JPH057236Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は主にアルミニユーム又はアルミニユー
ム合金等を均一に加熱処理するための直火式加熱
処理炉に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、アルミニユーム又はアルミニユーム
合金等の材料を加熱処理により金属組織を均一に
する、いわゆる調質化するには直火燃焼方式の加
熱炉が一般に採用されており、処理能力が小さな
場合は第４図に示すようなサイドバーナー方式加
熱炉で処理していた。この炉２１は炉内隔壁板２
２によつて循環室２３と加熱室２４とに区分し、
炉の一側壁面２１ａに設けた循環フアン２５の軸
芯と相対向する壁面２１ｂにバーナ２６を配置
し、このバーナ２６からの高温熱ガスと炉内の循
環ガスを一側方向に流してフアン吸気口２７に導
入し、フアン２５での混合を期待してフアン２５
の吹出口２８の下部に設けた均一分流板２９に送
気し、被処理材の片側から熱風を吹き付けて被処
理材間の隙間を通して対流伝熱を主とした熱伝達
で加熱処理を行つていたが、フアン２５からの吹
出口側の面と反対側の面との温度偏差が大きく、
特にバーナ燃焼量が多い昇温時に顕著であるばか
りか、バーナ燃焼の少ない均熱最終時においては
さらにその差が大きく循環フアン風量を大きくし
ても被処理材実体温度差は設定温度に対し、±５
℃にすることが限界であつた。調質処理は冶金学
的には同一温度で均一組織になるものであるか
ら、実体温度差が±５℃は満足できない温度差で
あり、極力温度差を小さくすることが望まれてい
る。

また、炉幅の広い処理能力が大きい第５図に示
すようなルーフバーナ方式の炉３１では、炉内隔
壁板３２を介して熱処理炉内に加熱室３３と、該
加熱室３３を囲む循環室３４を設け、該循環室３
４に循環フアン３５とバーナ３６，３６を設置
し、バーナ３６，３６から吹き込まれた高温ガス
は循環室３４に設けられた均一分流板３７を通つ
て加熱室３３に入り、被処理材を加熱しつつ上昇
し、フアン３５に吸引され、吸引された空気は再
び循環室３４内に吐出されてバーナ３６，３６に
て加熱され炉内を再循環する方式になつている。
この炉の場合は、バーナ３６，３６を配置上フア
ン吐出口に設けなければならず、バーナ３６，３
６からの高温ガスとフアン３５から吐出された低
温ガスが攪拌されないまま加熱室３３に流入する
から、被処理材を加熱する熱風温度が均一でな
く、炉内の温度分布も悪くなり、調質処理に問題
が生じるので、バーナ３６，３６からの高温ガス
の分配及び混合を良好にする特別な工夫が必要と
なる。このように大容量処理炉においても温度差
の問題点があつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

そこで、本考案はこのような問題点に鑑みてな
されたもので、バーナ噴流部に筒状体を循環ガス
吸気口が形成されるよう設け、バーナの高温熱ガ
スと循環ガスを混合させ熱ガス温度を下げ窒素酸
化物の発生を低下させると共に、予混合室におい
て被処理材を加熱した循環ガスとバーナからの高
温熱ガスとがぶつかり渦巻流となつて良く混合さ
れ、循環フアンに吸い込まれ炉内雰囲気温度を安
定化する加熱処理炉を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本考案の加熱熱処理
炉は、 炉本体１の内部を循環室隔壁板３と加熱室隔壁
板４とによつて、循環室５、予混合室６、加熱室
７に区画し、循環室隔壁天板３ａの幅方向の中央
部に設けた開口部８に循環フアン１０を設けると
共に、予混合室６の高さ位置の炉側壁１ａ，１ｂ
に、長手方向にずれて配設したバーナー１２，１
３とこのバーナ１２，１３と同軸のスロツトノズ
ル１５、エクステンシヨンチユーブ１７、多孔筒
状体１９を多段に設けてそれぞれの間に吸気口１
６，１８，２０を形成し、スロツトノズル１５と
エクステンシヨンチユーブ１７は循環ガス通路内
に、多孔筒状体１９は予混合室６に配したことを
特徴とするものである。

〔作用〕

バーナ１２，１３からの燃焼ガスはスロツトノ
ズル１５の円筒内から噴出するが、そのスロツト
ノズル１５と循環熱風防止リング１４間の１次吸
気口１６から循環ガスを吸い込み噴流と混合しエ
クステンシヨンチユーブとスロツトノズル１５間
の２次吸気口１８、さらにエクステンシヨンチユ
ーブ７と多孔筒状体１９との３次吸気口２０から
も循環ガスが吸い込まれ燃焼ガスと混合して燃焼
火炎温度が低下し、窒素酸化物が低減されると共
に被処理材を加熱して加熱室７から上昇した循環
ガスが予混合室６に入るが、予混合室６にはバー
ナ１２，１３からの多孔筒状体１９が配され高温
熱ガスが噴出しているので燃焼ガスとぶつかり渦
巻流混合となり循環フアン９に吸い込まれ均一温
度の熱風を吹付けることができる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を示す図面について説
明すると、１は加熱炉本体で、炉本体１の長手方
向に所定間隔毎に配設した処理室隔壁板２，２に
よつて複数の加熱ゾーンＡ，Ｂ，Ｃに分割形成し
てある。各加熱ゾーンＡ，Ｂ，Ｃは自由に温度制
御ができるようになつている。各ゾーンＡ，Ｂ，
Ｃは同一構成なので、以下、加熱ゾーンＡについ
て詳述し、他の加熱ゾーンＢ，Ｃについては省略
する。

炉本体１の内部は、水平軸直角断面が門形状の
循環室隔壁板３を炉天井から吊設してあり、その
下端部に加熱室隔壁板４を炉心方向に突出するよ
うに水平に取付けて上面から両側部にかけての空
間部を循環室５とし、循環室隔壁板３と加熱室隔
壁板４間の囲まれた空間部を予混合室６とし、加
熱室隔壁板４から床面までの空間を加熱室７とに
区画形成されている。

循環室隔壁板３の天板３ａの幅方向中央部には
開口部８が形成されていて予混合室６と連通し、
予混合室６は加熱壁板４，４の開口部９を介して
加熱室７と連通している。循環室隔壁板３の開口
部８には循環フアン１０の吸気口１０ａを臨ませ
てある。１１は両側部の循環通路を区切つて設け
た均一分流板、１２は高速噴流式バーナで、予混
合室６の中間部の高さ位置となる炉本体１の一側
壁１ａに設けられていて、他側壁１ｂには長手方
向にずれて他方の噴流式バーナ１３が配置されて
ある。１４はバーナ１２，１３の先に取付けた循
環熱風防止リングで、その内面にバーナ１２，１
３と同軸のスロツトノズル１５を取付けてあり、
該スロツトノズル１５とリング１４との間隔を１
次吸気口１６としてあると共にスロツトノズル１
５の先端部をエクステンシヨンチユーブ１７内に
挿入してあり、スロツトノズル１５の外周面とエ
クステンシヨンチユーブ１７の内周面との間に形
成された隙間が２次吸気口１８となつている。さ
らにエクステンシヨンチユーブ１７の先端は循環
室隔壁側板３ａの内方に入り予混合室６に臨み、
その先の耐熱製金網円筒体或いは耐熱鋼製薄板の
パンチング孔をあけた多孔筒状体１９が予混合室
６に配してあり、エクステンシヨンチユーブ１７
との間隙が３次吸気口２０である。

このように構成した本考案の使用態様を説明す
ると、バーナ１２，１３を点火させると燃焼炎及
び燃焼ガスはスロツトノズル１５から噴出する
が、それと同時に一次吸気口１６から低温循環熱
風を吸気し、スロツトノズル１５で１次混合を行
い、スロツトノズル１５の先端部から吹出す噴出
力によりエクステンシヨンチユーブ１７との２次
吸気口１８からも循環熱風を吸気してエクステン
シヨンチユーブ１７で２次混合を行い、噴流は予
混合室６に配した多孔筒状体１９に入り３次吸気
口２０からも低温循環熱風を吸気して３次混合を
行い多孔筒状体１９より炉内制御温度＋250〜300
℃程度の熱風温度を放出し、炉内被処理材を加熱
して上昇して来た循環ガスとぶつかり渦巻流とな
つて予混合しながら循環フアン１０の吸気口１０
ａに入り、循環フアン１０で昇圧および良く混合
されて吐出口より吐出して循環路の分流板１１か
ら加熱室７に入れ、炉内循環を行つて被処理材を
加熱して被処理材への吹出し温度むらをなくして
大容量装入処理においても充分に調質処理が可能
となる。

なお、前記実施例では連続式加熱炉で説明した
が、バツチタイプの加熱炉の実施においても可能
なことはいうまでもない。

〔効果〕

本考案は、炉本体１の内部を循環室隔壁板３と
加熱室隔壁板４とによつて、循環室５、予混合室
６、加熱室７に区画し、循環室隔壁天板３ａの幅
方向の中央部に設けた開口部８に循環フアン１０
を設けると共に、予混合室６の高さ位置の炉側壁
１ａ，１ｂに、長手方向にずれて配設したバーナ
１２，１３とこのバーナ１２，１３と同軸のスロ
ツトノズル１５、エクステンシヨンチユーブ１
７、多孔筒状体１９を多段に設けてそれぞれの間
に吸気口１６，１８，２０を形成し、スロツトノ
ズル１５とエクステンシヨンチユーブ１７は循環
ガス通路内に、多孔筒状体１９は予混合室６に配
したことを特徴とする加熱熱処理炉に係るもので
あるからバーナ１２，１３からの高温加熱ガスと
各吸気口１６，１７，１８から吸入される循環ガ
スと加熱室から上昇する循環ガスとが予混合室６
で渦巻流となり良く混合されて循環フアン１０に
吸気させることができると共にフアン１０での混
合機能によつても一段と良好に混合され均一な吹
出し温度となり調質処理が良好となるばかりでな
く、処理材の温度差が小さくなつて、均熱処理時
間が従来処理よりも短縮でき、炉効率がよくな
る。

また、循環低温熱風を多段に吸気して燃焼温度
を低下させるので窒素酸化物の発生量が少なくす
み、従来の炉の約40％の発生にとどまり、窒素酸
化物の抑制効果も顕著である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
縦断側面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線の縦断面
図、第３図は要部の拡大断面図、第４，５図は従
来例を示す縦断正面図である。 １……炉本体、３……循環室隔壁板、４……加
熱室隔壁板、５……循環室、６……予混合室、７
……加熱室、８……開口部、１０……循環フア
ン、１２，１３……バーナ、１７……エクステン
シヨンチユーブ、１８……吸気口、１９……多孔
筒状体、２０……吸気口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉本体１の内部を循環室隔壁板３と加熱室隔壁
   板４とによつて、循環室５、予混合室６、加熱室
   ７に区画し、循環室隔壁天板３ａの幅方向の中央
   部に設けた開口部８に循環フアン１０を設けると
   共に、予混合室６の高さ位置の炉側壁１ａ，１ｂ
   に、長手方向にずれて配設したバーナー１２，１
   ３とこのバーナ１２，１３と同軸のスロツトノズ
   ル１５、エクステンシヨンチユーブ１７、多孔筒
   状体１９を多段に設けてそれぞれの間に吸気口１
   ６，１８，２０を形成し、スロツトノズル１５と
   エクステンシヨンチユーブ１７は循環ガス通路内
   に、多孔筒状体１９は予混合室６に配したことを
   特徴とする加熱熱処理炉。