JPH07101155B2 - 炉内圧保持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱炉又は金属処理炉
における炉内圧保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特公昭５８−１９６２３号公報に
示すように、焼き締めた瓦生地を、加熱炉内に積み上げ
たまま９００°程度（８５０°程度のこともある）に炉
温が低下してからプロパンガスを炉内に燃焼させること
なく所定量供給して黒色の燻し着色を施し、その供給後
に自然冷却（あるいは強制冷却）をする燻し瓦製造法
は、公知である。また、加熱炉において炉内で還元雰囲
気により熱処理した金属製品を外気を侵入させることな
く自然冷却または強制冷却することが知られている。し
かしながら、加熱炉の内部と外部とを遮断する扉等は、
外気が侵入しないよ うに精密に製作することは不可能で
ある。このため、冷却と共に炉内圧が低下すると、酸化
性外気が侵入して瓦燻し皮膜の品質を部分的ではあるが
損ない、あるいは冷却後の取出しまでに加熱炉内の金属
製品に外気を接触させて不良品を出すなどの欠点があ
る。この欠点は、加熱炉の冷却と共に炉内圧が外気圧よ
り低くなることに原因がある。

【０００３】この欠点を除くため、前記した冷却開始と
共に炭酸ガスボンベから炭酸ガスを炉内に供給して炉内
圧を外気圧より高く保持する解決手段が取られている
が、この手段では、刻々に変わる炉内圧の変化に対応し
て炭酸ガスの供給量を変化させる管理はできず、冷却完
了までの長時間に亙って炭酸ガスを消費することは経費
増になる新たな欠点を生じていた。

【０００４】また、内部に装着したラジアントチューブ
バーナにより炉を加熱すると共に、その炉内に伸線用の
太径のコイル等の処理金属を充填して焼鈍を行う金属処
理炉は、炉内部に外気が充たされているので、酸化させ
たくないコイル等の処理金属ｄを、図６に例示するよう
に蓋ｂをサンドシールｃする酸化防止用ケースａに容れ
て炉内に収容しているのが普通である。金属処理炉は一
辺が３〜２．５Ｍ程度の巨大炉体からなり、銅、鉄コイ
ル等の処理金属を容れる蓋付きの酸化防止用ケースａも
大形となるので、このケースの使用を廃止するには、炉
内から簡易に大気（酸化ガス）を排除する手段が必要で
ある。しかし、現実には対策が考慮されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、加熱
炉又は金属処理炉内に還元雰囲気の燃焼排ガスを送り込
んで炉内を外気圧より高い圧力の還元雰囲気に保持する
ことにより、外気の侵入を防止する装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の内圧保持装置の
請求項１の発明は、瓦生地の焼締めと黒色の燻しとを 連
続して施す燻し瓦製造の加熱炉の外部に小型の燃焼室を
設け、該燃焼室にガス燃料若しくはガス化燃料を燃焼空
気と共に供給し、または燃焼空気と混合した混合ガスを
供給して酸素不足状態で燃焼して生成された還元雰囲気
の燃焼排ガスを、瓦生地の加熱と燻化を施した後の徐冷
時に前記加熱炉内に送り込んで、該加熱炉内を外気圧よ
り高い圧力の還元雰囲気に保持するように構成したこと
を特徴とするものである。

【０００７】また請求項２の発明は、ラジアントチュー
ブバーナを装着して加熱する加熱処理炉の内部にコイル
等の処理金属を充填し、その加熱処理炉の外部に小型の
燃焼室を設け、該燃焼室にガス燃料若しくはガス化燃料
を燃焼空気と共に供給し、または燃焼空気と混合した混
合ガスを供給して酸素不足状態で燃焼して生成された還
元雰囲気の燃焼排ガスを、前記処理金属の充填前から加
熱処理炉内に送り込んで、炉内を外気圧より高い圧力の
還元雰囲気に保持するように構成したことを特徴とする
ものである。

【０００８】

【作用】請求項１の発明は、加熱炉１の外部に小型の燃
焼室１１を取付け、該燃焼室１１にガス燃料若しくはガ
ス化燃料を燃焼空気と共に供給し、または燃焼空気と混
合した混合ガスを供給して酸素不足状態で燃焼して生成
された還元雰囲気の水蒸気混合の燃焼排ガスを前記の加
熱炉１内に送り込んで、該加熱炉１の冷却に伴う炉内圧
の低下が阻止されて、加熱炉１内は、炉内圧力より高い
圧力の外気の侵入を防止する圧力に保持される。このた
め、例えば燻し瓦の表面酸化による品質の低下を防止す
ることができる。

【０００９】請求項２の発明は、加熱処理炉３１の内部
にＵ形のラジアントチューブバーナ３２を通して設け、
加熱処理炉３１の内部に、従来のようにケースを使用し
ないで、例えば太径のコイルなどの焼鈍金属製品その他
の金属製品を挿入する。加熱処理炉３１の外部に請求項
１の発明の燃焼室１１と同じ小型の燃焼室１１を取付
け、該燃焼室１１にガス燃料若しくはガス化燃料を燃焼
空気と共に供給し、または燃焼空気と混合した混合ガス
を供給して酸素不足状態で燃焼して生成された還元雰囲
気の水蒸気混合の燃焼排ガスを、前記処理金属製品の加
熱処理前から加熱処理炉３１に送り込んで、加熱処理炉
３１の炉内を外気圧より高い圧力の還元雰囲気に保持す
る。したがって、例えば焼鈍のためラジアントチューブ
バーナの燃焼を中断したときでも、加熱処理炉３１内
は、外気圧より高い圧力に保持されて酸化気をもつ外気
が侵入しない。

【００１０】

【実施例】図１、２は本発明の請求項１の発明の実施例
を示し、図１は瓦生地の焼締めと黒色の燻しとを連続し
て施す燻し瓦製造の加熱炉１を示し、炉内に積まれた瓦
生地（図示せず）の焼締めを、加熱炉１の炉体に設けた
多数個のガスバーナ２からプロパンガス燃焼炎を約８〜
１０時間投入し、１０５０℃付近まで加熱を施しその後
はバーナ口３から外気が炉内に全く侵入しないように密
閉し、煙突４には僅かな開口をもつ弁作用板を嵌めて外
気が入らないように閉じ、９００℃〜８５０℃の炉温に
なったとき炉天井などに設けた多数のガス供給管５から
燃焼させない生のプロパンガスを約１時間半に亙って所
定量を供給して燻化処理を公知の通りに行う。燻化処理
後は、後述の還元雰囲気の燃焼排ガスが加熱炉１内に送
り込まれつつ、３００℃前後まで自然放冷により冷却さ
れる。

【００１１】加熱炉１の外部には、小型の機枠からなる
燃焼室１１を取付ける。取付け構造は溶接、掛込み金具
による取外し自在な取付け等の任意構造による。その燃
焼室１１には図２により明確にしたように、下部からバ
ーナ１２を挿入し、その下部にガス混合管１３を前記バ
ーナ１２のガス供給部に連通させて設け、ガス混合管１
３にはプロパンガス供給設備１４（石油をガス化して供
給する設備でもよい）に連結したガス供給パイプ１５を
電磁弁１６を介して連通し、さらにブロアー１７に連結
した空気供給パイプ１８を電磁弁１９を介して連通す
る。また前記バーナ１２には火花放電による点火トラン
ス２０の放電電極を放電線２１により連結する。ガス混
合管１３にはバーナ１２の点火の有無を確認する確認装
置２２を設ける。

【００１２】２４は制御盤であつて、点火トランス２０
の作動指令線２０ａ及び確認装置２２の点火の有無の信
号線２３、電磁弁１６、１９の開閉指令線（図示しな
い）等を接続し、電磁弁１６、１９の開閉及び確認装置
２２の非点火信号により点火トランス２０及び放電電極
の駆動等を制御して点火する。燃焼室１１に発生した燃
焼排ガスは分析口２５に設けた前記の手動弁２６の開閉
により小量を取り出して検査する。２７は燃焼室１１で
発生した排ガスを加熱炉１に送込む排ガス送込みパイプ
である。前記の排ガスには前記燃焼により分解されたＨ
_２Ｏガスが混合しているので、該パイプ２７が外気に接
触して冷却されると、前記のＨ_２Ｏガスが凝結してドレ
ーンとなり、燃焼排ガスの流れを阻害するおそれがある
から、外気との接触を避けるため短くする。燃焼室１１
を過熱炉１の外部に取付けるのは前記パイプ２３を短小
にするためである。

【００１３】請求項１の発明によれば、瓦生地の加熱と
燻化を施した後の徐冷時に、燃焼室１１の燃焼ガスを酸
素不足状態で燃焼して生成された還元雰囲気の燃焼排ガ
スが、排ガス送込みパイプ２７により加熱炉１に送り込
まれる。これによって、炉内圧は外気圧より高い圧力に
保持されるので、酸化気を含んだ外気が炉内に侵入する
ことがない。なお、この燃焼排ガスの成分は主にＮ _２ で
あり、その他ＣＯ _２ 、Ｈ _２ Ｏ、ＣＯを含む。

【００１４】請求項２の発明は、図３〜５のように加熱
処理炉３１の内部にＵ形のラジアントチューブバーナ３
２を、本実施例では高さ方向で等間隔の６段に交互に方
向を変えて設け、各バーナの両端を炉３１の外面に開口
する。ラジアントチューブバーナ３２は一方の開口３２
ａに設けたバーナで燃焼させて発生したバーナ火炎をＵ
形パイプに通入し、他方の開口３２ｂから排出する作用
になる公知構成のものである。加熱処理炉３１の上口に
はクレーンで吊って開口させたり、開口を閉じる蓋
（扉）３３が設けられる。この蓋（扉）３３は炉内部を
気密にする特段の装置はない。加熱処理炉３１の内部に
は、下部枠に据え付けた耐火物からなる座３４を数個１
組にして設け、従来のように酸化防止ケースを使用しな
いで、例えば太径のコイルなどの焼鈍を行う金属製品
（鎖線により示す）その他の金属製品を置く。

【００１５】加熱処理炉３１外部に、請求項１の発明の
燃焼室１１と同じ小型の機枠からなる燃焼室１１を取付
け、該燃焼室１１に図２と均等なバーナ１２、ガス混合
管１３、プロパンガス供給設備１４、ガス供給パイプ１
５、電磁弁１６、ブロアー１７、空気供給パイプ１８、
電磁弁１９、作動指令線２０ａを接続した点火トランス
２０、放電線２１、確認装置２２、信号線２３及び制御
盤２４を備え、さらに分析口２５、手動弁２６、燃焼室
１１で発生した排ガスを加熱処理炉３１に送込む排ガス
送込みパイプ２７を備える。

【００１６】請求項２の発明によれば、燃焼室１１で発
生させた排ガスの加熱処理炉３１への送り込みにより、
該炉３１の加熱を中断して焼鈍するとき（ラジアントチ
ューブバーナによる加熱温度を下げながら焼鈍すること
もある）も外気圧より高く保持して加熱処理炉３１の外
気を還元雰囲気の燃焼排ガスに置換える。その置換え後
は、加熱処理炉３１の炉内が外気圧より高い圧力の還元
雰囲気に保持されるので、その圧力差により外気が侵入
しない。このため、加熱炉内の金属製品は酸化すること
がない。

【００１７】

【発明の効果】本発明の請求項１の発明は前記した構成
・作用になるもので、還元雰囲気の燃焼排ガスを加熱炉
１内に送り込むことにより、加熱炉の冷却に伴う炉内の
圧力が低下しないため外気の侵入が阻まれて燻し瓦又は
還元焼成品の酸化を防止することができるという優れた
効果がある。

【００１８】請求項２の発明は前記した構成・作用にな
るもので、還元雰囲気の燃焼排ガスを加熱処理炉３１内
に加熱処理前から送り込んで炉内の酸素含有外気を前記
排ガスと置き変え、従来のように大形の酸化防止用ケー
スを使用しないで冷却を含めた金属処理を施すことがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】図１、２は本発明の請求項１の発
明の実施例を示し、図３〜５は請求項２の発明の実施例
を示し、図６はラジアントチューブバーナ使用の加熱処
理炉に使用されてきた酸化防止ケースの１例である。

【図１】加熱炉１の縦断正面図

【図２】小型の燃焼室１１とその周辺の配置を示す

【図３】ラジアントチューブバーナ３２により加熱する
加熱処理炉３１の正面図

【図４】同図３Ａ−Ａ線切断平面図

【図５】加熱処理炉３１と小型の燃焼室１１の配置の説
明図

【図６】酸化防止用ケースａの側面図

【符号の説明】１ 加熱炉、 ２ 多数個のガスバー
ナ、 ３ バーナ口、 ４ 煙突、５ ガス供給管、
１１ 燃焼室、 １２ バーナ、 １３ ガス混合管、
１４ プロパンガス供給設備、 １５ ガス供給パイ
プ、 １６ 電磁弁、１７ ブロアー、 １８ 空気供
給パイプ、 １９ 電磁弁、２０ 点火トランス、 ２
０ａ 作動指令線、 ２１ 放電線、２２ 確認装置、
２３ 信号線、 ２４ 制御盤、 ２５ 分析口、２
６ 手動弁、 ２７ 排ガス送込みパイプ、 ３１ 加
熱処理炉、３２ ラジアントチューブバーナ、 ３２ａ
一方の開口、３２ｂ 他方の開口、 ３３ 蓋
（扉）、３４ 座

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 瓦生地の焼締めと黒色の燻しとを連続し
   て施す燻し瓦製造の加熱炉の外部に小型の燃焼室を設
   け、該燃焼室にガス燃料若しくはガス化燃料を燃焼空気
   と共に供給し、または燃焼空気と混合した混合ガスを供
   給して酸素不足状態で燃焼して生成された還元雰囲気の
   燃焼排ガスを、瓦生地の加熱と燻化を施した後の徐冷時
   に前記加熱炉内に送り込んで、該加熱炉内を外気圧より
   高い圧力の還元雰囲気に保持するように構成したことを
   特徴とする炉内圧保持装置。
2. 【請求項２】 ラジアントチューブバーナを装着して加
   熱する加熱処理炉の内部にコイル等の処理金属を充填
   し、その加熱処理炉の外部に小型の燃焼室を設け、該燃
   焼室にガス燃料若しくはガス化燃料を燃焼空気と共に供
   給し、または燃焼空気と混合した混合ガスを供給して酸
   素不足状態で燃焼して生成された還元雰囲気の燃焼排ガ
   スを、前記処理金属の充填前から加熱処理炉内に送り込
   んで、炉内を外気圧より高い圧力の還元雰囲気に保持す
   るように構成したことを特徴とする炉内圧保持装置。