JPH0517282B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ヒートパターンが設定された雰囲気
炉、光輝焼鈍炉等において、その炉内雰囲気ガス
を間接加熱するラジアントチユーブに関し、特に
そのラジアントチユーブで炉内を加熱すると共に
冷却できる加熱・冷却用ラジアントチユーブに関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、雰囲気炉、光輝焼鈍炉等の炉内を間接加
熱するにはラジアントチユーブが使用されてい
る。このラジアントチユーブは炉内を挿通すべく
複数本設けられ、そのラジアントチユーブ内に燃
焼ガスを流すことにより、炉内で循環フアンによ
り循環される雰囲気ガスと間接熱交換して熱処理
すべき鋼材等を加熱するようになつている。

また冷却時には冷却装置を移動して炉内に臨ま
せ、その冷却装置内を流れる冷却水と雰囲気ガス
とを間接熱交換して冷却するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、炉内には加熱用のラジアントチ
ユーブの他に炉内に冷却装置を出入れさせるスペ
ースが必要となり、その分炉内容積が大きくなり
熱効率が悪くなると共に炉高が高くなる分の設備
費が高くなる問題がある。また、冷却装置及びそ
の冷却装置を出入れする駆動装置が必要であるた
めコストが高くなる問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
雰囲気炉などに使用されるラジアントチユーブで
加熱と冷却が行える加熱・冷却用ラジアントチユ
ーブを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は上記の目的を達成するために、炉の側
壁下部から炉内に臨んで炉の上壁を挿通するよう
略Ｌ字状のチユーブ本体を設け、そのチユーブ本
体の下部から燃焼ガスを供給して炉内雰囲気ガス
を間接加熱するラジアントチユーブにおいて、上
記チユーブ本体の下部にドレン水を排出し、かつ
冷却空気を供給する補助管を接続し、上記チユー
ブ本体の上部に冷却水を供給する冷却水供給手段
を設けたことを特徴とするもので、加熱時にはチ
ユーブ本体の下部から燃焼ガスを流して炉内雰囲
気ガスを間接加熱し、冷却時には、先ず補助管か
らチユーブ本体内に冷却空気を流して雰囲気ガス
を空冷したのち、冷却水供給手段からチユーブ本
体内に冷却水を流すと共にそのドレン水を補助管
から排出することにより、一つのラジアントチユ
ーブで加熱と冷却の双方を行えるようにしたもの
である。これにより炉内の内容積を減少させるこ
とができると共に熱効率を向上させ、しかも設備
費の低減ができるようにしたものである。

〔実施例〕

以下本発明に係る加熱・冷却用ラジアントチユ
ーブの好適一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

図において、１は雰囲気炉、光輝焼鈍炉などの
炉で、図には示していないが、熱処理すべき鋼材
などの被処理材を搬出入する開閉扉及び不活性ガ
スなどの雰囲気ガスの供給装置及びその雰囲気ガ
スを炉１内で対流循環させる循環フアンが設けら
れている。この炉１の側壁１ａの下部から炉１内
に臨み略Ｌ字状に屈曲して上部が炉１の上壁１ｂ
を挿通するチユーブ本体２が設けられる。チユー
ブ本体２の内面にはセラミツクの短管及びベンド
管からなる耐火物のライナー３が内張りされる。
チユーブ本体２の屈曲部４には補助管５が接続さ
れ、その端部５ａはチユーブ本体２の下部２ａの
下方で側壁１ａを挿通して炉１外に延出される。

チユーブ本体２の下部２ａ及び上部２ｂは炉１
の側壁１ａ及び上壁１ｂに対して移動可能に支持
される。この支持装置６は、壁１ａ，１ｂに固定
され、チユーブ本体２の下部２ａ及び上部２ｂを
挿通する固定フランジ部７と、チユーブ本体２の
下部２ａ及び上部２ｂに固定される移動フランジ
部８と、そのフランジ部７，８間のチユーブ本体
２を包囲し、固定フランジ部７と移動フランジ部
８とを接続するエキスパンシヨン管９と、フラン
ジ部７，８間に設けられたスプリング１０とから
構成され、スプリング１０の押圧力によりそのチ
ユーブ本体２の上下部２ｂ，２ａを移動フランジ
部８を介して支持する。エキスパンシヨン管９は
チユーブ本体２の上下部２ｂ，２ａと壁穴１ｃ間
からリークする雰囲気ガスをシールする。

補助管５の端部５ａも同様に固定フランジ部１
１、移動フランジ部１２、エキスパンシヨン管１
３及びスプリング１４からなる支持装置１５で側
壁１ａに対して移動可能に支持される。

チユーブ本体２の下部２ａにはそのチユーブ本
体２内に燃焼ガスを供給するバーナ装置１６が接
続され、上部２ｂには、そのチユーブ本体２を通
つた燃焼ガスを排気すると共に排熱と熱交換する
熱交換器１７が接続される。

チユーブ本体２の上部２ｂにはそのチユーブ本
体２内に冷却水を供給する冷却水供給手段１８が
設けられる。この冷却水供給手段１８はチユーブ
本体２の上部２ｂ内に設けられた案内筒１９と、
その案内筒１９に接続した給水管２０と、その給
水管２０に接続したバルブ２１と、冷却水を供給
するポンプ２２とから構成される。

補助管５の端部５ａにはバルブ２３が接続さ
れ、そのバルブ２３を通してチユーブ本体２内に
冷却用空気を供給する冷却空気供給装置２４が接
続され、またそのバルブ２３からドレン水を排水
するドレン管２５が接続される。

チユーブ本体２は炉１に対して複数本、例えば
炉１内の被処理材を包囲するように配置され、ま
たその各チユーブ本体２に供給する燃焼ガスはバ
ーナ装置１６から分岐させて供給し、また同様に
冷却水及び冷却用空気も分岐して供給する。

次に本発明の作用を説明する。

バーナ装置１６からの高温の燃焼ガスはチユー
ブ本体２の下部２ａからチユーブ本体２内に導入
され、上部２ｂから排気される。この際チユーブ
本体２の外周面で、炉１内を対流循環する雰囲気
ガスが接触し、その燃焼ガスと雰囲気ガスとが間
接熱交換して雰囲気ガスが加熱され、その雰囲気
ガスにより被処理材を加熱する。被処理材が所定
温度に達した場合にはバーナ装置１６での燃焼を
停止し、補助管５のバルブ２３を開とし冷却空気
供給装置２４から補助管５を通じてチユーブ本体
２内に冷却空気を供給し、炉１内の冷却を行う。
この冷却により炉１内の温度が500℃に達した時
にその冷却空気供給装置２４を停止し、冷却水供
給手段１８から冷却水を供給する。この場合冷却
水はチユーブ本体２内の熱により蒸気となり、そ
の蒸気がチユーブ本体２の上部２ｂから排出さ
れ、またドレン水は補助管５からドレン管２５を
通して排水される。この冷却において炉１内が
200℃以下となつた場合には冷却水はドレン管２
５から略総て排水されることとなる。

この加熱・冷却処理は、例えばチユーブ本体２
の温度をセンサにより測定し、温度指示調節計に
より自動的に燃焼ガスの供給量、冷却空気供給量
及び冷却水供給量が制御される。

また加熱・冷却の温度によりチユーブ本体２及
び補助管５は伸縮するが、その端部は炉１に支持
装置６，１５により移動自在に支持されるためチ
ユーブ本体２に過大な熱応力が発生しない。

〔発明の効果〕

以上詳述してきたことから明らかなように本発
明によれば次のごとき優れた効果を発揮する。

(1) チユーブ本体に空気を供給し、かつドレン水
を排水する補助管を設け、上部に冷却水供給手
段を設けたので加熱・冷却を同一のラジアント
チユーブで行え、かつその炉の設備費が減少す
る。

(2) ラジアントチユーブを側壁下部から炉内に臨
んで上壁を挿通するようにしたので炉高を低く
するとができると共に炉内有効面積を広くで
き、そのラジアントチユーブの取付けが簡単と
なり、メンテナンスが容易にできる。

(3) 炉型が小形化できるので燃料原単位を少なく
できると共に製作据付費を節約できる。

(4) 冷却水で冷却する場合、水の蒸発冷却を利用
でき冷却時間を減少できる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明に係る加熱・冷却用ラジアン
トチユーブの一実施例を示す部分断面図である。 図中、１は炉、２はチユーブ本体、５は補助
管、１８は冷却水供給手段、２４は冷却空気供給
装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炉の側壁下部から炉内に臨んで炉の上壁を挿
   通するよう略Ｌ字状のチユーブ本体を設け、その
   チユーブ本体の下部から燃焼ガスを供給して炉内
   雰囲気ガスを間接加熱するラジアントチユーブに
   おいて、上記チユーブ本体の下部にドレン水を排
   出し、かつ冷却空気を供給する補助管を接続し、
   上記チユーブ本体の上部に冷却水を供給する冷却
   水供給手段を設けたことを特徴とする加熱・冷却
   用ラジアントチユーブ。