JPS6389614A - 加熱炉用ラジアントチユ−ブ - Google Patents
加熱炉用ラジアントチユ−ブInfo
- Publication number
- JPS6389614A JPS6389614A JP23677486A JP23677486A JPS6389614A JP S6389614 A JPS6389614 A JP S6389614A JP 23677486 A JP23677486 A JP 23677486A JP 23677486 A JP23677486 A JP 23677486A JP S6389614 A JPS6389614 A JP S6389614A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiant
- tube
- heat
- radiant tube
- thermal conductivity
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- Pending
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- Tunnel Furnaces (AREA)
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。
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
この発明は、各種加熱炉において、輻射熱を利用した間
接加熱に使用されるラジアントチューブに関する。
接加熱に使用されるラジアントチューブに関する。
従来の技術
鋼材等の金属材料を高温域で熱処理する場合、直接加熱
を行うと表面にスケールが発生し、被熱処理材の機械的
性質や表面性状に悪影響を与える。
を行うと表面にスケールが発生し、被熱処理材の機械的
性質や表面性状に悪影響を与える。
これを避けるため、従来より耐熱鋼製のラジアントチュ
ーブを用いた加熱炉により間接加熱を行っている。
ーブを用いた加熱炉により間接加熱を行っている。
上記ラジアントチューブの材質としては、ＡＣＩ規格の
ＨＫ（２５％Ｃｒ ２０％ＮＬｍ＞、及びＨＰ（２５
％Ｃｒ−３５％ＮＬｉ１！＞が使用されている。しかし
ながら、この耐熱鋼は高温での強度低下が大きく、８７
１℃では１８゜３均４．９５０℃ではｔｏ＃Ｑ３看と著
しく低下する。
ＨＫ（２５％Ｃｒ ２０％ＮＬｍ＞、及びＨＰ（２５
％Ｃｒ−３５％ＮＬｉ１！＞が使用されている。しかし
ながら、この耐熱鋼は高温での強度低下が大きく、８７
１℃では１８゜３均４．９５０℃ではｔｏ＃Ｑ３看と著
しく低下する。
そのため、例えば、第３図に示す熱処理炉、すなわち被
加熱物（６）を搬送するハースローラ（３）の上側には
チェノ（４）に支承した多数のラジアントチュー刀１）
を配設し、下側には炉床に設けた支持部材（５）に載せ
てラジアントチューブ（２）を配設し、炉外のチューブ
端に設けたバーナで燃焼した燃焼ガスをラジアントチュ
ーブに通して、その輻射熱で炉内を所定の高温に保持す
る炉においては、ラジアントチューブのチェノ（４）に
支承された部分及び支持部材（５）に支承された部分は
クリープ変形を起し、ラジアントチューブには変形又は
割損が生じる。
加熱物（６）を搬送するハースローラ（３）の上側には
チェノ（４）に支承した多数のラジアントチュー刀１）
を配設し、下側には炉床に設けた支持部材（５）に載せ
てラジアントチューブ（２）を配設し、炉外のチューブ
端に設けたバーナで燃焼した燃焼ガスをラジアントチュ
ーブに通して、その輻射熱で炉内を所定の高温に保持す
る炉においては、ラジアントチューブのチェノ（４）に
支承された部分及び支持部材（５）に支承された部分は
クリープ変形を起し、ラジアントチューブには変形又は
割損が生じる。
そこで、かかる欠点を除くため、耐熱鋼製チューブの内
孔仝長にセラミックス製の環状スペーサを挿入したちの
く特開昭５９−１９９６） 、耐熱鋼製チューブの支承
部に必たる部分の管内にセラミックス等の環状スペーサ
を部分的に挿入したもの（特開昭５９−１１５９９３）
が提案されている。
孔仝長にセラミックス製の環状スペーサを挿入したちの
く特開昭５９−１９９６） 、耐熱鋼製チューブの支承
部に必たる部分の管内にセラミックス等の環状スペーサ
を部分的に挿入したもの（特開昭５９−１１５９９３）
が提案されている。
上記改良されたラジアントチューブは剛性、耐クリープ
性が向上しているが、代りに熱伝導率が低下し、重量が
増加する欠点がある。そのため、耐熱鋼に代えてセラミ
ックスのみでラジアントチューブを構成する工夫がなさ
れつつある。
性が向上しているが、代りに熱伝導率が低下し、重量が
増加する欠点がある。そのため、耐熱鋼に代えてセラミ
ックスのみでラジアントチューブを構成する工夫がなさ
れつつある。
発明が解決しようとする問題点
この発明は、従来の耐熱鋼製チューブに見られる割れや
折損を排除し、又耐熱鋼製チューブにセラミックス製環
状スペーサを挿入した組合せチューブに見られる伝熱効
率の低下や重量が増大する欠点を排除することを目的と
し、耐熱Ｉｌｌ製チューブに比べ高温における熱伝導性
に優れ、かつ高温強度が高く耐久性のあるラジアントチ
ューブを提供することにある。
折損を排除し、又耐熱鋼製チューブにセラミックス製環
状スペーサを挿入した組合せチューブに見られる伝熱効
率の低下や重量が増大する欠点を排除することを目的と
し、耐熱Ｉｌｌ製チューブに比べ高温における熱伝導性
に優れ、かつ高温強度が高く耐久性のあるラジアントチ
ューブを提供することにある。
問題点を解決するための手段
この発明は、ＳｉＣ９０％以上を含有するセラミックス
焼結体でラジアントチューブを構成することにある。
焼結体でラジアントチューブを構成することにある。
この発明において、セラミックスの組成を限定したのは
、実験結果に基くものであり、その結果を第１図につい
て説明する。
、実験結果に基くものであり、その結果を第１図につい
て説明する。
こ発明は、ラジアントチューブとして使用される高温で
の熱伝導率が耐熱鋼より優れたセラミックスを利用する
ことにある。
の熱伝導率が耐熱鋼より優れたセラミックスを利用する
ことにある。
そこで、セラミックスの中で高温構造材として適してい
るＳｊＣについて含有量を８５％、９０％、９９％に変
えて熱伝導度を調べ、耐熱ＩＵ−ＩＰの熱伝導度と比較
した。その結果、ＳｊＣ９０％以上を含有するセラミッ
クスの熱伝導度は９５０℃以下の温度では耐熱鋼ＨＰよ
り優れていることを確認した。
るＳｊＣについて含有量を８５％、９０％、９９％に変
えて熱伝導度を調べ、耐熱ＩＵ−ＩＰの熱伝導度と比較
した。その結果、ＳｊＣ９０％以上を含有するセラミッ
クスの熱伝導度は９５０℃以下の温度では耐熱鋼ＨＰよ
り優れていることを確認した。
又、ＳｉＣ９０％含有のセラミックスについて曲げ試験
を行ったところ、第２図に示すように常温から１０００
℃の高温まで曲げ強度は低下することなく、はぼ９０−
４で一定であった。
を行ったところ、第２図に示すように常温から１０００
℃の高温まで曲げ強度は低下することなく、はぼ９０−
４で一定であった。
以上の結果より、ｓＬｃ ９０％以上のセラミックスを
利用するのである。
利用するのである。
なお、上記セラミックスはＭ２Ｏ３やＦｅ２Ｏ２等が不
純物として含有されるが、これらの不純物は粒界に偏析
する傾向があり、粒界では構造が乱れており粒子よりも
粒界か弱くなり、強度が低下する。
純物として含有されるが、これらの不純物は粒界に偏析
する傾向があり、粒界では構造が乱れており粒子よりも
粒界か弱くなり、強度が低下する。
したがって、不純物の含有量はなるべく少ないことが望
まれる。
まれる。
発明の効果
この発明は、高温での熱伝導率が耐熱鋼より優れており
、かつ高温強度の高いセラミックス焼結体を利用するた
め、従来の耐熱鋼あるいは耐熱鋼とセラミックスの組合
せからなるものに比べて寿命は箸しく増大し、又薄肉に
することができるため、熱伝導が向上し、エネルギー原
単位を下げることができる。さらに軽量化によりラジア
ントチューブの取換え工事は手作業により処理できる。
、かつ高温強度の高いセラミックス焼結体を利用するた
め、従来の耐熱鋼あるいは耐熱鋼とセラミックスの組合
せからなるものに比べて寿命は箸しく増大し、又薄肉に
することができるため、熱伝導が向上し、エネルギー原
単位を下げることができる。さらに軽量化によりラジア
ントチューブの取換え工事は手作業により処理できる。
実施例
第３図に示す形式の厚板熱処理炉において、組成が５ｊ
Ｃ９７％、ＳＬ３ Ｎ４ １．５％、Ｓｉｎ、、 ０．
５％、Ｍ２Ｏ３１，０％のセラミックス焼結体で構成し
た内径１７４ｍｍ、肉厚６ｍｍ、長さ６０００ｍｍのラ
ジアントチューブを上側、下側共に６１本づつ使用した
。
Ｃ９７％、ＳＬ３ Ｎ４ １．５％、Ｓｉｎ、、 ０．
５％、Ｍ２Ｏ３１，０％のセラミックス焼結体で構成し
た内径１７４ｍｍ、肉厚６ｍｍ、長さ６０００ｍｍのラ
ジアントチューブを上側、下側共に６１本づつ使用した
。
又、比較のためＨＰ（２５％Ｃｒ−３５％ＮＬ１ａｌ＞
を使つて内径１７４ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、長さ６０００
ｍｍのラジアントチューブを上側、下側共に６１本づつ
使用した。
を使つて内径１７４ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、長さ６０００
ｍｍのラジアントチューブを上側、下側共に６１本づつ
使用した。
ざらに、上記ＨＰＩｕチューブにおいてチェン支承部に
対応する部分に肉厚１０ｍｍ、長さ３００ｍｍのセラミ
ックススリーブを挿入したものも使用した。
対応する部分に肉厚１０ｍｍ、長さ３００ｍｍのセラミ
ックススリーブを挿入したものも使用した。
そして、各熱処理炉を９５０℃に加熱した状態で、チュ
ーブの長さ方向の温度分布を調べたところ、耐熱鋼製の
ものは温度偏差が４０’Ｃ１耐熱鋼とセラミックスの組
合せものは温度偏差が６０℃あるに対し、この発明の実
施によるものは温度偏差が２０°Ｃで熱伝導率の向上効
果が明らかである。その結果、エネルギー原単位は耐熱
鋼製が７２６０００Ｋ ｃａｌ／Ｔｏｎ、組合せものが
７３００００Ｋ ｃａｌ／Ｔｏｎであるに対し、この発
明のものは７０４０００Ｋ ｃａｌ／Ｔｏｎであり、エ
ネルギー原単位が向上していることがわかる。又、耐熱
８１ｉＩＩ製チユーブの重量は２７５ｋｑ／本であるに
対し、この発明のものは６１−７本で著しく軽量化でき
た。
ーブの長さ方向の温度分布を調べたところ、耐熱鋼製の
ものは温度偏差が４０’Ｃ１耐熱鋼とセラミックスの組
合せものは温度偏差が６０℃あるに対し、この発明の実
施によるものは温度偏差が２０°Ｃで熱伝導率の向上効
果が明らかである。その結果、エネルギー原単位は耐熱
鋼製が７２６０００Ｋ ｃａｌ／Ｔｏｎ、組合せものが
７３００００Ｋ ｃａｌ／Ｔｏｎであるに対し、この発
明のものは７０４０００Ｋ ｃａｌ／Ｔｏｎであり、エ
ネルギー原単位が向上していることがわかる。又、耐熱
８１ｉＩＩ製チユーブの重量は２７５ｋｑ／本であるに
対し、この発明のものは６１−７本で著しく軽量化でき
た。
なお、耐熱＆ＪＡ製チューブの寿命は約３．５年、組合
せチューブの寿命は４．５年でおるが、これに対しこの
発明によるセラミックス製チューブは優れた熱伝導率と
高温強度により寿命は著しく増大しうろことが期待され
る。
せチューブの寿命は４．５年でおるが、これに対しこの
発明によるセラミックス製チューブは優れた熱伝導率と
高温強度により寿命は著しく増大しうろことが期待され
る。
第１図はＳｉＣセラミックスとＨＰ（２５％Ｃｒ −３
５％ＮＬ鋼）の温度と熱伝導度との関係を示すグラフ、
第２図はＳｉＣセラミックスの温度と曲げ強度との関係
を示すグラフ、第３図はラジアントチューブを使った熱
処理炉の断面図である。 １．２・・・ラジアントチューブ、 ３・・・ハースローラ、 ４・・・チェノ、 ５・・・支持部材。 出願人 住友金属工業株式会社 第１図 温度（°Ｃ） 第２図 温度（°Ｃ）
５％ＮＬ鋼）の温度と熱伝導度との関係を示すグラフ、
第２図はＳｉＣセラミックスの温度と曲げ強度との関係
を示すグラフ、第３図はラジアントチューブを使った熱
処理炉の断面図である。 １．２・・・ラジアントチューブ、 ３・・・ハースローラ、 ４・・・チェノ、 ５・・・支持部材。 出願人 住友金属工業株式会社 第１図 温度（°Ｃ） 第２図 温度（°Ｃ）
Claims (1)
- ＳｉＣ９０％以上を含有するセラミックス焼結体からな
ることを特徴とする加熱炉用ラジアントチューブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23677486A JPS6389614A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 加熱炉用ラジアントチユ−ブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23677486A JPS6389614A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 加熱炉用ラジアントチユ−ブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389614A true JPS6389614A (ja) | 1988-04-20 |
Family
ID=17005594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23677486A Pending JPS6389614A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 加熱炉用ラジアントチユ−ブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6389614A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0370262U (ja) * | 1989-11-08 | 1991-07-15 | ||
| JP2007270338A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Dowa Holdings Co Ltd | 窒化炉および窒化処理方法 |
| WO2019221459A1 (ko) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | (주)넥스이앤에스 | 연속 열처리로용 복사가열장치 및 지지구조 |
-
1986
- 1986-10-03 JP JP23677486A patent/JPS6389614A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0370262U (ja) * | 1989-11-08 | 1991-07-15 | ||
| JP2007270338A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Dowa Holdings Co Ltd | 窒化炉および窒化処理方法 |
| WO2019221459A1 (ko) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | (주)넥스이앤에스 | 연속 열처리로용 복사가열장치 및 지지구조 |
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