JPS6256532A - コイル焼鈍炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は製銑所の薄板熱処理工程にお（プるタイトコイ
ル等のコイル焼鈍炉に関するものでおる。

［従来の技術］ 箱型コイル焼鈍炉の従来装置の断面例を第７図に示す。

０．３〜２．ｏｍｍ厚の薄板をパームクーヘン状に密に
巻いた物をタイトコイルａと称する。該コイルａを支持
するプレナムチャンバーｂが床面を構成している。該プ
レナムチャンバーｂは金属板を格子状に組み風の流れを
自在にしている。

該プレナムチャンバーｂの一端にモータｅと連結したフ
ァンｄが設けられ、更にファンｄの吐出側に風箱ｋが設
けられている。

コイルａの上方に複数個の輻射管Ｃが支持されている。

該輻射管Ｃの一端側にバーナ（図示せず）、他端側に排
気ダクト（図示せず）が設置されている。

上記風箱にの途中に炉殻Ｊ及び断熱材１を貫通してクー
ラー［が設けられている。該クーラーｆにはシリンダー
ｈ及び気畜用ベローズｇをも備えている。

コイルａはその冶金上の要求により、７５０’Ｃ程度に
加熱され、十分に均熱された後、徐冷連理される。炉内
には窒素と水素の混合ガスか封入されている。

加熱、均熱期には（第７図において）クーラーｆはシリ
ンダｈで炉外に十分に引き出しておく。バーナて発生し
た高温燃焼ガスを内包せる輻射管すの外表面より熱が輻
射され、モータｅの回転によるファンσか第７図に示す
矢印の方向に炉内ガスを循環させる。

第８図によりコイル加熱の仕組を説明する。

輻射管Ｃの外表面から外向きに放出された熱輻射線は概
ねコイルａに向う分、上方の断熱材１に向う分及び炉内
循環ガスに吸収される分に分かれる。該上方断熱材ｉの
表面からコイルａに輻射線が放射される。

このことから、コイルａの上面は概ね輻射管Ｃ及び上方
断熱材ｉの熱輻射線ｍとガス流ｎによる対流により盛ん
に加熱される。コイルａの側面の加熱はその角度からガ
ス流による対流加熱か主となり、輻射管Ｃからの幅躬分
は激減する。コイルａの下面゛についてはガス流ｎによ
る対流加熱のみとなる。

コイルａの上面の一点Ａと下面の一点Ｂの温度上昇下降
曲線を第９図に示ず。点Ｂは点Ａと較べて温度上昇が遅
れる。上述の輻射線の有無、点Ａ付近で吸収された残り
の熱ガスで点Ｂを加熱すること、更に熱容量の大ぎな金
属製のプレナムチャンバー〇と接していることから（第
９図）時間遅れＴ】が生じる。第９図において、時間帯
を１−加熱期、■−均熱期、■−冷却期とする。

点Ｂが目標温度に達してから均熱■を実施し、次に冷却
を行う。第７図で輻射管す端のバーナ（図示せず）を消
火しクーラーｆをシリンダｈで風箱に内に押し出す。ク
ーラーｆはその内部に冷却水管を有し、通過するガスを
冷却する。

循環ガスが冷却され、このガスにより断熱材ｉ、コイル
ａ、プレナムチャンバー〇、ファンｄ、噴射管Ｃ及び風
箱１＜は徐々に温度か下がる。

従って、コイルａから見ると最も冷たいガスかコイルの
上面に当り、次に側面に沿い、最後にプレナムチャンバ
ーｂ内を流れ、コイル下面はプレナムチャンバーｂを介
して冷却される。

このことから、前記点△と点Ｂを比較すると点Ｂの温度
降下は大幅に遅れ第９図で時間遅れＴ２か生ずる。

［発明が解決しようとする問題点］ このように従来の箱型コイル焼鈍炉では、加熱、冷却期
共点Ｂか最悪条件点となるため、（ｉ）コイル下面の点
Ｂで操業時間が決り、その時間が長い、 （道）生産凹が制限される、 （ロ）燃料消費量が多く不経済で市る、等の問題点がお
る。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 上述の従来の問題点を解決し、処理時間の短縮、生産能
力の向上及び省エネ化を図ることを目的として本発明で
は、断熱材で内張した炉内にコイル支持用のプレナムチ
ャンバーを股（プ、該プレナムチャンバーの上方に輻射
管をコイル収容用のスペースをあけて配設し、前記プレ
ナムチャンバー内に噴射孔を多数有する噴射ノズルを配
設し、更に前記炉内の一側壁側に、上部及び略中央部に
開口部を有する風箱を設け、該風箱内開口部にファンを
設置すると共に該ファンの上方及び下方にクーラーを風
箱内に出し入れ可能に配設し、該風箱の前記上部開口部
に仕切弁を設けて開閉し得るようにすると共に該風箱の
下端部を前記噴射ノズルと連通することによりコイル焼
鈍炉を偶成した。

［作　　用］ コイルを加熱する際はコイルの上方からは輻射管からの
輻射熱により、下方からは加熱された炉内ガスをファン
により風箱内に取り入れ、噴射ノズルに導いてコイルの
下側から吹き上げることによって、コイルを上方及び下
方の二方向から加熱することができる。

コイルを冷却する際は、輻射管による加熱を停止し、風
箱上部開口部を開いて前記ファンにより風箱内に取り入
れた炉内ガスをクーラーにより冷却した後、前記上部開
口部から吹き出して冷却ガスの自然降下によりコイル上
部を包囲すると共に前記噴射ノズルによりコイル下部に
吹き上げることによって、コイルを上方及び下方の二方
向から冷却することができる。

従って、加熱、均熱、冷却の処理時間が短縮され、生産
能力が向上し、省エネ化を図ることができる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示すもので、１
はタイトコイル等のコイル、２はコイル１の上方に配設
した輻射管、３は前記コイル１を支持するためのもので
金属板を格子状に組んでなるプレナムチャンバー、４は
箱型の炉殻、５は断熱材であり、これらは前記従来の加
熱装置におけると略同様でおる。該プレナムチャンバー
３の内部に、上吹ノズル６を複数行するダクト状の噴（
ト）ノズル７をプレノームチャンバ−３の略全長に亘っ
て配設しである。該噴射ノズル７の先端側は閉塞してあ
り、基端側は炉内片側を壁に沿って仕切板８で仕切って
なる風箱９と連通し得るよう連結しである。

該風箱９内の略中央部の間口部にファン１０を設け、前
記炉殻４の外側にＳ２置したモータ１１により該ファン
１０を駆動し得るようにしである。。

該風箱９内のフッ・ン１０上方及び下方にクーラー１２
．１２をベローズ１３．１３により風箱９内に気密状態
を保持したまま進退可能に配バ２し、前記炉殻４外壁に
固定したアーム１４．１４により支持せしめたシリンダ
ー１５．１５によ（・）前記クーラー１２゜１２を夫々
進退駆動し得るよう１ご１ノである。

該風箱９の上端部の仕切板８に開口部１６を設け、該開
口部１６を開閉し得る仕切弁１７を前記炉殻４及び仕切
弁８，５；、＠通し巨つジャバラ１８により気密状態を
保持し得るよう配設してあり、該仕切弁１７をシーブ１
９に巻いた［１−７２０により昇降することにより前記
開口部１６を開閉し得るようにしである。

更に、前記輻射管２上方の炉内に天井ファン２１　、２
１を配設しておる。

尚、炉内には窒素と水素の混合ガスを封入しており、図
示してないが前記輻射管２の一端にはバーナ、他端には
排ガスダクトを設けておる。

本発明の装置によるコイル１の焼鈍も加熱、均熱、冷却
の３工程からなっており、基本的には前記従来例の場合
と同じであるが、以下に詳述する。

先ず、第２図及び第３図により加熱、均熱の、様態を説
明する。シリンダー１５．１５でクーラー１２．１２を
引き出しておく。シーブ１９により口〜プ２０を差出し
て仕切弁１７を下限保持し、風箱９の上端開口部１６を
閉止しておく。炉内ガスはファン１０により（第２図で
は左から右に）吸込まれ風箱９内を矢印の方向に下降し
、噴射ノズル７を通って該噴射ノズル７の上吹ノズル６
から上方に噴射される。一方、輻射管２の外周から熱輻
射線が発射される。輻射管？の熱輻射線はコイル１に向
う分、天井断熱材５に向う分及び炉内ガスを暖める分に
分れる。天井ファン２１を配設した場合は、天井ファン
２１を回転しコイル１上方に滞留する炉内ガスを下方に
流すことにより炉内ガスでコイル１を対流加熱すること
かできる。一方、ファン１０で加圧された高温の炉内ガ
スは前記の如くコイル１の下面に吹きつけられコイル１
の下面が加熱される。

以上を要約すると、本実施例でのコイル１はその上面が
主に輻射加熱、ド面が噴流による対流加熱により温めら
れることになる。上、下面のバランスはファン１０の回
転数、及び天井ファン２１を配設した場合は天井ファン
２１の回転数を変更することで容易に制御Ｃきる。

次に、第４図及び第５図により冷入口の様態を示す。シ
リンダー１５．１５でクーラー１２．１２を９哩箱９内
に押し出す。シーブ１９及びローブ２０て仕切弁１７を
上限に保持する。輻射管？端部のバーナを消火する。ク
ーラー１２．１２によりファン１０で加圧された炉内ガ
スを冷却し風箱９の上方及び下方に送り、上方は天井フ
ァン２１の方向へベーン２２、開口部１６を経て吹出さ
れ、下方は噴射ノズル７を介して、コイル１に向って噴
射される。

すなわち、天井に沿って流れる炉内ガスは天井ファン２
１．２１で加圧されコイル１の方に向きを変えた流れと
なり、コイル１の上面に衝突し、上面に沿って流れつつ
コイル１の表面の熱を奪う。一方、下方の噴射ノズル７
内ガスは上方に噴射されコイル１の下面に衝突し、コイ
ル１の熱を奪う。上下面から衝突した炉内ガスは各々コ
イル１の側面に沿って流れつつ熱を奪った後、ファン１
０に吸込まれる。

コイル１上／下面の冷却は天井ファン２１．２１の回転
数の変更と、クーラー１２．１２への供給水量の増減で
容易に制御できる。

第５図においてコイル１の点をＣ，Ｄ、Ｅとすると第６
図の温度曲線に示すごとく、上面点Ｃ・と下面点りはほ
ぼ同一曲線上を移行し、コイル中央の点Ｅがやや遅れる
。しかし、この遅れＴ３　、Ｔ４は従来例のＴ】、Ｔ２
の半分以下になり、この結果均熱゛時間も短縮すること
が可能になり、加熱、均熱、冷却期全てにおいて時間を
短縮できる。

尚、本発明のコイル焼鈍炉は上述の実施例のみに限定さ
れるものではなく、天井ファンは加熱過程での効果が比
較的少なく、冷却過程で使用するのが有効でおるので、
天井ファンを有しなくとも本発明の効果を充分に保てる
こと等本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変
更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のコイル焼鈍炉によれば、下
記の如き種々の優れた効果を発揮する。

＜Ｉ＞　　コイルを上下面から加熱、冷却するので最冷
点（最温点）をコイル中央とすることができる。

＜ｎ＞　　焼鈍時間を大幅に短縮できる。

＜［）　　生産量が増加し、燃料の単位消費量を低下さ
せることができ、省エネルギ一対策上極めて有用である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコイル焼鈍炉の一実施例の説明図、第
２図は本発明のコイル焼鈍炉によるコイルの加熱、均熱
状態を示す説明図、第３図は第２図におけるコイルの加
熱状態の詳細説明図、第４図は本発明のコイル焼鈍炉に
よるコイルの冷却状態を示す説明図、第５図は第４図に
おけるコイルの冷却状態の詳細説明図、第６図は第５図
に示したコイルの各点の温度上昇下降パターンを示す線
図、第７図は従来のコイル焼鈍炉の一例を示す説明図、
第８図は第７図におけるコイルの加熱状態の詳細説明図
、第９図は第８図に示したコイルの各点の温度上昇下降
パターンを示す線図でおる。 １はコイル、２は幅側管、３はプレナムチャンバー、７
は噴射ノズル、９は風箱、１０はファン、１２はクーラ
ー、１６は開口部、１７は仕切弁、２１は天井ファンを
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）断熱材で内張した炉内にコイル支持用のプレナムチ
   ャンバーを設け、該プレナムチャンバーの上方に輻射管
   をコイル収容用のスペースをあけて配設し、前記プレナ
   ムチャンバー内に噴射孔を多数有する噴射ノズルを配設
   し、更に前記炉内の一側壁側に、上部及び略中央部に開
   口部を有する風箱を設け、該風箱内開口部にファンを設
   置すると共に該ファンの上方及び下方にクーラーを風箱
   内に出し入れ可能に配設し、該風箱の前記上部開口部に
   仕切弁を設けて開閉し得るようにすると共に該風箱の下
   端部を前記噴射ノズルと連通してなることを特徴とする
   コイル焼鈍炉。