JPS6218607B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炉内の雰囲気を循環せしめることに
より被処理物の均一な熱処理、冷却処理、被処理
物の支持などを行なうようにした処理炉におい
て、フアン、吹出しチヤンバ、ノズルおよび雰囲
気循環ダクト等の配置など炉の構成部材の構造に
改善を加えることにより炉体のコンパクト化、炉
内容積の縮小化、省エネルギ化等を達成し得た炉
に関するものである。

一般に鋼材などを走行せしめながら所定の熱処
理を施すようにした従来の雰囲気循環炉では、通
常、炉内にバーナの燃焼室が設けられており、そ
こで発生させられた熱風が、フアン相互の干渉を
避けるための仕切板を介してその両側で相対向す
るように炉側壁に設けられた熱風フアンにより循
環させられることにより、被処理物が熱処理され
るようになつている。

このような熱風循環炉の具体的な一例が第１図
乃至第３図に示されている。先ず、第１図におい
て、予熱ゾーン１に続いてNo.１加熱ゾーン２、No.
２加熱ゾーン３、No.３加熱ゾーン４が直列に配置
されており、それぞれのゾーンには、炉内雰囲気
を吸引して所定の送風を行なう熱風フアン５を備
えた熱風フアン室６と、バーナ７を備えたバーナ
室８が設けられ、炉内を連続的に移行（走行）せ
しめられる被処理物が該熱風フアン５にて循環せ
しめられる熱風により熱処理されるように構成さ
れている。

そして、かかる熱風フアン室６には、第２図に
示されるように室内上部の空間を２分するように
垂直な仕切板９が設けられており、その仕切板９
の両側に相対向する位置の炉壁に、それぞれ熱風
フアン５，５が取付けられているのである。

また、該熱風フアン室６の室内下部（前記仕切
板９の下方）には、上部チヤンバ１０および下部
チヤンバ１１が上下に相対向して設けられてお
り、これら両チヤンバ１０および１１はそれぞれ
ダクト１０ａおよび１１ａによつて前記熱風フア
ン５，５に接続させられている。なお、これらダ
クト１０ａ，１１ａには流量調整用のダンパ１２
がそれぞれ取付けられている他、また前記上部及
び下部チヤンバ１０，１１には相対向して熱風
（循環炉内雰囲気）を走行する被処理物Ｓに向つ
て噴出せしめるノズル１０ｂ，１１ｂがそれぞれ
設けられている。

一方、バーナ室８には、第３図に示されるよう
に、室内上部の両側壁にそれぞれバーナ７が挿着
されており、該バーナ７に接続し且つ互に相対向
する位置に設けられた燃焼室１３及び燃焼室保護
筒１３ａはそれぞれ上部炉壁から燃焼室サポート
１４により懸吊されて保持されている。そして、
バーナ７の下方の両側壁に設けられた台座１５に
はチヤンバ支持金物１６が水平に配設されてお
り、前記上部チヤンバ１０がこれに懸吊されてい
る一方、これに対向する下部チヤンバ１１は、炉
底部上に載置されて支持されているのである。

このように、炉内雰囲気循環式処理炉には一対
のフアン５を含む雰囲気循環用の上部空間や、一
対の上下部チヤンバ１０，１１を含む被処理物を
処理する下部空間とが必要とされ、また吸込口を
向い合せにした一対のフアンの中間には、フアン
相互の吸い合いによる干渉のために送風能力が低
下させられることを防止する目的で仕切板９を設
ける必要があるのであり、更に上部チヤンバ１０
を懸吊、保持するためにチヤンバ支持金物１６が
必要とされるのであり、そしてこれらのために炉
殻の容積が相当に大きくなり且つ炉殻の表面積も
大となり、ひいては耐火物、耐熱鋼材等炉の構成
材料の使用量も多くなるほか、熱の放散など熱エ
ネルギの消費量も大となる等の問題があつたので
ある。

ここにおいて、本発明は、従来の上記の如き問
題を解消するために為されたものであり、そして
フアン、上下部チヤンバ、ノズル、及びダクト等
の配置を改善することにより炉体をコンパクト化
し、炉内容積、炉表面積を減少せしめ、また炉の
構成材料の軽減化を図ると共に、熱の放散を少な
くして熱エネルギの消費量を節減し得る雰囲気循
環炉を提供することを目的とするものであつて、
その特徴とするところは、走行せしめられる被処
理物に対して炉内雰囲気を上方より吸き下すノズ
ルを備えた上部チヤンバと該上部チヤンバに対向
して下方より吹き上げるノズルを備えた下部チヤ
ンバとを挾むように、炉内の両側壁にそれぞれフ
アンを設け、該フアンと該上部および下部チヤン
バとをそれぞれダクトにより接続して、前記各チ
ヤンバのノズルから吹き出された雰囲気をそれぞ
れのフアンに吸引せしめ、そしてダクトを通じて
各チヤンバのノズルから再び吹き出させることに
より、炉内雰囲気を循環せしめるようにしたこと
にある。また、特に本発明にあつては、かかる構
成において、上下部チヤンバを両側より挾むよう
にして設けられるフアンのうち、一つのフアンを
一方の炉内側壁の上方に、そして他の一つのフア
ンを他方の側壁の下方に配設し、該上方のフアン
と前記下部チヤンバとをダクトにより接続せしめ
る一方、該下方のフアンと前記上部チヤンバとを
ダクトにより接続せしめたことにより、更に有効
な炉内雰囲気の循環を達成せしめ得たのである。

以下、本発明の一実施例を示す図面にもとづい
て更に詳細に説明する。なお、第１〜３図と同一
符号にて示す部分は同一又は同様な部分を表わす
ものとする。

第４図乃至第６図は、連続的に走行せしめられ
る鋼材などの被処理物を浮上させて熱処理するフ
ローテイングタイプの熱風循環炉を示し、１乃至
４はそれぞれ予熱ゾーン、No.１乃至No.３加熱ゾー
ンであり、それぞれのゾーン内には熱風フアン５
ａ，５ｂを備えた熱風フアン室２６、バーナ７を
備えたバーナ室２８等が設けられている。

また、第５図に示される熱風フアン室２６は、
前述の従来例の熱風フアン室６に比して背丈けが
低く、やゝ幅広くなつており、そして炉底部で支
持される下部チヤンバ１１には、所定の間隔を隔
てて上部チヤンバ１０が載置されて支持されるよ
うになつている。

更に、これら両チヤンバ１０，１１を両側より
挾むように、一方の熱風フアン５ａが炉内側壁の
上方に取り付けられ、他方の熱風フアン５ｂが他
方の側壁の下方に取り付けられている。そして、
上方の熱風フアン５ａがダクト４０によつて下部
チヤンバ１１に接続される一方、下方の熱風フア
ン５ｂはダクト４１によつて上部チヤンバ１０に
接続されている。勿論、これら両チヤンバ１０，
１１には、従来の装置と同様に、相対向して熱風
を噴出せしめ、該両チヤンバ１０，１１の間隙内
を走行せしめられる（第５図において紙面に垂直
な方向に走行する）被処理物Ｓに対してその両側
の面に吹きつけるノズル１０ｂ，１１ｂがそれぞ
れ設けられている。

また、第６図に示されるバーナ室２８は、前述
の従来例におけるバーナ室８に比して背丈が低く
なつており、且つバーナ７は天井部の炉壁を貫通
して下向きに、且つ両チヤンバ１０，１１を避け
てその両側にそれぞれ火炎を噴出するように炉壁
に垂直に固定されている。

このような構成において、バーナ室２８では、
バーナ７が上下チヤンバ１０，１１の両側に火炎
を噴出させて熱風（加熱雰囲気）を作り、熱風フ
アン室２６では、この熱風が熱風フアン５ａによ
り吸引され、そしてダクト４０を経由して下部チ
ヤンバ１１に送られた後、ノズル１１ｂから上方
に噴出させられて被処理物であるストリツプＳを
浮上、支持しながらこれを加熱するのである。ま
た一方、もう一つの熱風フアン５ｂにより吸引さ
れ、そしてダクト４１を経由して上部チヤンバ１
０に送られた熱風は、ノズル１０ｂから下方に噴
出させられて、浮上させられたストリツプＳを押
えながら動きを安定させ、且つストルツプＳの上
面を加熱する役目をする。

ここに、ストリツプＳを浮上させ、安定させる
力は、ノズル１０ｂ，１１ｂから噴出させられる
熱風の主として静圧によるものである。そして熱
風フアン５ａ，５ｂにより熱風に与えられた動圧
をノズル１０ｂ，１１ｂにおいて静圧に復帰させ
るためには若干のダクト距離が必要である。この
静圧復帰のための距離をかせぐために、ここで
は、上部チヤンバ１０には下方の熱風フアン５ｂ
が、下部チヤンバ１１には上方の熱風フアン５ａ
が、それぞれ接続させられるのである。かくする
ことによつて、熱風フアン室２６をコンパクトに
形成してもなお静圧復帰のダクト距離を効果的に
得ることができるのである。

このように、熱風フアン室２６では、熱風フア
ン５ａ，５ｂが両チヤンバ１０，１１を挾んで炉
内の両側壁に設けられたために、炉形が背丈けの
低いコンパクトな形状となり、従来例に比して炉
殻の表面積にして約70％、炉殻の容積にして約55
％に低減可能となつたのである。また、両チヤン
バ１０，１１に仕切板９の役目を果させることに
より、両熱風フアン１０，１１の引き合いによる
干渉を効果的に解消せしめ得、以て仕切板９の設
置が全く省略され得たのである。そして、バーナ
室２８では、バーナ７の火炎を両チヤンバ１０，
１１と炉殻との間の垂直な空間内に、互に並行に
噴出させるようにしたために、従来必要とされた
燃焼室１３、燃焼室保護筒１３ａ、燃焼室サポー
ト１４およびこれらを収容する空間（バーナ室８
の上半部分）等が不必要となつたほか、バーナ７
が向かい合つて吹きつける場合の干渉による火力
低下がなくなり、安定した燃焼状態が得られるよ
うになつたのである。このように、熱風フアン室
２６やバーナ室２８が改善された結果、熱処理効
率が向上され、それ故所定の熱処理が行なうため
従来では４ゾーン必要であつた熱処理炉が、本発
明では３ゾーンでも同様な熱処理効果を得るほど
になつたのである。

なお、上記例示の具体例は、本発明の実施に最
も好ましい一例であるが、本発明はこれに何等限
定されるものではない。例えば、処理炉の形式は
上述のフローテイング形式のみならず、被処理物
が炉内に懸垂曲線を形成するカテナリー形または
多数のローラ上を移動するローラハース形等のも
のであつてもよく、いずれにしても炉内雰囲気循
環式の処理炉であれば本発明を有効に適用し得る
のである。

また、上部チヤンバには下方のフアンを、下部
チヤンバには上方のフアンを接続した例を示した
が、必要な静圧復帰のダクト距離を得さえすれば
フアン位置に制限なく炉内配置を定めることがで
きる。更にまた、本実施例では加熱炉について述
べたが、高温の被処理物を所望の低温度まで下げ
るための冷却処理炉や、鋼材などを所定の温度に
加熱、維持する均熱炉等に対しても、本発明は適
用可能であつて、これが本発明の範囲を逸脱する
ものではないのである。

また、その他、本発明には当業者の知識に基づ
いて上記例示したもの以外の種々なる変形・改良
などを加え得ることは言うまでもない。

以上詳述した如く、本発明にかかる雰囲気循環
式処理炉は、炉体がコンパクト化され、炉内容積
および炉表面積が減少せしめられ、且つ耐熱鋼
材、耐火レンガ等の炉の構成材料が軽減化されて
炉の建設費が節減されるのみならず、加熱処理の
場合には炉内畜熱量が減少し、冷却処理の場合に
は炉体冷却が容易となるため、共に炉のスタート
アツプの時間が早められ、納の放散または冷熱の
放散を少なくし得て、省エネルギ化が達成される
等の優れた効果を生ずるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の雰囲気循環式処理炉の正面略図
であり、第２図はその―断面図、第３図はそ
の―断面図である。第４図は本発明に係る雰
囲気循環式処理炉の一実施例の正面略図であり、
第５図はその―断面図、第６図は同じくその
―断面図である。 １：予熱ゾーン、２，３，４：加熱ゾーン、５
ａ，５ｂ：熱風フアン、１０：上部チヤンバ、１
０ｂ，１１ｂ：ノズル、１１：下部チヤンバ、２
６：熱風フアン室、２８：バーナ室、４０，４
１：ダクト、Ｓ：ストリツプ（被処理物）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走行せしめられる被処理物に対して炉内雰囲
   気を上方より吹き下すノズルを備えた上部チヤン
   バと該上部チヤンバに対向して下方より吹き上げ
   るノズルを備えた下部チヤンバとを挾むように、
   炉内の両側壁にそれぞれフアンを設け、該フアン
   と該上部および下部チヤンバとをそれぞれダクト
   により接続して、前記各チヤンバのノズルから吹
   き出された雰囲気をそれぞれのフアンに吸引せし
   め、そしてダクトを通じて各チヤンバのノズルか
   ら再び吹き出させることにより、炉内雰囲気を循
   環せしめるようにしたことを特徴とする雰囲気循
   環式処理炉。 ２ 走行せしめられる被処理物に対して炉内雰囲
   気を上方より吹き下すノズルを備えた上部チヤン
   バと該上部チヤンバに対向して下方より吹き上げ
   るノズルを備えた下部チヤンバとを両側より挾む
   ように、一つのフアンを一方の炉内側壁の上方
   に、他の一つのフアンを他方の炉内側壁の下方に
   配設し、該上方のフアンと前記下部チヤンバとを
   ダクトにより接続せしめる一方、該下方のフアン
   と前記上部チヤンバとをダクトにより接続せしめ
   て、前記各チヤンバのノズルから吹き出された雰
   囲気をそれぞれのフアンに吸引せしめ、そしてダ
   クトを通じて各チヤンバのノズルから再び吹き出
   させることにより、炉内雰囲気を循環せしめるよ
   うにしたこと特徴とする雰囲気循環式処理炉。