JP2008081780A - Apparatus for heating billet - Google Patents

Apparatus for heating billet Download PDF

Info

Publication number
JP2008081780A
JP2008081780A JP2006262412A JP2006262412A JP2008081780A JP 2008081780 A JP2008081780 A JP 2008081780A JP 2006262412 A JP2006262412 A JP 2006262412A JP 2006262412 A JP2006262412 A JP 2006262412A JP 2008081780 A JP2008081780 A JP 2008081780A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
billet
nozzle
body case
heating
main body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006262412A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunio Fujii
邦夫 藤井
Kimitake Taniyama
公勇 谷山
Kenichi Tomosawa
健一 友澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chugai Ro Co Ltd
Original Assignee
Chugai Ro Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chugai Ro Co Ltd filed Critical Chugai Ro Co Ltd
Priority to JP2006262412A priority Critical patent/JP2008081780A/en
Priority to TW096129661A priority patent/TWI379715B/en
Priority to KR1020070086860A priority patent/KR101450870B1/en
Priority to CNA2007101536463A priority patent/CN101152655A/en
Publication of JP2008081780A publication Critical patent/JP2008081780A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J17/00—Forge furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/02—Skids or tracks for heavy objects
    • F27D3/022—Skids
    • F27D3/024—Details of skids, e.g. riders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/02—Supplying steam, vapour, gases, or liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001—Heating elements or systems
    • F27D99/0033—Heating elements or systems using burners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating apparatus which shows heating capability and thermal efficiency superior to an electromagnetic induction heating apparatus. <P>SOLUTION: The heating apparatus comprises: a main body case 2 having a frame 3 which has no furnace wall installed between the inside and the outside and makes the inside communicate with the outside; a skid rail 5 for supporting a billet (W) which has been charged into the main body case 2 in an opened state to the air; and a plurality of burners 4 which are attached to the main body case 2, and heat the billet (W) by using pure oxygen or an oxygen-enriched gas and colliding a combustion flame to the outer surface over the full length and the whole perimeter of the billet (W). A ratio D/L of a diameter (D) of a nozzle 12 of the burner 4 to the distance (L) between the outer surface of the billet (W) and the nozzle 12 is set at 0.02 to 0.04, and the pitch (P) of the nozzle 12 is set at 30 to 50 times longer than the diameter (D) of the nozzle 12. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はアルミ合金や銅合金等の押出成形用ビレットの加熱装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for heating an extrusion billet such as an aluminum alloy or a copper alloy.

連続鋳造で生産されたアルミ合金や銅合金ビレット等の丸棒からなる押出成形用ビレット（以下、ビレットという）は、ビレット加熱装置でビレット全体を押出成形温度に加熱した後、下流側の工程で押出成形機にて所定形状に成形される。   An extrusion billet (hereinafter referred to as a billet) made of a round bar such as an aluminum alloy or a copper alloy billet produced by continuous casting is heated at the billet heating device to the extrusion temperature, and then in the downstream process. It is formed into a predetermined shape by an extruder.

従来、ビレットの加熱方法としては、電磁誘導加熱方式とバーナによる燃焼加熱方式とがある。電磁誘導加熱方式は加熱能力が高い反面、電力消費によるランニング費が高いという欠点がある。バーナによる燃焼加熱方式は電磁誘導加熱方式と比較してランニング費が低廉であるが、加熱能力が低いため、炉長を長くして加熱時間を確保する必要があり、設備費が高価になる欠点がある。   Conventionally, billet heating methods include an electromagnetic induction heating method and a combustion heating method using a burner. The electromagnetic induction heating method has a drawback that it has a high heating capacity but has a high running cost due to power consumption. Combustion heating with a burner has a lower running cost than electromagnetic induction heating, but the heating capacity is low, so it is necessary to secure a heating time by lengthening the furnace length, resulting in high equipment costs. There is.

特許文献１や特許文献２には、ビレットを炉内に装入し、バーナをビレットの外周面に向けて加熱する方法が開示されている。この伝熱形態は、炉壁からの放射伝熱と火炎からの対流伝熱である。   Patent Documents 1 and 2 disclose a method in which a billet is charged into a furnace and a burner is heated toward the outer peripheral surface of the billet. This heat transfer mode is radiant heat transfer from the furnace wall and convection heat transfer from the flame.

アルミ合金や銅合金からなるビレットは放射率が低いので、炉壁からの放射熱量が少なく、これを補うために火炎をビレットの外周面に向けて加熱するようにしている。しかしながら、バーナからの火炎は空気による燃焼方式であるため、対流熱量が少なく、電磁誘導加熱方式のように短時間で加熱することができない。
実願昭５７−２６１３号（実開昭５７−１４７２５６号）のマイクロフィルム 特許３０８５６２０号公報 Billets made of aluminum alloy or copper alloy have low emissivity, so that the amount of radiant heat from the furnace wall is small, and in order to compensate for this, the flame is heated toward the outer peripheral surface of the billet. However, since the flame from the burner is a combustion system using air, the amount of convection heat is small and cannot be heated in a short time as in the electromagnetic induction heating system.
Microfilm of Japanese Utility Model No. 57-2613 (Japanese Utility Model Publication No. 57-147256) Japanese Patent No. 3085620

本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、電磁誘導加熱方式以上の加熱能力と熱効率を達成することができるビレットの加熱装置を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the said conventional problem, and makes it a subject to provide the heating apparatus of the billet which can achieve the heating capability and thermal efficiency more than an electromagnetic induction heating system.

前記課題を解決するために、本発明に係るビレットの加熱装置は、
炉壁を設けずに内外を連通させたフレームからなる本体ケースと、
前記本体ケース内に装入されたビレットを大気開放状態で支持するスキッドレールと、
前記本体ケースに取り付けられて、前記ビレットの全長及び全周にわたる外表面に燃焼火炎を衝突させてビレットを加熱する複数の純酸素又は酸素富化バーナとからなり、
前記ビレットの外表面から前記バーナのノズルまでの距離Ｌに対する前記ノズルの径Ｄの比Ｄ／Ｌを０．０２から０．０４とし、前記ノズルのピッチＰを前記ノズルの径Ｄの３０〜５０倍とするものである。 In order to solve the above problems, a billet heating device according to the present invention is:
A body case consisting of a frame that communicates inside and outside without providing a furnace wall;
A skid rail that supports the billet charged in the main body case in an open state;
A plurality of pure oxygen or oxygen-enriched burners that are attached to the main body case and heat the billet by impinging a combustion flame on the outer surface of the entire length and circumference of the billet,
The ratio D / L of the nozzle diameter D to the distance L from the outer surface of the billet to the nozzle of the burner is 0.02 to 0.04, and the nozzle pitch P is 30 to 50 of the nozzle diameter D. Is to double.

前記純酸素又は酸素富化バーナは、水冷構造であることが好ましい。   The pure oxygen or oxygen-enriched burner preferably has a water-cooled structure.

前記スキッドレールは、中空で、内部に長手方向に沿って複数の噴射孔を有するパイプが挿入され、該パイプに供給した水を前記噴射孔から前記ビレットを支持する部分の内面に向けて噴射することが好ましい。   The skid rail is hollow, and a pipe having a plurality of injection holes is inserted into the inside along the longitudinal direction, and water supplied to the pipe is injected from the injection holes toward the inner surface of the portion that supports the billet. It is preferable.

前記スキッドレールは横断面が三角形であることが好ましい。   The skid rail preferably has a triangular cross section.

前記ビレットはアルミ合金又は銅合金であることが好ましい。   The billet is preferably an aluminum alloy or a copper alloy.

本発明によれば、大気開放状態でビレットを支持することにより炉壁からの放射伝熱を無くし、純酸素又は酸素富化バーナにより純酸素又は富化酸素で燃焼させた火炎をビレットの全長及び全周にわたる外表面に衝突させることにより火炎からの対流伝熱のみによりビレットを加熱するので、電磁誘導加熱方式以上の加熱能力と熱効率を達成することができる。   According to the present invention, the radiant heat transfer from the furnace wall is eliminated by supporting the billet in an open air state, and the flame burned with pure oxygen or enriched oxygen by pure oxygen or an oxygen-enriched burner Since the billet is heated only by the convective heat transfer from the flame by colliding with the outer surface over the entire circumference, it is possible to achieve heating capacity and thermal efficiency higher than the electromagnetic induction heating method.

バーナを水冷構造としたので、加熱時の熱衝撃から保護することができる。   Since the burner has a water cooling structure, it can be protected from thermal shock during heating.

スキッドレールを水冷構造としたので、熱衝撃に対する耐久性がよく、耐火物の場合におけるスポーリングや金属の場合における溶損の虞れがない。   Since the skid rail has a water cooling structure, it has good durability against thermal shock, and there is no possibility of spalling in the case of a refractory or melting damage in the case of a metal.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１，図２は、本発明に係るビレットＷの加熱装置を示す。   1 and 2 show a billet W heating apparatus according to the present invention.

この加熱装置は、架台１上に設置された本体ケース２を有する。本体ケース２は、ビレットＷの装入側と抽出側に逆Ｕ字形の鋼製フレーム３を有する。これらのフレーム３の内側には、水冷構造の複数（実施例では６台）の酸素又は酸素富化バーナユニット４（以下、単にバーナユニットという。）が両端を支持されて取り付けられている。バーナユニット４は、周方向に等間隔で配置され、本体ケース２の長手方向、すなわち装入側から抽出側に向かって延びている。本体ケース２には炉壁がなく、内外が連通した状態になっており、バーナユニット４が大気開放状態に取り付けられている。最下位置にあるバーナユニット４の両側には、ビレットＷを支持する１対のスキッドレール５が装入側から抽出側に向かって延設されている。   This heating device has a main body case 2 installed on a gantry 1. The main body case 2 has an inverted U-shaped steel frame 3 on the charging side and the extraction side of the billet W. Inside these frames 3, a plurality of (6 in the embodiment) oxygen or oxygen-enriched burner units 4 (hereinafter simply referred to as burner units) having a water cooling structure are attached with both ends supported. The burner units 4 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and extend in the longitudinal direction of the main body case 2, that is, from the loading side to the extraction side. The main body case 2 has no furnace wall and communicates with the inside and outside, and the burner unit 4 is attached to the atmosphere. On both sides of the burner unit 4 at the lowest position, a pair of skid rails 5 that support the billet W are extended from the loading side toward the extraction side.

本体ケース２の装入側には、装入扉６とプッシャ７が設けられている。装入扉６は、昇降シリンダ８により昇降可能になっている。プッシャ７は、ビレットＷをスキッドレール５を介して本体ケース２内に装入し、抽出側の図示しない押出機に向かって搬送することができる。本体ケース２の抽出側には、抽出扉９が昇降シリンダ１０により昇降可能に設けられている。抽出扉９には本体ケース２内と連通する排気口１１が形成されている。   A charging door 6 and a pusher 7 are provided on the charging side of the main body case 2. The charging door 6 can be moved up and down by a lifting cylinder 8. The pusher 7 can load the billet W into the main body case 2 via the skid rail 5 and transport the billet W toward an extruder (not shown) on the extraction side. On the extraction side of the main body case 2, an extraction door 9 is provided so as to be lifted and lowered by a lifting cylinder 10. The extraction door 9 is formed with an exhaust port 11 communicating with the inside of the main body case 2.

前記バーナユニット４は、図３（ａ）に示すように、多数の火炎噴射ノズル１２が所定の配置及びピッチで形成されている。ノズル１２の配置は正三角形であるが、これに限るものではない。各ノズルユニット４は、長手方向に複数の加熱領域（実施例ではＡ〜Ｄの４領域）に区画され、各加熱領域毎に独立して燃焼容量を調整可能になっている。   As shown in FIG. 3A, the burner unit 4 has a large number of flame injection nozzles 12 formed at a predetermined arrangement and pitch. The arrangement of the nozzles 12 is an equilateral triangle, but is not limited to this. Each nozzle unit 4 is partitioned into a plurality of heating regions (four regions A to D in the embodiment) in the longitudinal direction, and the combustion capacity can be adjusted independently for each heating region.

前記複数のバーナユニット４からの燃焼火炎による対流平均熱伝達率Ｈｃｍは、ノズル１２の吐出流速が一定の場合、ノズルピッチをＰ（ｍ）、ノズル径をＤ（ｍ）、ビレットの外周面からバーナユニット４のノズル１２までの距離をＬ（ｍ）、定数をｋとすると、数１で表される。

Figure 2008081780
The convection average heat transfer coefficient Hcm due to the combustion flame from the plurality of burner units 4 is determined from the nozzle pitch P (m), the nozzle diameter D (m), and the outer peripheral surface of the billet when the discharge flow rate of the nozzle 12 is constant. When the distance to the nozzle 12 of the burner unit 4 is L (m) and the constant is k, it is expressed by the following equation (1).
Figure 2008081780

発明者らは、数１をもとに、最適なノズルピッチＰ、ノズル径Ｄ、ビレットの外周面からノズル１２までの距離Ｌを決定するため、実験を行った。その結果、ビレットＷの外表面からノズル１２までの距離Ｌに対するノズル径Ｄの比Ｄ／Ｌは、０．０２から０．０４とする。Ｄ／Ｌが０．０２以下では加熱不足となり、電磁誘導加熱相当の加熱能力を得ることができない。また、Ｄ／Ｌが０．０４以上であると、ビレットＷの火炎が直接当たる部分が溶損する。一方、ノズルピッチＰは、ノズル径Ｄの３０〜５０倍とする。これは、電磁誘導加熱方式に相当する加熱時間と熱効率の両方を満足するために決定されたものであり、４０倍が最も好ましい。例えば、ノズル径Ｄが１ｍｍのときは、ノズルピッチＰは４０ｍｍで、ノズル径Ｄが０．５ｍｍのときは、ノズルピッチＰは２０ｍｍである。ノズル径Ｄは、１．０ｍｍから０．５ｍｍの範囲である。１．０ｍｍ以上では、熱効率が３７．１％以下になって電磁誘導加熱方式に相当する熱効率を確保できないし、０．５ｍｍ以下では穴開け加工が困難になる。前記ノズル１２からの火炎の流速は、速ければ速いほど対流熱伝達率を高めることができるが、２００ｍ／ｓ以下とする。２００ｍ／ｓ以上とすると、燃焼音が高く、作業環境に支障が生じるからである。   The inventors conducted experiments to determine the optimum nozzle pitch P, nozzle diameter D, and distance L from the outer peripheral surface of the billet to the nozzle 12 based on Equation (1). As a result, the ratio D / L of the nozzle diameter D to the distance L from the outer surface of the billet W to the nozzle 12 is 0.02 to 0.04. When D / L is 0.02 or less, heating is insufficient, and a heating capability equivalent to electromagnetic induction heating cannot be obtained. Further, when D / L is 0.04 or more, the portion of the billet W directly hit by the flame is melted. On the other hand, the nozzle pitch P is 30 to 50 times the nozzle diameter D. This is determined to satisfy both the heating time and thermal efficiency corresponding to the electromagnetic induction heating method, and 40 times is most preferable. For example, when the nozzle diameter D is 1 mm, the nozzle pitch P is 40 mm, and when the nozzle diameter D is 0.5 mm, the nozzle pitch P is 20 mm. The nozzle diameter D is in the range of 1.0 mm to 0.5 mm. If the thickness is 1.0 mm or more, the thermal efficiency is 37.1% or less, and the thermal efficiency corresponding to the electromagnetic induction heating method cannot be ensured. If the thickness is 0.5 mm or less, drilling is difficult. The higher the flow rate of the flame from the nozzle 12, the higher the convective heat transfer coefficient, but it is set to 200 m / s or less. This is because if it is 200 m / s or more, the combustion noise is high and the working environment is disturbed.

前記スキッドレール５は、図４に示すように、断面が三角形の中空で、内部にはパイプ１３が挿入されている。パイプ１３には、長手方向に複数の噴射孔１４が形成され、パイプに供給した水が噴射孔１４から前記ビレットＷを支持する最も熱負荷の大きい頂角部の内面に向けて噴射できるようになっている。パイプ１３から噴射された水は、スキッドレール５の抽出側の端面に設けた排出口１５から排出される。なお、スキッドレール５の断面は三角形に限らず、円形、矩形、半円形、楕円形でもよいが、いずれの形状でも噴射孔１４は、ビレットＷを支持する部分の内面に向けて噴射するようにする。   As shown in FIG. 4, the skid rail 5 has a triangular cross section and has a pipe 13 inserted therein. A plurality of injection holes 14 are formed in the pipe 13 in the longitudinal direction, so that water supplied to the pipe can be injected from the injection holes 14 toward the inner surface of the apex portion having the largest heat load that supports the billet W. It has become. The water jetted from the pipe 13 is discharged from a discharge port 15 provided on the end face on the extraction side of the skid rail 5. The cross section of the skid rail 5 is not limited to a triangle, but may be a circle, a rectangle, a semicircle, or an ellipse. However, in any shape, the injection hole 14 is injected toward the inner surface of the portion that supports the billet W. To do.

次に、前記構成からなる加熱装置の動作を説明する。   Next, the operation of the heating apparatus having the above configuration will be described.

装入扉６を昇降シリンダ８で開とし、ビレットＷをスキッドレール５を介してプッシャ７により本体ケース２内に装入したのち装入扉６を閉める。そして、前記複数のバーナユニット４を図示しない点火手段で点火するとともに、前記バーナユニット４の装入端側の燃焼流域の燃焼容量を抽出端側（次工程の押出成形機側）の燃焼領域の燃焼容量よりも低く制御してビレットＷの装入端側の燃焼領域の温度を、たとえば、４００℃、抽出端側の燃焼領域の温度を、たとえば、５００℃となるように傾斜加熱を行なう。   The charging door 6 is opened by the elevating cylinder 8, the billet W is inserted into the main body case 2 by the pusher 7 through the skid rail 5, and then the charging door 6 is closed. The plurality of burner units 4 are ignited by ignition means (not shown), and the combustion capacity of the combustion flow region on the charging end side of the burner unit 4 is set in the combustion region on the extraction end side (extruder side of the next process). Inclination heating is performed so that the temperature of the combustion region on the charging end side of the billet W becomes 400 ° C., for example, and the temperature of the combustion region on the extraction end side becomes 500 ° C., for example.

ここで、ビレットＷは、炉壁の無い大気開放状態でスキッドレール５上に支持されているので、炉壁からの放射伝熱が無い。しかし、空気による燃焼ではなく、バーナユニット４による純酸素又は富化酸素で燃焼させた火炎をビレットＷの全長及び全周にわたる外表面に衝突させることにより火炎からの対流伝熱のみによってビレットＷを加熱するので、電磁誘導加熱方式以上の加熱能力と熱効率を達成することができる。   Here, since the billet W is supported on the skid rail 5 in an open air state without a furnace wall, there is no radiation heat transfer from the furnace wall. However, instead of burning with air, the flame burned with pure oxygen or enriched oxygen by the burner unit 4 is collided with the outer surface of the entire length and the entire circumference of the billet W, so that the billet W is only transferred by convection heat transfer from the flame. Since it heats, the heating capability and thermal efficiency more than an electromagnetic induction heating system can be achieved.

バーナユニット４は、水冷構造であるので、加熱時の熱衝撃から保護される。また、スキッドレール５も、内部のパイプ１３からビレットＷを支持する頂角部の内面に水を供給する水冷構造としたので、熱衝撃に対する耐久性がよく、耐火物の場合におけるスポーリングや金属の場合における溶損の虞れがない。   Since the burner unit 4 has a water cooling structure, it is protected from thermal shock during heating. In addition, the skid rail 5 has a water cooling structure for supplying water from the internal pipe 13 to the inner surface of the apex portion that supports the billet W. Therefore, the skid rail 5 has excellent durability against thermal shock, and can be used for spalling and metal in the case of a refractory. In this case, there is no fear of melting.

前記ビレットＷの加熱を終了すると、前記各バーナユニット４を消火し、抽出扉９を昇降シリンダ１０で開として、加熱済のビレットＷをプッシャ７により下流側に配設された押出機に搬送する。以降、前述の処理を間欠的に行なう。   When the heating of the billet W is completed, each of the burner units 4 is extinguished, the extraction door 9 is opened by the elevating cylinder 10, and the heated billet W is conveyed by the pusher 7 to the extruder disposed downstream. . Thereafter, the above processing is intermittently performed.

次に、本発明のビレットＷの加熱装置に関する実験例を説明する。
長手方向がＡ〜Ｄの４箇所の加熱領域に区画された６台のバーナユニット４（４ａ〜４ｆ）を、φ１５６×４００ＬのビレットＷの外周面から４５ｍｍ離間させて円周方向に配設した。 Next, an experimental example regarding the heating device for the billet W of the present invention will be described.
Six burner units 4 (4a to 4f) partitioned in four heating regions whose longitudinal directions are A to D are arranged in the circumferential direction at a distance of 45 mm from the outer peripheral surface of the billet W of φ156 × 400 L. did.

前記バーナユニット４の仕様および加熱領域毎の燃焼容量は表１および表２に示すとおりである。   The specifications of the burner unit 4 and the combustion capacity for each heating region are as shown in Tables 1 and 2.

Figure 2008081780
Figure 2008081780

Figure 2008081780
Figure 2008081780

表３の実験例（１）は、常温（３０℃）のビレットＷを５００℃まで加熱し、そのときの加熱能力と熱効率とを確認する実験例である。下表に示すとおり、本発明のでは、前記バーナユニット４から噴射される高温の燃焼火炎をビレットＷの全長及び全周にわたる外表面にインピンジ加熱（衝突加熱）する方法であるため３７．1％という高い熱効率（受熱量／投入熱量）でビレットＷを７９秒で５００℃に加熱することができる。   Experimental example (1) in Table 3 is an experimental example in which billet W at room temperature (30 ° C.) is heated to 500 ° C. and the heating ability and thermal efficiency at that time are confirmed. As shown in the table below, according to the present invention, the high-temperature combustion flame injected from the burner unit 4 is impingement heated (impact heating) on the outer surface over the entire length and the entire circumference of the billet W. Therefore, 37.1% The billet W can be heated to 500 ° C. in 79 seconds with a high thermal efficiency (heat received / input heat).

Figure 2008081780
Figure 2008081780

表４に示す実験例（２）は、予め２５０℃に加熱されたビレットＷに傾斜加熱を行なう実験例を示したものである。これは、たとえば、連続鋳造機によって搬送されたビレットＷを傾斜加熱することを想定した実験であり、前記バーナユニット４の４つの加熱領域Ａ〜Ｄのうち、Ｂ〜Ｄを点火してＡのみ点火せずに加熱した結果、加熱時間４３秒でビレットＷの前端部と後端部との温度差ΔＴ＝７３℃／４００ｍｍとなり、１０００ｍｍのビレットＷに換算すると、理想温度勾配（１００℃／１０００ｍｍ）以上の傾斜加熱ができたことになる。   Experimental example (2) shown in Table 4 shows an experimental example in which inclined heating is performed on billet W that has been heated to 250 ° C. in advance. This is, for example, an experiment assuming that the billet W conveyed by the continuous casting machine is heated at an inclination, and among the four heating regions A to D of the burner unit 4, only B and D are ignited. As a result of heating without ignition, the temperature difference ΔT = 73 ° C./400 mm between the front end portion and the rear end portion of the billet W after a heating time of 43 seconds, and when converted to a billet W of 1000 mm, an ideal temperature gradient (100 ° C./1000 mm ) The above gradient heating was completed.

Figure 2008081780
Figure 2008081780

表４の実験例（３）は、常温のビレットＷに傾斜加熱を行なう実験例を示したものである。燃焼条件は前記実験例（２）と同条件とし、その結果、常温のビレットＷを７６秒で、前端部と後端部との温度差ΔＴ＝１０６℃／４００ｍｍとなり、１０００ｍｍのビレットＷに換算すると、この実験でも理想温度勾配（１００℃／１０００ｍｍ）以上の傾斜加熱ができたことになる。   An experimental example (3) in Table 4 shows an experimental example in which the billet W at room temperature is subjected to gradient heating. Combustion conditions are the same as those in the experimental example (2). As a result, the temperature difference between the front end and the rear end ΔT = 106 ° C./400 mm in 76 seconds for the billet W at normal temperature is converted into a billet W of 1000 mm. Then, even in this experiment, gradient heating with an ideal temperature gradient (100 ° C./1000 mm) or more was achieved.

このように、本発明の加熱装置によれば、純酸素あるいは酸素富化空気を用いた高温の燃焼火炎を大気開放状態に支持されたビレットＷの全長及び全周にわたる外表面に衝突させて加熱するので、冷間材からでも短時間でビレットを押出成形温度まで加熱することが可能で、かつ、ビレットＷの長手方向に対するバーナユニットの燃焼容量を制御するだけで容易に傾斜加熱を行なうことができることが判明した。   Thus, according to the heating device of the present invention, a high-temperature combustion flame using pure oxygen or oxygen-enriched air is heated by colliding with the entire length and the outer surface of the billet W supported in an open state. Therefore, it is possible to heat the billet to the extrusion temperature in a short time even from a cold material, and it is possible to easily perform the gradient heating only by controlling the combustion capacity of the burner unit with respect to the longitudinal direction of the billet W. It turns out that you can.

本発明にかかるビレット加熱装置の断面図。Sectional drawing of the billet heating apparatus concerning this invention. 図１のII−II線断面図。II-II sectional view taken on the line of FIG. バーナユニットのノズル配置を示す正面図（a）、バーナユニット及びスキッドレールの配置を示す横断面図。The front view (a) which shows nozzle arrangement | positioning of a burner unit, and a cross-sectional view which shows arrangement | positioning of a burner unit and a skid rail. スキッドレールの横断面図（a）及び縦断面図（b）。A cross-sectional view (a) and a vertical cross-sectional view (b) of the skid rail.

符号の説明Explanation of symbols

２…本体ケース
３…フレーム
４…バーナユニット
５…スキッドレール
１２…ノズル
１３…パイプ
１４…噴射口
Ｗ…ビレット 2 ... Body case 3 ... Frame 4 ... Burner unit 5 ... Skid rail 12 ... Nozzle 13 ... Pipe 14 ... Injection port W ... Billet

Claims (5)

炉壁を設けずに内外を連通させたフレームからなる本体ケースと、
前記本体ケース内に装入されたビレットを大気開放状態で支持するスキッドレールと、
前記本体ケースに取り付けられて、前記ビレットの全長及び全周にわたる外表面に燃焼火炎を衝突させてビレットを加熱する複数の純酸素又は酸素富化バーナとからなり、
前記ビレットの外表面から前記バーナのノズルまでの距離Ｌに対する前記ノズルの径Ｄの比Ｄ／Ｌを０．０２から０．０４とし、前記ノズルのピッチＰを前記ノズルの径Ｄの３０〜５０倍とすることを特徴とするビレットの加熱装置。 A body case consisting of a frame that communicates inside and outside without providing a furnace wall;
A skid rail that supports the billet charged in the main body case in an open state;
A plurality of pure oxygen or oxygen-enriched burners that are attached to the main body case and heat the billet by impinging a combustion flame on the outer surface of the entire length and circumference of the billet,
The ratio D / L of the nozzle diameter D to the distance L from the outer surface of the billet to the nozzle of the burner is 0.02 to 0.04, and the nozzle pitch P is 30 to 50 of the nozzle diameter D. Billet heating device characterized in that it is doubled. 前記純酸素又は酸素富化バーナは、水冷構造であることを特徴とする請求項１に記載のビレットの加熱装置。   The billet heating apparatus according to claim 1, wherein the pure oxygen or oxygen-enriched burner has a water cooling structure. 前記スキッドレールは、中空で、内部に長手方向に沿って複数の噴射孔を有するパイプが挿入され、該パイプに供給した水を前記噴射孔から前記ビレットを支持する部分の内面に向けて噴射することを特徴とする請求項１に記載のビレットの加熱装置。   The skid rail is hollow, and a pipe having a plurality of injection holes is inserted into the inside along the longitudinal direction, and water supplied to the pipe is injected from the injection holes toward the inner surface of the portion that supports the billet. The billet heating device according to claim 1. 前記スキッドレールは横断面が三角形であることを特徴とする請求項３に記載のビレットの加熱装置。   The billet heating apparatus according to claim 3, wherein the skid rail has a triangular cross section. 前記ビレットはアルミ合金又は銅合金であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のビレットの加熱装置。   The billet heating apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the billet is an aluminum alloy or a copper alloy.
JP2006262412A 2006-09-27 2006-09-27 Apparatus for heating billet Pending JP2008081780A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006262412A JP2008081780A (en) 2006-09-27 2006-09-27 Apparatus for heating billet
TW096129661A TWI379715B (en) 2006-09-27 2007-08-10 Heating apparatus for billet
KR1020070086860A KR101450870B1 (en) 2006-09-27 2007-08-29 Heating apparatus for billet
CNA2007101536463A CN101152655A (en) 2006-09-27 2007-09-07 Steel blank heating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006262412A JP2008081780A (en) 2006-09-27 2006-09-27 Apparatus for heating billet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008081780A true JP2008081780A (en) 2008-04-10

Family

ID=39254663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006262412A Pending JP2008081780A (en) 2006-09-27 2006-09-27 Apparatus for heating billet

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2008081780A (en)
KR (1) KR101450870B1 (en)
CN (1) CN101152655A (en)
TW (1) TWI379715B (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019138528A (en) * 2018-02-09 2019-08-22 大同特殊鋼株式会社 Heating furnace and method for heating metal material
JP2021082401A (en) * 2019-11-14 2021-05-27 三菱電機株式会社 Management terminal, apparatus management system, apparatus management method, and program
CN115261599A (en) * 2022-05-06 2022-11-01 张家港荣盛特钢有限公司 Automatic cleaning device for iron oxide at bottom of billet heating furnace

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8381563B2 (en) 2009-06-08 2013-02-26 Ati Properties, Inc. Forging die heating apparatuses and methods for use
CN101758132B (en) * 2009-11-20 2012-06-27 卓旦春 Hot extrusion copper material constant temperature heating device
CN102248099A (en) * 2011-06-16 2011-11-23 吉安市盛泰金属制品有限公司 Hot forging fuel heating and conveying device
CN105567933A (en) * 2015-12-16 2016-05-11 宁波高新区世代能源科技有限公司 Efficient energy-saving and environment-friendly stainless steel heat treating machine
CN111922110B (en) * 2020-08-27 2022-01-04 嘉兴市利富通新材料科技有限公司 Induction heating device for producing complex brass

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08291333A (en) * 1995-04-20 1996-11-05 Nippon Steel Corp Method for controlling temperature pattern in continuous heating furnace
JP2002038215A (en) 2000-07-27 2002-02-06 Osaka Gas Co Ltd Billet heating furnace
JP2003154408A (en) 2001-11-26 2003-05-27 Chugai Ro Co Ltd Gradient heating method for billet and batchwise gradient heater for billet

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019138528A (en) * 2018-02-09 2019-08-22 大同特殊鋼株式会社 Heating furnace and method for heating metal material
JP7062989B2 (en) 2018-02-09 2022-05-09 大同特殊鋼株式会社 Heating furnace and heating method for metal materials
JP2021082401A (en) * 2019-11-14 2021-05-27 三菱電機株式会社 Management terminal, apparatus management system, apparatus management method, and program
CN115261599A (en) * 2022-05-06 2022-11-01 张家港荣盛特钢有限公司 Automatic cleaning device for iron oxide at bottom of billet heating furnace
CN115261599B (en) * 2022-05-06 2023-08-22 张家港荣盛特钢有限公司 Automatic cleaning device for iron oxide at bottom of billet heating furnace

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080028767A (en) 2008-04-01
TWI379715B (en) 2012-12-21
CN101152655A (en) 2008-04-02
TW200817110A (en) 2008-04-16
KR101450870B1 (en) 2014-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008081780A (en) Apparatus for heating billet
CN207498416U (en) A kind of aluminium profile quenching device
US20110294082A1 (en) Metal heat treating methods and devices
KR20130110060A (en) Method for heating a metal slab
ES2538980T3 (en) Device for transferring a metallurgical material
JPS63282484A (en) Non-ferrous metal melting furnace
JP2006274432A (en) Continuous annealing furnace equipped with alternate regeneration burner
JP2000144241A (en) Heating method for continuous charging type heating furnace and continuous charging type heating furnace
JPS595646B2 (en) metal heating furnace
JP2007056334A (en) Cooling zone in horizontal type continuous treating furnace and method for threading steel strip in cooling zone
CN209227025U (en) A kind of band protective atmosphere roller bottom type continuous bright annealing furnace
JP5320926B2 (en) Regenerative burner method for heating furnace burners
CN210268192U (en) Heating furnace
CN210340981U (en) Tubular heating furnace
JP2009035783A (en) Method for lowering temperature in heating furnace, and heating furnace
CN213652597U (en) Solid solution annealing furnace for stainless steel band
CN215295794U (en) Tunnel kiln convenient to maintenance
CN216378316U (en) Annealing furnace for continuous production of steel pipes
KR101472851B1 (en) method for manufacturing steel plate
JPH0236647B2 (en) RENZOKUKANETSURONIOKERUHAIGASURYOHOHO
JP5003019B2 (en) Steel manufacturing method using continuous heating furnace
JPS632432Y2 (en)
AU2007226496A1 (en) Equipment and method for heating gas in connection with sintering
JP2005163167A (en) Rotary hearth equipment in seamless steel tube manufacturing line, and seamless steel tube manufacturing method using the same
JP2008170050A (en) Heating furnace

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081216

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090421