KR930001126B1 - Automatically flow controlled continuous heat treating furnace - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동 흐름 제어 시스템을 구비한 열교환형 연속 열처리로의 상부 평면도.1 is a top plan view of a heat exchange type continuous heat treatment furnace having an automatic flow control system according to a first embodiment of the present invention.
제2도는 제1도의 수직단면 개략도.2 is a vertical cross-sectional schematic of FIG.
제3도는 제1도의 연속 열처리로에 사용된 자동 흐름 제어 시스템의 개략도.3 is a schematic diagram of an automatic flow control system used in the continuous heat treatment furnace of FIG.
제4도는 제1도의 연속 열처리로내에 형성한 각각의 구획실 또는 열처리대에서 처리하고자 하는 작업편의 온도와 대기 가스의 온도 사이의 관계를 나타내는 그래프.4 is a graph showing the relationship between the temperature of the workpiece and the temperature of the atmospheric gas to be treated in each compartment or heat treatment zone formed in the continuous heat treatment furnace of FIG.
제5도는 본 발명의 제2실시예에 따른 것으로서 제3도와 유사한 개략도.5 is a schematic view similar to FIG. 3 as in accordance with a second embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
T : 열교환형 연속 열처리로 A : 예열대T: Heat Exchanger Continuous Heat Treatment Furnace A: Preheater
B : 고온 처리대 C : 냉각대B: High temperature treatment table C: Cooling table
M : 전기 모우터 EY : 비교기M: Electric Motor EY: Comparator
3 : 격벽 5a,6a : 제1구획실3: bulkhead 5a, 6a: first compartment
5b,6b : 제2구획실 6c : 제3구획실5b, 6b: Second division room 6c: Third division room
7 : 대류팬 8 : 제1덕트7: convection fan 8: first duct
9 : 제2덕트 10 : 후드9: second duct 10: hood
11 : 분사용 노즐구멍 12a : 장입문11 injection nozzle hole 12a
12b : 배출문 14a : 제1댐퍼12b: discharge door 14a: first damper
14b : 제2댐퍼14b: second damper
본 발명은 연속 열처리로에 관한 것으로, 특히 에너지 절감 좇들이 완벽히 수행되게 한 자동 흐름 제어 시스템을 구비한 열교환형 연속 열처리 제어 시스템에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a continuous heat treatment furnace, and more particularly, to a heat exchange type continuous heat treatment control system having an automatic flow control system that allows energy savings to be performed perfectly.
통상, 예열대(pre-heating zone),고온 처리대 및 냉각대로 이루어진 연속 열처리로에 있어서 에너지 절감을 개선코자 종래부터여러가지 시도들이 제안되어 있다.In general, various attempts have been proposed to improve energy saving in a continuous heat treatment furnace consisting of a pre-heating zone, a high temperature treatment zone, and a cooling zone.
일본국 특허공보 제 45-10610호에는 실질적으로 “U”자 형태로 배열되어 있으며, 예열대와 냉각대를 서로간에 대하여 평행하게 구성하고, 천정벽과 떨어져 있는 격벽(partiton wall)을 이들 두가지 열처리대 사이에 설치한 연속 열처리로 한가지가 개시(開示)되어 있다. 이러한 배열을 함으로써 예열대와 냉각대 사이에 열교환이 가능하다.Japanese Patent Publication No. 45-10610 is arranged substantially in a “U” shape, and the preheating and cooling stages are arranged in parallel to each other, and the partition walls separated from the ceiling walls are subjected to these two heat treatments. One is disclosed by the continuous heat treatment provided between the stages. This arrangement allows heat exchange between the preheating zone and the cooling zone.
그러나, 이러한 유형의 연속 열처리로는, 예컨대 예열대 또는 냉각대에서 대기 가스가 그 내부에서 혼합되기 때문에, 대기 가스와 처리 예정인 작업편 (workpiece) 사이의 온도 차이를 크게 할 수 없음에 따라 효율적인 열교환을 하지 못한다는 단점이 있다.However, this type of continuous heat treatment allows efficient heat exchange as the temperature difference between the atmospheric gas and the workpiece to be treated cannot be increased because, for example, atmospheric gases are mixed therein in a preheating or cooling zone. The disadvantage is that you can't.
미국특허 제 4,449,923호(대응 일본국 특허 출원 제 56-13126호)와 일본국 특허 출원 제 56-182515호는 모두 본 발명의 동일 출원인에 의하여 제안된 것으로, 이들 발명은 상기의 단점을 제거하기 위하여 개발된 것이다.U.S. Patent No. 4,449,923 (corresponding to Japanese Patent Application No. 56-13126) and Japanese Patent Application No. 56-182515 are both proposed by the same applicant of the present invention. It was developed.
전자의 미국특허는 예열대와 냉각대를 하나로 단일화되게 하고, 예열대의 장입단부(charge end portion)와냉각대의 방출단부를 로(爐) 바깥쪽에 설치된 순환 덕트에 의하여 서로 연통되게 하여 고온처리대에 있는 고온의 대기 가스가 예열대를 통과하도록 함으로써 처리될 작업편을 예열하게 하는 한편, 작업편과 열교환되어 온도가 저하된 대기 가스를 고온 처리대로다시 순환시키고 있다.The former U.S. patent unifies the preheating and cooling stages into one, and the charge end portion of the preheating stage and the discharge end of the cooling stage are communicated with each other by a circulation duct installed outside the furnace. The high temperature atmospheric gas is allowed to pass through the preheating zone to preheat the workpiece to be treated, while circulating the atmospheric gas whose temperature is reduced by heat exchange with the workpiece to the high temperature treatment zone.
이러한 종류의 로에서는 대기 가스의 온도가 예열대와 냉각대를 통고하는 중에 실질적으로 조절되기 때문에, 대기 가스와 작업편간에 온도 차이는 비교적 작다. 그결과 소정 온도까지 예열하거나 냉각함으로써 작업편의 온도를 조절하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 작업편에 대한 소정의 냉각속도를 유지한다는 것도 더욱 어렵다는 단점을 가지게 된다.In this kind of furnace, the temperature difference between the atmospheric gas and the work piece is relatively small since the temperature of the atmospheric gas is substantially adjusted while notifying the preheating zone and the cooling zone. As a result, it is difficult not only to control the temperature of the workpiece by preheating or cooling to a predetermined temperature, but also to maintain a predetermined cooling rate for the workpiece.
후자의 일본국 특허 출원에 있어서는, 예열대와 냉각대 모두는 자체의 천정부에 대류팬(convection fan)이 각각 설치된 다수의 구획실들로 분리되어 있고, 또 예열대의 마지막 구획실을 덕트를 통하여 냉각대의 제1구획실과 연통되어 냉각대의 대기 가스를 예열대의 마지막 구획실내로 유도할 수 있으며, 더 나아가 그의 제1구획실쪽으로 유도할 수 있도록 구성되어 있다.In the latter Japanese patent application, both the preheating stage and the cooling stage are divided into a plurality of compartments each having a convection fan installed on its ceiling, and the final compartment of the preheating stage is connected to the cooling stage through a duct. In communication with the first compartment, it is configured to guide the atmospheric gas of the cooling zone into the last compartment of the preheating zone and further to the first compartment.
여기서 주목되는 것은, 예열대로부터 냉각대쪽으로 흐르거나 냉각대로부터 예열대쪽으로 흐르는 대기가스의 유량(流量)은 대기 가스가 공급되는 열처리대에 있는 대기 가스의 절대온도에 반비례한다. 즉, 대기가스가 예열대로부터 냉각대쪽으로 공급되는 경우에 있어서 냉각대에 있는 대기 가스의 절대온도 반비례한다. 특히, 예열대의 대기 가스의 온도는 처리될 작업편의 존재에 따라 크게 변화하기 때문에, 예열대로부터 냉각대쪽으로 공급되는 대기 가스의 유량 역시 크게 변화한다.Note that the flow rate of the atmospheric gas flowing from the preheating zone to the cooling zone or from the cooling zone toward the preheating zone is inversely proportional to the absolute temperature of the atmospheric gas in the heat treatment zone to which the atmospheric gas is supplied. That is, when atmospheric gas is supplied from the preheating zone to the cooling zone, the absolute temperature of the atmospheric gas in the cooling zone is inversely proportional. In particular, since the temperature of the atmospheric gas of the preheating zone varies greatly depending on the presence of the workpiece to be treated, the flow rate of the atmospheric gas supplied from the preheating zone toward the cooling stage also varies greatly.
“유량”이란 용어는 0℃와 1기압의 표준상태에서 단위시간내에 흐르는 가스용적을 의미한다.The term "flow rate" refers to the volume of gas that flows within unit time at a standard condition of 0 ° C and 1 atmosphere.
상기 구조를 한 로에 있어서 어느 것이나 덕트를 통하여 공급되는 대기 가스의 유량은 변하므로, 예열대 또는 냉각대에서의 대기 가스를 처리대속으로 도입하고 있다. 따라서, 처리대속으로 도입된 대기 가스를 불필요하고도 비경제적으로 처리대에서 가열하게 되는 것이다.Since the flow rate of the atmospheric gas supplied through the duct in any one of the above structures is changed, the atmospheric gas from the preheating zone or the cooling zone is introduced into the treatment passage. Therefore, the atmospheric gas introduced into the treatment tray is heated unnecessarily and economically in the treatment table.
따라서, 본 발명은 종래의 연속 열처리로가 가지고 있는 고유한 상기 단점을 실질적으로 제거하고자 개발된 것으로서, 본 발명의 본질적인 목적은 에너지 절감을 완벽히 기할 수 있는 자동 흐름 제어 시스템을 구비한 개량된 연속 열처리로를 제공하는데 있다. 이를 위하여 본 발명에 따라 새로운 연속 열처리로는 자동 흐름 제어 시스템을 구비하게 되는데, 이 연속 열처리로는 내부에 가열수단을 구비한 고온 처리대, 이 고온 처리대의 한쪽 끝에 연결하여 배설한 예열대 및 고온 처리대의 나머지 한쪽 끝에 연결하여 배설한 냉각대를 가지며, 예열대와 냉각대는 각기 자체의 천정에 대류팬이 설치된 다수의 구획실로 구획되어 있게 한 자동 흐름 제어 시스템이 장치된 개량된 연속 열처리로를 제공한다. 자동 흐름 제어 시스템에는, 예열대와 마지막 구획실과 냉각대의 제1구획실을 연통시키는 제1덕트 수단, 냉각대의 마지막 구획실과 예열대의 제1구획실을 연통시키는 제2덕트 수단, 상기 제1덕트 수단의 도중에 배설하여 제1덕트 수단내에 흐르는 대기 가스의 유량을 조절하는 제1흐름 조절 및 제2덕트 수단의 도중에 배설하여 제2덕트 수단내에서 흐르는 대기 가스의 유량을 조절하는 제2흐름 조절 수단들을 구비하고 있다. 이러한 배열에 의하여 예열대내로 도입된 대기 가스의 유량과 냉각대내로 도입된 대기 가스의 유량은 일치하도록 자동적으로 조절된다.Accordingly, the present invention was developed to substantially eliminate the above disadvantages inherent in the conventional continuous heat treatment furnace, and an essential object of the present invention is an improved continuous heat treatment having an automatic flow control system capable of completely saving energy. In providing the furnace. To this end, according to the present invention, a new continuous heat treatment furnace is provided with an automatic flow control system. The continuous heat treatment furnace has a high temperature treatment table having a heating means therein, a preheating table and a high temperature table disposed at one end of the high temperature treatment table. It has a cooling stand attached to the other end of the treatment station, and the preheating stand and the cooling stand provide an improved continuous heat treatment furnace equipped with an automatic flow control system, each of which is partitioned into a number of compartments with convection fans on their own ceilings. do. The automatic flow control system includes a first duct means for communicating the preheating zone, the last compartment and the first compartment of the cooling compartment, a second duct means for communicating the last compartment of the cooling compartment and the first compartment of the preheater, and in the middle of the first duct means. A first flow control means for adjusting the flow rate of the atmospheric gas flowing in the first duct means and second flow control means for adjusting the flow rate of the atmospheric gas disposed in the middle of the second duct means and adjusting the flow rate of the atmospheric gas flowing in the second duct means; have. By this arrangement, the flow rate of the atmospheric gas introduced into the preheating stage and the flow rate of the atmospheric gas introduced into the cooling stage are automatically adjusted to coincide.
이러한 배열에서 제2덕트 수단 대신 한쪽 끝이 냉각대의 마지막 구획실에 연결되고 나머지 한쪽 끝이 팬 또는 송풍기에 연결되게 한 다른 덕트 수단으로 대체함으로써 주위공기를팬에 의하여 냉각대내로 공급하여 로내에서 열처리된 작업편을 냉각하여도 좋다.In this arrangement, instead of the second duct means, one end is connected to the last compartment of the cooling stand and the other end is replaced by another duct means, which is connected to the fan or blower, so that the ambient air is fed into the cooling stand by the fan and heat treated in the furnace. The workpiece may be cooled.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면을 참고하면, 제1도, 제2도 및 제3도에는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환형 연속 열처리로(T)가 도시되어 있다. 이 열처리로(T)에는 예열대(A), 고온 처리대 (B) 및 냉각대(C)가 구성되어 있고, 이들 세가지 열처리대(A,B 및 C)는 두개의 분리벽 (2)에 의하여 서로 분리되어 있다. 예열대(A)는 또 격벽(partition wall) (3)에 의하여 제1구획실(5a)과 제1구획실(5b)의 두개의 구획실로 분리되어 있고, 마찬가지로 냉각대(C)는 두개의 격벽(4)들에 의하여 3개의 구획실, 즉 제1구획실(6a), 제2구획실(6b)과 제3구획실(6c)로 구획되고, 이들 구획실(5a),(5b) ,(6a),(6b)와 (6c)에는 각기 순환 또는 대류팬(7)들이 설치되어 있다. 고온 처리대 (B)는 다수의 직화형 버어너(1)와 다수의 순환 또는 대류팬(7)을 설치한 고온의 처리대이다. 일련의 운반 로울러(13)들은 로내에 회전 가능하게 설치되어 처리 작업편(W)을 화살표(D)방향으로 운반한다. 또한, 이 로에는 작업편(W)을 그 내부로 장입하는 장입문(12a)과, 열처리 후 로(爐)로부터 작업편(W)을 배출하는 배출문(12b)이 설치되어 있다.Referring to the drawings, FIGS. 1, 2 and 3 show a heat exchange type continuous heat treatment furnace T according to a first embodiment of the present invention. This heat treatment furnace (T) is composed of a preheating table (A), a high temperature processing table (B), and a cooling table (C), and these three heat treatment tables (A, B, and C) are provided on two separating walls (2). Separated from each other. The preheating zone A is further divided into two compartments of the first compartment 5a and the first compartment 5b by a partition wall 3, and the cooling zone C is similarly divided into two partition walls ( 4) divided into three compartments, namely the first compartment 6a, the second compartment 6b and the third compartment 6c, and these compartments 5a, 5b, 6a, 6b. And 6c are each provided with circulation or convection fans 7. The high temperature treatment table B is a high temperature treatment table provided with a plurality of direct type burners 1 and a plurality of circulation or convection fans 7. A series of conveying rollers 13 are rotatably installed in the furnace to convey the processing workpiece W in the direction of the arrow D. FIG. The furnace is also provided with a charging door 12a for charging the work piece W therein and a
예열대(A)의 마지막 구획실인 제2구획실(5b)은 제1덕트(8)를 통해 냉각대(C)의 제1구획실(6a)와 연통되고, 마찬가지로 예열대(A)의 제1구획실(5a)은 제2덕트(9 )를 통해 냉각대(C)의 마지막 구획실인 제3구획실(6c)과 연통되어 있고, 두개의 가스흐름 제어댐퍼(14a)와 (14b)는 제1덕트(8) 및 제2덕트(9)에 각각 배설되어 있다. 대기 가스는 냉각대(C)의 제1구획실(6a), 제1덕트(8), 예열대(A)의 제2구획실(5b), 예열대(A)의 제1구획실(5aq), 제2덕트, 냉각대(C)의 제3구획실(6c) 및 제2구획실 (6b)의 순서로 화살표(E)의 방향으로 도시한 바와 같이 순환하고, 다시 냉각대(C)의 제1구획실(6a)로 되돌아 오게 된다.The second compartment 5b, which is the last compartment of the preheating zone A, communicates with the first compartment 6a of the cooling zone C via the
이러한 구조의 연속 열처리로에 있어서, 대기 가스의 유량은 제3도에 있는 바와 같이, 각각의 전기 모우터(M)에 접속된 제1댐퍼(14a) 및 제2댐퍼(14b)에 의하여 자동적으로 조절된다.In the continuous heat treatment furnace of this structure, the flow rate of the atmospheric gas is automatically by the first damper 14a and the
특히, 더어모커플(thermocouple)등과 같은 3개의 더오모 센서(thermo-sensor)(TE1), (TE2) 및 (TE3)를 냉각대(C)의 각 구획실(6a),(6b) 및 (6c)에 설치하여 이들 구획실(6a),(6b) 및 (6c)내의 대기 가스의 온도를 검출한다. 이들 더어모 센서 (TE1),(TE2)및 (TE3)를 각각의 온도 표시 제어기(TIC1), (TIC2) 및 (TIC3)에 전기적으로 접속하여 이들 제어기에 전기신호를 보내는한편, 이들 3개의 오도표시 제어기(TIC1), (TIC2) 및 (TIC3)를 한개의 비교기(EY)에도 전기적으로 접속하여, 이 비교기에 각 전압 신호를 출력하게 한다. 이들 온도표시 제어기(TIC1), (TIC2) 및 (TIC3)로부터 출력된 이들 세가지 신호중에 가장 큰 신호를 비교기(EY)내의 기준전압과 비교하여 제2댐퍼(14b)에 구동 가능하게 접속된 제2전기 모우터(M)를 제어함으로써 제2덕트(9)의 도중에 배설된 제2댐퍼(14b)의 개구 정도를 조절하도록 한다.In particular, three thermo-sensors (TE1), (TE2) and (TE3), such as thermocouples, etc., are placed in each compartment 6a, 6b and 6c of the cooling table C. ) And detect the temperature of the atmospheric gas in these compartments 6a, 6b and 6c. These thermograms (TE1), (TE2) and (TE3) are electrically connected to the respective temperature display controllers (TIC1), (TIC2) and (TIC3) to send electrical signals to these controllers. The display controllers TIC1, TIC2 and TIC3 are electrically connected to one comparator EY so as to output respective voltage signals to the comparator. A second of the three signals output from these temperature display controllers TIC1, TIC2, and TIC3 being operably connected to the
더욱이, 제1덕트(8) 및 제2덕트(9) 각각에는 더어모 센서(TE11) 및 (TE12)를 개별적으로 구성하여 그 내부를 흐르는 대기 가스의 온도를 검출하고, 또 차압 변환기(differential pressure transmitter)(DPT110 및 (DPT12)를 구성하여 대기 가스의 유량을 검출하는데, 물론 이들 더어모 센서(TE11) 및 (TE12)와 차압 변환기 (DPT11) 및 (DPT12)를 하나의 유동 연산 제어기(flow arithmetic controller)(FC)에 전기적으로 접속하여, 여기에 전압신호를 출려하도록 한다. 이들 더어모센서 (TE11)와 차압 변환기(DPT11)로부터의 두 출력을 곱한 값(product)을 유동 연산 제어기(FC)의 더어모 센서(TE12)와 차압 변환기(DPT12)로부터의 다른 두개의 출력을 곱한 값과 비교하여 제1댐퍼(14a)의 개구 정도를 유동 연산 제어기(FC)에서 비교하여 얻어진 결과에 따라 구동 가능하게 결합된 제1전기 모우터(M)로 조절하도록 한다.Furthermore, each of the
이 실시예에서 에열대(A)의 제1구획실(5a) 및 제2구획실(5b)과 냉각대(C)의 제1구획실(6a)에는 각기 그 아래쪽 표면에 다수의 분사용 노즐구멍(11)을 가진 후드(10)를 구성한다. 로내의 대기 가스를 순환팬(7)에 의하여 후드(10)안에서 발생된 정압(positive pressure)과 후드(10) 바깥에서 발생된 부압(negative pressure)의 영양하에서 제1덕트(8) 및 제2덕트(9)를 통하여 앞서 나온 바 있는 방향으로 순환시키는데, 이때 제1덕트(8)의 양쪽 끝부분은 후드(10)의 바깥으로 개방되고, 제2덕트(9)의 한쪽 끝은 예열대A)의 제1구획실(5a)에 있는 후드(10) 안쪽으로 개방되어 있다. 말할것도 없이 송풍기 또는 송풍기들을 제1 및/또는 제2덕트[(8) 및/ 또는(9)]의 도중에 추가로 설치할 수도 있다.In this embodiment, the first compartment 5a and the second compartment 5b of the heat zone A and the first compartment 6a of the cooling zone C each have a plurality of nozzle nozzles 11 for injection on the lower surface thereof. Constitute a hood (10). The
따라서 장입문(12a)을 통하여 예열대(A)내로 장입된 작업편(W)은 제2구획실 (5b)로부터 공급되는 약 510℃의 대기 가스에 의하여 제1구획실(5a)에서 예열되며, 여기서 또 작업편(W)은 냉각대(C)의 제1구획실(6a)로부터 오는 고온의 대기 가스와 고온 처리대(B)로부터 오는 연소 가스로 되어 있는 약 600℃정도의 혼합 가스에 의하여 더욱 예열된다. 이어서, 작업편(W)은 고온 처리대(B)내로 운반되어 이 고온 처리대(B)에서 약 720℃로 가열된다.Thus, the workpiece W charged into the preheating zone A through the charging door 12a is preheated in the first compartment 5a by the atmospheric gas of about 510 ° C supplied from the second compartment 5b, where The work piece W is further preheated by a mixed gas of about 600 ° C. which is composed of a high temperature atmospheric gas coming from the first compartment 6a of the cooling table C and a combustion gas coming from the high temperature processing table B. do. Subsequently, the workpiece W is conveyed into the high temperature treatment table B and heated to about 720 ° C. in the high temperature treatment table B.
이후, 고온처리대(B)에서 처리된 작업편(W)은 제2구획실(6b)로부터 공급된 비교적 저온인 420℃의 대기 가스에 의하여 냉각대(C)의 제1구획실(6a)에서 냉각된다. 이 제1구획실(6a)에 있어서 대기 가스의 온도는, 작업편(W)이 예열대(A)의 제2구획실(5b)내로 운반 될 때까지 고온 처리대(B)에서 약 720℃로 가열된 작업편(W)에 의하여 약 550℃까지 상승된다.Subsequently, the workpiece W processed at the high temperature treatment table B is cooled in the first compartment 6a of the cooling table C by the relatively low temperature 420 ° C. atmospheric gas supplied from the second compartment 6b. do. In this first compartment 6a, the temperature of the atmospheric gas is heated to about 720 ° C. at the high temperature treatment table B until the workpiece W is transported into the second compartment 5b of the preheating zone A. The work piece W is raised to about 550 ° C.
이어서, 작업편(W)은 냉각대(C)의 제2구획실(6b) 및 제3구획실(6c)에서 소정의 냉각곡선에 따라 냉각된 다음, 배출문(12b)을 통하여 냉각대(C)로부터 배출된다.Subsequently, the workpiece W is cooled in the second compartment 6b and the third compartment 6c of the cooling table C according to a predetermined cooling curve, and then the cooling table C is discharged through the
제4도는 상기 경우의 각 구획실 또는 열처리대에 있어서의 작업편(W)의 온도(T1)와 대기 가스의 온도(T2)를 나타낸 것이다.4 shows the temperature T1 of the work piece W and the temperature T2 of the atmospheric gas in each compartment or heat treatment table in this case.
이하, 대기 가스의 자동 흐름 제어 시스템에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the automatic flow control system of atmospheric gas will be described in detail.
전기적으로 제어되는 제1댐퍼(14a) 및 제2댐퍼(14b)는 제1덕트(8) 및 제2덕트(9)내에서 순환하는 대기 가스를 조절하여, 제1덕트(8)에서의 유량이 제2덕트(9)에서의 유량과 동일하게 한다. 이러한 조절은 제1덕트(8) 및 제2덕트(9)에서 유량과 온도를 검출하는 즉시 대기 가스의 유량을 측정함으로써 이루어진다.The electrically controlled first damper 14a and the
유량의 자동 제어는 제1덕트(8 및 제2덕트(9)에서의 두가지 유량중 어느 한가지 유량을 기준으로 하여 이루어지고, 나머지 유량은 제어하므로 기준유량과 동일하도록 제어된다.The automatic control of the flow rate is made based on any one of the two flow rates in the
그러므로, 두가지 유량을 별도로 제어하여 소정의 한가지 유량이 되도록 한다는 것은 의심의 여지가 없다.Therefore, there is no doubt that the two flow rates are controlled separately so as to be a predetermined one flow rate.
제1도, 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 제1덕트(8)에서의 유량을 제2덕트 (9)에서의 유량에 따라 제어한다. 이 경우에 있어서, 작업편(W)의 처리온도와 냉각속도가 항상 일정하기 때문에 냉각대(C)의 제1구획실(6a)에서의 대기 가스 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 제2덕트(9)에 있는 제2댐퍼(14b)를 일차로 설정하여 대기 가스를 소정의 유량으로 유동하도록 할 경우에는, 유량은 그 시간부터 제2덕트(9)내에서 변화되지 않는다. 그러므로, 제1덕트(8)의 유량을 제2덕트(9)에서의 유량과 동일하게 정하면, 작업편(W)과 대기 가스간에는 열교환이 효과적으로 일어나게 할 수 있다.As shown in FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3, the flow volume in the
한편, 처리온도, 냉각속도 등과 같은 열처리 조건이나 작업편(W)의 생산 용량을 변화시킬 때마다 작업편(W)은 냉각대(C)에서 상이한 열에너지를 발산시킨다. 환경에 따라 냉각대(C)에서 대기 가스의 온도를 필요에 따라 변경시킬 수 있다. 이와 같이 어떤 경우에 있어서는 냉각대(C)에서 흐르는 대기 가스의 유량을 조절함으로써 작업편(W)으로부터 발산된 열에너지에 상응하도록 하여 이것을 효과적으로 회수하여야 한다.On the other hand, whenever the heat treatment conditions such as treatment temperature, cooling rate, or the like, and the production capacity of the work piece W are changed, the work piece W emits different thermal energy from the cooling table C. Depending on the environment, the temperature of the atmospheric gas in the cooling table (C) can be changed as necessary. In this case, in some cases, by adjusting the flow rate of the atmospheric gas flowing in the cooling table (C) to correspond to the heat energy emitted from the workpiece (W), it must be effectively recovered.
제1도, 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 대기 가스의 유량 제어는 위에 나온 개념 또는 아이디어에 기초를 둔 것이다.As shown in Figs. 1, 2 and 3, the flow rate control of the atmospheric gas is based on the above concept or idea.
본 실시예에서 냉각대(C) 내에 온도를 자동적으로 제어하여 작업편(W)이 소정의 냉각속도에 따라 냉각되게 할 수 있다. 이를 위해 비교기(EY)로부터 전송된 신호에 의하여 제2댐퍼(14b)의 개구를 제어함으로써 대기 가스의 유량을 최적한 유량이 되도록 한다. 즉, 작업편(W)으로부터 발산된 열에너지는 생산 능력이 감소함에 따라 함께 감소하기 때문에 냉각대(C)내의 온도는 저하된다. 따라서, 제2댐퍼(14b)를 온도표시 제어기(TIC1), (TIC2) 및 (TIC3)로부터 전송된 신호들 중 어느 한가지 신호에 의하여 폐쇄하여 예열대(A)로부터 냉각대(C)의 마지막 구획실 (6c) 쪽을 향하여 공급되는 저온의 대기 가스의 유량을 감소시킨다.In this embodiment, the temperature is automatically controlled in the cooling table C to allow the work piece W to be cooled according to a predetermined cooling rate. To this end, by controlling the opening of the
반대로, 작업편(W)으로부터 발산된 열에너지는 생산 능력이 증가함에 따라 함께 증가하기 때문에, 냉각대(C)내의 온도는 올라간다. 결국, 제2댐퍼(14b)는 더 한층 개방되고, 이에 따라 대기 가스의 유량은 빨라지게 된다.On the contrary, since the heat energy emitted from the work piece W increases with increasing production capacity, the temperature in the cooling table C rises. As a result, the
상기와 같은 방법으로 순환 대기 가스의 유량을 냉각대(C)에서 작업편(W)으로부터 발산된 열에너지에 부합하게끔 제어함으로써 생산 능력의 변화폭이 큰 로에 있어서도 효과적으로 열에너지를 회수할 수 있다.By controlling the flow rate of the circulating atmospheric gas in the manner as described above to match the heat energy emitted from the work piece W in the cooling table C, the heat energy can be effectively recovered even in a furnace having a large change in production capacity.
본 실시예에서, 예열대(A)로부터 제2덕트(9)를 통해 냉각대(C)쪽을 향하여 순환하는 대기 가스의 유량을 생산 능력에 따라 자동 제어하기 때문에, 냉각대(A)로부터 제1덕트(8)를 통해 예열대(A)쪽으로 향햐여 흐르는 대기 가스의 유량, 또한 생산 능력과 일치하도록 제어된다.In the present embodiment, since the flow rate of the atmospheric gas circulating from the preheating zone A toward the cooling table C through the second duct 9 is automatically controlled according to the production capacity, The flow rate of the atmospheric gas flowing toward the preheating zone A through the one
본 실시예에서 주목되는 것은, 3개의 온도 표시 제어기(TIC1), (TIC2)와 (TIC3)로부터 출력된 3가지 신호중에서 비교하여 가장 큰 변동을 나타낸 열처리대로부터 전송된 신호에 의하여 대기 가스의 유량을 제어한다 하더라도, 작업편으로부터 최대의 열에너지가 발산된다는 것을 미리 감지하고 있거나 열처리에 필요한 냉각이 실질적으로 완료된 열처리대에 상응한 온도 표시 제어기에 의하여만 제2댐퍼(14b)를 조절할 수 있다는 점이다.Note that in this embodiment, the flow rate of the atmospheric gas by the signal transmitted from the heat treatment table showing the greatest variation among the three signals output from the three temperature display controllers TIC1, TIC2 and TIC3. Even if the control is performed, the
또한, 주목되는 것은 제3도에 도시한 바와 같이, 냉각대(C)의 제3구획실(6c)내로 공급된 대기 가스를 냉각시키는 냉각수단(21)을 경우에 따라 제2덕트(9)의 도중에 설치할 수 있다는 점이다.It is to be noted that, as shown in FIG. 3, the cooling means 21 for cooling the atmospheric gas supplied into the third compartment 6c of the cooling table C may optionally include the second duct 9. It can be installed on the way.
제5도는 본 발명의 제2실시예에 따른 연속 열처리로의 자동 흐름 제어 시스템을 나타낸 것이다.5 shows an automatic flow control system of a continuous heat treatment furnace according to a second embodiment of the present invention.
제5도에서 자동 흐름 제어 시스템은 냉각대(C)의 제3구획실(6c)과 연통한 제2덕트(9a)와 팬(22) 또는 송풍기를 구비하고 있어 주위 공기를 송풍기(22)에 의하여 냉각대(C)의 제3구획실(6c)내로 공급할 수 있다. 따라서, 에열대(A)의 제1구획실(5a) 및 냉각대(C)의 마지막 제3구획실(6c)과 연통하는 제1실시예의 제2덕트 (9)는 본 실시예의 로에서는 제거된다. 또한, 더어모 센서(TE11)와 차압 변환기 (DPT11)를 제2덕트(9a)의 도중에 설치하여 팬(22)으로부터 제2댐퍼(14b)를 통하여 공급된 공기의 유량과 일치되도록 제1댐퍼(14a)를 제어한다.In FIG. 5, the automatic flow control system includes a second duct 9a and a
더구나, 본 실시예에서는 예열대(A의 제1구획실(5a)과 연통해 있고 개방된 끝쪽에 제3댐퍼(14c)가 구성된 제3덕트(9b)가 설치되어 있다. 로의 압력 제어기 (FPC)를 예열대(A)의 제1구획실(5a)에 설치하고, 제3댐퍼(14c)에 접속된 전기 모우터(M)에 전기적으로 접속하여 로내의 압력을 제3댐퍼(14c)에 의하여 소정 압력까지 제어될 수 있게 한다. 이러한 종류의 로의 압력 제어기(EPC)를 종래의 연소로내에 설치하거나 본 실시예에 설치할 수도 있다.In addition, in this embodiment, a third duct 9b is provided in communication with the first compartment 5a of the preheating zone A and having a
여기서, 주목할 것은 상기 직화형 버어너(1) 대신 간접 가열 수단의 방열관등과 같은 가열부재를 사용할 수도 있다는 점이다.Note that, instead of the direct burner 1, a heating member such as a heat radiating tube of indirect heating means may be used.
또한, 주목할 것은 상기 실시예들에 있어서 제1, 제2 및 제3댐퍼(14a), (14b) 및 (14c)들을 전기 모우터(M)로 전기적으로 제어한다 하더라도, 이들 대신 수압식 또는 공기압식으로 제어되는 댐퍼등을 사용할 수 있다는 점이다.It should also be noted that in the above embodiments, although the first, second and
이상에서 분명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 고온 처리대(B)로부터 냉각대 (C0내로 운반된 고온의 작업편(W)의 냉각을 통하여 어느 정도의 고온으로 가열된 대기 가스를 냉각대(C)의 제1구획실(6a)로부터 제1덕트(8)를 통해 예열대(A)의 마지막 구획실(5b)을 향하여 유동되게 함으로써 작업편(W)을 운반하는 방향에 대해 반대방향으로 흐르는 대기 가스에 의하여 작업편(W)을 예열할 수 있게 하는데, 이때 환류팬(9)에 의하여 대기 가스에 대류가 부여된다. 더욱이, 예열대(A) 및 냉각대(C) 모두는 자체의 천정에 대류팬(7)이 각각 설치된 여러개의 구획실로 분할되어 있다. 따라서, 한 구획실에 있는 대기 가스는 인접 구획실내에 있는 대기 가스와 실질적으로 혼합되지 않기 때문에, 각 구획실에 있는 대기 가스의 온도는 작업편(W)의 온도보다 항상 더 높거나 낮으므로, 결국 두가지 온도간에 열교환이 효과적으로 수행되어 에너지를 크게 절감할 수 있다.As apparent from the above, according to the present invention, the atmospheric gas heated to a certain temperature through the cooling of the hot work piece W carried from the high temperature treatment table B into the cooling table C0 is cooled in the cooling table C. Air flows in a direction opposite to the direction in which the workpiece W is conveyed by allowing it to flow from the first compartment 6a to the last compartment 5b of the preheating table A through the
또한, 일측단부가 냉각대(C)의 마지막 구획실(6c)에 접속된 제2덕트(9 또는 9a)에는 자동 제어되는 제2댐퍼(14b)를 그들의 도중에 설치하여 제2덕트(9 또는 9a) 내부에서 흐르는 대기 가스 또는 공기의 유량을 소정의 유량까지 조절할 수 있게 한다. 또한, 냉각대(C)의 제1구획실(6a) 및 예열대(A)의 마지막 구획실(5b)과 연통하고 있는 제1덕트(8)에 자동 제어되는 제1댐퍼(14a)를 구성하여 제1덕트(8) 속을 흐르는 대기 가스의 유량을 제2덕트(9 또는 9a)속을 흐르는 유량과 일치하도록 조절할 수 있다. 이러한 구조를 함으로써 과잉의 대기 가스가 고온 처리대(B)내에서 도입되어 가열되는 일이 결코 없기 때문에, 에너지 절감을 크게 할 수 있다.In addition, the second duct 9 or 9a whose one end is connected to the last compartment 6c of the cooling table C is provided with a
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