(57)【要約】【課題】処理物の外表面に多量の酸化スケールが生成されることを的確に回避できるセラミックチューブ式加熱炉を提供する。【解決手段】炉本体Ｈの内部温度を設定炉内温度に維持するように、処理物収納空間Ｋを備えるセラミックチューブ１を外部より加熱する加熱手段４の加熱量を制御する温度制御部Ｃが、セラミックチューブ１の処理物排出口側に位置する処理物Ｗの温度を計測する放射温度計測式の処理物温度計測部１２にて計測された処理物温度、セラミックチューブ１の処理物排出口が形成された端面の温度を計測する放射温度計測式のチューブ温度計測部１３にて計測されたチューブ温度、設定炉内温度、及び、予め設定した更生値に基づいて、処理物収納空間Ｋの内部の処理物Ｗの最高温度を推定し、かつ、最高温度が設定目標値になるように、設定炉内温度を補正するように構成されている。【選択図】図１
2016169892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状で鋼製の処理物を縦列状態で収納する処理物収納空間を内部に備える筒状に形成されたセラミックチューブが、一端側を処理物挿入口とし、かつ、他端側を処理物排出口とする形態で、炉本体の内部に水平方向に沿う姿勢で配置され、
前記セラミックチューブを外部より加熱する加熱手段が、前記炉本体に装備され、
前記処理物を前記処理物収納空間に前記処理物挿入口を通して間欠的に押し込み供給する処理物供給部が設けられ、
前記炉本体の内部温度を計測する温度計測部の検出温度に基づいて、前記炉本体の内部温度を設定炉内温度に維持するように、前記加熱手段の加熱量を制御する温度制御部が設けられているセラミックチューブ式加熱炉であって、
前記処理物収納空間の前記処理物排出口側に位置する前記処理物の温度を、前記処理物排出口を通して計測する放射温度計測式の処理物温度計測部と、前記セラミックチューブの前記処理物排出口が形成された端面の温度を計測する放射温度計測式のチューブ温度計測部とが設けられ、
前記温度制御部が、前記処理物温度計測部にて計測された処理物温度、前記チューブ温度計測部にて計測されたチューブ温度、前記設定炉内温度、及び、予め設定した更生値に基づいて、前記処理物収納空間の内部の前記処理物の最高温度を推定し、かつ、前記最高温度が設定目標値になるように、前記設定炉内温度を補正するように構成されているセラミックチューブ式加熱炉。
【請求項２】
前記温度制御部が、
前記セラミックチューブの前記処理物排出口に位置する前記処理物の実温度を、下記の実温度推定式に基づいて推定し、
前記実温度＝前記処理物温度−前記チューブ温度＋前記設定炉内温度
前記最高温度を、前記実温度に前記更生値を加えた値として推定するように構成されている請求項１記載のセラミックチューブ式加熱炉。
【請求項３】
前記温度制御部が、設定複数個の前記処理物の夫々について、設定計測回数分の計測により得られる前記処理物温度、及び、当該処理物温度計測に同期して計測される前記チューブ温度に基づいて、複数の前記最高温度を推定し、推定した複数の前記最高温度の平均値に基づいて、前記設定炉内温度を補正するように構成されている請求項１又は２に記載のセラミックチューブ式加熱炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状で鋼製の処理物を縦列状態で収納する処理物収納空間を内部に備える筒状に形成されたセラミックチューブが、一端側を処理物挿入口とし、かつ、他端側を処理物排出口とする形態で、炉本体の内部に水平方向に沿う姿勢で配置され、
前記セラミックチューブを外部より加熱する加熱手段が、前記炉本体に装備され、
前記処理物を前記処理物収納空間に前記処理物挿入口を通して間欠的に押し込み供給する処理物供給部が設けられ、
前記炉本体の内部温度を計測する炉内温度計測部の検出温度に基づいて、前記炉本体の内部温度を設定炉内温度に維持するように、前記加熱手段の加熱量を制御する温度制御部が設けられているセラミックチューブ式加熱炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかるセラミックチューブ式加熱炉は、セラミックチューブを外部より加熱手段にて加熱することにより、セラミックチューブの内部の処理物収納空間に収納した処理物を、間接的に加熱して、処理物の外表面に酸化スケールが多量に生成されることを防止できるものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
すなわち、セラミックチューブ式加熱炉は、例えば、鍛造用の処理物を加熱するのに使用されることになり、上述の如く、処理物を間接的に加熱することにより、処理物の外表面に酸化スケールが多量に生成されることを防止して、鍛造品の品質を向上させることになる。
【０００４】
ちなみに、一般に、セラミックチューブの処理物排出口に対向する位置には、最も処理物排出口の存在側に位置する処理物が、処理物排出口から外部に押し出されたときに、その処理物を下方側に突き落とす突き出し棒が設置されて、押し出された処理物が後続の処理物とくっついていても、後続の処理物から分離させて、押し出された処理物を適切に下方に落下させることができるように構成されている。
【０００５】
つまり、処理物は、処理物供給部によって、処理物挿入口を通して処理物収納空間に間欠的に供給され、そして、新たな処理物が処理物挿入口を通して処理物収納空間に供給されると、処理物収納空間に縦列状態で収納されている処理物のうちで、最も処理物排出口の存在側に位置する処理物が、処理物排出口から外部に押し出されることになるが、その際に、押し出された処理物を突き出し棒にて下方側に突き出すことにより、押し出された処理物が後続の処理物とくっついていても、後続の処理物から分離させて、押し出された処理物を下方に適切に落下させることができる。
【０００６】
また、特許文献１には、記載が省略されているが、炉本体の内部温度を計測する炉内温度計測部、及び、炉内温度計測部の検出温度に基づいて、炉本体の内部温度を設定炉内温度に維持するように、加熱手段の加熱量を制御する温度制御部が設けられて、炉本体の内部温度が設定炉内温度に維持されることになる。
ちなみに、特許文献１には、加熱手段として、交番燃焼式バーナが、炉本体の天井部に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１２１２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のセラミックチューブ式加熱炉においては、炉本体の内部温度が設定炉内温度に維持されるものの、セラミックチューブの処理物収納空間に位置する処理物の温度が、適正な温度であるか否かが不明であり、処理物の外表面に酸化スケールが多量に生成されることを防止できない虞があった。
【０００９】
すなわち、セラミックチューブの内部にて処理物を加熱した際にも、処理物の表面には多少の酸化スケールが生成されることになり、そして、処理物の酸化は発熱反応であるため、一般に、処理物の表面温度は、設定炉内温度や処理物に隣接するセラミックチューブの内面温度よりも、数十度高くなる。
また、処理物の酸化による反応熱の量は、酸化開始から数分間は増加するものの、その後は、時間経過とともに減少することになる。
【００１０】
したがって、処理物の外表面に酸化スケールが多量に生成されること等を適切に防止するには、処理物の最高温度を、酸化スケールの生成を極力防止するのに好適な温度に維持することが望まれる。
しかしながら、従来では、セラミックチューブの処理物収納空間に位置する処理物の最高温度が、酸化スケールの生成を防止できる好適な温度であるか否かが不明であり、処理物の最高温度が、酸化スケールの生成を防止できる好適な温度よりも高温となって、処理物の外表面に多量の酸化スケールが生成される虞があった。
【００１１】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、処理物の外表面に多量の酸化スケールが生成されることを的確に回避できるセラミックチューブ式加熱炉を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のセラミックチューブ式加熱炉は、棒状で鋼製の処理物を縦列状態で収納する処理物収納空間を内部に備える筒状に形成されたセラミックチューブが、一端側を処理物挿入口とし、かつ、他端側を処理物排出口とする形態で、炉本体の内部に水平方向に沿う姿勢で配置され、
前記セラミックチューブを外部より加熱する加熱手段が、前記炉本体に装備され、
前記処理物を前記処理物収納空間に前記処理物挿入口を通して間欠的に押し込み供給する処理物供給部が設けられ、
前記炉本体の内部温度を計測する炉内温度計測部の検出温度に基づいて、前記炉本体の内部温度を設定炉内温度に維持するように、前記加熱手段の加熱量を制御する温度制御部が設けられているものであって、その特徴構成は、
前記処理物収納空間の前記処理物排出口側に位置する前記処理物の温度を、前記処理物排出口を通して計測する放射温度計測式の処理物温度計測部と、前記セラミックチューブの前記処理物排出口が形成された端面の温度を計測する放射温度計測式のチューブ温度計測部とが設けられ、
前記温度制御部が、前記処理物温度計測部にて計測された処理物温度、前記チューブ温度計測部にて計測されたチューブ温度、前記設定炉内温度、及び、予め設定した更生値に基づいて、前記処理物収納空間の内部の前記処理物の最高温度を推定し、かつ、前記最高温度が設定目標値になるように、前記設定炉内温度を補正するように構成されている点にある。
【００１３】
尚、上述の記載中における「セラミックチューブが、炉本体の内部に水平方向に沿う姿勢で配置される」とは、正確に水平姿勢に配置されることを意味するものではなく、水平姿勢から多少傾いて配置されてもよいことを意味するものであり、要は、水平方向に沿う姿勢で配置されていればよいことを意味するものである。
【００１４】
すなわち、処理物排出口を通して計測する放射温度計測式の処理物温度計測部にて、処理物収納空間の処理物排出口側に位置する処理物の温度が計測される。
また、放射温度計測式のチューブ温度計測部にて、セラミックチューブの処理物排出口が形成された端面の温度が計測される。
【００１５】
ちなみに、処理物温度計測部及びチューブ温度計測部は、放射温度計測式であるから、セラミックチューブの処理物排出口から離れた位置に設置できるため、セラミックチューブの処理物排出口に対向する位置に、処理物排出口から外部に押し出された処理物を下方側に突き落とす突き出し棒が設置されていても、セラミックチューブの処理物排出口から離れた位置に設置して、処理物の温度やセラミックチューブの処理物排出口が形成された端面の温度を検出させることができる。
【００１６】
温度制御部が、処理物温度計測部にて計測された処理物温度、チューブ温度計測部にて計測されたチューブ温度、設定炉内温度、及び、予め設定した更生値に基づいて、処理物収納空間の内部の処理物の最高温度を推定し、そして、最高温度が設定目標値になるように、設定炉内温度を補正することになる。
【００１７】
つまり、処理物温度計測部が、処理物から放射される赤外線放射エネルギーと、処理物の周囲から放射される赤外線放射エネルギーとを加えた赤外線放射エネルギーに対応する温度を計測することになるから、処理物温度計測部にて計測された処理物温度は、処理物の温度よりも高くなる。
【００１８】
また、チューブ温度計測部は、セラミックチューブの処理物排出口が形成された端面から放射される赤外線放射エネルギーと、セラミックチューブの処理物排出口が形成された端面の周囲から放射される赤外線放射エネルギーとを加えた赤外線放射エネルギーに対応する温度を計測することになる。
【００１９】
そして、処理物温度計測部にて計測される処理物と、チューブ温度計測部にて計測されるセラミックチューブの処理物排出口が形成された端面とは、近くに位置するものであるから、処理物温度計測部が計測する処理物の周囲から放射される赤外線放射エネルギーの強度と、チューブ温度計測部が計測するセラミックチューブの処理物排出口が形成された端面の周囲から放射される赤外線放射エネルギーの強度とが、同程度であると考えることができる。
【００２０】
したがって、処理物温度計測部にて計測された処理物温度からチューブ温度計測部にて計測されたチューブ温度を減算すると、その減算値は、処理物の温度がセラミックチューブの処理物排出口が形成された端面の温度より何度高いかを示す値となる。
そして、セラミックチューブの温度は、設定炉内温度と同等の温度であると考えることができるから、上述の減算値に設定炉内温度を加算することにより、セラミックチューブの処理物排出口側に位置する処理物の実温度を推定することができるのである。
【００２１】
また、セラミックチューブの処理物排出口側に位置する処理物の実温度は、処理物収納空間の内部の処理物の最高温度が高いほど高くなる傾向となるから、処理物の実温度から処理物の最高温度を推定するための更生値を、予め実験により定めておくことにより、処理物の実温度に更生値を加算した値を、処理物の最高温度であると推定できるのである。
【００２２】
そして、処理物の最高温度が、酸化スケールが多量に生成されるのを防止するのに好適な設定目標値になるように、設定炉内温度を補正することにより、処理物の最高温度を、酸化スケールが多量に生成されるのを防止するのに好適な設定目標値に維持することができるのである。
つまり、処理物の最高温度を、酸化スケールが多量に生成されるのを防止するのに好適な設定目標値に維持して、処理物の外表面に多量の酸化スケールが生成されることを的確に回避できるのである。
【００２３】
ちなみに、処理物温度計測部にて計測された処理物温度、チューブ温度計測部にて計測されたチューブ温度、設定炉内温度、及び、予め設定した更生値に基づいて、処理物収納空間の内部の処理物の最高温度を推定するにあたり、上述した演算手法により、随時演算することによって処理物の最高温度を推定できるが、最高温度と、処理物温度計測部にて計測された処理物温度、チューブ温度計測部にて計測されたチューブ温度、設定炉内温度、及び、予め設定した更生値との関係を、予めマップ状に記憶しておき、その記憶情報に基づいて、最高温度を推定するようにしてもよい。
【００２４】
要するに、本発明のセラミックチューブ式加熱炉によれば、処理物の外表面に多量の酸化スケールが生成されることを的確に回避できる。
【００２５】
また、本発明のセラミックチューブ式加熱炉の更なる特徴構成は、
前記温度制御部が、
前記セラミックチューブの前記処理物排出口に位置する前記処理物の実温度を、下記の実温度推定式に基づいて推定し、
前記実温度＝前記処理物温度−前記チューブ温度＋前記設定炉内温度
前記最高温度を、前記実温度に前記更生値を加えた値として推定するように構成されている点にある。
【００２６】
すなわち、温度制御部が、処理物温度計測部にて計測された処理物温度、チューブ温度計測部にて計測されたチューブ温度、及び、設定炉内温度に基づいて、セラミックチューブの処理物排出口に位置する処理物の実温度を、実温度推定式に基づいて推定する。
そして、温度制御部が、処理物収納空間の内部の処理物の最高温度を、実温度推定式に基づいて推定した実温度に更生値を加えた値として推定するものであるから、温度制御部に多量の情報を記憶させることを回避しながら、処理物の最高温度を推定できる。
【００２７】
つまり、処理物温度計測部にて計測された処理物温度、チューブ温度計測部にて計測されたチューブ温度、設定炉内温度、及び、予め設定した更生値に基づいて、処理物収納空間の内部の処理物の最高温度を推定するにあたり、最高温度と、処理物温度計測部にて計測された処理物温度、チューブ温度計測部にて計測されたチューブ温度、設定炉内温度、及び、予め設定した更生値との関係を、予めマップ状に記憶しておき、その記憶情報に基づいて、最高温度を推定することが考えられるが、この場合には、温度制御部に記憶する情報量が多くなって、温度制御部に記憶容量の大きなメモリを備えさせる必要がある等の不利が生じることになる。
【００２８】
要するに、本発明のセラミックチューブ式加熱炉の更なる特徴構成によれば、温度制御部に多量の情報を記憶させることを回避しながら、処理物の最高温度を推定できる。
【００２９】
また、本発明のセラミックチューブ式加熱炉の更なる特徴構成は、前記温度制御部が、設定複数個の前記処理物の夫々について、設定計測回数分の計測により得られる前記処理物温度、及び、当該処理物温度計測に同期して計測される前記チューブ温度に基づいて、複数の前記最高温度を推定し、推定した複数の前記最高温度の平均値に基づいて、前記設定炉内温度を補正するように構成されている点にある。
【００３０】
すなわち、設定複数の処理物の夫々について、設定計測回数分の計測により得られる処理物温度、及び、当該処理物温度計測に同期して計測されるチューブ温度の夫々に基づいて、複数の最高温度が推定される。
【００３１】
つまり、一つの処理物について、処理物温度が設定計測回数分計測され、その処理物温度計測に同期してチューブ温度が設定計測回数分計測されると、その設定回数分の処理物温度及びチューブ温度に基づいて、設定計測回数分の最高温度を推定することが、設定複数の処理物の夫々について行われることになり、設定計測回数と設定複数との積に相当する数の最高温度が推定される。
そして、設定計測回数と設定複数との積に相当する数の最高温度の平均値に基づいて、設定炉内温度が補正されることになる。
【００３２】
このように、一つの処理物について設定計測回数分の最高温度を求めることを、設定複数個の処理物について行って、設定計測回数と設定複数との積に相当する数の最高温度の平均値に基づいて、設定炉内温度を補正することになるから、種々の外乱が発生しても、設定炉内温度を適正に補正することができる。
【００３３】
要するに、本発明のセラミックチューブ式加熱炉の更なる特徴構成によれば、種々の外乱が発生しても、設定炉内温度を適正に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】セラミックチューブ式加熱炉の縦断側面図
【図２】処理物の搬送状態を示す一部省略縦断側面図
【図３】セラミックチューブの処理物排出側端部を示す図
【図４】温度制御作動を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（セラミックチューブ式加熱炉の全体構成）
図１に示すように、セラミックチューブ式加熱炉には、棒状で鋼製の複数の処理物Ｗを縦列状態で収納する処理物収納空間Ｋを内部に備える筒状に形成されたセラミックチューブ１が、一端側を処理物挿入口２とし、かつ、他端側を処理物排出口３とする形態で、炉本体Ｈの内部に水平方向に沿う姿勢で配置され、セラミックチューブ１を外部より加熱する加熱手段としての加熱用バーナ４が、炉本体Ｈに装備されている。
【００３６】
尚、セラミックチューブ１が、炉本体Ｈの内部に水平方向に沿う姿勢で配置されるとは、正確に水平姿勢に配置されることを意味するものではなく、水平姿勢から多少傾いていて配置されてもよいことを意味するものであり、要は、水平方向に沿う姿勢で配置されていればよいことを意味するものである。
【００３７】
そして、処理物Ｗを処理物収納空間Ｋに処理物挿入口２を通して間欠的に押し込み供給する処理物供給部Ｆが、処理物挿入口２に対応させた状態で設けられている。
したがって、図２に示すように、複数の処理物Ｗを、セラミックチューブ１の処理物収納空間Ｋを縦列状態で移送しながら、加熱用バーナ４にて間接的に加熱するように構成されている。
【００３８】
図１及び図２に示すように、セラミックチューブ１の処理物排出口３に対向する位置には、処理物排出口３から外部に押し出された処理物Ｗを下方側に突き落とす突き出し棒５が、駆動用シリンダ５Ａにて昇降駆動される形態で設置され、また、突き出し棒５にて突き落とされた処理物Ｗを受止め案内する傾斜案内体６が設けられている。
【００３９】
つまり、処理物供給部Ｆによって、新たな処理物Ｗをセラミックチューブ１の内部に供給するに伴って、セラミックチューブ１の内部に縦列状態で位置する複数の処理物Ｗのうちで、最も処理物排出口３の存在側に位置する処理物Ｗが、処理物排出口３の外部に押し出されたときに、押し出された処理物Ｗを突き出し棒５にて下方側に突き落とすことにより、押し出された処理物Ｗが後続の処理物Ｗとくっついていても、後続の処理物Ｗから分離させて、押し出された処理物Ｗを適切に傾斜案内体６の上部に落下させることができるように構成されている。
【００４０】
（セラミックチューブの構成）
セラミックチューブ１は、窒化ケイ素や炭化ケイ素などのセラミック材によって筒状に成型されるものであって、耐熱性が高くかつ熱伝導性が優れた状態に構成されている。
そして、図１に示すように、炉本体Ｈの底部に、セラミックチューブ１の長手方向に間隔を隔ててチューブ支持材７が設けられ、セラミックチューブ１が、チューブ支持材７に載置支持される状態で設置されている（図３参照）。
【００４１】
尚、図示は省略するが、炉本体Ｈには、複数（例えば、８本）のセラミックチューブ１が、互いに平行となる姿勢で横並び状態に並置されて、複数のセラミックチューブ１を用いて処理物Ｗを加熱するように構成されている。
【００４２】
（処理物供給部の構成）
処理物供給部Ｆは、図２に示すように、処理物Ｗを複数のセラミックチューブ１の並び方向に沿って搬送しながら、処理物Ｗをセラミックチューブ１の処理物挿入口２に対向する位置に載置搬送する搬送コンベヤ８と、搬送コンベヤ８にて搬送されてきた処理物Ｗを押し込み搬送するプッシュ機構部９とを備える形態に構成され、プッシュ機構部９には、セラミックチューブ１の長手方向に沿って往復駆動されるプッシュロッド９Ａが装備されている。
【００４３】
すなわち、処理物供給部Ｆは、設定周期（例えば、数分間隔）で間欠的に処理物Ｗをセラミックチューブ１に供給すべく、搬送コンベヤ８及びプッシュ機構部９を作動させて、セラミックチューブ１に処理物Ｗを押し込み供給することになる。
そして、処理物供給部Ｆにて、新たな処理物Ｗがセラミックチューブ１の内部に供給されると、上述の如く、処理物収納空間Ｋに縦列状態で収納されている処理物Ｗのうちで、最も処理物排出口３の存在側に位置する処理物Ｗが、処理物排出口３から外部に押し出されることになる。
【００４４】
尚、セラミックチューブ１から押し出された処理物Ｗは、傾斜案内体６にて下方に案内されながら外部搬送機構（図示せず）に受け渡されて、例えば、外部搬送機構によって鍛造処理部に搬送されて鍛造処理されることになる。
【００４５】
（加熱用バーナの構成）
加熱用バーナ４は、都市ガス等の燃料ガスを燃焼用空気にて燃焼させるガスバーナであり、図１に示すように、炉本体Ｈの天井部に、セラミックチューブ１の処理物排出口３の存在側に向かう燃焼炎を形成する状態に設置されている。
【００４６】
そして、加熱用バーナ４が、蓄熱部を備える一対の燃焼部を装備した交番燃焼式に構成されている。
交番燃焼式の加熱用バーナ４の構成は、周知であるので、本実施形態においては詳細な説明を省略するが、一対の燃焼部を設定時間間隔で交互に燃焼させるように構成されている。
すなわち、一対の燃焼部のうちの燃焼状態とする燃焼部に対して燃料ガス及び燃焼用空気を供給する形態で、一対の燃焼部を交互に燃焼させ、そして、炉内の燃焼排ガスを、非燃焼状態の燃焼部の蓄熱部を通して炉外に流動させて、蓄熱部にて蓄熱し、燃焼状態の燃焼部においては、蓄熱部を通して燃焼用空気を流動させて、燃焼空気を予熱するように構成されている。
【００４７】
また、本実施形態においては、セラミックチューブ１の処理物挿入口２の存在側の上部に、燃焼排ガスの一部を流動させるためのトンネル状の排ガス流動空間Ｂが形成され、その排ガス流動空間Ｂを流動する燃焼排ガスを排出する排気筒１０が設けられている。
したがって、排ガス流動空間Ｂを流動する燃焼排ガスによって、セラミックチューブ１の処理物挿入口２の存在側部分を効率良く加熱できるように構成されている。
【００４８】
（炉内温度制御について）
図１に示すように、加熱用バーナ４に供給する燃料ガス量を調整する燃料調節弁１１が設けられ、この燃料調節弁１１の開度を制御する温度制御部Ｃが設けられている。
すなわち、温度制御部Ｃが、炉本体Ｈの内部温度を計測する炉内温度計測部Ｓの検出温度に基づいて、炉本体Ｈの内部温度を設定炉内温度Ｔ０（例えば、１２３０℃）に維持するように、加熱用バーナ４の加熱量を燃料調節弁１１の開度調節により制御するように構成されている。
【００４９】
ちなみに、温度計測部１２は、熱電対等を用いて構成され、そして、本実施形態においては、セラミックチューブ１の処理物排出口側部分を載置支持するチューブ支持体７を貫通する状態で設けられて、セラミックチューブ１の処理物排出口側部分の横脇に対応する箇所の温度を計測するように構成されている。
【００５０】
また、温度制御部Ｃは、処理物収納空間Ｋの内部の処理物Ｗの最高温度Ｔ４を推定して、推定した最高温度Ｔ４が設定目標値（例えば、１２８０℃）になるように、設定炉内温度Ｔ０を補正するように構成されている。
ちなみに、本実施形態では、後述の如く、最高温度Ｔ４を複数回推定して、複数の最高温度Ｔ４の平均値Ｔ５が、設定目標値（例えば、１２８０℃）になるように、設定炉内温度Ｔ０を補正するように構成されている。
【００５１】
すなわち、セラミックチューブ１の内部の処理物Ｗを加熱すると、処理物Ｗの表面には酸化スケールが生成されることになる。そして、処理物Ｗの酸化は発熱反応であるため、処理物Ｗの表面温度は、設定炉内温度Ｔ０よりも、数十度（例えば、３０℃程度）高くなる。
【００５２】
尚、処理物Ｗの酸化による反応熱の量は、酸化開始から数分間は増加するものの、その後は、時間経過に伴って減少するため、処理物Ｗの最高温度Ｔ４は、処理物収納空間Ｋの内部に縦列状態で並ぶ処理物Ｗのうちで、最も処理物排出口３の存在側に位置する処理物Ｗの温度よりも、数十度（例えば、３０℃程度）高くなる。
【００５３】
そこで、処理物Ｗの最高温度Ｔ４が、酸化スケールが多量に生成されるのを防止するのに好適な設定目標値（例えば、１２８０℃）になるように、設定炉内温度Ｔ０を補正することにより、処理物Ｗの最高温度Ｔ４を、酸化スケールが多量に生成されるのを防止するのに好適な設定目標値（例えば、１２８０℃）に維持して、処理物Ｗの外表面に多量の酸化スケールが生成されることを回避するようにしてある。
【００５４】
（最高温度の推定）
処理物Ｗの最高温度Ｔ４を推定するにあたり、処理物収納空間Ｋの内部に縦列状態で並ぶ処理物Ｗのうちで、最も処理物排出口３の存在側に位置する処理物Ｗの温度、及び、セラミックチューブ１の処理物排出口３が形成された端面の温度を計測して、処理物Ｗの実温度Ｔ３を推定し、この実温度Ｔ３に予め定めた更生値Ｕを加えて最高温度Ｔ４を推定するように構成されている。
【００５５】
すなわち、図１及び図２に示すように、処理物収納空間Ｋの処理物排出口側に位置する処理物Ｗの温度である処理物温度Ｔ２（図３参照）を、処理物排出口３を通して計測する放射温度計測式の処理物温度計測部１２と、セラミックチューブ１の処理物排出口３が形成された端面の温度であるチューブ温度Ｔ１（図３参照）を計測する放射温度計測式のチューブ温度計測部１３とが設けられ、温度制御部Ｃが、処理物温度Ｔ２とチューブ温度Ｔ１とから処理物Ｗの実温度Ｔ３を推定するように構成されている。
【００５６】
つまり、処理物温度計測部１２が、処理物Ｗから放射される赤外線放射エネルギーと、処理物Ｗの周囲から放射される赤外線放射エネルギーとを加えた赤外線放射エネルギーに対応する温度を計測することになるから、処理物温度計測部１２にて計測された処理物温度Ｔ１は、処理物Ｗの実温度Ｔ３よりも高くなる。
【００５７】
また、チューブ温度計測部１３は、セラミックチューブ１の処理物排出口３が形成された端面から放射される赤外線放射エネルギーと、セラミックチューブ１の処理物排出口３が形成された端面の周囲から放射される赤外線放射エネルギーとを加えた赤外線放射エネルギーに対応する温度を計測することになる。
【００５８】
そして、処理物温度計測部１２にて温度が計測される処理物Ｗと、チューブ温度計測部１３にて温度が計測されるセラミックチューブ１の処理物排出口３が形成された端面とは、近くに位置するものであるから、処理物温度計測部１２が計測する処理物Ｗの周囲から放射される赤外線放射エネルギーの強度と、チューブ温度計測部１３が計測するセラミックチューブ１の処理物排出口３が形成された端面の周囲から放射される赤外線放射エネルギーの強度とが、同程度であると考えることができる。
【００５９】
したがって、処理物温度計測部１２にて計測された処理物温度Ｔ２からチューブ温度計測部にて計測されたチューブ温度Ｔ１を減算すると、その減算値（Ｔ２−Ｔ１）は、処理物Ｗの温度がセラミックチューブ１の処理物排出口３が形成された端面の温度より何度高いかを示す値となる。
そして、セラミックチューブ１の温度は、設定炉内温度Ｔ０と同等の温度であると考えることができるから、上述の減算値に設定炉内温度Ｔ０を加えることにより、セラミックチューブ１の処理物排出口３に位置する処理物の実温度Ｔ３を推定することができるのである。
【００６０】
ちなみに、処理物温度計測部１２及びチューブ温度計測部１３は、放射温度計測式であるから、セラミックチューブ１の処理物排出口３から離れた位置（例えば、１ｍ離れた位置）に設置できる。
つまり、セラミックチューブ１の処理物排出口３に対向する位置に、処理物排出口３から外部に押し出された処理物Ｗを下方側に突き落とす突き出し棒５が設置されていても、セラミックチューブ１の処理物排出口３から離れた位置に設置して、処理物温度Ｔ２やチューブ温度Ｔ１を検出させることができる。
【００６１】
また、セラミックチューブ１の処理物排出口３に位置する処理物Ｗの実温度Ｔ３は、処理物収納空間Ｋの内部の処理物Ｗの最高温度Ｔ４が高いほど高くなる傾向となるから、処理物Ｗの実温度Ｔ３から処理物Ｗの最高温度Ｔ４を推定するための更生値Ｕを、実験炉にて処理物Ｗの温度変化を観察して定める等、予め実験により定めておくことにより、処理物Ｗの実温度Ｔ３に更生値Ｕを加えた値を、処理物Ｗの最高温度Ｔ４であると推定できるのである。
【００６２】
更生値Ｕは、例えば、３０℃＋Ｂとして定めることができ、Ｂは、処理物Ｗの種類に応じて定める補正値である。つまり、３０℃は、セラミックチューブ式加熱炉の固有値であり、Ｂは、処理物Ｗの種類に応じた値（例えば、＋５°〜−５°）である。
尚、処理物Ｗの種類としては、中炭素鋼（Ｓ２５Ｃ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３５Ｃ、Ｓ４５Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５５Ｃ、Ｓ６０Ｃ）や、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４１５、ＳＣＭ４１８、ＳＣＭ４２０、ＳＣＭ４２１、ＳＣＭ４２５）を挙げることができる。
【００６３】
（設定炉内温度の補正について）
温度制御部Ｃが、処理物温度計測部１２にて計測された処理物温度Ｔ２、チューブ温度計測部にて計測されたチューブ温度Ｔ１、設定炉内温度Ｔ０、及び、予め設定した更生値Ｕに基づいて、処理物収納空間の内部の処理物の最高温度Ｔ４を推定し、そして、本実施形態においては、複数回推定した最高温度Ｔ４の平均値Ｔ５が設定目標値（例えば、１２８０℃）になるように、設定炉内温度Ｔ０を補正するように構成されている。
【００６４】
本実施形態では、温度制御部Ｃが、処理物温度計測部１２にて計測された処理物温度Ｔ２、チューブ温度計測部１３にて計測されたチューブ温度Ｔ１、設定炉内温度Ｔ２、及び、予め設定した更生値Ｕに基づいて、処理物収納空間Ｋの内部の処理物の最高温度Ｔ４を推定するにあたり、最高温度Ｔ４を演算により推定するように構成されている。
【００６５】
すなわち、セラミックチューブ１の処理物排出口３の存在側に位置する処理物Ｗの実温度Ｔ３を、下記の実温度推定式に基づいて推定するように構成されている。
実温度Ｔ３＝処理物温度Ｔ２−チューブ温度Ｔ１＋設定炉内温度Ｔ０
そして、最高温度Ｔ４を、実温度Ｔ３に更生値Ｕを加えた値として推定するように構成されている。
【００６６】
また、本実施形態においては、上述の如く、温度制御部Ｃが、最高温度Ｔ４を複数回推定して、複数の最高温度Ｔ４の平均値Ｔ５が、設定目標値（例えば、１２８０℃）になるように、設定炉内温度Ｔ０を補正するように構成されている。
【００６７】
具体的には、温度制御部Ｃが、設定複数個（例えば、１０個）の処理物Ｗの夫々について、設定計測回数分の計測により得られる処理物温度Ｔ２及びチューブ温度Ｔ１の夫々に基づいて、最高温度を繰り返し推定し、推定した複数の最高温度Ｔ４の平均値Ｔ５に基づいて、設定炉内温度Ｔ０を補正するように構成されている。
【００６８】
説明を加えると、処理物供給部Ｆが、設定周期（例えば、数分間隔）で間欠的に処理物Ｗをセラミックチューブ１に供給するものであるから、セラミックチューブ１の処理物排出口３の存在側に位置する１つの処理物Ｗについて、設定計測時間（例えば、１分）の間、処理物温度計測部１２にて処理物温度Ｔ２を計測することを設定時間間隔（例えば、５秒間隔）で繰り返すことによって、設定計測回数分の処理物温度Ｔ２を計測し、その計測に同期させて、チューブ温度計測部１３にてチューブ温度Ｔ１を繰り返し計測する。
【００６９】
そして、設定複数（例えば、１０個）の処理物Ｗの夫々について、設定計測回数分の最高温度Ｔ４が推定される。
つまり、一つの処理物Ｗについて、設定計測回数分の処理物温度Ｔ２が計測され、その計測に同期してチューブ温度Ｔ１の夫々が設定計測回数分計測されると、その計測された処理物温度Ｔ２及びチューブ温度Ｔ１に基づいて、設定計測回数分の最高温度Ｔ４を推定することが、設定複数個の処理物Ｗの夫々について行われることになり、設定計測回数と設定複数との積に相当する数の最高温度Ｔ４が推定される。
【００７０】
そして、設定計測回数と設定複数との積に相当する数の最高温度Ｔ４の平均値Ｔ５を求めて、その平均値Ｔ５に基づいて、設定炉内温度Ｔ０を補正するように構成されている。
【００７１】
このように、一つの処理物Ｗについて設定計測回数分の最高温度Ｔ４を求めることを、設定複数個の処理物Ｗの夫々について行って、設定計測回数と設定複数との積に相当する数の最高温度Ｔ４の平均値Ｔ５に基づいて、設定炉内温度Ｔ０を補正するものであるから、種々の外乱が発生しても、設定炉内温度Ｔ０を適正に補正することができる。
【００７２】
（温度制御部の制御作動）
温度制御部Ｃの設定炉内温度Ｔ０を補正する温度補正処理について、図４のフローチャートに基づいて説明を加える。
【００７３】
先ず、縦列状態で並ぶ複数の処理物Ｗのうち、最も処理物排出口３の存在側に位置する処理物Ｗが排出された直後に対応する計測処理タイミングであるか否かを判定し（＃１）、計測処理タイミングであるならば、設定計測時間（例えば、１分）の間、処理物温度計測部１２にて処理物温度Ｔ２を設定時間間隔（例えば、５秒間隔）で繰り返し計測し、その計測に同期させる状態で、チューブ温度計測部１３にてチューブ温度Ｔ１を繰り返し計測する計測処理を実行する（＃２）。
【００７４】
次に、設定複数個の処理物Ｗについての計測が終了したか否かを判定し（＃３）、終了している場合には、設定計測回数と設定複数との積に相当する数の最高温度Ｔ４を求め、求めた複数の最高温度Ｔ４の平均値Ｔ５を求める演算処理を実行する（＃４）。
【００７５】
その後、求めた平均値Ｔ５が設定目標値（例えば、１２８０℃）より大きいか否かを判定し（＃５）、大きい場合には、設定炉内温度Ｔ０を１０℃低下させた温度に補正する（＃６）。
【００７６】
また、＃５にて、求めた平均値Ｔ５が設定目標値以下であると判定したときには、続いて、平均値Ｔ５が下限値（設定目標値−α）よりも低いか否かを判定し（＃７）、平均値Ｔ５が下限値（設定目標値−α）よりも低い場合には、設定炉内温度Ｔ０を１０℃上昇させた温度に補正する（＃６）。
尚、設定目標値との関係で下限値を定めるための上述のαは、処理物Ｗの最高温度Ｔ４が低くなり過ぎないようにする値に定めることになり、例えば、数℃程度に定めることになる。
【００７７】
（実施形態のまとめ）
本実施形態によれば、処理物Ｗの最高温度Ｔ４が、酸化スケールの生成を防止するのに好適な設定目標値になるように、設定炉内温度Ｔ０を補正するものであるから、処理物Ｗの外表面に多量の酸化スケールが生成されることを的確に回避できるのである。
【００７８】
また、温度制御部Ｃが、処理物温度計測部１２にて計測された処理物温度Ｔ２、チューブ温度計測部Ｔ１にて計測されたチューブ温度Ｔ１、及び、設定炉内温度Ｔ０に基づいて、セラミックチューブ１の処理物排出口３に位置する処理物Ｗの実温度Ｔ３を、実温度推定式に基づいて推定し、そして、処理物Ｗの最高温度Ｔ４を、実温度推定式に基づいて推定した実温度Ｔ３に更生値Ｕを加えた値として推定するものであるから、温度制御部Ｃに多量の情報を記憶させることを回避しながら、処理物Ｗの最高温度Ｔ４を推定できる。
【００７９】
つまり、処理物温度計測部１２にて計測された処理物温度Ｔ２、チューブ温度計測部１３にて計測されたチューブ温度Ｔ１、設定炉内温度Ｔ０、及び、予め設定した更生値Ｕに基づいて、処理物Ｗの最高温度Ｔ４を推定するにあたり、上述した演算手法により推定するのに代えて、最高温度Ｔ４と、処理物温度計測部１２にて計測された処理物温度Ｔ２、チューブ温度計測部１３にて計測されたチューブ温度Ｔ１、設定炉内温度Ｔ０、及び、予め設定した更生値Ｕとの関係を、予めマップ状に記憶しておき、その記憶情報に基づいて、最高温度を推定することが考えられるが、この場合には、温度制御部Ｃに記憶させる情報量が多くなる。
【００８０】
また、一つの処理物Ｗについて設定計測回数分の最高温度を求めることを、設定複数個の処理物Ｗについて行って、設定計測回数と設定複数との積に相当する数の最高温度Ｔ４の平均値Ｔ５に基づいて、設定炉内温度Ｔ０を補正するものであるから、種々の外乱が発生しても、設定炉内温度Ｔ０を適正に補正することができる。
【００８１】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（１）上記の実施形態では、セラミックチューブ１を外部より加熱する加熱手段としての加熱用バーナ４が、炉本体Ｈの天井部に設けられる場合を例示したが、加熱用バーナ４を炉本体Ｈの底部に設けて、燃焼排ガスをセラミックチューブ１の上方空間に導くようにする等、加熱手段の具体構成は各種変更できる。
【００８２】
（２）上記の実施形態では、設定計測回数と設定複数との積に相当する最高温度Ｔ４や、その平均値Ｔ５を演算することを、処理物温度Ｔ２及びチューブ温度Ｔ１について、設定計測回数と設定複数との積に相当する回数分を計測することが終了してから、一挙に行う場合を例示したが、処理物温度Ｔ２及びチューブ温度Ｔ１が計測されるごとに、最高温度Ｔ４を演算し、設定計測回数と設定複数との積に相当する回数分の最高温度Ｔ４を求めたときに、それらの平均値Ｔ５を演算するようにする等、最高温度Ｔ４や平均値Ｔ５を演算する手順は種々変更できる。
【００８３】
（３）上記の実施形態では、最高温度Ｔ４を演算する場合を例示したが、最高温度Ｔ４と、処理物温度計測部１２にて計測される処理物温度Ｔ２、チューブ温度計測部１３にて計測されるチューブ温度Ｔ１、設定炉内温度Ｔ０、及び、予め設定した更生値Ｕとの関係を、予めマップ状に記憶しておき、その記憶情報に基づいて、最高温度Ｔ４を推定するようにしてもよい。
【００８４】
（４）上記の実施形態では、処理物温度計測部１２とチューブ温度計測部Ｔ１とを、放射温度計を各別に設ける形態で構成する場合を例示したが、一つの放射温度計を、処理部温度Ｔ２を計測する状態とチューブ温度Ｔ１を計測する状態とに位置変更する形態で構成するようにしてもよい。
【００８５】
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１        セラミックチューブ
２        処理物挿入口
３        処理物排出口
４        加熱手段
１２      処理物温度計測部
１３      チューブ温度計測部
Ｆ        処理物供給部
Ｈ        炉本体
Ｋ        処理物収納空間
Ｓ        温度計測部
Ｔ０      設定炉内温度
Ｔ１      チューブ温度
Ｔ２      処理物温度
Ｔ３      実温度
Ｔ４      最高温度
Ｔ５      平均温度
Ｃ        温度制御部
Ｗ        処理物
【図１】
2016169892.tif 000003
【図２】
2016169892.tif 000004
【図３】
2016169892.tif 000005
【図４】
2016169892.tif 000006