導入の切替を行って，燃焼器の燃焼を交互に行うよう構
成したことを特徴とする金属材料の加熱炉にある。
【００１３】上記蓄熱式バーナは，基本的には二つのバ
ーナーを一ペアとして機能するものである。即ち，一方
の第一蓄熱式バーナーが燃焼状態にある時，他方の第二
蓄熱式バーナーには，上記炉体内より排出される燃焼排
ガスが導入される。これにより，上記第二蓄熱式バーナ
ーに設けられた蓄熱体が，上記燃焼排ガスの保有する熱
を蓄える（蓄熱状態）。
ーナーを一ペアとして機能するものである。即ち，一方
の第一蓄熱式バーナーが燃焼状態にある時，他方の第二
蓄熱式バーナーには，上記炉体内より排出される燃焼排
ガスが導入される。これにより，上記第二蓄熱式バーナ
ーに設けられた蓄熱体が，上記燃焼排ガスの保有する熱
を蓄える（蓄熱状態）。
【００１４】その後，上記第二蓄熱式バーナーを燃焼状
態とする。この際には，上記第二蓄熱式バーナー内に燃
焼用空気を送入し，上記蓄熱された蓄熱体を通じて燃焼
用空気を燃焼器に供給する。そのため，上記蓄熱体によ
り上記燃焼用空気が加熱され，高温の燃焼用空気を供給
することができる。このとき，第一蓄熱式バーナーに
は，炉体内からの燃焼排ガスが導入され，第一蓄熱式バ
ーナーの蓄熱体に熱が蓄えられる。
態とする。この際には，上記第二蓄熱式バーナー内に燃
焼用空気を送入し，上記蓄熱された蓄熱体を通じて燃焼
用空気を燃焼器に供給する。そのため，上記蓄熱体によ
り上記燃焼用空気が加熱され，高温の燃焼用空気を供給
することができる。このとき，第一蓄熱式バーナーに
は，炉体内からの燃焼排ガスが導入され，第一蓄熱式バ
ーナーの蓄熱体に熱が蓄えられる。
【００１５】なお，上記蓄熱体としては，セラミック製
のハニカム，粒状体等を使用することができる。また，
上記蓄熱式バーナーにおいては，第一蓄熱式バーナーと
第二蓄熱式バーナーの二つを一ペアとし，両者を交互に
燃焼状態と蓄熱状態として使用する方法が基本構成とな
る。しかし，第三，第四またはそれ以上の蓄熱式バーナ
ーを設けて，これらを同様に燃焼状態と蓄熱状態として
使用する構成とすることもできる。その他，１つのバー
ナー内で燃焼状態と蓄熱状態とを持ついわゆる蓄熱式１
バーナーを使用する構成とすることができる。
のハニカム，粒状体等を使用することができる。また，
上記蓄熱式バーナーにおいては，第一蓄熱式バーナーと
第二蓄熱式バーナーの二つを一ペアとし，両者を交互に
燃焼状態と蓄熱状態として使用する方法が基本構成とな
る。しかし，第三，第四またはそれ以上の蓄熱式バーナ
ーを設けて，これらを同様に燃焼状態と蓄熱状態として
使用する構成とすることもできる。その他，１つのバー
ナー内で燃焼状態と蓄熱状態とを持ついわゆる蓄熱式１
バーナーを使用する構成とすることができる。
【００１６】本発明の作用につき，以下に説明する。本
発明の加熱炉は，上述した構造と機能を有する蓄熱式バ
ーナーを有している。これにより，蓄熱式バーナーの燃
焼排ガスの熱を燃焼用空気の予熱に有効活用することが
できる。よって，本発明によれば，燃料コストが安価
で，省エネルギーの加熱炉を得ることができる。
発明の加熱炉は，上述した構造と機能を有する蓄熱式バ
ーナーを有している。これにより，蓄熱式バーナーの燃
焼排ガスの熱を燃焼用空気の予熱に有効活用することが
できる。よって，本発明によれば，燃料コストが安価
で，省エネルギーの加熱炉を得ることができる。
【００１７】また，本発明の加熱炉は，従来例に示した
ごとき予熱室を持たない。従って，炉全体がコンパクト
となる。また，炉全体がコンパクトとなることから，金
属材料の移送距離が短くなり，従って，加熱時間を短く
することができ，生産性が向上すると共にスケール発生
量を抑えることができる。また，本発明の加熱炉はコン
パクトであり，よってセラミック製チューブの長さも炉
体の長さに比例して短くなり，コストも低くなる。
ごとき予熱室を持たない。従って，炉全体がコンパクト
となる。また，炉全体がコンパクトとなることから，金
属材料の移送距離が短くなり，従って，加熱時間を短く
することができ，生産性が向上すると共にスケール発生
量を抑えることができる。また，本発明の加熱炉はコン
パクトであり，よってセラミック製チューブの長さも炉
体の長さに比例して短くなり，コストも低くなる。
【００１８】上記セラミック製チューブは長尺の成形品
を作り難く，従来は２本の成形品，場合によっては材質
の異なる金属チューブ等を連結することにより所望の長
さのチューブを得ていた。本発明はこのような手間のか
かることをしなくてよいため，加熱炉の製作コストを下
げることができる。また，従来においては，特に金属チ
ューブとセラミックチューブとの間の熱膨張差により，
両者を接続した部分に空隙部が生じ，金属材料の移送に
支障を生じることもあったが，本発明においてはこのよ
うな問題も防止できる。
を作り難く，従来は２本の成形品，場合によっては材質
の異なる金属チューブ等を連結することにより所望の長
さのチューブを得ていた。本発明はこのような手間のか
かることをしなくてよいため，加熱炉の製作コストを下
げることができる。また，従来においては，特に金属チ
ューブとセラミックチューブとの間の熱膨張差により，
両者を接続した部分に空隙部が生じ，金属材料の移送に
支障を生じることもあったが，本発明においてはこのよ
うな問題も防止できる。
【００１９】以上のごとく，本発明によれば，省エネル
ギーで，装置サイズがコンパクトな，金属材料の加熱炉
を提供することができる。
ギーで，装置サイズがコンパクトな，金属材料の加熱炉
を提供することができる。
【００２０】次に，請求項２の発明のように，上記セラ
ミック製チューブは，炉体内に配設した支持体により，
線又は点接触により支持されていることが好ましい（図
５，図６参照）。これにより，支持体とセラミック製チ
ューブの接触面積が小さくなり，該セラミック製チュー
ブの加熱むらを減少させることができる。これにより，
金属材料の加熱むらも減少する。
ミック製チューブは，炉体内に配設した支持体により，
線又は点接触により支持されていることが好ましい（図
５，図６参照）。これにより，支持体とセラミック製チ
ューブの接触面積が小さくなり，該セラミック製チュー
ブの加熱むらを減少させることができる。これにより，
金属材料の加熱むらも減少する。
【００２１】なお，上記支持体としては，例えば，上記
セラミック製チューブと同材質のセラミック製チューブ
を使用することができる。また，上記セラミック製チュ
ーブと同材質のセラミック製の棒材を使用することがで
きる。なお，従来においては，チューブを板状の仕切板
（前述の図８参照）により支持していたため，両者の接
触部分の面積が大きく，上記仕切板より熱の損失があ
り，加熱むらを生じるおそれがあった。
セラミック製チューブと同材質のセラミック製チューブ
を使用することができる。また，上記セラミック製チュ
ーブと同材質のセラミック製の棒材を使用することがで
きる。なお，従来においては，チューブを板状の仕切板
（前述の図８参照）により支持していたため，両者の接
触部分の面積が大きく，上記仕切板より熱の損失があ
り，加熱むらを生じるおそれがあった。
【００２２】次に，請求項３の発明のように，上記蓄熱
式バーナーの廃棄ガスパイプと上記セラミック製チュー
ブとは連通接続してあり，上記廃棄ガスパイプの廃棄ガ
スの一部を上記セラミック製チューブ内に導入するよう
構成してあることが好ましい（図７参照）。
式バーナーの廃棄ガスパイプと上記セラミック製チュー
ブとは連通接続してあり，上記廃棄ガスパイプの廃棄ガ
スの一部を上記セラミック製チューブ内に導入するよう
構成してあることが好ましい（図７参照）。
【００２３】ところで，上記加熱炉においては，上記金
属材料は，セラミック製チューブの中にあって，間接的
に加熱されている。そのため，上記金属材料は上記チュ
ーブ内の空気によって酸化され，表面にスケールを生じ
ることがある。
属材料は，セラミック製チューブの中にあって，間接的
に加熱されている。そのため，上記金属材料は上記チュ
ーブ内の空気によって酸化され，表面にスケールを生じ
ることがある。
【００２４】しかし，上記構成によれば，上記金属材料
の加熱を，酸素がリーン（希薄）の雰囲気において行う
ことができるため，スケールの発生を防止することがで
きる。即ち，本請求項にかかる発明によれば，酸素の含
有量が少ない廃棄ガスを上記セラミック製チューブに導
入する。そのため，一層酸素のリーンな雰囲気において
上記金属材料の加熱を行うことができ，上記効果を得
る。
の加熱を，酸素がリーン（希薄）の雰囲気において行う
ことができるため，スケールの発生を防止することがで
きる。即ち，本請求項にかかる発明によれば，酸素の含
有量が少ない廃棄ガスを上記セラミック製チューブに導
入する。そのため，一層酸素のリーンな雰囲気において
上記金属材料の加熱を行うことができ，上記効果を得
る。
【００２５】次に，請求項４の発明のように，上記セラ
ミック製チューブは炭化珪素焼結体又は窒化珪素焼結体
であることが好ましい。これにより，セラミック製チュ
ーブの熱伝導率を高めることができ，よって，加熱時間
の一層の短縮を図ることができる。また，上記炭化珪素
焼結体は，耐火性，機械的な強度においても優れてい
る。
ミック製チューブは炭化珪素焼結体又は窒化珪素焼結体
であることが好ましい。これにより，セラミック製チュ
ーブの熱伝導率を高めることができ，よって，加熱時間
の一層の短縮を図ることができる。また，上記炭化珪素
焼結体は，耐火性，機械的な強度においても優れてい
る。
【００２６】次に，請求項５の発明のように，上記金属
材料としては，鍛造用ビレットを挙げることができる。
これ以外にも，焼結材料，ろう付け材料，電子部品等を
加熱することができる。また，本発明は，鍛造用ビレッ
トの加熱炉として用いる場合，特にスケール発生を抑え
短時間加熱が可能であり，鍛造用ビレット温度ムラが少
なく，ラインストップ時にも加熱炉内で金属材料を均熱
状態で保持でき，誘導加熱部に比べて焼きざめ材料も減
らせることができる。
材料としては，鍛造用ビレットを挙げることができる。
これ以外にも，焼結材料，ろう付け材料，電子部品等を
加熱することができる。また，本発明は，鍛造用ビレッ
トの加熱炉として用いる場合，特にスケール発生を抑え
短時間加熱が可能であり，鍛造用ビレット温度ムラが少
なく，ラインストップ時にも加熱炉内で金属材料を均熱
状態で保持でき，誘導加熱部に比べて焼きざめ材料も減
らせることができる。
【００２７】
実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる金属材料の加熱炉１につ
き，図１〜図６を用いて説明する。図１〜図４に示すご
とく，本例にかかる加熱炉１には，火炎２１５を噴出さ
せることにより，加熱室１１０内を高温に保持する炉体
１１と，該炉体１１内に貫通配設され，加熱すべき金属
材料８を通過させる中空部１２５を有する複数のセラミ
ック製チューブ１２と，上記火炎２１５を噴出させる燃
焼器２１，２１０及び蓄熱体２２，２２０を有する第一
蓄熱式バーナー２と第二蓄熱式バーナー２０とよりな
る。
き，図１〜図６を用いて説明する。図１〜図４に示すご
とく，本例にかかる加熱炉１には，火炎２１５を噴出さ
せることにより，加熱室１１０内を高温に保持する炉体
１１と，該炉体１１内に貫通配設され，加熱すべき金属
材料８を通過させる中空部１２５を有する複数のセラミ
ック製チューブ１２と，上記火炎２１５を噴出させる燃
焼器２１，２１０及び蓄熱体２２，２２０を有する第一
蓄熱式バーナー２と第二蓄熱式バーナー２０とよりな
る。
【００２８】そして，図４に示すごとく，本例にかかる
加熱炉１において，上記第一蓄熱式バーナー２には，上
記蓄熱体２２を通して加熱された燃焼用空気を燃焼器２
１に供給し，この間，他方の第二蓄熱式バーナー２０に
は，蓄熱体２２０を通じて燃焼排ガスの排出を行い，該
蓄熱体２２０に熱を蓄える。その後，所定の時間経過後
には，上記燃焼用空気及び燃焼排ガスの導入の切替を行
って，燃焼器２１，２１０の燃焼を交互に行うよう構成
してある。そして，この第一蓄熱式バーナー４と第二蓄
熱式バーナー４０とによる１ペアにより蓄熱式バーナー
を構成する。
加熱炉１において，上記第一蓄熱式バーナー２には，上
記蓄熱体２２を通して加熱された燃焼用空気を燃焼器２
１に供給し，この間，他方の第二蓄熱式バーナー２０に
は，蓄熱体２２０を通じて燃焼排ガスの排出を行い，該
蓄熱体２２０に熱を蓄える。その後，所定の時間経過後
には，上記燃焼用空気及び燃焼排ガスの導入の切替を行
って，燃焼器２１，２１０の燃焼を交互に行うよう構成
してある。そして，この第一蓄熱式バーナー４と第二蓄
熱式バーナー４０とによる１ペアにより蓄熱式バーナー
を構成する。
【００２９】図１〜図３に示すごとく，上記セラミック
製チューブ１２は複数本，略水平状に設置してある。上
記セラミック製チューブ１２の両端は炉体１１の炉壁に
設けられた嵌入穴１１０，１１１に対し嵌入固定されて
いる。上記セラミック製チューブ１２の送入部１２０に
は，該セラミック製チューブ１２内に上記金属材料８を
送入するためのプッシャー１８２が配置してある。ま
た，上記送入部１２０の下方には，上記金属材料８を運
ぶためのコンベア１８１が配置してある。
製チューブ１２は複数本，略水平状に設置してある。上
記セラミック製チューブ１２の両端は炉体１１の炉壁に
設けられた嵌入穴１１０，１１１に対し嵌入固定されて
いる。上記セラミック製チューブ１２の送入部１２０に
は，該セラミック製チューブ１２内に上記金属材料８を
送入するためのプッシャー１８２が配置してある。ま
た，上記送入部１２０の下方には，上記金属材料８を運
ぶためのコンベア１８１が配置してある。
【００３０】上記セラミック製チューブ１２の出口部１
２１は嵌入穴１１１に対し開口しており，ここにおいて
加熱された金属材料８が加熱炉１の外部へ送出される。
なお，図１において，符号１５は材料つき落としプッシ
ャー，符号１７は炉体１１内の温度を測定するための熱
電対，符号１９は台座である。また，図２において，符
号１６は炉体１１の上部カバーである。
２１は嵌入穴１１１に対し開口しており，ここにおいて
加熱された金属材料８が加熱炉１の外部へ送出される。
なお，図１において，符号１５は材料つき落としプッシ
ャー，符号１７は炉体１１内の温度を測定するための熱
電対，符号１９は台座である。また，図２において，符
号１６は炉体１１の上部カバーである。
【００３１】図５に示すごとく，上記セラミック製チュ
ーブ１２は，炉体１１の内部の底面に設けられた断面山
形の棒状の支持体１２９により，点接触の状態で支持さ
れている。なお，上記支持体１２９は，図６に示すごと
く，断面円形の棒状体でもよい。
ーブ１２は，炉体１１の内部の底面に設けられた断面山
形の棒状の支持体１２９により，点接触の状態で支持さ
れている。なお，上記支持体１２９は，図６に示すごと
く，断面円形の棒状体でもよい。
【００３２】次に，上記第一蓄熱式バーナー２及び第二
蓄熱式バーナー２０につき説明する。図４に示すごと
く，上記第一蓄熱式バーナー２及び第二蓄熱式バーナー
２０は同じ構造であって，燃焼器２１と該燃焼器２１に
対し燃料ガスを注入する燃料供給管２３と燃焼用空気を
供給する空気供給パイプ２４とよりなる。
蓄熱式バーナー２０につき説明する。図４に示すごと
く，上記第一蓄熱式バーナー２及び第二蓄熱式バーナー
２０は同じ構造であって，燃焼器２１と該燃焼器２１に
対し燃料ガスを注入する燃料供給管２３と燃焼用空気を
供給する空気供給パイプ２４とよりなる。
【００３３】また，上記燃焼器２１，２１０の上流側に
は，セラミック製のハニカムよりなる蓄熱体２２，２２
０が設けてある。上記第一及び第二蓄熱式バーナー２，
２０の空気供給パイプ２４は共に一つの空気送入用のブ
ロワー２５に接続されている。上記ブロワー２５と空気
供給パイプ２４との間には第一及び第二蓄熱式バーナー
２，２０に対し燃焼用空気の供給先を切替えるための切
替弁２５０が設けてある。なお，上記切替弁２５０には
廃棄ガスパイプ２６が設けてある。
は，セラミック製のハニカムよりなる蓄熱体２２，２２
０が設けてある。上記第一及び第二蓄熱式バーナー２，
２０の空気供給パイプ２４は共に一つの空気送入用のブ
ロワー２５に接続されている。上記ブロワー２５と空気
供給パイプ２４との間には第一及び第二蓄熱式バーナー
２，２０に対し燃焼用空気の供給先を切替えるための切
替弁２５０が設けてある。なお，上記切替弁２５０には
廃棄ガスパイプ２６が設けてある。
【００３４】次に，上記加熱炉１における金属材料８の
加熱につき説明する。上記金属材料８は，ベルトコンベ
ア１８１により各々のセラミック製チューブ１２の送入
部１２０の前まで運ばれ，その後プッシャー１８２によ
り上記セラミック製チューブ１２の内部に順次押入され
る。なお，上記金属材料８は一本のセラミック製チュー
ブ１２に対し多数個連続送入される。
加熱につき説明する。上記金属材料８は，ベルトコンベ
ア１８１により各々のセラミック製チューブ１２の送入
部１２０の前まで運ばれ，その後プッシャー１８２によ
り上記セラミック製チューブ１２の内部に順次押入され
る。なお，上記金属材料８は一本のセラミック製チュー
ブ１２に対し多数個連続送入される。
【００３５】その後，上記送入された金属材料８は，後
続の他の金属材料８に押されることにより上記セラミッ
ク製チューブ１２内を移送される。上記移送中に金属材
料８は加熱され，その後，順次，出口部１２１より加熱
炉１の外部に送出される。
続の他の金属材料８に押されることにより上記セラミッ
ク製チューブ１２内を移送される。上記移送中に金属材
料８は加熱され，その後，順次，出口部１２１より加熱
炉１の外部に送出される。
【００３６】次に，上記第一及び第二蓄熱式バーナー
２，２０の燃焼につき説明する。まず，図４に示すごと
く，第一蓄熱式バーナー２に対し燃焼用空気と燃料ガス
とを供給し，燃焼器２１を燃焼状態とし，炉体１１の加
熱室内に火炎２１５を噴出させる。一方，上記第二蓄熱
式バーナー２０には，炉体１１内より排出される燃焼排
ガスが導入される。この間，上記第二蓄熱式バーナー２
０の蓄熱体２２０は，上記燃焼排ガスの保有する熱を吸
収して，ここに蓄え，蓄熱状態となる。また，この間，
蓄熱体２２０を通過後の廃棄ガスは切替弁２５０を経て
廃棄ガスパイプ２６より外部へ放出されている。
２，２０の燃焼につき説明する。まず，図４に示すごと
く，第一蓄熱式バーナー２に対し燃焼用空気と燃料ガス
とを供給し，燃焼器２１を燃焼状態とし，炉体１１の加
熱室内に火炎２１５を噴出させる。一方，上記第二蓄熱
式バーナー２０には，炉体１１内より排出される燃焼排
ガスが導入される。この間，上記第二蓄熱式バーナー２
０の蓄熱体２２０は，上記燃焼排ガスの保有する熱を吸
収して，ここに蓄え，蓄熱状態となる。また，この間，
蓄熱体２２０を通過後の廃棄ガスは切替弁２５０を経て
廃棄ガスパイプ２６より外部へ放出されている。
【００３７】上記第一蓄熱式バーナー２の点火３０秒
後，切替弁２５０を切り換えて，上記第一蓄熱式バーナ
ー２に対する燃焼用空気と燃料ガスとの供給を停止，代
わりに上記第二蓄熱式バーナー２０に対してこれらを供
給する。上記第二蓄熱式バーナー２０に供給される燃焼
用空気は，予め燃焼排ガスにより蓄熱された蓄熱体２２
０により加熱され，高温となる。この間，第一蓄熱式バ
ーナー２には，炉体１１内からの燃焼排ガスが導入さ
れ，第一蓄熱式バーナー２の蓄熱体２２に熱が蓄えられ
る（蓄熱状態）。
後，切替弁２５０を切り換えて，上記第一蓄熱式バーナ
ー２に対する燃焼用空気と燃料ガスとの供給を停止，代
わりに上記第二蓄熱式バーナー２０に対してこれらを供
給する。上記第二蓄熱式バーナー２０に供給される燃焼
用空気は，予め燃焼排ガスにより蓄熱された蓄熱体２２
０により加熱され，高温となる。この間，第一蓄熱式バ
ーナー２には，炉体１１内からの燃焼排ガスが導入さ
れ，第一蓄熱式バーナー２の蓄熱体２２に熱が蓄えられ
る（蓄熱状態）。
【００３８】上記切替弁２５０の切替より３０秒経過
後，再び上記切替弁２５０を図４に示す状態に切替え
る。これにより，上記第二蓄熱式バーナー２０に対する
燃焼用空気と燃料ガスとの供給を停止し，一方，上記第
一蓄熱式バーナー２に対してこれらを再度供給する。以
後，この操作を繰返すことにより，第一蓄熱式バーナー
２と第二蓄熱式バーナー２０とを交互に燃焼状態とす
る。なお，上記蓄熱体２２，２２０を通過した後の廃棄
ガスは，上記のごとく，廃棄ガスパイプ２６を通じて加
熱炉１外に廃棄する。
後，再び上記切替弁２５０を図４に示す状態に切替え
る。これにより，上記第二蓄熱式バーナー２０に対する
燃焼用空気と燃料ガスとの供給を停止し，一方，上記第
一蓄熱式バーナー２に対してこれらを再度供給する。以
後，この操作を繰返すことにより，第一蓄熱式バーナー
２と第二蓄熱式バーナー２０とを交互に燃焼状態とす
る。なお，上記蓄熱体２２，２２０を通過した後の廃棄
ガスは，上記のごとく，廃棄ガスパイプ２６を通じて加
熱炉１外に廃棄する。
【００３９】次に，本例における作用効果につき説明す
る。上記加熱炉１は，上述した構造と機能する第一及び
第二蓄熱式バーナー２，２０を有している。これによ
り，第一及び第二蓄熱式バーナー２，２０の燃焼排ガス
の熱を燃焼用空気の予熱に有効活用することができる。
よって，本例によれば，燃料コストが安価で，省エネル
ギーの加熱炉１を得ることができる。
る。上記加熱炉１は，上述した構造と機能する第一及び
第二蓄熱式バーナー２，２０を有している。これによ
り，第一及び第二蓄熱式バーナー２，２０の燃焼排ガス
の熱を燃焼用空気の予熱に有効活用することができる。
よって，本例によれば，燃料コストが安価で，省エネル
ギーの加熱炉１を得ることができる。
【００４０】また，本発明の加熱炉１は，従来例に示し
たごとき予熱室を持たない。従って，炉全体がコンパク
トとなる。また，炉全体がコンパクトとなることから，
金属材料８の移送距離が短くなり，従って，加熱時間を
短くすることができ，生産性が向上する。また，本発明
の加熱炉１はコンパクトであり，よってセラミック製チ
ューブ１２の長さも炉体１１の長さに比例して短くな
り，コストも低くなる。
たごとき予熱室を持たない。従って，炉全体がコンパク
トとなる。また，炉全体がコンパクトとなることから，
金属材料８の移送距離が短くなり，従って，加熱時間を
短くすることができ，生産性が向上する。また，本発明
の加熱炉１はコンパクトであり，よってセラミック製チ
ューブ１２の長さも炉体１１の長さに比例して短くな
り，コストも低くなる。
【００４１】また，上記セラミック製チューブ１２は長
尺の成形品を作り難く，従来は２本の成形品，場合によ
っては材質の異なる金属チューブ等を連結することによ
り所望の長さのチューブを得ていた。本例はこのような
手間のかかることをしなくてよいため，加熱炉１の製作
コストを下げることができる。また，従来においては，
特に金属チューブとセラミックチューブとの間の熱膨張
差により，両者を接続した部分に空隙部が生じ，金属材
料８の移送に支障を生じることもあったが，本例におい
てはこのような問題も防止できる。
尺の成形品を作り難く，従来は２本の成形品，場合によ
っては材質の異なる金属チューブ等を連結することによ
り所望の長さのチューブを得ていた。本例はこのような
手間のかかることをしなくてよいため，加熱炉１の製作
コストを下げることができる。また，従来においては，
特に金属チューブとセラミックチューブとの間の熱膨張
差により，両者を接続した部分に空隙部が生じ，金属材
料８の移送に支障を生じることもあったが，本例におい
てはこのような問題も防止できる。
【００４２】また，本発明の加熱炉１におけるセラミッ
ク製チューブ１２は，図５に示すごとき支持体１２９に
より，点接触状態に支持固定されている。これにより，
支持体１２９とセラミック製チューブ１２の接触面積が
小さくなり，該支持体１２９を通じての熱放散を防止で
き，該セラミック製チューブ１２の加熱むらを減少させ
ることができる。そのため，金属材料８の加熱むらも減
少する。
ク製チューブ１２は，図５に示すごとき支持体１２９に
より，点接触状態に支持固定されている。これにより，
支持体１２９とセラミック製チューブ１２の接触面積が
小さくなり，該支持体１２９を通じての熱放散を防止で
き，該セラミック製チューブ１２の加熱むらを減少させ
ることができる。そのため，金属材料８の加熱むらも減
少する。
【００４３】ところで，本例にかかる加熱炉１と従来例
にかかる加熱炉９とを用いて，断面の直径が３６ｍｍ，
長さが５５ｍｍの円柱形状の金属材料８を温度１２５０
℃に加熱したところ，従来例にかかる加熱炉９では１８
分かかった。しかし，本発明にかかる加熱炉１において
は，１３分で加熱が完了した。従って，本例の加熱炉１
を用いることで金属材料８の加熱時間を短くすることが
できることが分かった。
にかかる加熱炉９とを用いて，断面の直径が３６ｍｍ，
長さが５５ｍｍの円柱形状の金属材料８を温度１２５０
℃に加熱したところ，従来例にかかる加熱炉９では１８
分かかった。しかし，本発明にかかる加熱炉１において
は，１３分で加熱が完了した。従って，本例の加熱炉１
を用いることで金属材料８の加熱時間を短くすることが
できることが分かった。
【００４４】実施形態例２ 本例は，図７に示すごとく，廃棄ガスパイプ２６に分岐
パイプ２６１を設け，廃棄ガスの一部をセラミック製チ
ューブ１２内へ送入する例を示す。即ち，上記蓄熱式バ
ーナー２の廃棄ガスパイプ２６に分岐パイプ２６１を設
けると共に，該分岐パイプ２６１に更に枝パイプ２６２
を設け，これを介して，上記セラミック製チューブ１２
を連通接続させる。そして，上記廃棄ガスパイプ２６の
廃棄ガスの一部を上記セラミック製チューブ１２内に導
入する。
パイプ２６１を設け，廃棄ガスの一部をセラミック製チ
ューブ１２内へ送入する例を示す。即ち，上記蓄熱式バ
ーナー２の廃棄ガスパイプ２６に分岐パイプ２６１を設
けると共に，該分岐パイプ２６１に更に枝パイプ２６２
を設け，これを介して，上記セラミック製チューブ１２
を連通接続させる。そして，上記廃棄ガスパイプ２６の
廃棄ガスの一部を上記セラミック製チューブ１２内に導
入する。
【００４５】これにより，セラミック製チューブ１２の
内部をより酸素がリーンな雰囲気とすることができる。
従って，加熱時における金属材料８のスケールの発生を
防止することができる。その他，本例においても，実施
形態例１と同様の作用効果を得ることができる。
内部をより酸素がリーンな雰囲気とすることができる。
従って，加熱時における金属材料８のスケールの発生を
防止することができる。その他，本例においても，実施
形態例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
【発明の効果】上記のごとく，本発明によれば，省エネ
ルギーで装置サイズがコンパクトな金属材料の加熱炉を
提供することができる。
ルギーで装置サイズがコンパクトな金属材料の加熱炉を
提供することができる。
【図１】実施形態例１にかかる，加熱炉の断面説明図。
【図２】実施形態例１にかかる，加熱炉の一部切欠き平
面図。
面図。
【図３】実施形態例１にかかる，加熱炉の一部切欠き側
面図。
面図。
【図４】実施形態例１にかかる，蓄熱式バーナーの説明
図。
図。
【図５】実施形態例１にかかる，（ａ）セラミック製チ
ューブ及び断面山形の支持体の側面図，（ｂ）（ａ）の
Ａ−Ａ線矢視断面図。
ューブ及び断面山形の支持体の側面図，（ｂ）（ａ）の
Ａ−Ａ線矢視断面図。
【図６】実施形態例１にかかる，（ａ）セラミック製チ
ューブ及び断面円形の支持体の側面図，（ｂ）（ａ）の
Ｂ−Ｂ線矢視断面図。
ューブ及び断面円形の支持体の側面図，（ｂ）（ａ）の
Ｂ−Ｂ線矢視断面図。
【図７】実施形態例２にかかる，セラミック製チューブ
に対し廃棄ガスを導入した加熱炉の部分説明図。
に対し廃棄ガスを導入した加熱炉の部分説明図。
【図８】従来例にかかる，加熱炉の断面図。
１．．．加熱炉， １１．．．炉体， １２．．．セラミック製チューブ， １２９．．．支持体， ２．．．第一蓄熱式バーナー， ２０．．．第二蓄熱式バーナー， ２１，２１０．．．燃焼器， ２２，２２０．．．蓄熱体， ２５０．．．切替弁， ２６．．．廃棄ガスパイプ， ８．．．金属材料，
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｄ 14/66 Ｆ２７Ｂ 9/18 Ｒ Ｆ２３Ｌ 15/02 Ｆ２７Ｄ 17/00 １０１Ａ Ｆ２７Ｂ 9/18 Ｃ０４Ｂ 35/56 １０１Ｙ Ｆ２７Ｄ 17/00 １０１ 35/58 １０２Ｙ (72)発明者 浅部 修一 大阪府堺市南向陽町１丁目１番５号 浅部 工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 火炎を噴出させることにより高温に保持
する炉体と，該炉体内に貫通配設され，加熱すべき金属
材料を通過させる中空部を有する複数のセラミック製チ
ューブと，上記火炎を噴出させる燃焼器及び蓄熱体を有
する蓄熱式バーナーとよりなり，かつ，一方の第一蓄熱
式バーナーには，上記蓄熱体を通して加熱された燃焼用
空気を燃焼器に供給し，この間，他方の第二蓄熱式バー
ナーには，上記蓄熱体を通じて燃焼排ガスの排出を行
い，上記蓄熱体に熱を蓄え，所定の時間経過後には，上
記燃焼用空気及び燃焼排ガスの導入の切替を行って，燃
焼器の燃焼を交互に行うよう構成したことを特徴とする
金属材料の加熱炉。 - 【請求項２】 請求項１において，上記セラミック製チ
ューブは，炉体内に配設した支持体により，線又は点接
触により支持されていることを特徴とする金属材料の加
熱炉。 - 【請求項３】 請求項１又は２において，上記蓄熱式バ
ーナーの廃棄ガスパイプと上記セラミック製チューブと
は連通接続してあり，上記廃棄ガスパイプの廃棄ガスの
一部を上記セラミック製チューブ内に導入するよう構成
してあることを特徴とする金属材料の加熱炉。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
上記セラミック製チューブは炭化珪素焼結体又は窒化珪
素焼結体であることを特徴とする金属材料の加熱炉。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項において，
上記金属材料は鍛造用ビレットであることを特徴とする
金属材料の加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8184010A JPH105922A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 金属材料の加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8184010A JPH105922A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 金属材料の加熱炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH105922A true JPH105922A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=16145758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8184010A Pending JPH105922A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 金属材料の加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH105922A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102313455A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-01-11 | 广东中窑窑业股份有限公司 | 一种陶瓷辊道窑余热利用装置 |
| CN102489655A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-06-13 | 彭亦楚 | 锻造炉 |
| CN102527909A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 彭亦楚 | 连续锻造加热炉 |
| CN103302223A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-18 | 彭亦楚 | 连续锻造加热炉 |
| CN103878288A (zh) * | 2014-04-14 | 2014-06-25 | 章丘市荣升锻压有限公司 | 轮毂锻造用的燃气加热炉 |
| CN107363212A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-11-21 | 四川瑞丰锻造有限公司 | 一种余热再利用的锻造炉 |
| CN108580788A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-28 | 西安东威电炉设备有限公司 | 一种多通道贯通式炉底及天然气加热炉 |
| CN111545700A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-08-18 | 阎勇 | 一种连续锻造加热炉 |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP8184010A patent/JPH105922A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102313455A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-01-11 | 广东中窑窑业股份有限公司 | 一种陶瓷辊道窑余热利用装置 |
| CN102489655A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-06-13 | 彭亦楚 | 锻造炉 |
| CN102527909A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 彭亦楚 | 连续锻造加热炉 |
| CN103302223A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-18 | 彭亦楚 | 连续锻造加热炉 |
| CN103878288A (zh) * | 2014-04-14 | 2014-06-25 | 章丘市荣升锻压有限公司 | 轮毂锻造用的燃气加热炉 |
| CN107363212A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-11-21 | 四川瑞丰锻造有限公司 | 一种余热再利用的锻造炉 |
| CN108580788A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-28 | 西安东威电炉设备有限公司 | 一种多通道贯通式炉底及天然气加热炉 |
| CN111545700A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-08-18 | 阎勇 | 一种连续锻造加热炉 |
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