JPS59500063A - 長尺材料の予熱炉 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 長尺材料の予熱炉 本発明は、長尺材料、例えば、バー、インゴット、ビレット及びその他の金属料 、特に、アルミニウム又はアルミニウム合金の長尺材料の予熱炉に関する。予熱 炉は、一体に結合され、又は個々に取外せるように結合された、特に薄肉の耐火 性炉殻によって構成された炉トンネルを有し、この炉トンネルは、バーナ及び高 温ガスノズル等の炉殻を貫通した加熱装置によって加熱されるように構成され、 加熱装置が、炉トンネルの長手方向に沿うようにこの炉トンネル内に搬入された 材料に向けられることにより、材料を直接加熱する。上記予熱炉は、また、予熱 炉の上部に配設された排ガスダクトを有する。

上述したような種類の公知の予熱炉（西ドイツ特許第１．８０７５０４号）にお いては、薄肉の炉殻が断熱材を使用せずに予熱炉の構造の一部として組込まれて いる。このため、特に、炉殻の外壁から熱放射によって熱が失われる。排ガスは 、炉トンネルの上部のスロットを通じて排ガスダクト内に吸引される。

炉トンネルから排ガスダクトに至る間において、熱が失われる。

このため、公知の予熱炉は、効率が低い。さらに、公知の予熱炉は、排ガスダク トが炉トンネルの上方において個別に設置されているから、複雑であるとともに 高価である。

本発明の目的は、本明細書の冒頭において明示したように、加熱のために供給さ れたエネルギが簡単で、かつ、小型の構造により従来よりも効率的に利用される 予熱炉を提供することである。

上記の目的に対処するために、本発明は、本明細書の冒頭において明示した予熱 炉において、炉トンネルが断熱材で覆われた排ガスダクトに組込まれている。排 ガスダクトの断熱材は、炉トンネルの新穀を少な（ともその中央部分において外 側から覆うことが望ましい。そうすれば、炉殻の下部は、炉殻の組立及び保守の いずれにも煩しさがない。

本発明によれば、エネルギは、極めて良好に利用される。この理由は、排ガスが 炉トンネルから、例えば、立てて配設された複数個の炉殻間の上部の隙間を通じ て、熱量を失うことなく排ガスダクトに移送されるからである。本発明の利点と して、炉トンネルの上部中央は、排ガスダクトのみによって、すなわち、その他 の手段を一切用いることなしに、断熱されている。

炉トンネルの下部の断熱は、組立作業及び保守をし易くするために、行われてい ない。本発明は、炉殻の下部から熱放射によって失われる熱量は、比較的小さい ことを見出した。上述のように、炉殻の下部から断熱材を取去ると、例えば、バ ーナ、炉殻の支持フレーム、及び材料を予熱するためのコンベアから成る集合体 を受入れ、かつ、集合体に触れるための空間が残されることになるので、利点が 多い。

上記断熱材は、支持フレームから上向きに突出していてもよいし、また、炉殻の 上部に適合するように形成されていてもよい。

本発明の一態様においては、特に組立及び分解が容易であり、この態様は、断熱 材が、予熱炉の支持フレームに固定された支持部材によって支持され、この支持 部材の上方に配設された取外し自在の上部断熱部材を有する一方、断熱材の下部 断熱部材が炉殻を横から支持するとともにこれら炉殻を断熱するへことを特徴と する。

本発明の好適な一態様によれば、炉トンネルの周囲に下部及び上部バーナ列が設 けられているとともに、上部バーナ列は、取外し自在の断熱部材を貫通しており 、また、下部バーナ列は、断熱されていない、炉殻の下部に設けられている。し がして、バーナが貫通した各断熱部材は、炉殻を構成し、かつ、この断熱部材と 対向するブロックと同一長さである。

下部バーナ列のみが必要な場合には、これらのバーナは、断熱材よりも下方にお いて、炉トンネルの内部に開口し、排ガスダクトは、取外し自在な一体構造物と なる。このように予熱炉が構成されている場合は、炉殻の全体又は一部の交換を 容易にするため排ガスダクトを一体として取外すことができるので、特に、炉殻 の組立、保守又は交換が簡単となる。

これまで説明して来たような種類の最新型予熱炉においては、高温排ガスは、排 ガスダクトを通過して材料を予熱するための予熱炉又は他の炉の予熱ゾーンに導 入される（西ドイツ特許出願公開第２．６３７．６４６号）から、特に燃料の経 済的利用が保証されている。これら最新型予熱炉においても、特に、予熱炉の排 ガスが上流の予熱炉を加熱するのに役立つ種類のものは利点が多い。上流の予熱 炉は、少なくとも１個のファンを通じて、予熱すべき材料に沿って配置された少 なくとも１列のスロット型ノズルまで排ガスを移送し、この排ガスを材料に吹付 けるように構成されているものである。

本発明によれば、予熱炉の炉内が幾つかの加熱制御ゾーンに分割され、これらの 加熱制御ゾーンが共通の排ガスダクトを通じて連通している場合に、特に利点が 多い。定格化された温度に応じてそれぞれの加熱制御ゾーンが閉じられる場合に は、排ガスダクトによって連通していても、−の加熱制御ゾーンは、他の加熱制 御ゾーンの影響を受けない。導かれたガスは、すべて、共通の排ガスダクトの上 部を長手方向に通過した後、予熱ゾーンに移送されるか、又は材料を予熱するた めに、燃料の熱容量を完全に利用するための上流の予熱炉に上述したような方法 で移送されることが望ましい。上述した上流の予熱炉は、下流の炉に連続する予 熱炉及びこの予熱炉よりも上流にある、複数基の予熱炉から成る灯群の一部とし て位置づけられるものである。

本発明の好適な実施例を、実施された２基の予熱炉の横断面図に基づいて、さら に詳しく説明する。

図面中、 第１図は、本発明による予熱炉の瞥１実施例に２いて、第３図のＩ−Ｉ線に母う 横断面図である。

第２図は、第２実施例において同一箇所の横断面図である。

第３図は、本発明の変形例による、予熱炉及び上流加熱炉から構成された灯群の 一部断面側面図である。

第４図は、第１図又は第２図に示された予熱炉な有する、上流に結合された灯群 の加熱炉において、第３図のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

図示された予熱炉は、鋼製の支持フレーム１０を有する。

予熱炉の下部空間に、二重走行コンベアチェーン１３が設げられており、この二 重走行コンベアチェーン１３に、バー又はビレットのような勢料−−Ｊ犯を運ぶ キャリア１２が増付けられている。上記二重走行コンベアチェーン１゜３は、複 数個の半円筒状炉殻１４によって構成された円筒状炉トンネル１５内で材料を間 欠的に押し進める。炉殻１４は、それらの下部において、キャリアレール１６上 に枢動自在に支持され、上部において、スペーサ１７により定位置に保持されて いる。

第１図に示されている実施例においては、図面に対して垂直となる炉の長手方向 に配設された、複数本の予混合バーナ１８から成るーのバーナ列が一列を成す炉 殻１４に対して設けられている。バーナ１８は、バーナノズル２０を有し、この バーナノズル２０は、炉殻１４に形成された開口２１を通じて円筒状炉トンネル １５内に突出し、材料に直接作用する。バーナ１８は、径が異なる材料」を予熱 する時、材料表面が熱伝達のためにうまく利用され、かつ、温度勾配が材料１の 横断面にお〜・て回転対称となるように、配置されている。バーナノズル２ｏは 、所望の温度勾配が得られるように調整される。

バーナ１８の代りに、材料１に直接作用する熱ガスノズルを使用してもよい。ま た、熱ガスとしては、公知の電気的手段によって加熱されたエアを使用すること ができる。

排ガスは、炉トンネル１５から立上り、スペーサ１７の取付部において左右の炉 殻１４が形成する長手方向のスロッ）３０を通り、垂直路を直接抜けて排ガスダ クト３２に至る。この排ガスダクト３２から、排ガスは、材料１のための予熱部 （図示せず）に送られ、例えば、ファン（図示せず）によって吸引されることに より予熱炉よりも上流に滞留される。排ガスダクト３２は、断熱材を有する。こ の断熱材のうち下部断熱部材５４が予熱炉の全長に亘って延設されている。これ ら下部断熱部材５４は、炉トンネル１５が配設されるためのギャップを残して配 設されるとともに、外側から炉殻１４の中央部分に当接している。下部断熱部材 ５４は、キャリアビーム５２に支持されており、これらキャリアビーム５２は、 支持フレームｌｏ上に固定されている。排ガスダクト３，２の主要部は、２本の 垂直断熱部材５６により区切られている。しかして、断熱材の上部断熱部材５８ は、垂直断熱部材５６と一体である。

第１図の実施例においては、垂直断熱部材５６も、上部断熱部材５８も予熱炉の 全長に亘って延設されている。したがって、これら垂直断熱部材５６及び上部断 熱部材５８は、一体として取外すことができる。炉殻１４は、下部断熱部材５４ によって横の方から保持されている。しかし、スペーサ１７が取外されることに よって、炉殻１４は、キャリアレール１６に設けられたそれぞれの支点に対し容 易に内方に回動させることができ、交換のために別々に取外すことができる。

上記断熱材は、例えば２層の断熱材から成る。内層は、断熱効果が良好であるが 、蓄熱効果が不良のセラミック繊維から成るものであり、他方、外層は、低温域 に置かれるから、鉱物繊維によって作られている。

第２図に示された実施例は、下側に配設されたバーナ１８の列の他に上側におい て−の炉殻１４の列に対し一列のバーナ１９を配設した点においてのみ、第１図 の実施例と相違する。絞り弁２４が燃料供給ライン２３に設けられており、この 絞り弁２４によって下側のバーナ１８を基準として上側のバーナ１９が調整され る。

追加された上側のバーナ１９０列に対しては、・下部断熱部材５４と排ガスダク ト３２の主要部との間に垂直断熱部材５９を位置決めすることを要する。垂直断 熱部材５９は、炉殻１４と対応して複数個の部分に分割されている。下部断熱部 材５４は、予熱炉の全長に亘って延設されている。排ガスダクト３２の主要部は 、断熱部材６０．６２及び６４を有し、これらの断熱部材６０．６２及び６４は 、一体に結合されており、したがって一体として取外すことができる。炉殻１４ を交換するためには、断熱部材６０．６２及び６４を持ち上げなければならない 。しかして、第１図の実施例の場合と同様に、スペーサ１７を取外すことによっ て対になった炉殻１４を交換し得るように、交換する側の炉殻１４に対応する断 熱部材５９を取外さなければならない。第２図に示された実施例は、第１図に示 された実施例に比べて若干複雑な構成を有しているが、これは、材料１をより均 一に加熱するためにはやむをえない。

第３図の右半部９０は、第１図又は第２図に示された予熱炉の側面を示しており 、第３図の左半部は、予熱炉から排出される排ガスによって加熱される上流の予 熱炉を示している。上流の予熱炉を加熱するために、排ガスダクト３２は、その 開口部３３によって上流の予熱炉４０の右端面３４において開口している（第３ 図参照）。上流の予熱炉４０の詳細は、第４図に示されている。開口部３３を介 して排ガスダクト３２に連通し、予熱炉９０の断熱材と同様の断熱材４２によっ て保護された炉内４１に、前後に並んだ複数個の循環ゾーン、例えば、２個の循 環ゾーン４７及び４８が設けられている。各循環ゾーン４７又は４８は、排ガス ダクト３２から、第３図中、矢印Ｆ方向へ排ガスを吸引し、２列のスロット型ノ ズル４４を通じて材料に吹付ける。ノズル４４は、材料に向って収束するように 両側に設けられている。材料１は、二重走行コンベアチェーン１３によって、各 循環ゾーン４７又は４８の処理室４５の内部を運搬方向Ｔに送られる。上記二重 走行コンベアチェーン１３は、予熱炉４０及び９０のいずれをも通過する。材料 １が運搬方向Ｔに送られた後、排ガスは、ファン４３によつ【処理室４５から吸 引し尽され、再度、循環されるか又は吐出管４６を通じて放出される。

第３図において右から左へ連続する、循環ゾーン４７及び４８においては、運搬 方向Ｔと反対方向に漸低する温度勾配が確立される。各循環ゾーンにおいて温度 制御が可能なように材料が挿入されるのは、このように排ガス多段案内にも似た システムのためである。したがって、排ガスの熱容量は、最適状態で利用されて いる。このように、第３図及び第４図に示した予熱炉は、特に、経済的、すなわ ち、特に低熱費であるという特徴を有する。

ＩＧ　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．長尺材料、例えば、バー、インゴット、ビレット及びその他の金属材、特に アルミニウム又はアルミニウム合金の長尺材料の予熱炉であって、この予熱炉が 、一体に結合され、又は個々に取外せるように結合された、特に薄肉の耐火性炉 殻によって構成された炉トンネルを有し、この炉トンネルがバーナ及び高温ガス ノズル等のような、炉殻を貫通した加熱装置によって加熱されるように構成され 、加熱装置が、炉トンネルの長手方向に沿うようにこの炉トンネル内に搬入され た材料に向けられることにより、材料を直接加熱するとともに、上記予熱炉がさ らにこの予熱炉の上部に配設された排ガスダクトを頁するものにおいて、上記炉 トンネル（１５）は、断熱材を有する排ガスダク）（３２）内に組込まれたこと を特徴とする予熱炉。 ２　請求の範囲第１項に記載の予熱炉であって、上記排ガスダク）（３２）の断 熱材が少なくとも炉トンネル（１５）の中央部分の外側からこの炉トンネル（１ ５）の複数個の炉殻（１４）を覆うことを特徴とするもの。 ３、請求の範囲第１項又は第２項に記載の予熱炉であって、上記断熱材が、予熱 炉の支持フレーム（１０）上に固定された支持部材（５２）によって支持され、 かつ、この支持部材（５２）の上方に配設された取外し自在の断熱部材（５４， ５６及び５８；５９，６０．６２及び６４）を有し、断熱材の下部断熱部材（５ ４）が炉殻（１４）を横から支持し、かつ、断熱することを特徴とするもの。 ４、請求の範囲第３項に記載の予熱炉であって、上記支持部材（５２）上に載置 された複数個の下部断熱部材（５４）が、排ガスダクトを構成する他の断熱部分 （５６及び５８；５９，６０．６２及び６４）から個々に取外し自在に構成され たことな特徴とするもの。 五　下部及び上部バーナ列が設けられ、炉トンネルの周囲に配置された請求の範 囲第３項又は第４項に記載の予熱炉であって、上部バーナ列のバーナ（１９）が 域外し自在の断熱部材（５９）を貫通し、下部バーナ列のバーナ（１８）が、断 熱されていない、炉殻の下部に設けられるとともに、バーナ（１９）が貫通する 各断熱部材（５９）は、全炉殻のうちの対応する炉殻と同一の長さを有すること を特徴とするもの。 ６、請求の範囲第１項ないし第４項に記載の予熱炉であって、全列のバーナが断 熱材の下方において、炉トンネル（１５）内に開口するとともに、排ガスダクト （３２）が一体として取外し自在に構成されたことを特徴とするもの。 ７、請求の範囲第１項ないし第５項のうちの１項に記載の予熱炉であって、上記 断熱材が少なくとも一重のセラミック繊維内層と、少なくとも一重の鉱物繊維外 層とを含むことを％徴とするもの。 ａ　材料に沿って配設され、この材料に排ガスを吹付ける、少なくとも１列のス ロット型ノズルに、少なくとも１個のファンを通じて排ガスを移送する上流の予 熱炉を、請求の範囲第１項ないし第７項に記載の予熱炉の排ガスが加熱する灯群 であって、上記排ガスダク）（３２）が予熱炉（４０）の炉内（４１）にほぼ整 列して配置され、炉内にはファン（４３）が設けられるとともに炉内が断熱材（ ４２）によって同様に保護され、さらに、上記排ガスダク）（３２）がその前端 （３３）において、炉内（４１）に開口したことを特徴とするもの。