JPH10501328A - 加熱炉及びライニング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 セグメント方式のライニングによる、るつぼ式加熱熔融炉における電気／ガスの２元加熱、及びそのためのライニングとライニングのセグメント。

Description

【発明の詳細な説明】 加熱炉及びライニング発明の分野 本発明は、加熱炉のライニング及びそれらを使用する加熱炉に関するものであ る。 ガスを熱源とする金属溶融加熱炉において、燃焼による非発光生成物が加熱炉 のライニングを加熱する。次いで、このライニング又は輻射加熱部表面はるつぼ に熱を輻射する。対流によってるつぼの加熱がなされることがあるが、ガスが高 速でない限りこれは小規模であり、このタイプの加熱炉ではこれが生じる傾向は ない。 従来のライニングは、煉瓦、キャスタブル耐火物、又は、セラミックファイバ ーからできている。ライニングは連続構造として提供され、耐火物破壊がライニ ングのいずれかの点で生じている場合、加熱炉のオペレーターは必ずライニング 全体を置き換えることを余儀なくされている。これはライニングを取り替えてい る過程の間、加熱炉を止めることを含んでおり、それは少なくとも数日はかかる ので、これは新しいライニングの費用とそれを取り付ける費用に加えて、費用が かかる。新しいライニングを取り付けた後、加熱炉は再度加熱されなくてはなら ず、これは更なるエネルギーを必要とする。 従来のガスを熱源とする加熱炉をライニングするために使用される材料は、以 下の特定の特徴を有している。： − 煉瓦ライニング（及びライニングの後ろの断熱材）は、所望の温度まで加 熱するのにかなりの時間がかかる。その結果として、それらはかなりの量のエネ ルギーを使用する。他の欠点は、煉瓦は壁の中にセメントと共に固められており 、小さい範囲でさえも亀裂が入るか、又は均一な加熱表面を提供できない場合、 壁全体を破壊して、再構築されなければならない。第３に、煉瓦は小径（０.７ ５ｍから）の短い塔状の構造に注意深く積まなくてはならないので、煉瓦のライ ニングを構築するには、専門の煉瓦を積む技能が必要とされる。 − キャスタブル耐火物ライニングは造りやすい。しかしながら、耐火物質は 亀裂が入り、次いで輻射加熱部表面で温度変化が生じると崩壊する傾向があるの で、信頼性のあるキャスタブル耐火物ライニングを準備するのが困難である。キ ャスタブル耐火物及び稠密煉瓦ライニングは、同程度の熱容量を有する。 − セラミックファイバーライニングは、それらの熱伝導及び断熱特性により 、煉瓦又はキャスタブルライニングよりも熱効率が２０％高いという利点を有す る。しかしながら、それらが繊維であるので、取扱中に極めて煩わしい安全性の 予防措置を行うことが必要となる。また、セラミックファイバーからなるライニ ングは、例えばるつぼからの金属の跳ね返り、又はるつぼ自身からの釉薬の跳ね 返りによって、容易に汚染される。繊維は反応して、ライニングが熱を輻射する 能力を激しく減少させるガラスを形成し得るので、汚染されたライニングは取り 替えられなければならない。 電気的に加熱される加熱炉はエネルギーが高価ではあるが、ガスを熱源とする 加熱炉に代わるものとして使用される。電気抵抗ｂａｌｅ−ｏｕｔ加熱炉は、例 えば、アルミニウムと亜鉛の合金の圧力及び重力鋳造工場に、用途を見出される 。ガスを熱源とする加熱炉と同様に、熱伝導の主様式は輻射である。保護制御停 止装置が更に増加すると、加熱パネル及び電熱線は、約１１５０℃まで温度が上 昇し、また、温度差並びに送熱体及び受熱体の表面積によって、熱は伝達される 。 電気加熱炉の１つのタイプは、本出願人によって製造される、ＨＥ電気抵抗ｂ ａｌｅ−ｏｕｔ加熱炉である。ライニングの輻射加熱部表面は、キャスタブル耐 火物に部分的に埋め込まれている電気加熱エレメントによって、加熱される。ラ イニングはパネルに分離させられ、その各々は別々に除去されるので、１つのパ ネルに故障が生じた場合に、そのパネルは加熱炉を止めることなく取り替えられ 得る。 両方の種類の加熱炉において、るつぼへの熱応力及び衝撃は、できるだけ避け る必要があり、優れた溶融を助ける雰囲気が保持される。 これは通常多大なエネルギーを必要とするので、ガスを熱源とする加熱炉は、 一般的に、室温から所望の温度まで加熱炉の内容物を加熱するのに、電気加熱炉 よりも経済的である。しかしながら、電気加熱炉は所望の温度に加熱炉を保持す るのに有利である。溶融金属の温度は、優れた品質の鋳物を製造するのに重要で あり、電気を熱源とする加熱炉は、少ないエネルギー量を使うだけで、例えば± ２℃の、正確な温度調整のために、つけたり消したりするのが容易であるが、ガ スの供給は充分に素早くつけたり消したりし得ないので、ガスを熱源とする加熱 炉では、設備は容易には利用できない。完全に調整する、高度に絞り込めるガス バーナーシステムは、比較的に複雑で高価である。本発明 ガス加熱によって温度をもたらし、かつ電気的にその温度に保持される加熱炉 が提供されるべきであるが、これはなされていないということが明白であると思 われるであろう。我々はここで、特定の特徴を使用して、ガス及び電気を熱源と する加熱炉の利点を、我々が関心を抱いている金属溶融るつぼ加熱炉に、組み合 わせ得ることを見出した。 第１に、本発明は、壊れた場合には個々に取り外しすることができ、金属溶融 るつぼのための輻射加熱囲いを形成するために、隣接するように形作られた多数 のライニングセグメント又はパネルからなる、輻射加熱炉のための耐火物ライニ ングにおいて、セグメントは使用時にライニングを通過する燃焼ガスから熱を吸 収し、るつぼに再輻射するように形成された表面を有しており、かつ、少なくと も１つ、望ましくは多数のセグメントが、電気加熱エレメントを、セグメントの 表面下に備えている、前記耐火物ライニングを提供する。 セグメントの望ましい表面外形は、燃焼ガスから熱を吸収し、それをるつぼに 再輻射するように配列させられている、多数の一定の間隔で配置された突出物（ projection）又は突起物（protrusion）であり、特に突起物が台円錐形（frusto conical）である場合である。 この様な外形は以下に述べられ、とくに望ましい特徴は、使用されるるつぼに 対面している、電気エレメントの上の表面には突起物がないものである。突起物 の間には、それらの真下にエレメントのある通路が残されている。通路の表面は 、もし望ならば、熱の伝達を容易にするために、それらが覆ったままの場合には 、エレメントの上に湾曲させられていてもよい。 本発明は、バーナーからの燃焼ガスの衝突捕集のために配列されたライニング を備えた金属溶融るつぼ加熱炉や、また容易に取り外され、それらが形成する囲 いを軸方向に置き換えられる、個々のセグメントまでにわたる。 この様な加熱炉は、電気加熱エレメントのパワー出力はバーナーの出力よりも 小さく、稼働温度を維持するのには充分であるが、初期加熱には充分ではないの で、冷時からの初期加熱には、バーナーが使用される有利な構造を提供する。燃 焼ガスによってエレメントが攻撃をされるのを避けるため、ライニングの本体内 にある電気加熱エレメントは、この様な電力を容易に提供する。詳細な特徴 パネルは、キャスタブル耐火物質、例えば高アルミナ質微細粒耐火物、有利に は密度が１〜３ｇ／ｃｃのものからなってもよい。この範囲の低いほうの端の密 度は、例えば１.５ｇ／ｃｃが、温度の行き過ぎが生じることなく、素早く加熱 できるので好ましい。パネルは、広く知られている鋳造技術を使用して製造され てもよい。 突起物は、鋳造後に、容易に脱型するのを可能にするように、また、使用中に 、熱応力に抵抗しながら、表面の輻射を最適化し、かつ、燃焼生成物の保持力を 促進するように設計される。言及した台円錐形は、必要とされる温度抵抗と耐久 性を示すが、他の断面形状のものを排除するものではない。 なお詳細にいうと、耐火物突起物の目的は以下のとおりである。： ｉ 低い熱容量の浮き彫りの表面を与え（即ち、その温度に上げるために、低い 量の熱を必要とする）、ライニングが室温から加熱する速度を向上させること、 及び、熱の行き過ぎを制限すること。従って、温度制御はこの様な表面で改良さ れる。パネルの残りが、よりゆっくりと加熱し、ガスの供給が止まった後に熱を 貯蓄する。 ii 低い輻射率のガス炎から、輻射加熱部表面を広域にすること。 iii 突起物間の域のガス生成物に、ある更なる滞留（即ちトラッピング）を与え 、ガス生成物の自然の浮力に打ち勝ち、それによってよりエネルギーを引き出す こと。 iv 加熱炉のキャビティーの燃焼騒音を吸収し、それによって放出騒音を減少さ せること。 突起物は、使用される耐火物のタイプが充分な強度を有するように、また、熱 衝撃に抵抗するように一定の大きさに作られる。例えば、台円錐形の突起物は、 底面の直径が５〜２０ｍｍ、最も好ましくは約１０ｍｍであり、高さが５〜２０ ｍｍ、最も好ましくは約８ｍｍであり、加熱炉内の温度差で、それらが、輻射加 熱部表面から折れる傾向に抵抗する。 突起物のパターンは決定的ではないが、対流から輻射熱伝達までの転換の効率 を決める。例えば、パネルの輻射加熱部表面に、もし突起物がそれらの直径に合 う間隔を中心に置く四角い格子の上にあるとするならば、５０００〜２００００ ／ｍ²、最も好ましくは約１００００の密度で、上記の大きさの突起物を提供す ることは有利である。このパターンは更に、水平な通路を与えて、ガス生成物が 循環する時に、ガス生成物が突起物の間に保持されるのを助長するのが好ましい 。 パネルは、それらが個々に除去されて、置き換えられ得るように、備えつけら れる。それ故に、パネルの交換は加熱炉の内容物を空にすることなく、また加熱 炉を冷却することなく行い得る。加熱炉は、例えば、実質的に等しい大きさのパ ネルを１２枚有し得る。 電気加熱は、パネル又は数枚のパネルの輻射加熱部表面の真下に位置している 抵抗体エレメントによって与えられる。好ましくは、電気エレメントは螺旋形の エレメントであり、そのエレメントの最も外側の部分は、輻射加熱部表面の下、 １〜１０ｍｍ、最も好ましくは約１.５ｍｍの距離に位置しており、最小の距離 は大いにセラミックの粒径に依存していいるだけでなく、燃焼ガスからエレメン トを保護するためのセラミックの能力にも依存する。エレメントは好ましくは、 対応する耐火物の容器を用いて、パネルの表面の上よりも、それらの直径の半分 まで突出するように配置させられる。 設備は、室温から所望の温度まで加熱炉を加熱するのに経済的に使用されるガ ス熱源と、その温度で加熱炉を保持する際の微調整に使用される電気の組み合わ された利点をもつ、輻射加熱部表面を有する二元的な燃料加熱炉を備えている。 従って、加熱炉は非常に効率が高く、溶融費用が低く、かつ、正確に温度制御す ることができる。 言及されたとおり、電気抵抗エレメントの直接上にあるパネルの輻射加熱部表 面は、そのエレメントによって発生させられる熱がパネルの表面に容易に伝導さ れ、次いで、その表面から輻射されるように、突起物がないのが好ましい。電気 エレメントの上に突起物がないと、エレメントの上の耐火物質の不必要な厚み及 び、従って、エレメントによって発生させられた熱の伝達も阻害されない。 最適な二元的な燃料加熱炉は、１２枚のパネルを有し、その内の６枚は電気的 に作動させられ、即ち、二元的なエネルギー供給能力を有している。詳細な特徴−二元的なエネルギー加熱炉制御 上記したとおり、ガス溶融及び電気的保持の利点を最適化するために、自動制 御システムが使用される。ガスは溶融のためだけに使用されるので、基本のオン オフ動作の制御の非常に単純なバーナーを使用し得る。この単純さは、それと共 に、少ない機能的な成分のために、更なる信頼性をもたらす。 温度が鋳造プロセスに必要な温度に近づき、正確な制御が必要となると、電気 が加熱エネルギー源として使用される。 時間を調和させる接触器、又は、ＰＩＤ制御器（proportional integral deri vative ’３term’control）を使用して切り換えるサイリスターのいずれか一方 を使用して、入力電力は、正確に要求に調和させられ、その結果として、精密な 温度制御を得る。 ＰＩＤ型の温度制御は、素早くかつ頻繁な切替えを必要とするので、それは、 火炎監視と関連した時定数の故に、ガス操作の間はそれは避けられなければなら ない。 使用される制御器は、選択された温度で導入されるように、ＰＩＤタームを許 容する「ゲインスケジューリング」を有する。この様に、ガスバーナー操作中、 比例帯は０にセットされて、オン／オフ制御だけにされる。この温度で、ガス溶 融を止め、電気加熱をつける。この温度を超えると、制御を最もよくするように 決定された値で、ゲインスケジュールは適当な比例帯（典型的には３％）を、積 分と導関数項の最適な値と一緒に導入する。次いで、これは、およそ所望の「設 定された温度」、典型的には７２０℃±２℃の、正確な温度制御を与える。 最大の順応性を与えるために、キースイッチは更に、ガスだけか又は電気だけ かを選択し得る。この特徴は、メンテナンスが、製造を中断又は溶融金属の除去 を必要とすることなく、例えば、ガスバーナー上で行われるのを可能にする。特定の実施態様 本発明による加熱炉及びライニングは、添付の図面を参照して、実施例として 記載されている。： 図１は、加熱炉の表層部を切り取った図を示す。 図２は、縦断面図を示す。 図３は、図２のＡ−Ａ’での断面図を示す。 図４は、他の加熱炉の平面図を示す。 図５、６、及び、７は、二元的なエネルギーパネルの部分的な前面図、側面図 及び平面図を示す。 図８は、二元的なエネルギー制御の図式である。 図１及び２に示される加熱炉本体２は、他の形例えば円環状もまた可能である が、平面図として実質的に四角である。大きさ及び高さは容量及びるつぼの大き さに依存する。標準的なるつぼの容量は、アルミニウムが１３５ｋｇ〜１１３０ ｋｇの範囲である。 本体２は、がっしりした鋼板からなり、スタンド６を有するるつぼ４、輻射加 熱パネル８、プレキャスト基板１０及び層状の断熱材１２を含有している。輻射 加熱パネル８は、同じ大きさの１２面図（図１及び３でよく判る）を形成してお り、容易に除去可能にするために、また燃焼生成物を更に保持するために、もち 上がっている端（又は棚）１４をその上面に有している。 パネル８は、ムライトベース又は高アルミナ質微細粒耐火物性のプレキャスト であり、浮き彫りの突起物を輻射加熱部表面に有する（図５〜７参照）。 熱いガスは、ガスバーナー５１が燃焼するプレキャスト耐火物通路１８を通っ て、輻射加熱部キャビティー１６に入る。廃物のガスは、加熱炉本体の耐火物の 一部にまた、加熱炉のカバーの中の一部に形成される、排気口２０を通って炉か ら排出される。排気筒は、廃物ガスをいかなるオペレーターからも遠ざけ、また 表面温度を低下させるために２枚の外板を備えていてもよい。 パネルと加熱炉外壁との間の断熱材１２（図２）は、熱損失を最小限にするた めに、徐々に変化させられた層で形成されている。例えば、図に示されるとおり 、セラミックファイバーバルク（１２）を輻射加熱部パネルのすぐ後ろに使用し てもよい。これは、ワックスバインダーを含有し、それは加熱炉の第１回の火入 れで消失し、自立構造の固体を残す。これは、パネルが望む場合はその後に交換 されるのを可能にする。セラミックファイバー（１２）の後ろに、頂上のキャッ ピング耐火物２４を支持するのを助ける、硬い支持物質２２がある。硬い支持体 は好ましくは、珪酸カルシウム板である。加熱炉ケーシングで、微孔性の断熱材 ２６を熱損失を最小限にするために使用する。珪酸カルシウム板の向こうの加熱 炉の角は、セラミックファイバー１２で満たされている。 基板１０は、最適な断熱材と共に高温での耐久性を組み合わせるために、２つ の等級の耐火物を使用する、４片のプレキャストからなる。４つのセグメントは セラミックファイバーブランケット２６でガスケットされている。基板の耐火物 の真下に、更に損失を最小限にするために、微多孔性の断熱材２８、３０からな る層がある。 加熱炉の頂上のカバー３２（図１）は、るつぼの開口部及び封孔表面を、開口 ３４と共に備えるために形成されているキャスタブル耐火物からなる。キャスタ ブル耐火物の後ろの、微多孔性の断熱材３６（図２）が表面温度と熱損失を減少 させている。 るつぼは、支持把手と共に、一片の耐熱性鋳鉄環５０（図１）によって、保護 されている。ある場合には、公知の型のるつぼ高温計３５を受け入れるために、 その環は機械加工されている。 過熱からパネルを保護し、チャンバー温度に制限するために、１又はそれ以上 のパネルの後ろに、熱電対を位置させてもよい。熱電対は、温度が限度を超える 場合には、ガス又はガス−電気パネルの両方が作動するのを防ぐ、制限温度制御 装置に連結する。これは、過剰の温度が電気加熱エレメントを損傷するのを防ぐ ために重要である。 金属の装入物の温度を、例えば温度制御装置に連結する浸漬高温計３５（図１ ）によって監視する。 制御装置は、定時周期基準で制御装置がコントラクターを通して熱投入量を調 和させるのを可能にする「電気的保持」セッティングに切り換えられ得る。ガス バーナーは、一般的に、それだけに限るのではないが、単純なオン／オフ型であ る。この様な制御装置は、図８に図式的に述べられている。尚、グラフは、温度 対時間であり、「Ａ」は、初期のガス加熱を、「Ｂ」及び「Ｄ」は、電気加熱を 、また「Ｃ」は、「Ｅ」での冷金属の添加により、温度が低下した後に、短時間 のガス加熱を行ったものである。 略語の意味は以下のとおりである。： Ｓ ＭＸ −設定値の最高 Ｓ ＭＮ −設定値の最低 Ｓ ７２０℃ −設定値のメディアン Ｕ０２ −普遍的な出力２ （低い偏差警報として形成されている（７０℃の偏差）、 Ｕ０２セッティングで操作するリレー出力） Ｐｂ −比例帯 Ｉ −積分項 Ｄ −微分係数項 ０値はオン／オフ制御を与える。 Ｔ −温度 ℃×１００ 輻射加熱パネルの位置を示す、制御パネル（図示せず）上の模擬系統図が更に ある。それぞれの位置は、ガスバーナーが燃焼する時に、照らすかまたは他の方 法で指示する指示器（例えば、琥珀色のネオン）を携えている。電気的に加熱さ れると、ＬＥＤ指示器が、加熱電流によって稼働させられる、適当な模擬パネル を照らす。対応するＬＥＤは電気的に稼働させられているパネルが故障の場合に 消え、この様にして加熱器の配列において、故障したパネルの位置を指示する。 好ましいパネルの配列が、図４に示されている。 加熱炉は１２個のパネル８を備えており、その内の６つがガスのみ（パネル「 Ｇ」）の輻射加熱部を備えており、またその内の６つがパネル（「Ｅ」）の表面 の真下の電気的耐熱エレメントを備えている。電気的輻射加熱部パネルは、図示 的に示されるとおり電気的に接続して、２つずつのパネルの３つの等間隔のセッ トに又は他の配列に位置してもよい。図４では、更にＥＸが排気筒であり、Ｂが ガスバーナーであり、またＧＳはそのガス供給、ＥＳは電気供給（その大きさに 対しては全部で１５ｋｗ）、及び、ＴＣは温度制御である。 パネルの好ましい配置は、図５〜７に示されている。 図５は、二元ガス−電気パネルの輻射加熱部の表面を詳細に示している。斜線 域３８は、その下に電気加熱エレメントがある域を示している。突起物４０は、 パネルの輻射加熱部表面４２（図６参照）の上に備えられている。それらは、中 心間が１０ｍｍであり、その頂上の４列のみが示されている（この大きさの全て の中に５１列ある。）。突起物の側面の含まれる角度は３０度である。突起物は 、パワー密度を最大限にするために、直接には電気加熱エレメントの上、即ち斜 線域３８の中には備えられていない。電気エレメントを持たないガスだけのパネ ルは、同様の突起物を有するが、パネルの輻射加熱部表面じゅうに、二元のパネ ルの上の１４欄に対するものとして、１８欄を有する。棚１４はパネルの挿入及 び除去を容易にするために、パネルの上端に備えられており、この棚がその表面 からるつぼに向かって突起物（図６に図示されるとおり）上に出てくる場合は、 次いで、それはガス生成物及び熱を保持するのを助ける。 二元パネルは、完全に埋め込まれた（埋もれた）加熱エレメント、好ましくは １３００℃まで使用され得る鉄−クロム−アルミニウム合金（ＦｅＣｒＡｌ）で の螺旋状のエレメントを含有する。パネルの表面全体のワット荷重の最大は、約 ２.３ワット／ｃｍ²（１５ワット／ｉｎｃｈ²）である。 電力は、例えば、端を曲げられているか又は溶接されている突出部のどちらか 一方と共に、２つの多くのストランドを撚ったニッケルクロム（ＮｉＣｒ）線（ 図６及び７に４６として示されるもの）によって、加熱器に接続されている。線 の突出部は、加熱炉の角で電極に接続するが、そこでそれらは、制御している電 力回路の加熱炉ケーブル線に配線される。高温のケーブルは、加熱炉の角の電極 から、メインの電極ボックスに接続する。予め配線されたケーブルハーネスは、 加熱炉の電極ボックス及び加熱炉の制御パネルを相互に連結させる。 以下の特徴と大きさを有するパネルの実用的な試作品を調製した。：ガスのみ （１８欄中、実質的に台円錐形の突起物の５１列） パネルの幅 １９０ｍｍ パネルの高さ ５９１ｍｍ パネルの厚み ３０ｍｍ 突起物上に延びる棚の水平方向の深さ ２０ｍｍ パネルを含む棚の完全な水平方向の 深さ ５０ｍｍ 棚の垂直方向の大きさ ２０ｍｍ 隣接する突起物のチップ間の水平方向 及び垂直方向の距離 １０ｍｍ 突起物のベースの半径 ２.５ｍｍ ベースの面取り １ｍｍ ４５度で 突起物の高さ ８ｍｍ 突起物の側面の収束角度 ３０度 るつぼの表面から突起物までの最短距離 ４５ｍｍ ガス／電気パネルは、図５に示されるとおり、突起物の幾つかの欄又は突起物 の欄の一部が無くなっており、加熱エレメントが、示されるとおりパネルの表面 の一般的な平面にあるか又は浮き彫りの丸い縦溝の構成要素となるであろう、こ れらの域の下に覆い隠されていることを除くと、ガスだけのパネルに対して、上 記にて述べられているのとの同様の特徴と大きさを有する。 図７と実用的な試作品に示されている電気エレメントは、以下の特徴と大きさ を有していた。： １つのパネルを横切って等間隔の ６つの螺旋状加熱エレメント：− 隣接するエレメントの中心間の距離 ２９.５ｍｍ エレメントの直径 １５ｍｍ パネルの輻射加熱部表面下のエレメント の中心の深さ ９ｍｍ パネルの輻射加熱部表面下のエレメント の間隔 １.５ｍｍ 出力電気回路を監視するための、感度の高いコアバランス接地漏れ検出器を含 む安全性特性を組み込んだ。３０ｍＡを超える地絡が、３０ミリ秒より長時間生 じると、制御回路が加熱炉の供給を遮断するように開く。 １７５〜３００ｋｇのアルミニウム容量の範囲の加熱炉は典型的には、以下の とおりのパワーを有する。： １．電気 ４６〜５４ｋｗｈ／時 ２．ガス １３２ｋｗｈ／時（４．５感温／時） ３．ガス／電気 ガス １３２ｋｗｈ／時、１８０まで 電気 １５ｋｗｈ／時 図面に示されている加熱炉でのデーターを以下に示す。： 容量 ２５０ｋｇアルミニウム 熱入力 ＊’４.３感温（therm）／時（溶融相） 初期溶融時間 ７２０℃まで〜１７８分 その後の溶融時間 ７２０℃まで〜１３３分 保持消費 カバーあり ０.２５感温／時 カバーなし ０.９ 感温／時 最大溶融割合 カバーあり １３３ｋｇ／時 カバーなし １２２ｋｇ／時 大きさ 幅 １１９０ｍｍ 深さ １１９０ｍｍ 高さ ９００ｍｍ 以下の表１は、同様の大きさで本発明によって製造された現存する加熱炉に対 して、試作品の二元燃料加熱炉「ＭＫ ＩＶ Bale-out（ＢＯ）」の、比較性能及 び結果として生じる費用節約（£スターリングで）を示す。「ガスＨＥＢＯ ３ ０２」は、セラミックファイバーライニングを有するガスで火を燃やす加熱炉で あり、「ＨＥ ＥＲＢＯ ４６ ３０２」は、１２枚のパネルの電気炉である。 本発明による加熱炉は幾つかの利点を有する。： ｉ．公知の１２枚のパネルがはめられた電気加熱炉及び本発明による加熱炉は、 製造及びメインテナンスを容易にするという、多くの共通部分を有する。 ii．議論されたとおり、二元エネルギー加熱炉で使用されたガスバーナーは、所 望のレベルに温度を保持することが可能である必要がないので、従来の加熱炉よ りも安価で、かつより信頼がおける。 iii．従来のガスを燃焼させる加熱炉よりもより長いるつぼの寿命が期待される 。目下、現存する電気加熱炉中のるつぼは、約４か月の平均寿命を有する現存の ガスを熱源とする加熱炉中のるつぼよりも５０％も長い−約６か月の平均寿命を 有している。これは、ガス加熱炉は、ガス生成物の対流流れを輻射加熱に転換す るのに、それほど効率的ではなく、また、加熱炉の基底部でのガス入口と、加熱 炉の上部での相対的に冷たい状況の間に、非常に大きい温度勾配が存在するから である。新規な加熱炉において、輻射加熱部表面の全面での均一な加熱及びチャ ンバー温度の制御が向上したので、現存する電気加熱炉に勝る条件に、非常に近 くよく似ている。るつぼの寿命は電気加熱炉のるつぼの寿命に近づくであろうと 推定されている。 iv．輻射加熱部表面のある部分が壊れた場合又は局部的に耐火物の問題が生じた 場合、個々に交換可能なモジュールパネルのデザインは、置き換えを容易にする 。加熱炉を止めて（turn off）、覆いを持ち上げて、パネルを持ち上げて、そし て新しいものを挿入することができる。加熱炉を止め（shut down）、るつぼを 空にし、現存するライニングを破壊し、次いでそれを再構築するのは必要としな い。これは優れた順応性を与え、メンテナンスの時間を節約し、それ故にランニ ングコストも節約する。 ｖ．高水準の安全性が達成され得る。試験された試作品のバーナーは、英国の基 準ＢＳ ５８８５／１に適合し、完全な消火保護を有する。燃焼ガスは、集中的 な管状排気筒を通って排出される。一般的に、加熱炉は「ＣＥ」標識のため の欧州機械指標 ＥＮ ７４６１に適合する。ガスが燃焼する時、加熱炉からの騒 音出力は、２ｍ離れて８０ＤＢＡよりも小さい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．壊れた場合には個々に取り外しすることができ、金属溶融るつぼのための輻 射加熱囲いを形成するために、隣接するように形作られた多数のライニングセグ メント又はパネルからなる、輻射加熱炉のための耐火物ライニングにおいて、セ グメントは使用時にライニングを通過する燃焼ガスから熱を吸収し、るつぼに再 輻射するように形成された表面を有しており、かつ、少なくとも１つ、望ましく は多数のセグメントが、電気加熱エレメントをセグメントの表面下に備えている 、前記耐火物ライニング。 ２．表面外形が、燃焼ガスから熱を吸収し、それをるつぼに再輻射するように配 列させられている、多数の一定の間隔で配置された突出物を有する、請求項１記 載のライニング。 ３．突出物が台円錐形である、請求項２記載のライニング。 ４．表面はそれぞれのエレメントの上の部分に突出物がないが、必要によりエレ メントを覆う丸い縦溝を任意に形成している、請求項２又は３に記載のライニン グ。 ５．輻射加熱炉の耐火物ライニング用のセグメント又はパネルのセットであって 、セグメントは、壊れた場合には個々に取り外しすることができ、金属溶融るつ ぼのための輻射加熱囲いを形成するために、隣接するように形作られており、そ れぞれのセグメントは、使用時にライニングを通過する燃焼ガスから熱を吸収し 、るつぼに再輻射するように形成された表面を有しており、かつ、少なくとも１ つ、望ましくは多数のセグメントが、電気加熱エレメントを、セグメントの表面 下に備えている、前記セグメント又はパネルのセット。 ６．バーナーからの燃焼ガスの衝突補集のために配列さている、請求項１〜４の いずれか一項に記載のライニングを備え、又は、請求項５によるセグメント又は パネルから作られる、加熱炉。 ７．電気加熱エレメントのパワー出力はバーナーの出力よりも小さく、稼働温度 を維持するのには充分であるが、初期加熱には充分ではなく、冷時からの初期加 熱には、バーナーが適している、請求項６記載の加熱炉。