JPH10287919A - 輻射型加熱装置のラジアントボックス炉内支持方法 - Google Patents
輻射型加熱装置のラジアントボックス炉内支持方法Info
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- JPH10287919A JPH10287919A JP9936697A JP9936697A JPH10287919A JP H10287919 A JPH10287919 A JP H10287919A JP 9936697 A JP9936697 A JP 9936697A JP 9936697 A JP9936697 A JP 9936697A JP H10287919 A JPH10287919 A JP H10287919A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 輻射加熱装置のラジアントボックスの破損を
防止する。 【解決手段】 蓄熱式燃焼バ−ナ１および２を上下方向
に配置し、それぞれの燃焼バ−ナによって発生させた燃
焼ガスをラジアントボックス４内に噴出させ、ラジアン
トボックス４からの輻射熱により被加熱材を加熱するよ
うにした輻射型加熱装置のラジアントボックス炉内支持
方法であって、上部バ−ナ１の取付部のみを炉壁３ａに
固定するとともに、前記ラジアントボックス４の反バ−
ナ側先端部分を、前記上部バ−ナ１の軸線１ｂと同じ高
さの位置において、水平方向移動自在に支持した輻射型
加熱装置のラジアントボックス炉内支持方法。
防止する。 【解決手段】 蓄熱式燃焼バ−ナ１および２を上下方向
に配置し、それぞれの燃焼バ−ナによって発生させた燃
焼ガスをラジアントボックス４内に噴出させ、ラジアン
トボックス４からの輻射熱により被加熱材を加熱するよ
うにした輻射型加熱装置のラジアントボックス炉内支持
方法であって、上部バ−ナ１の取付部のみを炉壁３ａに
固定するとともに、前記ラジアントボックス４の反バ−
ナ側先端部分を、前記上部バ−ナ１の軸線１ｂと同じ高
さの位置において、水平方向移動自在に支持した輻射型
加熱装置のラジアントボックス炉内支持方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、燃焼バ−ナを上
下方向に配置し、それぞれの燃焼バ−ナによって発生さ
せた燃焼ガスをラジアントボックス内に噴出させ、ラジ
アントボックスからの輻射熱により被加熱材を加熱する
ようにした輻射型加熱装置のラジアントボックス炉内支
持方法に関する。
下方向に配置し、それぞれの燃焼バ−ナによって発生さ
せた燃焼ガスをラジアントボックス内に噴出させ、ラジ
アントボックスからの輻射熱により被加熱材を加熱する
ようにした輻射型加熱装置のラジアントボックス炉内支
持方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板を焼鈍するラインにおいては、鋼板
の酸化を防止するために、無酸化雰囲気中で鋼板を加熱
するようにしている。このための加熱装置には、輻射型
加熱装置を使用するのが一般的である。
の酸化を防止するために、無酸化雰囲気中で鋼板を加熱
するようにしている。このための加熱装置には、輻射型
加熱装置を使用するのが一般的である。
【０００３】輻射型加熱装置のうち、輻射伝熱を行わせ
る輻射型加熱装置としては、チュ−ブ型（ラジアントチ
ュ−ブ）および箱型（以下ラジアントボックスという）
が使用されている。
る輻射型加熱装置としては、チュ−ブ型（ラジアントチ
ュ−ブ）および箱型（以下ラジアントボックスという）
が使用されている。
【０００４】上述した輻射型加熱装置として、ラジアン
トボックスを使用する場合、ラジアントボックスの炉内
での支持方法としては、加熱中のラジアントボックスの
熱変形を考慮して、図２のラジアントボックスの縦断面
図に示すような支持方法が採用されている。すなわち、
上下１対の蓄熱式燃焼バ−ナ２１および２２のうち、上
部の蓄熱式燃焼バ−ナ２１の取付部２１ａのみを炉壁２
３ａに固定（１ケ所は固定しないと、ラジアントボック
スを炉内で正しい位置に位置付けることができない）
し、下部の蓄熱式燃焼バ−ナ２２の下端を、炉壁２３ａ
に固定された摺動部材２４上を水平方向に摺動できる支
持体２５で支持するとともに、上下１対の蓄熱式燃焼バ
−ナ２１および２２と接続されるラジアントボックス２
６は、炉壁２３ｂに固定された摺動部材２８上を水平方
向に摺動できる支持体２７で支持するようにしている。
トボックスを使用する場合、ラジアントボックスの炉内
での支持方法としては、加熱中のラジアントボックスの
熱変形を考慮して、図２のラジアントボックスの縦断面
図に示すような支持方法が採用されている。すなわち、
上下１対の蓄熱式燃焼バ−ナ２１および２２のうち、上
部の蓄熱式燃焼バ−ナ２１の取付部２１ａのみを炉壁２
３ａに固定（１ケ所は固定しないと、ラジアントボック
スを炉内で正しい位置に位置付けることができない）
し、下部の蓄熱式燃焼バ−ナ２２の下端を、炉壁２３ａ
に固定された摺動部材２４上を水平方向に摺動できる支
持体２５で支持するとともに、上下１対の蓄熱式燃焼バ
−ナ２１および２２と接続されるラジアントボックス２
６は、炉壁２３ｂに固定された摺動部材２８上を水平方
向に摺動できる支持体２７で支持するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のラジアントボックスの炉内支持方法では、図３
に示すように、上部の蓄熱式燃焼バ−ナ２１とラジアン
トボックス２６との接続部３０、下部の蓄熱式燃焼バ−
ナ２２とラジアントボックス２６との接続部３１、ラジ
アントボックス２６と支持体２７との接続部３２に応力
が集中し、短期間でその部分に亀裂が発生する。
た従来のラジアントボックスの炉内支持方法では、図３
に示すように、上部の蓄熱式燃焼バ−ナ２１とラジアン
トボックス２６との接続部３０、下部の蓄熱式燃焼バ−
ナ２２とラジアントボックス２６との接続部３１、ラジ
アントボックス２６と支持体２７との接続部３２に応力
が集中し、短期間でその部分に亀裂が発生する。
【０００６】そして、このような亀裂が発生するため
に、ラジアントボックス２６が破壊されるので、ラジア
ントボックスの寿命が短いという問題点があった。
に、ラジアントボックス２６が破壊されるので、ラジア
ントボックスの寿命が短いという問題点があった。
【０００７】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、燃焼バ−ナや
支持部材とラジアントボックスとの接続部に応力が集中
しないので、これらの接続部に亀裂が発生せず、ラジア
ントボックスの寿命が長くなる輻射型加熱装置のラジア
ントボックス炉内支持方法を提供することを目的として
いる。
点を解消するためになされたものであり、燃焼バ−ナや
支持部材とラジアントボックスとの接続部に応力が集中
しないので、これらの接続部に亀裂が発生せず、ラジア
ントボックスの寿命が長くなる輻射型加熱装置のラジア
ントボックス炉内支持方法を提供することを目的として
いる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る輻射型加
熱装置のラジアントボックス炉内支持方法は、燃焼バ−
ナを上下方向に配置し、それぞれの燃焼バ−ナによって
発生させた燃焼ガスをラジアントボックス内に噴出さ
せ、ラジアントボックスからの輻射熱により被加熱材を
加熱するようにした輻射型加熱装置のラジアントボック
ス炉内支持方法であって、上部バ−ナの取付部のみを炉
壁に固定するとともに、前記ラジアントボックスの反バ
−ナ側先端部分を、前記上部バ−ナの軸線と同じ高さの
位置において、水平方向移動自在に支持したものであ
る。
熱装置のラジアントボックス炉内支持方法は、燃焼バ−
ナを上下方向に配置し、それぞれの燃焼バ−ナによって
発生させた燃焼ガスをラジアントボックス内に噴出さ
せ、ラジアントボックスからの輻射熱により被加熱材を
加熱するようにした輻射型加熱装置のラジアントボック
ス炉内支持方法であって、上部バ−ナの取付部のみを炉
壁に固定するとともに、前記ラジアントボックスの反バ
−ナ側先端部分を、前記上部バ−ナの軸線と同じ高さの
位置において、水平方向移動自在に支持したものであ
る。
【０００９】被加熱材を加熱中におけるラジアントボッ
クスの温度分布を、上部の燃焼バ−ナの取付部を炉壁に
固定した状態で測定した。図４は、ラジアントボックス
２６の、上下の蓄熱式燃焼バ−ナ２１および２２の軸線
と平行な側面板内における温度分布を示す温度分布図で
ある。この場合の温度測定は、ラジアントボックス２６
の側面板の外側に、熱電対を貼り付けて測定したもので
ある。
クスの温度分布を、上部の燃焼バ−ナの取付部を炉壁に
固定した状態で測定した。図４は、ラジアントボックス
２６の、上下の蓄熱式燃焼バ−ナ２１および２２の軸線
と平行な側面板内における温度分布を示す温度分布図で
ある。この場合の温度測定は、ラジアントボックス２６
の側面板の外側に、熱電対を貼り付けて測定したもので
ある。
【００１０】この温度分布を基に、ラジアントボックス
２６の熱変形量を、コンピュ−タ−による有限要素解析
によりシュミレ−トした。このとき、上部の蓄熱式燃焼
バ−ナの取り付け部のみを拘束し、ラジアントボックス
２６の自重は無視した。
２６の熱変形量を、コンピュ−タ−による有限要素解析
によりシュミレ−トした。このとき、上部の蓄熱式燃焼
バ−ナの取り付け部のみを拘束し、ラジアントボックス
２６の自重は無視した。
【００１１】その結果、図５に示すように、ラジアント
ボックス２６は加熱により、実線で示す状態から点線で
示すような状態に変形することが分かった。
ボックス２６は加熱により、実線で示す状態から点線で
示すような状態に変形することが分かった。
【００１２】すなわち、ラジアントボックス２６の変形
は、上部の蓄熱式燃焼バ−ナ２１の軸線２１ａを中心と
して異なり、軸線２１ａより上方のラジアントボックス
２６の変形は、上方および反バ−ナ方向に膨張するよう
な変形を示し、軸線２１ａより下方の変形は、下方およ
び反バ−ナ方向に膨張するような変形に加えて、上部の
蓄熱式燃焼バ−ナ２１の軸線２１ａを中心として時計回
りに回転するように変形することが分かった。
は、上部の蓄熱式燃焼バ−ナ２１の軸線２１ａを中心と
して異なり、軸線２１ａより上方のラジアントボックス
２６の変形は、上方および反バ−ナ方向に膨張するよう
な変形を示し、軸線２１ａより下方の変形は、下方およ
び反バ−ナ方向に膨張するような変形に加えて、上部の
蓄熱式燃焼バ−ナ２１の軸線２１ａを中心として時計回
りに回転するように変形することが分かった。
【００１３】このことは、図２および図３で示した従来
の支持方法では、ラジアントボックス２６が、下方に大
きく変形しようとする位置（図２の支持体２７の位置）
で、上向きに支持されているため、ラジアントボックス
２６は、結果として上向きに持ち上げられている状態と
なっていた。このことが、図３に示す部位３０および３
１での高応力の発生およびそれにともなう亀裂の発生の
原因となっていたのである。
の支持方法では、ラジアントボックス２６が、下方に大
きく変形しようとする位置（図２の支持体２７の位置）
で、上向きに支持されているため、ラジアントボックス
２６は、結果として上向きに持ち上げられている状態と
なっていた。このことが、図３に示す部位３０および３
１での高応力の発生およびそれにともなう亀裂の発生の
原因となっていたのである。
【００１４】したがって、蓄熱式燃焼バ−ナ２１の軸線
２１ａと同じ高さの位置、すなわち上下に変形しない位
置において、ラジアントボックス２６の水平移動を阻止
しないように、ラジアントボックス２６を下方から支持
すれば、ラジアントボックス２６が支持による余計な変
形をすることなしに、自由に変形するので、ラジアント
ボックス２６に亀裂が生じるような応力集中は発生しな
い。
２１ａと同じ高さの位置、すなわち上下に変形しない位
置において、ラジアントボックス２６の水平移動を阻止
しないように、ラジアントボックス２６を下方から支持
すれば、ラジアントボックス２６が支持による余計な変
形をすることなしに、自由に変形するので、ラジアント
ボックス２６に亀裂が生じるような応力集中は発生しな
い。
【００１５】なお、別途計算したラジアントボックス２
６の自重により発生する応力は、桁違いに小さいもので
あった。
６の自重により発生する応力は、桁違いに小さいもので
あった。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態である輻射型
加熱装置のラジアントボックス炉内支持方法を、図１に
より説明する。
加熱装置のラジアントボックス炉内支持方法を、図１に
より説明する。
【００１７】図１はこのラジアントボックス炉内支持方
法を説明するためのラジアントボックスの縦断面図であ
る。このラジアントボックス炉内支持方法においては、
上下に配置された１対の蓄熱式燃焼バ−ナ１および２の
うち、上部の蓄熱式燃焼バ−ナ１の取付部１ａのみを炉
壁３ａに固定する。
法を説明するためのラジアントボックスの縦断面図であ
る。このラジアントボックス炉内支持方法においては、
上下に配置された１対の蓄熱式燃焼バ−ナ１および２の
うち、上部の蓄熱式燃焼バ−ナ１の取付部１ａのみを炉
壁３ａに固定する。
【００１８】そして、１対の蓄熱式燃焼バ−ナ１および
２とに接続されるラジアントボックス４の反バ−ナ側先
端部に、支持面５ａの高さが上部の蓄熱式燃焼バ−ナ１
の軸線１ｂと同じ高さに位置するように、ラジアントボ
ックス４を支持するための支持部材５を取り付ける。そ
して、支持部材５の支持面５ａを、炉壁３ｂに固定した
摺動部材６の摺動面６ａで水平方向に摺動可能なように
支持させる。
２とに接続されるラジアントボックス４の反バ−ナ側先
端部に、支持面５ａの高さが上部の蓄熱式燃焼バ−ナ１
の軸線１ｂと同じ高さに位置するように、ラジアントボ
ックス４を支持するための支持部材５を取り付ける。そ
して、支持部材５の支持面５ａを、炉壁３ｂに固定した
摺動部材６の摺動面６ａで水平方向に摺動可能なように
支持させる。
【００１９】ラジアントボックス４は、被加熱材の加熱
にともなって、上部の蓄熱式燃焼バ−ナ１の軸線１ｂよ
り上方の部分は、上方および反バ−ナ方向に膨張するよ
うな変形を示し、軸線１ｂより下方の部分は、下方およ
び反バ−ナ方向に膨張するような変形に加えて、上部の
蓄熱式燃焼バ−ナ１の軸線１ｂを中心として時計回りに
回転するように変形するが、本発明のラジアントボック
ス炉内支持方法においては、このような変形を阻止する
ような応力が作用することがないので、ラジアントボッ
クス４は自由に変形し、ラジアントボックス４に亀裂が
入ることはない。
にともなって、上部の蓄熱式燃焼バ−ナ１の軸線１ｂよ
り上方の部分は、上方および反バ−ナ方向に膨張するよ
うな変形を示し、軸線１ｂより下方の部分は、下方およ
び反バ−ナ方向に膨張するような変形に加えて、上部の
蓄熱式燃焼バ−ナ１の軸線１ｂを中心として時計回りに
回転するように変形するが、本発明のラジアントボック
ス炉内支持方法においては、このような変形を阻止する
ような応力が作用することがないので、ラジアントボッ
クス４は自由に変形し、ラジアントボックス４に亀裂が
入ることはない。
【００２０】したがって、短期間にラジアントボックス
４が破壊されることはなく、ラジアントボックス４の寿
命が延びる。
４が破壊されることはなく、ラジアントボックス４の寿
命が延びる。
【００２１】なお、下部の燃焼バ−ナ２の取付部を炉壁
３ａに固定し、ラジアントボックス４の反バ−ナ側先端
部分を、下部の燃焼バ−ナ２の軸線と同じ高さの位置に
おいて、水平方向移動自在に支持しても、上述したのと
同じような効果があるが、支持部位がラジアントボック
ス４の重心よりも下方となるため、ラジアントボックス
４が、下部の燃焼バ−ナ２の軸線と直交する方向に倒れ
やすくなるため、ラジアントボックス４が倒れないよう
にする工夫が必要である。
３ａに固定し、ラジアントボックス４の反バ−ナ側先端
部分を、下部の燃焼バ−ナ２の軸線と同じ高さの位置に
おいて、水平方向移動自在に支持しても、上述したのと
同じような効果があるが、支持部位がラジアントボック
ス４の重心よりも下方となるため、ラジアントボックス
４が、下部の燃焼バ−ナ２の軸線と直交する方向に倒れ
やすくなるため、ラジアントボックス４が倒れないよう
にする工夫が必要である。
【００２２】
【発明の効果】この発明により、加熱中のラジアントボ
ックスに亀裂が入るような応力が作用することがないの
で、ラジアントボックスの寿命が延びる。
ックスに亀裂が入るような応力が作用することがないの
で、ラジアントボックスの寿命が延びる。
【図１】本発明の実施の形態であるラジアントボックス
炉内支持方法を説明するためのラジアントボックスの縦
断面図である。
炉内支持方法を説明するためのラジアントボックスの縦
断面図である。
【図２】従来のラジアントボックス炉内支持方法を説明
するためのラジアントボックスの縦断面図である。
するためのラジアントボックスの縦断面図である。
【図３】従来のラジアントボックス炉内支持方法におけ
る応力集中の状態を示す説明図である。
る応力集中の状態を示す説明図である。
【図４】ラジアントボックス内の垂直方向温度分布を示
す温度分布図である。
す温度分布図である。
【図５】ラジアントボックスの熱変形をシミュレ−トし
た説明図である。
た説明図である。
１ 上部の蓄熱式燃焼バ−ナ ２ 下部の蓄熱式燃焼バ−ナ ３ａ、３ｂ 炉壁 ４ ラジアントボックス ５ 支持部材 ６ 摺動部材
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼バ−ナを上下方向に配置し、それぞ
れの燃焼バ−ナによって発生させた燃焼ガスをラジアン
トボックス内に噴出させ、ラジアントボックスからの輻
射熱により被加熱材を加熱するようにした輻射型加熱装
置のラジアントボックス炉内支持方法であって、上部バ
−ナの取付部のみを炉壁に固定するとともに、前記ラジ
アントボックスの反バ−ナ側先端部分を、前記上部バ−
ナの軸線と同じ高さの位置において、水平方向移動自在
に支持したことを特徴とする輻射型加熱装置のラジアン
トボックス炉内支持方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09936697A JP3292088B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 輻射型加熱装置のラジアントボックス炉内支持方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09936697A JP3292088B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 輻射型加熱装置のラジアントボックス炉内支持方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10287919A true JPH10287919A (ja) | 1998-10-27 |
| JP3292088B2 JP3292088B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=14245566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09936697A Expired - Fee Related JP3292088B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 輻射型加熱装置のラジアントボックス炉内支持方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3292088B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103088191A (zh) * | 2011-10-27 | 2013-05-08 | 宝钢工业炉工程技术有限公司 | 立式连续退火炉辐射管烧嘴及其换热器的预警方法 |
| WO2019221459A1 (ko) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | (주)넥스이앤에스 | 연속 열처리로용 복사가열장치 및 지지구조 |
| CN114829839A (zh) * | 2019-12-10 | 2022-07-29 | 德勒沃国际公司 | 具有自由端部的辐射加热元件 |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP09936697A patent/JP3292088B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103088191A (zh) * | 2011-10-27 | 2013-05-08 | 宝钢工业炉工程技术有限公司 | 立式连续退火炉辐射管烧嘴及其换热器的预警方法 |
| CN103088191B (zh) * | 2011-10-27 | 2015-09-30 | 宝钢工业炉工程技术有限公司 | 立式连续退火炉辐射管烧嘴及其换热器的预警方法 |
| WO2019221459A1 (ko) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | (주)넥스이앤에스 | 연속 열처리로용 복사가열장치 및 지지구조 |
| CN114829839A (zh) * | 2019-12-10 | 2022-07-29 | 德勒沃国际公司 | 具有自由端部的辐射加热元件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3292088B2 (ja) | 2002-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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