JPS6034014Y2 - 加熱炉のゾ−ン仕切壁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は加熱炉のゾーン仕切壁に関し、更に詳しくは冷
却媒体による熱損失を皆無にすることができるゾーン仕
切壁に関する。

鋼材製造における代表的な加熱炉として鋼片加熱炉が周
知である。

該加熱炉は通常、予熱帯、加熱帯、均熱帯等の名称で呼
ばれる温度制御区分帯いわゆるゾーンを設け、それぞれ
のゾーンの炉内温度を所定の温度に保持することにより
、鋼片を所定の温度まで加熱するものである。

しかるに一般的な分類としてボックス型炉とされる鋼片
加熱炉は、加熱能力の変動には高い適応性をもつが、予
熱帯から均熱帯に向ってゆるい傾斜を有する温度分布と
なり、高い炉効率を得ることが難しい欠陥がある。

これを改善する一手段としてゾーン仕切壁を設けること
が公知である。

第１図にゾーン仕切壁を配置した連続鋼片加熱炉の長手
方向断面図を示すが、図においてＡ。

Ａ′、Ｂ、Ｂ’、Ｃ，Ｃ’で区分される領域は夫々予熱
帯、加熱帯、均熱帯を示しており、Ａ、 Ｂ、 Ｃをそ
れぞれ仕切るために天井耐火物１に支持固定され、被加
熱材支持ビーム２の上を移送されていく被加熱材４と干
渉することなく、かつ燃焼を妨げない高さで炉金山にわ
たりゾーン仕切壁５゜５′が設けられている。

３は炉床耐火物である。ここに第２図は冷却媒体を使用
する従来の仕切壁の１構成単位の正面面を示し、第３図
は第２図のＡ−Ａ断面図である。

仕切壁５は図示しない上部構造物に緊結され天井耐火物
１を貫通して設けられた耐熱鋼管７にスタッド８を介し
て緊結された下部支持耐火物１０並びに仕切用耐火物９
で構成され、仕切壁５内に埋設した耐熱鋼管７内に水又
は空気等の冷却媒体６を供給して適度な温度に冷却する
ことにより、１２５０℃〜１３００℃の周囲温度下でも
仕切壁としての機能を保持せしめたものである。

このような従来の仕切壁による燃料原単位低減効果は、
２０（ｆｆ／ Ｈ連続鋼片加熱炉の場合１，２万Ｋｃａ
ｌ／Ｔ程度であるが、仕切壁を冷却する冷却媒体６が炉
外に持ち去る熱損失として０．２万Ｋｃａｌ ／ Ｔも
あり、十分にその効果を発揮できない欠陥があった。

本考案は上記の如き問題を有利に解決するためなされた
もので、その要旨とするところは、セラミック製の小片
を多数連結して壁体を形成し該壁体を炉天井に垂設した
加熱炉のゾーン仕切壁に関するものである。

一般にセラミックは高温強度が高く、高温酸化が少い利
点はあるが、熱伝導率がステンレス鋼の１７６〜１／１
０と低いことに基因する熱衝撃性が悪い欠点があること
、及び製造コストが高いため工業用炉材として汎用性が
乏しいものとされていた。

本考案者は、前述したセラミックの利点を利用してゾー
ン仕切壁に適用すれば仕切壁を冷却しなくても良いと考
え、セラミックの欠点を解消できぬか多数の実験を重ね
た結果、仕切壁の壁体をセラミックの１体物でなく小片
化したセラミックを多数連結して形成せしめることによ
って、各小片が均質なものとなり熱衝撃性が著しく改善
できる上、製造コストについても著しく低下できること
を知見し、炉内温度が１３００°Ｃにも達する工業用炉
の仕切壁として十分使用に供することを可能ならしめた
ものである。

次に本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図は本考案ゾーン仕切壁の一構成単位を示す正面図
で、第５図は第４図のＢ−Ｂ断面図である。

図示しない上部構造物に緊結された吊下げ金物１１に、
天井耐火物１の中間部すなわち耐火物の断熱効果で温度
が低くなった部分で、連結ボルト１２によりセラミック
製の小片１３′が連結される。

セラミック製小片１３′の下部及びセラミック製小片１
３の上部は相互に連結できるように凹凸形に形成されて
おり、該凹凸部にはセラミック製連結ピン１４を通す孔
が設けてあり、上下に位置する各セラミック製小片１３
．１３’は連結ピン１４によりフレキシブルに係合され
る。

同様にセラミック製小片１３を複数個係合し最後にセラ
ミック製小片１３“を係合し、連結ピン１４で連結する
ことにより、所定の高さ１を得て壁体の１構成単位を完
成する。

このように形成されたものを複数個炉巾方向に並設する
ことによってゾーン仕切壁１５を構成するものである。

ここにセラミック製小片の寸法は設置する炉内位置の炉
温によって適宜変更することが好ましいが、例えば炉内
温度が１２５０℃〜１３００’Ｃの連続鋼片加熱炉のゾ
ーン仕切壁の場合には、厚みｔを３０〜４−１高さｈを
２００〜２５０ｍｍ、巾Ｗを１００〜２０−程度の小片
でかつ長方形断面を持つ単純な形状となすことが、前述
した如く熱衝撃による破損を防止しかつ製造コストを著
しく低下せしめる上で効果的である。

次に本考案のゾーン仕切壁を配置した加熱炉の操業例を
挙げる。

第１図に示すものと同様の２０ｆｆｒ／ Ｈ連続鋼片加
熱炉の予熱帯Ａと加熱帯Ｂの間及び加熱帯Ｂと均熱帯Ｃ
の間に、第４図及び第５図に示す本考案のゾーン仕切壁
５及び５′を炉巾方向に垂設し、均熱帯Ｃの炉温設定１
３００℃で操業した。

従来の仕切壁の場合０．２万Ｃａｌ ／ Ｔの冷却水損
失熱があったが、本考案仕切壁の場合はぼそれに見合う
燃料原単位の低減を達成できた。

すなわち、本考案仕切壁は熱伝導率が低いセラミック製
小片を組合せて形成したものであり、低い熱伝導率によ
り伝熱による損失が微少であるとともに、高温強度が高
いため従来の如く仕切壁強度維持のための冷却媒体によ
る内部冷却を必要としないことによって遠戚できたもの
である。

以上、詳細に述べた如く、本考案のゾーン仕切壁はセラ
ミック製の小片を組合せて壁体を構成したものであり、 （１）仕切壁の施工が容易である。

（２）無冷却タイプであるため冷却媒体が炉外へ持ち去
る損失熱がなくなり、それだけ燃料原単位を低減できる
。

等の産業上優れた効果を有するものである。

更に、従来工業炉の壁体として熱衝撃性及び製造コスト
の点よりセラミックは汎用性が乏しいものであったが、
これを有利に使用できるようにはしたことは本考案の最
大の特徴である。

第２図の長さ１ハロ００Ｗ！＆〜１００ｏ７Ｒテあり、
第３図の長さ１は１５０ｍｍ〜３０知である。

【図面の簡単な説明】

第１図はゾーン仕切壁を配置した連続鋼片加熱炉を示す
長手方向断面説明図、第２図、第３図は従来のゾーン仕
切壁の１構成単位の構造を示し第２図は正断面。 第３図は同上Ａ−Ａ線の断面説明図、第４図、第５図は
本考案の１実施例を示しゾーン仕切壁の１構成単位を示
す説明図で第４図は正面図、第５図は同上Ｂ−Ｂ線の断
面図である。 １は天井耐火物、２は被加熱材支持ビーム、３は炉床耐
火物、４は被加熱材、５，５′は仕切壁、６は冷却媒体
、７は耐熱鋼管、８はスタンド、９は仕切用耐火物、１
０は下部支持耐火物、１１は吊下げ金物、１２は連続ボ
ルト、１３，１３’、１３’はセラミック製小片、１４
は連結ピン、１５は本考案のゾーン仕切壁、Ａ、 Ａ’
は予熱帯、 Ｂ。 Ｂ′は加熱帯、 ＣＩ ”は均熱帯。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. セラミック製の小片を多数連結して壁体を形威し、該壁
   体を炉天井に垂設してなる加熱炉のゾーン仕切壁。