JP2000009387A - 還元性雰囲気炉 - Google Patents

還元性雰囲気炉

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JP2000009387A
JP2000009387A JP10189894A JP18989498A JP2000009387A JP 2000009387 A JP2000009387 A JP 2000009387A JP 10189894 A JP10189894 A JP 10189894A JP 18989498 A JP18989498 A JP 18989498A JP 2000009387 A JP2000009387 A JP 2000009387A
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furnace
combustion
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burner
reducing
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Takashi Ishimoto
崇 石本
Tsukasa Sato
士 佐藤
Takashi Miyajima
孝士 宮嶋
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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  • Air Supply (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 還元性雰囲気の基で被熱物を加熱する還元性
雰囲気炉であって、熱源として熱型バーナを使用する
ことによりその省エネルギー化を達成する。を提供す
る。 【解決手段】 空燃比を1以下にて燃焼させ炉内に還元
性燃焼ガスを生じさせる直火型バーナ21を設けた還元
性炉帯域4と、熱体13a,13bを具備した熱型
バーナ12a,12bを少なくとも一対設け該熱型バ
ーナにて燃料燃焼と燃焼ガス排出とを交互に行うことで
燃焼ガスにより加熱された熱体により燃焼用空気が予
熱されるようにした排熱回収炉帯域2,3とを一連に設
け、前記還元性炉帯域の燃焼ガスを該排熱回収炉帯域を
通って炉外に排出させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、還元性雰囲気の基
で被熱物を加熱する還元性雰囲気炉に関するもので、さ
らに詳しくは熱源として畜熱型バーナを使用することに
よりその省エネルギー化を達成しようとするものであ
る。
【0002】
【従来の技術】工業用炉の省エネルギー化のために考え
出された畜熱型バーナ(リジェネバーナとも称され
る。)は、例えば特開昭62−94703号公報等に記
載されているように、通気性の畜熱体を具備したバーナ
が炉側壁等に少なくとも一対設けられ、一方のバーナで
燃料ガス等を燃焼させているとき、他方のバーナからそ
の燃焼ガスを畜熱体を通して排出させることによって該
畜熱体を加熱し、数十秒〜数分の間隔でその両バーナの
状態を頻繁に交代させることにより燃料燃焼と燃焼ガス
排出とが交互に行われるようにし、燃焼ガスにより加熱
された畜熱体により燃焼用空気が予熱され、もって高い
排熱回収効率が達成され、省エネルギー化を図るように
したものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
畜熱型バーナでは、炉内で燃料ガスが爆発するのを防ぐ
ために、燃焼開始時には燃焼用空気のみを先に送給しそ
の後で燃料ガスを送給し、燃焼終了時には燃料ガスを先
に停止させ、後で燃焼用空気を停止させるようにしてい
る。このため、炉内ガスが酸化性になり被熱物を酸化さ
せるおそれがあった。このため従来ではこのような畜熱
型バーナは、省エネルギー効果が大であるにも拘わら
ず、還元性雰囲気炉への使用は不向きであると考えられ
ていた。
【0004】本発明は上記課題を解決し、畜熱型バーナ
を還元性雰囲気炉の熱源として使用することを可能にす
ることでその省エネルギー化を達成しようとするもので
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのために本発明に係る
還元性雰囲気炉は、空燃比を1以下にて燃焼させ炉内に
還元性燃焼ガスを生じさせる直火型バーナを設けた還元
性炉帯域と、畜熱体を具備した畜熱型バーナを少なくと
も一対設け該畜熱型バーナにて燃料燃焼と燃焼ガス排出
とを交互に行うことで燃焼ガスにより加熱された畜熱体
により燃焼用空気が予熱されるようにした排熱回収炉帯
域とを一連に設け、前記還元性炉帯域の燃焼ガスを該排
熱回収炉帯域を通って炉外に排出させるようにしたこと
を特徴とする。また本発明は上記還元性雰囲気炉におい
て、排熱回収炉帯域に炉内ガスのCO濃度を測定するガ
スセンサを設け、該炉内ガスが常に還元性に保持される
ように直火型バーナおよび/または畜熱型バーナの空燃
比を自動調節することを特徴とした。また本発明は上記
還元性雰囲気炉において、畜熱体を具備した畜熱型バー
ナを一対を1組として複数組設けるとともに、該畜熱型
バーナの燃料燃焼と燃焼ガス排出とを交代させるタイミ
ングを組ごとにずらすことを特徴とする。また本発明は
上記還元性雰囲気炉において、炉内ガス圧力を検出する
圧力計を設け、該炉内ガス圧力が常に正圧に保たれるよ
うに畜熱型バーナから燃焼ガスを吸引している排気ファ
ンの回転を自動制御することを特徴とした。
【0006】
【発明の実施の形態】次に図1,図2に従い本発明の実
施の形態を被熱物である銅板をその溶融を容易にするた
めに加熱する連続炉について説明する。図示した炉体1
は、排熱回収炉帯域2と排熱回収炉帯域3と還元性炉帯
域4とが一連に設けられ、5はその一端に設けられた被
熱物6の装入スロート、7は装入口、8は該装入スロー
トの上部に設けられた煙道、9は被熱物6を炉内移動さ
せるために設けられた搬送ローラである。また、10は
該炉体1の至端部に設けられた抽出スロート、11は該
抽出スロートの下に設けられた溶解炉である。
【0007】排熱回収炉帯域2および排熱回収炉帯域3
の両側壁には図2にも示したように一対の畜熱型バーナ
12a,12bを1組としこれが複数組設けられてい
る。該畜熱型バーナ中には畜熱体13a,13bが設け
られ該畜熱体中にガス吹出ノズル14a,14bが貫挿
されている。15a,15bは該ガス吹出ノズル14
a,14bに燃料ガスを供給する電磁弁、16a,16
bは燃焼用空気を供給する給気管路17に設けられた電
磁弁、18a,18bは排ガス排出管路19に設けられ
た電磁弁、20は該排ガス排出管路19に設けられ炉内
から燃焼ガスを吸引している排気ファンである。
【0008】畜熱型バーナ12aと12bとは、一方の
電磁弁15a,16a,17bが開いているときは他方
の15b,16b,17aは閉じていて、燃料燃焼と燃
焼ガス排出とが交互に行なわれる。そして燃焼ガスによ
り加熱された畜熱体13bにより燃焼用空気が予熱され
る。
【0009】また、還元性炉帯域4の両側壁には空燃比
を1以下にて燃焼させ炉内に還元性燃焼ガスを生じさせ
る直火型バーナ21が設けられる。そして、該還元性炉
帯域4にて生じた燃焼ガスは矢印で示したように前記排
熱回収炉帯域3から排熱回収炉帯域2,装入スロート
5,煙道8を通って炉外に排出される。22は該煙道8
に設けられたダンパ、23は該ダンパを可動させるコン
トロールモータ、24は炉圧設定器、25は排熱回収炉
帯域2に設けられた炉圧計で、該炉圧設定器は炉内ガス
圧力が正圧に保たれるようにダンパ22の開度を自動調
節している。また該炉圧設定器24は前記排気ファン2
0の回転をも自動制御し、ダンパ22による制御に加え
てさらに確実に炉内ガス圧力が正圧に保持されるように
している。
【0010】また26は排熱回収炉帯域2に炉内ガスの
CO濃度を測定するために設けられたガスセンサ、27
は該ガスセンサによるCO濃度測定情報が取得され、炉
内ガスのCO濃度が常に3〜7%の還元性に保持される
ように前記直火型バーナ21および/または畜熱型バー
ナ12a,12bの空燃比を自動調節する雰囲気設定器
である。
【0011】このように構成した還元性雰囲気炉では、
還元性炉帯域4で生じた還元性の燃焼ガスが排熱回収炉
帯域2,3を通って煙道8より排出されるので、畜熱型
バーナ12a,12bにてたとえ酸化性ガスが炉内に放
出されたとしても排熱回収炉帯域2,3に流入した燃焼
ガスがその酸性ガスを中和し炉内を常に全体として還元
性に保つことができる。また、該排熱回収炉帯域2,3
に設けられた複数組の畜熱型バーナ12a,12bは、
図3に3組ある場合を例示したように、燃料燃焼と燃焼
ガス排出とを交代させるタイミングを組ごとにずらすこ
とにより、燃焼開始時や燃焼終了時に燃焼用空気のみを
供給していても、その燃焼用空気は他の組の燃焼中の畜
熱型バーナによって生成される還元性の燃焼ガスによっ
て中和され、炉内ガスが酸化性になることがない。
【0012】さらには、ガスセンサ26により排熱回収
炉帯域2,3のCO濃度が測定され、CO濃度が所定の
範囲より低下したときは雰囲気設定器27からの指令に
より直火型バーナ21や畜熱型バーナ12a,12bの
空燃比が自動調節されるようにすることによって、炉内
ガスを一層安定的に還元性に保持し得る。また、炉圧設
定器24によってダンパ22の開度を調節するだけでな
く排気ファン20の回転をも制御し、炉内ガス圧力がマ
イナスになるおそれがあるときは該排気ファンの回転数
を下げるなどして該畜熱型バーナを通しての燃焼ガスの
排出量を制限することで炉圧を維持できるしている。こ
のため炉内ガス圧力がマイナスになり装入口7から外気
が侵入し炉内の被熱物6を酸化させるようなおそれがな
い。そして、装入口7より装入された被熱物6は該炉内
を移動する間に無酸化状態にて数百度に予熱され抽出ス
ロート10より溶解炉11に投入され溶解される。
【0013】
【発明の効果】このように本発明の還元性雰囲気炉は、
熱源として畜熱型バーナを使用しても被熱物を酸化させ
るおそれがなく、顕著な省エネルギー効果が得られる有
益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る還元性雰囲気炉の縦断面図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】畜熱型バーナの燃焼交代のタイミングチャー
ト。
【符号の説明】
1 炉体 2,3 排熱回収炉帯域 4 還元性炉帯域 6 被熱物 7 装入口 8 煙道 10 抽出スロート 12a,12b 畜熱型バーナ 13a,13b 畜熱体 20 排気ファン 21 直火型バーナ 22 ダンパ 24 炉圧設定器 25 炉圧計 26 ガスセンサ 27 雰囲気設定器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年6月24日(1998.6.2
4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 還元性雰囲気炉
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、還元性雰囲気の基
で被熱物を加熱する還元性雰囲気炉に関するもので、さ
らに詳しくは熱源として熱型バーナを使用することに
よりその省エネルギー化を達成しようとするものであ
る。
【0002】
【従来の技術】工業用炉の省エネルギー化のために考え
出された蓄熱型バーナ(リジェネバーナとも称され
る。)は、例えば特開昭62−94703号公報等に記
載されているように、通気性の熱体を具備したバーナ
が炉側壁等に少なくとも一対設けられ、一方のバーナで
燃料ガス等を燃焼させているとき、他方のバーナからそ
の燃焼ガスを熱体を通して排出させることによって該
蓄熱体を加熱し、数十秒〜数分の間隔でその両バーナの
状態を頻繁に交代させることにより燃料燃焼と燃焼ガス
排出とが交互に行われるようにし、燃焼ガスにより加熱
された熱体により燃焼用空気が予熱され、もって高い
排熱回収効率が達成され、省エネルギー化を図るように
したものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
熱型バーナでは、炉内で燃料ガスが爆発するのを防ぐ
ために、燃焼開始時には燃焼用空気のみを先に送給しそ
の後で燃料ガスを送給し、燃焼終了時には燃料ガスを先
に停止させ、後で燃焼用空気を停止させるようにしてい
る。このため、炉内ガスが酸化性になり被熱物を酸化さ
せるおそれがあった。このため従来ではこのような
型バーナは、省エネルギー効果が大であるにも拘わら
ず、還元性雰囲気炉への使用は不向きであると考えられ
ていた。
【0004】本発明は上記課題を解決し、熱型バーナ
を還元性雰囲気炉の熱源として使用することを可能にす
ることでその省エネルギー化を達成しようとするもので
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのために本発明に係る
還元性雰囲気炉は、空燃比を1以下にて燃焼させ炉内に
還元性燃焼ガスを生じさせる直火型バーナを設けた還元
性炉帯域と、熱体を具備した熱型バーナを少なくと
も一対設け該熱型バーナにて燃料燃焼と燃焼ガス排出
とを交互に行うことで燃焼ガスにより加熱された熱体
により燃焼用空気が予熱されるようにした排熱回収炉帯
域とを一連に設け、前記還元性炉帯域の燃焼ガスを該排
熱回収炉帯域を通って炉外に排出させるようにしたこと
を特徴とする。また本発明は上記還元性雰囲気炉におい
て、排熱回収炉帯域に炉内ガスのCO濃度を測定するガ
スセンサを設け、該炉内ガスが常に還元性に保持される
ように直火型バーナおよび/または熱型バーナの空燃
比を自動調節することを特徴とした。また本発明は上記
還元性雰囲気炉において、熱体を具備した熱型バー
ナを一対を1組として複数組設けるとともに、該熱型
バーナの燃料燃焼と燃焼ガス排出とを交代させるタイミ
ングを組ごとにずらすことを特徴とする。また本発明は
上記還元性雰囲気炉において、炉内ガス圧力を検出する
圧力計を設け、該炉内ガス圧力が常に正圧に保たれるよ
うに熱型バーナから燃焼ガスを吸引している排気ファ
ンの回転を自動制御することを特徴とした。
【0006】
【発明の実施の形態】次に図1,図2に従い本発明の実
施の形態を被熱物である銅板をその溶融を容易にするた
めに加熱する連続炉について説明する。図示した炉体1
は、排熱回収炉帯域2と排熱回収炉帯域3と還元性炉帯
域4とが一連に設けられ、5はその一端に設けられた被
熱物6の装入スロート、7は装入口、8は該装入スロー
トの上部に設けられた煙道、9は被熱物6を炉内移動さ
せるために設けられた搬送ローラである。また、10は
該炉体1の至端部に設けられた抽出スロート、11は該
抽出スロートの下に設けられた溶解炉である。
【0007】排熱回収炉帯域2および排熱回収炉帯域3
の両側壁には図2にも示したように一対の熱型バーナ
12a,12bを1組としこれが複数組設けられてい
る。該熱型バーナ中には熱体13a,13bが設け
られ該熱体中にガス吹出ノズル14a,14bが貫挿
されている。15a,15bは該ガス吹出ノズル14
a,14bに燃料ガスを供給する電磁弁、16a,16
bは燃焼用空気を供給する給気管路17に設けられた電
磁弁、18a,18bは排ガス排出管路19に設けられ
た電磁弁、20は該排ガス排出管路19に設けられ炉内
から燃焼ガスを吸引している排気ファンである。
【0008】熱型バーナ12aと12bとは、一方の
電磁弁15a,16a,17bが開いているときは他方
の15b,16b,17aは閉じていて、燃料燃焼と燃
焼ガス排出とが交互に行なわれる。そして燃焼ガスによ
り加熱された熱体13bにより燃焼用空気が予熱され
る。
【0009】また、還元性炉帯域4の両側壁には空燃比
を1以下にて燃焼させ炉内に還元性燃焼ガスを生じさせ
る直火型バーナ21が設けられる。そして、該還元性炉
帯域4にて生じた燃焼ガスは矢印で示したように前記排
熱回収炉帯域3から排熱回収炉帯域2,装入スロート
5,煙道8を通って炉外に排出される。22は該煙道8
に設けられたダンパ、23は該ダンパを可動させるコン
トロールモータ、24は炉圧設定器、25は排熱回収炉
帯域2に設けられた炉圧計で、該炉圧設定器は炉内ガス
圧力が正圧に保たれるようにダンパ22の開度を自動調
節している。また該炉圧設定器24は前記排気ファン2
0の回転をも自動制御し、ダンパ22による制御に加え
てさらに確実に炉内ガス圧力が正圧に保持されるように
している。
【0010】また26は排熱回収炉帯域2に炉内ガスの
CO濃度を測定するために設けられたガスセンサ、27
は該ガスセンサによるCO濃度測定情報が取得され、炉
内ガスのCO濃度が常に3〜7%の還元性に保持される
ように前記直火型バーナ21および/または熱型バー
ナ12a,12bの空燃比を自動調節する雰囲気設定器
である。
【0011】このように構成した還元性雰囲気炉では、
還元性炉帯域4で生じた還元性の燃焼ガスが排熱回収炉
帯域2,3を通って煙道8より排出されるので、熱型
バーナ12a,12bにてたとえ酸化性ガスが炉内に放
出されたとしても排熱回収炉帯域2,3に流入した燃焼
ガスがその酸性ガスを中和し炉内を常に全体として還
元性に保つことができる。また、該排熱回収炉帯域2,
3に設けられた複数組の熱型バーナ12a,12b
は、図3に3組ある場合を例示したように、燃料燃焼と
燃焼ガス排出とを交代させるタイミングを組ごとにずら
すことにより、燃焼開始時や燃焼終了時に燃焼用空気の
みを供給していても、その燃焼用空気は他の組の燃焼中
熱型バーナによって生成される還元性の燃焼ガスに
よって中和され、炉内ガスが酸化性になることがない。
【0012】さらには、ガスセンサ26により排熱回収
炉帯域2,3のCO濃度が測定され、CO濃度が所定の
範囲より低下したときは雰囲気設定器27からの指令に
より直火型バーナ21や熱型バーナ12a,12bの
空燃比が自動調節されるようにすることによって、炉内
ガスを一層安定的に還元性に保持し得る。また、炉圧設
定器24によってダンパ22の開度を調節するだけでな
く排気ファン20の回転をも制御し、炉内ガス圧力がマ
イナスになるおそれがあるときは該排気ファンの回転数
を下げるなどして該熱型バーナを通しての燃焼ガスの
排出量を制限することで炉圧を維持できるしている。こ
のため炉内ガス圧力がマイナスになり装入口7から外気
が侵入し炉内の被熱物6を酸化させるようなおそれがな
い。そして、装入口7より装入された被熱物6は該炉内
を移動する間に無酸化状態にて数百度に予熱され抽出ス
ロート10より溶解炉11に投入され溶解される。
【0013】
【発明の効果】このように本発明の還元性雰囲気炉は、
熱源として熱型バーナを使用しても被熱物を酸化させ
るおそれがなく、顕著な省エネルギー効果が得られる有
益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る還元性雰囲気炉の縦断面図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】蓄熱型バーナの燃焼交代のタイミングチャー
ト。
【符号の説明】 1 炉体 2,3 排熱回収炉帯域 4 還元性炉帯域 6 被熱物 7 装入口 8 煙道 10 抽出スロート 12a,12b 熱型バーナ 13a,13b 熱体 20 排気ファン 21 直火型バーナ 22 ダンパ 24 炉圧設定器 25 炉圧計 26 ガスセンサ 27 雰囲気設定器 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年6月24日(1998.6.2
4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 還元性雰囲気炉
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、還元性雰囲気の基
で被熱物を加熱する還元性雰囲気炉に関するもので、さ
らに詳しくは熱源として熱型バーナを使用することに
よりその省エネルギー化を達成しようとするものであ
る。
【0002】
【従来の技術】工業用炉の省エネルギー化のために考え
出された蓄熱型バーナ(リジェネバーナとも称され
る。)は、例えば特開昭62−94703号公報等に記
載されているように、通気性の熱体を具備したバーナ
が炉側壁等に少なくとも一対設けられ、一方のバーナで
燃料ガス等を燃焼させているとき、他方のバーナからそ
の燃焼ガスを熱体を通して排出させることによって該
蓄熱体を加熱し、数十秒〜数分の間隔でその両バーナの
状態を頻繁に交代させることにより燃料燃焼と燃焼ガス
排出とが交互に行われるようにし、燃焼ガスにより加熱
された熱体により燃焼用空気が予熱され、もって高い
排熱回収効率が達成され、省エネルギー化を図るように
したものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
熱型バーナでは、炉内で燃料ガスが爆発するのを防ぐ
ために、燃焼開始時には燃焼用空気のみを先に送給しそ
の後で燃料ガスを送給し、燃焼終了時には燃料ガスを先
に停止させ、後で燃焼用空気を停止させるようにしてい
る。このため、炉内ガスが酸化性になり被熱物を酸化さ
せるおそれがあった。このため従来ではこのような
型バーナは、省エネルギー効果が大であるにも拘わら
ず、還元性雰囲気炉への使用は不向きであると考えられ
ていた。
【0004】本発明は上記課題を解決し、熱型バーナ
を還元性雰囲気炉の熱源として使用することを可能にす
ることでその省エネルギー化を達成しようとするもので
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのために本発明に係る
還元性雰囲気炉は、空燃比を1以下にて燃焼させ炉内に
還元性燃焼ガスを生じさせる直火型バーナを設けた還元
性炉帯域と、熱体を具備した熱型バーナを少なくと
も一対設け該熱型バーナにて燃料燃焼と燃焼ガス排出
とを交互に行うことで燃焼ガスにより加熱された熱体
により燃焼用空気が予熱されるようにした排熱回収炉帯
域とを一連に設け、前記還元性炉帯域の燃焼ガスを該排
熱回収炉帯域を通って炉外に排出させるようにしたこと
を特徴とする。また本発明は上記還元性雰囲気炉におい
て、排熱回収炉帯域に炉内ガスのCO濃度を測定するガ
スセンサを設け、該炉内ガスが常に還元性に保持される
ように直火型バーナおよび/または熱型バーナの空燃
比を自動調節することを特徴とした。また本発明は上記
還元性雰囲気炉において、熱体を具備した熱型バー
ナを一対を1組として複数組設けるとともに、該熱型
バーナの燃料燃焼と燃焼ガス排出とを交代させるタイミ
ングを組ごとにずらすことを特徴とする。また本発明は
上記還元性雰囲気炉において、炉内ガス圧力を検出する
圧力計を設け、該炉内ガス圧力が常に正圧に保たれるよ
うに熱型バーナから燃焼ガスを吸引している排気ファ
ンの回転を自動制御することを特徴とした。
【0006】
【発明の実施の形態】次に図1,図2に従い本発明の実
施の形態を被熱物である銅板をその溶融を容易にするた
めに加熱する連続炉について説明する。図示した炉体1
は、排熱回収炉帯域2と排熱回収炉帯域3と還元性炉帯
域4とが一連に設けられ、5はその一端に設けられた被
熱物6の装入スロート、7は装入口、8は該装入スロー
トの上部に設けられた煙道、9は被熱物6を炉内移動さ
せるために設けられた搬送ローラである。また、10は
該炉体1の至端部に設けられた抽出スロート、11は該
抽出スロートの下に設けられた溶解炉である。
【0007】排熱回収炉帯域2および排熱回収炉帯域3
の両側壁には図2にも示したように一対の熱型バーナ
12a,12bを1組としこれが複数組設けられてい
る。該熱型バーナ中には熱体13a,13bが設け
られ該熱体中にガス吹出ノズル14a,14bが貫挿
されている。15a,15bは該ガス吹出ノズル14
a,14bに燃料ガスを供給する電磁弁、16a,16
bは燃焼用空気を供給する給気管路17に設けられた電
磁弁、18a,18bは排ガス排出管路19に設けられ
た電磁弁、20は該排ガス排出管路19に設けられ炉内
から燃焼ガスを吸引している排気ファンである。
【0008】熱型バーナ12aと12bとは、一方の
電磁弁15a,16a,17bが開いているときは他方
の15b,16b,17aは閉じていて、燃料燃焼と燃
焼ガス排出とが交互に行なわれる。そして燃焼ガスによ
り加熱された熱体13bにより燃焼用空気が予熱され
る。
【0009】また、還元性炉帯域4の両側壁には空燃比
を1以下にて燃焼させ炉内に還元性燃焼ガスを生じさせ
る直火型バーナ21が設けられる。そして、該還元性炉
帯域4にて生じた燃焼ガスは矢印で示したように前記排
熱回収炉帯域3から排熱回収炉帯域2,装入スロート
5,煙道8を通って炉外に排出される。22は該煙道8
に設けられたダンパ、23は該ダンパを可動させるコン
トロールモータ、24は炉圧設定器、25は排熱回収炉
帯域2に設けられた炉圧計で、該炉圧設定器は炉内ガス
圧力が正圧に保たれるようにダンパ22の開度を自動調
節している。また該炉圧設定器24は前記排気ファン2
0の回転をも自動制御し、ダンパ22による制御に加え
てさらに確実に炉内ガス圧力が正圧に保持されるように
している。
【0010】また26は排熱回収炉帯域2に炉内ガスの
CO濃度を測定するために設けられたガスセンサ、27
は該ガスセンサによるCO濃度測定情報が取得され、炉
内ガスのCO濃度が常に3〜7%の還元性に保持される
ように前記直火型バーナ21および/または熱型バー
ナ12a,12bの空燃比を自動調節する雰囲気設定器
である。
【0011】このように構成した還元性雰囲気炉では、
還元性炉帯域4で生じた還元性の燃焼ガスが排熱回収炉
帯域2,3を通って煙道8より排出されるので、熱型
バーナ12a,12bにてたとえ酸化性ガスが炉内に放
出されたとしても排熱回収炉帯域2,3に流入した燃焼
ガスがその酸性ガスを中和し炉内を常に全体として還
元性に保つことができる。また、該排熱回収炉帯域2,
3に設けられた複数組の熱型バーナ12a,12b
は、図3に3組ある場合を例示したように、燃料燃焼と
燃焼ガス排出とを交代させるタイミングを組ごとにずら
すことにより、燃焼開始時や燃焼終了時に燃焼用空気の
みを供給していても、その燃焼用空気は他の組の燃焼中
熱型バーナによって生成される還元性の燃焼ガスに
よって中和され、炉内ガスが酸化性になることがない。
【0012】さらには、ガスセンサ26により排熱回収
炉帯域2,3のCO濃度が測定され、CO濃度が所定の
範囲より低下したときは雰囲気設定器27からの指令に
より直火型バーナ21や熱型バーナ12a,12bの
空燃比が自動調節されるようにすることによって、炉内
ガスを一層安定的に還元性に保持し得る。また、炉圧設
定器24によってダンパ22の開度を調節するだけでな
く排気ファン20の回転をも制御し、炉内ガス圧力がマ
イナスになるおそれがあるときは該排気ファンの回転数
を下げるなどして該熱型バーナを通しての燃焼ガスの
排出量を制限することで炉圧を維持できるしている。こ
のため炉内ガス圧力がマイナスになり装入口7から外気
が侵入し炉内の被熱物6を酸化させるようなおそれがな
い。そして、装入口7より装入された被熱物6は該炉内
を移動する間に無酸化状態にて数百度に予熱され抽出ス
ロート10より溶解炉11に投入され溶解される。
【0013】
【発明の効果】このように本発明の還元性雰囲気炉は、
熱源として蓄熱型バーナを使用しても被熱物を酸化させ
るおそれがなく、顕著な省エネルギー効果が得られる有
益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る還元性雰囲気炉の縦断面図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】蓄熱型バーナの燃焼交代のタイミングチャー
ト。
【符号の説明】 1 炉体 2,3 排熱回収炉帯域 4 還元性炉帯域 6 被熱物 7 装入口 8 煙道 10 抽出スロート 12a,12b 熱型バーナ 13a,13b 熱体 20 排気ファン 21 直火型バーナ 22 ダンパ 24 炉圧設定器 25 炉圧計 26 ガスセンサ 27 雰囲気設定器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空燃比を1以下にて燃焼させ炉内に還元
    性燃焼ガスを生じさせる直火型バーナを設けた還元性炉
    帯域と、畜熱体を具備した畜熱型バーナを少なくとも一
    対設け該畜熱型バーナにて燃料燃焼と燃焼ガス排出とを
    交互に行うことで燃焼ガスにより加熱された畜熱体によ
    り燃焼用空気が予熱されるようにした排熱回収炉帯域と
    を一連に設け、前記還元性炉帯域の燃焼ガスを該排熱回
    収炉帯域を通って炉外に排出させるようにしたことを特
    徴とする還元性雰囲気炉。
  2. 【請求項2】 排熱回収炉帯域に炉内ガスのCO濃度を
    測定するガスセンサを設け、該炉内ガスが常に還元性に
    保持されるように直火型バーナおよび/または畜熱型バ
    ーナの空燃比を自動調節することを特徴とした請求項1
    に記載の還元性雰囲気炉。
  3. 【請求項3】 畜熱体を具備した畜熱型バーナを一対を
    1組として複数組設けるとともに、該畜熱型バーナの燃
    料燃焼と燃焼ガス排出とを交代させるタイミングを組ご
    とにずらすことを特徴とした還元性雰囲気炉。
  4. 【請求項4】 炉内ガス圧力を検出する圧力計を設け、
    該炉内ガス圧力が常に正圧に保たれるように畜熱型バー
    ナから燃焼ガスを吸引している排気ファンの回転を自動
    制御することを特徴とした還元性雰囲気炉。
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