(57)【要約】  焼鈍物（１０２）を熱処理するための炉（１００）であって、ここで、炉（１００）は、第１の炉室（１０４）の中での加熱可能なまたは冷却可能な第１の焼鈍ガス（１１２）と焼鈍物（１０２）との熱的な相互作用によって焼鈍物（１０２）を収容して熱処理するために構成された閉鎖可能な第１の炉室（１０４）と、第１の焼鈍ガス（１１２）と搬送流体（１１６）との間の熱交換のために構成され、第１の炉室（１０４）の中に配置された第１の熱交換器（１０８）とを有し、ここで、第１の熱交換器（１０８）は第１の炉室（１０４）のハウジング区域（１２０）の内部に配置されており、該ハウジング区域（１２０）は第１の炉室（１０４）の内部で第１の焼鈍ガス（１１２）を閉じ込め、第２の炉室（１０６）の中での加熱可能なまたは冷却可能な第２の焼鈍ガス（１１４）と焼鈍物（１０２）との熱的な相互作用によって焼鈍物（１０２）を収容して熱処理するために構成された閉鎖可能な第２の炉室（１０６）と、第２の焼鈍ガス（１１４）と搬送流体（１１６）との間の熱交換のために構成された、第２の炉室（１０６）の中に配置された第２の熱交換器（１１０）とを有し、ここで、第２の熱交換器（１１０）は第２の炉室（１０６）のハウジング区域（１２２）の内部に配置され、該ハウジング区域（１２２）は第２の炉室（１０６）の内部で第２の焼鈍ガス（１１４）を閉じ込め、搬送流体（１１６）によって第１の焼鈍ガス（１１２）と第２の焼鈍ガス（１１４）との間で熱エネルギーを伝達可能であるように第１の熱交換器（１０８）とおよび第２の熱交換器（１１０）と作用接続されている、閉じた搬送流体経路（１１８）と、を有する。
2015507084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼鈍物を熱処理するための炉であって、前記炉は、
第１の炉室の中での加熱可能なまたは冷却可能な第１の焼鈍ガスと焼鈍物との熱的な相互作用によって前記焼鈍物を収容して熱処理するために構成された閉鎖可能な前記第１の炉室と、
前記第１の焼鈍ガスと搬送流体との間の熱交換のために構成された、前記第１の炉室の中に配置された第１の熱交換器であって、前記第１の熱交換器は前記第１の炉室のハウジング区域の内部で特にベンチレータ全流の中に配置され、該ハウジング区域は前記第１の炉室の内部で前記第１の焼鈍ガスを閉じ込め、該ハウジング区域は前記第１の焼鈍ガスと直接接触している、第１の熱交換器と、
第２の炉室の中での加熱可能なまたは冷却可能な第２の焼鈍ガスと焼鈍物との熱的な相互作用によって焼鈍物を収容して熱処理するために構成された、閉鎖可能な前記第２の炉室と、
前記第２の焼鈍ガスと搬送流体との間の熱交換のために構成された、前記第２の炉室の中に配置された第２の熱交換器であって、前記第２の熱交換器は前記第２の炉室のハウジング区域の内部で特にベンチレータ全流の中に配置され、該ハウジング区域は前記第２の炉室の内部で前記第２の焼鈍ガスを閉じ込める、第２の熱交換器と、
搬送流体によって前記第１の焼鈍ガスと前記第２の焼鈍ガスの間で熱エネルギーを接触なしに伝達可能であるように前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器と作用接続されている、閉じた搬送流体経路と、
を有している、炉。
【請求項２】
前記炉はバッチごとに作動可能な炉として、特にフード型炉またはチャンバ型炉として構成されている、請求項１に記載の炉。
【請求項３】
前記第１の炉室は前記第１の炉室の前記ハウジング区域としての取外し可能な第１の防護フードによって閉鎖可能であり、前記第２の炉室は前記第２の炉室の前記ハウジング区域としての取外し可能な第２の防護フードによって閉鎖可能であり、特に前記第１の防護フードは前記第１の炉室のもっとも外側の、特に唯一のフードであり、前記第２の防護フードは前記第２の炉室の特にもっとも外側の、特に唯一のフードである、請求項１または２に記載の炉。
【請求項４】
前記第２の炉室の前記ハウジング区域は前記第２の焼鈍ガスと直接接触している、請求項１から３のいずれか１項に記載の炉。
【請求項５】
前記第１の防護フードと前記第２の防護フードは特に金属製の耐熱性の内側ハウジングと断熱性材料製の絶縁スリーブとをそれぞれ有する、請求項３または４に記載の炉。
【請求項６】
外部の前記加熱ユニットは、第１の熱交換器または第２の熱交換器への搬送流体を直接加熱するために、高温の熱から第１の焼鈍ガスへの熱伝達によって前記第１の炉室を加熱可能であるように、および／または第２の焼鈍ガスへの高温の熱の熱伝達によって前記第２の炉室を加熱可能であるようにセットアップされ、外部の前記加熱ユニットは特にガス、オイルまたはペレットにより作動させることができ、あるいは電気による抵抗加熱器を有している、請求項１から５のいずれか１項に記載の炉。
【請求項７】
前記加熱ユニットの電気による供給ユニットは特に前記第１の熱交換器または前記第２の熱交換器に電気による抵抗加熱器として、およびそれに伴って内部で直接電気エネルギーを供給する、請求項６に記載の炉。
【請求項８】
前記第１の炉室は前記第１の防護フードを取り囲む取外し可能なおよび加熱可能な、特にガスまたは電気で加熱可能な第１の加熱フードによって閉鎖可能であり、前記第２の炉室は前記第２の防護フードを取り囲む取外し可能なおよび加熱可能な、特にガスまたは電気で加熱可能な第２の加熱フードによって閉鎖可能である、請求項３に記載の炉。
【請求項９】
前記第１の熱交換器および／または前記第２の熱交換器は束をなす湾曲した管からなる多管式熱交換器として構成され、管内部は搬送流体経路の一部であり、搬送流体により貫流可能であり、管外部はそれぞれの焼鈍ガスと直接接続されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の炉。
【請求項１０】
前記第１の炉室は第１の焼鈍ガス駆動装置を有し、前記第２の炉室は第２の焼鈍ガス駆動装置を有しており、それぞれの前記焼鈍ガス駆動装置はそれぞれの焼鈍ガスがそれぞれの前記熱交換器およびそれぞれの焼鈍物に対して向けられるようにセットアップされている、請求項１から９のいずれか１項に記載の炉。
【請求項１１】
前記搬送流体は搬送ガスであり、特に水素またはヘリウムまたはその他の熱伝導性の良好なガスである、請求項１から１０のいずれか１項に記載の炉。
【請求項１２】
前記搬送流体は前記搬送流体経路の中で２バールから２０バールまたはこれ以上の圧力のもとにあり、特に５バールから１０バールの圧力のもとにある、請求項１から１１のいずれか１項に記載の炉。
【請求項１３】
前記搬送流体は前記搬送流体経路の中で４００℃から１１００℃の範囲内の温度であり、特に６００℃から９００℃の範囲内の温度である、請求項１から１２のいずれか１項に記載の炉。
【請求項１４】
第３の炉室の中での加熱可能な第３の焼鈍ガスと焼鈍物との熱的な相互作用によって焼鈍物を収容して熱処理するために構成された前記閉鎖可能な第３の炉室と、
前記第３の焼鈍ガスと前記搬送流体との間の熱交換のために構成された、前記第３の炉室の中に配置された第３の熱交換器であって、前記第３の熱交換器は前記第３の炉室のハウジング区域の内部で特にベンチレータ全流の中に配置され、該ハウジング区域は前記第３の炉室の内部で第３の焼鈍ガスを閉じ込める、第３の熱交換器をさらに有し、
ここで、閉じた前記搬送流体経路は前記第３の熱交換器とも作用接続され、それにより搬送流体により熱エネルギーを、一方では前記第３の焼鈍ガスと、他方では第１の焼鈍ガスとの間で、および／または第２の焼鈍ガスとの間で伝達可能であるようになっている、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の炉。
【請求項１５】
前記搬送流体および前記第１の焼鈍ガスおよび前記第２の焼鈍ガスの間の熱交換によって前記第１の炉室と前記第２の炉室のうちのそれぞれ一方を予加熱モード、加熱モード、または冷却モードで選択的に作動可能であるように前記搬送流体経路を制御するようにセットアップされた制御ユニットを有する、請求項１から１４のいずれか１項に記載の炉。
【請求項１６】
前記搬送流体経路は前記搬送流体経路を通して前記搬送流体を駆動するために搬送流体駆動装置を有する、請求項１から１５のいずれか１項に記載の炉。
【請求項１７】
前記搬送流体経路は前記搬送流体経路で搬送流体を冷却するために接続可能な冷却器を有する、請求項１から１６のいずれか１項に記載の炉。
【請求項１８】
前記搬送流体経路は、前記炉を次の各動作モード：
前記搬送流体駆動装置が前記搬送流体を前記第２の焼鈍ガスと熱的に結合させ、それにより前記搬送流体が前記第２の焼鈍ガスから熱を奪って第１の焼鈍ガスに供給し、それにより前記第１の炉室を加熱して前記第２の炉室を冷却する第１の動作モード、
前記加熱ユニットが前記第１の炉室を特に内部または外部でさらに加熱し、これから分断されている経路で前記搬送流体駆動装置が前記搬送流体を、接続された前記冷却器に、冷却のために供給し、冷却された前記搬送流体を前記第２の焼鈍ガスと熱的に結合させ、それにより前記第２の炉室をさらに冷却する、後続する第２の動作モード、
前記搬送流体駆動装置が前記搬送流体を前記第１の焼鈍ガスと熱的に結合させ、それにより前記搬送流体が前記第１の焼鈍ガスから熱を奪って前記第２の焼鈍ガスに供給し、それにより前記第２の炉室を加熱して前記第１の炉室を冷却する、後続する第３の動作モード、
前記加熱ユニットが前記第２の炉室を加熱し、これから分断された経路で前記搬送流体駆動装置が前記搬送流体を、接続された前記冷却器に、冷却のために供給し、冷却された前記搬送流体を前記第１の焼鈍ガスと熱的に結合させ、それにより前記第１の炉室を冷却する、後続する第４の動作モード、
のうちの１つで選択的に作動可能であるように切換可能である複数の弁を有する、請求項１６または１７に記載の炉。
【請求項１９】
前記搬送流体経路の圧力安定化のための手段、特に前記搬送流体経路の少なくとも一部を圧密に取り囲む圧力容器を有する、請求項１から１８のいずれか１項に記載の炉。
【請求項２０】
前記第１の熱交換器具は前記第１の焼鈍ガスを駆動するための第１の焼鈍ガスベンチレータに対して相対的に、および／または前記第２の熱交換器具は前記第２の焼鈍ガスを駆動するための第２の焼鈍ガスベンチレータに対して相対的に、前記炉がどの動作状態にあるときでも前記第１の焼鈍ガスベンチレータにより駆動される前記第１の焼鈍ガスが前記第１の熱交換器を流通するように配置され、および／または前記炉がどの動作状態にあるときでも前記第２の焼鈍ガスベンチレータにより駆動される前記第２の焼鈍ガスが前記第２の熱交換器を流通するように配置される、請求項１から１９のいずれか１項に記載の炉。
【請求項２１】
前記第１の焼鈍ガスと前記第２の焼鈍ガスは前記搬送流体に対して接触なしに保たれるように設計されている、請求項１から２０のいずれか１項に記載の炉。
【請求項２２】
炉の中で焼鈍物を熱処理する方法であって、以下のステップ、
第１の炉室の中で加熱可能なまたは冷却可能な第１の焼鈍ガスと焼鈍物との熱的な相互作用によって閉鎖可能な前記第１の炉室で焼鈍物が収容されて熱処理されるステップ、
前記第１の炉室の中に配置された第１の熱交換器によって前記第１の焼鈍ガスと搬送流体の間での熱交換が惹起され、前記第１の熱交換器は前記第１の炉室のハウジング区域の内部で特にベンチレータ全流の中に配置され、該ハウジング区域は前記第１の炉室の内部で前記第１の焼鈍ガスを閉じ込め、該ハウジング区域は前記第１の焼鈍ガスと直接接触しているステップ、
第２の炉室の中での加熱可能なまたは冷却可能な第２の焼鈍ガスと焼鈍物との熱的な相互作用によって閉鎖可能な前記第２の炉室の中で焼鈍物が収容されて熱処理されるステップ、
前記第２の炉室の中に配置された第２の熱交換器によって前記第２の焼鈍ガスと前記搬送流体との間で熱交換が惹起され、前記第２の熱交換器は前記第２の炉室のハウジング区域の内部で特にベンチレータ全流の中に配置され、該ハウジング区域は前記第２の炉室の内部で前記第２の焼鈍ガスを閉じ込めるステップ、
搬送流体によって前記第１の焼鈍ガスと前記第２の焼鈍ガスの間で熱エネルギーが伝達されるように、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器と作用接続されている閉じた搬送流体経路が制御されるステップ、
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼鈍物を熱処理するための炉に関し、および、炉の中で焼鈍物を熱処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、防護フードの下の搬送流体雰囲気の中で焼鈍物を収容する焼鈍台座を備える、フード型焼鈍設備で焼鈍物を予加熱する方法を開示している。防護フードの中で熱処理を受ける焼鈍物は気体状の熱媒体によって予加熱され、この熱媒体は循環路で防護フードを外部から循環し、防護フードの中ですでに熱処理された焼鈍物から熱を吸収して、別の防護フードの中の予加熱されるべき焼鈍物にこれを放出する。焼鈍物を熱処理するために、外部からバーナを通じて加熱可能な防護フードを備えた少なくとも１つの別の焼鈍台座が利用される。この防護フードの加熱部からの高温の排ガスは、焼鈍物を予加熱するために、加熱された熱媒体に混ぜ合わされる。
【０００３】
特許文献２は、防護フードの下で焼鈍物を収容する２つの焼鈍台座を備えるフード型焼鈍設備で、焼鈍物を予加熱する方法を開示している。防護フードの中で熱処理を受けるべき焼鈍物は気体状の熱媒体によって予加熱され、この熱媒体は両方の防護フードの間で循環路の中を導かれ、一方の防護フードの中で熱処理された焼鈍物から熱を吸収して、他方の防護フードの中の予加熱されるべき焼鈍物にこれを放出する。循環路の中で導かれる熱媒体流は、両方の防護フードを外部から循環し、それに対して防護フードの内部では搬送流体が循環する。
【０００４】
特許文献３は、焼鈍物を収容する焼鈍台座と、気密に載置された防護フードとを備える、特に鋼ベルト束や線材束のためのフード型焼鈍炉を開示している。さらに、焼鈍台座に支承されたラジアルファンが設けられており、このラジアルファンは、動翼と、動翼を取り囲む制御デバイスとを、防護フードの中で搬送流体を循環させるために含んでいる。搬送流体を冷却するための熱交換器が、入力側で流路を介してラジアルファンの圧力側に接続されるとともに、出力側で制御デバイスと防護フードの間の環状隙間に連通している。ラジアルファンの圧力側の流動路に入るように軸方向へスライド可能な方向転換装置が、熱交換器（水冷式の環状の管束）へと通じる流路をラジアルファンに選択的に接続する役目を果たす。防護フードは環状フランジを介して気密に支承されており、すなわち、台座フランジに圧着されている。熱交換器（冷却器）は環状フランジの下方に位置している。流路は、制御デバイスの外側円周を起点として延びる、環状隙間と同心的な環状通路からなる。方向転換装置は、制御デバイスを外側で取り囲む環状の方向転換スライダとして構成されている。
【０００５】
バッチごとに作動する従来式の炉は、比較的高いエネルギー消費量を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】オーストリア国特許出願公開第５０８７７６号
【特許文献２】オーストリア国特許出願公開第５０７４２３号
【特許文献３】オーストリア国特許出願公開第４１１９０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、バッチごとに作動する炉をエネルギー的に効率よく稼働させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、独立請求項に記載された構成要件を備える対象物によって解決される。その他の実施例は、従属請求項に示されている。
【０００９】
本発明の１つの実施例では、焼鈍物を熱処理するための炉が提供される。この炉は、第１の炉室の中での加熱可能な第１の焼鈍ガスと焼鈍物との熱的な相互作用によって焼鈍物を収容して熱処理するために構成された、閉鎖可能な第１の炉室を有している。第１の炉室の中には、第１の焼鈍ガスと搬送流体との間の熱交換のために構成された第１の熱交換器が配置されている。第１の熱交換器は、第１の炉室のハウジング区域の内部（たとえば防護フードの内部、特にもっとも内側の防護フードの内部）に配置されている。このハウジング区域は、第１の炉室の内部で第１の焼鈍ガスを閉じ込める（特に、焼鈍物を収容するこのハウジング区域は第１の焼鈍ガスと直接接触し、これを周囲に対して気密またはガス密に密閉する）。さらに、第２の炉室の中での加熱可能な第２の焼鈍ガスと焼鈍物との熱的な相互作用によって焼鈍物を収容して熱処理するために構成された、閉鎖可能な第２の炉室が設けられている。第２の炉室の中には、第２の焼鈍ガスと搬送流体との間の熱交換のために構成された第２の熱交換器が配置されている。第２の熱交換器は、第２の炉室のハウジング区域の内部（たとえば防護フードの内部、特にもっとも内側の防護フードの内部）に配置されている。このハウジング区域は、第２の炉室の内部で第２の焼鈍ガスを（焼鈍物とともに）閉じ込める（特に、焼鈍物を収容するこのハウジング区域は第２の焼鈍ガスと直接接触し、これを周囲に対して気密に密閉する）。搬送流体によって第１の焼鈍ガスと第２の焼鈍ガスの間で熱エネルギーを伝達可能であるように、閉じた搬送流体経路が第１の熱交換器および第２の熱交換器と作用接続している。
【００１０】
本発明の別の一例としての実施例では、炉の中で焼鈍物を熱処理する方法が提供され、この方法では、焼鈍物が閉鎖可能な第１の炉室の中に収容され、第１の炉室の中の加熱可能な焼鈍ガスと焼鈍物との熱的な相互作用によって熱処理される。さらに、第１の炉室の中に配置された第１の熱交換器によって第１の焼鈍ガスと搬送流体との間で熱交換が惹起される。第１の熱交換器は、第１の炉室のハウジング区域の内部に配置されている。このハウジング区域は、第１の炉室の内部の第１の焼鈍ガスを閉じ込める。焼鈍物が閉鎖可能な第２の炉室に収容され、第２の炉室の中の加熱可能な第２の焼鈍ガスと焼鈍物との熱的な相互作用によって熱処理される。これに加えて、第２の炉室の中に配置された第２の熱交換器によって第２の焼鈍ガスと搬送流体との間で熱交換が惹起され、第２の熱交換器は第２の炉室のハウジング区域の内部に配置されている。このハウジング区域は、第２の炉室の内部の第２の焼鈍ガスを閉じ込める。搬送流体によって第１の焼鈍ガスと第２の焼鈍ガスの間で熱エネルギーが伝達されるように、第１の熱交換器および第２の熱交換器と作用接続された閉じた搬送流体経路が制御される。
【００１１】
本発明の一例としての実施例では、焼鈍ガスとは別個に炉のさまざまな台座または炉室に設けられた、閉じた搬送流体経路とも呼ぶ流体経路を設けることができ、この流体経路は、それぞれの熱交換器（防護フードにより分離されて、特に防護フードの内部に設けられる）と炉室内で相互に作用接続して、両方の炉室内の２つの分断された焼鈍ガスの間で熱エネルギーを交換する。ここで重要なのは、炉室内での搬送流体と焼鈍ガスとの間の直接的な機械的接触が回避されていることである。これらのガスまたは流体の間での熱交換だけが、それぞれの熱交換器によって可能となる。このようにして、複数の炉室または台座を有する炉において、たとえば現在ちょうど冷却段階にある炉室の熱エネルギーを、現在ちょうど加熱段階にある別の炉室を予加熱するために利用することができる。そのために本発明では、炉室の内部に配置された（したがって、特にそれぞれの焼鈍ガスがそれぞれ全面的に、すなわち全流として周囲を流れる）熱交換器と流体接続される、別個の閉じた搬送流体経路が提供される。このことは、消費されるエネルギーの効率的な利用をもたらす。このとき一方の台座の焼鈍ガス（たとえば水素１００％）は、熱交換をする相手方台座の焼鈍ガス（たとえば同じく水素１００％）とは接触しない。したがって、（気化した圧延油または延伸剤による）煤のための望ましくない品質低下、または熱交換器が初期加熱されるときの少量の酸素（Ｏ２）および水（Ｈ２Ｏ）の望ましくない供給も確実に回避される。さらに、本発明による炉の安全性は極めて高い。異なる炉室の焼鈍ガスの間での相互作用、または、一方では焼鈍ガスと他方では搬送流体（たとえば水素１００％またはヘリウム１００％）との間での相互作用が、熱交換器が設けられているにもかかわらず阻止されるからである。
【００１２】
搬送流体経路が熱的にではなく流体的に、両方の炉室の中の焼鈍ガスから分断されていることにより、使用する搬送流体を効率的な熱伝達の必要性に合わせて特別に設計し、特に、熱伝導性の高い搬送流体を使用することも可能である。たとえば１００％のＨ２、１００％のＨｅ、またはその他の熱伝導性の良好な気体を使用することができる。これに加えて、焼鈍ガスと搬送流体とがこのように流体的に分断されていれば、搬送流体経路を高圧経路として構成することが可能であり、それにより、高圧下にある搬送流体での熱伝達性を著しく向上させると同時に、特別に多い熱量を運ぶことができ、個々の炉室の中での比較的低い圧縮ガス比率がそのために不都合に損なわれることがない。
【００１３】
個々の炉室の焼鈍ガスに蓄えられている熱エネルギーの熱交換を経由して、それぞれの炉室を選択的に加熱または冷却するための加熱エネルギーまたは冷却エネルギーを提供するためにも、搬送経路を利用することができる。搬送流体経路について決定的に重要なのは、それが全流の中で直接的に作用することである。このように本発明の実施形態による搬送流体経路は、異なる炉室の間での熱交換だけでなく、加熱または冷却のためにも利用することができる。
【００１４】
１つの実施例に基づき、ちょうどそれぞれ１つの断熱性の防護フード（別の加熱フードまたは冷却フードを設ける強制的な必要性はない）のみがそれぞれの台座の上に載置される場合には、構造を極めてコンパクトに構成することができる。この利点は、それぞれの焼鈍ガスのための唯一の熱供給ユニットとしての熱交換器を、焼鈍室の内部（すなわち防護フードの下）に位置決めすることによって可能となる。さらに、加熱フードまたは冷却フードが省略されれば、個々のフードを取り扱うために必要なクレーン操作に関連するコストが有意に削減される。クレーンは、基本的に、焼鈍物バッチおよび防護フードを炉室へ運ぶためにしか必要なくなり、冷却フードまたは加熱フードの操作には必要なくなる。
【００１５】
以下において、さらなる炉の実施例について説明する。これらは方法についても該当する。
【００１６】
１つの実施例では、炉はバッチごとに作動可能な炉として、特にフード型炉またはチャンバ型炉として構成されていてよい。バッチごとに作動可能な炉とは、１バッチの焼鈍物が、たとえば熱処理されるべき帯材が導入される炉であると理解される。そして相応の炉室が閉じられ、バッチごとに投入される焼鈍物に熱処理が施される。換言すると、バッチごとに作動可能な炉は、不連続的に作動可能な炉である。
【００１７】
１つの実施例では、第１の炉室は取外し可能な第１の防護フード（第１の炉室の上述したハウジング区域としての）によって閉鎖可能であってよく、第２の炉室は取外し可能な第２の防護フード（第２の炉室の上述したハウジング区域としての）によって閉鎖可能であってよい。炉室のためのそれぞれの断熱性の防護フードは、それが炉室の内部を気密またはガス密に閉鎖するように構成されていてよく、それにより、それぞれの炉室の中へ取込可能な焼鈍ガスが、それぞれの炉室から流出しないように確実に防護される。
【００１８】
１つの実施例では、第１の防護フードは第１の炉室のもっとも外側の、特に唯一のフードであってよい。第２の防護フードは第２の炉室のもっとも外側の、特に唯一のフードであってよい。この好ましい実施形態では、炉は炉室ごとにただ１つのフードを装備することができる。防護フードおよび追加で外側の加熱フードまたは冷却フードが装着される従来式のフード型炉に対して、台座ごとにただ１つの防護フードを有する本発明による炉の設計は大幅に簡素である。この設計の簡素化は、炉室内および搬送流体経路との流体接続部でのそれぞれの熱交換器の位置決めの結果として生じる。この熱交換器は、焼鈍ガスと搬送流体の間の全熱結合を担うことができ、したがって、一切の加熱と冷却の役割を担うことができるからである。
【００１９】
したがって本発明の実施例は、最小の所要スペースで実現可能である。加熱フード、冷却フード、交換用フードが必要なく、台座ごとにただ１つの断熱性の防護フードがあれば十分であり得るからである。
【００２０】
１つの実施例では、第１の防護フードおよび第２の防護フードはそれぞれ耐熱性の、特に金属製の内側ハウジング、ならびに断熱性材料製の断熱スリーブを有することができる。この実施例ではエネルギー供給はもはや防護フードを介して行われないので（たとえば加熱フードのバーナで外部から）、防護フードの壁部温度は低くなり、耐熱性材料が受ける負荷が少なくなり、壁部での熱損失が減少する。この実施形態ではフード型炉のための防護フードを、従来式の防護フードとは有意に別様に構成することができる。従来式の防護フードは、それぞれの防護フードの下の焼鈍ガスと、両方のフードの間の別のガスとの間の熱的平衡を成立させるために、全体として熱伝導性のよい材料で構成されていなければならないのに対して、上述した実施例では、防護フードを通過しての熱的な相互作用がもはや必要なく、もはや望ましくもないという事実を考慮に入れている。この理由から防護フードは、外部に向けての熱損失を抑制するために、少なくとも部分的に断熱性材料で構成されていてよい。
【００２１】
それに対して防護フードおよび／または別の防護フードは、チャンバ型炉としての炉の１つの実施形態では、それぞれ必ずしも耐熱性でない、特に金属製の外側ハウジング、および断熱性材料製の内側の断熱スリーブとを有することができる。
【００２２】
１つの実施例では、搬送流体経路は加熱用の熱を生起するための加熱ユニットを有することができる。加熱ユニットは、搬送流体または第１の熱交換器または第２の熱交換器を直接加熱するためにセットアップされていてよい。生起される加熱用の熱が第１の焼鈍ガスへ熱伝達されることにより、第１の炉室は加熱可能であってよい。代替的にまたは追加で、生起される加熱用の熱が第２の焼鈍ガスへ熱伝達されることによって、第２の炉室は加熱可能であってよい。加熱ユニットは炉室の外部に、すなわち加熱される領域の外部に配置されていてよい。搬送流体経路が別個の加熱ユニットと接続されているとき、搬送流体そのものは、異なる炉室の中の焼鈍ガスの間での熱交換のために利用できるだけでなく、加熱ユニットから熱エネルギーをそれぞれの炉室の内部へ搬送することもできる。
【００２３】
別の実施形態では、電気供給ユニット（たとえば変圧器を有するもの）によって管束そのものを電流の伝達媒体として利用し、または一緒に利用することもでき、これを（好ましくは低い電圧と高い電流の強さで）抵抗損により（電気抵抗加熱の原理に基づいて）それぞれの熱交換器で熱エネルギーに変換することができる。相応の結合部材として、たとえば搬送流体経路の低抵抗の管壁部を利用することができ、これにそれぞれの熱交換器（特に管束）が接続される。炉室の底面または炉基部を通しての結合部材の挿通は、防護フードを簡素におよび中断なく構成することを可能にする。防護フードを通過させて熱交換器具に供給回線を挿通することが不要になるからである。
【００２４】
それに対してガス加熱ユニットを使用するときには、搬送流体そのものを加熱し、ベンチレータにより搬送流体経路に沿ってそれぞれの熱交換器を介して、それぞれの炉室の内部にある焼鈍ガスとの熱的な相互作用を生じさせるのが好ましい。
【００２５】
このような焼鈍室外部の加熱ユニットは、たとえばガス加熱ユニット、オイル加熱ユニット、ペレット加熱ユニット、または電気による加熱ユニットであってよい。たとえばガスを用いての加熱は、焼鈍室外部の熱交換器を介して行うことができ、その管束はたとえば天然ガス燃焼装置を利用して高温圧縮ガスを加熱し、これをそれぞれの焼鈍ガス室熱交換器へと押込ベンチレータによって搬送することができる。電気エネルギーを用いた加熱は、変圧器を介して、焼鈍室外部にある熱交換器の管束によって直接行うこともでき、それにより電気エネルギーを高温の圧縮ガスに転用し、その中に含まれる熱エネルギーをそれぞれの焼鈍ガス室熱交換器へと搬送する。
【００２６】
さらには炉を環境に適合させて作動可能であり、それは、たとえば電気による加熱ユニット（内部または外部）の場合、二酸化炭素や窒素酸化物が生成されないからである。上述した極めて効率的な熱交換により、ガス加熱の場合にはメタン消費量が少なく、それによって少ない量のＣＯ２とＮＯｘしか発生しない。オイル加熱ユニットは、熱エネルギーを生成するためにオイルを燃焼することができる。ペレット加熱ユニットは、熱エネルギーを生成するために木材ペレットを燃やすことができる。当然ながら、これ以外の種類の熱エネルギー生成ユニットも本発明により適用可能である。
【００２７】
１つの実施例では、第１の炉室は第１の防護フードを取り囲む取外し可能な第１の加熱フードによって閉鎖可能であってよい。第２の炉室は、第２の防護フードを取り囲む取外し可能な第２の加熱フードによって閉鎖可能であってよい。１つの実施例では、第１の炉室は、第１の加熱フードと第１の防護フードとの間の中間スペースを加熱するための第１の加熱ユニットを有することができる。それに応じて第２の炉室は、第２の加熱フードと第２の防護フードとの間の中間スペースを加熱するための第２の加熱ユニットを有することができる。この実施形態では、防護フードに加えて、別の加熱フードが台座ごとにまたは炉室ごとに設けられている。これは、加熱フードと防護フードの間の中間スペースを加熱する役目を果たすものであり、ここで、防護フードを通過することによる熱平衡が焼鈍ガスの加熱をもたらす。この実施形態では、搬送流体経路は焼鈍ガスの間での熱エネルギーの交換のためにのみ設けられていてよい。冷却フードをそれぞれの炉室の上に載置することも可能であり、それにより焼鈍ガスの冷却が開始される。
【００２８】
この実施例では、第１の加熱ユニットと第２の加熱ユニットはそれぞれガス加熱ユニットであってよい。このようなガス加熱ユニットは、加熱フードと防護フードの間で加熱をするガスバーナであってよい。
【００２９】
１つの実施例では、第１の熱交換器および／または第２の熱交換器は１つの束をなす湾曲した管からなる多管式熱交換器として構成されていてよい。ここで多管式熱交換器とは、たとえば円形に巻かれた管の束により形成される熱交換器であると理解することができる。管内部は搬送流体経路の一部であってよく、搬送流体により貫流可能であってよい。管外部はそのつどの焼鈍ガスと直接接続されていてよい。特に多管式熱交換器は、互いに平行に延びるように配置された管で構成されていてよい。管壁部は気密におよび耐熱性に構成されていてよい。この構成は、搬送流体が管の内部によって圧縮または送出され、管壁部によってそのつどの焼鈍ガスから分離されるように設定されていてよい。管の束によって効率的な広い熱交換面積が提供されることができ、それにより、搬送ガスとそのつどの焼鈍ガスが多量の熱エネルギーを交換することができる。さらに、本発明の実施例はフルオートマチック動作で適用可能である。
【００３０】
本発明によると、全流で設定することができる熱交換器としての管束を、個々の炉室で適用することができる。このことは、冷却される１バッチの焼鈍物と、初期加熱される１バッチの焼鈍物との間で熱交換をする役目を果たす。さらに多管式熱交換器によって、焼鈍温度まで加熱をすることができる。最終温度（たとえば焼鈍物の取出温度）までの冷却も、同一の多管式熱交換器を用いて実施することができる。
【００３１】
１つの実施例では、第１の炉室は第１の焼鈍ガスベンチレータを有することができ、第２の炉室は第２の焼鈍ガスベンチレータを有することができ、ここで、それぞれの焼鈍ガスベンチレータは、それぞれの焼鈍ガスをそれぞれの熱交換器具におよびそれぞれの焼鈍物に向けてセットアップされていてよい。それぞれの焼鈍ガスベンチレータは、それぞれの台座または炉室の下側領域に配置されていてよく、焼鈍ガスを循環させて、これをそれぞれの炉室の中で焼鈍物と良好に熱的に相互作用させることができる。それぞれの焼鈍ガスベンチレータは、この目的のために、制御デバイスによって焼鈍ガスを特定の方向へ導くことができる。
【００３２】
１つの実施例では、搬送流体は熱伝導性のよい搬送ガスであってよく、特に水素またはヘリウムであってよい。一般に、搬送流体は液体または気体であり得る。水素またはヘリウムを使用すると、その良好な熱伝導性を活用することができる。さらに、これらの気体は高圧のもとでも良好に適用可能である。
【００３３】
１つの実施例では、搬送流体は搬送流体経路で約２バールから約２０バールの圧力またはそれ以上であってよく、特に、約５バールから約１０バールの圧力であってよい。このように、焼鈍ガスが炉の中で受けることがある若干の過圧を超えることがあるにすぎない雰囲気圧に比べて、搬送流体の大幅な過圧を生起することができる。熱交換器で高い圧力を適用することで、熱交換を特別に効率的に構成することができ、第１および第２の炉室での高圧性能を必要とすることがない。
【００３４】
１つの実施例では、搬送流体は搬送流体経路で約４００℃から約１１００℃の範囲内の温度にすることができ、特に、約６００℃から約９００℃の範囲内の温度にすることができる。たとえば、搬送流体は搬送流体経路で７００℃から８００℃の範囲内の温度にすることができる。このように搬送流体によって、たとえば鋼、アルミニウム、銅、および／またはその合金製の帯材や線材または形材のような焼鈍物の処理のために必要な温度を、炉室で生起することができる。
【００３５】
１つの実施例では、さらに炉は、第３の炉室の中での加熱可能な第３の焼鈍ガスと焼鈍物との熱的な相互作用によって焼鈍物を収容して熱処理するために構成された、閉鎖可能な少なくとも１つの第３の炉室と、第３の焼鈍ガスと搬送流体との間の熱交換のために構成された、第３の炉室の中に配置された第３の熱交換器とを有することができる。第３の熱交換器も、第３の炉室のハウジング区域の内部に配置されていてよく、これは第３の焼鈍ガスを第３の炉室の内部に閉じ込める。閉じた搬送流体経路は第３の熱交換器とも作用接続されていてよく、それにより、搬送流体によって第１の焼鈍ガスと第２の焼鈍ガスと第３の焼鈍ガスとの間で熱エネルギーが伝達可能である。この実施形態では、少なくとも３つの炉室を相互に連結することができる。そしてエネルギー交換をする加熱サイクル、高温加熱サイクル、および冷却サイクルを、それぞれ個々の炉室について区別することができる。３つの炉室のうちの２つを搬送流体によって周期的に熱的に結合することができ、それにより、たとえば１つの炉を予冷却し、別の炉を予加熱する。そして、そのつど第３の炉に加熱手順または冷却手順を施すことができる。炉室間での熱交換は、２つの炉室を使用する場合には１段階式に、３つの炉室を使用する場合には２段階式に、または３つを超える炉を使用する場合にはそれ以上の段階式に意図されていてよい。
【００３６】
１つの実施例では、炉は、搬送流体と第１の焼鈍ガスと第２の焼鈍ガスとの間の熱交換によって選択的に第１の炉室および第２の炉室のうちの１つが予加熱モード、加熱モード、予冷却モード、または最終冷却モードで作動可能であるように搬送流体経路を制御するようにセットアップされた制御ユニットを有することができる。このような制御ユニットは、たとえば異なる炉室の動作形態をコーディネートするマイクロプロセッサであってよい。このとき制御ユニットは、たとえば流体システムの加熱ユニット、冷却ユニット、またはバルブを制御して、動作進行を自動で実行する。予加熱モードとは、焼鈍ガスに他の焼鈍ガスの熱エネルギーが供給されることによって焼鈍ガスが高い中間温度にされる、炉室の動作モードであると理解することができる。焼鈍ガスには、１つまたは複数の連続する予加熱段階を施すことができる。加熱モードでは、すでに上記の仕方により１段階または多段階で予加熱された焼鈍ガスに、炉室外部の加熱ユニット（ガス、電気など）を接続して、焼鈍ガスを高い最終温度にすることができる。加熱モードの終了後および冷却モードの開始前に、焼鈍ガスに予冷却（いわば上記の予加熱と逆のプロセス）を施すことができ、その際には、焼鈍ガスが搬送ガスを介しての迂回路で他の焼鈍ガスへ間接的に熱エネルギーを供給することによって、焼鈍ガスが低下した中間温度にされる。最終冷却モードでは、焼鈍ガスをより低い温度まで冷却するために、流体ガスおよびこれに伴って焼鈍ガスに炉外部の冷却ユニット（たとえば水冷）を接続することができる。
【００３７】
１つの実施例では、搬送流体経路は、搬送流体経路を通じて搬送流体を送出するための搬送流体ベンチレータを有することができる。このように搬送流体ベンチレータは、相応のバルブ制御によって設定可能である所定の経路に沿って、搬送流体を送出することができる。
【００３８】
１つの実施例では、搬送流体経路は、搬送流体経路で搬送流体を冷却するために接続可能な冷却器を有することができる。このような接続可能な冷却器（たとえば管束の水冷の原理に基づくもの）は、それぞれの熱交換器を介して個々の炉室へ入力結合することができる冷却エネルギーを搬送流体に作用させることを可能にする。
【００３９】
１つの実施例では、搬送流体経路は複数のバルブを有することができる。バルブは、たとえば電気信号によって切り換えることができる空気圧バルブまたは電磁バルブであってよい。バルブが適切な仕方で流体経路に配置されている場合には、異なる動作モードを設定することができる。バルブは（たとえば制御ユニットの管理のもとで）、炉が選択的に下記の動作モードのいずれかで作動可能であるように切換可能であってよい：
ａ）搬送流体ベンチレータが搬送流体を第２の焼鈍ガスと熱的に結合させ、それにより搬送流体が第２の焼鈍ガスから熱を奪って第１の焼鈍ガスに供給し、第１の炉室を予加熱して第２の炉室を予冷却する第１の動作モード；
ｂ）加熱ユニットが第１の炉室をさらに加熱し、これから分断されている経路で搬送流体ベンチレータが搬送流体を接続された冷却器に冷却のために供給し、冷却された搬送流体を第２の焼鈍ガスと熱的に結合して第２の炉室をさらに冷却する、後続する第２の動作モード；
ｃ）搬送流体ベンチレータが搬送流体を第１の焼鈍ガスと熱的に結合し、それにより搬送流体が第１の焼鈍ガスから熱を奪って第２の焼鈍ガスに供給し、第２の炉室を予加熱して第１の炉室を予冷却する、後続する第３の動作モード；
ｄ）加熱ユニットが第２の炉室をさらに加熱し、これから分断された経路で搬送流体ベンチレータが搬送流体を接続された冷却器に冷却のために供給し、冷却された搬送流体を第１の焼鈍ガスと熱的に結合して、第１の炉室をさらに冷却する、後続する第４の動作モード。
【００４０】
これら４つの動作モードを連続して繰り返すことができ、それにより、周期的なプロセスを実行することができる。
【００４１】
１つの実施例では、熱交換器は炉の中で耐圧性に施工されていてよく、または、搬送流体経路の少なくとも一部を圧密に包囲する圧力容器を有することができる。例を挙げると、たとえば１０バールの高い圧力のもとで作動することができる搬送流体経路の全体は、耐圧性の管、バルブ、および搬送流体ベンチレータを有するように製作されていてよく、または、圧力容器もしくはその他の防圧装置の中に格納されることができる。または、特に圧力負荷を受けるコンポーネントを、とりわけ搬送流体ベンチレータを、圧力容器で外装することも可能である。
【００４２】
１つの実施例では、第１の熱交換器は、第１の焼鈍ガスを駆動するための第１の焼鈍ガスベンチレータに対して相対的に、および／または第２の熱交換器は第２の焼鈍ガスを駆動するための第２の焼鈍ガスベンチレータに対して相対的に、炉がどの動作状態にあるときでも、第１の焼鈍ガスベンチレータにより駆動される第１の焼鈍ガスが第１の熱交換器を流通するように配置されており、および／または炉もしくはそれぞれの炉室がどの動作状態にあるときでも、第２の焼鈍ガスベンチレータにより駆動される第２の焼鈍ガスが第２の熱交換器を流通するように配置されている。
【００４３】
このような実施例の１つの有意な利点は、どの動作状態（特に加熱装置によって加熱をするため、冷却装置によって冷却をするため、および焼鈍ガスと熱交換器具の間で熱交換をするための動作状態）のときでも、ベンチレータにより送出される焼鈍ガスがそれぞれの熱交換器に直接向けられることにある。ベンチレータにより駆動される焼鈍ガスによるこのような直接または間接的でない流通は、特に全流で行うことができ、すなわち、ベンチレータ周辺の円周（たとえば仮想的な円）に沿って全面的に行うことができる。それにより、焼鈍ガスとそれぞれの熱交換器との間で極めて効率的な熱結合を実現することができる。それぞれの熱交換器は特に定置に組み付けられて、または不動に炉に設けられていてよく、それにより、ベンチレータにより送出される焼鈍ガスが羽根板などを介して、ほぼ円形に配置された多管式熱交換器またはその他の熱交換器具に向けられることが保証される。炉またはそれぞれの炉室がどの動作状態にあるときでも、それぞれの焼鈍ガスベンチレータにより駆動されるそれぞれの焼鈍ガスがそれぞれの熱交換器を流通することを保証するために、それぞれの熱交換器は定置におよび変位不能なように炉の相応の個所に配置され、または、そこで恒常的に固定されていなければならない。炉またはそれぞれの炉室の考えられる動作状態とみなすことができるのは、加熱ユニットによって加熱をするための加熱動作状態、冷却ユニットによって冷却をするための冷却動作状態、および（予加熱または予冷却をするための）搬送流体経路を利用して異なる炉室の間で熱交換をするための熱交換動作状態などである。
【００４４】
１つの実施例では、炉において第１の焼鈍ガスと第２の焼鈍ガスは搬送流体に対して接触なしに留まることができる。このように、焼鈍ガスが搬送流体ガスと接触することがなく、それにより煤が発生しないことを設計的に確保することができる。
【００４５】
次に、本発明の例としての実施例について、以下の図面を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明の一例としての実施例に基づく、複数の台座を備える焼鈍物を熱処理するためのフード型炉を示し、焼鈍ガスを熱交換器によって加熱または冷却することができる。熱交換器の加熱は、当初は（冷却される台座の）他の熱交換器からの搬送ガスによって行われ、その後、電気による供給ユニットによって行われる。熱交換器の冷却は、当初は（加熱される台座の）他の熱交換器の搬送ガスによって行われ、その後、接続可能な冷却装置によって行われる。
【図２】図２は、図１に示すフード型炉を作動させるための反復プロセス中におけるさまざまな動作状態を示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示すフード型炉を作動させるための反復プロセス中におけるさまざまな動作状態を示す模式図である。
【図４】図４は、図１に示すフード型炉を作動させるための反復プロセス中におけるさまざまな動作状態を示す模式図である。
【図５】図５は、図１に示すフード型炉を作動させるための反復プロセス中におけるさまざまな動作状態を示す模式図である。
【図６】図６は、図１に示すフード型炉の、本発明の焼鈍台座を示す詳細図である。
【図７】図７は、本発明の別の一例としての実施例に基づく、複数の台座を供える焼鈍物を熱処理するためのフード型炉を示し、焼鈍ガスを熱交換器によって加熱または冷却することができる。熱交換器の加熱は、当初は（冷却される台座の）他の熱交換器からの搬送ガスによって行われ、その後、外部のガス加熱ユニットによって行われる。熱交換器の冷却は、当初は（加熱される台座の）他の熱交換器の搬送ガスによって行われ、その後、接続可能な冷却装置によって行われる。
【図８】図８は、図７に示すフード型炉を作動させるための反復プロセス中におけるさまざまな動作状態を示す模式図である。
【図９】図９は、図７に示すフード型炉を作動させるための反復プロセス中におけるさまざまな動作状態を示す模式図である。
【図１０】図１０は、図７に示すフード型炉を作動させるための反復プロセス中におけるさまざまな動作状態を示す模式図である。
【図１１】図１１は、図７に示すフード型炉を作動させるための反復プロセス中におけるさまざまな動作状態を示す模式図である。
【図１２】図１２は、さまざまな動作状態について個々の台座のそのつどの温度推移を示す、図１または図７に示すフード型炉の温度−時間推移である。
【図１３】図１３は、２段階の予加熱段階と、加熱段階と、２段階の予冷却段階と、最終冷却段階とを有する本発明によるフード型炉の２段階の動作における温度−時間推移を示し、ここで、３つの台座は搬送ガス経路によって熱的に結合可能である。
【図１４】図１４は、本発明の一例としての実施例に基づく、２段階の熱交換を有するマルチ台座炉の模式図を示す。
【図１５】図１５は、本発明の一例としての実施例に基づく炉とともに利用することができる、熱的に絶縁された防護フードを示す。
【図１６】図１６は、多管式熱交換器が動作状態に依存しないで、循環設備により炉雰囲気で、実質的に全流で流通されて、加熱、冷却、または熱交換をするためにそのつど良好な熱結合を循環装置と多管式熱交換器の間で確保する、図６に示す型式のフード型炉を示す上面図を示す。
【図１７】図１７は、冷却していく焼鈍物から加熱していく焼鈍物への熱交換だけが利用され、したがって台座ごとの防護フードに加えてそれぞれ加熱フードが設けられている、本発明の別の一例としての実施例に基づく炉を示す。最終冷却は、図１のようにガス／水冷却器を通じて行われる。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
異なる図面における同一または類似のコンポーネントには、同じ符号が付されている。
【００４８】
以下において図１を参照しながら、本発明の一例としての実施例に基づくフード型炉１００について説明する。
【００４９】
フード型炉１００は、焼鈍物１０２を熱処理するために構成されている。この焼鈍物は、一部ではフード型炉１００の第１の台座Ｓｏ１に配置され、別の部分ではフード型炉１００の第２の台座Ｓｏ２に配置されている。図１には模式的にのみ図示している焼鈍物１０２は、熱処理を受けるべき、たとえば鋼板束や線材束またはその他（たとえば階層状にしたばら荷）であってよい。
【００５０】
フード型炉１００は、第１の台座Ｓｏ１に付属する、第１の閉鎖可能な炉室１０４を有している。第１の炉室１０４は、第１の台座Ｓｏ１にバッチごとに供給される焼鈍物１０２を収容して熱処理する役目を果たす。熱処理をするために、第１の炉室１０４が第１の防護フード１２０により気密に閉鎖される。第１の防護フード１２０は鐘状に構成されており、クレーンを用いて操作することができる（図示せず）。そして、後で詳しく説明するように、第１の焼鈍ガス１１２を、たとえば水素を、保護ガスとして、第１の防護フード１２０により気密に密閉された第１の炉室１０４に取り入れて加熱することができる。焼鈍ガス１１２を第１の炉室１０４の中で循環させるために、第１の炉室１０４にある第１の焼鈍ガスベンチレータ１３０（または台座ベンチレータ）を回転駆動することができる。それにより、加熱した第１の焼鈍ガス１１２を、熱処理されるべき焼鈍物１０２と熱的に作用接触させることができる。
【００５１】
第１の炉室１０４の中には第１の多管式熱交換器１０８が配置されている。これは複数の巻回された管で形成されており、ここで、後で詳しく説明する搬送ガス１１６が管入口に供給され、管内部を通って流れて、管出口から運び出される。管束の外面は、第１の焼鈍ガス１１２と直接接触している。第１の多管式熱交換器１０８は、第１の焼鈍ガス１１２と搬送ガス１１６との間で熱的な相互作用をもたらす役目を果たすものであり、１つの実施例では搬送ガスは、たとえば水素またはヘリウムのような熱伝導性の良好なガスであり、たとえば１０バールの高い圧力のもとにある。第１の多管式熱交換器１０８は、外観上は巻き付けられた複数の管であるとみなすことができ、ここで、搬送ガスを管の内部を通して導くことができ、熱伝導性の良好な、たとえば金属の管壁部を介して、管の外壁の周囲で循環している第１の焼鈍ガス１１２と熱的に相互作用させることができる。換言すると、第１の焼鈍ガス１１２と搬送ガス１１６は流体的には切り離されており、または相互に混合不可能なように分断されているが、第１の多管式熱交換器１０８によって、熱的な相互作用を全流で行うことができる。
【００５２】
第１の多管式熱交換器１０８は、焼鈍ガスを駆動するための第１の焼鈍ガスベンチレータ１３０に対して相対的に、炉１００がどの動作状態にあるときでも、第１の焼鈍ガスベンチレータ１３０により駆動される焼鈍ガスが第１の多管式熱交換器１０８を流通するように配置されている。その根底にあるメカニズムについては、図１６で詳しく説明する。
【００５３】
搬送ガス１１６を搬送するために、たとえば１０バールの高い圧力が適用される場合には、搬送ガス経路１１８の管を小さい寸法で設けることができ、このことはコンパクトな設計形態をもたらす。搬送ガス１１６の圧力は、それぞれの炉室１０４，１０６の中の焼鈍ガス１１２および焼鈍ガス１１４の圧力（たとえば雰囲気圧力を超える２０ｍｂａｒから５０ｍｂａｒの軽微な過圧）よりも大幅に高く選択することができる。
【００５４】
第２の台座Ｓｏ２は、第１の台座Ｓｏ１と同一に構成されている。これは、たとえば同じく水素である第２の焼鈍ガス１１４を循環させるために、第２の焼鈍ガスベンチレータ１３２を第２の炉室１０６に含む。第２の炉室１０６は、第２の防護フード１２２によって周囲に対して気密に密閉可能である。第２の多管式熱交換器１１０は、第２の焼鈍ガス１１４と搬送ガス１１６との間の熱的な相互作用を可能にするが、接触をする相互作用は可能にしない。
【００５５】
図１の実施例では２つの台座Ｓｏ１，Ｓｏ２が示されているが、別の実施例では、２つまたはそれ以上の台座を互いに作用連結させて作動させることができる。
【００５６】
第１の炉室１０４は、下方に向かっては第１の炉基礎１７０（すなわち断熱性の台座下側部分）により区切られ、それに対して第２の炉室１０６は、下側に向かって第２の炉基礎１７２により区切られている。搬送ガス配管系で循環する搬送ガス１１６と第１の焼鈍ガス１１２との間の流体的な相互作用を可能にするために、第１の炉基礎１７０を通過して、第１の多管式熱交換器１０８の管内部への搬送ガス１１６の供給が可能となっている。これに類似する仕方で、第２の炉基礎１７２を通過して、第２の多管式熱交換器１１０の管内部への搬送ガス１１６の供給が可能となっている。搬送ガス１１６がそれぞれの炉基礎１７０，１７２を通過して底面側でそれぞれの炉室１０４，１０６へ導入され、またはそこから導出されることにより、それぞれの台座Ｓｏ１またはＳｏ２へのエネルギー供給、およびそれぞれの台座Ｓｏ１またはＳｏ２からのエネルギー排出も、炉基礎１７０，１７２を通過して行われる。
【００５７】
搬送ガス１１６は、閉じた搬送回路とも呼ぶことができる閉じた搬送ガス経路１１８を通って循環する。ここで閉じているとは、搬送ガス１１６が耐熱性で耐圧性の搬送ガス経路１１８に気密に閉じ込められ、系から外への漏れに対して、または他のガスとの混合および周囲との圧力補償に対して防護されていることを意味している。したがって搬送ガス１１６は、多くのサイクルにわたって搬送ガス経路１１８を循環してから、たとえば排気などによって搬送ガス１１６を交換することができる。焼鈍ガス１１２または１１４と搬送流体ガス１１６との接触を伴う相互作用または混合は、多管式熱交換器１０８，１１０による純粋に熱的な結合に基づいて回避される。
【００５８】
第１の多管式熱交換器１０８は、機能的には、第１の防護フード１２０により閉鎖された、供給配管と排出配管を除く第１の炉室１０４の内部に全面的に存在する、熱放出器具または熱吸収器具としての役目を果たす。第２の多管式熱交換器１１０は、同様に、機能的には、第２の防護フード１２２により閉鎖された、供給配管と排出配管を除く第２の炉室１０６の内部に全面的に存在する、熱放出器具または熱吸収器具としての役目を果たす。このようにフード型炉１００では、それぞれの焼鈍ガス１１２，１１４への熱放出は、それぞれの炉室１０４，１０６の内部に配置された、熱放出器具または熱吸収器具としての多管式熱交換器１０８，１１０（防護フード１２０，１２２からは分断され、または独立して、これらに覆われて設けられているもの）によって実現される。防護フード１２０，１２２の内部だけでの焼鈍ガス１１２，１１４へのこの熱供給に基づき、防護フード１２０，１２２の外部に別のフードを設けることが本発明により不要となる。換言すると本発明では、焼鈍ガス１１２，１１４と熱源との間の一切の熱的な相互作用が、それぞれの台座Ｓｏ１，Ｓｏ２のそれぞれただ１つの防護フード１２０，１２２の内部で実現される。このことは、フード型炉１００のコンパクトな構成を可能にし、クレーン操作のコストを削減する。
【００５９】
以下に詳しく説明する通り、閉じた搬送ガス経路１１８は、第１の多管式熱交換器１０８および第２の多管式熱交換器１１０と作用接続されており、それにより、搬送ガス１１６によって第１の焼鈍ガス１１２と第２の焼鈍ガス１１４との間で熱エネルギーを伝達することが可能である。たとえば第１の台座Ｓｏ１が冷却段階にあるとき、まだ高温の第１の焼鈍ガス１１２の熱エネルギーを、第１の多管式熱交換器１０８での熱交換により、搬送ガス１１６へと伝達することができる。それによって加熱された搬送ガス１１６を、第２の多管式熱交換器１１０を介して、第２の焼鈍ガス１１４と熱的に作用接続させることができ、そのようにして、第２の台座Ｓｏ２を加熱または予加熱する役目を果たすことができる。別案として、これと類似する仕方で、代替的に、熱エネルギーを第２の焼鈍ガス１１４から第１の焼鈍ガス１１２に伝達することができる。
【００６０】
搬送ガス経路１１８とその中を流れる搬送ガス１１６が焼鈍ガス１１２および焼鈍ガス１１４から厳密に機械的に切り離されていることにより、搬送ガス経路１１８の搬送ガス１１６を、たとえば１０バールの高い圧力に保つことが可能である。この高い圧力により、高い熱エネルギーを第１の焼鈍ガス１１２と第２の焼鈍ガス１１４との間で極めて効率的に交換することができる。さらに、焼鈍ガス経路と搬送ガス経路とのこの分断に基づき、搬送ガス１１６を焼鈍ガス１１２，１１４とは別に選択することが可能であり、それにより、両方のガス種を互いに独立してそのつどの機能に合わせて最適化することができる。第１の炉室１０４および第２の炉室１０６の内部での煤またはその他の不純物も回避される。その中にある焼鈍ガス１１２，１１４と搬送ガス１１６との交換が行われないからである。
【００６１】
さらに搬送ガス経路１１８の一部として、電気供給ユニット１２４が設けられている。電気供給ユニット１２４は、高い電圧を提供するための電気供給ユニット１７６と作用結合された１つの変圧器１７４を、２つの台座について有する。スイッチ１７８の切換状態に応じて（二次側）、電流が端子１８０または１８２を介して、および搬送ガス経路１１８の接続管１２６を介して、管束１０８または１１０へ直接伝送される。または、一次側で電流強度の約１／１０だけで切換をするために、台座ごとに１つの変圧器が設けられていてもよい。電気供給ユニット１２４は完全に動作を停止させることもできる。低抵抗の管壁部１２６を起点として、大幅に高抵抗の多管式熱交換器１０８まで電流が伝えられ、そこで電流は、抵抗損によって生成される熱に変換される。このように、管壁部１２６は通電部としての役目を果たすのに対して、本来の加熱はさらに上方の管束で行われる。このように熱エネルギーは第１の多管式熱交換器１０８へ、そこから第１の焼鈍ガス１１２へと伝達され、または、第２の多管式熱交換器１１０から第２の焼鈍ガス１１４へと伝達される。電気供給ユニット１２４は、多管式熱交換器１０８，１１０を加熱することができるように作用する。第１の台座Ｓｏ１の領域にある第１の電気絶縁装置１８４、および第２の台座Ｓｏ２の領域にある第２の電気絶縁装置１８６が、これらの絶縁部材１８４，１８６の上方または下方で管壁部の電気的分断のために作用する。
【００６２】
これに加えて、搬送ガス経路１１８を通るように搬送ガス１１６を送出するために構成された搬送ガスベンチレータ１４０が設けられている。搬送ガスベンチレータ１４０として、高温用の換気ファンを利用することができる。これに加えて搬送ガス経路１１８は、ガス−水熱交換器を利用して、搬送ガス経路１１８にある搬送ガス１１６を冷却するために接続可能な冷却器１４２を含む（別案として、その代わりに電気による冷却ユニットを利用することもできる）。搬送ガス経路１１８のさまざまな個所に、特定のガス誘導路を開くためにまたは閉じるために、たとえば電気によりまたは空気圧により切換可能である一方向弁１４４が配置されている。さらに、複数の可能なガス誘導路に応じて複数の位置の間で電気によりまたは空気圧により切換可能である多方向弁１４６が、搬送ガス経路１１８の別の個所に取り付けられている。弁１４４，１４６の切換、および搬送ガスベンチレータ１４０、供給ユニット１２４、または冷却ユニット１４２の接続または遮断は、同じく電気信号を用いて行うことができる。システムは、オペレータによって手動で行うことができ、または、図１には図示していない、フード型炉１００の動作の自動化されたサイクルを惹起することができる、たとえばマイクロプロセッサのような制御ユニットによって行うことができる。
【００６３】
図１に示すように、圧力容器１４８も搬送ガスベンチレータ１４０を選択的に包囲することができる。圧力容器１４８は、搬送ガス経路１１８がたとえば１０バールの圧力で作動することができるときに、好ましくは、防圧部としての役目を果たす。搬送ガス経路１１８の別のコンポーネントも耐圧性に施工されていてよく、または、同じく圧力容器の内部に配置されていてよい。
【００６４】
さらに図１は、図１に模式的に矢印で図示しているように、炉１００の個別コンポーネントを制御して切り換えるためにセットアップされた制御ユニット１６６を示している。
【００６５】
以下においては、流体の弁１４４，１４６および電気によるスイッチ１７８の位置の相応の制御（制御ユニット１６６によるもの）によって設定可能である、フード型炉１００のさまざまな動作状態が示された図２から図５を参照する。
【００６６】
図２に示す第１の動作状態Ｉでは、搬送ガスベンチレータ１４０が第２の焼鈍ガス１１４と熱的に結合され、それにより搬送ガス１１６が第２の焼鈍ガス１１４から熱を奪って第１の焼鈍ガス１１２に供給する。このように動作状態Ｉでは、搬送ガス１１６が熱エネルギーを第１の焼鈍ガス１１２から第２の焼鈍ガス１１４に移送することによって、第１の炉室１０４が予加熱されて第２の炉室１０６が予冷却される。それにより、台座Ｓｏ１のバッチ（焼鈍物）が加熱され、第２の台座Ｓｏ２のバッチ（焼鈍物）が冷却される。
【００６７】
図３は、第１の動作状態Ｉに後続する、フード型炉１００の第２の動作状態ＩＩを示している。第２の動作状態ＩＩでは、相応の電気経路が閉じられることによって、管束１０８が電気供給ユニット１２４により第１の炉室１０４を電気で加熱する。これから分断されている流体経路では、搬送ガスベンチレータ１４０は搬送ガス１１６を、接続された冷却器１４２へ第２の焼鈍ガス１１４の冷却のために供給する。冷却された搬送ガス１１６は第２の焼鈍ガス１１４と熱的に結合されて、第２の炉室１０６を冷却する。このように図３では、第１の台座Ｓｏ１のバッチ（焼鈍物）がさらに加熱され、それに対して第２の台座Ｓｏ２のバッチ（焼鈍物）はさらに冷却される。
【００６８】
第２の動作状態ＩＩの後、熱処理されてその後に冷却された焼鈍物１０２のバッチが、第２の台座Ｓｏ２から取り出される。そのために、クレーンが第２の防護フード１２２を取り外し、次いで、第２の台座Ｓｏ２に配置された焼鈍物１０２を取り出して、新たなバッチの焼鈍物１０２を第２の台座Ｓｏ２へ挿入することができる。
【００６９】
その次には、図４に示す第３の動作状態ＩＩＩが続く。この第３の動作状態ＩＩＩでは、搬送流体ベンチレータ１４０が搬送流体１１６を第１の焼鈍ガス１１２と熱的に結合させ、それにより、搬送ガス１１６は第１の焼鈍ガス１１２から熱を奪って第２の焼鈍ガス１１４に供給する。それによって第２の炉室１０４が予加熱され、第１の炉室１０６が予冷却される。
【００７０】
この第３の動作状態ＩＩＩの後、図５に示すような後続する第４の動作状態ＩＶが作動される。第４の動作状態ＩＶでは、管束１１０が電気供給ユニット１２４により第２の炉室１０６だけを電気でさらに加熱する。これから分断されている流体経路では、搬送流体ベンチレータ１４０が搬送ガス１１６を接続された冷却器１４２へ冷却のために供給する。冷却された搬送ガス１１６が第１の焼鈍ガス１１２と熱的に結合され、それにより第１の炉室１０４をさらに冷却する。このように、第１の台座Ｓｏ１のバッチ（焼鈍物）はさらに冷却され、第２の台座Ｓｏ２のバッチ（焼鈍物）はさらに電気で加熱される。
【００７１】
第４の動作状態ＩＶの後、熱処理されてその後に冷却された焼鈍物１０２のバッチが第１の台座Ｓｏ１から取り出される。そのために、クレーンが第１の防護フード１２０を取り外し、次いで、第１の台座Ｓｏ１に配置されている焼鈍物１０２を取り出して、新たなバッチの焼鈍物１０２を第１の台座Ｓｏ１へ挿入することができる。
【００７２】
ここで動作状態ＩからＩＶのサイクルを新しく開始することができ、すなわち、フード型炉１００は次に図２に示すように再び作動する。
【００７３】
図６は、フード型炉の第１の台座Ｓｏ１の一部分の拡大図を示し、この図からは、供給部と排出部を備える全流の多管式熱交換器１０８の配置が詳細に見て取れる。防護フード１２０の熱的な絶縁部は、符号６００で図示されている。
【００７４】
第１の焼鈍ガスベンチレータ１３０はラジアルファンであり、その動翼６０２がモータ６０４によって駆動される。動翼６０２は、静翼を備える制御デバイス６０８で取り囲まれている。模式的にのみ図示する、焼鈍台座の上に載っている焼鈍物１０２は、周回するシール材６１４によって防護フード１２０の気密な遮断のために作用する環状フランジ６１２を介して支持される防護フード１２０で覆われている。
【００７５】
図７は、本発明の一例としての別の実施例に基づくフード型焼鈍炉１００を示している。
【００７６】
図７のフード型炉１００では、電気供給ユニット１２４を備える電気で加熱される炉内部の熱交換束１０８／１１０に代えて、炉外部に配置されたガス加熱ユニット７００が準備されている。別案では、炉外部の加熱ユニットとして電気での加熱ユニットを利用することもできる。ガス加熱ユニット７００には、ガス加熱ユニット７００により加熱された搬送ガス１１６を、配管系を通して搬送する別個の加熱ベンチレータ７０４が付属している。図７では、ガス加熱ユニット７００により加熱された搬送ガス１１６は、多管式熱交換器１０８，１１０を通じて送出される。
【００７７】
さらに、種々の制御回線７２０を介して種々の弁１４４，１４６を切り換えるため、および冷却器１４２、ガス加熱ユニット７００、またはベンチレータ１４０，７０４をオンまたはオフするために構成された制御ユニット７０２が設けられている。ベンチレータ１４０は冷間圧縮ベンチレータとして構成することができ、それに対してベンチレータ７０４は熱間圧縮ベンチレータである。
【００７８】
ガス加熱ユニット７００は加熱器として機能し、搬送ガス１１６に熱エネルギーを伝達するためのガス加熱式の熱交換器として構成されている。
【００７９】
図７の炉基礎１７０，１７２の下方の領域は、搬送ガスシステム１１８の高圧に対する防護を提供するために、全面的または部分的に高圧容器の内部に取り付けることができる。
【００８０】
図８から図１１は、図２から図５の動作状態ＩからＩＶに機能的に相当する、図７のフード型炉１００の４通りの動作状態を示している。
【００８１】
図８の動作状態Ｉでは、冷却器１４２はシステムの残りの部分から切り離されている。ガス加熱ユニット７００はオフになっている。熱が第２の台座Ｓｏ２の第２の焼鈍ガス１１４から、第１の台座Ｓｏ１にある第１の焼鈍ガス１１２へと移送される。
【００８２】
図９の動作状態ＩＩでは、第１の台座Ｓｏ１はオンになったガス加熱ユニット７００によってさらに加熱され、それに対して別個の異なるガス経路では冷却器１４２が作動され、第２の台座Ｓｏ２にある第２の焼鈍ガス１１４がさらに能動的に冷却される。
【００８３】
動作状態ＩＩの経過後、焼鈍物１０２を第２の台座Ｓｏ２から取り出して、熱処理されるべき新たなバッチの焼鈍物１０２と置き換えることができる。
【００８４】
図１０は、熱エネルギーが第１の台座Ｓｏ１の第１の焼鈍ガス１１２から第２の台座Ｓｏ２の第２の焼鈍ガス１１４へと伝達される、第３の動作状態ＩＩＩを示している。冷却器１４２とガス加熱ユニット７００は、この状態のときオフになっている。
【００８５】
それから動作状態ＩＩＩは、図１１に示す動作状態ＩＶによって引き継がれる。この動作状態では、冷却器１４２が作動されて、第１の台座Ｓｏ１を能動的にさらに冷却する。別個の流体経路では、ガス加熱ユニット７００によって第２の台座Ｓｏ２が能動的にさらに加熱される。
【００８６】
第４の動作状態ＩＶの手順が実施された後、焼鈍物１０２を第１の台座Ｓｏ１から取り出して、新しいバッチの焼鈍物１０２で置き換えることができる。
【００８７】
以下において図１２を参照しながら、第１のグラフ１２００と第２のグラフ１２５０について説明する。第１のグラフ１２００は横軸１２０２を有しており、これに沿って動作状態ＩからＩＶの実施中の時間がプロットされている。縦軸１２０４に沿って、動作状態ＩからＩＶの実施中のそのつどの焼鈍ガスまたは焼鈍物の温度がプロットされている。横軸１２０２および縦軸１２０４は、第２のグラフ１２５０でも対応して選択されている。
【００８８】
第１のグラフ１２００は、個々の動作状態ＩからＩＶの進行中の、第１の台座Ｓｏ１の第１の焼鈍ガス１１２または焼鈍物の温度推移に関わるものであり、それに対して第２のグラフ１２５０は、図１または図７の動作状態ＩからＩＶの間の、第２の台座Ｓｏ２の第２の焼鈍ガス１１４または焼鈍物の温度推移に関わるものである。第１の動作状態Ｉでは、熱エネルギーが台座Ｓｏ２の第２の焼鈍ガス１１４から、台座Ｓｏ１の第１の焼鈍ガス１１２へと伝達される（エネルギー伝達Ｅを伴う第１の熱交換ＷＴ１）。第２の動作状態ＩＩでは、第１の台座Ｓｏ１が焼鈍物とともに能動的にさらに加熱され（Ｈ）、それに対して第２の台座Ｓｏ２は焼鈍物とともに能動的にさらに冷却される（Ｋ）。これに続く第３の動作状態ＩＩＩでは、第１の台座Ｓｏ１の第１の焼鈍ガス１１２または焼鈍物から、第２の台座Ｓｏ２の第２の焼鈍ガス１１４または焼鈍物へと熱エネルギーが伝達される（エネルギー伝達Ｅを伴う第２の熱交換ＷＴ２）。第４の動作状態ＩＶでは、第１の台座Ｓｏ１が焼鈍物とともにさらに能動的に冷却され、それに対して第２の台座Ｓｏ２は焼鈍物とともに能動的にさらに加熱される。
【００８９】
このように図１２は、図１または図７の２つの台座動作における温度推移を示している。このような１段階の熱交換（すなわち、加熱ユニットによる能動的なさらなる加熱の前の、それぞれ他方の台座の焼鈍ガス熱の供給による台座および焼鈍物の１段階の予加熱）により、エネルギー消費量を約６０％まで削減することができる。このような実施例は簡素であり、そのつど冷却されるべき、焼鈍物を備えた台座の廃熱の再利用によってエネルギーを４０％削減する。
【００９０】
図１３は、図１および図７のように２つの台座ではなく３つの台座がフード型炉の中に設けられる、２段階の熱交換システムの第１のグラフ１３００、第２のグラフ１３２０、第３のグラフ１３４０、および第４のグラフ１３６０を示している。このような２段階の熱交換では、加熱ユニットによる能動的なさらなる加熱の前に、焼鈍物を備えた、それぞれ他の両方の台座の焼鈍ガス熱の供給により（順次、すなわち２段階）、台座および焼鈍物の２段階の予加熱が行われる。
【００９１】
この熱交換システムでは、６つの異なる動作状態を区別可能である：
第１の動作状態Ｉでは、第３の台座Ｓｏ３が予冷却されて、搬送ガスにより熱エネルギーを第３の焼鈍ガスから第１の焼鈍ガスへと伝達し、台座Ｓｏ１を予加熱する。それと同時に、第１および第３の台座からこの動作状態のときに分離される第２の台座Ｓｏ２が、加熱装置によって最終温度まで加熱される。
【００９２】
これに続く第２の動作状態ＩＩでは、台座Ｓｏ３が冷却器によって能動的に冷却され、それに対して予冷却された台座Ｓｏ２は、熱エネルギーをその第２の焼鈍ガスから第１の台座Ｓｏ１の第１の焼鈍ガスへと伝達する。それによって第１の台座Ｓｏ１がさらに予加熱される。
【００９３】
第３の動作状態ＩＩＩでは、熱エネルギーが第２の台座Ｓｏ２から第３の台座Ｓｏ３へ搬送ガスにより移送されることによって、第３の台座Ｓｏ３がさらに加熱される。それによって第３の台座Ｓｏ３が予加熱される。第２の台座Ｓｏ２はその第２の焼鈍ガスの熱エネルギーを第３の台座Ｓｏ３の第３の焼鈍ガスに伝達するので、そのエネルギーは第３の動作状態ＩＩＩでは低下する。第１の台座Ｓｏ１は他の台座Ｓｏ２およびＳｏ３から絶縁され、加熱装置によって最終温度まで加熱される。
【００９４】
これに続く第４の動作モードＩＶでは、熱エネルギーが第１の焼鈍ガスから台座Ｓｏ３の第３の焼鈍ガスへ移送されることによって、第１の台座Ｓｏ１が予冷却される。それによって第３の台座Ｓｏ３がさらに予加熱される。第２の台座Ｓｏ２は、第４の動作状態では、他の両方の台座Ｓｏ１，Ｓｏ３から分断されており、冷却器によって能動的にさらに冷却されて、第４の動作モードＩＶの最後にはその下側の最終温度に到達する。
【００９５】
これに続く第５の動作状態Ｖでは、第３の台座Ｓｏ３が能動的に、および他の台座Ｓｏ１，Ｓｏ２から分断された上で加熱ユニットと接続されて、最終温度へと達する。さらに冷却されるべき台座Ｓｏ１は、熱エネルギーをその焼鈍ガスから第２の台座Ｓｏ２の第２の焼鈍ガスへと伝達する。それによって後者に第１の予加熱段階が施される。
【００９６】
これに続く第６の動作段階ＶＩでは、予冷却されるべき第３の台座Ｓｏ３から、第２の台座Ｓｏ２へと熱エネルギーが伝達される。それにより、第２の台座Ｓｏ２に第２の予加熱が施され、第３の台座Ｓｏ３は予冷却される。第１の台座Ｓｏ１はこの動作状態では、台座Ｓｏ２，Ｓｏ３から絶縁されており、冷却器によって最終温度まで下がるように冷却される。動作状態ＶＩの終了後、第１の動作状態Ｉをもってサイクルが再び開始される。
【００９７】
このように図１３は、３台座動作における２段階の熱交換に関する。エネルギー消費量を４０％まで減らすことができる。これに対応する本発明の炉の構造は依然として簡素であり、それにもかかわらず、約６０％の高度のエネルギー利得を達成することができる。
【００９８】
図１４は、一例としての別の実施例に基づく、一般にｎ個の台座を備える炉１６００の模式図を示している。ここでは第１の台座Ｓｏ１  １６０２、第２の台座Ｓｏ２  １６０４、およびｎ番目の台座ＳｏＮ  １６０６が模式的に示されている。図１６のアーキテクチャは、任意の個数の台座に適用することができる。多数の一方向弁１４４が、同じく図１４に示されている。さらに、冷却ユニット１４２と外部の加熱ユニット７００（このケースではガス加熱ユニットである。別案では、これは電気による抵抗加熱器としても可能である）が示されている。多管式熱交換器が直接、すなわち内部で電気による抵抗加熱器として利用される場合、台座ごとに１つの電気供給ユニット（１２４１，１２４２，．．．１２４ｎ）が設けられる。２段階の熱交換については、それぞれ１つのベンチレータユニットがＷＴ１またはＷＴ２について設けられていてよい。
【００９９】
図１５は、たとえば図１に符号１２０，１２２を付して図示しているような、鐘状の防護フード１７００を示している。この防護フード１７００は、耐熱性材料１７０２製の連続する内側ハウジングを有しており、および、それぞれの台座を、防護フード１７００を通過する熱損失から守るために、外側に断熱部１７０４を有している。図示した設計は、フード型炉について好ましく適用可能である。それに対してチャンバ型炉については、熱を絶縁する材料製の内壁を鋼材の外壁と組み合わせが、すなわち、外見上は符号１７０２と１７０４を入れ替えるのが好ましい場合がある。
【０１００】
図１６は、多管式熱交換器１０８が焼鈍ガスベンチレータ１３０によって指向的に（および好ましくは実質的に全面的に）加熱された焼鈍ガスにより流通される、図６に示す型式のフード型炉の平面図を示している。このように、フード型炉のどの動作状態についても、すなわち台座の加熱、台座の冷却、または台座の間での熱交換のために、焼鈍ガスベンチレータ１３０と多管式熱交換器１０８との間で良好な熱的結合を確保することができる。
【０１０１】
厳密に言えば、焼鈍ガスベンチレータ１３０の動翼６０２が回転駆動される。符号１６４２を参照。それにより、焼鈍ガスが焼鈍ガスベンチレータ１３０によって循環する。したがって焼鈍ガスは外方に向かって動き、すなわち、制御デバイスの静止している羽根板１６４０の影響のもとで指向的に動く。それにより、焼鈍ガスは多管式熱交換器１０８と的確に熱的な相互作用を行い、さらにはバッチ（焼鈍物）に到達する。したがって多管式熱交換器１０８は全流の状態にある。
【０１０２】
図１７には、本発明のさらに別の一例としての実施例に基づく炉１８００が示されている。この炉１８００は図１に類似した構成となっているが、その第１の台座に、第１の防護フード１２０に追加して、これを包囲する取外し可能な第１の加熱フード１８０２を有している。それに応じて第２の台座の第２の防護フード１２２が、第２の加熱フード１８０４で覆われる。第１の加熱バーナ１８０６は、第１の加熱フード１２０と第１の防護フード１８０２の間の中間スペース１８１０で、防護フード内部の保護ガスを加熱するために設けられている。それに応じて第２の炉室１０６に第２の加熱バーナ１８０８が、第２の加熱フード１２２と第２の防護フード１８０４の間の中間スペース１８１２を加熱するために設けられている。加熱バーナ１８０６，１８０８に代えて、電気による抵抗加熱部材を設けることが可能である。図１に示す電気供給ユニット１２４は図１７では省略されている。接続可能なガス−水熱交換器１４２はそのままである。
【０１０３】
このように図１７の実施例では、第１の焼鈍ガス１１２または第２の焼鈍ガス１１４の主要な加熱は、中間スペース１８１０にある加熱されたガスと第１の焼鈍ガス１１２との間の、または、中間スペース１８１２にある加熱されたガスと第２の焼鈍ガス１１４との間の熱的な相互作用によって（または電気抵抗加熱によって）惹起される。搬送流体経路１１８は、本実施例では、第１の焼鈍ガス１１２と第２の焼鈍ガス１１４の間の熱平衡のために利用され、それにより予冷却または予加熱を行い、それに伴ってエネルギーを節約する。さらに、搬送ガス経路１１８に付属する冷却ユニット１４２によって最終冷却を行うことができる。
【０１０４】
さらに付言しておくと、図１７の実施例では冷却フードを設置することもできる。
【０１０５】
補足として指摘しておくと、「有している」とはそれ以外の部材やステップを排除するものではなく、不定冠詞の「ｅｉｎｅ」または「ｅｉｎ」は複数を排除するものではない。さらに付言しておくと、上記の各実施例のうちの１つを援用して説明した構成要件やステップは、上に説明したそれ以外の実施例の別の構成要件またはステップとの組み合わせでも適用することができる。特許請求の範囲における符号は限定とみなされるべきものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
2015507084.tif 000020
2015507084.tif 000021
2015507084.tif 000022
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