JPS62280351A - Method for mutually utilizing exhaust gas in heating furnace - Google Patents
Method for mutually utilizing exhaust gas in heating furnaceInfo
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
（産業上の利用分野）
本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金の熱処理
用加熱炉において、高温域の加熱炉の排ガスを他の低温
域の加熱炉の昇温に利用する加熱炉における排ガスの相
互利用方法に関するものである。Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention is a heating furnace for heat treatment of aluminum or aluminum alloy, in which the exhaust gas of the heating furnace in a high temperature range is heated in another low temperature range. This invention relates to a method of mutually utilizing exhaust gas in a heating furnace used to raise the temperature of the furnace.
（従来技術とその問題点）
従来のこの種の加熱炉は、第３図に示すように単独の燃
焼式バッチ炉に形成されてあり、各加熱炉（ａｌで生成
される排ガスは当該加熱炉（ａｌの排ガス吐出管（ｂｌ
を通じて熱交換器（Ｃ）に供給され、該熱交換器（Ｃ）
によって送風機（ｄ）からの空気を加熱してこの加熱空
気をバーナ（ｅｌの燃焼用空気に使用している。(Prior art and its problems) This kind of conventional heating furnace is formed as a single combustion type batch furnace as shown in Fig. 3, and the exhaust gas generated in each heating furnace (al) is (al exhaust gas discharge pipe (bl)
is supplied to the heat exchanger (C) through the heat exchanger (C).
The air from the blower (d) is heated and this heated air is used as combustion air for the burner (el).
しかしながら、このような構造によれば、加熱炉（ａｌ
の排ガスは、当該加熱炉ｆａｔの燃焼用空気の予熱にの
み利用されるだけで、材料の予熱に直接利用することが
できないものである。However, according to such a structure, heating furnace (al
The exhaust gas is used only for preheating the combustion air of the heating furnace FAT, and cannot be used directly for preheating the material.
又、アルミニウム合金の品質上の問題として、低温域加
熱においては燃焼生成ガスとの接触による結露が発生し
、アルミニウム合金材料の表面腐食や高温酸化により品
質を損なうことは周知の通りであり、この対策として加
熱ｊ、ｐ（ａｔの燃焼室Ｃｆｌ内に熱輻射管（ｇ）を配
設し、核熱輻射管（ｇｌによる間接加熱で燃焼ガスが材
料に直接接触しない方法を採用している。In addition, as a quality problem for aluminum alloys, it is well known that when heated in a low temperature range, dew condensation occurs due to contact with combustion gases, which impairs quality due to surface corrosion and high-temperature oxidation of aluminum alloy materials. As a countermeasure, a thermal radiation tube (g) is installed in the combustion chamber Cfl of the heating j, p(at), and indirect heating by the nuclear thermal radiation tube (gl) is adopted so that the combustion gas does not come into direct contact with the material.
しかしながら、この方法では、設備費や運転維持費に多
大な費用を要するという問題点がある。However, this method has a problem in that it requires a large amount of equipment and operation and maintenance costs.
本発明はこのような問題点を解消し、加熱炉相互の排ガ
スを利用して省エネルギーを図ることを目的とした加熱
炉における排ガスの相互利用方法を提供するものである
。The present invention solves these problems and provides a method for mutually utilizing exhaust gases in heating furnaces for the purpose of saving energy by utilizing the exhaust gases of both heating furnaces.
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明の加熱炉における排
ガスの相互利用方法は、バッチタイプ燃焼式加熱炉を複
数基配設してアルミニウム又はアルミニウム合金を加熱
処理する方法において、最も高温域で稼働中の加熱炉の
排ガスを直接又は該排ガスにより熱交換器を介して加熱
された空気を他の最も低温域にある加熱炉に導入して処
理材の初期加熱に利用することを特徴とするものである
。(Means for solving the problem) In order to achieve the above object, the method of mutually utilizing exhaust gas in a heating furnace of the present invention heats aluminum or aluminum alloy by arranging a plurality of batch type combustion heating furnaces. In the treatment method, the exhaust gas from a heating furnace operating in the highest temperature range is directly introduced, or the air heated by the exhaust gas via a heat exchanger is introduced into another heating furnace in the lowest temperature range to initialize the treated material. It is characterized by being used for heating.
（作 用）
複数基の加熱炉の熱処理サイクルを一定時間宛ずらして
夫々運転を行い、バーナが最大燃焼中である高温域の加
熱炉からの排ガスを低温域にある加熱炉に直接導入する
か或いは該排ガスにより熱交換器を介して加熱された空
気を導入して低温域にある加熱炉を燃焼生成ガスの露点
温度にまで昇温させるものであり、この温度にまで加熱
された炉は、その後、自己のバーナにより高温域にまで
加熱され、その排ガスを他の低温域にある加熱炉の昇温
に前述同様にして利用するものである。(Function) The heat treatment cycles of multiple heating furnaces can be staggered for a certain period of time, and the exhaust gas from the heating furnace in the high temperature range, where the burner is at maximum combustion, can be directly introduced into the heating furnace in the low temperature range. Alternatively, air heated by the exhaust gas is introduced through a heat exchanger to raise the temperature of the heating furnace in the low temperature range to the dew point temperature of the combustion product gas, and the furnace heated to this temperature is Thereafter, it is heated to a high temperature range by its own burner, and the exhaust gas is used to raise the temperature of another heating furnace in a low temperature range in the same manner as described above.
（実 施 例）
本発明の実施例を図面について説明すると、（ｌａ）
（ｌｂ） （ｌｃ） （ｌｄ）はアルミニウム又
はアルミニウム合金の熱処理用加熱炉で、材料加熱室（
１１）と、この材料加熱室（１１）内に連通ずる循環送
風器（２ａ） （２ｂ） （２ｃ） （２ｄ）を
夫々配設した燃焼室（３ａ） （３ｂ） （３ｃ）
（３ｄ）とを有し、各燃焼室（３ａ） 〜（３ｄ）
に排ガス吐出管（４ａ） （４ｂ）（４ｃ） （４
ｄ）を夫々連結、連通しである。(Example) To explain the example of the present invention with reference to the drawings, (la)
(lb) (lc) (ld) is a heating furnace for heat treatment of aluminum or aluminum alloy, and the material heating chamber (
11) and a combustion chamber (3a) (3b) (3c) in which circulation blowers (2a) (2b) (2c) (2d) are respectively arranged and communicated with the material heating chamber (11).
(3d), and each combustion chamber (3a) to (3d)
Exhaust gas discharge pipe (4a) (4b) (4c) (4
d) are respectively connected and connected.
さらに、これらの排ガス吐出管（４ａ）〜（４ｄ）には
熱交換器（５ａ） （５ｂ） （５ｃ） （５ｄ
）を配設してあり、各熱交換器（５ａ）〜（５ｄ）に送
風機（６ａ） （６ｂ） （６ｃ） （６ｄ）か
らの配管（７ａ） （７ｂ） （７ｃ） （７ｄ
）を設けてこれらの配管（７ａ） 〜（７ｄ）に切替弁
（８ａ） （８ｂ） （８ｃ） （８ｄ）を介し
て熱風供給管（９ａ） （９ｂ） （９ｃ） （
９ｄ）と夫々の燃焼室（３ａ） 〜（３ｄ）を加熱する
バーナ（１０ａ ） （１０ｂ ）（１０ｃ ）
（１０ｄ ）に燃焼用空気を供給する供給管（１２ａ
） （１２ｂ ） （１２ｃ ） （１２ｄ ）
を夫々連結、連通しである。Furthermore, heat exchangers (5a) (5b) (5c) (5d) are installed in these exhaust gas discharge pipes (4a) to (4d).
) are arranged, and piping (7a) (7b) (7c) (7d) from the blower (6a) (6b) (6c) (6d) is provided to each heat exchanger (5a) to (5d).
) and hot air supply pipes (9a) (9b) (9c) (
9d) and burners (10a) (10b) (10c) that heat the respective combustion chambers (3a) to (3d).
Supply pipe (12a) that supplies combustion air to (10d)
) (12b) (12c) (12d)
are connected and connected respectively.
又、加熱炉（ｌａ）の熱風供給管（９ａ）は加熱炉（１
ｃ）の燃焼室（３ｃ）に、加熱炉（１ｂ）の熱風供給管
（９ｂ）は加熱炉（１ｄ）の燃焼室（３ｄ）に、加熱炉
（１ｃ）の熱風供給管（９ｃ）は加熱炉（１ａ）の燃焼
室（３ａ）に、加熱炉（１ｄ）の熱風供給管（９ｄ）は
加熱炉（１ｂ）の燃焼室（３ｂ）に夫々連通しである。In addition, the hot air supply pipe (9a) of the heating furnace (la) is connected to the heating furnace (1
c), the hot air supply pipe (9b) of the heating furnace (1b) is connected to the combustion chamber (3d) of the heating furnace (1d), and the hot air supply pipe (9c) of the heating furnace (1c) is connected to the combustion chamber (3c) of the heating furnace (1b). The combustion chamber (3a) of the furnace (1a) and the hot air supply pipe (9d) of the heating furnace (1d) communicate with the combustion chamber (3b) of the heating furnace (1b), respectively.
（１３）は排ガス吐出管（４ａ）〜（４ｄ）の出口であ
る煙突である。(13) is a chimney that is the outlet of the exhaust gas discharge pipes (4a) to (4d).
このように構成した複数基の加熱炉（１ａ）〜（ｌｄ）
の運転パターン、即ちサイクルは、概ね８〜１６時間で
あり、一定時開発、運転開始時間を順次ずらしたプログ
ラムパターンによって運転を行うものである。Multiple heating furnaces (1a) to (ld) configured in this way
The operation pattern, that is, the cycle, is approximately 8 to 16 hours, and the operation is performed according to a program pattern in which development is performed at a certain time and the start time of operation is sequentially shifted.
即ち、第２図に示すように、加熱炉（１ａ）内に装入さ
れた材料は、初期温度Ｔｌから燃焼生成ガスの露点ＤＰ
までのＡ間を、加熱炉（１ｃ）の高温域Ｔ２から均熱温
度Ｔ３の間Ｃの排ガスを利用して加熱する。又、加熱炉
（１ｂ）の低温域Ｂの加熱は、加熱炉（１ｄ）の高温域
りの排ガスを利用する。以下、同様にして低温域Ｃにあ
る加熱炉（１ｃ）は加熱炉（１ａ）の高温域Ａの排ガス
を、低温域りにある加熱炉（１ｄ）は加熱炉（１ｂ）の
高温域Ｂを夫々交番的に利用するものである。That is, as shown in FIG. 2, the material charged into the heating furnace (1a) changes from the initial temperature Tl to the dew point DP of the combustion generated gas.
From the high temperature range T2 of the heating furnace (1c) to the soaking temperature T3, the exhaust gas of C is used to heat the heating furnace (1c). Moreover, the heating of the low temperature region B of the heating furnace (1b) utilizes the exhaust gas in the high temperature region of the heating furnace (1d). Similarly, the heating furnace (1c) located in the low temperature region C receives the exhaust gas from the high temperature region A of the heating furnace (1a), and the heating furnace (1d) located near the low temperature region receives the exhaust gas from the high temperature region B of the heating furnace (1b). They are used alternately.
又、燃焼生成ガスの露点温度ＤＰから高温域温度Ｔ２及
び均熱域、即ち、他の加熱炉に排ガスを利用しない間は
、自己の燃焼空気予熱に該排ガスを使用するように切替
弁を切替えるものである。In addition, from the dew point temperature DP of the combustion generated gas to the high temperature range T2 and the soaking range, that is, while the exhaust gas is not used for other heating furnaces, the switching valve is switched so that the exhaust gas is used for preheating the own combustion air. It is something.
以上の作用を図に示した装置によりさらに詳しく説明す
ると、各加熱炉の加熱室内の材料は、燃焼室で温度設定
された熱風により加熱され、その手段としては通常、循
環送風機（２ａ）〜（２ｄ）による対流伝熱方式である
。To explain the above operation in more detail using the device shown in the figure, the material in the heating chamber of each heating furnace is heated by hot air whose temperature is set in the combustion chamber, and the means for this is usually circulating blowers (2a) to ( 2d) is a convection heat transfer method.
今、加熱炉（１ｃ）は運転開始後、５〜８時間を経過し
た高温域であってそのバーナ（１０ｃ ）は最大燃焼中
であり、別な加熱炉（１ａ）は運転開始直後の低温域で
ある。Currently, the heating furnace (1c) is in the high temperature range 5 to 8 hours after the start of operation, and its burner (10c) is in the maximum combustion state, and the other heating furnace (1a) is in the low temperature range immediately after the start of operation. It is.
この場合、加熱炉（ＩＣ）からの高温排ガスは、吐出管
（４Ｃ）を経て熱交換器（５Ｃ）を通過中に、送風器（
６ｃ）からの空気を加熱したのち煙突（１３）から放出
される。In this case, high-temperature exhaust gas from the heating furnace (IC) passes through the discharge pipe (4C) and the heat exchanger (5C) while passing through the blower (
After heating the air from 6c) it is discharged from the chimney (13).
一方、熱交換器（５Ｃ）で加熱された空気は、切替弁（
８ｃ）により熱風供給管（９Ｃ）を通して前記加熱炉（
１ａ）の燃焼室（３ａ）に導入され、循環送風機（２ａ
）によって材料加熱室（１１）に供給されて材料温度が
ガスの露点以内の低温域（運転開始後、１〜３時間）を
越えるまで加熱する。On the other hand, the air heated by the heat exchanger (5C) is transferred to the switching valve (
8c) through the hot air supply pipe (9C) to the heating furnace (
1a) is introduced into the combustion chamber (3a), and the circulation blower (2a
) is supplied to the material heating chamber (11) and heated until the material temperature exceeds the low temperature range (1 to 3 hours after the start of operation) within the dew point of the gas.
その後、この低温域から脱出すると、その温度を適宜な
検知器で検出させることにより該加熱炉（１ａ）のバー
ナ（１０ａ ）が点火して直火燃焼加熱に転換され、所
定のヒートパターンに従って昇温するものである。この
加熱炉（１ａ）のノ＼−す（１０ａ）が点火すると同時
に他方の加熱炉（ＩＣ）側の切替弁（８ｃ）が切替わり
、吐出管（４Ｃ）からの排ガスは供給管（１２ｃ ）を
通して自己の加熱炉（ＩＣ）のバーナ（１０ｃ ）に燃
焼用空気として使用されるものである。After that, when the temperature escapes from this low temperature range, the burner (10a) of the heating furnace (1a) is ignited by detecting the temperature with an appropriate detector, and the heating is converted to direct combustion heating, and the temperature is increased according to a predetermined heat pattern. It is warming. At the same time as the nose (10a) of this heating furnace (1a) is ignited, the switching valve (8c) on the other heating furnace (IC) side is switched, and the exhaust gas from the discharge pipe (4C) is transferred to the supply pipe (12c). The air is used as combustion air for the burner (10c) of the internal heating furnace (IC).
このような排ガスの相互利用は、設定されたプログラム
パターンに従って複数基の加熱炉（１ａ）〜（１ｄ）を
運転することにより行われ、低温域では他の加熱炉から
の熱風で加熱し、中温域においては自己の排ガスを燃焼
用空気の加熱として利用し、さらに、高温域では他の低
温域にある加熱炉の加熱に利用し、又、均熱域では自己
の燃焼空気ように再び使用するものである。This kind of mutual utilization of exhaust gas is achieved by operating multiple heating furnaces (1a) to (1d) according to a set program pattern. In the high-temperature zone, the exhaust gas is used to heat the combustion air, and in the high-temperature zone, it is used to heat a heating furnace in another low-temperature zone, and in the soaking zone, it is used again as the own combustion air. It is something.
この際、各加熱炉（１ａ）〜（１ｄ）の温度を適宜の検
知器で検知して所定の温度域に達すれば切替弁の切り替
え等を自動的に行って連続運転を可能にしているもので
ある。At this time, the temperature of each heating furnace (1a) to (1d) is detected by an appropriate detector, and when a predetermined temperature range is reached, the switching valve is automatically switched to enable continuous operation. It is.
なお、以上の実施例においては、排ガスにより熱交換器
を介して加熱された空気を加熱炉に導入しているが、排
ガスを直接、加熱炉に導入するようにしてもよい。又、
使用する加熱炉は２基以上であれば容易に実施できる。In the above embodiments, air heated by the exhaust gas is introduced into the heating furnace via the heat exchanger, but the exhaust gas may be directly introduced into the heating furnace. or,
This can be easily carried out if two or more heating furnaces are used.
又、各加熱炉の高温排ガス、熱交換器より送出される高
温空気を共通のダクトに導入させるようにして、該共通
ダクトより高温排ガス又は高温空気を低温域の加熱炉に
送入するように構成してもよく、この場合には、前記実
施例のような特定の加熱炉同士の相互排ガス利用ではな
く任意の加熱炉同士で排ガスを自由に利用することがで
きるものである二
（発明の効果）
以上のように本発明の加熱炉における排ガスの相互利用
方法によれば、バッチタイプ燃焼式加熱炉を複数基配設
してアルミニウム又はアルミニウム合金を加熱処理する
方法において、最も高温域で稼働中の加熱炉の排ガスを
直接又は該排ガスにより熱交換器を介して加熱された空
気を他の最も低温域にある加熱炉に導入して処理材の初
期加熱に利用することを特徴とするものであるから、従
来の加熱炉のような電気加熱或いは熱輻射管式の間接加
熱の設備が全く不要となって設備費の低減を図ることが
できると共に排ガスの有効利用による省工矛ルギー効果
をもたらすことができ、さらに、低温域加熱における燃
焼生成ガスの接触による材料の表面腐食や酸化を防止し
て品質が向上するものである。Also, the high temperature exhaust gas of each heating furnace and the high temperature air sent out from the heat exchanger are introduced into a common duct, and the high temperature exhaust gas or high temperature air is sent from the common duct to the heating furnace in the low temperature range. In this case, instead of using mutual exhaust gas between specific heating furnaces as in the above embodiment, the exhaust gas can be freely used between arbitrary heating furnaces. Effects) As described above, according to the method of mutually utilizing exhaust gas in a heating furnace of the present invention, in a method of heat treating aluminum or aluminum alloy by arranging a plurality of batch type combustion heating furnaces, it is possible to operate in the highest temperature range. The exhaust gas from the heating furnace inside is introduced directly or the air heated by the exhaust gas via a heat exchanger is introduced into the other heating furnace in the lowest temperature range and used for the initial heating of the processing material. Therefore, there is no need for electric heating or indirect heating equipment such as heat radiation tubes as in conventional heating furnaces, which reduces equipment costs and also reduces labor costs by effectively utilizing exhaust gas. Furthermore, the quality is improved by preventing surface corrosion and oxidation of the material due to contact with combustion gases during low-temperature heating.
第１図は本発明の実施例を示す全体の装置の簡略配置図
、第２図はその運転パターンを示すタイムスケジュール
図、第３図は従来の装置の簡略配置図である。
（１ａ）〜（１ｄ）・・・加熱炉、（４ａ） 〜（４ｄ
）・・・排ガス吐出管、（５ａ）〜（５ｄ）・・・熱交
換器、（８ａ）〜（８ｄ）・・・切替弁、（９ａ）〜（
９ｄ） −・−熱風供給管、（１０ａ）〜（１０ｄ）
・・・バーナ。
特許出願人 口ザイ工業株式会社 ・ 。
代理人 弁理士 中 尾 房大部゛゛、゛：パ・」、−
寝べ １ ね
δべ ｌ 畠
畝１川 −一
）Ａ′、７ 霧FIG. 1 is a simplified layout diagram of the entire device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a time schedule diagram showing its operation pattern, and FIG. 3 is a simplified layout diagram of the conventional device. (1a) to (1d)...Heating furnace, (4a) to (4d
)...Exhaust gas discharge pipe, (5a) to (5d)...Heat exchanger, (8a) to (8d)...Switching valve, (9a) to (
9d) ---Hot air supply pipe, (10a) to (10d)
...Burna. Patent applicant Kuchizai Kogyo Co., Ltd. Agent Patent Attorney Nakao Fusa Obe ゛゛, ゛:Pa・'', - Nebe 1 Neδbe l Hatakeune 1 River -1) A', 7 Fog
Claims (1)
ム又はアルミニウム合金を加熱処理する方法において、
最も高温域で稼働中の加熱炉の排ガスを直接又は該排ガ
スにより熱交換器を介して加熱された空気を他の最も低
温域にある加熱炉に導入して処理材の初期加熱に利用す
ることを特徴とする加熱炉における排ガスの相互利用方
法。In a method of heat treating aluminum or aluminum alloy by arranging multiple batch type combustion heating furnaces,
The exhaust gas from the heating furnace operating in the highest temperature range is introduced directly or the air heated by the exhaust gas via a heat exchanger is introduced into another heating furnace in the lowest temperature range and used for the initial heating of the treated material. A method for mutually utilizing exhaust gas in a heating furnace, characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12292186A JPS62280351A (en) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | Method for mutually utilizing exhaust gas in heating furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12292186A JPS62280351A (en) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | Method for mutually utilizing exhaust gas in heating furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62280351A true JPS62280351A (en) | 1987-12-05 |
| JPH0132305B2 JPH0132305B2 (en) | 1989-06-30 |
Family
ID=14847900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12292186A Granted JPS62280351A (en) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | Method for mutually utilizing exhaust gas in heating furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62280351A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189504A (en) * | 1975-02-05 | 1976-08-05 | ||
| JPS5462910A (en) * | 1977-10-28 | 1979-05-21 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Heating method for steel billet utilizing furnace out of operation |
-
1986
- 1986-05-28 JP JP12292186A patent/JPS62280351A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189504A (en) * | 1975-02-05 | 1976-08-05 | ||
| JPS5462910A (en) * | 1977-10-28 | 1979-05-21 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Heating method for steel billet utilizing furnace out of operation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0132305B2 (en) | 1989-06-30 |
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