JPS60251217A - 加熱炉用開放型放射体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば鉄鋼業等において鋼片等金属体を加熱
するために用いられる加熱炉に関し、より具体的には加
熱炉のバーナーのガス燃焼領域に設けるセラミック製放
射体に関するものである。

（従来の技術） 例えば、鉄鋼業においてビレット、スラブ等の端片を圧
延温度まで加熱する加熱炉においては、特開昭５７−３
２３２１号の発明に示されるように、天井部に天井バー
ナを設けると共に、炉壁にサイドバーナを設け、天井バ
ーナとサイドバーナからの燃焼ガスによって炉内を移送
される被加熱材を加熱するようにしたものがある。

この加熱炉においては、サイドバーナからの燃焼ガスが
炉芯部にも容易に達し被加熱材が均一に加熱されるよう
に、サイドバーナのガス燃焼領域には該サイドパ〜すの
ガス噴出口と炉芯部近傍を結ぶ両端開放型の放射管が配
設されている。

この放射管は、サイドバーナからの高温の火炎あるいは
燃焼ガスを流通させるものであり、特に点火時において
は急激な温度上昇を伴なうので、高温に耐え、急激な温
度変動に耐えられるもので予 まであり、被加熱材が大形になった場合等１３００℃以
上の温度に曝される開放型放射管の材料としては適性が
あるとはい史難い。

（発明が解決しようとする拘題点） 本発明は、熱伝導性が良くかつ耐熱性耐熱衝撃性にも優
れ、加熱炉用放射体において要請されろ条件を満足する
セラミック製の放射体を提供することを目的とするもの
である。

（問題を解決するだめの手段） 本発明者等は、この種の加熱炉における放射体の材料と
して適性の犬なる材料について種々と研究を重ねた結果
、炭化珪素に珪酸塩ボ′ンドを配合し、これをラミング
成形し、焼成してなるセラミックスの場合適性が犬であ
るとの知見を得、この知見に基づいて検討を重ね、本発
明を完成したものである。

即ち、本発明は、炭化珪素（（珪酸塩ボンドを配合し、
これをラミング成形し、焼成したことを特徴とする加熱
炉用の開放型放射体である。

一般的に云ってセラミックスは耐熱性にすぐれているが
、熱伝導性は必ずしも良好なものばか９ではない。例え
ば酸化物系（Ａｔ−２０３、ＳｉＯ２，ＺｒＯ。

ＭｆｌＯ、ＣａＯ等）の場合、熱伝導率は１〜３ｋｃａ
７！／／ｉｎ、　Ｈ，６程度である。しかし炭化物系、
例えばＳｉＣの場合、その製法、結合剤によっても差が
あるが、熱伝導率は１０〜２０　ｋｃａ４／ｉｎ、　Ｈ
，Ｃと酸化物系に比し＝桁高い値を示し、前記放射管と
じて用いた場合、その外壁の温度を内壁の温度に近づけ
ることができ、かつ高い耐熱性をも具え、該放射管とし
て要求される重要な特性を具備している。

この炭化物系のセラミックスの緒特性は、その結合剤（
ボンド）と製法によって大きな差異を生ずることから、
放射管として要求される緒特性を兼備するセラミックス
を得るだめの条件についてコスト面、素材の安定確保と
いった面も考慮しつつ実験を重ねた。

その結果、炭化珪素を主成分とし、これに珪酸塩ボンド
を配合し、ラミング成形し、焼成したものが最適である
ことが判った。

この場合の炭化珪素と珪酸塩ボンドとの配合比は、炭化
珪素二８０〜９５重量％、珪酸塩ボンド：５〜２０重景
％が好適である。

炭化珪素を８０重量％未満とした場合、耐熱性熱伝導性
とも低下し、急激庁温度変化に対する耐久性も低下する
。又、９５重量％超にカつか場合、結合力が低下し、耐
摩耗性が低下し破損し易くなるＯ 珪酸塩ボンドが５軍量％未滴の場合、結合力が小さく、
耐摩耗性が低下し、破損し易くなる。又、２０重量％超
の場合は、耐熱性、熱伝導性とも低下すると共に急激な
温度変化に対する耐久性が低下する。なお、珪酸塩ボン
ドけ５ｉ０２　に極微量のＡｔ　２０３等を包含するも
のである。

本発明においでラミング成形を採用するのは、ラミング
成形したものは鋳込成形したものに比し優れた耐久性を
示すという実験結果に基づいているＯ つぎに、本発明の実施例を第１図および第２図Ｖこ基づ
いて説明する０ 第１図は、炉壁に設けたサイドバーナのガス燃焼領域に
円筒状の開放型放射管による燃焼道を形成した加熱炉を
示すものであり、本実施例ではこの円筒状の開放型放射
管に本発明に係るセラミックス製の放射管を用いたＯ 第１図において１は加熱炉、２は加熱炉１の側壁３の下
部に設けたサイドバーナである。このサイドバーナ２の
ガス燃焼領域にある炉底部には、支持材４を介して本発
明に係る円筒状の開放型放射管５が配設されている。

この開放型放射管５０両端は開放端となっており、一方
の開放端はサイドバーナ２のガス噴出口に対向し、他方
の開放端は炉芯Ｃの部近傍に位置している。この放射管
５の上方には被加熱材６の搬送用可動ビーム７が設けら
れ、被加熱材６はこの搬送用可動ビーム７上に載置され
、搬送されながら加熱される。

なお、この加熱炉の天井部には天井バーナ８カ（又炉底
部にはサイドバーナのガス噴出方向と直交する方向、即
ち太ｒの軸と略平行になる方向に軸流バーナ（図示省略
）が配設されている。

かくして加熱炉１１・、内に装入された被加熱材６は、
加熱炉内の可動ビーム７により搬送されながら天井バー
ナ８、サイドバーナ２、軸流バーナからの燃焼ガスによ
って均一に加熱されたのち、炉外に抽出される。

この実施例における円筒状の開放型の輻射管５は、サイ
ドバーナからの燃焼ガスを流通させ、炉芯Ｃ部近傍にお
いて炉内に放出させ、炉芯部近傍における被加熱材５を
直接的に加熱できるようにする他、燃焼ガスにより昇温
し、その放射熱により近傍の被加熱材５を加熱するよう
になっている。

第２図は、第１図の加熱炉において半円筒状の開放型放
射管を配設した実施例を示すものであり、この実施例に
おいては、サイドバーナ２からの燃焼ガスの一部は半円
筒状の開放型放射管５′の内面部を通過して該放射管を
加熱した後、炉芯Ｃ部近傍において炉内に流出し、炉芯
部近傍における被加熱材６を直接的に加熱する。

又、サイドバーナ２からの燃焼ガスの他の一部は半円筒
状の開放型放射管５の下部開放端から炉内に溢出し、そ
の近傍部の被加熱材を直接的に加熱するようになってい
る。

（適用例） 第１図および第２図の加熱炉における円筒状開放型放射
管５および半円筒状開放型放射管５′ニ本発明に係る放
射管を採用し、鋼片の加熱操業を実施した。

その結果を他の比較例とともに第１表に示す。

第　１　表　本発明の開放型放射管Ａと比較例本発明に
係る開放型放射管Ａの耐用年数は２年以上であり、他の
３つの比較例に比し数倍以上の耐用年数を示した。

放射管Ａと同一組成ながら鋳込み成形により製造された
輻射管Ｂの耐用年数は数ケ月であり、ラミング成形によ
る本発明の開放型放射管Ａの耐用年数を大巾に下回った
。

つぎに本発明に係る開放型放射管Ａの製法について簡単
に述べる。粒度調整した炭化珪素９２．８重量％と微細
粒（粉）の珪酸塩８重量％を混合して混錬した後、型に
入れラミング成形した。この成形物を焼成炉に入れ、約
１５００℃で通常の焼成時間によシ焼成した。

このようにして得られた本発明に係る開放型数。

射管Ａの各種特性値は第２表のとおりである。

なお、本実例および適用例は、本発明の開放型放射管を
サイドバーナのガス燃焼域に配設した場合のものである
が、必要に応じて軸流バーナのガス燃焼域にも配設する
ものであり、又、開放型放射体は円筒状、半円筒状のみ
に限定するものではない。

（発明の効果） 本発明の開放型放射体は、熱伝導・比、耐熱性、耐熱衝
撃性にすぐれ、加熱炉の放射管として顕著な適性を有し
てお９、又耐熱鋼によるものに比し安価である等、すぐ
れた特雀を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る円筒状の開放型放射体を用いた加
熱炉例の説明図であり、同図（ａ）は加熱炉全体の一部
断面説明図、同図（ｂ）は同図（ａ）　ｖｃおけるＡ−
Ａ’線矢視断面説明図である。 第２図は本発明に係る半円筒状の開放型放射体を用いた
加熱炉例の説明図であり、同図（ａ）は加熱炉全体の一
部断面説明図、同図（ｂ）は同図（ａ）　ＫおけるＢ−
Ｂ’線矢視断面説明図である。 ｌ・・・加熱炉、２・・・サイドバーナ、３・・・側壁
、３′・・・併置、４・・・支持部材、５・・・円筒状
の開放型放射体、５′・・・半円筒状の開放型放射体、
６・・被加熱材、７・・・可動ビーム、８・・・天井バ
ーナ。 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 信２名 第１叉 （α） 八八 第２Ｍ （θ） 自発手続補正書 昭和６０年４月１１日 特願昭５９−１０９０１６号 ２、発明の名称 加熱炉用開放型放射体 ３、補正をする者 事件との関係　出　願　人 住　所　東京都千代田区大手町２丁目６番３号名　称　
（６６５）新日本製鐵株式会社４、代理人 居　所　東京都中央区日本橋兜町１２番１号補正の内容 １、明細書第９頁第２表の化学組成の欄］− を ［−“ と改める。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　炭化珪素に珪酸塩ボンドを配合し、ラミング成
   形の後焼成したことを特徴とする加熱炉用開放型放射体
   。