JPH07332875A - 雰囲気炉 - Google Patents
雰囲気炉Info
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- JPH07332875A JPH07332875A JP15258194A JP15258194A JPH07332875A JP H07332875 A JPH07332875 A JP H07332875A JP 15258194 A JP15258194 A JP 15258194A JP 15258194 A JP15258194 A JP 15258194A JP H07332875 A JPH07332875 A JP H07332875A
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- JP
- Japan
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- gas
- pipe
- exhaust
- atmosphere
- air supply
- Prior art date
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 雰囲気ガスの廃棄に伴うエネルギ損失が少な
く、熱効率のすぐれた雰囲気炉を提供する。 【構成】 吸熱形（雰囲気）ガス発生装置２０と、この
ガス発生装置に接続された雰囲気ガス供給用の給気管１
６と、雰囲気炉１からの雰囲気排ガスを外部へ放出する
ための放出管８と、前記雰囲気炉に接続され中間部に蓄
熱形熱交換器１０ａ，１０ｂをそなえた複数本の給排気
管路３ａ，３ｂと、前記給気管および放出管および給排
気管路に接続され、ひとつの給排気管路を給気管１６
に、他の給排気管路を放出管８に、順次切換接続する切
換弁であって、前記切換接続により放出管８に接続され
た給排気管路を次回の切換接続時には給気管１６に接続
する切換弁６とを具備する。
く、熱効率のすぐれた雰囲気炉を提供する。 【構成】 吸熱形（雰囲気）ガス発生装置２０と、この
ガス発生装置に接続された雰囲気ガス供給用の給気管１
６と、雰囲気炉１からの雰囲気排ガスを外部へ放出する
ための放出管８と、前記雰囲気炉に接続され中間部に蓄
熱形熱交換器１０ａ，１０ｂをそなえた複数本の給排気
管路３ａ，３ｂと、前記給気管および放出管および給排
気管路に接続され、ひとつの給排気管路を給気管１６
に、他の給排気管路を放出管８に、順次切換接続する切
換弁であって、前記切換接続により放出管８に接続され
た給排気管路を次回の切換接続時には給気管１６に接続
する切換弁６とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はたとえば熱処理炉のよ
うに、雰囲気ガスにより炉内を不活性、還元性、酸化
性、脱炭性、窒化性などの各種雰囲気に調整した状態
で、材料の加熱をおこなう雰囲気炉に関する。
うに、雰囲気ガスにより炉内を不活性、還元性、酸化
性、脱炭性、窒化性などの各種雰囲気に調整した状態
で、材料の加熱をおこなう雰囲気炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば還元性（無酸化）雰囲気内で鋼
材の焼鈍をおこなう焼鈍炉においては、吸熱形ガス発生
装置で発生したＣＯ、Ｈ2 、Ｎ2 ガスを主体とする雰囲
気ガスを使用するが、炉内を流通し昇温した雰囲気ガス
は、一般にそのまま煙突などから外部へ排出している。
材の焼鈍をおこなう焼鈍炉においては、吸熱形ガス発生
装置で発生したＣＯ、Ｈ2 、Ｎ2 ガスを主体とする雰囲
気ガスを使用するが、炉内を流通し昇温した雰囲気ガス
は、一般にそのまま煙突などから外部へ排出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように炉内の通過
により高温（たとえば７００℃）となった雰囲気ガスの
有する熱量（顕熱）および可燃性成分を有する雰囲気ガ
スの場合は該可燃性成分（たとえばＨ2 やＣＯ）が、何
等再利用されることなく廃棄されていたので、省エネル
ギ上極めて好ましくなかった。
により高温（たとえば７００℃）となった雰囲気ガスの
有する熱量（顕熱）および可燃性成分を有する雰囲気ガ
スの場合は該可燃性成分（たとえばＨ2 やＣＯ）が、何
等再利用されることなく廃棄されていたので、省エネル
ギ上極めて好ましくなかった。
【０００４】この発明は上記従来の問題点を解決するも
ので、雰囲気ガスの廃棄に伴うエネルギ損失が少なく、
熱効率のすぐれた雰囲気炉を提供しようとするものであ
る。
ので、雰囲気ガスの廃棄に伴うエネルギ損失が少なく、
熱効率のすぐれた雰囲気炉を提供しようとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この出願の第１の発明の
雰囲気炉は、雰囲気ガス発生装置と、この雰囲気ガス発
生装置に接続された雰囲気ガス供給用の給気管と、雰囲
気炉からの雰囲気排ガスを外部へ放出するための放出管
と、前記雰囲気炉に接続され中間部に蓄熱形熱交換器を
そなえた複数本の給排気管路と、前記給気管および放出
管および給排気管路に接続され、ひとつの給排気管路を
前記給気管に、他の給排気管路を前記放出管に、順次切
換接続する切換弁であって、前記切換接続により前記放
出管に接続された給排気管路を次回の切換接続時には前
記給気管に接続する切換弁とを具備したことを特徴とす
る。
雰囲気炉は、雰囲気ガス発生装置と、この雰囲気ガス発
生装置に接続された雰囲気ガス供給用の給気管と、雰囲
気炉からの雰囲気排ガスを外部へ放出するための放出管
と、前記雰囲気炉に接続され中間部に蓄熱形熱交換器を
そなえた複数本の給排気管路と、前記給気管および放出
管および給排気管路に接続され、ひとつの給排気管路を
前記給気管に、他の給排気管路を前記放出管に、順次切
換接続する切換弁であって、前記切換接続により前記放
出管に接続された給排気管路を次回の切換接続時には前
記給気管に接続する切換弁とを具備したことを特徴とす
る。
【０００６】またこの出願の第２の発明の雰囲気炉は、
雰囲気ガス発生装置と、この雰囲気ガス発生装置に接続
された雰囲気ガス供給用の給気管と、雰囲気炉からの雰
囲気排ガスを外部へ放出するための放出管と、前記雰囲
気炉に接続され中間部に蓄熱形熱交換器をそなえた複数
本の給排気管路と、前記給気管および放出管および給排
気管路に接続され、ひとつの給排気管路を前記給気管
に、他の給排気管路を前記放出管に、順次切換接続する
切換弁であって、前記切換接続により前記放出管に接続
された給排気管路を次回の切換接続時には前記給気管に
接続する切換弁と、ガス燃焼装置により前記蓄熱形熱交
換器の外殻部を加熱する熱交換器加熱装置と、前記放出
管と前記ガス燃焼装置とを接続し可燃性成分を有する前
記雰囲気排ガスを該ガス燃焼装置に供給する排ガス供給
管とを具備したことを特徴とする。
雰囲気ガス発生装置と、この雰囲気ガス発生装置に接続
された雰囲気ガス供給用の給気管と、雰囲気炉からの雰
囲気排ガスを外部へ放出するための放出管と、前記雰囲
気炉に接続され中間部に蓄熱形熱交換器をそなえた複数
本の給排気管路と、前記給気管および放出管および給排
気管路に接続され、ひとつの給排気管路を前記給気管
に、他の給排気管路を前記放出管に、順次切換接続する
切換弁であって、前記切換接続により前記放出管に接続
された給排気管路を次回の切換接続時には前記給気管に
接続する切換弁と、ガス燃焼装置により前記蓄熱形熱交
換器の外殻部を加熱する熱交換器加熱装置と、前記放出
管と前記ガス燃焼装置とを接続し可燃性成分を有する前
記雰囲気排ガスを該ガス燃焼装置に供給する排ガス供給
管とを具備したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】この発明の雰囲気炉においては、雰囲気炉から
排出される高温に加熱された雰囲気排ガスは、給排気管
路を切換弁に向って通過する際に蓄熱形熱交換器内を流
通して該熱交換器内の熱交換媒体を加熱昇温させ、奪熱
により降温して切換弁を経て放出管へと流出する。一方
雰囲気ガス発生装置からの雰囲気ガスは、切換弁による
前回の切換接続時に上記雰囲気排ガスの流通により蓄熱
昇温状態となった蓄熱形熱交換器内を流通して予熱され
（但し雰囲気炉操業開始時のみは未蓄熱状態のため昇温
しない）雰囲気炉内に流入するので、雰囲気炉の熱効率
が向上する。
排出される高温に加熱された雰囲気排ガスは、給排気管
路を切換弁に向って通過する際に蓄熱形熱交換器内を流
通して該熱交換器内の熱交換媒体を加熱昇温させ、奪熱
により降温して切換弁を経て放出管へと流出する。一方
雰囲気ガス発生装置からの雰囲気ガスは、切換弁による
前回の切換接続時に上記雰囲気排ガスの流通により蓄熱
昇温状態となった蓄熱形熱交換器内を流通して予熱され
（但し雰囲気炉操業開始時のみは未蓄熱状態のため昇温
しない）雰囲気炉内に流入するので、雰囲気炉の熱効率
が向上する。
【０００８】また第２の発明においては、放出管から放
出される雰囲気排ガス（一部でも全部でもよい）は排ガ
ス供給管を経て熱交換器加熱装置のガス燃焼装置に供給
され、該ガス中の可燃性成分（ＣＯ、Ｈ2 ガス等）が燃
料として使用され、蓄熱形熱交換器の外殻部を加熱する
ので、蓄熱形熱交換器における熱交換量が増加し、雰囲
気ガスの予熱温度がさらに上昇し、雰囲気炉の熱効率は
一層向上する。なお熱交換器加熱装置による蓄熱形熱交
換器の外殻部の加熱は、該熱交換器の蓄熱中（雰囲気炉
からの雰囲気排ガスの流通中）は中止してもよい。
出される雰囲気排ガス（一部でも全部でもよい）は排ガ
ス供給管を経て熱交換器加熱装置のガス燃焼装置に供給
され、該ガス中の可燃性成分（ＣＯ、Ｈ2 ガス等）が燃
料として使用され、蓄熱形熱交換器の外殻部を加熱する
ので、蓄熱形熱交換器における熱交換量が増加し、雰囲
気ガスの予熱温度がさらに上昇し、雰囲気炉の熱効率は
一層向上する。なお熱交換器加熱装置による蓄熱形熱交
換器の外殻部の加熱は、該熱交換器の蓄熱中（雰囲気炉
からの雰囲気排ガスの流通中）は中止してもよい。
【０００９】
【実施例】以下図１および図２により、第１の発明の一
実施例を説明する。図中、１は雰囲気炉で、鋼線２を還
元性雰囲気内で焼鈍する焼鈍炉であり、加熱源として図
示しないラジアントチュ−ブをそなえている。なお鋼線
２の炉内搬送手段等の図示も省略してある。３ａおよび
３ｂは雰囲気ガス給排気用の給排気管路で、一端部は雰
囲気炉１の炉体４に設けた給排気口５ａ，５ｂに接続さ
れ、他端部は切換弁である四方弁６に接続されている。
７は四方弁切換駆動用のエアシリンダから成る駆動機で
ある。また８は一端部が四方弁６に接続され煙突９に至
る放出管である。
実施例を説明する。図中、１は雰囲気炉で、鋼線２を還
元性雰囲気内で焼鈍する焼鈍炉であり、加熱源として図
示しないラジアントチュ−ブをそなえている。なお鋼線
２の炉内搬送手段等の図示も省略してある。３ａおよび
３ｂは雰囲気ガス給排気用の給排気管路で、一端部は雰
囲気炉１の炉体４に設けた給排気口５ａ，５ｂに接続さ
れ、他端部は切換弁である四方弁６に接続されている。
７は四方弁切換駆動用のエアシリンダから成る駆動機で
ある。また８は一端部が四方弁６に接続され煙突９に至
る放出管である。
【００１０】一方１０ａおよび１０ｂは、給排気管路３
ａおよび３ｂの中間部に接続した蓄熱形熱交換器で、図
２に示すように、鋼板製の箱形の外殻１１内に、蓄熱燃
焼に用いる蓄熱器（リジェネレ−タ）と同様なセラミッ
クの小片から成る熱交換媒体（蓄熱体）１２を充填して
あり、外殻１１の側方に接続口１３，１４をそなえてい
る。１５は外殻１１を被覆する断熱材である。
ａおよび３ｂの中間部に接続した蓄熱形熱交換器で、図
２に示すように、鋼板製の箱形の外殻１１内に、蓄熱燃
焼に用いる蓄熱器（リジェネレ−タ）と同様なセラミッ
クの小片から成る熱交換媒体（蓄熱体）１２を充填して
あり、外殻１１の側方に接続口１３，１４をそなえてい
る。１５は外殻１１を被覆する断熱材である。
【００１１】また２０は吸熱形ガス発生装置で、炭化水
素供給口２１に供給される炭化水素ＣＨ（この実施例で
はプロパンガス）と、フィルタ２２を経て吸気される空
気とを所定の比率で混合してブロワ２３により炉殻２４
内のレトルト２５内に送入し、ガスバ−ナ２６における
燃料ガスの燃焼熱により加熱後、熱交換器２７により冷
却してＮ2 、Ｈ2 、ＣＯ各ガスを主成分として僅少量の
ＣＯ2 ガスを含む吸熱形ガスを雰囲気ガスとして生成す
るものであり、原料ガスおよび空気の流量調整用のレギ
ュレ−タ、流量計、放出弁その他の公知の機器をそなえ
ているが、その図示は省略してある。またレトルト２
５、熱交換器２７等は複数組設けてあるが、１組のみを
図示してある。２８はガスバ−ナ２６への燃料ガス供給
路で、図示しない燃料ガス（この実施例ではＬＮＧガ
ス）供給源に接続され、また２９はガスバ−ナ２６への
燃焼用空気供給路で、図示しない燃焼用空気供給源に接
続されている。また１６は吸熱形ガス発生装置２０の発
生ガス出口２０ａに接続され四方弁６に至る給気管であ
る。
素供給口２１に供給される炭化水素ＣＨ（この実施例で
はプロパンガス）と、フィルタ２２を経て吸気される空
気とを所定の比率で混合してブロワ２３により炉殻２４
内のレトルト２５内に送入し、ガスバ−ナ２６における
燃料ガスの燃焼熱により加熱後、熱交換器２７により冷
却してＮ2 、Ｈ2 、ＣＯ各ガスを主成分として僅少量の
ＣＯ2 ガスを含む吸熱形ガスを雰囲気ガスとして生成す
るものであり、原料ガスおよび空気の流量調整用のレギ
ュレ−タ、流量計、放出弁その他の公知の機器をそなえ
ているが、その図示は省略してある。またレトルト２
５、熱交換器２７等は複数組設けてあるが、１組のみを
図示してある。２８はガスバ−ナ２６への燃料ガス供給
路で、図示しない燃料ガス（この実施例ではＬＮＧガ
ス）供給源に接続され、また２９はガスバ−ナ２６への
燃焼用空気供給路で、図示しない燃焼用空気供給源に接
続されている。また１６は吸熱形ガス発生装置２０の発
生ガス出口２０ａに接続され四方弁６に至る給気管であ
る。
【００１２】上記構成の雰囲気炉１において、四方弁６
を実線図示の切換状態として炉の操業をおこなうと、吸
熱形ガス発生装置２０において発生する雰囲気ガスは、
給気管１６から四方弁６を経て給排気管路３ａを実線矢
印で示すように流れ、炉体４内に供給される。このとき
蓄熱形熱交換器１０ａは、四方弁６の前回の切換接続時
において炉体４からの高温の雰囲気排ガスの流通により
蓄熱された高温状態となっているので、高温の熱交換媒
体１２との熱交換により昇温して予熱され（操業開始時
のみは蓄熱されていないので予熱されない）、炉体４内
に供給される。炉体４内は雰囲気ガスにより所定の還元
性雰囲気に維持され、鋼線２の無酸化焼鈍処理がおこな
われる。
を実線図示の切換状態として炉の操業をおこなうと、吸
熱形ガス発生装置２０において発生する雰囲気ガスは、
給気管１６から四方弁６を経て給排気管路３ａを実線矢
印で示すように流れ、炉体４内に供給される。このとき
蓄熱形熱交換器１０ａは、四方弁６の前回の切換接続時
において炉体４からの高温の雰囲気排ガスの流通により
蓄熱された高温状態となっているので、高温の熱交換媒
体１２との熱交換により昇温して予熱され（操業開始時
のみは蓄熱されていないので予熱されない）、炉体４内
に供給される。炉体４内は雰囲気ガスにより所定の還元
性雰囲気に維持され、鋼線２の無酸化焼鈍処理がおこな
われる。
【００１３】炉体４内を流通し、雰囲気炉１の加熱装置
により加熱されて昇温した雰囲気ガスは、給排気口５ｂ
から流出し給排気管路３ｂを四方弁６へと流れるが、こ
のとき蓄熱形熱交換器１０ｂ内を流過する際に、該熱交
換器内の熱交換媒体１２を加熱昇温させて蓄熱状態と
し、次回の四方弁６による切換接続時に炉体内に供給さ
れる雰囲気ガスを加熱するのに備える。その後雰囲気排
ガスは四方弁６を経て放出管８から煙突９を経て外部へ
放出される。
により加熱されて昇温した雰囲気ガスは、給排気口５ｂ
から流出し給排気管路３ｂを四方弁６へと流れるが、こ
のとき蓄熱形熱交換器１０ｂ内を流過する際に、該熱交
換器内の熱交換媒体１２を加熱昇温させて蓄熱状態と
し、次回の四方弁６による切換接続時に炉体内に供給さ
れる雰囲気ガスを加熱するのに備える。その後雰囲気排
ガスは四方弁６を経て放出管８から煙突９を経て外部へ
放出される。
【００１４】上記の四方弁６の切換接続状態で所定の時
間（たとえば１分）操業後、四方弁６を破線図示の切換
接続状態に切換え、破線矢印で示すように炉体４へ流入
する雰囲気ガスの蓄熱形熱交換器１０ｂによる予熱と、
炉体４から流出する雰囲気排ガスによる蓄熱形熱交換器
１０ａの蓄熱とをおこない、以後所定の時間ごとに四方
弁６を上記２つの切換接続状態に交互に切換えて炉の操
業をおこなえばよい。一対の蓄熱形熱交換器１０ａ，１
０ｂは、蓄熱と雰囲気ガスの予熱に交互に供され、雰囲
気炉１から排出される雰囲気排ガスの有する熱量（顕
熱）は雰囲気ガスの予熱に有効利用され、雰囲気炉１の
熱効率が向上する。
間（たとえば１分）操業後、四方弁６を破線図示の切換
接続状態に切換え、破線矢印で示すように炉体４へ流入
する雰囲気ガスの蓄熱形熱交換器１０ｂによる予熱と、
炉体４から流出する雰囲気排ガスによる蓄熱形熱交換器
１０ａの蓄熱とをおこない、以後所定の時間ごとに四方
弁６を上記２つの切換接続状態に交互に切換えて炉の操
業をおこなえばよい。一対の蓄熱形熱交換器１０ａ，１
０ｂは、蓄熱と雰囲気ガスの予熱に交互に供され、雰囲
気炉１から排出される雰囲気排ガスの有する熱量（顕
熱）は雰囲気ガスの予熱に有効利用され、雰囲気炉１の
熱効率が向上する。
【００１５】上記装置における運転例を挙げると、吸熱
形ガス発生装置２０で製造した温度２０℃の雰囲気ガス
１００Ｎｍ3 ／Ｈを用いて雰囲気炉１（炉長１０ｍ、炉
内最高温度８５０℃）の操業をおこなったところ、炉体
４から排出される雰囲気排ガスの温度は約７５０℃であ
り、この雰囲気排ガスにより蓄熱した蓄熱形熱交換器１
０ａ，１０ｂにより、上記の２０℃の雰囲気ガスは約６
７０℃に予熱され炉体４内に供給することができた。
形ガス発生装置２０で製造した温度２０℃の雰囲気ガス
１００Ｎｍ3 ／Ｈを用いて雰囲気炉１（炉長１０ｍ、炉
内最高温度８５０℃）の操業をおこなったところ、炉体
４から排出される雰囲気排ガスの温度は約７５０℃であ
り、この雰囲気排ガスにより蓄熱した蓄熱形熱交換器１
０ａ，１０ｂにより、上記の２０℃の雰囲気ガスは約６
７０℃に予熱され炉体４内に供給することができた。
【００１６】次に図３乃至図５により第２の発明の一実
施例を説明する。図中、図１および図２と同一部分には
同一符号を付してあり、その詳細な説明は省略する。こ
の実施例は蓄熱形熱交換器１０ａ，１０ｂの外殻１１部
の保温および加熱をおこなう熱交換器加熱装置３０，３
０を設け、この加熱装置３０へ雰囲気排ガスを燃料ガス
として供給する排ガス供給管４０，４０を放出管８に接
続して設けた点が、前記実施例と異なるものである。
施例を説明する。図中、図１および図２と同一部分には
同一符号を付してあり、その詳細な説明は省略する。こ
の実施例は蓄熱形熱交換器１０ａ，１０ｂの外殻１１部
の保温および加熱をおこなう熱交換器加熱装置３０，３
０を設け、この加熱装置３０へ雰囲気排ガスを燃料ガス
として供給する排ガス供給管４０，４０を放出管８に接
続して設けた点が、前記実施例と異なるものである。
【００１７】すなわち、図４および図５に示すように、
蓄熱形熱交換器１０（１０ａおよび１０ｂの総称）は熱
交換器加熱装置３０の鋼製の箱体３１内に収容され、蓄
熱形熱交換器１０の外殻１１の四周側面部を、ガス燃焼
装置である通気性を有する耐火材製の輝炎壁３２で包囲
してある。３３は箱体３１の側壁部と輝炎壁３２との間
に形成した混合ガス室（ガスヘッダ）、３４は箱体３１
の蓋３５に設けた排気口で、輝炎壁３２における燃焼後
の排ガスの放出口であり、必要に応じて適宜の排気管を
接続して、排ガスを外部へ放出させるためのものであ
る。また３６は混合ガス室３３に連通する排ガス入口で
ある。
蓄熱形熱交換器１０（１０ａおよび１０ｂの総称）は熱
交換器加熱装置３０の鋼製の箱体３１内に収容され、蓄
熱形熱交換器１０の外殻１１の四周側面部を、ガス燃焼
装置である通気性を有する耐火材製の輝炎壁３２で包囲
してある。３３は箱体３１の側壁部と輝炎壁３２との間
に形成した混合ガス室（ガスヘッダ）、３４は箱体３１
の蓋３５に設けた排気口で、輝炎壁３２における燃焼後
の排ガスの放出口であり、必要に応じて適宜の排気管を
接続して、排ガスを外部へ放出させるためのものであ
る。また３６は混合ガス室３３に連通する排ガス入口で
ある。
【００１８】また図３において、４１は排ガス供給管４
０の熱交換器加熱装置３０寄りの位置に設けたガスミキ
サで、図示しない燃焼用空気供給源からの燃焼用空気の
供給を受けて、可燃性成分（この実施例ではＣＯと
Ｈ2 ）を有する雰囲気排ガスと空気の混合ガスを形成
し、輝炎壁３２に供給するためのものである。また４２
は排ガス供給管４０への排ガス流量を調節するための絞
り弁である。
０の熱交換器加熱装置３０寄りの位置に設けたガスミキ
サで、図示しない燃焼用空気供給源からの燃焼用空気の
供給を受けて、可燃性成分（この実施例ではＣＯと
Ｈ2 ）を有する雰囲気排ガスと空気の混合ガスを形成
し、輝炎壁３２に供給するためのものである。また４２
は排ガス供給管４０への排ガス流量を調節するための絞
り弁である。
【００１９】上記構成の装置においては、四方弁６の切
換接続により蓄熱形熱交換器１０ａ，１０ｂにおける蓄
熱と雰囲気ガスの予熱とを交互におこなう点は、前記実
施例と同様である。そしてこの実施例においては、蓄熱
形熱交換器１０ａまたは１０ｂを蓄熱後四方弁６から放
出管８へ流入する雰囲気排ガスの一部は、排ガス供給管
４０から熱交換器加熱装置３０へと流れ、ガスミキサ４
１により混合気とされて輝炎壁３２へと供給され、図示
しないパイロットバ−ナによる点火によって輝炎壁３２
の表面側部分で可燃成分であるＣＯ，Ｈ2 ガス分が燃焼
し、輝炎壁３２は全面が赤熱状態となり、蓄熱形熱交換
器１０の外殻１１部を加熱する。これにより蓄熱形熱交
換器１０の外殻１１部から放熱および熱交換媒体１２の
降温が防止されるので、雰囲気炉１の炉体４内に流入す
る雰囲気ガスは一層高温に予熱される。
換接続により蓄熱形熱交換器１０ａ，１０ｂにおける蓄
熱と雰囲気ガスの予熱とを交互におこなう点は、前記実
施例と同様である。そしてこの実施例においては、蓄熱
形熱交換器１０ａまたは１０ｂを蓄熱後四方弁６から放
出管８へ流入する雰囲気排ガスの一部は、排ガス供給管
４０から熱交換器加熱装置３０へと流れ、ガスミキサ４
１により混合気とされて輝炎壁３２へと供給され、図示
しないパイロットバ−ナによる点火によって輝炎壁３２
の表面側部分で可燃成分であるＣＯ，Ｈ2 ガス分が燃焼
し、輝炎壁３２は全面が赤熱状態となり、蓄熱形熱交換
器１０の外殻１１部を加熱する。これにより蓄熱形熱交
換器１０の外殻１１部から放熱および熱交換媒体１２の
降温が防止されるので、雰囲気炉１の炉体４内に流入す
る雰囲気ガスは一層高温に予熱される。
【００２０】前記実施例と同じ雰囲気炉１において、放
出管８を流れる雰囲気排ガスを分流して約１００Ｎｍ3
／Ｈの雰囲気排ガスを各熱交換器加熱装置３０へ供給
し、各輝炎壁３２において燃焼をおこない、他の条件は
前記運転例と同条件で雰囲気炉１の操業をおこなったと
ころ、２０℃の雰囲気ガスは約８５０℃に予熱されて炉
体４内に供給することができた。
出管８を流れる雰囲気排ガスを分流して約１００Ｎｍ3
／Ｈの雰囲気排ガスを各熱交換器加熱装置３０へ供給
し、各輝炎壁３２において燃焼をおこない、他の条件は
前記運転例と同条件で雰囲気炉１の操業をおこなったと
ころ、２０℃の雰囲気ガスは約８５０℃に予熱されて炉
体４内に供給することができた。
【００２１】この発明は上記各実施例に限定されるもの
ではなく、たとえば雰囲気ガス発生装置としては、上記
の吸熱形ガス発生装置のほか、発熱形ガス発生装置、ア
ンモニア分解ガス発生装置などの他形式のものを用いる
ことができ、またガスボンベあるいはガス貯蔵タンク等
も、本発明における雰囲気ガス発生装置に包含するもの
とする。またこれらの雰囲気ガス発生装置の発生する雰
囲気ガスが可燃成分を含まない場合でも、第１の発明は
適用することができる。
ではなく、たとえば雰囲気ガス発生装置としては、上記
の吸熱形ガス発生装置のほか、発熱形ガス発生装置、ア
ンモニア分解ガス発生装置などの他形式のものを用いる
ことができ、またガスボンベあるいはガス貯蔵タンク等
も、本発明における雰囲気ガス発生装置に包含するもの
とする。またこれらの雰囲気ガス発生装置の発生する雰
囲気ガスが可燃成分を含まない場合でも、第１の発明は
適用することができる。
【００２２】また第２の発明における熱交換器加熱装置
やガス燃焼装置は、上記以外の各種形式のものを使用で
き、図６はその一実施態様を示すもので、ガス燃焼装置
であるガスバ−ナ５２をそなえた炉殻５１内に蓄熱形熱
交換器１０を収容する形式の熱交換器加熱装置５０であ
って、雰囲気排ガスは排ガス供給管４０によりガスバ−
ナ５２に供給されて燃焼し、外殻１１のまわりの加熱室
５３を流れ排気口５４から排出される形式のものであ
る。
やガス燃焼装置は、上記以外の各種形式のものを使用で
き、図６はその一実施態様を示すもので、ガス燃焼装置
であるガスバ−ナ５２をそなえた炉殻５１内に蓄熱形熱
交換器１０を収容する形式の熱交換器加熱装置５０であ
って、雰囲気排ガスは排ガス供給管４０によりガスバ−
ナ５２に供給されて燃焼し、外殻１１のまわりの加熱室
５３を流れ排気口５４から排出される形式のものであ
る。
【００２３】また切換弁としては、上記の１個の四方弁
のかわりに４個の開閉弁を組合接続して用いるなど、他
形式の切換弁を用いることができる。また上記のように
一対の蓄熱形熱交換器を用いて蓄熱と予熱に交互に切換
使用するほか、３個以上の蓄熱形熱交換器、従って３本
以上の給排気管路を用いて、これらの給排気管路に切換
弁により給気管および放出管を順次切換接続するように
してもよい。また蓄熱形熱交換器は、レンガ積み式の熱
交換媒体を内蔵するものなど、上記以外の形式のものと
してもよい。
のかわりに４個の開閉弁を組合接続して用いるなど、他
形式の切換弁を用いることができる。また上記のように
一対の蓄熱形熱交換器を用いて蓄熱と予熱に交互に切換
使用するほか、３個以上の蓄熱形熱交換器、従って３本
以上の給排気管路を用いて、これらの給排気管路に切換
弁により給気管および放出管を順次切換接続するように
してもよい。また蓄熱形熱交換器は、レンガ積み式の熱
交換媒体を内蔵するものなど、上記以外の形式のものと
してもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
雰囲気炉からの雰囲気排ガスによって蓄熱昇温させた蓄
熱形熱交換器によって、雰囲気炉へ流入する雰囲気ガス
が予熱されるので、雰囲気排ガスの有する顕熱の有効利
用により、雰囲気炉の熱効率が向上する。
雰囲気炉からの雰囲気排ガスによって蓄熱昇温させた蓄
熱形熱交換器によって、雰囲気炉へ流入する雰囲気ガス
が予熱されるので、雰囲気排ガスの有する顕熱の有効利
用により、雰囲気炉の熱効率が向上する。
【００２５】また第２の発明によれば、蓄熱形熱交換器
蓄熱後の雰囲気排ガスの可燃性成分を燃料として熱交換
器加熱装置により蓄熱形熱交換器の外殻部を加熱するの
で、蓄熱形熱交換器における雰囲気ガスの予熱温度はさ
らに上昇し、前記可燃性成分の有効利用により、雰囲気
炉の熱効率は一層向上する。
蓄熱後の雰囲気排ガスの可燃性成分を燃料として熱交換
器加熱装置により蓄熱形熱交換器の外殻部を加熱するの
で、蓄熱形熱交換器における雰囲気ガスの予熱温度はさ
らに上昇し、前記可燃性成分の有効利用により、雰囲気
炉の熱効率は一層向上する。
【図１】第１の発明の一実施例を示す機器接続系統図で
ある。
ある。
【図２】図１における蓄熱形熱交換器の縦断面図であ
る。
る。
【図３】第２の発明の一実施例を示す機器接続系統図で
ある。
ある。
【図４】図３における蓄熱形熱交換器および熱交換器加
熱装置の縦断面図である。
熱装置の縦断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】第２の発明における熱交換器加熱装置の他の実
施態様を示す図５相当図である。
施態様を示す図５相当図である。
１…雰囲気炉、３ａ…給排気管路、３ｂ…給排気管路、
４…炉体、５ａ…給排気口、５ｂ…給排気口、６…四方
弁（切換弁）、８…放出管、１０ａ…蓄熱形熱交換器、
１０ｂ…蓄熱形熱交換器、１１…外殻、１２…熱交換媒
体、１６…給気管、２０…吸熱形ガス発生装置、３０…
熱交換器加熱装置、３１…箱体、３２…輝炎壁（ガス燃
焼装置）、４０…排ガス供給管、５０…熱交換器加熱装
置、５１…炉殻、５２…ガスバ−ナ。
４…炉体、５ａ…給排気口、５ｂ…給排気口、６…四方
弁（切換弁）、８…放出管、１０ａ…蓄熱形熱交換器、
１０ｂ…蓄熱形熱交換器、１１…外殻、１２…熱交換媒
体、１６…給気管、２０…吸熱形ガス発生装置、３０…
熱交換器加熱装置、３１…箱体、３２…輝炎壁（ガス燃
焼装置）、４０…排ガス供給管、５０…熱交換器加熱装
置、５１…炉殻、５２…ガスバ−ナ。
Claims (2)
- 【請求項１】 雰囲気ガス発生装置と、この雰囲気ガス
発生装置に接続された雰囲気ガス供給用の給気管と、雰
囲気炉からの雰囲気排ガスを外部へ放出するための放出
管と、前記雰囲気炉に接続され中間部に蓄熱形熱交換器
をそなえた複数本の給排気管路と、前記給気管および放
出管および給排気管路に接続され、ひとつの給排気管路
を前記給気管に、他の給排気管路を前記放出管に、順次
切換接続する切換弁であって、前記切換接続により前記
放出管に接続された給排気管路を次回の切換接続時には
前記給気管に接続する切換弁とを具備したことを特徴と
する雰囲気炉。 - 【請求項２】 雰囲気ガス発生装置と、この雰囲気ガス
発生装置に接続された雰囲気ガス供給用の給気管と、雰
囲気炉からの雰囲気排ガスを外部へ放出するための放出
管と、前記雰囲気炉に接続され中間部に蓄熱形熱交換器
をそなえた複数本の給排気管路と、前記給気管および放
出管および給排気管路に接続され、ひとつの給排気管路
を前記給気管に、他の給排気管路を前記放出管に、順次
切換接続する切換弁であって、前記切換接続により前記
放出管に接続された給排気管路を次回の切換接続時には
前記給気管に接続する切換弁と、ガス燃焼装置により前
記蓄熱形熱交換器の外殻部を加熱する熱交換器加熱装置
と、前記放出管と前記ガス燃焼装置とを接続し可燃性成
分を有する前記雰囲気排ガスを該ガス燃焼装置に供給す
る排ガス供給管とを具備したことを特徴とする雰囲気
炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15258194A JPH07332875A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 雰囲気炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15258194A JPH07332875A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 雰囲気炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07332875A true JPH07332875A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15543600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15258194A Pending JPH07332875A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 雰囲気炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07332875A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100792715B1 (ko) * | 2006-07-19 | 2008-01-08 | 한국에너지기술연구원 | 폐열회수형 ｄｘ가스발생버너를 이용한 환원분위기가스 제어장치 |
-
1994
- 1994-06-10 JP JP15258194A patent/JPH07332875A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100792715B1 (ko) * | 2006-07-19 | 2008-01-08 | 한국에너지기술연구원 | 폐열회수형 ｄｘ가스발생버너를 이용한 환원분위기가스 제어장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040120 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |