JPS5952020B2 - Ladle heating device - Google Patents

Ladle heating device

Info

Publication number
JPS5952020B2
JPS5952020B2 JP55500798A JP50079880A JPS5952020B2 JP S5952020 B2 JPS5952020 B2 JP S5952020B2 JP 55500798 A JP55500798 A JP 55500798A JP 50079880 A JP50079880 A JP 50079880A JP S5952020 B2 JPS5952020 B2 JP S5952020B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ladle
heat exchanger
heat
air
rim
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.)
Expired
Application number
JP55500798A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS56500328A (en
Inventor
パトルス・ドナルド・デイ−
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.)
KAADORI CORP ZA
Original Assignee
KAADORI CORP ZA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/022,687 external-priority patent/US4223873A/en
Priority claimed from US06/092,374 external-priority patent/US4229211A/en
Application filed by KAADORI CORP ZA filed Critical KAADORI CORP ZA
Publication of JPS56500328A publication Critical patent/JPS56500328A/ja
Publication of JPS5952020B2 publication Critical patent/JPS5952020B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/005Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like with heating or cooling means
    • B22D41/01Heating means
    • B22D41/015Heating means with external heating, i.e. the heat source not being a part of the ladle

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、火炎が、とりべの室内に向けられ、且つ熱ガ
スが、火炎を形成する進入してくる空気及び燃料を加熱
する熱交換器を介して、とりべから排出される如き、と
りべ加熱装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method in which a flame is directed into the chamber of a ladle and hot gases heat the incoming air and fuel forming the flame through a heat exchanger. This invention relates to a ladle heating device, such as one that is discharged from a ladle.

関連出願に対する前後参照 1979年3月21日こ出願された米国特許出願番号第
22687及び1979年11月8日に出願された米国
特許出願番号第06092374号に対して、優先権が
主張される。
References to Related Applications Priority is claimed to U.S. Patent Application No. 22,687, filed March 21, 1979, and U.S. Patent Application No. 0,609,374, filed November 8, 1979.

背景の技術 鉄及び非鉄溶融金属産業において、保持容器及び真空炉
室のようなとりべ及び類似の金属受容体は、溶融金属の
装入物を受容する。
BACKGROUND OF THE INVENTION In the ferrous and non-ferrous molten metal industry, ladles and similar metal receivers, such as holding vessels and vacuum furnace chambers, receive charges of molten metal.

通常、受容体は、耐火材料で裏張りされており、金属及
び該受容体の冷たい内表面との間において、接触した際
に金属の内面の固化を回避するため、及び受容体の耐火
ライナーに対する熱的衝撃を回避し、かくて、該ライナ
ーの品質低下を防止するために、溶融金属が受容される
前に、該受容体を予備加熱することが望ましい。
Typically, the receiver is lined with a refractory material to prevent solidification of the inner surface of the metal upon contact, and to protect against the refractory liner of the receiver between the metal and the cold inner surface of the receiver. In order to avoid thermal shock and thus prevent deterioration of the liner, it is desirable to preheat the receiver before receiving molten metal.

予備加熱されたとりべも又、とりべにおいて、金属が、
炉から、注入位置へ搬送される際に、熱の損失を少なく
し、かくて、溶融金属を鋳造機械あるいは鋳型内で用い
るために、充分に高い温度に維持するのに役立つ。
The preheated ladle is also used in a ladle where the metal is
It reduces heat loss during transport from the furnace to the injection location, thus helping to maintain the molten metal at a sufficiently high temperature for use in the casting machine or mold.

溶融金属を装入する以前に、とりべ及び他の溶融金属受
容体を加熱するための通常の従来技述jは、開いた天然
ガスの火炎をとりべの開放室内へと向けることである。
The usual conventional technique for heating ladle and other molten metal receivers prior to charging molten metal is to direct an open natural gas flame into the open chamber of the ladle.

開放型火炎加熱刃)去(二よって、とリベ室内からの燃
焼ガスが、周囲の大気内へ逃散することか゛できる。
This allows the combustion gases from the open flame-heating blade to escape into the surrounding atmosphere.

かくして、相当な量の熱エネルギーが、その有効な使用
をすることなく、逃散しえるので、過度の量のガスを浪
費することになる。
Thus, a significant amount of thermal energy can be dissipated without its useful use, resulting in a disproportionate amount of gas being wasted.

更に、前記とりべは、ある領域において、過度に加熱さ
れ、他の領域では、充分に加熱されえないという点で、
開放型火炎では、とリベを均一に加熱することはむずか
しい。
Furthermore, the ladle is heated too much in some areas and not heated enough in other areas.
With an open flame, it is difficult to heat the ribs evenly.

更に、とりべが、まず加熱されてから、溶融金属をとり
べ内に導入する時間になる前に、とりべが、その所望の
温度を達成するならば、該とりべをその加熱状態に維持
することが望ましいことが、時にはある。
Additionally, if the ladle is first heated and then achieves its desired temperature before it is time to introduce molten metal into the ladle, the ladle is maintained in its heated state. Sometimes it is desirable to do so.

この状態においては、開放型火炎加熱手順は、エネルギ
ーを浪費しつづけ且つ熱斑点が、前記とりべ内に、より
形成されがちになる。
In this situation, the open flame heating procedure continues to waste energy and hot spots are more likely to form within the ladle.

発明の要約 簡単に述べるならば、本発明は、とりべ及び類似の溶融
金属受容体を加熱するための改良された装置から成って
おり、該装置において、該とりべのリムに、密閉部材が
適用されており、空気は、熱交換器及び密閉部材を介し
て向けられており、且つ燃料と混合されてとリベ室内に
火炎を形成し、該火炎からのガスは、前記密閉部材及び
熱交換器を介して排出戻される。
SUMMARY OF THE INVENTION Briefly stated, the present invention comprises an improved apparatus for heating ladles and similar molten metal receptors in which a sealing member is provided on the rim of the ladle. The air is directed through the heat exchanger and the heat exchanger and is mixed with fuel to form a flame within the livery chamber, and gases from the flame are directed through the heat exchanger and the heat exchanger. It is discharged back through the container.

排気ガス内の熱は、進入する空気に伝送されることによ
って、熱交換器内に部分的に差し引かれ、そして、前記
とりべ室内に形成される火炎は、室の内表面を、とりべ
内の熱及び冷斑点を回避するような方法で、熱で洗浄す
るように、制御される。
The heat in the exhaust gas is partially subtracted into the heat exchanger by being transferred to the incoming air, and the flame formed in the ladle causes the inner surface of the chamber to Thermal cleaning is controlled in such a way as to avoid hot and cold spots.

排気ガスは、前記とりべのリムとほぼ共軸である密閉部
材における排気孔を介して向けられる。
Exhaust gas is directed through an exhaust hole in the sealing member that is approximately coaxial with the rim of the ladle.

本発明の一実施態様において、とりべのリムに対して形
成された密閉部材は、それぞれ、耐火ファイバーのウェ
ブから形成されている耐火ファイバーモジュールの網状
組織から成っており、該ウェブは、アコーディオン折り
で形成されている。
In one embodiment of the invention, the sealing members formed to the rim of the ladle each consist of a network of refractory fiber modules formed from a web of refractory fibers, the webs comprising an accordion fold. It is formed of.

そして、前記モジュールは、共通面に配設されており、
各々のモジュールの折り目は、密閉部材支持枠によって
、圧縮状態に維持されている。
and the modules are arranged on a common surface,
The folds of each module are maintained in compression by the closure support frame.

前記密閉部材が、とリベのリムと衝合状態に圧縮される
と、該モジュールは、とリベのリムの形状と合致し且つ
該リムの周囲を密閉しがちである。
When the sealing member is compressed into abutment with the rim of the rivet, the module tends to conform to the shape of and seal around the rim of the rivet.

圧縮される密閉部材の能力は、とりべのリム上に存在す
る切り削あるいは粗い表面によって、あるいはスラグの
形成によって生じうるとりべのリムの不規則性を補償し
がちである。
The ability of the sealing member to be compressed tends to compensate for irregularities in the ladle rim that may be caused by cuts or rough surfaces present on the ladle rim or by slug formation.

本発明の一実施態様によって、熱交換器は、とりべ室内
の火炎からの直接照射から遮断される。
According to one embodiment of the invention, the heat exchanger is shielded from direct radiation from the flame in the ladle chamber.

熱交換器は、任意には、熱交換器の後続する熱抵抗より
も、よりすぐれた熱抵抗を有する材料から形成されてい
る最も熱いガスを受容する第1の熱交換器を備えた多段
階熱交換器から成っている。
The heat exchanger is optionally multi-stage with a first heat exchanger receiving the hottest gas formed of a material having a thermal resistance superior to that of subsequent heat exchangers. Consists of a heat exchanger.

本発明の装置は、とりべの温度を感知するための手段と
、とりべを所定の温度に維持するため、燃料バーナーの
出力を調節するための温度感知手段に応答する手段とを
含有している。
The apparatus of the invention includes means for sensing the temperature of the ladle and means responsive to the temperature sensing means for adjusting the output of the fuel burner to maintain the ladle at a predetermined temperature. There is.

該装置は、又、排気出口通路を通過する酸素の量を感知
するための手段と、燃焼の効率を最大にするために、排
気出口通路における未燃焼の酸素の量を最小にするため
の可変燃料供給手段によって、燃料バーナーに対して提
供される燃料及び空気の混合物の成分を調節するための
酸素感知手段に応答する手段とを含有している。
The device also includes a means for sensing the amount of oxygen passing through the exhaust outlet passage and a variable means for minimizing the amount of unburned oxygen in the exhaust outlet passage in order to maximize the efficiency of combustion. and means responsive to the oxygen sensing means for adjusting the composition of the fuel and air mixture provided to the fuel burner by the fuel supply means.

とりべの温度及び未燃焼の酸素の量に応答するこのよう
な調節手段は、本発明による装置において、相互に関連
しているので、未燃焼の酸素に応答する調節は、バーナ
ーの作動が、とりべの温度に応答する調節手段によって
とられるいかなる強度においても行なわれる。
Such regulating means responsive to the temperature of the ladle and the amount of unburned oxygen are interrelated in the device according to the invention, so that the regulation responsive to the unburned oxygen is such that the operation of the burner is This is done at any intensity taken by regulating means responsive to the temperature of the ladle.

かくて、本発明によるとりべ加熱装置は、最小のエネル
ギー消費によって、燃料消費量の注意深い制御、浪費熱
の回収及びとりべを所望の高温度に維持する能力から生
ずるエネルギーの効率の利点を有する。
Thus, the ladle heating device according to the invention has the advantages of energy efficiency resulting from careful control of fuel consumption, recovery of wasted heat and the ability to maintain the ladle at a desired high temperature with minimal energy consumption. .

かくて、本発明の目的は、制御された環境において火炎
でとりべ及び他の室を効率的に加熱する加熱装置を提供
することである。
It is thus an object of the present invention to provide a heating device that efficiently heats ladle and other chambers with flame in a controlled environment.

本発明の別の目的は、異なるサイズ及び形体のとりべの
リムの周囲に、密閉部材を形成するのに有効であり、か
つとりべのリムに存在する切りく;ず、割れ目あるいは
他の不完全さ及び該とりべのリム上のスラグの形成を補
償しそしてガスあるいは°“刺激゛が、とりべのリム及
び密閉部材の組立体の間から逃散したための騒音の伝播
を回避する改良された密閉組立体を備えたとりべ加熱装
置を提供することである。
Another object of the present invention is to be effective in forming a seal around the rim of a ladle of different sizes and configurations and to prevent chips, crevices or other defects present in the rim of the ladle. Improved integrity and to compensate for the formation of slag on the rim of the ladle and to avoid the propagation of noise due to gas or irritation escaping between the ladle rim and sealing member assembly. It is an object of the present invention to provide a ladle heating device with a closed assembly.

本発明の他の目的は、とりべ加熱装置によ℃て、発生さ
れた浪費された熱を回復し且つ用いるための方法及び装
置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for recovering and using wasted heat generated by a ladle heating device.

本発明の他の目的は、制御装置が、とりべを所定の温度
に効率的に維持するために提供されている、とりべを加
熱するための方法及び装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for heating a ladle in which a control device is provided to efficiently maintain the ladle at a predetermined temperature.

本発明の別の目的は、建設し且つ作動させるのに高価で
なく、且つエネルギーを保存し且つ耐久性があり、修理
が容易であるとりべ加熱装置を提供することである。
Another object of the invention is to provide a ladle heating device that is inexpensive to construct and operate, conserves energy, is durable, and easy to repair.

本発明の他の目的及び、特徴並びに利点は、添附の図面
と関連させながら、以下の明細書の記載を読めは゛、よ
り明らかになろう。
Other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following specification, taken in conjunction with the accompanying drawings.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、とりべ及びとりべ加熱器の斜視図であり、本
発明のとりべ及びとりべ加熱器の内部を例示するために
、一部を省略しており、本発明の第1の実施態様を示し
ている。 第2図は、第1図のとりべ加熱器の背面図であり、キャ
リッジが省略されている。 第3図は、キャリッジが取り除かれている、第1図のと
りべ加熱器の側面図である。 第4図は、キャリッジが取り除かれている第1図のとり
べ加熱器の正面図であり、密閉部材組立体の表面を示し
ている。 第5図は、数種の耐火ファイバーモジュール及び第1図
のとりべ加熱器の直立密閉支持板の詳細な展開斜視図で
ある。 第6図は、第1図に類似した斜視図であり、とりべ加熱
器の第2の実施態様を例示している。 第7図は、とりべ加熱器の第3の実施態様の斜視図で゛
ある。 第8図は、第1図より第7図のとりべ加熱器の作動を制
御するための制御装置の概略図である。 第9図は、側面図であり、とりべ加熱器の第4の実施態
様の一部を横断面で示す。 第10図は、とりべ加熱器の第5の実施態様の側面図で
ある。 第11図は、第9図及び゛第10図のとリベ加熱器の作
動を制御するための制御装置の概略図である。 詳細な説明 図面をより詳細に参照するに、いくつかの図にわたり、
類似の数字は、類似の部分を示しており、第1図は、と
りべ11のようなとりべを加熱するためのとりべ加熱器
を例示している。 該とりべ11は、支持ブロック12及びシム13上に、
その側部を載置させるものとして載置されており、且つ
そのリム14を該側部に対面させて例示されている。 前記とりべ11は、耐火レンガあるいは他の適切な熱抵
抗材料で裏張りされている。 )該リム14は、一般的には、円形の形状をなしている
が、注入スパウトあるいはその他の非円形形状を有する
ことができる。 ある例において、スラグの形成は、とりべのリム14上
に存在しており、あるいは、前記とりべのリムは、切り
くずが”ついたり、割れ目がついたり、他の場合には、
形状が不完全である。 とりべ加熱器10は、車輪19上にとりつけられたキャ
リッジ18を有しており、前記車輪は、軌道20に沿っ
て可動である。 密閉組立体21は、キャリッジ18上に取り付けられて
おり、熱交換器22も又、キャリッジ18上に取りつけ
られており、ブロワ−24は、キャリッジ18上に取り
付けられており、且つ空気導管手段25は、ブロワ−2
4から上方に延びているブロワ−排気ダクト26と、熱
交換器管29と、前記熱交換器管の他の側部上に配設さ
れている第2の熱交換器ヘッダー30と、熱交換器29
がら下向きに延び且つ密閉組立体21を介して内向きに
回転する枝導管31及び32とを含有している。 バーナー35及び36は、枝導管31及び32と密閉組
立体21との交差部において、空気導管手段と連通して
いる。 フィルタ34は、ブロワ−24の入口上に取りつけられ
ている。 排ガス導管手段38は、バーナー35及び36並びにま
ず、水平脚部41となって、開孔39がら延び、ついで
、熱交換器22まで上向きに、垂直脚部42となって延
びるダクト部材4oとの間の密閉組立体21を介して、
開孔39を画定する。 次いで、排気ダクト44は、熱交換器から上向きに延び
、排ガスをとりべ加熱器から離散させる。 ダンパー45は、排気ダクト44内に記載されており、
排ガス導管手段を介して、ガスの運動を選択的に阻止し
たり、制限するように配設される。 明白であろうが、熱交換器22は、排ガス導管手段38
の開孔39から離隔して配設されており、かくて、とり
べ11の室15の火炎15は、熱交換器に対して、直接
熱を放射しない。 又、排ガス導管手段のダクト部材40は、断熱される。 フレーム構造46は、キャリッジ18上に取りつけられ
ており、密閉組立体21を支持するための種々の直立型
、垂直型及び対角線状支持ビームと、熱交換器22と、
空気導管手段と、排ガス導管手段と、その関連のある構
成要素とを含有している。 第2図及び第3図に図示されるように、密閉組立体21
は、直立側方フレーム要素49及び50、上側水平フレ
ーム要素51.及び下側水平フレーム要素52と含有す
る支持フレーム48から成っている。 直立スチール支持板54は、フレーム要素49−52と
衝合状態にあるその縁部を有している。 フレーム要素49−52は、チャネル部材であり、各々
は、直立スチール板54と衝合している一方のフランジ
と、共通面に配設されており、フレームリムを形成して
いるその外側フランジを有している。 耐火ファイバーモジュールあるいは断熱ブロック55の
網状構造は、支持フレーム48内に取り付けられており
、フレーム要素の内側に、耐火ファイバーの表面を形成
している。 隣接するフレーム要素49−52である耐火ファイバー
モジュール55は、一部分、チャネル形ビーム49−5
2のフランジ内に限定されており、各々のモジュール5
5は、直立スチール支持板54に取りつけられている。 各々の耐火ファイバーモジュールあるいはバット55
(第5図を参照)は、耐火ファイバーのウェブあるいは
ブランケットから形成されており、ウェブは、細長いシ
ートの形状をしている。 該シートは、前面上に露出された側縁部58及び折り目
59を、該モジュールの後面上に類似の折り目60を有
する一連の層56を有するように、ジグザグ状に、ある
いはアコーディオン配置で折りたたまれる。 前記モジュール55は、矩形の形状をしており、各々該
モジュールが、支持フレーム48内に取りつけられるま
で゛、該モジュールの周囲に巻かれた帯によって、アコ
ーディオン折りされた形体に、保持され、その後、該帯
は、取り除かれる。 該バンドつまり帯は、バンドが取り除かれるまで前記モ
ジュールを圧縮状態に保持する傾向がある。 該モジュールの各々は、モジュールの後回において、折
り目60における層56の間に延びる支持棒61を含ん
でおり、連結タブ62は、これから延ひ゛ており、折り
目60にお(する)゛ランケラトより突出している。 チャネル形状のコネクタブランケット63は支持棒のタ
ブ62を受容するためのそれを通るスロットを画定する
。 前記タブ62が゛、開孔内に挿入されると、これらは、
プランケラ1〜63が、該モジュールに固定されるよう
に曲げられる。 チャネル形状のブランケットのチャネルは、次いで、直
立支持板54上に装着された突出部64に取りつけられ
、該モジュールを支持フレーム48に固定する。 類似の断熱ブロックのより詳細な記載は、米国特許第4
001996号に開示されている。 前記モジュール55は、支持フレームの範囲内に、装填
される。 これらが、支持フレーム内に、適切に位置決めされ且つ
詰められてから、そのおび(図示せず)は、とりのぞが
れ、そして、前記モジュールは、互いの衝合状態により
、圧縮状態のままになりやすい。 言うまでもないことであるが、各々のモジュール55は
、次の隣接するモジュールの折り目に対して直角をなし
て配向される。 かくて、パーケラトあるいは他の折り目効果は、密閉組
立体のフレーム構造を横切って形成される。 層56の各々は、大体立方体形状であり、そして開示の
実施態様においては、大体1平方フ゛ツトである。 しかしながら、その他の寸法及びその他の形状は、所望
であれば、使用することができる。 とりべ加熱器10及びとりべ11が、第1図に図示する
如く、互いに係合すべく移動されると、前記とりべのリ
ム14は、密閉組立体21と衝合すべく移動される。 前記密閉組立体21は、第5図に図示する如く、各々が
アコーディオン配置で形成されている耐熱ファイバーモ
ジュール55のフレーム構造を有しているので、前記リ
ム14は、耐火ファイバーウェブの折り目59によって
形成される密閉組立体の表面内へ突出したり移動しがち
である。 前記リムが、モジュール55に対して押し込まれるに従
がい、くぼみが、耐火ファイバー内に形成される。 前記リム及び密閉組立体は、1平方インチあたり2ポン
ド以上の力で、共に移動され、好ましくは、1平方イン
チ当たり4ないし10ポンドの力で移動されるので、該
リムは、密閉組立体の表面を貫通しがちとなり、良好な
密閉か゛、とりベリムの周囲において行なわれる。 密閉組立体におけるくぼみの所望の深さは、およそ3イ
ンチで゛ある。 耐火ファイバーモジュールの密度は、およそ、1平方イ
ンチあたり、8ポンドである。 かくて、強固な密閉か゛、とりべのリム14の周囲にな
され、耐火ファイバー材料の実質的な厚さは、とりべの
リム及びファイバーモジュール55を支持する直立スチ
ール板54との間にとどまっている。 とりべのリムによって直接係合されないモジュール55
は、該リムによって圧縮されず、その熱抵抗特徴のすべ
てを保持しやすく、かくて、とりべのリムの内側におけ
るとりべの開孔を閉鎖するので、該密閉組立体は、排気
開孔39を除いて、該とりべの室に対してふたあるいは
閉鎖体の壁部として機能する。 該開孔を介して、バーナー35及び36は、温度を検査
し、あるいは他の要素が突出する。 この配置によって、モジュール55の耐火ファイバーウ
ェブ材料は、前記とりべの内側の火炎からの直接的な熱
の放射から、とりべ加熱器の他の構成要素を遮蔽する。 好ましくは、前記とりべ11及び密閉組立体21は、排
ガス導管手段38の開孔39が、前記リム14に対して
共軸的に配設されるように、配置されているので、かく
て、前記とりべのリム14によって形成される開孔の中
心を介して、前記とりべの室15から、排ガスを向ける
。 前記バーナー35及び36は、開孔39の対向側部に配
設されているので、火炎は、排気孔39の対向側部上の
室内へ噴射される。 好ましくは、前記バーナー35及び36は、とりべ室1
5の底部の中心部分に向かって火炎を方向づけるように
、構成されており且つ配設されており、前記火炎は、と
りべの底壁部において、互いに併合されており、かくて
、とりべの底面を、火炎で完全に洗浄しがちである。 これは、とりべのより厚い底壁部に、最も熱い熱を加え
る傾向があり、燃焼の火炎及びガスは、該とりべの環状
側壁に沿って後方に洗浄しやすく、そして最後には、排
気開孔39及び排ガス導管手段39上を介して排出され
る。 これは、とりべを一様に加熱する傾があり、その火炎及
びガスから、とりべに伝播されない熱は、排気開孔39
を介して、ガスと共に移動される。 可逆モーター53は、キャリッジ18上に取りつけられ
ており、プラットホームの車輪19に対して、駆動関係
にあり、かくして、密閉組立体及び該とりべのリムを付
勢して、互いに圧縮関係をもたせるための手段として働
らく。 熱交換器22は、検査及び修理のために接近しやすいと
りべ加熱器10の上側部分に配設されている。 前記熱交換器のこの位置も又、前記とリベ11の室15
内に適用される火炎に対して、離隔した位置に、これを
置くので、該熱交換器は、室内の火炎に対して、直接的
な熱放射をしない。 これによって、熱交換器は、更に熱の放射をすることは
なく、一方、熱交換器は、排ガス導管手段を介して移動
する排ガスからの対流熱に充分にさらされる。 熱交換器22は、磁器材料から形成されているので、こ
れは、2000°F以上の温度に耐えることができる。 該とりべの加熱が、とりべ加熱器10によって達成され
る時、通常の手順は、バーナー35及び36への燃料及
び流れを終結させることによって、前記とりべの室内の
火炎を消滅させ、排気ダクト44内のダンパー45を閉
鎖し、且つとりべ11及びとりべ加熱器10を離隔して
移動させることであり、その後、該とりべ11は、直立
姿勢に向けられ、溶融金属などで充填するための位置へ
運搬される。 前記ダンパー45が、閉鎖された時、大気は、実質的に
、排ガス導管手段38及び熱交換器22を介して流れな
いように阻止される。 これによって、熱交換器22が、迅速に冷却されること
が防止され、かくて、急速な収縮による、熱交換器に対
する損傷という困難を減少させることができる。 又、もし、とりべの加熱器10が、短期間内に再び使用
されるのであれば、該熱交換器22は、その熱の相当量
を、その次の周期の作動のために保持する。 本発明の第2の実施態様が開示されている第6図に図示
するように、熱交換器は、最初の段階65が、比較的低
い排ガス導管手段38内に配設されており、且つ1個あ
るいはそれ以上の付加的な熱交換器が、それと連続的に
配設されている如き、多段階熱交換器として形成される
ことができる。 図示の如き実施態様において、中間のあるいは第2の段
階の熱交換器66は、第1段階の熱交換器の上部に配設
されており、そして、上側あるいは第3の段階の熱交換
器67は、第2段階の熱交換器66の上方に配設されて
いる。 排ガスは、第1、第2及び第3の熱交換器を介して、連
続的に方向づけられ、第1段階の熱交換器65は、燃焼
の最も熱したガスを受容する。 ブロワ−24からの空気は、まず、上側あるいは第3段
階の熱交換器を通し過、次いで、第2段階への熱交換器
66へのダクト68を通り、次いで、第1段階の熱交換
器65へのダク1〜69を通り、そして、バーナー35
及び36への枝導管31及び32を通過する。 排気ブロワ−24Aは、第3の段階の熱交換器67の上
方に配設されており、熱交換器を横切って、前記とりべ
からの熱ガスの流れを導入する。 好ましくは、第1段階の熱交換器65は、2000°F
以上の温度に耐えることができる磁気材料から製作され
る。 第2及び第3の熱交換器66及び67は、磁気材料が耐
えることができる高温度に耐えることができない材料で
あるステンレススチール及び炭素鋼それぞれから製作さ
れる。 例えば、磁気熱交換器は、2600°Fまでの温度に耐
えるように製作されており、且つステンレススチール熱
交換器は、1800°Fまでの温度に耐えるべく製作さ
れており、そして炭素鋼熱交換器は、1000°Fまで
の温度に耐えるように製作されている。 第3段階の熱交換器から排出されるガスの温度は、はぼ
600°Fになることが予測される。 ブロワ−24から移動された空気は、およそ100°F
の温度で、第3段階の熱交換器67内に受容され、第3
段階の熱交換器から排出され、およそ500°Fの温度
において、第2段階の熱交換器66へ入り、そして、該
第2段階の熱交換器66から排出され、およそ1300
°Fの温度において、第1段階の熱交換器65に入るこ
とが予測される。 前記第1段階の熱交換器65を出て、バーナーに達する
時の空気の温度は、およそ2000°Fになる。 最良の熱交換器が製作されうる特定の材料が開示されて
いるが、他の材料は、使用することができ、熱交換器の
異なるサイズ、形式及び数も、所望であれば、使用する
ことができる。 第7図に図示する如く、前記とりべ加熱器の密閉組立体
は、垂直姿勢から水平方向へ再配向されて、直立型とり
べのリムと係合することができる。 密閉組立体70は、支持フレーム71から成っており、
第4図及び第5図に図示されるモジュールに類似の耐火
ファイバーモジュール(図示せず)の網状構造は、前記
水平方向支持フレーム内に支持されている。 前記支持フレームは、直立型ねじ切りジャックねじ72
及び73上に可動なように取りつけられており、前記排
ガス導管手段75は、密閉組立体71における開孔(図
示せず)から熱交換器74まで延びる721〜部材76
がら;成っており、そして排気ダクト78は、とりべ加
熱器から離隔する熱交換器74がら排ガスを向ける。 ブロワ−79は、導管80を介して、前記熱交換器の上
側ヘッダー81まで空気を向ける。 そして、空気は、次いで、熱交換器74、次いで、下側
ヘッダー82、そして導管84のような枝導管を介して
、バーナー85のようなバーナーまで、下方へ向けられ
る。 第7図のとりべ加熱器は、キャリッジ86上に取り付け
られており、そしてキャリッジ86は、軌道などに沿っ
て移動すべく、車輪88上に装着される。 前記可逆モーターは、プラットホーム18上に載置され
ており、前記とりべ加熱器の車輪を駆動すべく配置され
ているので、該とりべ加熱器は、とりべ方向へあるいは
これから離隔する方向へ、軌道20に沿って移動されう
る。 他の場合、第7図のとりべ加熱器は、所望の場合には、
静止位置に取り付けることができる。 前記ジャックねしは、前記密閉組立体及びとりべのリム
を付勢して、互いに対して圧縮関係を持たせるための手
段として機能する。 第8図に図示するように、制御装置は、第1−4図に図
示される前記とりべ加熱器の作動を制御するために提供
される。 類似の制御装置は、第6図及び第7図に図示される形式
のとりべ加熱器のために提供される。 空気は、空気導管手段25を介して、且つ熱交換器22
を介してバーナー35及び36へ、そして、密閉組立体
21を介して、とりべ11へ、向けられる。 空気制御弁90は、前記空気導管手段を介して、ブロワ
−24からの空気の流量を調節する。 位置制御器91は、バルブ90の位置を調節する。 位置制御器91は、排ガス導管手段38を介して移動す
る排ガスの温度を検知する熱電対92によって作動され
る。 かくして、排ガスの温度が、所定よりも高い時、位置制
御器91及び空気制御バルブ90は、該とりべまで移動
する空気の量を減少させる作用を果たす。 燃料は、加圧下において、供給手段から燃料ライン94
を介して向けられており、高温度遮断弁95を介して、
火炎を安全遮断ソレノイドバルブ96及び97から、バ
ーナー35及び36まで通過させる。 熱電対99は、排ガス導管手段38を介して流れる排ガ
スの温度を感知し且つ遮断弁95を調節する。 例えば、排ガスの温度が、高すぎる時、バルブ95は、
閉鎖されて、両方のバーナー35及び36からの火炎は
、消される。 燃料調節弁100も又、燃料ライン94に定置される。 燃料及び空気の調節器101は、燃料バルブ100を調
節し、そしてその感知導管102は、空気供給導管手段
25と連通ずる。 感知導管102は、抽気ライン104を含有しており、
バルブ105は抽気ライン104を介して、抽気を調節
する。 位置制御器106は、酸素センサー108及び酸素トラ
ンスミッタ109によって調節される。 過度の量の酸素が、排ガス導管手段38において検出さ
れると、酸素I・ランスミッタ109によって、位置制
御器106は、バルブ105を閉じさせ、かくして、燃
料空気調節器101は、更に燃料バルブ100を開放さ
せる。 これにより、付加的な燃料は、バーナー35及び36に
供給され、かくて、とりべへの空気によって供給される
酸素の燃焼を完全にするに充分な燃料を提供しやすくな
る。 密閉組立体21及びとりべ11が、分離されると、差圧
センサー112が、排ガス導管手段38内の圧力変化を
検知し、そして差圧トランスミッタ114が、位置制御
器115を作動させて、排気ダンパー45を閉鎖し、大
気が熱交換器を通過しないようにする。 紫外線感知器118及び119は、各々のバーナー35
及び36上に取り付けられており、各々は、そのバーナ
ーからの火炎に応答して、そのソレノイドバルブ120
あるいは121を作動させるべく作動し、かくて、直ぐ
に、そのバーナーまでの燃料の流れが、終了される。 さて、第9図を参照するに、別の実施態様が図示されて
おり、とりべ2]2は、支持台218上に配設されてお
り、該とりべは、その通常の垂直配向から190°傾け
られているので、該とりべの開放端部216は、水平方
向に開放している。 該とりべ212は、スチール外側壁214及び耐火内側
裏ばり215を有する従来型のとりべでありうる。 これらは、れんがの形状でありうる。本発明の本実施態
様によるとりべ加熱装置210は、熱交換器及び耐火あ
るいは、さもなくば、熱抵抗性の内側裏張り221を又
、有しているバーナー組立体220を有している。 熱交換器及びバーナーの組立体220は、熱交換器の側
部における水平方向に開孔する口224によって画定さ
れる開孔端部222を有している。 前記口部224は、とりべ212の開放端部216を受
容するための組み合わせ開孔を画定し、且つ磁気ファイ
バー緊密材料から成る円形密閉部材225を保持してい
る。 密閉部材225の材料は、該とりべの内部及び外気の間
における過度のもれを防止するために、前記とりべ21
2の開放端部216によって係合される時に、多少与え
られる。 最適な空気は、ブロワ−230によって、空気入口ダク
ト228に沿って、組立体220内に向けられる。 該空気入口ダクト228は、組立体220内に入る前に
、2本の枝管に分岐する。 前記ブロワ−230によって、伝送された空気の容量は
、ダクト228の枝分かれする以前に配設された可変オ
リフィスバルブ231によって調節される。 熱交換器及びバーナ組立体220に入った後に、前記空
気入口ダクト228の枝管は、前記熱組立体220内の
一対の熱交換ユニット228に接合され、その一方のみ
が、第9図に示されている。 各々の熱交換ユニット229は、空気入口通路及び排気
出口通路を含有している。 前記空気入口通路は、前記組立体220内に配設されて
おり、且つとりべ212の耐火裏張り215を均一に加
熱するため、火炎及び燃焼ガスを、とりべ212内に噴
射すべく、配向されている一対の燃料バーナー233の
一方に連結されている。 前記各々の熱交換器ユニット229内に画定されている
排気出口通路は、232において、とリベ212の内部
に対して開いている。 開孔232内には、熱電対のような従来型の温度検査手
段234及びガスの電気抵抗の変化を測定することによ
って、前記検査部材の周囲のガス中の酸素の量を検知す
る従来型の酸素検査手段235が配設されている。 熱交換ユニット229内に画定された排気出口通路も又
、周囲の大気に直接あるいはフィルタあるいは他の汚染
制御装置を介して、連通する断熱排気ダクト36に接合
される。 空気入口通路及び熱交換器ユニット229の排気出口通
路間の境界は、2000°F以上になりうる1、前記バ
ーナー233によって発生される燃焼ガスの熱に耐える
に充分な材料によって構成されなければならない。 この目的のための適切な熱回収器は、単−通路形交叉流
シエル及び内部構成要素が、磁器材料で構成される管形
熱交換器である。 本発明の全ての実施態様に用いられる適切なバーナーは
、燃料としての天然ガスを用い、5.8xlOBTU/
時間の熱出力を可能にならしめた“HI’ TRANS
JET’ モデル300”という表示の製品の下に、ハ
ーグインターナショナル社によって製造されている。 前記バーナー233は、主要な燃料制御弁240及び該
主要バルブ240から下流の酸素応答制御弁241とを
含有する燃料供給ライン239を介して、ガス供給手段
238(第11図に概略的に示されている)から、天然
ガスと共に供給される。 本発明のとりべ加熱装置210を作動するために用いら
れる制御装置を有する本発明のとりべ加熱装置の概略図
が、第11図に示されている。 信号は、温度制御器回路248において、温度検査手段
234から受容される。 必要とされる機能を果たすための制御器回路248の構
造は、当技術分野における熟練者の能力内にあり、且つ
市場で入手することができる。 前記回路248は、温度検査手段234からの温度信号
を監視し、これを所定の温度と比較する。 該所定の温度は、とりべ212の現実の温度及び熱交換
器ユニット229の排気出口通路に対する開孔232に
おける検査手段234によって測定された温度の経験的
な測定を相互関係を持たせることによって、達成される
ので、所定の温度は、溶融金属によって装填される以前
に、該とりべを加熱することが所望される温度に等しい
とりべの温度を表わす。 所望のとりべの温度は、とりべ内に配設される溶融金属
の形式による1600より2600°Fの範囲にわたる
ことができる。 検査手段234によって測定される温度が、所定の温度
を越えると、制御器回路248は、スタータ256を始
動させて、短期間の間、モータ257を作動させる。 モータ257は、連結装置258によって、空気人口弁
231及び主要な燃料バルブ240の両方に機械的に連
結され、そして、かくて、バルブ231は、空気入口ダ
クト228内を搬走する空気の量を減少させ、又燃料ラ
イン239内のバルブ240は、バーナー233に伝送
される燃料の量を減少させる。 同様に、温度検査手段によって測定される温度は、所定
の温度以下に降下すると、制御回路250によって、バ
ルブ231及び240は、反対方向にモータを作動する
ことによって、前記バーナーニ対する空気及び燃料の供
給量を増加させる。 熱交換ユニット299の開孔232内に配設された酸素
検査手段235は、信号を酸素制御器回路249に送る
。 これは、酸素検査手段235に応答する燃料ライン23
1における酸素応答バルブ241を調節するために作動
しつる。 前記酸素制御器回路249は、又当技術分野における熟
達者の能力範囲内にあり、そして、 QxSen”とい
う・製品表示の下に、ハーグインターナショナル社から
、商業的に入手可能である。 酸素検査手段235によって測定される如き、燃焼ガス
内の酸素の量が、有効な燃焼を表わす所定のバルブの上
方に上昇する時には常に、前記制御器回路249によっ
て、スタータ254に、短期間の間、モータ255を作
動させる。 前記モータ255は、機械的連結装置259を介して、
バルブ241に連結される。 該バルブ241は、がくて、燃料供給ライン239に沿
って、送られる燃料の量を多少増加させるために、やや
機械的に開放され、空気入口ダクト288がらの空気と
混合され且つバーナー233内で燃焼される。 同様にも、もし、検査手段235によって測定される酸
素が、燃料及び空気の混合物が、酸素の含有量の所定の
数値に対して、豊富すぎることを示しているならば、制
御回路249によって、バルブ241は、モータ255
を逆方向に作動することによって、バーナー233に供
給される燃料の量を減少させる。 熱交換器及びバーナー組立体220も又、安全燃料閉鎖
装置から出る火炎を含有している。 第11図に、概略的に図示されている紫外線センサ23
7は、作動している時のバーナー233によって放出さ
れる放射火炎を監視するため、適切な位置にある組立体
220内に配設される、もし、何らかの理由のため、バ
ーナーの火炎が、燃料が供給されている間に、消される
ならば、放射の欠如は、紫外線センサー237によって
感知され、そして信号は、ソレノイド制御器回路250
において、センサー237から受容される。 前記回路250は、前記燃料供給ライン239における
ソレノイドに作動されるバルブ242に、作動的に連結
され、そして、センサ237からの信号による火炎に応
答して、前記バルブ242を閉鎖する。 前記制御器回路250は、従来型の構造をしており、市
場で入手可能である。 組みたてられた熱交換器及びバーナー組立体、ブロワ−
230及びダクト288及び236は、レール246に
沿って、車輪245上を走るモータをつけられた運搬装
置244上に装着されている。 前記組立体220は、当技術分野において熟練者に公知
である任意の従来型の推進手段(図示せず)によって、
レール246に沿って、選択的に水平方向に移動される
。 前記レール246に沿った運搬装置の走行は、端部停止
部材247によって制限されている。 とりべ加熱装置210の作動において、とりべ212は
、まず、上方のクレーンのような任意の従来型手段によ
って、レール246の端部において、その側部を台21
8上に載置させている。 前記端部停止部材247から離隔関係で先ず配設されて
いる運搬装置244は、次いで、該運搬装置244が、
前記端部停止部材247及び熱交換器の口部224内の
密閉部材225に対してより掛かり、バーナー組立体2
20は、とりべ212の開口端部216と係合する。 このような時に、ブロワ−230の作動は、人口ダクト
228に沿って、空気を送給するために、開始される。 前記熱交換ユニット229の入口空気通路より走行して
から、空気は、燃料ラインからの燃料と混合されて、該
混合物は、バーナー内で点火される。 バーナー233からの火炎及び燃焼ガスは、とりべ21
2の耐火性裏張り215を加熱する。 熱燃焼ガスは、熱交換ユニット229の開孔232を介
して、とりべ212の内部から熱交換器ユニット229
の排気出口通路内へと逃散する。 該熱交換器ユニット229を通過しながら、熱排ガスは
、熱を該熱交換器ユニット229の入口空気通路より通
る人口空気に伝播する。 燃焼のための燃料と混合する前に、入口空気を予備加熱
することは、バーナー233の作動をより効率よくする
。 熱交換ユニット229の排気出口通路を通過してから、
熱燃焼ガスは、排気導管を介して排出される。 燃焼ガスが、酸素検査手段235を通過した時に、燃焼
ガス内の酸素の量は、検査手段によって、監視され、こ
のような情報を提供する信号は、酸素検出手段239か
ら、酸素制御器回路249まで伝送される。 もし、該検査手段235によって測定される酸素の量が
、所定の数値よりも高いならば、制御器回路249によ
って、酸素応答バルブ241に、より多くの燃料を、入
口空気と混合させて、該入口空気内の酸素をより充分に
燃焼させることを可能にする。 該検査手段によって測定された酸素の量が少なすぎるな
らば、燃料及び空気の割合は、前記バーナー233にお
ける最適の燃焼状態を維持するために、減少される。 熱燃焼ガスも又、ガスが熱交換ユニツI−229に入っ
た時に、ガスの温度を監視する温度検査手段235を通
り越す。 所定数値より上昇する測定された温度に応答して、温度
制御器回路248は、ブロワ−バルブ231及び燃料ラ
イン239内の主要燃料バルブ240を同時に徐々に閉
鎖することによって、バーナー233の出力を降下させ
る。 かくて、前記バーナーが、先ず点火されると、これらは
、全容量で運転することができ、そして、比較的冷たい
とりべ12は、迅速に燃焼ガスの熱を吸収する。 前記とりべが加熱されると、これは、熱を余り容易に吸
収しなくなり、温度検査手段234が上昇する。 例えば、未加熱の55トンのとりべは、約110000
00BTU/時間の割合で、最初に熱を受容する。 しかし、結局は、安定状態に到達する。 このような状態において、わずかに約2000000B
TU/時間が、とりべの高温度を維持するために必要と
される。 燃焼ガスの温度を所定値に維持することによって、本発
明の制御装置は、可能な限り最高の割合において、とリ
ベ212を加熱し、一方、とりべを加熱する間に、いか
なる特定の時においても、該とりべ212が、吸収しつ
る熱の最高レベルを提供するために、バーナー233を
作動することによって、エネルギー効率を維持している
。 かくて、バーナーの強度は、一般的なとりべの加熱作動
の行程の間に、最高出力から最小出力へと徐々にしぼっ
ていかれる。 もし、該とりべが、溶融金属を受容するために必要な温
度まで加熱されてから、保持期間の間、燃焼ガスの温度
は、所定値以下に落ち、制御器回路248によって、バ
ルブ231及び240は、バーナーの強度を増加し、か
くて、該とリベをその加熱状態に保持する。 明らかなことであろうが、制御装置は、酸素制御器24
9によって提供される燃料及び空気のすぐれた調和が、
温度検査手段235によって測定され且つ温度制御器に
よって調節される如き燃焼ガスの温度に応答して、バー
ナー233が、いかなる強度のレベルをとろうとも、有
効に作動する。 前記とりべが、所望の温度に到達し、溶融金属の装入物
を受容することが必要な時、運搬装置244は、該とり
べ212の開放端部216との係合状態から、該熱交換
器220を除去するために、レール246に沿って、水
平方向に移動される。 該とりべ212は、次いで冶218から取り除かれ、炉
から溶融金属を受容するためのステーションに送られる
。 言うまでもなく、該とりべ加熱装置210は、他には、
定位置に固定されることができ、該運搬装置は、とりべ
212を熱交換器と係合する第9図に図示する位置及び
上方のクレーンなどによって係合される固定された装置
から離隔した位置との間に、該とりべ212を運搬すべ
く配設される。 更に、該とりべ加熱装置210は、直立位置にあるとり
べを受容するように、垂直方向に、他の場合、配向され
ることができる。 つまり、適切な操作装置は、装置及び/又はとりべを接
触させたり、離隔させるべく、移動することが必要であ
る。 本発明の別の実施態様は、第10図に示されており、こ
れは、とりべ加熱装置260を表示している。 該とりべ加熱装置260は、全ての点において、2個の
付加的な熱交換器、ステンレススチール熱交換器252
及び炭素鋼熱交換器253か゛、装置内に含有されてい
ることを除外すれば、第9図に示される装置に類似して
いる。 かくて、ブロワ−230は、人口導管228aを介して
、空気を熱交換器253内の入口空気通路に送り、連結
人ロダクl−228bを介して、熱交換器252内の人
口空気通路に送り、且つその後、人口空気ダクl−22
8Cを介して、該とりべ212と係合するバーナー23
3を含有する磁器熱交換器及びバーナー組立体220に
送る。 該組立体220内の入口ガスを加熱してから、該熱燃焼
ガスは、排気ダクl−236aを介して、炭素鋼熱交換
器253内の排気通路まで通過し、そしてその後、ダク
l−262を介して、大気へと排出される。 第10図に図示される実施態様の3個の熱交換器は、該
とりべ212から離れた燃焼ガスから、できうる限り多
くの浪費熱を回収すべく協働する。 前記磁器熱交換器及びバーナー組立体220は、200
0°F以上の燃焼ガス温度に耐えることができる材料か
ら形成され且つこのようなガスから、熱を入口空気流に
伝送する。 ステンレススチール熱交換器は、磁器熱交換器によって
、熱が引き出されてから後、中位の温度の排ガスに耐え
ることができる。 同様に、炭素鋼スチール熱交換器253は、前記ガスを
大気に抜出する以前に、比較的低温度の排ガスからの熱
を伝送するのに有効である。 第10図に図示される本発明の実施態様の作動は、第9
図に示す実施態様のために記載されるものに実質的に類
似している。 本発明によるとりべ加熱装置が、詳細に設問されたから
には、当技術分野における熟達者にとって自明のことで
あるが、浪費熱の回収及び加熱制御の原理は、天然ガス
火炎バーナー以外の熱源を用いた装置に適用することが
可能である。 以上の記載は、とりべを加熱する装置及び方法に関して
いるか゛、言うまでもなく、他の種々の対象が、開示さ
れる装置及び方法によって加熱されうる。 勿論明白であろうが、以上の記載は、本発明の好適実施
態様にのみ関連しており、多数の変形あるいは変更が、
添附の特許請求の範囲に述べるように、本発明の精神及
び範囲から逸脱することなく、行なうことができる。 とりべを加熱する装置及び方法の実施の態様を次に示す
。 (1)開孔及び開孔のまわりのリムを有する室を有する
とりべなどを加熱するための装置にして、該装置は、該
とりべのリムと密閉係合するための密閉組立体と、はぼ
共通面にある支持フレーム上に取りつけられた複数の耐
火ファイバーモジュールと、密閉組立体に隣接して装着
された熱交換器と、前記熱交換器を介し且つ該熱交換器
及び前記密閉組立体を介して、空気を、該密閉組立体と
密閉係合しているとりべ内へ向けるための前記密閉組立
体を介して延びる空気導管手段と、前記密閉組立体を介
して且つ前記密閉組立体及び前記熱交換器を介して、前
記密閉組立体と密閉係合するとりべから、排ガスを向け
るための前記熱交換器を介して延びる排ガス導管手段と
、前記導管手段及び前記排ガス導管手段を通る排ガス流
を介して、空気の流れを惹起するためのブロワ一手段と
、前記空気導管に燃料を供給し、且つ前記密閉組立体と
密閉係合をしているとりべ内へ火炎を向けるためのバー
ナ一手段とから成っており、前記密閉組立体体は、該と
りべのリムよりも大きい幅の支持フレームから成ってお
り、前記モジュールの各々は、圧縮可能であり、且つ前
記フレームによって、及び該とりべのリムと密閉係合す
るよう、前記支持フレーム上に定置されている前記複数
のモジュールとの互いの横方向係合によって、横方向圧
縮状態で保持されている如き、前記装置。 (2)前記排ガス導管手段は、前記密閉組立体を通る単
一の開孔を有しており、前記空気導管手段は、前記排ガ
ス開孔の対向側部上の前記密閉組立体を通る開孔と、各
々の空気導管開孔において、燃料を供給するためのバー
ナ一手段とから成っていることを特徴とする、前記第(
1)項に記載の装置。 (3)前記空気導管開孔及び前記バーナ一手段は、火炎
を前記とりべのリムに対向するとりべの表面に向かって
、とりべ室内へ向けるべく、構成されており且つ配置さ
れていることを特徴とする前記第(2)項に記載の装置
。 (4)前記密閉組立体、前記排ガス導管手段及び前記熱
交換器が、とりべの室内に存在する火炎が、前記熱交換
器に対する直接的な放射から実質的に遮蔽されているよ
うに、構成され且つ配置されていることを特徴とする、
前記第(1)項に記載の装置。 (5)前記耐火ファイバーモジュールの各々は、平行状
の重なる層を有するジグザグ配置で形成されたウェブを
有する材料のウニから成っており、各々のモジュールの
前記層は、該とりべのリムが、その長さに沿って、層を
圧縮することができるように、該とりべの位置に向かっ
て、大体延びていることを特徴とする、前記第(1)項
に記載の装置。 (6)前記モジュールの層は、次の隣接するモジュール
の層に対して直角に配向されていることを特徴とする、
前記第(5)項に記載の装置。 (7)前記密閉組立体及び前記とりべのリムを、互いに
圧縮係合すべく、付勢するための手段を更に有している
、前記第(1)項に記載の装置。 (8)前記支持フレームは、互いに対して、前記フ;
アイバーモジュールを圧縮状態に支持するための前記耐
火ファイバーモジュールを包囲する外側の支持フランジ
を有していることを特徴とする、前記第(1)項に記載
の装置 (9)前記熱交換器は、複数の熱交換器から成って1
おり、前記空気導管手段は、前記熱交換器を介して連続
して延びており、前記排ガス導管は、前記熱交換器を介
して、一連となって延びていることを特徴とする、前記
第(1)項に記載の装置。 ’ (10) 前記排ガスが、第1に向けられる熱交
換器が、磁器熱交換器であることを特徴とする、前記第
(9)項に記載の装置。 (11) 前記密閉組立体の耐火ファイバーモジュー
ルは、はは゛直立面上にある支持フレームによって支持
されており、且つ前記密閉組立体をとりべのリムの方へ
あるいは離隔させて移動させるための手段から成ってい
ることを特徴とする、前記第(1)項に記載の装置。 (12)前記密閉組立体の耐火ファイバーモジュールi
は、はぼ水平姿勢にある前記支持フレームによって支
持され、そして更に前記密閉組立体を、とりべのリムの
方向へあるいは離隔させて上昇させたり、降下させたり
するための手段から更に成っていることを特徴とする、
前記第(1)項に□ 記載の装置。 :13)前記排ガス導管手段を通るガスの運動を制限す
るため、前記排ガス導管手段におけるダンパ一手段を更
に有していることを特徴とする、前記第(1)項に記載
の装置。 ’ (14)密閉部材内へ、とりへのリムを押し込め且
つリムか係合するモジュールのファイバーを圧縮させる
に充分な力で、実質的に共通面に配設された耐火ファイ
バーモジュールの密閉部材と、とりべのリムとを係合さ
せ、熱交換器を介し、且つ密閉部材を介して、空気をと
りべ内に向け、燃料と空気とを混合し、混合物か密閉部
材を通過してとりべ内へ入る際に、該混合物を点火し、
そして、該密閉部材及び熱交換器を介して、前記とりべ
からガスを排出させる各階段から成る、とりぺなどの加
熱方法。 (15)前記密閉部材及び熱交換器を介してとリベから
力スを排出させる段階は、一連に配置された複数の熱交
換器を介して、ガスを排出させることから成っている、
前記第(14)項に記載の方法。 (1働 前記密閉部材及び熱交換器を介して、とりべ
のガスを排出させる段階は、とりべにおける火炎に対し
て、直接的な放射から、熱交換器を年して、ガスを排出
させることから成ることを特徴とする、前記第(14J
項に記載の方法。 0′7)とりべが、加熱された後に、熱交換器を介して
ガスの排出を阻止し、且つとりべのリム及び密閉部材の
係合をはずす段階を更に含むことを特徴とする、前記第
圓項に記載の方法。 (18)前記とりべのリムを耐火ファイバーモジュール
の密閉部材との係合する段階は、実質的に、とりべのリ
ムによって形成されるとりべの開孔を閉鎖することから
成ることを特徴とする、前記第(14項に記載の方法。 (1α とりべのリムと衝合密閉するためのものでもあ
り、且つ支持フレームと、共通面において、前記支持フ
レームによって支持される耐火ファイバーモジュールの
網状構造から成っており、前記モジュールの各々は、他
のモジュールによって、及び共通面を横切って圧縮状態
の前記支持フレームによって、支持されている如き密閉
組立体と、とりべなどを加熱するための装置との組み合
わせ。 (20) 各々の耐火ファイバーモジュールは、ブロ
ックの祈り目が、ブロックの対向側部において、露出さ
れており、該ブロックの折り目にお1″−て、重なるジ
グザグ折り目となって配設されるシートを有する、平坦
な細長いシートとなって形成される耐火ファイバーのウ
ェブから成っており、前記支持フレームは、実質的に共
通面において、その−側部における折り目及び次の隣接
するモジュールの折り目に対して、直角をなして延びる
各々のモジュールの折り目によって、前記モジュールを
支持することを特徴とする、前記第(19)項に記載の
組み合わせ。 (21)とりべなどを加熱するための装置と、前記とリ
ベのリムと密閉衝合関係を有する如く移動腰支持フレー
ムと、前記支持フレームによって支持され、且つとリベ
のリムと係合し且つとリベのリムのまわりに、密閉部材
を形成するような形体で配置される圧縮可能な耐火ファ
イバー材料の層から成る密閉組立体との組み合わせであ
って、前記圧縮可能な耐火ファイバー材料の層は、とり
べのリムと係合すべく露出されたフ゛ランケ・ンl〜の
折り目をもった、アコーテ゛イオン配置で折りたたまれ
る材料のプランケラ)・から成ることを特徴とする、前
記組み合わせ。 (2り その開放端部のまわりで、とりべと係合する
ようなサイズを持ち、形状を有する磁器ファイバー圧縮
材料から成っており、これによって、開孔を画定してい
る密閉手段と、 空気入口通路及び前記密閉手段の開孔を介して、前記と
りべの内部と連通するための空気出口通路を画定する磁
器熱交換器と、 熱燃焼ガスを、前記密閉手段の開孔を介して、とりべの
開放端部内へ向けるための前記空気入口通路に連結され
る燃料バーナ一手段と、前記空気入口通路からの空気と
燃料とを混合させ、且つ前記混合物を前記燃料バーナ一
手段へ供給するための可変燃料供給手段と、 前記バーナ一手段への前記空気入口通路に沿って、空気
を移動するためのブロワ一手段とから成っており、かく
て、前記密閉手段が、前記とりべの開放端部との弾性接
触を形成し、前記ブロワ一手段からの空気が、熱交換器
を介して、燃料供給手段を通過し、燃料バーナー及び密
閉手段の開孔を介して移動し、且つとりべの内表面を加
熱すべく、火炎を形成し、そして、とりべの内部からの
熱ガスは、前記密閉手段及び熱交換器を介して、熱交換
器へ戻り、該熱交換器を介して、ブロワ一手段から移動
する空気を予備加熱することを特徴とする、開放端部を
有するとりべを加熱するための装置。 (敞 前記とりべの温度を感知するための手段と、前記
とりべを所定の温度に維持するために、前記燃料バーナ
一手段の出力を調節するための前記温度感知手段に応答
する手段とから更に成る、前記第(1)項に記載の装置
。 (24)前記とりべの内部から直接、前記熱);然焼力
゛スを受容するための磁器熱交換手段と、 前記磁器熱交換手段からの前記熱燃焼力スを受容するた
めに、前記磁器熱交換手段(二連糸吉されるステンレス
スチール熱交換手段と、 前記ステンレススチール熱交換手段からの熱燃焼力スを
受容するため、前記ステンレススチール熱交換手段に連
結される炭素鋼熱交換手段とから更に成っており、 前記空気入口通路は、前記炭素鋼熱交換手段を介し、且
つ前記ステンレススチール熱交換手段を介し、ついで、
前記磁器熱交換手段を介して、前記ブロワ−から前記燃
料バーナ一手段まで延びている、前記第(1)項に記載
の装置。 (25)前記磁器熱交換器は、多段階熱交換器を有して
おり、最初の段階は、前記とリベから、最も熱いガスを
受容するための磁器材料から形成されており、そして、
少なくとももう1個の熱交換器は、前記磁器熱交換器か
ら連続して、熱ガスを受容するための他の材料から製作
されていることを特徴とする、前記第(22)項に記載
の装置。 (26)前記とりべの開放端部を熱交換器で包囲し、前
記熱交換器は、前記とりべの内部及び空気入口通路とを
連通ずる排気出口通路を画定しており、 前記空気と燃料とを混合し、前記混合物を燃料バーナー
において燃焼させることによって、前記空気通路に沿っ
て走行する空気を加熱し、前記加熱された空気を前記と
りべ内に向け、更に、前記空気入口通路に沿って走行す
る空気を、前記空気と前記燃料とを混合する以前に、前
記熱交換器内の前記排出出口通路内を走行する熱ガスに
よって加熱し、 前記出口通路に沿って走行する前記熱ガス内の酸素の量
を測定し、そして、 前記排出出口の酸素の量に応答して、前記排出出口通路
内の酸素の量を所定の数値に維持するために、前記燃料
バーナーに提供される燃料及び空気の混合物を調節する
段階より成る、開・放端部を有するとりべを加熱する方
法。 (27) 前記とりべを感知し、そして、所定値以外
である前記とりべの温度に応答して、前記空気人口通路
内を走行する前記空気グ加熱を、前記燃料バーナーによ
って調節し、前記所定の温度を維持する、各段階より更
に成っている、前記第(26)項に記載の方法。 (瀬 空気入口通路及び排出出口通路を画定し、更に、
前記とリベの開放端部を組み合わせ受容し且つ包囲する
ため、前記熱交換器の側部において、開放端部を画定す
る熱交換器と、 前記熱交換器の前記開放端部を年して、前記とりべ内に
、熱燃焼ガスを向けるための前記空気人口通路と連通す
る燃焼バーナ一手段と、前記空気入口通路からの空気と
燃料とを混合し且つ前記混合物を前記燃料バーナ一手段
に供給するための可変燃料供給手段と、 前記空気入口通路に沿って、空気を前記バーナ一手段に
移動させるためのブロワ一手段と、前記とりべの温度を
感知するための手段と、前記とりべを所定温度に維持す
るために、前記燃料バーナ一手段の出力を調節するため
に、前記温度感知手段に応答する手段と、 前記排出出口通路を通過する酸素の量を感知するための
手段と、 前記排出出口通路を通過する酸素の量を所定値に維持す
るために、前記可変燃料供給手段によって、前記燃料バ
ーナ一手段に提供される前記燃料及び空気の混合物の成
分を調節するための前記酸素感知手段に応答する手段と
から成っており、 前記排出出口通路は、前記とりべ内部と連通している如
き、開放端部を有するとりべを加熱するための装置。 (29)前記排出出口通路を通過する酸素の量を所定値
に維持するため、前記燃料バーナ一手段に対して提供さ
れる燃料の量を調節するための前記手段は、前記とりべ
を、所定値に維持するため、前記燃料バーナ一手段の出
力を調節するための前記手段によって測定される前記燃
料バーナ一手段の任意の特定の出力レベルにおいて作動
することを特徴とする、前記第(28)項に記載の装置
。 (ト)前記空気人口通路及び排出出口通路を画定し、更
にとりべの前記開放端を組み合わせ受容し且つ包囲する
ための開放端部を画定する熱交換器と、 前記熱交換器の前記開放端部を介して、熱燃焼ガスを向
けるため、前記空気入口通路と連通される燃焼バーナ一
手段と、 前記空気入口通路からの空気と燃料とを混合し且つ該混
合物を前記燃料バーナ一手段に供給するための可変燃料
供給手段と、 前記空気入口通路に沿って、空気を前記バーナ一手段に
移動するためのブロワ一手段とから成っており、 前記排出出口通路及び前記空気入口通路は、前記熱交換
器の前記開放端部を介して、前記とりべの内部と連通し
ており、 前記熱交換器は、前記とりべの内部から直接、前記熱燃
焼ガスを受容するための磁器熱交換器手段と、前記磁器
熱交換手段からの前記熱燃焼ガスを受容するため、前記
磁器熱交換手段と連通するステンレススチール熱交換手
段と、前記ステンレススチール熱交換手段からの前記熱
燃焼ガスを受容するため、前記ステンレススチール熱交
換手段と連通ずる炭素鋼熱交換手段とから成っており、 前記空気入口通路は、前記炭素鋼熱交換手段を介して、
次いで、前記ステンレススチール熱交換手段を介して、
そして、前記磁器熱交換手段を介して、前記ブロワ−が
ら、前記燃料バーナ一手段まで延びている如き、開孔端
部を有するとりべを加熱するための装置。
FIG. 1 is a perspective view of a ladle and a ladle heater, with some parts omitted to illustrate the inside of the ladle and ladle heater of the present invention. An embodiment is shown. FIG. 2 is a rear view of the ladle heater of FIG. 1, with the carriage omitted. 3 is a side view of the ladle heater of FIG. 1 with the carriage removed; FIG. FIG. 4 is a front view of the ladle heater of FIG. 1 with the carriage removed, showing the surface of the closure assembly; FIG. 5 is a detailed exploded perspective view of several refractory fiber modules and the upright sealing support plate of the ladle heater of FIG. 1; FIG. 6 is a perspective view similar to FIG. 1, illustrating a second embodiment of the ladle heater. FIG. 7 is a perspective view of a third embodiment of the ladle heater. FIG. 8 is a schematic diagram of a control device for controlling the operation of the ladle heaters of FIGS. 1 to 7. FIG. FIG. 9 is a side view and shows a portion of the fourth embodiment of the ladle heater in cross section. FIG. 10 is a side view of a fifth embodiment of the ladle heater. FIG. 11 is a schematic diagram of a control device for controlling the operation of the ribbed heaters of FIGS. 9 and 10. FIG. DETAILED DESCRIPTION To refer in more detail to the drawings, over several figures:
Like numerals indicate like parts, and FIG. 1 illustrates a ladle heater for heating a ladle, such as ladle 11. FIG. The ladle 11 is mounted on a support block 12 and a shim 13,
It is shown as being placed on its side, and with its rim 14 facing the side. The ladle 11 is lined with refractory brick or other suitable heat resistant material. ) The rim 14 is generally circular in shape, but can have an injection spout or other non-circular shape. In some instances, slag formation is present on the ladle rim 14, or said ladle rim is chipped, cracked, or otherwise.
The shape is incomplete. The ladle heater 10 has a carriage 18 mounted on wheels 19, said wheels movable along a track 20. The sealing assembly 21 is mounted on the carriage 18 , the heat exchanger 22 is also mounted on the carriage 18 , the blower 24 is mounted on the carriage 18 and the air conduit means 25 is blower 2
a blower exhaust duct 26 extending upwardly from 4; a heat exchanger tube 29; a second heat exchanger header 30 disposed on the other side of said heat exchanger tube; Vessel 29
branch conduits 31 and 32 extending downwardly through the sealing assembly 21 and rotating inwardly through the sealing assembly 21. Burners 35 and 36 communicate with air conduit means at the intersections of branch conduits 31 and 32 and sealing assembly 21. A filter 34 is mounted on the inlet of the blower 24. The exhaust gas conduit means 38 connects the burners 35 and 36 with a duct member 4o extending firstly in a horizontal leg 41 through the aperture 39 and then upwardly as far as the heat exchanger 22 in a vertical leg 42. Through the sealing assembly 21 between
An aperture 39 is defined. An exhaust duct 44 then extends upwardly from the heat exchanger to disperse the exhaust gases from the ladle heater. The damper 45 is located inside the exhaust duct 44,
The exhaust gas conduit means is arranged to selectively prevent or restrict the movement of gas. As will be apparent, the heat exchanger 22 is connected to the exhaust gas conduit means 38.
The flame 15 in the chamber 15 of the ladle 11 does not radiate heat directly to the heat exchanger. Also, the duct member 40 of the exhaust gas conduit means is thermally insulated. A frame structure 46 is mounted on the carriage 18 and includes various upright, vertical and diagonal support beams for supporting the seal assembly 21 and the heat exchanger 22.
It contains air conduit means, exhaust gas conduit means and associated components thereof. As illustrated in FIGS. 2 and 3, the sealing assembly 21
The upright lateral frame elements 49 and 50, the upper horizontal frame element 51. and a lower horizontal frame element 52 and a containing support frame 48. Upright steel support plate 54 has its edges in abutment with frame elements 49-52. Frame elements 49-52 are channel members each having one flange abutting upright steel plate 54 and its outer flange disposed in common plane and forming a frame rim. have. A network of refractory fiber modules or insulation blocks 55 is mounted within the support frame 48 and forms a refractory fiber surface on the inside of the frame element. The adjacent frame element 49-52, the refractory fiber module 55, is partially connected to the channel-shaped beam 49-5.
2, each module 5
5 is attached to an upright steel support plate 54. Each refractory fiber module or batt 55
(See Figure 5) is formed from a web or blanket of refractory fibers, the web being in the form of an elongated sheet. The sheet is folded in a zigzag or accordion arrangement to have a series of layers 56 with side edges 58 and folds 59 exposed on the front side and similar folds 60 on the rear side of the module. . The modules 55 are rectangular in shape and are each held in an accordion-fold configuration by a band wrapped around the module until it is mounted within the support frame 48 and then held in an accordion-fold configuration. , the band is removed. The band tends to hold the module in compression until the band is removed. Each of the modules includes a support bar 61 that extends between the layers 56 at the fold line 60 at a later stage of the module, and a connecting tab 62 extends from this and projects from the layer plate at the fold line 60. ing. Channel-shaped connector blanket 63 defines a slot therethrough for receiving support rod tab 62. When the tabs 62 are inserted into the apertures, they
Planchers 1-63 are bent to be fixed to the module. The channel-shaped blanket channels are then attached to protrusions 64 mounted on the upright support plate 54 to secure the module to the support frame 48. A more detailed description of similar insulation blocks can be found in U.S. Pat.
No. 001996. The module 55 is loaded within the support frame. Once these are properly positioned and packed within the support frame, the oars (not shown) are removed and the modules remain compressed due to their abutment with each other. easy to become. It goes without saying that each module 55 is oriented at right angles to the fold line of the next adjacent module. Thus, a parkerato or other crease effect is formed across the frame structure of the closure assembly. Each of the layers 56 is generally cubic in shape, and in the disclosed embodiment is approximately one square foot. However, other dimensions and other shapes can be used if desired. When the ladle heater 10 and ladle 11 are moved into engagement with each other as shown in FIG. 1, the ladle rim 14 is moved into abutment with the closure assembly 21. The sealing assembly 21 has a frame structure of refractory fiber modules 55, each formed in an accordion arrangement, as shown in FIG. They tend to protrude and migrate into the surface of the seal assembly being formed. As the rim is pushed against the module 55, a depression is formed in the refractory fiber. The rim and seal assembly are moved together with a force of 2 pounds per square inch or more, preferably 4 to 10 pounds per square inch, so that the rim It tends to penetrate the surface and a good seal is required around the berim. The desired depth of the recess in the closure assembly is approximately 3 inches. The density of refractory fiber modules is approximately 8 pounds per square inch. Thus, a strong seal is created around the ladle rim 14 and a substantial thickness of refractory fiber material remains between the ladle rim and the upright steel plate 54 supporting the fiber module 55. There is. Module 55 not directly engaged by the ladle rim
is not compressed by the rim and tends to retain all of its thermal resistance characteristics, thus closing the ladle aperture on the inside of the ladle rim, so that the sealing assembly closes the exhaust aperture 39. functions as a lid or closure wall for the chamber of the ladle. Through the openings burners 35 and 36, temperature testing or other elements protrude. With this arrangement, the refractory fiber web material of module 55 shields other components of the ladle heater from direct heat radiation from the flame inside the ladle. Preferably, said ladle 11 and sealing assembly 21 are arranged such that the aperture 39 of the exhaust gas conduit means 38 is arranged coaxially with respect to said rim 14, so that: The exhaust gas is directed from the ladle chamber 15 through the center of the aperture formed by the ladle rim 14. The burners 35 and 36 are arranged on opposite sides of the aperture 39, so that the flame is injected into the chamber on the opposite side of the exhaust hole 39. Preferably, the burners 35 and 36 are located in the ladle chamber 1.
5 is constructed and arranged to direct the flames toward the central portion of the bottom of the ladle, said flames merging with each other at the bottom wall of the ladle, thus The bottom surface tends to be thoroughly cleaned with flame. This tends to apply the hottest heat to the thicker bottom wall of the ladle, the flames and gases of combustion tend to sweep backwards along the annular side wall of the ladle, and finally the exhaust It is discharged via the opening 39 and over the exhaust gas conduit means 39. This tends to heat the ladle evenly; any heat that is not propagated to the ladle from its flame and gases is absorbed by the exhaust aperture 39.
is transported along with the gas. A reversible motor 53 is mounted on the carriage 18 and is in driving relation to the platform wheels 19, thus urging the sealing assembly and the rim of the ladle into a compressive relationship with each other. work as a means of Heat exchanger 22 is located in the upper portion of ladle heater 10, which is easily accessible for inspection and repair. This position of the heat exchanger also corresponds to the chamber 15 of the rib 11.
By placing it at a distance from the flame applied within the chamber, the heat exchanger does not radiate heat directly to the flame within the chamber. Thereby, the heat exchanger does not radiate any further heat, while the heat exchanger is fully exposed to convective heat from the exhaust gas traveling via the exhaust gas conduit means. Because heat exchanger 22 is formed from a porcelain material, it can withstand temperatures of over 2000 degrees Fahrenheit. When heating of the ladle is accomplished by ladle heater 10, the normal procedure is to extinguish the flame within the ladle chamber by terminating the fuel and flow to burners 35 and 36, and venting. The damper 45 in the duct 44 is closed and the ladle 11 and the ladle heater 10 are moved apart, after which the ladle 11 is oriented in an upright position and filled with molten metal or the like. transported to the desired location. When the damper 45 is closed, atmospheric air is substantially prevented from flowing through the exhaust gas conduit means 38 and the heat exchanger 22. This prevents the heat exchanger 22 from cooling too quickly, thus reducing the difficulty of damage to the heat exchanger due to rapid shrinkage. Also, if the ladle heater 10 is used again within a short period of time, the heat exchanger 22 retains a significant amount of its heat for the next cycle of operation. As illustrated in FIG. 6, in which a second embodiment of the present invention is disclosed, the heat exchanger comprises a first stage 65 disposed within the relatively low exhaust gas conduit means 38 and one A multistage heat exchanger can be constructed, with one or more additional heat exchangers arranged in series therewith. In the illustrated embodiment, the intermediate or second stage heat exchanger 66 is disposed on top of the first stage heat exchanger and the upper or third stage heat exchanger 67 is arranged above the second stage heat exchanger 66. The exhaust gases are directed sequentially through first, second and third heat exchangers, with first stage heat exchanger 65 receiving the hottest gases of combustion. Air from the blower 24 first passes through the upper or third stage heat exchanger, then through duct 68 to the second stage heat exchanger 66, and then through the first stage heat exchanger. through ducts 1 to 69 to 65, and then burner 35
and 36 through branch conduits 31 and 32. An exhaust blower 24A is located above the third stage heat exchanger 67 and introduces a flow of hot gas from the ladle across the heat exchanger. Preferably, the first stage heat exchanger 65 operates at 2000°F.
Manufactured from magnetic materials that can withstand temperatures above. The second and third heat exchangers 66 and 67 are made from stainless steel and carbon steel, respectively, materials that cannot withstand the high temperatures that magnetic materials can withstand. For example, magnetic heat exchangers are made to withstand temperatures up to 2600°F, and stainless steel heat exchangers are made to withstand temperatures up to 1800°F, and carbon steel heat exchangers are made to withstand temperatures up to 1800°F. The vessel is constructed to withstand temperatures up to 1000°F. The temperature of the gas exiting the third stage heat exchanger is expected to be approximately 600°F. The air displaced from blower 24 is approximately 100°F.
is received in the third stage heat exchanger 67 at a temperature of
exiting the stage heat exchanger and entering the second stage heat exchanger 66 at a temperature of approximately 500°F;
It is expected to enter the first stage heat exchanger 65 at a temperature of °F. The temperature of the air as it exits the first stage heat exchanger 65 and reaches the burner is approximately 2000°F. Although specific materials from which the best heat exchangers may be made are disclosed, other materials may be used, and different sizes, types, and numbers of heat exchangers may be used, if desired. I can do it. As illustrated in FIG. 7, the ladle heater seal assembly can be reoriented from a vertical position to a horizontal position to engage the rim of an upright ladle. The sealing assembly 70 consists of a support frame 71;
A network of refractory fiber modules (not shown), similar to the modules illustrated in FIGS. 4 and 5, is supported within the horizontal support frame. The support frame includes upright threaded jack screws 72.
and 73, said exhaust gas conduit means 75 extending from an aperture (not shown) in the seal assembly 71 to the heat exchanger 74 through members 721 to 76.
and an exhaust duct 78 directs the exhaust gases away from a heat exchanger 74 away from the ladle heater. Blower 79 directs air via conduit 80 to the upper header 81 of the heat exchanger. The air is then directed downwardly through heat exchanger 74 , then lower header 82 , and branch conduits, such as conduit 84 , to a burner, such as burner 85 . The ladle heater of FIG. 7 is mounted on a carriage 86, and the carriage 86 is mounted on wheels 88 for movement along a track or the like. The reversible motor is mounted on the platform 18 and is arranged to drive the wheels of the ladle heater so that the ladle heater can be moved towards or away from the ladle. It can be moved along a trajectory 20. In other cases, the ladle heater of FIG.
Can be mounted in a stationary position. The jackpot serves as a means for biasing the sealing assembly and the rim of the ladle into a compressive relationship with respect to each other. As illustrated in FIG. 8, a controller is provided for controlling the operation of the ladle heater illustrated in FIGS. 1-4. Similar controls are provided for ladle heaters of the type illustrated in FIGS. 6 and 7. Air is supplied via air conduit means 25 and to heat exchanger 22
through the burners 35 and 36 and through the closure assembly 21 to the ladle 11. Air control valve 90 regulates the flow rate of air from blower 24 via the air conduit means. Position controller 91 adjusts the position of valve 90. The position controller 91 is actuated by a thermocouple 92 which senses the temperature of the exhaust gas traveling through the exhaust gas conduit means 38. Thus, when the temperature of the exhaust gas is higher than a predetermined value, the position controller 91 and air control valve 90 act to reduce the amount of air moving to the ladle. Fuel is supplied from the supply means to the fuel line 94 under pressure.
through the high temperature shutoff valve 95.
The flame is passed through safety shut-off solenoid valves 96 and 97 to burners 35 and 36. Thermocouple 99 senses the temperature of the exhaust gas flowing through exhaust gas conduit means 38 and regulates isolation valve 95. For example, when the temperature of the exhaust gas is too high, the valve 95
When closed, the flame from both burners 35 and 36 is extinguished. A fuel control valve 100 is also positioned in the fuel line 94. A fuel and air regulator 101 regulates the fuel valve 100 and its sensing conduit 102 communicates with the air supply conduit means 25. Sensing conduit 102 contains an air bleed line 104;
Valve 105 regulates bleed air via bleed air line 104. Position controller 106 is regulated by oxygen sensor 108 and oxygen transmitter 109. If an excessive amount of oxygen is detected in the exhaust gas conduit means 38, the oxygen I transmitter 109 causes the position controller 106 to close the valve 105, and thus the fuel air regulator 101 also causes the fuel valve 100 to close. Let it open. This provides additional fuel to burners 35 and 36, thus helping to provide sufficient fuel to complete combustion of the air-supplied oxygen to the ladle. When the sealing assembly 21 and ladle 11 are separated, the differential pressure sensor 112 senses the pressure change in the exhaust gas conduit means 38 and the differential pressure transmitter 114 actuates the position controller 115 to control the exhaust gas conduit means 38. Damper 45 is closed to prevent atmospheric air from passing through the heat exchanger. Ultraviolet sensors 118 and 119 are connected to each burner 35.
and 36, each of which in response to a flame from its burner activates its solenoid valve 120.
Alternatively, 121 may be activated to operate, thus immediately ending fuel flow to that burner. Referring now to FIG. 9, another embodiment is illustrated in which the ladle 2]2 is disposed on a support pedestal 218, the ladle being oriented 190 degrees from its normal vertical orientation. Because it is tilted, the open end 216 of the ladle is horizontally open. The ladle 212 may be a conventional ladle having a steel outer wall 214 and a refractory inner backing 215. These can be brick-shaped. Ladle heating apparatus 210 according to this embodiment of the invention includes a burner assembly 220 that also has a heat exchanger and a refractory or otherwise heat resistant inner lining 221. The heat exchanger and burner assembly 220 has an open end 222 defined by a horizontally opening port 224 in the side of the heat exchanger. The mouth 224 defines a mating aperture for receiving the open end 216 of the ladle 212 and carries a circular sealing member 225 of magnetic fiber-tight material. The material of the sealing member 225 is selected from the ladle 21 to prevent excessive leakage between the inside of the ladle and the outside air.
2 when engaged by the open ends 216 of the two. Optimal air is directed into assembly 220 along air inlet duct 228 by blower 230 . The air inlet duct 228 branches into two branches before entering the assembly 220. The volume of air transmitted by the blower 230 is adjusted by a variable orifice valve 231 disposed before the duct 228 branches. After entering the heat exchanger and burner assembly 220, the branches of the air inlet duct 228 are joined to a pair of heat exchange units 228 in the heat assembly 220, only one of which is shown in FIG. has been done. Each heat exchange unit 229 contains an air inlet passage and an exhaust outlet passage. The air inlet passageway is disposed within the assembly 220 and oriented to direct flame and combustion gases into the ladle 212 to uniformly heat the refractory lining 215 of the ladle 212. The fuel burner 233 is connected to one of a pair of fuel burners 233. The exhaust outlet passage defined within each heat exchanger unit 229 opens at 232 to the interior of rib 212 . Within the aperture 232 is a conventional temperature testing means 234 such as a thermocouple and a conventional temperature testing means 234 for sensing the amount of oxygen in the gas surrounding the test member by measuring changes in the electrical resistance of the gas. Oxygen testing means 235 is provided. An exhaust outlet passage defined within heat exchange unit 229 is also joined to an insulated exhaust duct 36 that communicates with the surrounding atmosphere, either directly or through a filter or other pollution control device. The interface between the air inlet passage and the exhaust outlet passage of the heat exchanger unit 229 must be constructed of sufficient material to withstand the heat of the combustion gases generated by the burner 233, which can be greater than 2000°F. . A suitable heat recovery device for this purpose is a tubular heat exchanger in which the single-passage cross-flow shell and internal components are constructed of porcelain material. A suitable burner for use in all embodiments of the invention uses natural gas as fuel and is 5.8xl OBTU/
"HI'TRANS" made it possible to output heat over time
The burner 233 includes a main fuel control valve 240 and an oxygen-responsive control valve 241 downstream from the main valve 240. It is supplied with natural gas via a fuel supply line 239 from a gas supply means 238 (schematically shown in Figure 11).Controls used to operate the ladle heating device 210 of the present invention A schematic diagram of the ladle heating device of the present invention having a device is shown in FIG. 11. A signal is received from the temperature checking means 234 in the temperature controller circuit 248. The construction of a controller circuit 248 for the purpose of Compare the predetermined temperature with the actual temperature of the ladle 212 and the empirical measurement of the temperature measured by the test means 234 at the aperture 232 to the exhaust outlet passage of the heat exchanger unit 229. The predetermined temperature represents the temperature of the ladle equal to the temperature at which it is desired to heat the ladle before being charged with molten metal. The temperature of the ladle can range from 1600 to 2600 degrees Fahrenheit depending on the type of molten metal disposed in the ladle. When the temperature measured by test means 234 exceeds a predetermined temperature, the controller circuit 248 starts starter 256 to operate motor 257 for a short period of time. Motor 257 is mechanically coupled to both air population valve 231 and main fuel valve 240 by coupling device 258, and Thus, valve 231 reduces the amount of air conveyed within air inlet duct 228, and valve 240 in fuel line 239 reduces the amount of fuel transmitted to burner 233. Similarly, When the temperature measured by the temperature testing means drops below a predetermined temperature, the control circuit 250 causes the valves 231 and 240 to increase the amount of air and fuel supplied to the burner by operating the motors in opposite directions. Oxygen test means 235 disposed within aperture 232 of heat exchange unit 299 sends a signal to oxygen controller circuit 249 which is responsive to fuel line 23
1 operates to regulate the oxygen response valve 241 in FIG. The oxygen controller circuit 249 is also within the ability of those skilled in the art and is commercially available from The Hague International Company under the product designation "QxSen". Oxygen Testing Means Whenever the amount of oxygen in the combustion gases, as measured by 235, rises above a predetermined valve indicating effective combustion, the controller circuit 249 causes the starter 254 to turn on the motor 255 for a short period of time. The motor 255 operates via a mechanical coupling device 259.
It is connected to valve 241 . The valve 241 is then slightly mechanically opened to somewhat increase the amount of fuel delivered along the fuel supply line 239 and mixed with air from the air inlet duct 288 and within the burner 233. be burned. Similarly, if the oxygen measured by the test means 235 indicates that the fuel and air mixture is too rich for a predetermined value of oxygen content, the control circuit 249 The valve 241 is connected to the motor 255
By operating in the opposite direction, the amount of fuel supplied to burner 233 is reduced. The heat exchanger and burner assembly 220 also contains a flame exiting from the safety fuel closure device. Ultraviolet sensor 23 is schematically illustrated in FIG.
7 is disposed within the assembly 220 in a suitable position to monitor the radiant flame emitted by the burner 233 when it is in operation, if for any reason the flame of the burner is turned off while being supplied, the lack of radiation is sensed by the ultraviolet sensor 237 and a signal is sent to the solenoid controller circuit 250.
is received from sensor 237 at . The circuit 250 is operatively coupled to a solenoid operated valve 242 in the fuel supply line 239 and closes the valve 242 in response to a flame signal from a sensor 237. The controller circuit 250 is of conventional construction and is commercially available. Assembled heat exchanger and burner assembly, blower
230 and ducts 288 and 236 are mounted on a motorized transport device 244 that runs on wheels 245 along rails 246. The assembly 220 may be moved by any conventional propulsion means (not shown) known to those skilled in the art.
It is selectively moved horizontally along rail 246. The travel of the transport device along said rail 246 is limited by end stops 247. In operation of the ladle heating device 210, the ladle 212 is first moved from its side to the platform 21 at the end of the rail 246 by any conventional means such as an overhead crane.
It is placed on 8. A conveying device 244 is first disposed in spaced relation from the end stop member 247, and then the conveying device 244
Leaning against the end stop member 247 and the sealing member 225 in the heat exchanger mouth 224, the burner assembly 2
20 engages open end 216 of ladle 212. At such times, operation of blower 230 is initiated to blow air along artificial duct 228. After passing through the inlet air passage of the heat exchange unit 229, the air is mixed with fuel from the fuel line and the mixture is ignited in the burner. The flame and combustion gas from the burner 233 are transferred to the ladle 21
Heat the refractory lining 215 of 2. The hot combustion gas is transferred from inside the ladle 212 to the heat exchanger unit 229 through the apertures 232 in the heat exchange unit 229.
escapes into the exhaust outlet passage. While passing through the heat exchanger unit 229, the hot exhaust gas transfers heat to the artificial air passing through the inlet air passage of the heat exchanger unit 229. Preheating the inlet air before mixing with fuel for combustion makes the operation of burner 233 more efficient. After passing through the exhaust outlet passage of the heat exchange unit 229,
Hot combustion gases are exhausted via an exhaust conduit. As the combustion gas passes through the oxygen testing means 235, the amount of oxygen in the combustion gas is monitored by the testing means and a signal providing such information is sent from the oxygen detection means 239 to the oxygen controller circuit 249. will be transmitted up to. If the amount of oxygen measured by the testing means 235 is higher than a predetermined value, the controller circuit 249 causes the oxygen response valve 241 to mix more fuel with the inlet air to Allows the oxygen in the inlet air to be more fully combusted. If the amount of oxygen measured by the test means is too low, the proportion of fuel and air is reduced in order to maintain optimal combustion conditions in the burner 233. The hot combustion gases also pass through temperature checking means 235 which monitor the temperature of the gases as they enter heat exchange unit I-229. In response to the measured temperature rising above a predetermined value, temperature controller circuit 248 reduces the output of burner 233 by simultaneously gradually closing blower valve 231 and main fuel valve 240 in fuel line 239. let Thus, when the burners are first lit, they can be operated at full capacity and the relatively cool ladle 12 quickly absorbs the heat of the combustion gases. When the ladle is heated, it absorbs heat less easily and the temperature checking means 234 rises. For example, an unheated 55 ton ladle costs about 110,000
Heat is initially received at a rate of 00 BTU/hour. However, eventually a stable state is reached. In this situation, only about 2000000B
TU/hour is required to maintain the high temperature of the ladle. By maintaining the temperature of the combustion gases at a predetermined value, the controller of the present invention heats the ladle 212 at the highest possible rate, while heating the ladle at any particular time. The ladle 212 also maintains energy efficiency by operating the burner 233 to provide the highest level of heat it can absorb. Thus, the intensity of the burner is gradually reduced from maximum power to minimum power during the course of a typical ladle heating operation. If, after the ladle has been heated to the temperature required to receive molten metal, the temperature of the combustion gases falls below a predetermined value during the hold period, controller circuit 248 controls valves 231 and 240 to increases the intensity of the burner, thus keeping the rib in its heated state. As will be apparent, the controller includes oxygen controller 24
The excellent coordination of fuel and air provided by 9
In response to the temperature of the combustion gases as measured by the temperature testing means 235 and regulated by the temperature controller, the burner 233 operates effectively at whatever level of intensity it assumes. When the ladle reaches the desired temperature and is required to receive a charge of molten metal, the conveying device 244 removes the heat from engagement with the open end 216 of the ladle 212. To remove exchanger 220, it is moved horizontally along rails 246. The ladle 212 is then removed from the furnace 218 and sent to a station for receiving molten metal from the furnace. Needless to say, the ladle heating device 210 also includes:
The conveying device can be fixed in place, and the conveying device is spaced apart from the fixed device in the position illustrated in FIG. The ladle 212 is disposed between the two locations. Further, the ladle heating device 210 can be oriented vertically, otherwise, to receive the ladle in an upright position. That is, a suitable operating device is required to move the devices and/or ladles into contact and away from each other. Another embodiment of the invention is shown in FIG. 10, which displays a ladle heating device 260. The ladle heating device 260 is equipped in all respects with two additional heat exchangers, a stainless steel heat exchanger 252.
The apparatus is similar to that shown in FIG. 9, except that a carbon steel heat exchanger 253 and a carbon steel heat exchanger 253 are included in the apparatus. Thus, the blower 230 directs air to the inlet air passage in the heat exchanger 253 via the artificial conduit 228a and to the artificial air passage in the heat exchanger 252 via the connecting rod 228b. , and thereafter, artificial air duct l-22
A burner 23 that engages the ladle 212 via 8C.
to a porcelain heat exchanger and burner assembly 220 containing 3. After heating the inlet gas in the assembly 220, the hot combustion gases pass through exhaust duct l-236a to the exhaust passage in carbon steel heat exchanger 253, and then into duct l-262. is emitted to the atmosphere via The three heat exchangers of the embodiment illustrated in FIG. 10 cooperate to recover as much wasted heat as possible from the combustion gases leaving the ladle 212. The porcelain heat exchanger and burner assembly 220 includes 200
Constructed from a material capable of withstanding combustion gas temperatures greater than 0° F. and transferring heat from such gases to the inlet air stream. Stainless steel heat exchangers can withstand moderate temperature exhaust gases after the heat has been extracted by the porcelain heat exchanger. Similarly, carbon steel heat exchanger 253 is effective in transferring heat from relatively low temperature exhaust gases prior to venting the gases to the atmosphere. Operation of the embodiment of the invention illustrated in FIG.
It is substantially similar to that described for the embodiment shown in the figures. Having examined the ladle heating device of the present invention in detail, it will be obvious to those skilled in the art that the principles of waste heat recovery and heating control can be applied to heat sources other than natural gas flame burners. It is possible to apply it to devices that have been used. Although the above description relates to apparatus and methods for heating ladle, it will be appreciated that a variety of other objects may be heated by the disclosed apparatus and methods. It will, of course, be obvious that the above description relates only to the preferred embodiments of the invention and that many variations and modifications may be made.
What may be done without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims. Embodiments of the apparatus and method for heating the ladle are shown below. (1) An apparatus for heating a ladle or the like having a chamber having an aperture and a rim around the aperture, the apparatus comprising: a sealing assembly for sealing engagement with the rim of the ladle; a plurality of refractory fiber modules mounted on a support frame in a common plane; a heat exchanger mounted adjacent to a sealing assembly; air conduit means extending through said sealing assembly for directing air through said sealing assembly and into a ladle in sealing engagement with said sealing assembly; an exhaust gas conduit means extending through the heat exchanger for directing exhaust gas from the ladle in sealing engagement with the sealing assembly through the heat exchanger and through the conduit means and the exhaust gas conduit means; a blower means for inducing a flow of air through the exhaust gas stream and for directing a flame into a ladle that supplies fuel to said air conduit and is in sealing engagement with said sealing assembly; a burner means, said sealing assembly comprising a support frame having a width greater than the rim of said ladle, each said module being compressible and capable of being compressed by said frame; The device is held in lateral compression by mutual lateral engagement with the plurality of modules positioned on the support frame in sealing engagement with the rim of the ladle. (2) said exhaust gas conduit means has a single aperture through said seal assembly, and said air conduit means has an aperture through said seal assembly on an opposite side of said exhaust gas aperture; and a burner means for supplying fuel in each air conduit aperture.
The device described in item 1). (3) the air conduit aperture and the burner means are constructed and arranged to direct a flame toward a surface of the ladle opposite the rim of the ladle and into the ladle chamber; The device according to item (2) above. (4) the sealing assembly, the exhaust gas conduit means, and the heat exchanger are configured such that flame present within the ladle chamber is substantially shielded from direct radiation to the heat exchanger; characterized by being and arranged,
The device according to item (1) above. (5) Each of said refractory fiber modules is comprised of a web of material having a web formed in a zigzag arrangement with parallel overlapping layers, said layers of each module being such that the rim of said ladle is Device according to clause (1), characterized in that it extends along its length generally towards the position of the ladle so as to be able to compress the layer. (6) the layer of the module is oriented at right angles to the next adjacent layer of the module;
The device according to item (5) above. 7. The apparatus of claim 1, further comprising means for biasing the sealing assembly and the ladle rim into compressive engagement with each other. (8) The support frames are arranged so that the support frames are fixed to each other;
(9) The heat exchanger according to paragraph (1), characterized in that it has an outer support flange surrounding the refractory fiber module for supporting the eyebar module in compression. , consisting of multiple heat exchangers 1
and wherein the air conduit means extends continuously through the heat exchanger, and the exhaust gas conduit extends in series through the heat exchanger. The device described in paragraph (1). (10) The device according to item (9), wherein the heat exchanger to which the exhaust gas is first directed is a porcelain heat exchanger. (11) The refractory fiber module of said sealing assembly is supported by a support frame on an upright surface, and means for moving said sealing assembly toward or away from the rim of the ladle. The device according to item (1) above, characterized in that it consists of: (12) refractory fiber module i of said sealed assembly;
is supported by said support frame in a substantially horizontal position and further comprises means for raising and lowering said sealing assembly towards or away from the rim of the ladle. characterized by
The device according to item (1) above. 13) A device according to claim 1, further comprising damper means in the exhaust gas conduit means for restricting the movement of gas through the exhaust gas conduit means. (14) a sealing member of a refractory fiber module disposed substantially in common plane with a force sufficient to force the rim of the truffle into the sealing member and compress the fibers of the module with which the rim engages; , engages the rim of the ladle and directs air into the ladle through the heat exchanger and through the seal, mixing the fuel and air and causing the mixture to pass through the seal and into the ladle. igniting the mixture upon entering the interior;
A method for heating a ladle, etc., comprising steps for discharging gas from the ladle via the sealing member and a heat exchanger. (15) The step of discharging the gas through the sealing member and the heat exchanger and from the rib comprises discharging the gas through a plurality of heat exchangers arranged in series.
The method according to item (14) above. (1) The step of discharging the gas from the ladle through the sealing member and the heat exchanger is to prevent the heat exchanger from direct radiation to the flame in the ladle and discharging the gas. Said No. 14J, characterized in that it consists of
The method described in section. 0'7) The above method, further comprising the steps of: preventing the discharge of gas through the heat exchanger and disengaging the rim of the ladle and the sealing member after the ladle has been heated; The method described in Section 1. (18) the step of engaging the ladle rim with the sealing member of the refractory fiber module consists essentially of closing an aperture in the ladle formed by the ladle rim; The method according to paragraph 14. a closed assembly such that each of the modules is supported by the other modules and by the support frame in compression across a common plane; and a device for heating a ladle or the like. (20) Each refractory fiber module is arranged such that the prayer seams of the block are exposed on opposite sides of the block and are arranged in overlapping zigzag folds 1"-1" in the folds of the block. consisting of a web of refractory fibers formed in a flat elongated sheet with a sheet provided thereon, said supporting frame substantially in a common plane with a fold on its side and with the next adjacent module. The combination according to item (19), characterized in that the module is supported by a fold line of each module extending at right angles to a fold line of the module. (21) For heating a ladle, etc. a movable lumbar support frame in sealing abutting relationship with the rim of the rivet; a sealing member supported by the support frame and engaged with and about the rim of the rivet; a sealing assembly comprising a layer of compressible refractory fibrous material arranged in a configuration to form a rim of the ladle, the layer of compressible refractory fibrous material being adapted to engage the rim of the ladle; Said combination, characterized in that it consists of a plankera of material folded in an accordion arrangement, with exposed filament folds. a porcelain fiber compressed material sized and shaped to mate with a sealing means defining an aperture; a porcelain heat exchanger defining an air outlet passageway for communicating with the interior of the ladle; and an air inlet passageway for directing hot combustion gases into the open end of the ladle through an aperture in the sealing means. a means for a fuel burner coupled thereto; variable fuel supply means for mixing air and fuel from the air inlet passageway and supplying the mixture to the means for the fuel burner; a blower means for moving air along an air inlet passageway, such that said sealing means forms resilient contact with the open end of said ladle and from said blower means. the air passes through the fuel supply means through the heat exchanger, travels through the fuel burner and the openings in the sealing means, and forms a flame to heat the inner surface of the ladle; Hot gas from inside the ladle returns to the heat exchanger via the sealing means and the heat exchanger, and preheats the air moving from the blower means via the heat exchanger. device for heating a ladle with an open end. (a) means for sensing the temperature of said ladle; and means responsive to said temperature sensing means for adjusting the output of said fuel burner means to maintain said ladle at a predetermined temperature; The apparatus according to paragraph (1), further comprising: (24) a porcelain heat exchange means for receiving the heat directly from the inside of the ladle; said porcelain heat exchange means (a double threaded stainless steel heat exchange means) for receiving said heat combustion forces from said stainless steel heat exchange means; carbon steel heat exchange means coupled to a stainless steel heat exchange means, the air inlet passageway passing through the carbon steel heat exchange means and through the stainless steel heat exchange means;
Apparatus according to clause (1), extending from the blower to the fuel burner means via the porcelain heat exchange means. (25) the porcelain heat exchanger has a multi-stage heat exchanger, the first stage is formed from a porcelain material for receiving the hottest gas from the ribs, and
Item 22), characterized in that at least one heat exchanger is made of another material for receiving hot gas, in succession from the porcelain heat exchanger. Device. (26) The open end of the ladle is surrounded by a heat exchanger, the heat exchanger defining an exhaust outlet passage that communicates with the interior of the ladle and the air inlet passage, and the air and fuel heating the air traveling along the air passageway by mixing the mixture with a fuel burner, directing the heated air into the ladle, and combusting the mixture in a fuel burner; heating the air traveling in the heat exchanger with hot gas traveling in the discharge outlet passage in the heat exchanger before mixing the air and the fuel; and, responsive to the amount of oxygen in the exhaust outlet, to maintain the amount of oxygen in the exhaust outlet passage at a predetermined value. A method of heating a ladle having an open end, comprising the steps of conditioning an air mixture. (27) sensing the ladle and adjusting heating of the air traveling in the air passageway by the fuel burner in response to a temperature of the ladle being other than a predetermined value; The method according to item (26), further comprising steps of maintaining a temperature of . (Se) Define an air inlet passage and a discharge outlet passage, and
a heat exchanger defining an open end at a side of the heat exchanger for receiving and enclosing the open end of the heat exchanger; a means for a combustion burner in communication with the air intake passageway for directing hot combustion gases into the ladle; a means for mixing air and fuel from the air inlet passageway and supplying the mixture to the fuel burner means; a blower means for moving air along the air inlet passageway to the burner means; means for sensing the temperature of the ladle; means responsive to the temperature sensing means to adjust the output of the fuel burner means to maintain a predetermined temperature; and means for sensing the amount of oxygen passing through the exhaust outlet passage. said oxygen sensing for adjusting the composition of said fuel and air mixture provided by said variable fuel supply means to said fuel burner means in order to maintain the amount of oxygen passing through the discharge outlet passage at a predetermined value; means for heating a ladle having an open end, the discharge outlet passageway being in communication with the interior of the ladle. (29) Said means for adjusting the amount of fuel provided to said fuel burner means in order to maintain the amount of oxygen passing through said discharge outlet passage at a predetermined value. (28), characterized in that it operates at any particular power level of said fuel burner means, as measured by said means for adjusting the power output of said fuel burner means, in order to maintain said fuel burner means at a certain value; Equipment described in Section. (g) a heat exchanger defining the air intake passageway and the exhaust outlet passageway, and further defining an open end for matingly receiving and surrounding the open end of the ladle; and the open end of the heat exchanger. a means for a combustion burner in communication with said air inlet passageway for directing hot combustion gases through said air inlet passageway; and a means for mixing air and fuel from said air inlet passageway and supplying said mixture to said fuel burner means. a blower means for moving air along the air inlet passageway to the burner means, and the exhaust outlet passageway and the air inlet passageway communicating with the interior of the ladle via the open end of the exchanger, the heat exchanger having porcelain heat exchanger means for receiving the hot combustion gases directly from the interior of the ladle. a stainless steel heat exchange means in communication with the porcelain heat exchange means for receiving the hot combustion gas from the porcelain heat exchange means; and a stainless steel heat exchange means for receiving the hot combustion gas from the stainless steel heat exchange means; carbon steel heat exchange means in communication with the stainless steel heat exchange means, the air inlet passageway being connected to the carbon steel heat exchange means through the carbon steel heat exchange means;
Then, via the stainless steel heat exchange means,
and an apparatus for heating a ladle having an open end, such as extending through said porcelain heat exchange means to said blower shell and said fuel burner means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ふた組立体を有するとりべを加熱するための装置で
あって、前記ふた組立体は該とりべのリムよりも大きい
幅の支持フレームと前記支持フレーム上に交換可能に取
り付けられる複数の伸縮性耐火ファイバーモジュールか
ら成り、前記複数の伸縮性耐火ファイバーモジュールは
、各々がジグザグ形状ないしアコーデオン形状に圧縮さ
れた形でかつ隣接する他のモジュールの折目に対して直
角となるように前記支持フレームのほぼ全面に配置され
、前記支持フレームと前記とりべとの間に一定の厚さを
保持して、前記支持フレームおよび前記とりべのリムと
が直接接触することに起因する前記支持フレームおよび
前記とりべのリムの損傷を防止し、同時に前記とりべか
゛押し付けられるとくぼんで前記とりべと前記支持フレ
ームとの間に密閉状態を形成し、無駄なく排ガスを熱交
換器に送って導入空気を加熱するようにし、前記支持フ
レームから十分突出して断熱材および絶縁材の役割を果
し、前記とりべ内部や炎の輻射熱および熱伝導を阻止し
て、前記ふた組立体や前記熱交換器の過熱を防ぐように
したとりべを加熱するための装置。
1 Apparatus for heating a ladle having a lid assembly, the lid assembly comprising a support frame having a width greater than the rim of the ladle and a plurality of retractable latches interchangeably mounted on the support frame. comprising a plurality of refractory fiber modules, each of the plurality of stretchable refractory fiber modules being arranged in the support frame in a compressed zigzag or accordion shape and perpendicular to the folds of other adjacent modules. The support frame and the ladle are arranged substantially over the entire surface and maintain a constant thickness between the support frame and the ladle, resulting in direct contact between the support frame and the rim of the ladle. This prevents damage to the rim of the pan, and at the same time, when the ladle is pressed, it is depressed to form a sealed state between the ladle and the support frame, and waste gas is sent to the heat exchanger to heat the introduced air. and sufficiently protrudes from the support frame to act as a heat insulator and an insulator, blocking radiant heat and heat conduction from inside the ladle and the flame, and preventing overheating of the lid assembly and the heat exchanger. A device for heating a ladle designed to prevent heat.
JP55500798A 1979-03-21 1980-03-18 Ladle heating device Expired JPS5952020B2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US000000022687 1979-03-21
US06/022,687 US4223873A (en) 1979-03-21 1979-03-21 Direct flame ladle heating method and apparatus
US000000092374 1979-11-08
US06/092,374 US4229211A (en) 1979-11-08 1979-11-08 Ladle heating system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56500328A JPS56500328A (en) 1981-03-19
JPS5952020B2 true JPS5952020B2 (en) 1984-12-17

Family

ID=26696243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55500798A Expired JPS5952020B2 (en) 1979-03-21 1980-03-18 Ladle heating device

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS5952020B2 (en)
BE (1) BE882345A (en)
BR (1) BR8007866A (en)
CA (1) CA1137302A (en)
DE (1) DE3038761C1 (en)
ES (1) ES8101956A1 (en)
FR (1) FR2452077A1 (en)
GB (1) GB2057654B (en)
IT (1) IT1194629B (en)
MX (1) MX153242A (en)
WO (1) WO1980002063A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4529176A (en) * 1983-10-24 1985-07-16 Allegheny Ludlum Steel Corporation Replaceable seals for ladle heaters
US4492382A (en) * 1983-12-21 1985-01-08 J. T. Thorpe Company Refractory fiber ladle preheater sealing rings
CN110508795A (en) * 2019-08-01 2019-11-29 安庆帝伯格茨活塞环有限公司 A kind of ladle dryer and its baking packet method for casting ladle
JP7267330B2 (en) * 2021-02-18 2023-05-01 マフテック株式会社 Refractory unit for regenerative burner and manufacturing method thereof
AT526114A1 (en) * 2022-05-10 2023-11-15 Fill Gmbh Preheating station for preheating a melt transport device

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE464328C (en) * 1928-08-15 Ludwig Graven Device for heating ladles by gas firing
US792642A (en) * 1903-06-20 1905-06-20 William Erastus Williams Melting-furnace.
US1057905A (en) * 1911-12-05 1913-04-01 Edgar Widekind Apparatus for drying and heating ladles, &c.
DE463090C (en) * 1925-11-14 1928-07-21 Heinrich Kueppers Dipl Ing Gas heating device to be introduced into the pouring ladle from above
US2294168A (en) * 1941-03-25 1942-08-25 Charles B Francis Gas burner for heating the interior of circular vessels
GB976426A (en) * 1962-02-14 1964-11-25 Stewarts & Lloyds Ltd Apparatus for heating ladles
DE2247274C3 (en) * 1972-09-27 1975-10-09 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshuette Mbh, 8458 Sulzbach-Rosenberg Method and device for pouring steel in continuous casting
SE375924B (en) * 1973-09-17 1975-05-05 Stal Laval Apparat Ab
US4001996A (en) * 1974-06-03 1977-01-11 J. T. Thorpe Company Prefabricated insulating blocks for furnace lining
US4014532A (en) * 1976-01-02 1977-03-29 Holley Carl A Ladle refractory lining preheater
DE2623545C3 (en) * 1976-05-26 1980-08-28 Northwestern Steel And Wire Co., Sterling, Ill. (V.St.A.) Exhaust hood for a ladle and pouring device
FR2377595A1 (en) * 1977-01-13 1978-08-11 Sertec Sa Refractory lined chamber for molten material - e.g. converter or electric furnace, with improved arrangement for heating the refractory lining
SE408276B (en) * 1977-10-06 1979-06-05 Stal Laval Apparat Ab COASTAL HEATER
SE408277B (en) * 1977-10-06 1979-06-05 Stal Laval Apparat Ab PREHEATING DEVICE FOR COASTING, CONVERTING OR SUITABLE

Also Published As

Publication number Publication date
CA1137302A (en) 1982-12-14
DE3038761A1 (en) 1981-04-23
BE882345A (en) 1980-07-16
ES489799A0 (en) 1980-12-16
ES8101956A1 (en) 1980-12-16
FR2452077A1 (en) 1980-10-17
IT8020832A0 (en) 1980-03-21
WO1980002063A1 (en) 1980-10-02
BR8007866A (en) 1981-02-03
JPS56500328A (en) 1981-03-19
MX153242A (en) 1986-09-02
DE3038761C1 (en) 1985-02-21
IT1194629B (en) 1988-09-22
GB2057654A (en) 1981-04-01
GB2057654B (en) 1983-08-03
FR2452077B1 (en) 1985-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4223873A (en) Direct flame ladle heating method and apparatus
CA1125117A (en) Vertical feed stick wood fuel burning furnace system
US4229211A (en) Ladle heating system
US4364729A (en) Ladle heating system with air seal and heat shield
JPS57192215A (en) Metal-heating oven
US4020822A (en) Multi-fuel forced air furnace
JPS5952020B2 (en) Ladle heating device
CA1182271A (en) Hot air ladle preheat station and method
JPS6113124B2 (en)
US4377117A (en) Particulate waste wood firing system
US4311456A (en) Blast furnace stove
US4444554A (en) Heating method and apparatus
WO2021120801A1 (en) Microwave and gas-fired hybrid heating roller kiln
US4385568A (en) Solid fuel furnace
US2656171A (en) Furnace for heating crucibles and the like
JPH11337052A (en) Temperature control method for furnace with heat storage burner
US4432726A (en) Centralized ladle heating and drying system
US3215101A (en) Burning apparatus
JP2000046319A (en) Method for controlling temperature of furnace provided with heat storage burner
CN209991758U (en) Shuttle kiln for firing aluminum water ceramic filter plate
JPS6238410B2 (en)
CN211717139U (en) Full-automatic control celadon kiln
US4377115A (en) Furnace for burning particulate wood waste material
US4494927A (en) Centralized ladle heating and drying system
US1027210A (en) Mold-drying stove.