JPS61199026A - 熱処理炉のラジアントチユ−ブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バッチ式定置炉型の熱処理炉、とくに焼鈍炉
に最適なラジアントチューブに関する。

（従来技術） 従来、上記のような焼鈍炉としては、第５図及び第６図
に示すように、炉本体ｌの装入扉２を開き、複数のコイ
ル３．・・・、３を積載した台車（不図示）を炉内に走
行させ、該コイル３を炉底部のコイル置台４．・・・、
４上に積み代え、台車を炉外に走行させ、装入扉２を閉
じ、炉内を還元性雰囲気に保った後、炉上部に略水平配
置された複数のラジアントチューブ（加熱・冷却管）５
．・・・、５を加熱し、同時に炉内ガスをファン６で循
環させてラジアントデユープ５で加熱し、コイル３に上
方から吹き付けてコイル３をＡ１変態点程度まで昇温さ
仕、この加熱工程の後、冷却工程で、ラジアントチュー
ブ５を冷却し、同時に炉内ガスをファン６で循環させて
クーラ７及びラジアントチューブ５で冷却し、コイル３
に上方から吹き付けてコイル３を抽出可能温度まで冷却
するようにしたものがある（特公昭５２−２０９２５号
公報参照）。

ところで、上記のような焼鈍炉において、コイル３は、
炉上部のラジアントチューブ５の輻射熱と炉内を上方か
ら下方へ循環する炉内ガスとにより、上方から加熱また
は冷却されるようになっている。

即ち、コイル３、とくに横置されたタイトコイルでは、
上下端面からの熱伝導が良好で、周面からは板−板間の
エアギャップで熱伝導が悪いと考えられていたこと、ま
た、コイル３の下方にはコイル置台４があるので、コイ
ル置台４の強度上から強力な熱源を配置できないことな
どの理由からである。

しかしながら、上記のようなラジアントチューブ５の配
置構造であれば、ラジアントチューブ５の熱放散効率が
約３０％と非常に悪いので、第４図に鎖線ａで示すよう
に、加熱時間が３１時間、冷却時間が４０時間、計７１
時間が必要であるうえ、ラジアントチューブ５の出口温
度が、第４図に鎖線すで示すように、１０００℃以上に
もなるので、レキュペレータ（加熱ガス回収装置）の寿
命が大幅に低下するという問題があった。

そこで、本発明者が、コイル３の加熱時の温度分布を実
験したところ、側壁側のコイル３ａと中央側のコイル３
ｂで、加熱時間が１時間（第７図（ａ））、加熱時間が
１２時間（第７図（ｂ））、加熱時間が２０時間（第７
図（Ｃ））のそれぞれにおいて、等温曲線はコイル３の
上端面から下向きに移動するが、同時に周面から内径側
にも移動し、この内径方向への移動速度は、上下方向へ
の移動速度のほぼ１／２程度で、予想されていた程度を
はるかに越えて大きいことが明らかになった。

（発明の目的） 本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、ラジア
ントチューブの熱放散効率とレキュペレータの寿命の向
上とを図ることを目的とするものである。

（発明の構成） このため本発明は、炉底部のコイル置台上に載置された
コイルを、炉上部に略水平配置されたラジアントデユー
プで加熱するようにした熱処理炉において、上記ラジア
ントチューブを、炉側壁にｔＥ）って下方へ略垂直に延
長して構成したものである。

（発明の効果） 本発明によれば、炉上部のラジアントチューブを延長し
て、炉側壁にも沿わせるようにしたものであるから、ラ
ジアントチューブの熱放散効率が従来よりも向上し、合
わせて熱の回りが悪かったコイルの周面からも加熱し得
るので、加熱、冷却時間が短縮されるようになった。

また、このようにラジアントデユープが延長されたこと
により、ラジアントチューブの出口温度が大幅に低下す
るようになり、レキュペレータの寿命が大幅に向上する
ようになった。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明す
る。

第１図、第２図及び第３図に示すように、焼鈍−炉１０
は、密閉状の炉本体＋１を備え、該炉本体１１の前壁１
１ａには装入扉１２が設けられ、炉本体１１内の炉底部
１１ｂには縦、横置３本、計９本のコイル１３．・・・
、１３を横置するボール状のコイル置台１４．・・・、
１４が立設されている。

上記炉本体１１の後壁１１ｃの下部には循環ファン１５
が設けられ、該後壁１１ｃの上部には、加熱工程時は炉
外へ退避され、冷却工程時は炉内へ突入するように駆動
装置１６で移動されるクーラ１７が設けられている。

一方、上記炉本体１１内の炉上部ｌｉｄには、両側壁ｌ
ｉｅ、Ｉｆｆから炉中心までＵ字状に突出する複数のラ
ジアントチューブ２０．・・・、２０が、炉長手方向に
所定の間隔で略水平に配置されるとともに、該各ラジア
ントチューブ２０．・・・、２０は、両側壁１１ｅ、ｌ
ｌｅに沿って炉底部１１ｂ付近まで下方へ略垂直に延長
されている。

そして、各ラジアントチューブ２０．・・・、２０の一
端口２０ａ、・−，２０ａには、バーナ２１　、＝−、
２１がそれぞれ設けられるとともに、他端口２０ｂ、・
・・。

２０ｂは、集合管２２から炉本体１１上面の集合レキュ
ペレータ２３に連結されている。

上記のような構成であれば、炉本体１１の装入扉１２を
開き、コイル１３を積載した台車を炉内に走行させ、コ
イル１３をコイル置台Ｉ４上に積み代えて、台車を炉外
に走行させ、装入扉Ｉ２を閉じ、炉内を還元性雰囲気に
保つ。

そして、バーナ２１によりラジアントデユープ２０を加
熱すると同時に、循環ファン１５を駆動させる。

そうすると、コイル置台１４上のコイル１３は、上端面
がラジアントチューブ２０の水平部２０ｃの輻射熱で加
熱されると同時に、周面が垂直部２０ｄの輻射熱で加熱
される一方、炉内ガスがファン１５により上方へ吹き上
げられて、ラジアントチューブ２０の水平部２０ｃの間
を通って加熱され、コイル１３の上端面に吹き付けられ
てから、コイル１３の周面を通り、コイル置台１４の間
からファン１５に吸引されて循環する。

このとき、ラジアントデユープ２０は、垂直部２０ｄの
分だけ従来より長いので、有効放熱面積が大幅に増える
。

例えば、従来では、チューブ有効長が５．６肩、有効放
熱面積が７２．６ｍ”であったものが、本案では、チュ
ーブ有効長がｌｏ、３ｍ、有効放熱面積が１３２．２１
”となり、有効長が１．８４１．有効放熱面積が１，８
２倍となり、熱放散効率が従来よりも約１４％も向上す
る。

従って、コイル１３は、上端面の他、熱の回りが悪かっ
た周面からも同時に加熱されるので、第４図に実線Ｃで
示すように、加熱時間か２７時間となり、従来（鎖線ａ
）よりも約４時間短縮する。

一方、加熱工程の後、冷却工程では、ラジアントチュー
ブ２０にエアーを通して冷却ずろと同時に、クーラ１７
を炉内に突入させて循環ファン１５を駆動させろ。

そうすると、加熱工程と同様に、コイル１３の、ト端面
及び周面がラジアントチューブ２０の水平部２０ｃ及び
垂直部２０ｄの輻射熱で冷却される一方、ファン１５で
循環されろ炉内ガスによりコイル１３が効果的に冷却さ
れるので、第４図に実線Ｃで示すように、抽出可能温度
（約８０℃以下）までの冷却時間が３７時間となり、従
来（ｊｌ線ａ）よりも約３時間短縮する。

従って、加熱・冷却時間が従来よりら計７時間短縮する
ので、生産性が約ｌθ％も向上するのである。

また、ラジアントチューブ２０の垂直部２０ｄが延長さ
れているので、ラジアントチューブ２０の出口温度が、
第４図に実線ｄで示すように、最大でも８００℃で、従
来（鎖線ｂ）よりも平均３００℃も低下し、レキュペレ
ータ２３の寿命が向上するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の係る焼鈍炉の側面断面図、第２図は第
１図の炉内平面図、第３図は第１図の正面断面図、第４
図はコイル温度と加熱ガス温度との関係を示すグラフ、
第５図は従来の焼鈍炉の側面断面図、第６図は第５図の
正面断面図、第７図（ａ）〜第７図（ｃ）はコイルの加
熱温度分布図である。 ＩＯ・・・焼鈍炉、１１・・・炉本体、１３・・・コイ
ル、１４・・・コイル置台、２０・・・ラジアントチュ
ーブ、２０ｃ・・・水平部、２０ｄ・・・垂直部。 特　許　出　願　人　株式会社神戸製鋼所代　理　人　
弁理士　前出　葆　ばか２名第１図 第２図 第３ｒＩＡ 第４図 綺ＦＪ＋ｈ＋ 第５図 → 第６図 第７図（ａ） （”Ｃ１ 第７図（ｃ） （＠Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）炉底部のコイル置台上に載置されたコイルを、炉
   上部に略水平配置されたラジアントチューブで加熱する
   ようにした熱処理炉において、上記ラジアントチューブ
   を、炉側壁に沿って下方へ略垂直に延長したことを特徴
   とする熱処理炉のラジアントチューブ。