JPH11350046A - 加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 他の機械類と点検デッキ、放射加熱装置のバ
ルブ類との干渉がなく、かつ、バーナの保守が加熱炉の
一方の側から可能な加熱炉を提供する。 【解決手段】 加熱炉１内には、複数の上ロール２と下
ロール３がジグザグ状に設けられており、鋼板４は、こ
れらのロールの間を互い違いに架け渡されて往復するよ
うになっている。そして、これらのロール間を平行に往
復する鋼板４の間に、複数のラジアントボックス５が設
けられ、鋼板４の加熱を行っている。５個のラジアント
ボックス５は、全て図の左側から加熱炉１内に挿入され
ており、各段のラジアントボックス５に対応して、ラジ
アントボックス５の挿入側に点検デッキ７が設けられて
いる。点検デッキ７の設置側は、いわゆるドライブサイ
ドの逆側となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、雰囲気熱処理炉
等、燃焼ガスを直接炉内に入れることなく、間接的に加
熱を行う加熱炉に関するものであり、更に詳しくは、間
接的加熱を行う放射加熱装置の取付方法に特徴を有する
加熱炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】雰囲気熱処理炉等、燃焼ガスを直接炉内
に入れることなく、間接的に加熱を行う加熱炉には、従
来よりラジアントチューブ式加熱装置が使用されてき
た。ラジアントチューブ式加熱装置の概要を図４に示
す。図４において１１は連続焼鈍炉における加熱炉、１
２はその炉壁、１３は鋼板、１４はラジアントチュー
ブ、１５はバーナ、１６は送風ブロワ、１７は空気予熱
器である。

【０００３】ラジアントチューブ１４の入口に設けられ
たバーナには、燃料ガスと燃焼空気が供給され、燃焼が
行われる。燃焼火炎と燃焼ガスはラジアントチューブ１
４内に入り、その放射伝熱と対流伝熱によりラジアント
チューブ１４を加熱する。加熱炉１１内の鋼板１３は、
主として加熱されたラジアントチューブからの放射伝熱
により加熱される。燃焼排ガスは空気予熱器１７を通っ
て送風ブロワ１６より供給される燃焼空気と熱交換し、
図示しない集合ダクトに集約され、排気ブロワを介して
煙突から大気中に放散される。燃焼空気としては、空気
予熱器１７により加熱された空気が使用される。

【０００４】図５(a)は、加熱炉全体の概略断面図であ
り、１８は上ロール、１９は下ロールであって、その他
の符号は図３に示されたものと同じ物を意味する。加熱
炉１１内には、複数の上ロール１８と下ロール１９が千
鳥状に設けられており、鋼板１３は、これらのロールの
間を互い違いに架け渡されて往復するようになってい
る。そして、これらのロール間を平行に往復する鋼板１
３の間に、複数のラジアントチューブ１４が設けられ、
鋼板１３の加熱を行っている。

【０００５】図５(b)は、図４(a)におけるＡ−Ａ’断面
図であり、符号は図５(a)と同じ物を示す。図５(a)を見
ると分かるように、高さ方向に隣り合うラジアントチュ
ーブ１４は、左右交互に設けられている。この理由は、
ラジアントチューブ１４のバーナ側と排気側では温度差
が大きいため、高さ方向に隣り合うラジアントチューブ
１４を左右交互に設けることにより、この温度差に起因
して鋼板の左右に温度差が現れないようにするため、及
び、ラジアントチューブ１４の幅（図４における高さ方
向）が狭いため、これを交互に設けることにより、炉の
片側におけるラジアントチューブの配置間隔を空け、も
って、ラジアントチューブ１４同士の間隔を大きくし、
メンテナンスエリアを広くするためである。すなわち、
炉の片側におけるラジアントチューブ同士の間隔が広く
なることにより、高さ方向１つのラジアントチューブ毎
に点検デッキを１段設けることが可能となる。

【０００６】しかしながら、ラジアントチューブ式加熱
装置においては、ラジアントチューブという狭い燃焼室
内で燃焼が行われるので、燃焼部が高温となりがちであ
る。このため、バーナ付近の最も高温となる部位のラジ
アントチューブに亀裂や変形が発生しやすい上に、ＮＯ
ｘの発生量が多いという問題を有していた。又、小径の
チューブから平板の鋼板を放射加熱するので形態係数が
小さく、熱効率が悪いという問題をも有していた。

【０００７】これらの問題を解決する装置として、特開
平７−２１８１４２号公報には、炉壁に複数のバーナを
設けると共に、炉壁にバーナから火炎を囲繞するための
金属からなる箱状のラジアントボックスを設けて、バー
ナの火炎により金属からなるラジアントボックスを加熱
し、そこからの放射熱により炉及び炉内の物体を加熱す
る装置が開示されている。

【０００８】その装置の概要を図６に示す。図６におい
て２１はラジアントボックス、２２ａ、２２ｂは１次燃
料噴射ノズル、２３ａ、２３ｂは２次燃料噴射ノズル、
２４ａ、２４ｂは蓄熱体、２５ａ、２５ｂはパイロット
バーナ、２６は四方切換弁、２７は燃焼用空気ブロワ、
２８は燃料供給系、２９は排ガス放散系、３０ａ、３０
ｂは１次燃料供給電磁弁、３１ａ、３１ｂは２次燃料供
給電磁弁、３２は排ガス供給ファン、３３は燃焼用空気
系、３４は炉壁、３５はラジアントボックス支持金具、
３６はラジアントボックス受け金具、３７ａ、３７ｂは
燃焼用空気、排ガス流調弁、３８ａ、３８ｂは燃焼用空
気、排ガス絞り板、３９ａ、３９ｂは１次燃料流調弁、
４０ａ、４０ｂは１次燃料流量絞り板、４１ａ、４１ｂ
は２次燃料流調弁、４２ａ、４２ｂは２次燃料流量絞り
板、４３ａ、４３ｂはパイロットバーナ用燃料用空気供
給電磁弁、４４ａ、４４ｂはパイロットバーナ用燃料供
給電磁弁、４５ａ、４５ｂは連絡管である。

【０００９】炉壁３４にラジアントボックス支持金具３
５、ラジアントボックス受け金具３６によって取り付け
られたラジアントボックス２１に、１次燃料噴射ノズル
２２ａ、２次燃焼噴射ノズル２３ａ、蓄熱体２４ａ、パ
イロットバーナ２５ａによって構成されたＡバーナ、及
び１次燃料噴射ノズル２２ｂ、２次燃焼噴射ノズル２３
ｂ、蓄熱体２４ｂ、パイロットバーナ２５ｂによって構
成されたＢバーナが接続されている。

【００１０】燃焼用空気は、燃焼用空気ブロワ２７によ
り供給される。四方切換弁２６はＡバーナ及びＢバーナ
のうちのいずれかへの燃焼用空気の供給を制御すると共
に、蓄熱体２４ａ、２４ｂを通過した燃焼排ガスの排ガ
ス放散系２９への接続を制御する。

【００１１】燃料ガスは燃料供給系２８より供給され、
１次燃料噴射ノズル２２ａ、２２ｂへの燃料供給は、１
次燃料供給電磁弁３０ａ、３０ｂによって制御される。
２次燃焼噴射ノズル２３ａ、２３ｂへの燃料供給は、２
次燃料供給電磁弁３１ａ、３１ｂによって制御される。
そして、パイロットバーナ２５ａ、２５ｂへの燃料供給
は、パイロットバーナ用燃料供給電磁弁４４ａ、４４ｂ
によって制御されている。又、パイロットバーナ２５
ａ、２５ｂへの燃焼用空気供給は、燃焼用空気ブロワ２
７よりの配管を経由し、パイロットバーナ用燃焼空気供
給電磁弁４３ａ、４３ｂによって制御されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このようなラジアント
ボックスを使用した放射加熱装置においても、ラジアン
トチューブと同じように、ラジアントボックスを加熱炉
の左右から交互に炉内に挿入していた。しかしながら、
ラジアントボックスを左右両方向から挿入する場合、左
右両サイドに保守点検のためのデッキが必要となり、両
側から保守点検を行わなければならないので好ましくな
い。また、炉の両側に保守点検用のスペースを必要とす
る結果、実際の炉幅の４倍程度のスペースが建設空間と
して必要となっていた。又、燃焼用の配管を炉の両側に
設ける必要があった。特に、加熱炉の片側は、ドライブ
サイド呼ばれ、様々な機械装置が設けられているので、
このサイドにラジアントボックスの保守、点検のための
デッキを設けることは、これらの駆動モータや機械装置
の保守、点検上好ましいことではない。

【００１３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、炉の建設用スペースが少なくて済み、他の機械
類と点検デッキ、放射加熱装置のバルブ類との干渉がな
く、燃焼配管類を炉の片側に設ければよく、かつ、バー
ナの保守が加熱炉の一方の側から可能な加熱炉を提供す
ることを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題は、箱状体中で
一対のバーナにより交互に燃料を燃焼させ、主として火
炎により加熱された前記箱状体からの放射により炉及び
炉内の物体の加熱を行う複数の放射加熱装置を有してな
る加熱炉であって、前記放射加熱装置の箱状体は、加熱
炉の一方の側から加熱炉内に挿入されていることを特徴
とする加熱炉により解決される。

【００１５】前記特開平７−２１８１４２号公報に記載
されているような、箱状体すなわちラジアントボックス
中で、一つのバーナにより交互に燃料を燃焼させる方式
の放射加熱装置は、内部の燃焼空間を広くできるので、
従来のラジアントチューブ型放射加熱器２台分以上を１
台の放射加熱器でまかなうことができる。これに伴い、
ラジアントボックスの高さが高くなり、１台の高さが、
十分な保守、点検スペースを確保できる程度になる。

【００１６】又、１対のバーナの交互燃焼を短時間間隔
で行っているので、ラジアントボックス表面の温度分布
が均一化される。よって、ラジアントチューブ型の放射
加熱器のように、鋼板温度を均一にするために左右交互
に設置する必要がない。

【００１７】これら２つの理由により、前記放射加熱装
置の箱状体、すなわちラジアントボックスを、加熱炉の
一方の側から加熱炉内に挿入するようにすることができ
る。これにより、ラジアントボックスの保守点検は、加
熱炉の一方の側（ドライブサイドと反対側とすることが
望ましい）から行うことができるようになる。

【００１８】従って、第１にラジアントボックスを引き
出すための空間が炉の片側のみにあればよいので、炉全
体の建設スペースを小さくする（炉幅の３〜3.5倍程
度）ことができる。

【００１９】第２に、燃焼配管を炉の片側に設ければよ
いので、保守点検が容易になる。さらに、ラジアントボ
ックスの点検を炉の片側から行えるので、保守、点検も
簡単になると共に、炉の他の側に設置される機械類との
干渉が無くなり、設計や保全が容易になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の一
例である連続焼鈍炉の加熱炉の概略断面図であり、１は
加熱炉、２は上ロール、３は下ロール、４は鋼板、５は
ラジアントボックスであり、前述の特開平７−２１８１
４２号公報に記載されているようなものである。

【００２１】加熱炉１内には、複数の上ロール２と下ロ
ール３が千鳥状に設けられており、鋼板４は、これらの
ロールの間を互い違いに架け渡されて往復するようにな
っている。そして、これらのロール間を平行に往復する
鋼板４の間に、複数のラジアントボックス５が設けら
れ、鋼板４の加熱を行っている。

【００２２】図２は図１におけるＡ−Ａ’断面を示す図
であり、６は駆動モータ、７は点検デッキ、その他の符
号は図１に示す物と同じ物を表す。５個のラジアントボ
ックス５は、全て図の左側から加熱炉１内に挿入されて
おり、各段のラジアントボックス５に対応して、ラジア
ントボックス５の挿入側に点検デッキ７が設けられてい
る。点検デッキ７の設置側は、いわゆるドライブサイド
側となっている。ラジアントボックス５の高さ方向間隔
は1.8ｍ程度に達するので、点検デッキ７の高さ方向間
隔も同じ程度とすることができ、十分な作業スペースを
とることができる。ラジアントボックス５の保守、点検
の際は、ラジアントボックス５を点検デッキ７上に引き
出して保守、点検を行う。片側からの保守、点検で済む
ので、これらの作業が容易になる。このように、ラジア
ントボックスを炉の片側から炉内に挿入するようにする
ことにより、燃焼配管を炉の片側のみに設ければ良く、
配管の保守が容易になる。

【００２３】さらに、この実施の形態においては、ラジ
アントボックス点検のための架構とロール駆動装置を支
持するための架構を共用することができる。又、炉全体
として必要な建設スペースは、炉幅の約3.5倍程度で済
ますことができる。

【００２４】図３は、ラジアントボッスクの引き出し側
をドライブサイド側の反対側（通常オペレータサイドと
よばれている）に設けた例である。このようにすると、
点検デッキとドライブサイド側に設けられている機械装
置類との干渉が無くなり、かつ、ラジアントボックスに
付随するバルブ等の装置も点検デッキ側に置かれるの
で、ドライブサイドに設けられている機械装置類と干渉
することがなくなる。又、この場合には、ロール交換を
行う側とラジアントボックスの交換を行う側が同一の側
となるため、炉全体として必要な建設スペースを更に節
約でき、炉幅の約３倍程度で済ますことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、放射加熱装置の箱状体は、加熱炉の一方の側から加
熱炉内に挿入されているので、第１に、炉全体の建設ス
ペースを小さくする（炉幅の３〜3.5倍程度）ことがで
きる。

【００２６】第２に、燃焼配管を炉の片側に設ければよ
いので、保守点検が容易になる。さらに、ラジアントボ
ックスの点検を炉の片側から行えるので、保守、点検も
簡単になると共に、炉の他の側に設置される機械類との
干渉が無くなり、設計や保全が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例である連続焼鈍炉の
加熱炉の概略断面図である。

【図２】図１に示す加熱炉の他の面の断面図であり、ラ
ジアントボックスをドライブサイドに引き出すようにし
た例を示す図である。

【図３】ラジアントボックスをドライブサイドに引き出
すようにした例を示す図である。

【図４】ラジアントチューブ式加熱装置の概要を示す図
である。

【図５】ラジアントチューブ式加熱装置を使用した加熱
炉の一例の概略断面図である。

【図６】ラジアントボックス式加熱装置の例の概要を示
す図である。

【符号の説明】

１…加熱炉 ２…上ロール ３…下ロール ４…鋼板 ５…ラジアントボックス ６…駆動モータ ７…点検デッキ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ２７Ｂ 9/10 Ｆ２７Ｂ 9/10 (72)発明者 岩佐 訓秀 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 箱状体中で一対のバーナにより交互に燃
   料を燃焼させ、主として火炎により加熱された前記箱状
   体からの放射により炉及び炉内の物体の加熱を行う複数
   の放射加熱装置を有してなる加熱炉であって、前記放射
   加熱装置の箱状体は、加熱炉の一方の側から加熱炉内に
   挿入されていることを特徴とする加熱炉。