JP2000121040A - 蓄熱型バーナを熱源とする炉内雰囲気保持方法 - Google Patents
蓄熱型バーナを熱源とする炉内雰囲気保持方法Info
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Abstract
炉の熱源としての使用することを可能にし、蓄熱型バー
ナの用途を広げ省エネルギー効果を増大させる。 【解決手段】 蓄熱体3a,3bを具備し空燃比を1以
下にて燃焼させる蓄熱型バーナ2a,2bを一対または
複数対を1組として炉体1に複数組設け、その一対また
は複数対の蓄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とともに、該蓄
熱型バーナの燃焼時間を短縮させた場合にそれによって
生じる交代までの空白時に該蓄熱型バーナに他の組の蓄
熱型バーナ4a,4bを通して排出された燃焼ガスを供
給する。
Description
バーナを使用し、炉内雰囲気を無酸化性に保持して被熱
物を熱処理する炉内雰囲気保持方法に関するものであ
る。
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、通気性の蓄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
の燃焼ガスを蓄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
された蓄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。
蓄熱型バーナでは、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、空燃比を1以下にて燃焼させていても炉
内ガスは酸化性になり易く、被熱物を酸化させるおそれ
があった。また、炉内温度の上昇速度を抑えたり炉内温
度を一定に保つために、該蓄熱型バーナの燃焼をターン
ダウンしようとすると、該蓄熱型バーナの燃焼時間を短
縮することで安定した燃焼が維持する必要があるので、
その場合それによって生じる交代までの空白時に該蓄熱
型バーナを過熱から保護するために燃焼用空気のみを継
続して供給し続ける必要があるため、ターンダウンしよ
うとすると一層炉内ガスが酸化性に傾くこととなる問題
がある。このため従来ではこのような蓄熱型バーナは無
酸化性雰囲気炉の熱源としての使用は不向きであると考
えられていた。
を無酸化性雰囲気炉の熱源として使用することを可能に
するものである。
炉内雰囲気保持方法は、蓄熱体を具備し空燃比を1以下
にて燃焼させる蓄熱型バーナを一対または複数対を1組
として炉体に複数組設け、その一対または複数対の蓄熱
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とともに、該蓄熱型バーナの燃
焼時間を短縮させた場合にそれによって生じる交代まで
の空白時に該蓄熱型バーナに他の組の蓄熱型バーナを通
して排出された燃焼ガスを供給するようにしたことを特
徴とする。また本発明は上記炉内雰囲気保持方法におい
て、蓄熱型バーナを通して排出された炉内の燃焼ガスを
一時貯留するガスタンクを設け、蓄熱型バーナの燃焼時
間を短縮させた場合にそれによって生じる交代までの空
白時に該ガスタンクに貯留された燃焼ガスを該蓄熱型バ
ーナを通して炉内に供給するようにしたことを特徴とす
る。また本発明に係る炉内雰囲気保持方法は、蓄熱体を
具備し空燃比を1以下にて燃焼させる蓄熱型バーナを一
対または複数対を1組として炉体に複数組設け、その一
対または複数対の蓄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ととも
に、該蓄熱型バーナの燃焼時間を短縮させた場合にそれ
によって生じる交代までの空白時に前記蓄熱型バーナを
通して無酸化性ガスを炉内に供給するようにしたことを
特徴とする。なお本発明の無酸化性ガスには、窒素ガス
などの不活性ガス、発熱形ガスなどの還元性ガス、空燃
比1以下にて燃焼された燃焼ガスや高炉ガスなどが含ま
れる。
態を説明する。図1は本発明に係る雰囲気炉に設けられ
た蓄熱型バーナの配管系統図であって、1は炉体、2
a,2bは該炉体1の一側壁に設けられた一対の蓄熱型
バーナ、3a,3bは該各蓄熱型バーナに設けられた通
気性セラミックス体等の蓄熱体、4a,4bは該炉体1
の他側壁に設けられた一対の蓄熱型バーナ、5a,5b
は該各蓄熱型バーナに設けられた同様の蓄熱体である。
6a,6b,7a,7bは該各蓄熱型バーナに配管され
た給排気管路、8a,8b,9a,9bは該各蓄熱型バ
ーナに燃料ガスを供給する燃料弁である。
続した四方向切換弁で、該四方向切換弁10の他の二方
には給気管11と排気管12が接続されている。また1
3は該給排気管路7a,7bを二方に接続した四方向切
換弁で、該四方向切換弁13の他の二方には給気管14
と排気管15が接続されている。16,17は該排気管
12,15に設けられた排気ファン、18は給気管19
に燃焼用空気を圧送する給気ファンである。
9と排気管21が接続された四方向切換弁、22は給気
管14と排気管12と給気管19と排気管23が接続さ
れた四方向切換弁である。なおこれらの四方向切換弁や
三方向切換弁は電動または空気作動式である。
4a,4bの燃料燃焼と燃焼ガス排出との交代のタイミ
ングチャートを示す。同図中、斜線部が燃焼中であるこ
とを表わす。
aにて燃料燃焼をさせているときに他方の蓄熱型バーナ
2bから炉内の燃焼ガスを排出させている。即ち、四方
向切換弁10および四方向切換弁20を図1に示した切
り換え状態としたとき、給気ファン18により圧送した
燃焼用空気は該四方向切換弁20,四方向切換弁10を
通って蓄熱型バーナ2aに供給され、燃料弁8aを開い
て燃料ガスを供給することにより該蓄熱型バーナ2aが
燃焼状態となり、炉内の燃焼ガスは排気ファン16の作
用により蓄熱型バーナ2bに吸引され蓄熱体3bを通過
させることにより該蓄熱体3bを該燃焼ガスの排熱によ
り加熱させ、該燃焼ガスは四方向切換弁22を通って外
部に排出される。
焼をさせているときに他方の蓄熱型バーナ4bから炉内
の燃焼ガスを排出させている。即ち、四方向切換弁13
および四方向切換弁22が図1に示した切り換え状態で
あるとき、給気ファン18により圧送した燃焼用空気は
該四方向切換弁22,四方向切換弁13を通って蓄熱型
バーナ4aに供給され、燃料弁9aを開いて燃料ガスを
供給することにより該蓄熱型バーナ4aが燃焼状態とな
り、炉内の燃焼ガスは排気ファン17の作用により蓄熱
型バーナ4bに吸引され蓄熱体5bを通過させることに
より該蓄熱体5bを該燃焼ガスの排熱により加熱させ、
該燃焼ガスは四方向切換弁20を通って外部に排出され
る。
13は図2に示したように切り換えられ、給気ファン1
8により圧送した燃焼用空気は該四方向切換弁10,1
3を通って蓄熱型バーナ2b,4bに供給され蓄熱体3
b,5bを通過することにより該燃焼用空気が予熱さ
れ、燃料弁8b,9bを開いて燃料ガスを供給すること
により該蓄熱型バーナ2b,4bを燃焼状態とするとと
もに、炉内の燃焼ガスは蓄熱型バーナ2a,4aに吸引
され蓄熱体3a,5aを通過することにより該蓄熱体を
該燃焼ガスの排熱により加熱させる。そしてまた一定時
間後に四方向切換弁10,13は図1の状態に戻され
る。これによって燃焼用空気を予熱させ省エネルギー化
がなされる。
型バーナ4a,4bの組とでは図3のタイミングチャー
トに表わしたように、燃料燃焼と燃焼ガス排出とを交代
させるタイミングがずれるように設定される。また蓄熱
型バーナ2a,2b,4a,4bは上記のように燃焼状
態にあるときはその空燃比が1以下で燃料リッチな状態
で燃焼されることによりその燃焼ガスが無酸化性または
還元性に保たれるようにする。また発熱を抑えるために
この蓄熱型バーナ2a,2b,4a,4bをターンダウ
ンさせるには、安定した燃焼を維持するため図4の斜線
部に示したように燃焼時間を短縮させ、それによって生
じる交代までの空白時eに、例えば図5に蓄熱型バーナ
2aが空白時であるときを示したように四方向切換弁2
0を切り換えることにより、排気管15を通って排出さ
れた炉内の燃焼ガスを該蓄熱型バーナ2aを通して炉内
に再供給されるようにする。同様に蓄熱型バーナ2bの
燃焼時間を短縮させた時も四方向切換弁20を切り換え
ることにより、排気管15を通って排出された炉内の燃
焼ガスを該蓄熱型バーナ2bを通して炉内に再供給され
るようにする。また蓄熱型バーナ4aおよび4bの燃焼
時間を短縮させた時は四方向切換弁22を切り換えるこ
とにより、排気管12を通って排出された炉内の燃焼ガ
スを該蓄熱型バーナ4bおよび4bを通して炉内に再供
給されるようにする。こうすることで各空白時間eに該
各蓄熱型バーナを通して炉内に空気が供給されることが
なくなり、炉内雰囲気が酸化性になるおそれはなく、大
幅なターンダウンの要請にも難なく応じることができる
ようになる。
炉内雰囲気保持方法の実施形態を示した蓄熱型バーナの
配管系統図であって、同図中図1と同一符号は同一部材
を表わす。この実施形態では、給気管11に三方向切換
弁25を介して給気管19とガスタンク26が接続さ
れ、給気管14には三方向切換弁27を介して給気管1
9とガスタンク26が接続されている。なお28は該ガ
スタンク26に外部から窒素ガス,燃焼ガス,発熱形ガ
ス等の無酸化性ガスを補給するために設けられた給ガス
弁、29はガスタンク26の燃焼ガスが過剰な場合にそ
れを外部に排出し該ガスタンクの圧力上昇を抑える安全
弁である。
通して排出された炉内の無酸化性または還元性の燃焼ガ
スを貯留することができるので、該燃焼ガスを各蓄熱型
バーナの燃焼空白時に三方向切換弁25または27を切
り換えて該蓄熱型バーナに供給し炉内に再循環させるこ
とができる。従って、このようにガスタンク26を設け
ることでは、炉内にて発生する燃焼ガスに過不足があっ
てもそれを平準化することができ、例えば大幅なターン
ダウンの要請が一時的にあってもその際の燃焼ガスの不
足を補うことができる。
炉内雰囲気保持方法の実施形態を示した蓄熱型バーナの
配管系統図である。即ち、この実施形態では、窒素ガス
または発熱形ガス等の無酸化性ガスの外部供給源と連通
させた給ガス路30を設け、一方の四方向切換弁20,
四方向切換弁10を介して蓄熱型バーナ2aまたは2b
に該無酸化性ガスを供給し得るようにし、同様に他方の
四方向切換弁22,四方向切換弁13を介して蓄熱型バ
ーナ4aまたは4bに該無酸化性ガスを供給し得るよう
にしたものである。このように蓄熱型バーナの燃焼時間
を短縮させた場合にそれによって生じる交代までの空白
時に炉内に供給する無酸化性ガスは外部から得ることも
可能である。
を2組設けた例を示したが、3本以上の複数対を1組と
して3組以上を設けた場合にも本発明を適用できること
は言うまでもない。また、炉内にガスセンサ(図示せ
ず)を設けてCO濃度等を測定し、その測定データを基
に各蓄熱型バーナの空燃比が自動調節されるようにし炉
内雰囲気が常に無酸化性に維持されるようにするのもよ
い。
方法は、蓄熱型バーナを無酸化性雰囲気炉の熱源として
の使用することを可能にするので、蓄熱型バーナの用途
を広げ省エネルギー効果を増大させる有益な効果があ
る。
ナの配管系統図。
ト。
ト。
管系統図。
管系統図。
Claims (3)
- 【請求項1】 蓄熱体を具備し空燃比を1以下にて燃焼
させる蓄熱型バーナを一対または複数対を1組として炉
体に複数組設け、その一対または複数対の蓄熱型バーナ
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
組ごとにずらすとともに、該蓄熱型バーナの燃焼時間を
短縮させた場合にそれによって生じる交代までの空白時
に該蓄熱型バーナに他の組の蓄熱型バーナを通して排出
された燃焼ガスを供給するようにしたことを特徴とする
蓄熱型バーナを熱源とする炉内雰囲気保持方法。 - 【請求項2】 蓄熱型バーナを通して排出された炉内の
燃焼ガスを一時貯留するガスタンクを設け、蓄熱型バー
ナの燃焼時間を短縮させた場合にそれによって生じる交
代までの空白時に該ガスタンクに貯留された燃焼ガスを
該蓄熱型バーナを通して炉内に供給するようにしたこと
を特徴とする請求項1に記載の蓄熱型バーナを熱源とす
る炉内雰囲気保持方法。 - 【請求項3】 蓄熱体を具備し空燃比を1以下にて燃焼
させる蓄熱型バーナを一対または複数対を1組として炉
体に複数組設け、その一対または複数対の蓄熱型バーナ
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
組ごとにずらすとともに、該蓄熱型バーナの燃焼時間を
短縮させた場合にそれによって生じる交代までの空白時
に前記蓄熱型バーナを通して無酸化性ガスを炉内に供給
するようにしたことを特徴とする蓄熱型バーナを熱源と
する炉内雰囲気保持方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30636498A JP3968897B2 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 蓄熱型バーナを熱源とする炉内雰囲気保持方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30636498A JP3968897B2 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 蓄熱型バーナを熱源とする炉内雰囲気保持方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000121040A true JP2000121040A (ja) | 2000-04-28 |
JP3968897B2 JP3968897B2 (ja) | 2007-08-29 |
Family
ID=17956175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30636498A Expired - Fee Related JP3968897B2 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 蓄熱型バーナを熱源とする炉内雰囲気保持方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3968897B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010032141A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Sanken Sangyo Co Ltd | リジェネバーナ燃焼制御方法 |
-
1998
- 1998-10-12 JP JP30636498A patent/JP3968897B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010032141A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Sanken Sangyo Co Ltd | リジェネバーナ燃焼制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3968897B2 (ja) | 2007-08-29 |
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