CN101749945B - 蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法 - Google Patents

蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法 Download PDF

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Abstract

在设置多对蓄热式燃烧器的蓄热燃烧式热处理炉中，在控制成对的蓄热式燃烧器的燃烧与停止时，在停止时间较长的蓄热式燃烧器中恢复燃烧时，可以抑制该蓄热式燃烧器的火焰温度下降，可以对被处理材料进行适当的热处理。在设置有多对蓄热式燃烧器(20)的热处理炉(10)中，所述蓄热式燃烧器(20)具有包括燃料喷射嘴(25)的燃烧器部(21)、和容纳有蓄热材料(22a)的蓄热室(22)，即使在使成对的蓄热式燃烧器的燃烧停止时，也在至少一个蓄热式燃烧器中，将燃烧废气引导至蓄热室，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料。

Description

蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法
相关申请
本申请主张基于日本专利申请号2008-315510号的优先权。
技术领域
本发明涉及一种蓄热燃烧式热处理炉，其中，将具有包括燃料喷射嘴的燃烧器部、和容纳有蓄热材料的蓄热室的一对蓄热式燃烧器，沿着热处理炉中的被处理材料的移动方向设置多对，在各对的一个蓄热式燃烧器中，通过蓄热室将燃烧用空气引导至燃烧器部，并且使燃料气体从该燃烧器部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧，另一方面，在另一个蓄热式燃烧器中，将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出，交替进行上述的操作。特别是具有如下特征，即，根据热处理炉内的燃烧负载等，在切换控制至少一对蓄热式燃烧器的燃烧与停止时，在停止后恢复燃烧时，抑制该蓄热式燃烧器的火焰温度下降。
背景技术
以往，在对被处理材料进行热处理时，使用蓄热燃烧式热处理炉，其中，将具有包括燃料喷射嘴的燃烧器部、和容纳有蓄热材料的蓄热室的一对蓄热式燃烧器，沿着热处理炉中的被处理材料的移动方向设置多对，在各对的一个蓄热式燃烧器中，通过蓄热室将燃烧用空气引导至燃烧器部，并且使燃料气体从该燃烧器部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧，另一方面，在另一个蓄热式燃烧器中，将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出，交替进行上述的操作。
此处，在这样的蓄热燃烧式热处理炉中，需要根据被处理材料的种类、大小、或处理目的等，改变热处理炉内的燃烧负载。
因此，以往如日本专利特开平8-35623号公报、日本专利第3562142号公报所示，提出了根据热处理炉内的燃烧负载、适当控制(选择控制)设置在热处理炉的适当位置的成对的蓄热式燃烧器的燃烧与停止的技术。
此处，在这样根据燃烧负载、控制成对的蓄热式燃烧器的燃烧与停止时，若停止时间较长，则容纳在停止的各蓄热式燃烧器的蓄热室的蓄热材料的热量会向热处理炉内放出，或者沿着蓄热室的壁面向外部放出，导致蓄热材料的温度下降。
因此，这样在蓄热材料的温度下降的各蓄热式燃烧器中恢复燃烧时，存在的问题是：通过蓄热室向燃烧器部引导的燃烧用空气的温度会降低，该蓄热式燃烧器的火焰温度会下降，热处理炉内的温度分布不均匀，无法对被处理材料进行适当的热处理。
发明内容
本发明的目的在于解决蓄热燃烧式热处理炉中的上述那样的问题，在该蓄热燃烧式热处理炉中，将具有包括燃料喷射嘴的燃烧器部、和容纳有蓄热材料的蓄热室的一对蓄热式燃烧器，沿着热处理炉中的被处理材料的移动方向设置多对，在各对的一个蓄热式燃烧器中，通过蓄热室将燃烧用空气引导至燃烧器部，并且使燃料气体从该燃烧器部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧，另一方面，在另一个蓄热式燃烧器中，将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出，交替进行上述的操作。
即，本发明的目的在于，在如上所述的蓄热燃烧式热处理炉中，适当控制设置在热处理炉的适当位置的成对的蓄热式燃烧器的燃烧与停止时，即使在该成对的蓄热式燃烧器的停止时间较长时，也能抑制容纳在该成对的各蓄热式燃烧器的蓄热室的蓄热材料的温度下降，在恢复燃烧时，不使该成对的各蓄热式燃烧器中的火焰温度下降，热处理炉内的温度分布均匀，可以对被处理材料进行适当的热处理。
在本发明的蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法中，为了解决如上所述的问题，在蓄热燃烧式热处理炉中，将具有包括燃料喷射嘴的燃烧器部、和容纳有蓄热材料的蓄热室的一对蓄热式燃烧器，沿着热处理炉中的被处理材料的移动方向设置多对，在各对的一个蓄热式燃烧器中，通过蓄热室将燃烧用空气引导至燃烧器部，并且使燃料气体从该燃烧器部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧，另一方面，在另一个蓄热式燃烧器中，将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出，交替进行上述的操作，其中，至少在切换控制一对蓄热式燃烧器的燃烧与停止时，即使在燃烧停止时，也在该一对的至少一个蓄热式燃烧器中，进行将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出的操作。
此处，如上所述即使在燃烧停止时，也在一对的至少一个蓄热式燃烧器中，在进行将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出的操作时，在一对的各蓄热式燃烧器中，也可以进行这样的操作，但较为理想的是，在燃烧恢复时通过蓄热室将燃烧用空气引导至燃烧器部、并且使燃料气体从该燃烧器部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧的蓄热式燃烧器中，进行这样的操作。
另外，如上所述在停止燃烧的蓄热式燃烧器中，若进行将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出的操作，则由于热处理炉内的压力有可能下降，因此较为理想的是在停止燃烧的蓄热式燃烧器中，限制将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室的量。特别是，较为理想的是根据热处理炉内的压力，控制将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室的量，例如，在停止燃烧的蓄热式燃烧器的数量增多时，在停止燃烧的蓄热式燃烧器中，减少将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室的量。
在本发明的蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法中，在如上所述至少切换控制一对蓄热式燃烧器的燃烧与停止时，即使在燃烧停止时，也由于在该一对的至少一个蓄热式燃烧器中，进行将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出的操作，因此即使在停止时间较长时，也可以抑制容纳在停止燃烧的蓄热式燃烧器的蓄热室的蓄热材料的温度下降。
其结果是，即使在使停止时间较长的蓄热式燃烧器的燃烧恢复时，也能抑制该蓄热式燃烧器的火焰温度下降，热处理炉内的温度分布均匀，可以对被处理材料进行适当的热处理。
另外，即使这样在燃烧停止时，也进行将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出的操作时，在燃烧恢复时，若只在通过蓄热室将燃烧用空气引导至燃烧器部、并且使燃料气体从该燃烧器部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧的蓄热式燃烧器中进行这样的操作，则在进行燃烧的蓄热式燃烧器中，可以抑制如上所述容纳在蓄热室的蓄热材料的温度下降，抑制火焰温度下降，并且在燃烧恢复时，将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出的蓄热式燃烧器中，可以防止蓄热室的蓄热材料被过度加热。
另外，如上所述在停止燃烧的蓄热式燃烧器中，在进行将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出的操作时，若根据热处理炉内的压力来控制引导至蓄热式燃烧器的蓄热室的燃烧废气的量，则还可以抑制热处理炉内的压力下降，可以对被处理材料进行适当的热处理。
另外，关于本发明的其他目的、优点及特征，基于以下的实施方式的说明或附图可以进一步知晓。
附图说明
图1是表示根据本发明的一个实施方式所涉及的蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法进行控制的热处理炉的内部状态的简要剖视图。
图2是该实施方式的上述热处理炉的简要俯视图。
图3是表示在该实施方式中、利用上述热处理炉中的一对蓄热式燃烧器进行燃烧的状态的简要说明图。
图4是表示在该实施方式中在使上述一对蓄热式燃烧器的燃烧停止时、边通过压力检测单元检测热处理炉内的压力、边利用该压力检测单元控制一个蓄热式燃烧器中打开气体排出用阀的量的状态的简要说明图。
图5是表示在该实施方式中在使上述一对蓄热式燃烧器的燃烧停止时、边通过压力检测单元检测热处理炉内的压力、边利用该压力检测单元控制一对蓄热式燃烧器中打开气体排出用阀的量的变更例的简要说明图。
标号说明
1被处理材料，2运送辊，
10热处理炉，11入口，12出口
20、20a、20b蓄热式燃烧器
21燃烧器部
22蓄热室，22a蓄热材料
23空气提供管，23a空气提供用阀
24废气排出管，24a气体排出用阀
25燃料喷射嘴，25a气体提供阀
26压力检测单元
具体实施方式
下面，基于附图具体说明本发明的实施方式所涉及的蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法。另外，本发明所涉及的蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法不限于下述的实施方式所示的方法，在不改变发明的要点的范围内，可以进行适当变更来实施。
此处，在本实施方式中，如图1所示，将从热处理炉10的入口11引入到热处理炉10内的由钢材制成的被处理材料1，利用运送辊2在热处理炉10内运送，对其进行热处理，将这样被热处理的被处理材料1通过热处理炉10的出口12从热处理炉10取出。
然后，在本实施方式中，如图2所示，在上述热处理炉10中，使具有燃烧器部21和蓄热室22的一对蓄热式燃烧器20相对，沿着上述被处理材料1的移动方向在热处理炉10中设置多对蓄热式燃烧器20。
此处，在上述一对蓄热式燃烧器20中，如图3所示，在一个蓄热式燃烧器20a中，将设置于向容纳有蓄热材料22a的蓄热室22提供燃烧用空气的空气提供管23的空气提供用阀23a打开，另一方面，将设置于通过蓄热室22排出燃烧废气的废气排出管24的气体排出用阀24a关闭，利用容纳在该蓄热室22内的蓄热材料22a，对通过上述空气提供管23引导至蓄热室22内的燃烧用空气进行加热。然后，将这样加热的燃烧用空气提供至燃烧器部21，并且将向设置于该燃烧器部21的燃料喷射嘴25提供燃料气体的气体提供阀25a打开，使燃料气体从该燃料喷射嘴25喷射，使该燃料气体在热处理炉10内燃烧。
另一方面，在另一个蓄热式燃烧器20b中，将向燃料喷射嘴25提供燃料气体的气体提供阀25a及设置于空气提供管23的空气提供用阀23a关闭，不进行燃烧；另一方面，将设置于通过蓄热室22排出燃烧废气的废气排出管24的气体排出用阀24a打开。然后，如上所述吸进在热处理炉10内燃烧后的燃烧废气并引导至蓄热室22，使燃烧废气的热量蓄积在该蓄热室22容纳的蓄热材料22a后，使该燃烧废气通过上述废气排出管24向外部排出。
然后，在上述各对的蓄热式燃烧器20中，分别如上所述，在一个蓄热式燃烧器20a中，使燃料气体从燃料喷射嘴25喷射并进行燃烧；另一方面，在另一个蓄热式燃烧器20b中，将燃烧废气引导至蓄热室22，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料22a并排出，交替切换这样的操作。
另外，在上述热处理炉10中热处理的被处理材料1的种类或大小等改变、而热处理炉10内的燃烧负载变化时，切换控制在适当位置的成对的蓄热式燃烧器20的燃烧与停止。
此处，在本实施方式的蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法中，在使上述成对的蓄热式燃烧器20a、20b中的燃烧停止时，如图4所示，在各蓄热式燃烧器20a、20b中，将上述空气提供用阀23a及气体提供阀25a关闭，不提供燃烧用空气及燃料气体，使燃烧停止。
然后，在燃烧恢复时，如图3所示，在将燃烧用空气提供至燃烧器部21、并且使燃料气体从燃料喷射嘴25喷射并使燃料气体燃烧的一个蓄热式燃烧器20a中，即使将设置于通过蓄热室22排出燃烧废气的废气排出管24的气体排出用阀24a打开，处于使燃烧停止的状态下，也能使燃烧废气的热量蓄积在蓄热室22所容纳的蓄热材料22a。另一方面，在燃烧恢复时，如图3所示，在不进行燃烧而吸进热处理炉10内燃烧后的燃烧废气并引导至蓄热室22、使燃烧废气的热量蓄积在该蓄热室22所容纳的蓄热材料22a的另一个蓄热式燃烧器20b中，将设置于排出燃烧废气的废气排出管24的气体排出用阀24a关闭，使燃烧废气不引导至蓄热室22，燃烧废气的热量不蓄积在蓄热室22所容纳的蓄热材料22a。
然后，在这样使燃烧停止的状态下，在燃烧恢复时将进行燃烧的一个蓄热式燃烧器20a的气体排出用阀24a打开并使燃烧废气的热量蓄积在蓄热室22所容纳的蓄热材料22a时，在本实施方式中，边通过压力检测单元26检测热处理炉10内的压力，边利用该压力检测单元26控制将上述气体排出用阀24a打开的量，在热处理炉10内的压力降低时，减少将上述气体排出用阀24a打开的量，使热处理炉10内保持为规定的压力。
这样，即使在停止时间较长时，热处理炉10内也保持为规定的压力，在燃烧恢复时在进行燃烧的一个蓄热式燃烧器20a中，抑制燃烧废气引导至蓄热室22并使容纳在蓄热室22的蓄热材料22a的温度下降，在使该蓄热式燃烧器20a恢复燃烧时火焰温度不会下降，热处理炉10内的温度分布变得均匀且可以对被处理材料1进行适当的热处理，并且在燃烧恢复时在不进行燃烧的另一个蓄热式燃烧器20b中，将热处理炉10内的燃烧废气引导至蓄热室22并使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料22a时，可以抑制该蓄热材料22a被过度加热。
另外，在本实施方式中，是在使成对的蓄热式燃烧器20a、20b的燃烧停止时，在燃烧恢复时只在进行燃烧的一个蓄热式燃烧器20a中，即使在将气体排出用阀24a打开而处于使燃烧停止的状态下，也使燃烧废气的热量蓄积在蓄热室22所容纳的蓄热材料22a，但如图5所示，在燃烧恢复时不进行燃烧的另一个蓄热式燃烧器20b中，也只要蓄热材料22a不处于被过度加热的范围，就与上述一个蓄热式燃烧器20a相同，即使在将气体排出用阀24a打开而处于使燃烧停止的状态下，也能使燃烧废气的热量蓄积在蓄热室22所容纳的蓄热材料22a。
另外，在本实施方式中，是边通过压力检测单元26检测热处理炉10内的压力，边利用该压力检测单元26控制将气体排出用阀24a打开的量，但也可以使用温度检测单元(未图示)来代替该压力检测单元26。然后，通过该温度检测单元检测热处理炉10内的温度，在由温度检测单元检测的热处理炉10内的温度降低时，减少将上述气体排出用阀24a打开的量，可以使热处理炉10内保持为规定的温度。

Claims (3)

1.一种蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法，所述蓄热燃烧式热处理炉中，将具有包括燃料喷射嘴的燃烧器部、和容纳有蓄热材料的蓄热室的一对蓄热式燃烧器，沿着热处理炉中的被处理材料的移动方向设置多对，交替进行下述操作：在各对的一个蓄热式燃烧器中，通过蓄热室将燃烧用空气引导至燃烧器部，并且使燃料气体从该燃烧器部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧，另一方面，在另一个蓄热式燃烧器中，将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出，其特征在于，
在至少一对蓄热式燃烧器中，在切换控制进行所述燃烧和蓄热的燃烧动作与该燃烧动作的停止时，即使在成对的蓄热式燃烧器中的燃烧动作停止时，也在停止燃烧动作的所述成对的蓄热式燃烧器的至少一个中，进行将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出的操作，
即使在燃烧停止时，也在燃烧恢复时通过蓄热室将燃烧用空气引导至燃烧器部、并且使燃料气体从该燃烧器部的燃料喷射嘴喷射进行燃烧的蓄热式燃烧器中，进行将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室并使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出的操作。
2.如权利要求1所述的蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法，其特征在于，即使在燃烧停止时，也在将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室、并使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出时，限制引导至容纳有蓄热材料的蓄热室的燃烧废气的量。
3.如权利要求1所述的蓄热燃烧式热处理炉的燃烧控制方法，其特征在于，即使在燃烧停止时，也在将燃烧废气引导至容纳有蓄热材料的蓄热室、并使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出时，根据热处理炉内的压力来控制引导至容纳有蓄热材料的蓄热室的燃烧废气的量。
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