(57)【要約】【課題】  入口から炉内へ外気が侵入するのを抑えることができる交番式リジェネバーナを備えた連続式焼鈍炉を提供する。【解決手段】  炉１に入口１１および出口１２を形成し、被焼鈍物２を入口１１から炉１内へ搬送すると共に出口１２から炉１外へ搬送するコンベア３を設置し、炉１内に対をなすバーナ４ａ、４ｂからなり一方のバーナ４ａ（又は４ｂ）を燃焼中に他方のバーナ４ｂ（又は４ａ）にて排気を行う交番式リジェネバーナ４を備えた連続式焼鈍炉１において、入口１１の上下長さｈ2を被焼鈍物２の高さｈ1と略同じか又はそれより若干長く形成した。【選択図】        図１
2006274432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉に入口および出口を形成し、被焼鈍物を入口から炉内へ搬送すると共に出口から炉外へ搬送するコンベアを設置し、炉内に対をなすバーナからなり一方のバーナを燃焼中に他方のバーナにて排気を行う交番式リジェネバーナを備えた連続式焼鈍炉において、入口の上下長さを被焼鈍物の高さと略同じか又はそれより若干長く形成して成ることを特徴とする交番式リジェネバーナを備えた連続式焼鈍炉。
【請求項２】
炉に入口および出口を形成し、被焼鈍物を入口から炉内へ搬送すると共に出口から炉外へ搬送するコンベアを設置し、炉内に対をなすバーナからなり一方のバーナを燃焼中に他方のバーナにて排気を行う交番式リジェネバーナを備えた連続式焼鈍炉において、交番式リジェネバーナを介して排気した高温炉気を入口に供給してエアカーテンを形成して成ることを特徴とする交番式リジェネバーナを備えた連続式焼鈍炉。
【請求項３】
炉に入口および出口を形成し、被焼鈍物を入口から炉内へ搬送すると共に出口から炉外へ搬送するコンベアを設置し、炉内に対をなすバーナからなり一方のバーナを燃焼中に他方のバーナにて排気を行う交番式リジェネバーナを備えた連続式焼鈍炉において、入口の上下長さを被焼鈍物の高さと略同じか又はそれより若干長く形成すると共に、交番式リジェネバーナを介して排気した高温炉気を入口に供給してエアカーテンを形成して成ることを特徴とする交番式リジェネバーナを備えた連続式焼鈍炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交番式リジェネバーナを備えた連続式焼鈍炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば金属パイプのような被焼鈍物をコンベアにて炉内へ搬送して焼鈍処理する連続式焼鈍炉が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような従来の連続式焼鈍炉は、図３に示すように、被焼鈍物２をコンベア３によって入口１１から炉１内へ搬送して焼鈍処理した後に出口１２から炉１外へ搬送するもので、コンベア３で連続的に被焼鈍物２を搬送することにより高い処理能力を得ている。図中の４６は排気ブロアである。
【０００４】
このような従来の連続式焼鈍炉においては加熱手段として交番燃焼を行わないバーナ４’を用いているが、加熱手段として前記交番燃焼を行わないバーナ４’ではなく交番燃焼（すなわち対をなすバーナからなり一方のバーナを燃焼中に他方のバーナにて排気を行うという交番燃焼）を行う交番式リジェネバーナを用いることで、排熱の回収効率を向上させて省エネ化が図られるものである。
【０００５】
ところで、この交番式リジェネバーナを用いようとする場合、交番式リジェネバーナは燃焼していない方のバーナで炉内の主に排ガスからなる高温の気体（以下、高温炉気という）を排気するため、炉内の気圧が下がって外気が侵入する惧れがある。出口においては、炉内から炉外への高温炉気の流れがあるため外気は侵入し難いが、加熱手段としてのバーナは主に炉の入口側の加熱帯に配設するため、入口においては対策を講じない限り外気が侵入してしまい、炉内が冷却されて熱効率が下がり省エネ化が図れないものであった。
【特許文献１】特許公開平６−３２２４４８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、入口から炉内へ外気が侵入するのを抑えることができる交番式リジェネバーナを備えた連続式焼鈍炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１に係る発明にあっては、炉１に入口１１および出口１２を形成し、被焼鈍物２を入口１１から炉１内へ搬送すると共に出口１２から炉１外へ搬送するコンベア３を設置し、炉１内に対をなすバーナ４ａ、４ｂからなり一方のバーナ４ａ（又は４ｂ）を燃焼中に他方のバーナ４ｂ（又は４ａ）にて排気を行う交番式リジェネバーナ４を備えた連続式焼鈍炉１において、入口１１の上下長さｈ2を被焼鈍物２の高さｈ1と略同じか又はそれより若干長く形成して成ることを特徴とするものである。
【０００８】
このような構成によれば、入口１１を必要最小限の大きさに絞ることで炉１内の気体よりも冷たい外気が入口１１から炉１内へ侵入し難くなって、冷たい外気にて炉１内が冷却されるのを抑えることができる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明にあっては、炉１に入口１１および出口１２を形成し、被焼鈍物２を入口１１から炉１内へ搬送すると共に出口１２から炉１外へ搬送するコンベア３を設置し、炉１内に対をなすバーナ４ａ、４ｂからなり一方のバーナ４ａ（又は４ｂ）を燃焼中に他方のバーナ４ｂ（又は４ａ）にて排気を行う交番式リジェネバーナ４を備えた連続式焼鈍炉１において、交番式リジェネバーナ４を介して排出した炉１内の排気を入口１１に供給してエアカーテンを形成して成ることを特徴とするものである。
【００１０】
このような構成によれば、エアカーテンに遮られて炉１内の気体よりも冷たい外気が入口１１から炉１内へ侵入し難くなって、炉１内が冷却されるのを抑えることができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明にあっては、炉１に入口１１および出口１２を形成し、被焼鈍物２を入口１１から炉１内へ搬送すると共に出口１２から炉１外へ搬送するコンベア３を設置し、炉１内に対をなすバーナ４ａ、４ｂからなり一方のバーナ４ａ（又は４ｂ）を燃焼中に他方のバーナ４ｂ（又は４ａ）にて排気を行う交番式リジェネバーナ４を備えた連続式焼鈍炉１において、入口１１の上下長さｈ2を被焼鈍物２の高さｈ1と略同じか又はそれより若干長く形成すると共に、交番式リジェネバーナ４を介して排出した炉１内の排気を入口１１に供給してエアカーテンを形成して成ることを特徴とするものである。
【００１２】
このような構成によれば、入口１１を必要最小限の大きさに絞ると共にエアカーテンを形成することで炉１内の気体よりも冷たい外気が入口１１から炉１内に極めて侵入し難くなって、炉１内が冷却されるのをより一層抑えることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にあっては、入口を必要最小限の大きさに絞ったりエアカーテンを形成したりあるいはその両方を行うことで、炉内の気体よりも冷たい外気が炉内に侵入し難くなって、炉内の気体よりも冷たい外気が入口から炉内へ侵入して炉内が冷却されるのを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について添付図面に基づいて説明する。連続式焼鈍炉１は、入口１１および出口１２を形成した炉１と、被焼鈍物２を搬送するコンベア３と、炉１内に設ける交番式リジェネバーナ４とで主体が構成される。
【００１５】
炉１は、図１（ａ）に示すように、被焼鈍物２の搬送方向の長さが３０ｍ以上、幅方向の長さが約７ｍ、上下方向の長さが約０．１ｍ〜２ｍの炉内空間１０を有しており、搬送方向の両端部に入口１１と出口１２とを形成してある。入口１１は、幅方向の長さが約７ｍ、上下方向の長さｈ2は約０．１ｍに形成してある。被焼鈍物２は本実施形態では外径約φ１００ｍｍ、長さ約５ｍの鋼製や非鉄金属製等の金属パイプである。炉内空間１０は、入口１１から出口１２に向けて順に、約１ｍの予熱帯１３、約４〜５ｍの加熱帯１４、約５〜１０ｍの均熱帯１５、残りの冷却帯１６とからなる。そして、この炉内空間１０には加熱手段として交番式リジェネバーナ４が設置してある。
【００１６】
交番式リジェネバーナ４は、図２に示すように、対をなすバーナ４ａ、４ｂからなるもので、各バーナ４ａ、４ｂはそれぞれバーナ燃焼部４１と、該バーナ燃焼部４１に付設した蓄熱室４２とを備え、対をなす蓄熱室４２をそれぞれ配管４２ａ、４２ｂを介して四方弁Ｂに接続すると共に、四方弁Ｂに給気用配管４３を介して給気ブロア４５を、排気用配管４４を介して排気ブロア４６を接続してある。バーナ燃焼部４１には燃料ガス供給配管４７が接続してある。なお、給排気系の構成は特に前記のように限定されない。
【００１７】
この交番式リジェネバーナ４の燃焼運転は、一方のバーナ４ａ（又は４ｂ）の燃焼中に給気ブロア４５からの空気を給気用配管４３および配管４２ａ（又は４２ｂ）を介して該バーナ４ａ（又は４ｂ）に供給すると共に、他方のバーナ４ｂ（又は４ａ）から炉１内の主に排ガスからなる高温炉気を配管４２ｂ（又は４２ａ）および排気用配管４４を介して排気するように四方弁Ｂを切り換えて交番燃焼を行うようにしてあり、この時、高温炉気の熱が蓄熱室４２の蓄熱体（図示せず）に蓄熱され、次にこのバーナ４ｂ（又は４ａ）が燃焼する際に蓄熱体にて燃焼空気を予熱するようにしたものである。この時、炉１内の温度は約８００〜１０００℃となり、交番燃焼のサイクルは例えば数十秒〜数分程度であり、これは、蓄熱体における排熱の回収効率が高くなるように設定している。この交番式リジェネバーナ４の排熱の回収効率は交番燃焼を行わないバーナの排熱の回収効率よりも高い。
【００１８】
交番式リジェネバーナ４は、本実施形態では加熱帯１４の入口１１側から略１ｍの箇所から下流側に向けて三組配設してあり、加熱帯１４にて被焼鈍物２を所定の温度にまで加熱すると共に炉内空間１０の均熱帯１５、冷却帯１６が所定の温度となるように設定してあるが、これに限定されず他の箇所に交番式リジェネバーナ４を設けてもよく、また他の燃焼手段を併用してもよい。
【００１９】
コンベア３は、被焼鈍物２を入口１１から炉１内へ搬送すると共に炉１内を通って出口１２から炉１外へ搬送するものである。
【００２０】
この交番式リジェネバーナ４を備えた連続式焼鈍炉の運転は、まず、被焼鈍物２の金属パイプがコンベア３によって入口１１から炉１内へと搬送される。入口１１は上下方向の長さｈ2が上述したように約０．１ｍに形成してあり、一方、被焼鈍物２の高さｈ1（即ち金属パイプの外径）は１００ｍｍであり、入口１１は被焼鈍物２が上記のような姿勢で入るための必要最小限の大きさとなっている。
【００２１】
入口１１から炉１内へ搬送された被焼鈍物２は予熱帯１３を通過する。予熱帯１３は上下面間の長さは入口１１の上下長さｈ2と同じ約０．１ｍに形成してあると共に、被焼鈍物２の高さｈ1は前述の１００ｍｍであるため、予熱帯１３を通過中は被焼鈍物２によって予熱帯１３（入口１１）が略シールされた状態となり、入口１１から外気が侵入し難くなっている。また、本実施形態では前述のように入口１１を必要最小限の大きさに絞った上にその長さ（本実施形態では予熱帯１３の長さ）を約１ｍとすることで、より一層入口１１から外気が侵入し難くなる。更にこの時、被焼鈍物２の搬送間隔を１ｍ以下とすることで、予熱帯１３に常に少なくとも一つの被焼鈍物２が位置するようになり、常に略シールされた状態にすることができる。
【００２２】
そして、この予熱帯１３の入口１１において、交番式リジェネバーナ４を介して排出した炉１内の高温炉気を供給することでエアカーテンを形成している。予熱帯１３の入口１１の上面には幅１０ｍｍ程のスリットからなる噴出溝５を設け、この噴出溝５から炉１内の高温炉気を約８ｍ／ｓで噴出して２５０℃以上のエアカーテンを形成しているため、炉１内の高温炉気よりも冷たい外気はエアカーテンに遮られて侵入し難く、入口１１から炉１内へ侵入するのはエアカーテンを形成する高温炉気が大部分を占めるため、冷たい外気が入口１１から炉１内へ侵入して炉１内が冷却されるのを抑えることができる。なおこの時、被焼鈍物２の温度が高温炉気からなるエアカーテンの温度よりも低い場合には、この高温炉気によって被焼鈍物２が予熱される。また、エアカーテンを前記高温炉気で形成することで、主に排ガスからなる高温炉気は酸素濃度が少ないため、ＮＯxの発生量が低減する。
【００２３】
次に被焼鈍物２は加熱帯１４へと搬送される。本実施形態では交番式リジェネバーナ４を主に入口１１側の加熱帯１４に集中的に設けて急速加熱をし、その後の均熱帯１５での均熱処理を長く行えるようにしている。この加熱帯１４で被焼鈍物２を所定の温度にまで加熱している。
【００２４】
そして、均熱帯１５、冷却帯を経て搬出される。
【００２５】
この運転で、交番式リジェネバーナ４による交番燃焼を行うと、燃焼していない方のバーナ４ｂ（又は４ａ）から炉１内の高温炉気を排出するため、炉１内の気圧が低減して入口１１から外気が炉１内へ侵入しようとするが、上記のように入口１１を必要最小限の大きさに絞って外気が侵入し難くしているため、炉１内の高温炉気よりも冷たい外気が入口１１から炉１内へ侵入して炉１内が冷却されるのを抑えることができる。また更に、上記のように交番式リジェネバーナ４を介して排出した炉１内の高温炉気を入口１１（本実施形態では予熱帯１３）に供給してエアカーテンを形成するので、冷たい外気が入口１１から炉１内へ侵入して炉１内が冷却されるのを抑えることができる。
【００２６】
この結果、燃焼手段に交番式リジェネバーナ４を用いない従来の連続式燃焼炉１と比較して３０％の省エネ化が達成でき、燃焼手段に交番式リジェネバーナ４を用いるが炉１の入口１１を絞らず且つ炉１内の高温炉気にてエアカーテンを形成しないものと比較しても１５％の省エネ化が達成できる。また、これらのものと比較してＮＯXの低減化も達成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の交番式リジェネバーナを備えた連続式焼鈍炉を示し、（ａ）は全体構成図であり、（ｂ）は要部である入口付近の拡大図である。
【図２】同上における交番式リジェネバーナ及びその給排気系の構成を示す平面図である。
【図３】従来の連続式燃焼炉の全体構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    炉
１１  入口
１２  出口
１０  炉内空間
１０ａ  底面
２    被焼鈍物
３    コンベア
３１  スキッドレール
３１ａ  スキッドレール上面
３２  ドッグ
３３  搬送装置
４    交番式リジェネバーナ
４ａ  バーナ
４ｂ  バーナ
４５  給気ブロア
４６  排気ブロア
５    噴出溝
ｈ1  被焼鈍物の高さ
ｈ2  入口の上下長さ
【図１】
2006274432.tif 000003
【図２】
2006274432.tif 000004
【図３】
2006274432.tif 000005