JPS63493B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直火式無酸化加熱帯を有する連続熱処
理炉に係わり、詳しくは直火式無酸化加熱帯の燃
焼ガスを、燃焼用空気の予熱に使用したのち、さ
らに燃焼ガス循環装置を設けた対流型予熱帯に導
き、ストリツプを予熱し、省エネルギーを計つた
連続熱処理炉に関する。

従来の直火式無酸化加熱帯を設けた連続熱処理
炉について第１図を参照して述べる。

第１図は従来の予熱帯を設けた直火式無酸化加
熱帯を有する連続式熱処理炉を示す。

ストリツプ１は炉入側のブライドル（図示せ
ず）を通り炉入口側のシールロール２及び入口扉
３の間を通り予熱帯４へと入つてくる。５は直火
式無酸化帯であり、ここで燃料は理論空気比１に
対し0.90〜1.00の間で燃焼させられ、炉温例えば
1100〜1300℃の高温で急速にストリツプ１を所定
温度迄昇温させる。ストリツプ１は更に必要に応
じラジアントチユーブ式加熱帯６に入り、所定の
熱処理を受けたのち冷却される。

直火式無酸化帯５の排ガスは予熱帯４へと流れ
てゆき、場合によつては排ガス中の未燃分を完全
燃焼させるために２次空気を吹きこまれたのち、
ストリツプ１と熱交換し、ダンパー７を通り屋内
又は排気煙突を通じ屋外へと排出される。８はス
トリツプ１を運搬するためのハースロールであ
る。

この従来の直火式無酸化加熱帯の省エネルギー
対策としては、無酸化加熱帯５の前に設けたトン
ネル式の予熱帯４にて、ストリツプ１と燃焼排ガ
ス間で直接熱交換を行なわせるものが知られてい
る。しかしながらこれだけではストリツプ１と充
分な熱交換を行なわせるためには長大な予熱帯４
を必要とするため、通常は燃焼排ガス温度800℃
位で放出しているのが実状であり、熱エネルギー
損失が大きく、熱効率の上昇もそれほど大きくな
いという欠点がある。

一方、更にこの熱効率を高めるため、この燃焼
排ガスを熱交換器に導いて燃焼用空気と熱交換さ
せることが行なわれている。これを第２図に示す
が前記第１図の改良型の直火式無酸化加熱帯を設
けた炉である。

この第２図において第１図で示したものと同じ
ものは同一番号を符していて、番号１から８迄は
第１図と同じであり、作用も同じである。ダンパ
ー７より排出された燃焼排ガスは更にダクト９を
通り熱交換器１０へ導かれる。ここで燃焼排ガス
は燃焼空気用ブロア１３によりダクト１４にて送
られてきた燃焼用空気と熱交換されたのち排ガス
用ブロア１１を介して、煙突１２を通り屋外へと
排出される。一方、予熱された燃焼用空気はヘツ
ダー１５を通りバーナー（図示せず）へと導かれ
る。

これは第１図に示した従来のものと比較し優れ
たものであるが、低温になるに従い熱交換効率が
下り、有効な熱交換が行なわれなくなるため熱交
換器１０出口の燃焼排ガス温度も200〜400℃にな
るのが通常である。勿論熱交換器１０出側の排ガ
ス温度を極力低くし、燃焼用空気の予熱温度を極
力高めることは理論的には可能であるが、この場
合熱交換器１０の大きさが非常に大となり、かつ
高価になり経済的に成り立たなくなると共に燃焼
空気温度の上昇と共に燃焼時に発生するNOXの
濃度が増大し、公害防止上重大な問題をひきおこ
すことが知られており、この点からもこの方法に
は限度がある。

また前述した通り熱交換器１０の能力より排ガ
ス温度は200〜400℃となり、また熱効率の面から
は不充分なものである。

本発明は燃焼排ガスの有する温度を更に徹底し
て利用し且つNOXなどの有害成分を増加させな
い連続熱処理炉を提供しようとするものであり、
この燃焼排ガスを予熱帯４前に設けた対流型予熱
帯に導き炉内と直接つながつている雰囲気ガス循
環ブロアで燃焼排ガスを循環させながらストリツ
プに高速で吹きつけることにより、ストリツプと
熱交換させ、徹底した省エネルギーをはかろうと
するものである。

燃焼排ガスを対流型予熱帯に導き、そこで循環
フアンによりストリツプと熱交換させる試みは例
えば特公昭54−42804号に提案されている。その
方法は直火炉の入口側に輻射型予熱帯を設け、こ
こで燃焼排ガスをストリツプと直接熱交換を行な
わせブロアの耐熱温度約800℃迄排ガス温度を下
げたのち、これを更に対流型予熱帯へ導き、ここ
で耐熱ブロアを使用することにより更にストリツ
プと燃焼排ガスで熱交換を行なわせようとするも
のである。しかしながらこの方法には次に述べる
ような欠点がある。まず第１に耐熱ブロアの耐熱
温度は比較的低く約800℃であるため長大な輻射
型予熱帯を必要とするか、あるいは燃焼排ガスの
温度をブロアの耐熱温度以下まで下げる必要があ
る。又耐熱ブロアの価格も非常に高価であるため
設備費も非常に高価なものとなる。次に800℃の
燃焼排ガスで、該燃焼排ガスが例えば150℃に降
下するまでストリツプと熱交換を行なわせようと
すると、これも長大な対流型予熱帯を必要とする
ことになり、その設備費も非常に大きなものにな
る。更には対流型予熱帯も800℃もの高温の雰囲
気ガスに耐える構造を要求されるため必要とされ
る耐火物も高級なものとなり、かつ炉殻温度を低
く保つために厚い耐火物壁を必要とし、この面か
らも不経済なものとなることはまぬがれないもの
である。

本発明によれば空気予熱用の熱交換器は耐熱ブ
ロアと異り静止機器であるため、1000℃以上もの
高温の燃焼排ガスをも受入れることが出来るので
輻射型予熱帯を設けたとしても極めて短くて済む
と同時に直火式無酸化炉の操業温度によつては全
く省略することが可能となり、かつ空気予熱用熱
交換器の出口温度も400℃以下と比較的低いため
循環ブロアも特別な材質を必要とせず、極めて安
価となり、又、対流型予熱帯の断熱も極めて簡単
なもので良く、熱交換器出口排ガス温度によつて
は断熱を全く省略することも可能となり、その工
業的価値は極めて大きなものである。

次に本発明を第３図、第４図に示す一実施例を
参照して詳細に説明する。

第３図は本発明による対流型予熱帯を設けた直
火式無酸化加熱炉である。

この第３図においては第１図および第２図で示
したものと同一のものは同一番号を付しており、
その作用も同じである。

１６は本発明による対流型予熱帯１６で前記直
火式無酸化帯５の前方に設けられており、熱交換
器１０を出た燃焼排ガスは排ガス用ブロア１１を
介して更にダクト１２′により対流型予熱帯１６
に導かれる。この場合、燃焼排ガスは排ガス用ブ
ロア１１に余力がある場合には、ストリツプ１に
直接吹きつけるように前記対流型予熱帯６に導入
することも可能であるが、余力がない場合には対
流型予熱帯１６の最後部にただ導入するだけで良
い。この導入された燃焼排ガスは前記対流型予熱
帯１６に間隔をおいて設けた第４図に拡大してそ
の正面図を示す排ガス循環ブロア１７により入側
ダクト２０を介して吸い込まれ出側ダクト１８を
通り多数の吹付ノズル穴を有する風箱１９からス
トリツプ１上に高速で吹付けられ、ストリツプ１
と熱交換が行なわれる。更に燃焼排ガスは徐々に
対流型予熱帯１６の入口側へ流れてゆき更に低温
のストリツプ１と熱交換を行なう。これにより燃
焼排ガスの顕熱がストリツプ１に直接的に伝わ
り、効率的にストリツプは予熱される。このため
熱効率が従来に比して５〜15％向上する。

対流型予熱帯１６に導入された燃焼排ガスは最
后にはダスパー２１を通り直接屋内へ又は煙突を
通り屋外へと排出される。

ところでこの実施例では対流型予熱帯１６と直
火無酸化帯５は離間しているが、これに限らず連
続的に設けてもよい。また設備的に前記両者を離
間せざるを得ないときは、この間に保温カバーを
設け、ストリツプ１を断熱材で覆うことが効果的
である。

以上説明した如く本発明によれば有害なNOX
の発生を増加させることなく最少の設備費用で極
めて熱効率の高い燃鈍設備を建設することが出
来、その経済的効果は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直火式無酸化帯を設けた連続熱
処理炉を示す図、第２図は従来の他の直火式無酸
化帯を設けた連続熱処理炉を示す図、第３図は本
発明の一実施例を示す図、第４図は本発明の一実
施例における排ガス循環ブロア装置を示す図であ
る。 １はストリツプ、２はシールロール、３は入口
扉、４は予熱帯、５は直火式無酸化帯、６はラジ
アントチユーブ式加熱帯、７はダンパー、８はハ
ースロール、９はダクト、１０は熱交換器、１１
はブロア、１２′はダクト、１３はブロア、１４
はダクト、１５はヘツダー、１６は対流型予熱
帯、１７はブロア、１８はダクト、１９は風箱、
２０はダクト、２１はダンパー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直火式無酸化加熱帯を設けた連続熱処理炉に
   おいて、前記直火式無酸化加熱帯の前方に、対流
   型予熱帯を設け、前記直火式無酸化加熱帯の燃焼
   排ガスを熱交換器に導くブロアと、前記ブロアを
   介して対流型予熱帯に導入される燃焼排ガスを循
   環してストリツプに吹きつける前記対流型予熱帯
   に設けた排ガス循環ブロア装置とからなる対流型
   予熱帯を有する連続熱処理炉。