JPS634958Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は加熱炉に適用される輻射パネルに関す
る。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a radiant panel applied to a heating furnace.

高温ガス流により鉄鋼などの被加熱物を加熱す
る加熱炉においては、熱伝達の手段として主に高
温ガスの輻射を利用しているが、ガスは本質的に
輻射能が低いため、炉の熱伝達効率が低い。この
ため、近年、炉内に輻射パネルを設置することに
より、熱の利用効率を向上させることが提案され
ている。そして、かかる輻射パネルとして通気性
ブロツクを用いることも提案されている。 Heating furnaces that heat materials such as steel with a stream of high-temperature gas mainly use radiation from the high-temperature gas as a means of heat transfer. Transmission efficiency is low. Therefore, in recent years, it has been proposed to improve heat utilization efficiency by installing a radiant panel inside the furnace. It has also been proposed to use a breathable block as such a radiant panel.

このような輻射パネルを設置した加熱炉の従来
例を説明すると、第１図に示すように、炉天井１
に対して平行に輻射パネル２を設置し、図中白抜
矢印で示すごとく高温ガス流を流通させるように
して、支持面３に支持された被加熱物４を加熱し
ている。そして、輻射パネル２は図中実線矢印で
示すごとく輻射熱を放出する。しかし、かかる従
来技術では、輻射パネル２の下面から放出される
輻射熱は被加熱物４に当たるが、輻射パネル２の
上面から放出される輻射熱は被加熱物４の加熱に
ほとんど寄与しないため、被加熱物４を効果的に
加熱することができなかつた。 To explain a conventional example of a heating furnace equipped with such a radiant panel, as shown in Fig. 1, the furnace ceiling 1
A radiant panel 2 is installed parallel to the support surface 3, and a high-temperature gas flow is circulated as shown by the white arrow in the figure to heat the object 4 supported on the support surface 3. The radiant panel 2 emits radiant heat as indicated by solid arrows in the figure. However, in such conventional technology, the radiant heat emitted from the lower surface of the radiant panel 2 hits the object to be heated 4, but the radiant heat emitted from the upper surface of the radiant panel 2 hardly contributes to heating the object to be heated 4. Item 4 could not be heated effectively.

このため、第２図に示すように、高温ガス流に
対して輻射パネル２をほぼ直交するように設置し
た加熱炉が提案された。この加熱炉においては、
高温ガス流の水部分が通気性の輻射パネル２を流
通して輻射パネル２に効果的に熱伝達がなされ、
輻射パネル２から放出される輻射熱はその一部が
直接被加熱物４に当たり、かつ、炉天井１に当た
つた輻射熱は反射して被加熱物４に当たるので、
被加熱物４を効果的に加熱することができる。 For this reason, a heating furnace was proposed in which a radiant panel 2 was installed substantially perpendicular to the high-temperature gas flow, as shown in FIG. In this heating furnace,
The water portion of the high-temperature gas stream flows through the air-permeable radiant panel 2 to effectively transfer heat to the radiant panel 2,
A portion of the radiant heat emitted from the radiant panel 2 directly hits the object to be heated 4, and the radiant heat that hits the furnace ceiling 1 is reflected and hits the object to be heated 4.
The object to be heated 4 can be heated effectively.

そして、かかる輻射パネル２としては、ハニカ
ム状などのセラミツクス通気性ブロツクが好適に
用いられる。しかしハニカム状などのセラミツク
ス通気性ブロツクは、例えば12×12cm程度の断面
積のものは比較的容易に得られるが、この数倍の
断面積のものはもはや製造はかなり困難となり、
したがつて鋼材加熱炉などに用いる0.5〜数m²に
も及ぶ大面積の輻射パネルを作成するには多数の
こうしたセラミツクス通気性ブロツクを組込む必
要がある。その場合、耐熱性を付与するため、材
質のほとんどはセラミツクスからなるので破損し
にくい構造としなければならない。また、製造コ
ストや破損時の修理の容易性等を考慮すると、で
きるだけ簡単な構造のものが望ましい。 As the radiant panel 2, a ceramic breathable block having a honeycomb shape or the like is suitably used. However, while it is relatively easy to obtain honeycomb-shaped ceramic breathable blocks with a cross-sectional area of about 12 x 12 cm, it is quite difficult to manufacture ceramic blocks with a cross-sectional area several times this size.
Therefore, in order to create a radiant panel with a large area of 0.5 to ^several square meters for use in steel heating furnaces, etc., it is necessary to incorporate a large number of such ceramic breathable blocks. In that case, in order to provide heat resistance, most of the material is made of ceramics, so the structure must be resistant to breakage. Furthermore, in consideration of manufacturing costs and ease of repair in the event of damage, it is desirable to have a structure that is as simple as possible.

したがつて、本考案の目的は、加熱炉内に吊下
げて設置される輻射パネルであつて、破損しにく
く、かつ、簡単な構造を有し、容易に大面積を構
成しうるものを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a radiant panel that is suspended and installed in a heating furnace, is hard to break, has a simple structure, and can easily be constructed over a large area. It's about doing.

本考案の輻射パネルは、上部炉壁より所定間隔
をおいて吊下げられた少なくとも二本の吊下棒
と、この吊下棒の下端部に連結された底板と、こ
の底板に下端部が支持されて相互に平行に立設さ
れ、内側面にガイドが形成された複数の縦枠と、
両側縁部を前記ガイドに支承されて前記縦枠の間
に上下に複数配列されたセラミツクス通気性ブロ
ツクと、前記吊下棒の上部に連結されるとともに
前記縦枠の上部を支承する横枠とを備えている。 The radiant panel of the present invention includes at least two hanging rods suspended from the upper furnace wall at a predetermined interval, a bottom plate connected to the lower end of the hanging rod, and a lower end supported by the bottom plate. a plurality of vertical frames that are arranged parallel to each other and have guides formed on their inner surfaces;
a plurality of ceramic breathable blocks having both side edges supported by the guides and arranged vertically between the vertical frames; and a horizontal frame connected to the upper part of the hanging rod and supporting the upper part of the vertical frame. It is equipped with

したがつて、この輻射パネルは全体として吊下
棒によつて支持されており、荷重のほとんどは吊
下棒の下端部に連結された底板にかかるようにな
つている。そして、縦枠は上部と下端部が横枠お
よび底板に支えられて脱落を防止され、通気性ブ
ロツクは縦枠のガイドに支承されて脱落を防止さ
れる。したがつて、全体として構造が極めて簡単
であり、組立操作も容易であつて、簡便に大面積
を構成できる。また、縦枠および横枠には自重以
外の荷重があまりかからず、曲げ応力も作用しな
い。さらに吊下棒には引張り力のみが作用する。
底板にはほぼ全体の荷重がかかるが、材質や太さ
を調節することにより充分な強度を有するように
することは容易である。また通気性ブロツクは多
段積みにされていて圧縮荷重しかかからないので
長期間の使用においても破損の恐れが少ない。し
たがつて、全体として破損しにくい構造となつて
いる。 Therefore, this radiant panel is supported as a whole by the hanging rod, and most of the load is applied to the bottom plate connected to the lower end of the hanging rod. The upper and lower ends of the vertical frame are supported by the horizontal frame and the bottom plate to prevent them from falling off, and the breathable blocks are supported by the guides of the vertical frame to prevent them from falling off. Therefore, the structure as a whole is extremely simple, the assembly operation is easy, and a large area can be constructed easily. Further, the vertical frame and the horizontal frame are not subjected to much load other than their own weight, and no bending stress is applied to them. Furthermore, only tensile forces act on the suspension rod.
Although almost the entire load is applied to the bottom plate, it is easy to make it have sufficient strength by adjusting the material and thickness. Furthermore, since the breathable blocks are stacked in multiple tiers and are only subjected to compressive loads, there is little risk of breakage even during long-term use. Therefore, the structure as a whole is resistant to damage.

本考案の実施に際し、通気性ブロツクは、複数
枚例えば二枚程度のものをパネル面の幅方向に接
着されてなることが好ましい。これによつて、縦
枠の間隔を拡げ、縦枠の数を少なくして、より構
造を簡単にするとともに全体の重量を軽くするこ
とができる。 When carrying out the present invention, it is preferable that a plurality of breathable blocks, for example about two pieces, are glued together in the width direction of the panel surface. As a result, the interval between the vertical frames can be increased, the number of vertical frames can be reduced, the structure can be made simpler, and the overall weight can be reduced.

以下、本考案の実施例を第３図以下を参照して
説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. 3 and subsequent figures.

第３図に示すように、炉上壁１１を貫通して一
対の吊下棒１２、１２が平行に吊下げられてい
る。各吊下棒１２の上端には取付金具１３が設け
られ、取付金具１３のボルト１３ａによつて吊下
棒１２の下端突出長さが調節できるようになつて
いる。炉上壁１１の孔１４は、吊下棒１２が挿入
され所定の下端突出長さに調節された後、キヤス
タブル耐火物、煉瓦等の材料が充填され、吊下棒
１２をしつかりと固定するようになつている。な
お、吊下棒１２は炭化ケイ素、窒化ケイ素等の高
強度のセラミツクスで形成されることが好まし
い。 As shown in FIG. 3, a pair of hanging rods 12, 12 are suspended in parallel through the furnace upper wall 11. A mounting fitting 13 is provided at the upper end of each hanging rod 12, and the length of the lower end of the hanging rod 12 can be adjusted by means of a bolt 13a of the fitting 13. After the hanging rod 12 is inserted into the hole 14 of the furnace upper wall 11 and adjusted to a predetermined lower end protrusion length, the hole 14 is filled with a material such as castable refractories or bricks to firmly fix the hanging rod 12. It's becoming like that. Note that the hanging rod 12 is preferably formed of high-strength ceramics such as silicon carbide and silicon nitride.

吊下棒１２、１２には、第１の横枠１５と第２
の横枠１６とがあらかじめ挿通される。これらの
構造については後述する。 The hanging rods 12, 12 have a first horizontal frame 15 and a second horizontal frame 15.
The horizontal frame 16 is inserted in advance. These structures will be described later.

吊下棒１２、１２の下端には、底板１７が取付
けられる。底板１７は、第４図に示すように、両
端部に吊下棒１２、１２が貫通する孔１７ａを有
し、上面には長手方向に沿つて溝１７ｂが形成さ
れている。そして吊下棒１２は孔１７ａに挿入さ
れ、第５図に示すように横方向からストツパピン
１８を挿入されて、底板１７が吊下棒１２の下端
部に係合するようになつている。底板１７は吊下
棒１２と同様な高強度のセラミツクスで形成され
ることが好ましい。 A bottom plate 17 is attached to the lower ends of the hanging rods 12, 12. As shown in FIG. 4, the bottom plate 17 has holes 17a at both ends through which the hanging rods 12, 12 pass, and a groove 17b is formed in the upper surface along the longitudinal direction. The hanging rod 12 is inserted into the hole 17a, and the stopper pin 18 is inserted laterally as shown in FIG. 5, so that the bottom plate 17 engages with the lower end of the hanging rod 12. The bottom plate 17 is preferably made of high-strength ceramics similar to the suspension rod 12.

そして、複数の縦枠１９がその下端部を底板１
７の溝１７ｂに嵌合され（第４図参照）て支持さ
れ、底板１７に対してほぼ直角にかつ所定間隔を
おいて相互に平行に立設される。縦枠１９の内側
面にはガイド溝１９ａがガイドとして形成されて
おり、したがつて、両側に位置する縦枠１９は断
面コ字状をなし、中間に位置する縦枠１９は断面
Ｈ字状をなしている。これらの縦枠１９は、ムラ
イト、アルミナ、炭化ケイ素などを押出し成形し
て形成することができる。 The plurality of vertical frames 19 connect their lower ends to the bottom plate 1.
7 (see FIG. 4) and are supported, and are erected substantially perpendicularly to the bottom plate 17 and parallel to each other at predetermined intervals. A guide groove 19a is formed as a guide on the inner surface of the vertical frame 19. Therefore, the vertical frames 19 located on both sides have a U-shaped cross section, and the vertical frame 19 located in the middle has an H-shaped cross section. is doing. These vertical frames 19 can be formed by extruding mullite, alumina, silicon carbide, or the like.

各縦枠１９の間にはハニカム状のセラミツクス
通気性ブロツク２０が上下方向に複数段配列され
る。この場合、通気性ブロツク２０は、例えば一
辺12cmの正方形で厚さは１〜２cmとされ、５mm角
の角孔が0.5mmの孔壁をもつて多数穿設された形
状をなしている。この実施例では、通気性ブロツ
ク２０はパネル面の幅方向に接着剤２１で接合さ
れ、二枚一群として使用される。かかる接着剤２
１としては、セラミツクスブロツクと同程度の熱
膨張係数を有するボンドが好適である。接合され
た二枚一群の通気性ブロツク２０はその両端部を
各縦枠１９のガイド溝１９ａに挿入されて支承さ
れ、各縦枠１９の間に上下方向に複数段配列され
て、パネル面を形成する。 Between each vertical frame 19, a plurality of honeycomb-shaped ceramic breathable blocks 20 are arranged vertically in multiple stages. In this case, the breathable block 20 is, for example, a square with a side of 12 cm and a thickness of 1 to 2 cm, and has a shape in which a large number of 5 mm square holes with hole walls of 0.5 mm are bored. In this embodiment, the breathable blocks 20 are bonded with adhesive 21 in the width direction of the panel surface, and are used as a group of two. Such adhesive 2
As No. 1, a bond having a coefficient of thermal expansion comparable to that of a ceramic block is suitable. A group of two joined air permeable blocks 20 are supported by inserting their both ends into the guide grooves 19a of each vertical frame 19, and are arranged in multiple stages vertically between each vertical frame 19 to cover the panel surface. Form.

第２の横枠は、その両端部に吊下棒１２、１２
が貫通して吊下棒の上部に連結されており、上下
に摺動可能となつている。そして第５図に示すよ
うに、第２の横枠１６は上下面に溝が形成されて
断面Ｈ字状をなしており、下面の溝に縦枠１９の
上端部が嵌合して、縦枠１９の上部を第２の横枠
１６で支承している。 The second horizontal frame has hanging rods 12, 12 at both ends thereof.
is connected to the upper part of the hanging rod so that it can slide up and down. As shown in FIG. 5, the second horizontal frame 16 has grooves formed on the upper and lower surfaces and has an H-shaped cross section, and the upper end of the vertical frame 19 fits into the groove on the lower surface, thereby forming a vertical frame 16. The upper part of the frame 19 is supported by a second horizontal frame 16.

同様にして第１の横枠１５は、その両端部に吊
下棒１２、１２が貫通しており、下面に溝が形成
されていて断面コ字状をなしている。なお、第１
および第２の横枠１５、１６は、縦枠１９と同様
な材質で形成することができる。 Similarly, the first horizontal frame 15 has hanging rods 12, 12 passing through its both ends, a groove formed in its lower surface, and a U-shaped cross section. In addition, the first
The second horizontal frames 15 and 16 can be made of the same material as the vertical frame 19.

そして、第１の横枠１５と第２の横枠１６との
間には、複数枚の隔壁２２がその上下縁部を横枠
１５、１６の溝に挿入されて横方向に配列されて
いる。この隔壁２２は、図示しない被加熱物と炉
上壁１１との間が広すぎて、この高さのほぼ全部
にわたる輻射パネルを形成する必要がない場合
に、通気性ブロツク２０を節約するために用いら
れる。したがつて、本考案においては、第１の横
枠１５および隔壁２２は必ずしも必要なものでは
ない。隔壁２２としては、セラミツクスフアイバ
の成形ボード、珪酸カルシウム質ボード等を用い
ることができる。 Between the first horizontal frame 15 and the second horizontal frame 16, a plurality of partition walls 22 are arranged in the horizontal direction with their upper and lower edges inserted into the grooves of the horizontal frames 15 and 16. . This partition wall 22 is used to save the ventilation block 20 when the distance between the object to be heated (not shown) and the furnace upper wall 11 is too wide and there is no need to form a radiant panel covering almost the entire height. used. Therefore, in the present invention, the first horizontal frame 15 and the partition wall 22 are not necessarily necessary. As the partition wall 22, a molded ceramic fiber board, a calcium silicate board, or the like can be used.

上記の構成において、二枚一群の各通気性ブロ
ツク２０はそれらの両端部を各縦枠１９の溝１９
ａ内に保持されて脱落を防止され、各縦枠１９は
それらの上下端部を第２の横枠１６の溝および底
板１７の溝１７ｂに保持されて脱落を防止され
る。そして底板１７および横枠１５、１６はそれ
らの両端部を吊下棒１２、１２によつて連結され
ている。したがつて、複数の通気性ブロツク２０
をしつかりと組付けて広い面積を有する輻射パネ
ルを形成することができる。通気性ブロツク２０
は例えばハニカム状をなすので、高温ガスが流通
して熱伝達がされやすく、輻射性能もよい。ま
た、各通気性ブロツク２０の荷重はほとんどが底
板１７にかかり、縦枠１９や横枠１５、１６には
かからず、かつ、曲げ応力も作用しないので、縦
枠１９や横枠１５、１６が破損しにくい構造とな
つている。また、この輻射パネルの組立てに際し
ては、通気性ブロツク２０を縦枠１９の間に挿入
して上下に配列すればよいので作業性が良好であ
る。さらに、全体として構造が簡単なので製造コ
ストも比較的安価である。 In the above configuration, each of the two ventilation blocks 20 has both ends connected to the grooves 19 of each vertical frame 19.
The upper and lower ends of each vertical frame 19 are held in the grooves of the second horizontal frame 16 and the grooves 17b of the bottom plate 17 to prevent them from falling off. The bottom plate 17 and the horizontal frames 15 and 16 are connected at both ends thereof by hanging rods 12 and 12. Therefore, a plurality of breathable blocks 20
can be tightly assembled to form a radiant panel with a large area. Breathable block 20
For example, since it has a honeycomb shape, high temperature gas flows through it, heat is easily transferred, and the radiation performance is also good. In addition, most of the load of each breathable block 20 is applied to the bottom plate 17 and not to the vertical frame 19 or the horizontal frames 15, 16, and no bending stress is applied. It has a structure that is difficult to damage. Furthermore, when assembling this radiant panel, the ventilation blocks 20 can be inserted between the vertical frames 19 and arranged one above the other, resulting in good workability. Furthermore, since the overall structure is simple, manufacturing costs are relatively low.

本考案において、吊下棒は必要に応じて三本以
上としてもよい。またガイド溝に代えて凸条その
他適宜形状のガイドを設けてもよい。さらにセラ
ミツクス通気性ブロツクとしてはハニカム状のも
のが軽量であり、低通気抵抗性であるなどの点で
好ましく、なかでもコージエライト、ムライト、
炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナなどからなる
ものは高輻射能および／または高耐熱性を有して
いてより好ましい。しかしセラミツクス通気性ブ
ロツクはハニカム状のものに限定されず、例えば
三次元網目状通気孔を有するものなどであつても
よい。 In the present invention, the number of hanging rods may be three or more as necessary. Further, instead of the guide groove, a guide having a convex strip or other appropriately shaped guide may be provided. Furthermore, honeycomb-shaped ceramic blocks are preferred because they are lightweight and have low ventilation resistance, and among them, cordierite, mullite,
Those made of silicon carbide, silicon nitride, alumina, etc. are more preferable because they have high radiation efficiency and/or high heat resistance. However, the ceramic breathable block is not limited to a honeycomb shape, and may have, for example, a three-dimensional network of vent holes.

なお、本考案による輻射パネルを実際の加熱炉
に適用する際には、高温ガスの流れ方向に沿つて
複数枚の輻射パネルを平行に所定間隔をおいて設
置するようにしてもよい。また加熱炉内の幅が広
い場合には、複数枚の上記の如き輻射パネルを横
方向に隣接して設置してもよい。 In addition, when applying the radiant panel according to the present invention to an actual heating furnace, a plurality of radiant panels may be installed in parallel at predetermined intervals along the flow direction of high-temperature gas. Furthermore, if the width inside the heating furnace is wide, a plurality of radiant panels as described above may be installed adjacent to each other in the horizontal direction.

前述の如く、この輻射パネルは高温ガス流にほ
ぼ直交するように吊下げて設置されることが好ま
しいが、平行するように吊下げて設置されてもよ
い。 As mentioned above, the radiant panel is preferably installed so as to be suspended substantially perpendicular to the hot gas flow, but it may also be installed so as to be suspended parallel to the flow of hot gas.

以上説明したように本考案によれば、ハニカム
状などのセラミツクス通気性ブロツクを複数枠組
付けて広い面積を有する輻射パネルを形成するこ
とができる。通気性ブロツクにはほぼ自重による
圧縮荷重しかかからないため破損の恐れが少な
い。また、横枠や縦枠に通気性ブロツクの荷重が
ほとんどかからず、かつ、曲げ応力も作用しない
ので、破損しにくい構造となる。さらに、比較的
簡単な構造なので組立て作業性が良く、製造コス
トも安価である。 As explained above, according to the present invention, a radiant panel having a wide area can be formed by assembling a plurality of honeycomb-shaped ceramic breathable blocks. Since the breathable block is only subjected to compressive load due to its own weight, there is little risk of damage. Further, since almost no load from the breathable block is applied to the horizontal frame or the vertical frame, and no bending stress is applied, the structure becomes difficult to break. Furthermore, since it has a relatively simple structure, it is easy to assemble and the manufacturing cost is low.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来の加熱炉を示す説明図、第２図は
本考案が適用される加熱炉を示す説明図、第３図
は本考案の一実施例を示す正面図、第４図は第３
図におけるＡ−Ａ線に沿つた要部断面図、第５図
は第３図におけるＢ−Ｂ線に沿つた断面図であ
る。 １１……炉上壁、１２……吊下棒、１６……第
２の横枠、１７……底板、１７ｂ……溝、１９…
…縦枠、１９ａ……ガイド溝、２０……セラミツ
クス通気性ブロツク、２１……接着剤。 Fig. 1 is an explanatory diagram showing a conventional heating furnace, Fig. 2 is an explanatory diagram showing a heating furnace to which the present invention is applied, Fig. 3 is a front view showing an embodiment of the present invention, and Fig. 4 is an explanatory diagram showing a heating furnace to which the present invention is applied. 3
FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part taken along the line A-A in the figure, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11...Furnace upper wall, 12...Hanging rod, 16...Second horizontal frame, 17...Bottom plate, 17b...Groove, 19...
...Vertical frame, 19a... Guide groove, 20... Ceramic breathable block, 21... Adhesive.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 加熱炉内に吊下げて設置される輻射パネルで
あつて、上部炉壁より所定間隔をおいて吊下げ
られた少なくとも二本の吊下棒と、この吊下棒
の下端部に連結された底板と、この底板に下端
部が支持されて相互に平行に立設され、内側面
にガイドが形成された複数の縦枠と、両側縁部
を前記ガイドに支承されて前記縦枠の間に上下
に複数配列されたセラミツクス通気性ブロツク
と、前記吊下棒の上部に連結されるとともに前
記縦枠の上部を支承する横枠とを備えているこ
とを特徴とする輻射パネル。 (2) 前記通気性ブロツクは複数枚のセラミツクス
通気性ブロツクをパネル面の幅方向に接着され
てなる実用新案登録請求の範囲第１項記載の輻
射パネル。[Scope of Claim for Utility Model Registration] (1) A radiant panel installed suspended inside a heating furnace, comprising at least two hanging rods suspended at a predetermined interval from the upper furnace wall; A bottom plate connected to the lower end of the hanging rod, a plurality of vertical frames whose lower ends are supported by the bottom plate, stand parallel to each other, and have guides formed on their inner surfaces; and a horizontal frame connected to the upper part of the hanging rod and supporting the upper part of the vertical frame. Features a radiant panel. (2) The radiant panel according to claim 1, wherein the air permeable block is formed by bonding a plurality of ceramic air permeable blocks in the width direction of the panel surface.