JPS636609B2 - - Google Patents
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- JPS636609B2 JPS636609B2 JP12753281A JP12753281A JPS636609B2 JP S636609 B2 JPS636609 B2 JP S636609B2 JP 12753281 A JP12753281 A JP 12753281A JP 12753281 A JP12753281 A JP 12753281A JP S636609 B2 JPS636609 B2 JP S636609B2
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- Japan
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- gas
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- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 34
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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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は加熱炉内における被熱物の加熱方法
に関する。
に関する。
この発明において加熱炉とは、加熱炉および熱
処理炉を総称するものとする。
処理炉を総称するものとする。
従来加熱炉において被熱物を急速加熱するため
に噴流加熱法（ジエツトヒーテイング）がしばし
ば採用されている。これは高温の気体（たとえば
800℃の空気）を噴出口から毎秒数10ｍの速度で
吹付け、大きな対流熱伝達率でもつて被熱物の強
制対流加熱をおこなうものである。ところが上記
高温の気体は一般に被熱物にごく短時間接触する
だけで高温のまま被熱物側方へ流出してしまうた
め、充分な昇温速度が得られず、またこの流出し
た気体を包囲する炉壁あるいは管路からの熱損失
も大きいので熱効率も低かつた。
に噴流加熱法（ジエツトヒーテイング）がしばし
ば採用されている。これは高温の気体（たとえば
800℃の空気）を噴出口から毎秒数10ｍの速度で
吹付け、大きな対流熱伝達率でもつて被熱物の強
制対流加熱をおこなうものである。ところが上記
高温の気体は一般に被熱物にごく短時間接触する
だけで高温のまま被熱物側方へ流出してしまうた
め、充分な昇温速度が得られず、またこの流出し
た気体を包囲する炉壁あるいは管路からの熱損失
も大きいので熱効率も低かつた。
この発明は上記の点にかんがみてなされたもの
で、被熱物昇温速度が大きくかつ熱効率の高い被
熱物の加熱方法を提供しようとするものである。
で、被熱物昇温速度が大きくかつ熱効率の高い被
熱物の加熱方法を提供しようとするものである。
しかしてこの発明の要旨とするところは、加熱
炉内の被熱物に噴出口から高温気体を吹付けて噴
流加熱をおこなう被熱物の加熱方法において、被
熱物に衝突した高温気体を被熱物に面する通気性
固体から成る仕切を通過させ、高温気体により加
熱された上記仕切からのふく射伝熱により被熱物
を加熱することにある。
炉内の被熱物に噴出口から高温気体を吹付けて噴
流加熱をおこなう被熱物の加熱方法において、被
熱物に衝突した高温気体を被熱物に面する通気性
固体から成る仕切を通過させ、高温気体により加
熱された上記仕切からのふく射伝熱により被熱物
を加熱することにある。
この発明において通気性固体とは、金属やセラ
ミツク等の耐熱材料から成り、網状、ハニカム
状、せんい状、多孔質状などの通気性を有する形
状に成形された適宜厚さの固体をいう。この通気
性固体は小球あるいは小径線が多数集合したもの
と等価と考えられるので、実質的な表面積がきわ
めて大きく、この通気性固体にガスを流通させた
場合には、対流熱伝達係数が著しく大きい。
ミツク等の耐熱材料から成り、網状、ハニカム
状、せんい状、多孔質状などの通気性を有する形
状に成形された適宜厚さの固体をいう。この通気
性固体は小球あるいは小径線が多数集合したもの
と等価と考えられるので、実質的な表面積がきわ
めて大きく、この通気性固体にガスを流通させた
場合には、対流熱伝達係数が著しく大きい。
以下第１図乃至第３図によりこの発明をストリ
ツプ加熱炉に適用した実施例を説明する。
ツプ加熱炉に適用した実施例を説明する。
第１図はストリツプ加熱炉１の炉長方向に直交
する断面図を示し、２は炉壁、Ｗは図示しない搬
送用ローラにより長手方向に走向自在に支持した
ストリツプからなる被熱物である。３ａは上部チ
ヤンバで、被熱物Ｗに対向する隔壁４ａに多数個
の噴出口５ａをそなえている。６ａは上部チヤン
バ３ａ内に設けた電気ヒータあるいはラジアント
チユーブなどの加熱装置、７ａは高温フアン、８
ａは隔壁４ａに穿設した吸気口である。３ｂは下
部チヤンバで、上部チヤンバ３ａと同様な構造を
有し、４ｂは隔壁、５ｂは噴出口、６ｂは加熱装
置、７ｂは高温フアン、８ｂは吸気口である。９
ａおよび９ｂは通気性固体から成る仕切で、本実
施例では通気性固体としてステンレス金網（線径
0.6mm、16メツシユ）を８層重ねて厚さ約８mmの
板状としたものを用いている。仕切９ａ，９ｂは
被熱物Ｗの両側面に対向する形で、隔壁４ａおよ
び４ｂに上下両縁部を接して取付けられ、隔壁４
（４ａおよび４ｂを総称する。以下他の部分につ
いても同様とする。）および仕切９により炉長方
向に伸びる加熱室１０が形成されている。１１ａ
および１１ｂはそれぞれ仕切９ａおよび９ｂと炉
壁２との間に形成された循環路である。
する断面図を示し、２は炉壁、Ｗは図示しない搬
送用ローラにより長手方向に走向自在に支持した
ストリツプからなる被熱物である。３ａは上部チ
ヤンバで、被熱物Ｗに対向する隔壁４ａに多数個
の噴出口５ａをそなえている。６ａは上部チヤン
バ３ａ内に設けた電気ヒータあるいはラジアント
チユーブなどの加熱装置、７ａは高温フアン、８
ａは隔壁４ａに穿設した吸気口である。３ｂは下
部チヤンバで、上部チヤンバ３ａと同様な構造を
有し、４ｂは隔壁、５ｂは噴出口、６ｂは加熱装
置、７ｂは高温フアン、８ｂは吸気口である。９
ａおよび９ｂは通気性固体から成る仕切で、本実
施例では通気性固体としてステンレス金網（線径
0.6mm、16メツシユ）を８層重ねて厚さ約８mmの
板状としたものを用いている。仕切９ａ，９ｂは
被熱物Ｗの両側面に対向する形で、隔壁４ａおよ
び４ｂに上下両縁部を接して取付けられ、隔壁４
（４ａおよび４ｂを総称する。以下他の部分につ
いても同様とする。）および仕切９により炉長方
向に伸びる加熱室１０が形成されている。１１ａ
および１１ｂはそれぞれ仕切９ａおよび９ｂと炉
壁２との間に形成された循環路である。
上記構成の装置を用いて被熱物Ｗの加熱をおこ
なうには、高温フアン７を運転して加熱装置６に
より加熱された高温の炉内雰囲気ガス（以下単に
ガスと称する）を噴出口５から走行中の被熱物Ｗ
に吹付ける。この高温ガスの衝突により被熱物Ｗ
は強制対流熱伝達により加熱され、加熱後のガス
は被熱物Ｗに沿つて側方へ流出し仕切９を通過す
る。この仕切９を通過する際に、この仕切は表面
積が大きく対流熱伝達係数の大なる通気性固体に
より形成されているため、仕切９はガス温度に近
い高温に加熱されて主として加熱室１０内に大量
のふく射熱を放射し、被熱物Ｗはふく射伝熱によ
りさらに加熱される。仕切９を通過して150〜400
℃温度低下したガスは循環路１１を経て吸気口８
からチヤンバ３内に吸引され、加熱装置１０によ
り再加熱されて噴出口５に供給され、以下同様な
循環をおこなう。
なうには、高温フアン７を運転して加熱装置６に
より加熱された高温の炉内雰囲気ガス（以下単に
ガスと称する）を噴出口５から走行中の被熱物Ｗ
に吹付ける。この高温ガスの衝突により被熱物Ｗ
は強制対流熱伝達により加熱され、加熱後のガス
は被熱物Ｗに沿つて側方へ流出し仕切９を通過す
る。この仕切９を通過する際に、この仕切は表面
積が大きく対流熱伝達係数の大なる通気性固体に
より形成されているため、仕切９はガス温度に近
い高温に加熱されて主として加熱室１０内に大量
のふく射熱を放射し、被熱物Ｗはふく射伝熱によ
りさらに加熱される。仕切９を通過して150〜400
℃温度低下したガスは循環路１１を経て吸気口８
からチヤンバ３内に吸引され、加熱装置１０によ
り再加熱されて噴出口５に供給され、以下同様な
循環をおこなう。
仕切９を形成する通気性固体Ｓにおけるふく射
エネルギ射出状態について第２図の模式図により
説明すると、通気性固体Ｓはガス流通方向に厚さ
Ｘを有するため、その層内には通過するガスとの
対流熱伝達により曲線１２で示す温度勾配を生じ
る。そして各層x1，x2，……x5においてガスの上
流側（Ｙ）および下流側（Ｚ）に射出するふく射
エネルギは矢印y1，y2，……y5、およびz1，z2，
……z5であるが、このうちふく射エネルギz1，
z2，y4，y5は通気性固体の遮蔽効果により減衰さ
れるので、結局ふく射エネルギの主要部１３はガ
スの上流側（Ｙ）方向に向き、加熱室１０内の加
熱に有効に利用される。
エネルギ射出状態について第２図の模式図により
説明すると、通気性固体Ｓはガス流通方向に厚さ
Ｘを有するため、その層内には通過するガスとの
対流熱伝達により曲線１２で示す温度勾配を生じ
る。そして各層x1，x2，……x5においてガスの上
流側（Ｙ）および下流側（Ｚ）に射出するふく射
エネルギは矢印y1，y2，……y5、およびz1，z2，
……z5であるが、このうちふく射エネルギz1，
z2，y4，y5は通気性固体の遮蔽効果により減衰さ
れるので、結局ふく射エネルギの主要部１３はガ
スの上流側（Ｙ）方向に向き、加熱室１０内の加
熱に有効に利用される。
以上のように通気性固体から成る仕切９によつ
て被熱物衝突後のガスの顕熱は効率よくふく射熱
に変換されて主として加熱室１０内に放射され、
被熱物をさらに加熱するので高い昇温速度（ある
いは昇温巾）が得られる。また仕切９通過後の循
環路１１内のガスは低温となるため炉壁２から外
部への熱損失が減少し熱効率が向上するのであ
る。上記構成の加熱炉１において、仕切９有りお
よびなしの場合について、被熱物（材質：黄銅２
種、断面寸法：厚さ１mm、巾450mm）を噴出ガス
温度800℃、同噴出速度毎秒30ｍの条件下で加熱
した結果を第３図に示す。図から明らかなよう
に、被熱物昇温速度は仕切９のふく射熱の付加に
より約20％高くなつている。
て被熱物衝突後のガスの顕熱は効率よくふく射熱
に変換されて主として加熱室１０内に放射され、
被熱物をさらに加熱するので高い昇温速度（ある
いは昇温巾）が得られる。また仕切９通過後の循
環路１１内のガスは低温となるため炉壁２から外
部への熱損失が減少し熱効率が向上するのであ
る。上記構成の加熱炉１において、仕切９有りお
よびなしの場合について、被熱物（材質：黄銅２
種、断面寸法：厚さ１mm、巾450mm）を噴出ガス
温度800℃、同噴出速度毎秒30ｍの条件下で加熱
した結果を第３図に示す。図から明らかなよう
に、被熱物昇温速度は仕切９のふく射熱の付加に
より約20％高くなつている。
上記実施例においては仕切９を通過したガスの
全量を再加熱して循環使用するものであり、ガス
の循環路長が短かくかつ炉外に循環管路を設けな
いため熱損失が少なく、特に高い熱効率が得られ
る。
全量を再加熱して循環使用するものであり、ガス
の循環路長が短かくかつ炉外に循環管路を設けな
いため熱損失が少なく、特に高い熱効率が得られ
る。
また上記実施例はローラーハース式の加熱炉に
本発明を適用した場合について説明したが、被熱
物が炉内において懸垂曲線を描くカテナリー式の
炉、あるいはさらに噴出ガスにより被熱物の浮上
支持をおこなうフローテイング式の炉における加
熱にも本発明は適用できることは明らかである。
本発明を適用した場合について説明したが、被熱
物が炉内において懸垂曲線を描くカテナリー式の
炉、あるいはさらに噴出ガスにより被熱物の浮上
支持をおこなうフローテイング式の炉における加
熱にも本発明は適用できることは明らかである。
第４図はこの発明をビレツト急速加熱炉に適用
した実施例を示し、図中第２図と同一符号を付し
た部分は第２図と同一または相当部分を示す。図
は加熱炉２０の炉長方向に直交する断面図を示
し、ビレツトである被熱物Ｗは図示しないハース
ローラにより炉長方向に連続搬送される。２１は
送風機、２２は空気予熱用の熱交換器、２３はバ
ーナその他の加熱源により流通空気を加熱する加
熱装置、２４は炉外の機器に至る管路である。
した実施例を示し、図中第２図と同一符号を付し
た部分は第２図と同一または相当部分を示す。図
は加熱炉２０の炉長方向に直交する断面図を示
し、ビレツトである被熱物Ｗは図示しないハース
ローラにより炉長方向に連続搬送される。２１は
送風機、２２は空気予熱用の熱交換器、２３はバ
ーナその他の加熱源により流通空気を加熱する加
熱装置、２４は炉外の機器に至る管路である。
この実施例においては被熱物Ｗを一方から噴流
加熱し、被熱物に衝突した高温空気を被熱物Ｗの
三面に対向する仕切９を通過させるようにしてあ
り、第２図の実施例と同様な作用により被熱物が
仕切９からのふく射伝熱により加熱される。仕切
９通過後の空気は熱交換器２２を通過して送入空
気を予熱後、管路２４を経て炉外へ流出し他の予
熱装置等の熱源として利用されるか大気中へ放出
される。なお仕切９を構成する通気性固体は一種
の熱遮蔽壁あるいは断熱壁として機能し、仕切９
のガス下流側において抜熱（奪熱）をおこなつて
もガス上流側すなわち加熱室１０内の温度には殆
んど影響を与えないという特性を有するので、新
たな熱損失を発生せず加熱室１０内の被熱物の加
熱は全く支障なくおこなわれる。
加熱し、被熱物に衝突した高温空気を被熱物Ｗの
三面に対向する仕切９を通過させるようにしてあ
り、第２図の実施例と同様な作用により被熱物が
仕切９からのふく射伝熱により加熱される。仕切
９通過後の空気は熱交換器２２を通過して送入空
気を予熱後、管路２４を経て炉外へ流出し他の予
熱装置等の熱源として利用されるか大気中へ放出
される。なお仕切９を構成する通気性固体は一種
の熱遮蔽壁あるいは断熱壁として機能し、仕切９
のガス下流側において抜熱（奪熱）をおこなつて
もガス上流側すなわち加熱室１０内の温度には殆
んど影響を与えないという特性を有するので、新
たな熱損失を発生せず加熱室１０内の被熱物の加
熱は全く支障なくおこなわれる。
なお第４図に鎖線で示すように還流管路２５を
設けて、炉流出空気の一部を再加熱して高温空気
として噴出口５に供給するようにしてもよい。ま
たこの実施例において熱交換器２２を設けずに送
入空気は加熱装置２３のみで加熱し、仕切９を流
出した空気をそのまま管路２４により炉外の他の
機器に供給して熱源等として使用してもよい。こ
の場合仕切９通過後の空気は温度降下しているた
め管路２４からの熱損失も少ない。
設けて、炉流出空気の一部を再加熱して高温空気
として噴出口５に供給するようにしてもよい。ま
たこの実施例において熱交換器２２を設けずに送
入空気は加熱装置２３のみで加熱し、仕切９を流
出した空気をそのまま管路２４により炉外の他の
機器に供給して熱源等として使用してもよい。こ
の場合仕切９通過後の空気は温度降下しているた
め管路２４からの熱損失も少ない。
上記各実施例は連続式加熱炉について説明した
が、この発明はバツチ式加熱炉における被熱物の
加熱にも適用できるものである。
が、この発明はバツチ式加熱炉における被熱物の
加熱にも適用できるものである。
以上説明したようにこの発明によれば、被熱物
に吹付けられた高温気体を通気性固体から成る仕
切を通過させて、該仕切からのふく射伝熱により
被熱物をさらに加熱するので、被熱物昇温速度が
大きくかつ熱効率が高いというすぐれた加熱特性
を有する加熱方法が得られ、省エネルギ化の達成
等の効果を奏するものである。
に吹付けられた高温気体を通気性固体から成る仕
切を通過させて、該仕切からのふく射伝熱により
被熱物をさらに加熱するので、被熱物昇温速度が
大きくかつ熱効率が高いというすぐれた加熱特性
を有する加熱方法が得られ、省エネルギ化の達成
等の効果を奏するものである。
第１図はこの発明に使用する装置の一例を示す
加熱炉の縦断面図、第２図は第１図の仕切を構成
する通気性固体のふく射射出状態を示す模式図、
第３図はこの発明の一実施例を示す被熱物の昇温
曲線、第４図はこの発明に使用する装置の他の例
を示す加熱炉の縦断面図である。 １……ストリツプ加熱炉、３ａ……上部チヤン
バ、３ｂ……下部チヤンバ、５……噴出口、６…
…加熱装置、７……高温フアン、９……仕切、２
０……加熱炉、２１……送風機、２３……加熱装
置。
加熱炉の縦断面図、第２図は第１図の仕切を構成
する通気性固体のふく射射出状態を示す模式図、
第３図はこの発明の一実施例を示す被熱物の昇温
曲線、第４図はこの発明に使用する装置の他の例
を示す加熱炉の縦断面図である。 １……ストリツプ加熱炉、３ａ……上部チヤン
バ、３ｂ……下部チヤンバ、５……噴出口、６…
…加熱装置、７……高温フアン、９……仕切、２
０……加熱炉、２１……送風機、２３……加熱装
置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 加熱炉内の被熱物に噴出口から高温気体を吹
付けて噴流加熱をおこなう被熱物の加熱方法にお
いて、被熱物に衝突した高温気体を被熱物に面す
る通気性固体から成る仕切を通過させ、高温気体
により加熱された上記仕切からのふく射伝熱によ
り被熱物を加熱することを特徴とする被熱物の加
熱方法。 ２ 加熱炉内の被熱物に噴出口から高温気体を吹
付けて噴流加熱をおこなう被熱物の加熱方法にお
いて、被熱物に衝突した高温気体を被熱物に面す
る通気性固体から成る仕切を通過させ、高温気体
により加熱された上記仕切からのふく射伝熱によ
り被熱物を加熱し、上記通気性固体を通過した高
温気体の一部あるいは全部を加熱装置により再加
熱して上記噴出口に供給することを特徴とする被
熱物の加熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12753281A JPS5827924A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 被熱物の加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12753281A JPS5827924A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 被熱物の加熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5827924A JPS5827924A (ja) | 1983-02-18 |
| JPS636609B2 true JPS636609B2 (ja) | 1988-02-10 |
Family
ID=14962339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12753281A Granted JPS5827924A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 被熱物の加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5827924A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0313227Y2 (ja) * | 1984-12-10 | 1991-03-27 | ||
| GB2199643B (en) * | 1987-01-07 | 1990-06-20 | British Gas Plc | Apparatus for heating stock |
-
1981
- 1981-08-13 JP JP12753281A patent/JPS5827924A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5827924A (ja) | 1983-02-18 |
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