KR102397604B1

KR102397604B1 - 열 처리로

Info

Publication number: KR102397604B1
Application number: KR1020180054685A
Authority: KR
Inventors: 유사쿠 가와모토; 겐스케 가와바타
Original assignee: 쥬가이로 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2018-05-14
Publication date: 2022-05-12
Also published as: TWI749215B; JP6727729B2; JP2019015462A; KR20190005720A; TW201907123A; CN109210952B; CN109210952A

Abstract

천장부(11)에 설치한 천장부측 축열식 연소 버너(20)와, 동체부(12)에 설치한 동체부측 축열식 연소 버너(30)에서 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환해 실시할 때, 천장부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에, 가열된 연소용 공기를 통 형상으로 된 천장부측 안내 경로(23)의 내주를 따라서 선회하면서 천장부측 급배기구(24)로부터 노(10) 내로 공급해, 연료를 선회하면서 연소시키는 한편, 동체부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에, 가열된 연소용 공기를, 동체부측 안내 경로(32)를 통해 동체부측 급배기구(31)로부터 노 내의 동체부의 내주를 따르도록 공급해, 연료를 동체부의 내주를 따르도록 선회하면서 연소시킨다.

Description

열 처리로 {HEAT TREATMENT FURNACE}

본 발명은, 연소용 공기를 축열부에 수용된 축열재에 축열된 열에 의해 가열하게 하고, 안내 경로를 통해 가열된 연소용 공기를 급배기구로부터 노(爐) 내로 안내하여, 연료 공급 노즐로부터 공급된 연료와 상기의 가열된 연소용 공기를 노 내에 있어서 연소시키는 연소 동작을 실시하는 한편, 노 내에 있어서의 연소 후의 연소 배기 가스를 축열재가 수용된 축열부로 안내하고, 연소 배기 가스의 열을 축열재에 축열시키는 축열 동작을 실시하도록 한 축열식 연소 버너를 이용해, 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하여 실시하도록 한 열 처리로에 관한 것이다. 특히, 노의 천장부와 동체부에 각각 축열식 연소 버너가 설치된 열 처리로에 있어서, 노의 천장부에 설치된 천장부측 축열식 연소 버너와 노의 동체부에 설치된 동체부측 축열식 연소 버너에 있어서 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하고, 노 내를 가열시켜 노 내에 있어서의 피처리물을 열 처리하게 할 때, 천장부측 축열식 연소 버너로부터의 화염이나 동체부측 축열식 연소 버너로부터의 화염이 피처리물 등에 접촉해, 피처리물에 손상이 생기거나, 또한 연소시에 있어서의 화염의 온도가 높아져 NOx의 발생량이 많아지거나 하는 것을 억제하면서, 노 내를 효율적으로 가열하고, 피처리물을 충분히 열 처리 할 수 있도록 한 점에 특징을 갖는 것이다 .

종래부터, 가열로 등의 열 처리로에 있어서는, 노 내에 있어서 피처리물을 열 처리할 때, 노 내에 있어서의 연소 배기 가스의 열을 이용해 효율적인 연소를 실시하기 위하여, 노 내에 있어서 연소된 연소 배기 가스의 열을 축열부에 수용한 축열재에 축열시킨 후, 이 축열부에 연소용 공기를 안내하여, 이 연소용 공기를 축열부에 있어서의 축열재에 축열된 열에 의해 가열하고, 이와 같이 가열된 연소용 공기와 연료 공급 노즐로부터 공급된 연료를 혼합해, 연료를 노 내에 있어서 연소시키는 축열식 연소 버너가 널리 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 축열식 연소 버너의 경우, 가열된 연소용 공기와 연료를 혼합해 연소시키기 때문에, 연소시에 있어서의 화염 온도가 높아져서 NOx의 발생량이 많아지거나 하는 문제가 있었다. 또한, 종래의 축열식 연소 버너의 경우, 일반적으로 화염의 확산이 작아지고 화염이 길어져서, 노 내에 있어서의 피처리물에 화염이 접촉해, 피처리물에 손상이 생기거나 하는 문제가 있고, 한편, 피처리물에 화염이 접촉하지 않도록 하기 위해 노를 크게 한 경우에는, 노 내를 충분히 가열하기 위해, 설비 비용이나 운영 비용 등의 다양한 비용이 많이 든다고 하는 문제가 있었다.

또한, 종래에 있어서는, 상기와 같은 축열식 연소 버너에 있어서의 연소시 의 화염을 짧게 하기 위해, 특허문헌 1에 나타난 바와 같이, 연료 공급 노즐의 선단부에 통기성을 가진 다공질 물질을 설치하고, 연료 공급 노즐의 선단부에 염공부(炎孔部)를 구성하는 동시에 연료 분출부를 구성하여, 축열부에 있어서의 축열재에 의해 가열된 연소용 공기를, 상기와 같이 다공질 물질을 설치한 염공부에 있어서, 연료 분출부로부터 분출된 연료와 혼합해 연소하게 하고, 연소시에 있어서의 화염의 길이를 짧게 하도록 한 것이 제안되어 있다.

그러나, 특허문헌 1에 나타난 바와 같이, 다공질 물질을 설치한 염공부에 있어서, 연료 분출부로부터 분출된 연료와 가열된 연소용 공기를 혼합해 연소시키기 위해서는, 연소용 공기를 상기의 다공질 물질을 설치한 염공부을 통해 송출하기 때문에, 큰 송풍기 등이 필요하게 되고, 설비 비용이나 운영 비용이 많이 든다고 하는 문제가 있었다.

또한, 종래에 있어서는, 특허문헌 2에 나타난 바와 같이, 열 처리로의 동체부에, 그 둘레방향을 따라 복수의 축열식 연소 버너를 설치하고, 인접한 축열식 연소 버너에 있어서 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하도록 한 것이 제안되어 있다.

그러나, 이와 같이 열 처리로의 동체부에, 둘레방향을 따라 설치한 각 축열식 연소 버너에 의해 연소를 실시한 경우, 노 내의 중앙부를 충분히 가열시키는 것이 어려워지고, 또한 둘레방향을 따라 설치한 인접한 축열식 연소 버너에 있어서, 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하는 경우, 연소 동작시와 축열 동작시에 있어서, 상기의 급배기구로부터 분출된 연료를 연소시키는 방향과, 상기의 급배기구를 통해 노 내의 연소 배기 가스를 흡인하는 방향이 거꾸로 되어, 부드러운 선회류를 얻는 것이 어려워지는 동시에, 연소를 실시하고 있는 축열식 연소 버너에 있어서의 급배기구로부터 분출된 화염의 열이, 축열 동작을 실시하는 옆에 설치된 축열식 연소 버너에 있어서의 급배기구를 통해 바로 흡인되어, 노 내를 충분히 가열시키는 것이 어려워진다고 하는 문제가 있었다.

또한, 특허문헌 3에 나타난 바와 같이, 축열부에 있어서의 축열재에 의해 가열된 연소용 공기를 노 내로 공급하는 부분에 원통형으로 된 원통부를 설치하고, 이 원통부에 있어서 상기의 가열된 연소용 공기를 선회시키는 동시에, 이 원통부에 가스 노즐로부터 연료 가스를 공급하고, 상기와 같이 가열되어 선회하는 연소용 공기와 연료 가스를 혼합해 연소시키는 동시에, 노 벽에 설치한 확경부(擴俓部)를 통해 노 내로 안내하도록 하고, 연소된 화염의 지름을 점차 크게 하여, 연소시에 있어서의 화염의 길이를 짧게 하는 동시에, NOx의 발생량을 저감시키는 것이 제안되어 있다.

그러나, 특허문헌 3에 나타난 바와 같이, 연소용 공기를 노 내로 공급하는 원통부에 있어서 가열된 연소용 공기를 선회시키는 동시에, 이 원통부에 가스 노즐로부터 연료 가스를 공급하고, 상기와 같이 선회하는 가열된 연소용 공기와 연료 가스를 혼합해 연소시켜, 노 벽에 설치한 확경부를 통해 연소되는 화염의 지름을 점차 크게 한 경우에 있어서도, 열 처리로의 노 내 전체를 충분히 가열해 피처리물을 처리하기 위해서는, 연료나 연소용 공기의 공급량을 많게 하는 것이 필요하게 된다. 그리고, 이와 같이 연료나 연소용 공기의 공급량을 많게 하면, 연소시에 있어서의 화염의 온도가 높아져서, NOx의 발생량을 충분히 저감시킬 수 없고, 또한 노 벽에 설치한 확경부를 따라 화염의 지름을 충분히 확대시켜, 연소시에 있어서의 화염의 길이를 짧게 하는 것도 어렵게 되고, 노 내에 있어서의 피처리물에 화염이 접촉해, 피처리물에 손상이 생기거나 하는 문제가 발생했다.

일본국 특개2000-199611호 공보 일본국 특개평7-71879호 공보 일본국 특개2013-2706호 공보

본 발명은, 연소용 공기를 축열부에 수용된 축열재에 축열된 열에 의해 가열시키고, 안내 경로를 통해 가열된 연소용 공기를 급배기구로부터 노 내로 안내하여, 연료 공급 노즐로부터 공급된 연료와 상기의 가열된 연소용 공기를 노 내에 있어서 연소시키는 연소 동작을 실시하는 한편, 노 내에 있어서의 연소 후의 연소 배기 가스를 축열재가 수용된 축열부로 안내하고, 연소 배기 가스의 열을 축열재에 축열시키는 축열 동작을 실시하도록 한 축열식 연소 버너를 이용해, 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하여 실시하도록 한 열 처리로에 있어서의 상기와 같은 다양한 문제를 해결하는 것을 과제로 하는 것이다.

그리고, 본 발명의 열 처리로에 있어서는, 노의 천장부와 동체부에 각각 축열식 연소 버너를 설치하도록 하고, 노의 천장부에 설치한 천장부측 축열식 연소 버너와 노의 동체부에 설치한 동체부측 축열식 연소 버너에 있어서, 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하여 노 내를 가열시켜, 노 내에 있어서의 피처리물을 열 처리할 때, 천장부측 축열식 연소 버너로부터의 화염이나 동체부측 축열식 연소 버너로부터의 화염이 피처리물 등에 접촉해, 피처리물에 손상이 생기거나, 또한 연소시에 있어서의 화염의 온도가 높아져서 NOx의 발생량이 많아지거나 하는 것을 억제하면서, 노 내를 효율적으로 가열해, 피처리물을 충분히 열 처리 할 수 있도록 하는 것을 과제로 하는 것이다.

본 발명에 관한 열 처리로에 있어서는, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 연소용 공기를 축열부에 수용된 축열재에 축열된 열에 의해 가열시키고, 안내 경로를 통해 가열된 연소용 공기를 급배기구로부터 노 내로 안내하여, 연료 공급 노즐로부터 공급된 연료와 상기의 가열된 연소용 공기를 노 내에 있어서 연소시키는 연소 동작을 실시하는 한편, 노 내에 있어서의 연소 후의 연소 배기 가스를 축열재가 수용된 축열부로 안내하여, 연소 배기 가스의 열을 축열재에 축열시키는 축열 동작을 실시하도록 한 축열식 연소 버너를 이용한 열 처리로에 있어서, 상기의 축열식 연소 버너를, 노의 천장부와 동체부에 각각 설치하고, 노의 천장부에 설치한 천장부측 축열식 연소 버너와, 노의 동체부에 설치한 동체부측 축열식 연소 버너에서, 상기의 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하여 실시하도록 하고, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에, 상기의 가열된 연소용 공기를 통(筒) 형상으로 된 천장부측 안내 경로의 내주를 따라 선회시키면서 천장부측 급배기구로부터 노 내로 공급하여, 연료를 노 내에서 선회하면서 연소시키는 한편, 상기의 동체부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에, 상기의 가열된 연소용 공기를, 동체부측 안내 경로를 통해 동체부측 급배기구로부터 노 내의 동체부의 내주를 따르도록 공급해, 연료를 동체부의 내주를 따르도록 선회하면서 연소하게 했다.

여기서, 본 발명에 관한 열 처리로와 같이, 노의 천장부에 설치한 천장부측 축열식 연소 버너와, 노의 동체부에 설치한 동체부측 축열식 연소 버너에서 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환해 실시하도록 하면, 천장부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에 있어서는, 가열된 연소용 공기가 통 형상으로 된 천장부측 안내 경로의 내주를 따라 선회되면서 천장부측 급배기구로부터 노 내로 공급되는 동시에, 연료가 상기의 가열된 연소용 공기와 노 내에서 선회하면서 혼합해 연소되게 되고, 노 내의 중앙부가 넓은 범위에서 가열되는 동시에, 천장부측 축열식 연소 버너에 있어서의 화염의 길이가 짧아진다. 그리고, 선회한 소용돌이(渦)의 중심부는 부압이 되기 때문에, 연소 배기 가스가 휩쓸려 들어가면서 연소하고, 화염 온도가 내려 가서, NOx의 발생량을 저감 할 수 있다. 또한, 동체부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에 있어서는, 가열된 연소용 공기가 동체부측 안내 경로를 통해 동체부측 급배기구로부터 노 내의 동체부의 내주를 따르도록 공급되는 동시에 이것에 연료가 공급되어, 동체부의 내주를 따르도록 하여 선회하면서 연소되고, 노 내의 주변부가 가열되게 된다.

그리고, 이와 같이 노의 천장부에 설치한 천장부측 축열식 연소 버너와, 노의 동체부에 설치한 동체부측 축열식 연소 버너에서 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환해 실시하면, 천장부측 축열식 연소 버너와 동체부측 축열식 연소 버너의 연소 동작에 의해, 노 내 전체를 충분히 가열시킬 수 있는 동시에, NOx의 발생량을 저감 할 수 있게 된다.

여기서, 본 발명에 관한 열 처리로에 있어서는, 상기의 노의 동체부에 복수의 동체부측 축열식 연소 버너를 설치하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 동체부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에 있어서는, 가열된 연소용 공기가 각 동체부측 축열식 연소 버너에 있어서의 각 동체부측 급배기구로부터 각각 노 내의 동체부의 내주를 따르도록 공급되어, 연료가 각 동체부측 급배기구로부터 동체부의 내주를 따르도록 적절하게 선회하면서 연소되고, 노 내의 주변부 전체가 효율적으로 가열되게 된다.

또한, 본 발명에 관한 열 처리로에 있어서는, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에 연료를 노 내에서 선회하면서 연소시키는 선회 방향과, 상기의 동체부측 축열식 연소 버너의 연소 동작 시에 연료를 동체부의 내주를 따르도록 선회하면서 연소시키는 선회 방향을 역방향으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 화염의 선회 방향이, 천장부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시와 동체부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에서 전환되어, 노 내 전체가 교반되고, 보다 균일하게 가열되게 된다.

또한, 본 발명에 관한 열 처리로에 있어서는, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에 있어서의 연소량과, 상기의 동체부측 축열식 연소 버너 전수(全數)의 연소 동작시에 있어서의 연소량을 동일하게 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 천장부측 축열식 연소 버너와 동체부측 축열식 연소 버너에 있어서의 연소량의 차이에 따라, 각각의 연소시에 있어서의 열의 발생량 등에 편차가 생기는 것이 방지되고, 노 내 전체를 균일하게 가열시킬 수 있는 동시에, 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하는 조작도 안정적으로 실시할 수 있게 된다.

본 발명의 열 처리로에 있어서는, 노의 천장부에 설치한 천장부측 축열식 연소 버너와, 노의 동체부에 설치한 동체부측 축열식 연소 버너에서 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환할 때, 천장부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에 있어서는, 가열된 연소용 공기가 통 형상으로 된 천장부측 안내 경로의 내주를 따라 선회하면서 천장부측 급배기구로부터 노 내로 공급되고, 연료가 천장부측 급배기구로부터 노 내에서 선회하면서 연소되어, 노 내의 중앙부가 넓게 가열되는 동시에, 동체부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에 있어서는, 가열된 연소용 공기가 동체부측 안내 경로를 통해 동체부측 급배기구로부터 노 내의 동체부의 내주를 따르도록 공급되어, 연료가 동체부의 내주를 따르도록 선회하면서 연소되고, 노 내의 주변부가 가열되게 된다.

이 결과, 본 발명의 열 처리로에 있어서는, 노의 천장부에 설치한 천장부측 축열식 연소 버너와, 노의 동체부에 설치한 동체부측 축열식 연소 버너에서 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하여 실시함으로써, 화염이 피처리물에 접촉하거나하는 일 없이, 노 내 전체를 충분히 가열시켜 피처리물을 충분히 열 처리하는 것이 가능한 동시에, NOx의 발생량을 저감 할 수 있게 된다.

도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 관한 열 처리로에 있어서, 노의 천장부에 설치한 천장부측 축열식 연소 버너를 설치하는 동시에, 노의 동체부에 2개의 동체부측 축열식 연소 버너를 설치한 상태를 나타내고, (A)는 개략 평면도, (B)는 개략 측면도이다.
도 2는, 상기의 실시 형태에 관한 열 처리로에 있어서, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너에 있어서 연소 동작을 실시하는 한편, 상기의 동체부측 축열식 연소 버너에 있어서 축열 동작을 실시하는 상태를 나타내고, (A)는 개략 평면도, (B)는 개략 측면도이다.
도 3은, 상기의 실시 형태에 관한 열 처리로에 있어서, 상기의 동체부측 축열식 연소 버너에 있어서 연소 작업을 실시하는 한편, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너에 있어서 축열 동작을 실시하는 상태를 나타내고, (A)는 각 동체부측 축열식 연소 버너에 의한 연소 상태를 나타낸 동체부측 급배기구 부분의 단면 설명도 (B)는 개략 측면도이다.
도 4는, 상기의 실시 형태에 관한 열 처리로에 있어서, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너에 있어서의 천장부측 급배기구를 노 내를 향해 확산하도록 형성한 제1의 변경예를 나타낸 개략 측면도이다.
도 5는, 상기의 실시 형태에 관한 열 처리로에 있어서, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너에 연료를 공급하는 천장부측 공급 노즐을 천장부측 안내 경로 외에 천장부측 급배기구의 양측에 설치한 제2의 변경예를 나타낸 개략 평면도이다.
도 6은, 상기의 실시 형태에 관한 열 처리로에 있어서, 노의 동체부에 1개의 동체부측 축열식 연소 버너를 설치하도록 한 제3의 변경예를 나타낸 개략 평면도이다.
도 7은, 상기의 실시 형태에 관한 열 처리로에 있어서, 노의 천장부가 사각 형상으로, 동체부가 사각통 형상으로 된 제4의 변경예를 나타낸 개략 평면도이다.

본 발명의 실시 형태에 관한 열 처리로를, 첨부 도면을 근거해 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명에 관한 열 처리로는, 하기의 실시 형태에 나타낸 것에 한정되지 않고, 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서, 적절하게 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

여기서, 제1의 실시 형태에 관한 열 처리로에 있어서는, 도 1(A), (B) 등에 도시한 바와 같이, 노(10)에 있어서 원형상으로 된 천장부(11)의 중앙부에 천장부측 축열식 연소 버너(20)를 설치하는 한편, 노(10)의 원통 형상으로 된 동체부(12)에, 2개의 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)를, 노(10)의 중심부를 통해 반대측에 위치하도록 설치하고 있다.

그리고, 도 2(A), (B)에 도시한 바와 같이, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)에 있어서 연소 동작을 실시할 때는, 상기 2개의 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)에 있어서 축열 동작을 실시하도록 하는 한편, 도 3(A), (B)에 도시한 바와 같이, 상기 2개의 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)에 있어서 연소 동작을 실시할 때는, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)에 있어서 축열 동작을 실시하도록 하고, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)와, 상기 2개의 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)에서, 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환해 실시하도록 하고 있다.

여기서, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)에 있어서 연소 동작을 실시할 때는, 도 2(A), (B)에 도시한 바와 같이, 천장부측 급배기관(21)으로부터 연소용 공기를 축열재(22a)가 수용된 천장부측 축열실(22)로 안내하고, 이 축열재(22a)에 축열되어 있는 열에 의해 연소용 공기를 가열시켜, 이와 같이 가열된 연소용 공기를 안내부(23a)로부터 통 형상으로 된 천장부측 안내 경로(23)로 안내하고, 이 천장부측 안내 경로(23)의 내주를 따라 선회하면서 천장부측 급배기구(24)로부터 노(10) 내로 안내하는 동시에, 이와 같이 천장부측 급배기구(24)로부터 노(10) 내로 안내된 가열된 연소용 공기에 천장부측 연료 공급 노즐(25)로부터 연료를 공급하도록 하고 있다. 그리고, 상기의 천장부측 급배기구(24)로부터 선회하면서 가열된 연소용 공기와 연료를 혼합시켜, 노(10) 내에서 이것들을 연소하도록 하고 있다. 이와 같이 노(10) 내에 있어서, 천장부측 급배기구(24)로부터 가열된 연소용 공기와 연료를 혼합해 선회하면서 연소시키면, 노(10) 내의 중앙부가 넓은 범위에서 가열되는 동시에, 천장부측 축열식 연소 버너(20)에 있어서의 화염의 길이가 짧아진다.

삭제

또한, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)의 연소 동작시에, 2개의 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)에 있어서 축열 동작을 실시할 때는, 상기의 도 2(A), (B)에 도시한 바와 같이, 노(10) 내에 있어서의 연소 배기 가스를, 각 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)에 설치된 각 동체부측 급배기구(31, 31)로부터 흡인해 각 동체부측 안내 경로(32, 32)로 안내하고, 각 동체부측 안내 경로(32, 32)에 접속된 각 동체부측 연료 공급 노즐(33, 33)을 닫은 상태에서, 각 동체부측 안내 경로(32, 32)를 통해 연소 배기 가스를 각각 축열재(34a, 34a)가 수용된 각 동체부측 축열실(34, 34)로 안내하고, 각 동체부측 축열실(34, 34)에 있어서의 축열재(34a, 34a)에 연소 배기 가스의 열을 축열시킨 후, 축열 후에 있어서의 연소 배기 가스를 각 동체부측 축열실(34, 34)로부터 각각 각 동체부측 급배기관(35, 35)을 통해 외부로 안내하도록 하고 있다.

또한, 상기 2개의 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)에 있어서 연소 동작을 실시할 때는, 도 3(A), (B)에 도시한 바와 같이, 상기의 각 동체부측 급배기관(35, 35)으로부터 연소용 공기를, 각각 축열재(34a, 34a)가 수용된 각 동체부측 축열실(34, 34)로 안내하고, 각 동체부측 축열실(34, 34)에 있어서의 축열재(34a, 34a)에 축열되어 있는 열에 인해 연소용 공기를 가열시켜, 이와 같이 가열된 연소용 공기를 각 동체부측 안내 경로(32, 32)로 안내하고, 각 동체부측 안내 경로(32, 32)를 통해 각 동체부측 급배기구(31, 31)로부터 노(10) 내로 안내하는 동시에, 각 동체부측 안내 경로(32, 32)로부터 노(10) 내로 안내되는 가열된 연소용 공기에 대해 상기의 각 동체부측 연료 공급 노즐(33, 33)로부터 연료를 공급하도록 하고 있다. 그리고, 상기의 가열된 연소용 공기와 연료를 혼합해 각 동체부측 급배기구(31, 31)로부터 동체부(12)의 내주를 따르도록 공급하고, 각 동체부측 급배기구(31, 31)로부터 동체부(12)의 내주에 따르도록 하여, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)의 경우와는 역방향으로 선회하면서 노(10) 내에서 연소하도록 하고 있다.

이와 같이 하면, 천장부측 축열식 연소 버너(20)의 연소 동작시와 각 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)의 연소 동작시에서 화염의 선회 방향이 전환되고, 노(10) 내 전체가 교반되어, 보다 균일하게 가열되게 된다.

또한, 상기의 각 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)의 연소 동작시에, 상기 의 천장부측 축열식 연소 버너(20)에 있어서 축열 동작을 실시할 때는, 상기의 도 3(B)에 도시한 바와 같이, 노(10) 내에 있어서의 연소 배기 가스를, 천장부측 축열식 연소 버너(20)에 있어서의 상기의 천장부측 급배기구(24)로부터 흡인하여 천장부측 안내 경로(23)로 안내하고, 천장부측 안내 경로(23)에 접속된 상기의 천장부측 연료 공급 노즐(25)을 닫은 상태에서, 천장부측 안내 경로(23)를 통해 연소 배기 가스를 축열재(22a)가 수용된 천장부측 축열실(22)로 안내하고, 이 천장부측 축열실(22)에 있어서의 축열재(22a)에 연소 배기 가스의 열을 축열시킨 후, 축열 후에 있어서의 연소 배기 가스를 천장부측 축열실(22)로부터 천장부측 급배기관(21)을 통해 외부로 안내하도록 하고 있다.

여기서, 상기와 같이 노(10)의 천장부(11)에 설치한 천장부측 축열식 연소 버너(20)와, 노(10)의 동체부(12)에 설치한 각 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30) 에서 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하여 실시하도록 하면, 천장부측 축열식 연소 버너(20)의 연소 동작시에 있어서는, 가열된 연소용 공기가 통 형상으로 된 천장부측 안내 경로(23)의 내주를 따라 선회하면서 천장부측 급배기구(24)로부터 노(10) 내로 공급되어, 연료가 천장부측 급배기구(24)로부터 노(10) 내에서 선회하면서 연소되게 되고, 노(10) 내의 중앙부가 넓은 범위에서 가열되는 동시에, 천장부측 축열식 연소 버너(20)에 있어서의 화염의 길이가 짧아져서, 화염이 피처리물 (미도시) 등에 접촉해, 피처리물에 손상이 생기거나, 또한 연소시에 있어서의 화염의 온도가 높아져서 NOx의 발생량이 많아지거나 하는 것이 방지된다.

또한, 각 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)의 연소 동작시에 있어서는, 가열된 연소용 공기가, 각 동체부측 안내 경로(32, 32)를 통해 각 동체부측 급배기구(31, 31)로부터 각각 동체부(12)의 내주에 따르도록 하고, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)의 경우와는 역방향으로 선회하면서 노(10) 내에서 연소시키게 되어, 화염이 피처리물에 접촉하지 않도록 해 노(10)의 내주부가 가열되게 된다.

이 결과, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)와 각 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)의 연소 동작에 의해, 노(10) 내 전체를 충분히 가열시킬 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 천장부측 축열식 연소 버너(20)와 각 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)에서 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환해 실시하는 경우, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)의 연소 동작시에 있어서의 연소량과, 상기의 각 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30) 전수(全數)의 연소 동작시에 있어서의 연소량을 동일하도록 하고 있다. 이와 같이 하면, 천장부측 축열식 연소 버너(20)와 각 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)에 있어서, 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하는 경우에, 각각의 연소시에 있어서의 열의 발생량 등에 편차가 생기는 것이 방지되고, 노(10) 내 전체를 균일하게 가열시킬 수 있는 동시에, 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하는 조작도 안정적으로 실행할 수 있게 한다.

여기서, 상기의 실시 형태의 열 처리로에 있어서는, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)에 있어서의 천장부측 급배기구(24)를 천장부측 안내 경로(23)와 동일한 지름이 되도록 했지만, 도 4에 도시한 바와 같이, 천장부측 급배기구(24)의 부분을 노(10) 내를 향해 확산하도록 R 형상 등으로 형성할 수도 있다. 이와 같이 하면, 연소용 공기를 상기의 천장부측 안내 경로(23)의 내주를 따라 선회하면서, 천장부측 급배기구(24)로부터 노(10) 내로 공급할 때, 노(10) 내를 향해 확산하여 형성된 상기의 천장부측 급배기구(24)로부터 더욱 확산된 상태에서, 연소용 공기가 선회하면서 노(10) 내로 공급되어 연료와 혼합되고, 연소시에 있어서의 화염이 더욱 크게 확산하여, 화염의 길이를 짧게 할 수 있게 된다.

또한, 상기의 실시 형태의 열 처리로에 있어서는, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)에 있어서, 상기의 천장부측 연료 공급 노즐(25)을 천장부측 급배기구(24)의 근방에 있어서의 천장부측 안내 경로(23)에 접속시키도록 했을 뿐이지만, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기의 천장부측 연료 공급 노즐(25) 외에, 상기의 천장부측 급배기구(24)의 근방의 양측에 있어서의 천장부(11)에 각각 제2의 천장부측 연료 공급 노즐(25a, 25a)을 설치하도록 할 수도 있다.

그리고, 이와 같이 한 경우에 있어서, 상기의 천장부측 연료 공급 노즐(25)로부터 연료를 공급시키지 않고, 천장부측 급배기구(24)의 근방의 양측에 있어서의 천장부(11)에 설치한 상기의 각 제2의 천장부측 연료 공급 노즐(25a, 25a)로부터, 상기의 천장부측 급배기구(24)를 통해 선회하면서 노(10) 내로 안내된 연소용 공기에 연료를 공급시키도록 하면, 노(10) 내에 있어서의 연소 배기 가스가 상기와 같이 선회하면서 노(10) 내로 안내된 연소용 공기의 선회류의 중심부에 생긴 부압에 의해 받아들여져서 연소가 이루어지고, 연소시에 있어서의 NOx의 발생량이 저감되는 동시에, 각각의 제2의 천장부측 연료 공급 노즐(25a, 25a)로부터 노(10) 내로 공급된 연료가, 천장부측 급배기구(24)로부터 선회하면서 노(10) 내로 공급된 연소용 공기와 넓은 범위에서 혼합해 연소되고, 연소시에 있어서의 화염이 더욱 확산하는 동시에 화염의 길이가 짧아진다.

또한, 상기의 실시 형태의 열 처리로에 있어서는, 노(10)의 원통 형상으로 된 동체부(12)에, 2개의 동체부측 축열식 연소 버너(30, 30)를, 노(10)의 중심부를 통해 반대측에 위치하도록 설치하게 했지만, 동체부(12)에 설치한 동체부측 축열식 연소 버너(30)의 수는 특별히 한정되지 않고, 도시하고 있지 않지만, 더욱 많은 동체부측 축열식 연소 버너(30)를 설치하도록 하는 것도 가능하다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 노(10)의 원통 형상으로 된 동체부(12)에 1개의 동체부측 축열식 연소 버너(30)를 설치하도록 하는 것도 가능하다. 또한, 이 경우에 있어서도, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너(20)의 연소 동작시에 있어서의 연소량과, 상기의 동체부측 축열식 연소 버너(30)의 연소 동작시에 있어서의 연소량이 동일하게 되도록 하고, 각각의 연소시에 있어서의 열의 발생량 등에 편차가 생기는 것이 방지되어, 노(10) 내 전체를 균일하게 가열시키도록 하는 동시에, 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환하는 조작도 안정적으로 실시할 수 있게 한다.

또한, 상기의 실시 형태의 열 처리로에 있어서는, 노(10)로서, 천장부(11)가 원형상이고, 동체부(12)가 원통 형상으로 된 것을 사용하도록 했지만, 노(10)의 형상은, 특별히 이러한 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 천장부(11)가 사각 형상이고, 동체부(12)가 사각통 형상으로 된 것을 사용하도록 하는 것도 가능하며, 더욱이 사각형 이상의 다각형이어도 괜찮다.

10 : 노
11 : 천장부
12 : 동체부
20 : 천장부측 축열식 연소 버너
21 : 천장부측 급배기관
22 : 천장부측 축열실
22a : 축열재
23 : 천장부측 안내 경로
23a : 안내부
24 : 천장부측 급배기구
25 : 천장부측 연료 공급 노즐
25a : 제2의 천장부측 연료 공급 노즐
30 : 동체부측 축열식 연소 버너
31 : 동체부측 급배기구
32 : 동체부측 안내 경로
33 : 동체부측 연료 공급 노즐
34 : 동체부측 축열실
34a : 축열재
35 : 동체부측 급배기관

Claims

연소용 공기를 축열부에 수용된 축열재에 축열된 열에 의해 가열시키고, 안내 경로를 통해 가열된 연소용 공기를 급배기구로부터 노 내로 안내하여, 연료 공급 노즐로부터 공급된 연료와 상기의 가열된 연소용 공기를 노 내에 있어서 연소시키는 연소 동작을 실시하는 한편, 노 내에 있어서의 연소 후의 연소 배기 가스를 축열재가 수용된 축열부로 안내하여, 연소 배기 가스의 열을 축열재에 축열시키는 축열 동작을 실시하도록 한 축열식 연소 버너를 이용한 열 처리로에 있어서, 상기의 축열식 연소 버너를, 노의 천장부과 동체부에 각각 설치하고, 노의 천장부에 설치한 천장부측 축열식 연소 버너와, 노의 동체부에 설치한 동체부측 축열식 연소 버너에서, 상기의 연소 동작과 축열 동작을 교대로 전환해 실시하도록 하고, 상기의 천장부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에, 상기의 가열된 연소용 공기를 통 형상으로 된 천장부측 안내 경로의 내주(內周)를 따라 선회하면서 천장부측 급배기구로부터 노 내로 공급하여, 연료를 노 내에서 선회하면서 연소시키는 한편, 상기의 동체부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에, 상기의 가열된 연소용 공기를, 동체부측 안내 경로를 통해 동체부측 급배기구로부터 노 내의 동체부의 내주를 따르도록 공급해, 연료를 동체부의 내주를 따르도록 선회하면서 연소시키는 것을 특징으로 하는 열 처리로.
청구항 1의 기재에 있어서,
상기의 노의 동체부에 복수의 동체부측 축열식 연소 버너를 설치한 것을 특징으로 하는 열 처리로.
청구항 1 또는 청구항 2의 기재에 있어서,
상기의 천장부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에 연료를 노 내에서 선회하면서 연소시키는 선회 방향과, 상기의 동체부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에 연료를 동체부의 내주를 따르도록 선회하면서 연소시키는 선회 방향을 역방향으로 한 것을 특징으로 하는 열 처리로.
청구항 1 또는 청구항 2의 기재에 있어서,
상기의 천장부측 축열식 연소 버너의 연소 동작시에 있어서의 연소량과, 상기의 동체부측 축열식 연소 버너 전수(全數)의 연소 동작시에 있어서의 연소량을 동일하게 한 것을 특징으로 하는 열 처리로.