JPS6130006B2 - - Google Patents
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- JPS6130006B2 JPS6130006B2 JP58057427A JP5742783A JPS6130006B2 JP S6130006 B2 JPS6130006 B2 JP S6130006B2 JP 58057427 A JP58057427 A JP 58057427A JP 5742783 A JP5742783 A JP 5742783A JP S6130006 B2 JPS6130006 B2 JP S6130006B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- fluidized bed
- gas
- heat source
- heating furnace
- 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
Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/53—Heating in fluidised beds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Description
本発明は金属製品等を加熱された流動粒子群の
中で熱処理するための流動層加熱炉に関するもの
である。 従来用いられている流動層加熱炉は、炉の外部
に熱源が設置されているものや、流動層内に直接
熱源が設置されているものが一般的であつた。し
かし前者は流動層の昇温に時間がかかるという欠
点があり、後者は熱処理中の雰囲気温度が不均一
になるという欠点があつた。 このため、熱源を伝熱性筒体の中に納め、この
筒体を直接流動層中に設置した加熱炉が提案され
ている。しかしこれもまた流動層の昇温に時間が
かかるという欠点があつた。すなわちこの筒体か
ら流動層中に放熱される熱量が全放熱量に対して
少ない（有効熱量が少ない）ためである。 本発明はこの欠点を改良したものであり、有効
熱量が増大するよう工夫したものである。 すなわち、本発明は、熱源及び該熱源を流動層
中の粒子群から隔てる伝熱性筒体とよりなる放熱
体と、可燃性ガスを放出する吹出口とを流動層中
に備えた流動層加熱炉において、上記吹出口を上
記放熱体よりも下方に配置したことを特徴とする
加熱炉に関するものである。 以下本発明を図面を参照しながら説明する。 本発明に用いる放熱体１は熱源２とそれを納め
た伝熱性筒体３とよりなるラジアントバーナー等
である。熱源２としてはバーナーに着火した火災
又はニクロム線等より放熱される電熱体が用いら
れる。伝熱性筒体３は耐熱性、熱伝導性に優れた
材料で作られる。またこの筒体３は流動粒子が熱
源２と接触しないように流動層内に設置される部
分は密閉状態となつている。流動粒子が直接熱源
２と接触すると熱処理中の雰囲気温度が不均一と
なるからである。熱源２として火炎を用いるとき
は、その火炎の長さより少し長いめの筒体３を用
いるとよい。火炎の長さより短かいと火炎から筒
体３への熱量の移動（熱効率）が悪くなるからで
ある。筒体３の外径は10cm程度以下がよい。これ
より大きいと粒子群の流動化が阻害される傾向と
なるからである。 可燃性ガスを放出する吹出口４が流動層内に設
置される。可燃性ガスとしては代表的にはプロパ
ンガスが用いられるが、その他メタンガス、ブタ
ンガス等も勿論用いることができる。吹出口４は
特に放熱体１の近傍であつてその位置より少し下
方に設置する。可燃性ガスは分散板５から上昇し
てくる流入ガスと共に、上昇するので、この場合
吹出口４から放出された可燃性ガスは直ちに放熱
体１に接触し燃焼する。すなわち燃焼しないまま
可燃性ガスが流動層外へ逃げる危険性が少なくな
るためである。 本発明において、好ましくは流動層の外上方に
パイロツトバーナー６を設置しておくとよい。流
動層内で燃焼しなかつた可燃性ガスは流動層外へ
排出されたとき、このパイロツトバーナー６と接
して燃焼する。従つて流動層の外上方等に可燃性
ガスがたまることもなく安全である。 本発明に係る流動層加熱炉の使用方法は次のと
おりである。 流動層と昇温させる方法は、まず熱源２をつけ
て筒体３を所定の温度700℃〜1000℃になるよう
加熱する。所定の温度になつたら吹出口４から可
燃性ガスを放出する。このガスは筒体３に接し引
火して燃焼する。またこの際分散板５から噴き出
す流入ガスとして空気を用いる。プロパンガス等
の可燃性ガスは空気の存在下で燃焼するからであ
る。この結果放熱体１のみを用いた場合よりも流
動層中に放熱される有効熱量が格段に増大し、昇
温時間が短くなる。 本発明に係る流動層加熱炉を用い、製品を酸化
処理するときには、上記説明した状態のままで熱
処理することができる。また可燃性ガスの放出を
止め、放熱体１のみの加熱で熱処理してもよい。
この場合分散板５から噴き出す流入ガスとして、
可燃性ガス燃焼時と同様空気を用いる。これは空
気に酸化能があるからである。勿論空気以外のガ
スであつても酸化能のあるガスであれば用いこと
ができる。 製品を無酸化処理する際には可燃性ガスを止
め、放熱体１のみで熱処理する。また流入ガスも
酸化能のある空気を用いることができないので酸
化能のないガス、例えば窒素ガスに切り換えるこ
とが必要である。放熱体１のみの加熱で熱処理す
れば、熱源２が直接流動粒子と接触していないの
で、流動層の雰囲気は均一になり、良好な熱処理
ができる。 なお、上記のような無酸化処理の場合であつて
も、製品を流動層加熱炉内に挿入する前に予め放
熱体１による加熱と可燃性ガスによる加熱とを併
用して、流動層を熱処理すべき温度以上に昇温し
ておき、製品を挿入する直前に可燃性ガスの供給
を停止すると共に流入ガスを切り換えることもで
きる。このようにして、製品挿入後に流動層の温
度が熱処理温度にまで低下するようにすれば、昇
温時間の短縮化及び熱処理サイクルの短縮化を図
ることが可能となる。 以上説明したように本発明に係る流動層加熱炉
を用いれば、流動層への有効熱量は、放熱体のみ
を用いた場合に比べて増大し、昇温時間が短縮さ
れるという効果を奏する。また吹出口を放熱体よ
りも下方に配置してあることから、上記吹出口か
ら放出された可燃性ガスは、上昇後、上記放熱体
に接触して燃焼することになり、これにより可燃
性ガスが燃焼しないまま流動層外へ逃げるという
危険性を少なくすることができる。上記有効熱量
の増大を実証する試験結果は次のとおりである。 （試験結果） 流動層加熱炉 3.2ｍ×0.45ｍ×0.75ｍ （深さ） 粒 子 アルミナ（直径0.125mm） 熱 源 ラジアントバーナー 火炎（プロパンガスバーナー） 可燃性ガス プロパンガス 流入ガス 空気 以上の条件で放熱体の温度を700℃〜1000℃に
保ち、流動層の昇温時の熱精算を行なつた。その
結果は下記の表のとおりであつた。有効熱量は約
倍増していることがわかる。
中で熱処理するための流動層加熱炉に関するもの
である。 従来用いられている流動層加熱炉は、炉の外部
に熱源が設置されているものや、流動層内に直接
熱源が設置されているものが一般的であつた。し
かし前者は流動層の昇温に時間がかかるという欠
点があり、後者は熱処理中の雰囲気温度が不均一
になるという欠点があつた。 このため、熱源を伝熱性筒体の中に納め、この
筒体を直接流動層中に設置した加熱炉が提案され
ている。しかしこれもまた流動層の昇温に時間が
かかるという欠点があつた。すなわちこの筒体か
ら流動層中に放熱される熱量が全放熱量に対して
少ない（有効熱量が少ない）ためである。 本発明はこの欠点を改良したものであり、有効
熱量が増大するよう工夫したものである。 すなわち、本発明は、熱源及び該熱源を流動層
中の粒子群から隔てる伝熱性筒体とよりなる放熱
体と、可燃性ガスを放出する吹出口とを流動層中
に備えた流動層加熱炉において、上記吹出口を上
記放熱体よりも下方に配置したことを特徴とする
加熱炉に関するものである。 以下本発明を図面を参照しながら説明する。 本発明に用いる放熱体１は熱源２とそれを納め
た伝熱性筒体３とよりなるラジアントバーナー等
である。熱源２としてはバーナーに着火した火災
又はニクロム線等より放熱される電熱体が用いら
れる。伝熱性筒体３は耐熱性、熱伝導性に優れた
材料で作られる。またこの筒体３は流動粒子が熱
源２と接触しないように流動層内に設置される部
分は密閉状態となつている。流動粒子が直接熱源
２と接触すると熱処理中の雰囲気温度が不均一と
なるからである。熱源２として火炎を用いるとき
は、その火炎の長さより少し長いめの筒体３を用
いるとよい。火炎の長さより短かいと火炎から筒
体３への熱量の移動（熱効率）が悪くなるからで
ある。筒体３の外径は10cm程度以下がよい。これ
より大きいと粒子群の流動化が阻害される傾向と
なるからである。 可燃性ガスを放出する吹出口４が流動層内に設
置される。可燃性ガスとしては代表的にはプロパ
ンガスが用いられるが、その他メタンガス、ブタ
ンガス等も勿論用いることができる。吹出口４は
特に放熱体１の近傍であつてその位置より少し下
方に設置する。可燃性ガスは分散板５から上昇し
てくる流入ガスと共に、上昇するので、この場合
吹出口４から放出された可燃性ガスは直ちに放熱
体１に接触し燃焼する。すなわち燃焼しないまま
可燃性ガスが流動層外へ逃げる危険性が少なくな
るためである。 本発明において、好ましくは流動層の外上方に
パイロツトバーナー６を設置しておくとよい。流
動層内で燃焼しなかつた可燃性ガスは流動層外へ
排出されたとき、このパイロツトバーナー６と接
して燃焼する。従つて流動層の外上方等に可燃性
ガスがたまることもなく安全である。 本発明に係る流動層加熱炉の使用方法は次のと
おりである。 流動層と昇温させる方法は、まず熱源２をつけ
て筒体３を所定の温度700℃〜1000℃になるよう
加熱する。所定の温度になつたら吹出口４から可
燃性ガスを放出する。このガスは筒体３に接し引
火して燃焼する。またこの際分散板５から噴き出
す流入ガスとして空気を用いる。プロパンガス等
の可燃性ガスは空気の存在下で燃焼するからであ
る。この結果放熱体１のみを用いた場合よりも流
動層中に放熱される有効熱量が格段に増大し、昇
温時間が短くなる。 本発明に係る流動層加熱炉を用い、製品を酸化
処理するときには、上記説明した状態のままで熱
処理することができる。また可燃性ガスの放出を
止め、放熱体１のみの加熱で熱処理してもよい。
この場合分散板５から噴き出す流入ガスとして、
可燃性ガス燃焼時と同様空気を用いる。これは空
気に酸化能があるからである。勿論空気以外のガ
スであつても酸化能のあるガスであれば用いこと
ができる。 製品を無酸化処理する際には可燃性ガスを止
め、放熱体１のみで熱処理する。また流入ガスも
酸化能のある空気を用いることができないので酸
化能のないガス、例えば窒素ガスに切り換えるこ
とが必要である。放熱体１のみの加熱で熱処理す
れば、熱源２が直接流動粒子と接触していないの
で、流動層の雰囲気は均一になり、良好な熱処理
ができる。 なお、上記のような無酸化処理の場合であつて
も、製品を流動層加熱炉内に挿入する前に予め放
熱体１による加熱と可燃性ガスによる加熱とを併
用して、流動層を熱処理すべき温度以上に昇温し
ておき、製品を挿入する直前に可燃性ガスの供給
を停止すると共に流入ガスを切り換えることもで
きる。このようにして、製品挿入後に流動層の温
度が熱処理温度にまで低下するようにすれば、昇
温時間の短縮化及び熱処理サイクルの短縮化を図
ることが可能となる。 以上説明したように本発明に係る流動層加熱炉
を用いれば、流動層への有効熱量は、放熱体のみ
を用いた場合に比べて増大し、昇温時間が短縮さ
れるという効果を奏する。また吹出口を放熱体よ
りも下方に配置してあることから、上記吹出口か
ら放出された可燃性ガスは、上昇後、上記放熱体
に接触して燃焼することになり、これにより可燃
性ガスが燃焼しないまま流動層外へ逃げるという
危険性を少なくすることができる。上記有効熱量
の増大を実証する試験結果は次のとおりである。 （試験結果） 流動層加熱炉 3.2ｍ×0.45ｍ×0.75ｍ （深さ） 粒 子 アルミナ（直径0.125mm） 熱 源 ラジアントバーナー 火炎（プロパンガスバーナー） 可燃性ガス プロパンガス 流入ガス 空気 以上の条件で放熱体の温度を700℃〜1000℃に
保ち、流動層の昇温時の熱精算を行なつた。その
結果は下記の表のとおりであつた。有効熱量は約
倍増していることがわかる。
【表】
図面は本発明に係る流動層加熱炉の概略断面図
である。１は放熱体、２は熱源、３は伝熱性筒
体、４は可燃性ガスの吹出口である。
である。１は放熱体、２は熱源、３は伝熱性筒
体、４は可燃性ガスの吹出口である。
Claims (1)
- １ 熱源及び該熱源を流動層中の粒子群から隔て
る伝熱性筒体とよりなる放熱体と、可燃性ガスを
放出する吹出口とを流動層中に備えた流動層加熱
炉において、上記吹出口を上記放熱体よりも下方
に配置したことを特徴とする流動層加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5742783A JPS59182912A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 流動層加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5742783A JPS59182912A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 流動層加熱炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59182912A JPS59182912A (ja) | 1984-10-17 |
| JPS6130006B2 true JPS6130006B2 (ja) | 1986-07-10 |
Family
ID=13055351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5742783A Granted JPS59182912A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 流動層加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59182912A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1013361A3 (fr) * | 2000-03-27 | 2001-12-04 | Four Industriel Belge | Procede et dispositif de chauffage de fil metallique. |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739120A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-04 | Toray Eng Co Ltd | Heating method for metallic member by fluidized bed type heating furnace |
| JPS57152417A (en) * | 1981-03-16 | 1982-09-20 | Komatsu Ltd | Heating furnace of fluidized bed type |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5742783A patent/JPS59182912A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739120A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-04 | Toray Eng Co Ltd | Heating method for metallic member by fluidized bed type heating furnace |
| JPS57152417A (en) * | 1981-03-16 | 1982-09-20 | Komatsu Ltd | Heating furnace of fluidized bed type |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59182912A (ja) | 1984-10-17 |
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