既設炉をそのままに、電化で脱炭素化を実現するラジアントチューブヒーター

D2-ERTH(ディーアース:Daido Dual-Mode Electric Radiant Tube Heater[商標登録申請中])は、既設炉を活かし、電化による脱炭素化を実現するラジアントチューブヒーターです。

ラジアントチューブ内部の熱源をバーナーから電気ヒーターへ置き換えることで、既存のラジアントチューブバーナーと置換可能であり、炉本体の大規模な改造を行うことなく電化を実現します。さらに、既設バーナーと同一の取付構造を採用することで炉体改造を最小限に抑え、容易な導入と品質影響リスクの低減を両立しています。

一般的なラジアントチューブヒーターが加熱機能に限定されるのに対し、本製品はヒーター構造の隙間に冷却空気を流すことで、焼鈍工程に必要な徐冷にも対応可能です。

これにより、加熱・均熱・徐冷を一体的に制御でき、安定した熱処理プロセスの構築と品質改善に貢献します。

また、電化により燃料使用量を削減し、CO₂排出量の低減を実現します。燃焼を伴わないため排ガスおよびNOxの発生がなく、環境負荷の低減に大きく寄与します。

さらに、既設炉への後付け(レトロフィット)にも対応しており、段階的な電化により設備投資を抑えながら、脱炭素への移行を可能にします。

用途

用途

バッチ式熱処理炉(STC炉)
連続熱処理炉
ラジアントチューブ加熱炉

主な適用分野

鋼材の各種熱処理(焼なまし、焼準、焼戻し など)
自動車部品、機械部品の熱処理
雰囲気制御を必要とする精密熱処理
冷却条件が品質に影響する熱処理

適用・展開

既設ラジアントチューブ炉の電化改造に対応
バーナーから電気ヒーターへの置換による電化
一部チューブの置換による段階的導入が可能
脱炭素(カーボンニュートラル)対応設備として導入可能

特長

既設炉を活かした電化(レトロフィット対応)

既設ラジアントチューブを活用し、バーナーを電気ヒーターに置き換えることで、大規模改造を伴わずに電化が可能です。さらに、一部チューブのみの電化にも対応しており、設備計画に応じた段階的な導入を実現します。

加熱・冷却の一体制御

電気ヒーターによる精密な加熱に加え、冷却空気の供給により冷却制御を実現しています。
これにより、加熱・均熱・徐冷を一体的に制御でき、熱処理プロセス全体の最適化に寄与します。

高精度温度制御

サイリスタによる連続出力制御により高い温度追従性を実現します。燃焼制御(ターンダウン1/5)に対し、ターンダウン1/10まで対応可能です。
設定温度への滑らかな追従により温度変動やオーバーシュートを抑制し、安定した温度制御を実現します。
さらに、冷却制御と組み合わせることで温度履歴の高精度な制御が可能です。

優れた後付け適合性

既設炉構造およびラジアントチューブをそのまま活用できるため、リボンヒーター等を利用した電化改造に比べ短工期かつ低コストで導入可能です。既設設備を活かしたレトロフィットに適しています。

品質向上・品質安定化(温度分布改善)

ラジアントチューブ表面温度の均一化と冷却制御により炉内温度分布を安定化し、熱処理品質のばらつき低減に寄与します。

効果・導入メリット

脱炭素・環境負荷低減

ガス燃焼から電気加熱への置換により、化石燃料の使用を不要とし、操業時の脱炭素化が可能となります。
さらに、燃焼を伴わないため、排ガスやNOxの排出が発生せず、環境負荷の低減に寄与します。

環境負荷低減(NOx・排ガス)

電気加熱方式の採用により燃焼を伴わないため、排ガスの発生がなく、NOx排出をゼロとします。また、排ガスによる熱損失も発生しないため、エネルギーの有効利用と環境負荷低減に貢献します。

低コスト・短工期導入

既設炉構造を活用し、炉体改造を最小限に抑えることで、大規模改造を不要としながら設備停止期間を短縮し、短工期での導入を実現します。
また、段階的な導入にも対応しており、設備計画に応じた柔軟な導入が可能です。

生産性・運用安定性向上

加熱から冷却までを含めた温度制御の最適化により温度履歴の再現性を高め、安定した熱処理運転を実現し、品質のばらつきを低減します。
さらに、サイクルタイム短縮により生産性および設備能力の向上に寄与します。

構造

電気加熱式ラジアントチューブヒーターの構造

D2-ERTH構造図(加熱・冷却一体制御)
―加熱と冷却を一体で制御し、温度履歴を高精度に最適化―

D2-ERTH内部構造(電気ヒーターエレメント配置)

ラジアントチューブ内部に電気ヒーターを配置し、サイリスタ制御により高精度な加熱を行います。発生した熱はチューブ表面からの輻射により炉内へ供給され、均一な温度分布を形成します。

本装置は、加熱機能に加えて冷却機能を一体化している点が特長です。
冷却時には、ヒーター構造の隙間を通して冷却空気をラジアントチューブ内部に供給し、内部から効率的に熱を除去します。これにより、焼鈍工程において重要となる徐冷および冷却速度の精密な制御が可能となります。

このように、昇温・均熱・徐冷を一体的に制御することで、温度履歴の高精度な再現を実現し、製品品質の安定化に寄与します。

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