JPS595829B2 - 雰囲気加熱炉 - Google Patents
雰囲気加熱炉Info
- Publication number
- JPS595829B2 JPS595829B2 JP54098997A JP9899779A JPS595829B2 JP S595829 B2 JPS595829 B2 JP S595829B2 JP 54098997 A JP54098997 A JP 54098997A JP 9899779 A JP9899779 A JP 9899779A JP S595829 B2 JPS595829 B2 JP S595829B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- gas
- atmosphere
- combustion
- pipe
- 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
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はラジアントチユーブ型の雰囲気加熱炉に関する
ものである。
ものである。
更に詳細には、ラジアントチユーブ型のろう付、ガス軟
窒化処理、浸炭、焼鈍、規準等の熱処理に用いられる雰
囲気加熱炉であつて、加熱用バーナの燃焼廃ガヌを回収
してこれらの中に含まれる二酸化炭素、水蒸気及び酸素
を除去精製した後、炉中保護雰囲気ガスとしてこれを使
用し、省エネルギー、省資源を図つた雰囲気加熱炉に関
する。
窒化処理、浸炭、焼鈍、規準等の熱処理に用いられる雰
囲気加熱炉であつて、加熱用バーナの燃焼廃ガヌを回収
してこれらの中に含まれる二酸化炭素、水蒸気及び酸素
を除去精製した後、炉中保護雰囲気ガスとしてこれを使
用し、省エネルギー、省資源を図つた雰囲気加熱炉に関
する。
ラジアントチユーブの輻射熱によつて炉内雰囲気を加熱
するラジアントチユーブ型の雰囲気加熱炉は知られてい
る。かかる炉ではバーナで燃料と空気との混合体を燃焼
せしめるが、燃焼廃ガスの利用は、熱エネルギーの一部
を燃焼用空気の予熱に使用するのみで、廃ガスの殆んど
は大気中に放出していたため、廃ガスが持ち出す熱エネ
ルギー損失等が多く、トータルとしての熱効率は８〜１
５％程度が限界であつた。又この種の炉は、熱処理の目
的に応じて不活性ガスや吸熱型変成ガス、発熱型変成ガ
スが用いられ、これらは各変成炉で製造、精製されて炉
内保護雰囲気ガスとして用いている。
するラジアントチユーブ型の雰囲気加熱炉は知られてい
る。かかる炉ではバーナで燃料と空気との混合体を燃焼
せしめるが、燃焼廃ガスの利用は、熱エネルギーの一部
を燃焼用空気の予熱に使用するのみで、廃ガスの殆んど
は大気中に放出していたため、廃ガスが持ち出す熱エネ
ルギー損失等が多く、トータルとしての熱効率は８〜１
５％程度が限界であつた。又この種の炉は、熱処理の目
的に応じて不活性ガスや吸熱型変成ガス、発熱型変成ガ
スが用いられ、これらは各変成炉で製造、精製されて炉
内保護雰囲気ガスとして用いている。
これらの変成ガスは、炭化水素系ガス等を所定の混合比
で空気と混合し、外部加熱によつて加熱した触媒と反応
させて製造するか、或は空気と所定の混合比で混合し、
燃焼室内で燃焼させた後、燃焼反応物である水蒸気、二
酸化炭素を除去精製して残つたＮ２を炉内保護雰囲気ガ
スとして用いているのが現状である。これら変成ガスを
製造するためには設備として反応炉と触媒を反応温度迄
に加熱保持するための熱エネルギーを必要とする。
で空気と混合し、外部加熱によつて加熱した触媒と反応
させて製造するか、或は空気と所定の混合比で混合し、
燃焼室内で燃焼させた後、燃焼反応物である水蒸気、二
酸化炭素を除去精製して残つたＮ２を炉内保護雰囲気ガ
スとして用いているのが現状である。これら変成ガスを
製造するためには設備として反応炉と触媒を反応温度迄
に加熱保持するための熱エネルギーを必要とする。
又炭化水素系ガスを燃焼させた後燃焼反応物である水蒸
気、二酸化炭素を除去精製する場合には、設備としての
燃焼炉を必要とし、この燃焼室内で発生する熱エネルギ
ーは全く無駄に捨てられているのが現状である。本発明
者等は雰囲気加熱炉の上記熱エネルギー損失の問題点及
び雰囲気ガス生成の上記熱エネルギー利用の問題点に鑑
み、これを有効に解決すべく本発明をなしたものである
。本発明の目的は、炭化水素系ガスを燃料とするラジア
ントチユーブ型雰囲気加熱炉において、炉を加熱保持す
るさいに発生する燃焼廃ガスを回収し、燃焼生成物であ
る二酸化炭素、水蒸気及び酸素を吸着精製装置により除
去し、これを炉内保護雰囲気とし７て用い、変成炉を不
要とした省エネルギー型の雰囲気加熱炉を提供する。
気、二酸化炭素を除去精製する場合には、設備としての
燃焼炉を必要とし、この燃焼室内で発生する熱エネルギ
ーは全く無駄に捨てられているのが現状である。本発明
者等は雰囲気加熱炉の上記熱エネルギー損失の問題点及
び雰囲気ガス生成の上記熱エネルギー利用の問題点に鑑
み、これを有効に解決すべく本発明をなしたものである
。本発明の目的は、炭化水素系ガスを燃料とするラジア
ントチユーブ型雰囲気加熱炉において、炉を加熱保持す
るさいに発生する燃焼廃ガスを回収し、燃焼生成物であ
る二酸化炭素、水蒸気及び酸素を吸着精製装置により除
去し、これを炉内保護雰囲気とし７て用い、変成炉を不
要とした省エネルギー型の雰囲気加熱炉を提供する。
次に本発明の好適一ー実施例を添付図面に従つて詳述す
る。
る。
これにより本発明の更なる目的及び利点を明らかにする
。炉１は枠２で囲まれた耐火材よりなる炉体３を備え、
炉体３の床部材４上には被処理物Ｗを載置搬送するレー
ル５が設けられている。
。炉１は枠２で囲まれた耐火材よりなる炉体３を備え、
炉体３の床部材４上には被処理物Ｗを載置搬送するレー
ル５が設けられている。
床部材４上の左右には凹部６，６が設けられ、これにラ
ジアントチユーブ７，７のＵ字型屈曲部７ａが臨み、ラ
ジアントチユーブ７，７は炉体３内の左右に組をなす如
く前後方向に図示例では縦に複数設けられている。ラジ
アントチユーブ７，７は知られているように耐火材や耐
熱特殊金属の筒体からなり、これをＵ字型に折曲し、両
端７ｂ，７ｃを炉体３、枠２の天井３ａ，２ａから外部
へ導出し、一方７ｃを排出口とする。他方７ｂは人口部
とし、この部分に加熱バーナ８が各設置され、バーナ７
は管路９を介して炭化水素系ガスよりなる燃料と空気と
の混合体が供給される。この場合空気は大気をプロアー
で吸引したものが送られ、燃料との混合率を燃焼効率を
高めるために、空気量を若干多めにして、供給する。ラ
ジアントチユーブ７・・・・・・の燃焼排ガス用出口７
ｃ・・・・・・は管体１０で連通合流せしめ、管体１０
は炉外で分岐して分岐路の一方１０ａを煙道へ接続し、
他方１０ｂはこれを延出し、コンプレッサ１１を管路１
０ｂ中に介設し、コンプレッサ１１の下流には冷却器１
２を接続し、この冷却器１２の下流にはＣＯ２及び０２
の除去を目的とする吸着装置１３が接続され、この下流
にタンク１４を接続し、管路１５の端部１５ａは炉１の
処理室Ｓ内に臨み、連通接続され、管路１５中には精製
ガスの流量を制御するフローメータ１６が介設されてい
る。
ジアントチユーブ７，７のＵ字型屈曲部７ａが臨み、ラ
ジアントチユーブ７，７は炉体３内の左右に組をなす如
く前後方向に図示例では縦に複数設けられている。ラジ
アントチユーブ７，７は知られているように耐火材や耐
熱特殊金属の筒体からなり、これをＵ字型に折曲し、両
端７ｂ，７ｃを炉体３、枠２の天井３ａ，２ａから外部
へ導出し、一方７ｃを排出口とする。他方７ｂは人口部
とし、この部分に加熱バーナ８が各設置され、バーナ７
は管路９を介して炭化水素系ガスよりなる燃料と空気と
の混合体が供給される。この場合空気は大気をプロアー
で吸引したものが送られ、燃料との混合率を燃焼効率を
高めるために、空気量を若干多めにして、供給する。ラ
ジアントチユーブ７・・・・・・の燃焼排ガス用出口７
ｃ・・・・・・は管体１０で連通合流せしめ、管体１０
は炉外で分岐して分岐路の一方１０ａを煙道へ接続し、
他方１０ｂはこれを延出し、コンプレッサ１１を管路１
０ｂ中に介設し、コンプレッサ１１の下流には冷却器１
２を接続し、この冷却器１２の下流にはＣＯ２及び０２
の除去を目的とする吸着装置１３が接続され、この下流
にタンク１４を接続し、管路１５の端部１５ａは炉１の
処理室Ｓ内に臨み、連通接続され、管路１５中には精製
ガスの流量を制御するフローメータ１６が介設されてい
る。
以上において、炭化水素系の燃料ガスと空気の混合体は
管路９を介してバーナ８に送られ、バーナ８で燃焼せし
められ、燃焼ガスはラジアントチューブ７内を流れ、こ
の輻射熱で室Ｓ内は加熱され、処理温度に保持される。
管路９を介してバーナ８に送られ、バーナ８で燃焼せし
められ、燃焼ガスはラジアントチューブ７内を流れ、こ
の輻射熱で室Ｓ内は加熱され、処理温度に保持される。
燃焼廃ガスは各チューブ７・・・・・・を通つて出口７
ｃから管体１０に導かれて合流し、その一部は煙道１０
ａを通つて大気に排出される。廃ガスの一部は管路１０
ｂを通つてコンプレッサ１１により吸引されて圧縮され
、冷却器１２を通り、この過程で水Ｈ２Ｏは除去される
。そしてこの下流の吸着装置１３を通つて燃焼生成物で
ある二酸化炭素ＣＯ２、酸素０２を吸着除去され、変成
ガスが結果的に生成される。この精製されたガスはタン
ク１４に貯留され、フローコントロール１６を介して管
路１５により室Ｓ内に導人される。このように燃焼廃ガ
スから精製された変成ガスを炉内に投入し、熱処理用の
雰囲気ガスとして用いる。この廃ガスから精製された雰
囲気ガスは連続的に燃焼中は炉内に投人され、保護雰囲
気を生成する。以上は熱処理の種類に応じて上記精製ガ
スを連続的に投人したり、或は一定量生成したものを封
入しておく。ところで炉内雰囲気の露点、雰囲気に含ま
れる二酸化炭素量、酪素量等は、被処理物に付着するオ
イル、水等が被処理部材と一緒に不可避的に炉内に持ち
込まれることにより変動し、ロッド毎にバラつきが生じ
る等の難点がある。
ｃから管体１０に導かれて合流し、その一部は煙道１０
ａを通つて大気に排出される。廃ガスの一部は管路１０
ｂを通つてコンプレッサ１１により吸引されて圧縮され
、冷却器１２を通り、この過程で水Ｈ２Ｏは除去される
。そしてこの下流の吸着装置１３を通つて燃焼生成物で
ある二酸化炭素ＣＯ２、酸素０２を吸着除去され、変成
ガスが結果的に生成される。この精製されたガスはタン
ク１４に貯留され、フローコントロール１６を介して管
路１５により室Ｓ内に導人される。このように燃焼廃ガ
スから精製された変成ガスを炉内に投入し、熱処理用の
雰囲気ガスとして用いる。この廃ガスから精製された雰
囲気ガスは連続的に燃焼中は炉内に投人され、保護雰囲
気を生成する。以上は熱処理の種類に応じて上記精製ガ
スを連続的に投人したり、或は一定量生成したものを封
入しておく。ところで炉内雰囲気の露点、雰囲気に含ま
れる二酸化炭素量、酪素量等は、被処理物に付着するオ
イル、水等が被処理部材と一緒に不可避的に炉内に持ち
込まれることにより変動し、ロッド毎にバラつきが生じ
る等の難点がある。
そこで本発明は次の如く構成した。
即ち、天井２ａ，３ａを縦通する如く雰囲気センサ１７
を設けてこれを室Ｓ内に臨ませ、センサ１７は炉内雰囲
気の露点、二酸化炭素若しくは酸素の何れか一種又は二
種以上測定する。
を設けてこれを室Ｓ内に臨ませ、センサ１７は炉内雰囲
気の露点、二酸化炭素若しくは酸素の何れか一種又は二
種以上測定する。
センサ１７は雰囲気ガス分析装置１８に接続されて情報
をこれに送信し、天井２ａ，３ａに縦通設置した投入口
１９に管路２０を介してプロパンガス等の炭化水素ガス
を炉内に投入し、このガスの投入は分析装置１８で制御
される制御バルブ２１によつて制御される。従つて分析
装置１８による分析でバルブ２１を開いて必要に応じて
室Ｓ内に炭化水素系ガスを添加投入し、これにより被処
理部材の酸化、脱炭を防止し、均質な、そして良好な熱
処理を行うことができる、即ち雰囲気中に炭化水素系ガ
スを添加することにより、処理温度でのＣポンテシヤル
、０２ポンテシヤルを自動的に制御して被処理部材を酸
化、脱炭から保護することができる。以上図示例につい
て詳述したが、上記で得られた廃ガスの蘇生ガスの量が
不足する場合には同様のガスを予じめ炉内に投入し、蘇
生ガスを添加することにより保護雰囲気ガスの消費量は
抑制できる。
をこれに送信し、天井２ａ，３ａに縦通設置した投入口
１９に管路２０を介してプロパンガス等の炭化水素ガス
を炉内に投入し、このガスの投入は分析装置１８で制御
される制御バルブ２１によつて制御される。従つて分析
装置１８による分析でバルブ２１を開いて必要に応じて
室Ｓ内に炭化水素系ガスを添加投入し、これにより被処
理部材の酸化、脱炭を防止し、均質な、そして良好な熱
処理を行うことができる、即ち雰囲気中に炭化水素系ガ
スを添加することにより、処理温度でのＣポンテシヤル
、０２ポンテシヤルを自動的に制御して被処理部材を酸
化、脱炭から保護することができる。以上図示例につい
て詳述したが、上記で得られた廃ガスの蘇生ガスの量が
不足する場合には同様のガスを予じめ炉内に投入し、蘇
生ガスを添加することにより保護雰囲気ガスの消費量は
抑制できる。
又上記蘇生ガスの他に熱処理に応じて他のガスを添加し
得ることは勿論で、例えばガス軟窒化処理ではこれにア
ンモニアガスを添加する等適宜応用し得ることは勿論で
ある。以上で明らかな如く本発明によれば、炉内雰囲気
を加熱保持するさいに発生する燃焼廃ガスを回収し、燃
焼生成物である二酸化炭素、水蒸気及び酸素を吸着精製
装置で除去し、得られたガスを炉内保護雰囲気ガスとし
て用いたため、燃焼廃ガスを有効に利用し、そして炭化
水素系ガスと空気の混合体を変成して雰囲気ガスを生成
する工程を炉の加熱保持と併せて行い、熱エネルギー利
用土極めて有利であり、又燃料を燃焼と雰囲気ガスとＩ
一て用い、省資源上極めて有利である。
得ることは勿論で、例えばガス軟窒化処理ではこれにア
ンモニアガスを添加する等適宜応用し得ることは勿論で
ある。以上で明らかな如く本発明によれば、炉内雰囲気
を加熱保持するさいに発生する燃焼廃ガスを回収し、燃
焼生成物である二酸化炭素、水蒸気及び酸素を吸着精製
装置で除去し、得られたガスを炉内保護雰囲気ガスとし
て用いたため、燃焼廃ガスを有効に利用し、そして炭化
水素系ガスと空気の混合体を変成して雰囲気ガスを生成
する工程を炉の加熱保持と併せて行い、熱エネルギー利
用土極めて有利であり、又燃料を燃焼と雰囲気ガスとＩ
一て用い、省資源上極めて有利である。
又上記の如く炉内雰囲気を検出して必要に応じて炭化水
素系ガスを炉内に添加するようにしたため、炉内の二酸
化炭素、露点、酸素量等を制御し、これの変動を防止し
、被処理部材の脱炭、酸化を防止し、均質で品質良好な
熱処理が行える。
素系ガスを炉内に添加するようにしたため、炉内の二酸
化炭素、露点、酸素量等を制御し、これの変動を防止し
、被処理部材の脱炭、酸化を防止し、均質で品質良好な
熱処理が行える。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は炉の縦
断正面図、第２図は同縦断側面図である。
断正面図、第２図は同縦断側面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉体内に臨むとともに炭化水素系ガスを燃料とする
ラジアントチユーブと、このラジアントチューブの炉体
外に導出された排出口につながる管路と、水蒸気の除去
を目的として前記管路の途中に配設された水蒸気除去装
置と、二酸化炭素及び酸素の除去を目的として前記管路
の途中に配設された吸着装置と、前記水蒸気除去装置及
び吸着装置によつて精製されたガスを前記炉体内に戻す
管路とを備えてなる雰囲気加熱炉。 ２ 前記炉体内には、炉内雰囲気中の二酸化炭素及び酸
素の少くとも一方の濃度を測定して炉内に投入する炭化
水素系ガス量を制御するためのセンサーが設けられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の雰囲気
加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54098997A JPS595829B2 (ja) | 1979-08-02 | 1979-08-02 | 雰囲気加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54098997A JPS595829B2 (ja) | 1979-08-02 | 1979-08-02 | 雰囲気加熱炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5623690A JPS5623690A (en) | 1981-03-06 |
| JPS595829B2 true JPS595829B2 (ja) | 1984-02-07 |
Family
ID=14234608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54098997A Expired JPS595829B2 (ja) | 1979-08-02 | 1979-08-02 | 雰囲気加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS595829B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147037U (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-30 | ブラザー工業株式会社 | キ−スイツチ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6167715A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-07 | Ngk Insulators Ltd | 雰囲気炉 |
-
1979
- 1979-08-02 JP JP54098997A patent/JPS595829B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147037U (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-30 | ブラザー工業株式会社 | キ−スイツチ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5623690A (en) | 1981-03-06 |
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