JPS6036875Y2 - 熱処理炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は鋼材を圧延工程に供給する為加熱する加熱炉、
或は鋼材等の材料調質を行う炉等の熱処理炉特に連続熱
処理に関する。

連続熱処理炉のうち例えば連続加熱炉は連続的に供給さ
れる鋼塊を圧延に適する温度（１１００’ｃ〜１２５０
°Ｃ程度）まで加熱する。

従来の連続加熱炉を第１図に於いて概説すると、加熱炉
１はその内部が予熱帯２、加熱帯３、均熱帯４に分れ、
鋼塊５が装入口６より炉内に装入され、予熱帯２、加熱
帯３、均熱帯４を経る間に加熱され、所定の温度となっ
た鋼塊５は抽出ロアに出される様になっている。

図中、８はバーナ、９は燃焼ガス出口である。

予熱帯２には均熱帯４及び加熱帯３で生皮した燃焼ガス
が流入し、燃焼ガスは輻射伝熱、対流伝熱により直接、
又熱した炉壁からの輻射伝熱により間接に鋼塊５を熱す
る。

この際の燃焼ガスの温度は例えば予熱帯入口で８００℃
〜１０００℃出口で５００℃〜７００℃と低く、更にガ
スの流量も流速でせいぜい１ｍ／ｓｅｃであるので、輻
射伝熱量及び対流伝熱量が小さく、予熱帯２に於いて燃
焼ガスのもつ熱エネルギを十分利用し得ない。

斯かる傾向は在来の炉即ち生産量の高い装置で小量生産
を行う場合、生産量に合わせて省エネルギ操業する場合
特に顕著である。

更に燃焼ガスの熱エネルギを有効利用し得ない原因とし
て温度成層が生じ伝熱効果を低下させることが挙げられ
る。

即ち、炉内中の燃焼ガスは温度が必ずしも均一でなく、
流速が小さいとドラフトにより温度成層を生じ、これが
為に燃焼ガス温度が均一な場合と比づ伝熱量が小さくな
るのである。

このことから予熱帯の伝熱効果上昇の対策として、排ガ
スを高温ファンによりその流速を高めノズルを介して鋼
塊に吹付ける噴流予熱帯と称するものがあるが、高温フ
ァンによる設備費増、電力使用量が多くなって実用的で
なく一般に普及するに至ってない。

本考案は斯かる状況を鑑み、予熱帯に於ける燃焼ガスの
熱エネルギの有効利用を図ることを目的としてなしたも
のであって、予熱帯の炉天井、炉床の少なくとも一方を
鋸歯形状とし、該形状によって形成される膨み部に邪魔
板を設けて、燃焼ガス邪魔板と炉天井、炉床との間を迂
回させる様構成たことを特徴とするものである。

以下図面に基づき本考案の実施例を説明する。

第２図、第３図は第１の実施例を示すもので、予熱帯２
の炉天井１０、炉床１１とその形状が鋼塊５の移送ライ
ンに関し略対称となる様に鋸歯状に形成し、予熱帯２の
天井側、床側にそれぞれ交互する仕切部１２と膨み部１
３を設ける。

更に、膨み部１３には垂直平板の邪魔板１４を炉側壁１
５．１５に掛渡し設ける。

邪魔板１４の垂直方向の大きさ位置は図示の如く、炉天
井１０、炉床１１とは所要の間隙にし、鋼塊５とは狭少
として、燃焼ガスの流れの大部分が矢印Ａの様に迂回し
流れる様にする。

斯かる構造にすると炉天井１０、炉床１１の面積が従来
のものに比べ増加し、又邪魔板１４の存在で加熱に寄与
する輻射面積が大幅に増加する。

更に流路が複雑になるので、燃焼ガスの混合が良くなり
温度成層が妨げられると共に混合による上下方向の速度
成分を生じ燃焼ガスの流速を増加させる結果となり対流
熱伝達率も向上する。

又、邪魔板１４の存在、炉天井１０、炉床１１の形状に
より燃焼ガスの流路長さが長くなるので燃焼ガスの滞留
時間が多くなり、やはり伝熱量が増加する。

第４図、第５図は第２の実施例を示すものであり、第１
の実施例に加えて炉天井１０、炉床１１に炉長手方向に
延びる補強板１６を設け、該補強板１６邪魔板１４とを
固着しである。

第２の実施例に於いて補強板１６は輻射面積を更に増加
させると共に邪魔板１４の補強をする。

又、第６図は第３の実施例を示す。

第３の実施例では炉天井１０の膨み部１３と炉床１１の
仕切部、炉天井１０の仕切部１２と炉床１１の膨み部１
３とを対峙せしめる様炉天井１０、炉床１１の形状を形
成しである。

該実施例では炉天井１０、炉床１１で形成される空間は
鋼塊５を中心とした正弦波形状となる為、燃焼ガスは矢
印Ａの様に流れると共に鋼塊５の隙間等を通過して矢印
Ｂの如く炉天井１０側と炉床１１側とに跨がって流れ、
燃焼ガスの混合効果がより促進される。

尚、上記実施例では邪魔板１４を固定式としたが、該邪
魔板１４を手動又は自動により垂直方向に移動可能とす
れば、厚さが異なる鋼塊の加熱に際しても、鋼塊５と邪
魔板１４との隙間を常に一定の最小の値に保てるので、
該隙間からの燃焼ガスの流れが少なく、大部分のガスは
邪魔板１４炉天井１０、炉床１１との間を迂回するので
混合がよくなる。

更に、ウオーキングビーム式加熱炉即ち鋼塊の搬送を上
昇−移送→下降→戻りの作動をするフレームにより行う
ものにあっては、フレームの動きに追随させて邪魔板を
動かす様にするとフレームの上下動を逃げる為の隙間が
設けなくてよい。

又、邪魔板は平板にして垂直にしたが、湾曲したもので
あっても傾斜させて設けてもよく、炉天井、炉床の鋸歯
形状はピッチである必要もなく、又パルス矩形波状であ
ってもよい。

更に又、鋸歯形状にし邪魔板を設けるのは炉天井側、炉
床側のいずれか一方のみとしてもよい等本考案の要旨を
逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることはいうまでも
なく、本考案を他の熱処理炉に実施してもよいことは勿
論である。

以上述べた如く本考案によれば、連続熱処理炉の予熱帯
に於ける熱伝達率を向上して燃焼ガスのもつ熱エネルギ
を有効利用し、省エネルギ化を促進し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の連続加熱炉の概略図、第２図は本考案の
第１の実施例を示す説明図、第３図は第２図のＸ線矢視
図、第４図は第２の実施例を示す説明図、第５図は第４
図のＹ矢視図、第６図は第３の実施例を示す説明図であ
る。 ２は予熱帯、１０は炉天井、１１は炉床、１３は膨み部
、１４は邪魔板を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 予熱帯の炉天井、炉床の少なくとも一方を鋸歯形状とし
   、該形状によって形成される膨み部に邪魔板を設けて、
   燃焼ガスを邪魔板と炉天井、炉床とのを迂回させる様構
   成したことを特徴とする熱処理炉。