JP2000248314A - 鋼材の加熱炉 - Google Patents
鋼材の加熱炉Info
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- JP2000248314A JP2000248314A JP11051081A JP5108199A JP2000248314A JP 2000248314 A JP2000248314 A JP 2000248314A JP 11051081 A JP11051081 A JP 11051081A JP 5108199 A JP5108199 A JP 5108199A JP 2000248314 A JP2000248314 A JP 2000248314A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect 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)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋼材を無酸酸化加熱でき、かつ鋼材の加熱が
行われない時でも炉を効率良く加熱できる鋼材の加熱炉
を提供する。 【解決手段】 炉1内へ高温の不活性ガスを供給する複
数の蓄熱式加熱装置2と炉1内へ燃焼ガスを供給する複数
のガスバーナー3を備え、しかも高温の不活性ガスの供
給と燃焼ガスの供給が独立して行われるように制御され
た鋼材の加熱炉など。
行われない時でも炉を効率良く加熱できる鋼材の加熱炉
を提供する。 【解決手段】 炉1内へ高温の不活性ガスを供給する複
数の蓄熱式加熱装置2と炉1内へ燃焼ガスを供給する複数
のガスバーナー3を備え、しかも高温の不活性ガスの供
給と燃焼ガスの供給が独立して行われるように制御され
た鋼材の加熱炉など。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材の加熱炉、特
に、無酸化加熱が可能な鋼材の加熱炉に関する。
に、無酸化加熱が可能な鋼材の加熱炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼プロセスにおいて鋼材を加熱する場
合は、スケールロスによる歩留まりの低下、製品の表面
性状の劣化、加熱後の表面処理性の劣化などを防ぐため
に、無酸化加熱が行われる場合が多く、これまで種々の
無酸化加熱技術が提案されている。
合は、スケールロスによる歩留まりの低下、製品の表面
性状の劣化、加熱後の表面処理性の劣化などを防ぐため
に、無酸化加熱が行われる場合が多く、これまで種々の
無酸化加熱技術が提案されている。
【０００３】最近、特開平8-159664号公報には、複数の
蓄熱式予熱器を用い、各予熱器の蓄熱体に交互に不活性
ガスを通過させて、得られた高温の不活性ガスを連続的
に供給して、タンディッシュ、焼鈍炉、鋼材の加熱炉な
どの炉内を無酸化で加熱する方法が開示されている。
蓄熱式予熱器を用い、各予熱器の蓄熱体に交互に不活性
ガスを通過させて、得られた高温の不活性ガスを連続的
に供給して、タンディッシュ、焼鈍炉、鋼材の加熱炉な
どの炉内を無酸化で加熱する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
8-159664号公報に記載された方法では、鋼材の酸化を抑
制できるが、非熱放射性の不活性ガスを用いているため
熱放射性を有する燃焼ガスによる加熱に比べ加熱効率が
著しく劣り、鋼材の加熱が行われない炉の立ち上げ時な
どに炉を加熱する場合に、著しく非効率となる。
8-159664号公報に記載された方法では、鋼材の酸化を抑
制できるが、非熱放射性の不活性ガスを用いているため
熱放射性を有する燃焼ガスによる加熱に比べ加熱効率が
著しく劣り、鋼材の加熱が行われない炉の立ち上げ時な
どに炉を加熱する場合に、著しく非効率となる。
【０００５】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、鋼材を無酸酸化加熱でき、かつ鋼材の
加熱が行われない時でも炉を効率良く加熱できる鋼材の
加熱炉を提供することを目的とする。
なされたもので、鋼材を無酸酸化加熱でき、かつ鋼材の
加熱が行われない時でも炉を効率良く加熱できる鋼材の
加熱炉を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、炉内へ高温
の不活性ガスを供給する複数の蓄熱式加熱装置と前記炉
内へ燃焼ガスを供給する複数のガスバーナーを備え、し
かも前記高温の不活性ガスの供給と前記燃焼ガスの供給
が独立して行われるように制御された鋼材の加熱炉によ
り解決される。
の不活性ガスを供給する複数の蓄熱式加熱装置と前記炉
内へ燃焼ガスを供給する複数のガスバーナーを備え、し
かも前記高温の不活性ガスの供給と前記燃焼ガスの供給
が独立して行われるように制御された鋼材の加熱炉によ
り解決される。
【０００７】炉内へ高温の不活性ガスを供給可能な複数
の蓄熱式加熱装置と炉内へ燃焼ガスを供給可能な複数の
ガスバーナーとを備え、しかも高温の不活性ガスの供給
と燃焼ガスの供給が独立して行われるように制御されて
いれば、高温の不活性ガスを複数の蓄熱式加熱装置から
交互に供給すれことにより鋼材を無酸化で加熱でき、ま
た、燃焼ガスを複数のガスバーナーから交互に供給する
ことにより無酸化加熱の不要な炉の立ち上げ時などの加
熱を効率良く行える。
の蓄熱式加熱装置と炉内へ燃焼ガスを供給可能な複数の
ガスバーナーとを備え、しかも高温の不活性ガスの供給
と燃焼ガスの供給が独立して行われるように制御されて
いれば、高温の不活性ガスを複数の蓄熱式加熱装置から
交互に供給すれことにより鋼材を無酸化で加熱でき、ま
た、燃焼ガスを複数のガスバーナーから交互に供給する
ことにより無酸化加熱の不要な炉の立ち上げ時などの加
熱を効率良く行える。
【０００８】燃焼用の空気を蓄熱式加熱装置の蓄熱体を
介して供給すれば、高温の空気を供給できるので、より
高い熱効率で燃焼を行える。
介して供給すれば、高温の空気を供給できるので、より
高い熱効率で燃焼を行える。
【０００９】ガスバーナーによる加熱後の燃焼ガスが、
蓄熱式加熱装置の蓄熱体を経て外部へ放出されれば、熱
の有効利用が図られる。
蓄熱式加熱装置の蓄熱体を経て外部へ放出されれば、熱
の有効利用が図られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図1に、本発明である鋼材の加熱
炉の発明の１実施の形態を示す。この鋼材の加熱炉1に
は、ガスバーナー3と燃焼室4と蓄熱体5からなる2台の蓄
熱式加熱装置2と、それぞれの蓄熱式加熱装置2から供給
される高温の不活性ガスを加熱炉1内に導入するスロー
ト6の壁面に設けられた2機のガスバーナー７と、燃料ガ
ス、不活性ガス、空気を蓄熱式加熱装置2のガスバーナ
ー3やガスバーナー７に供給するための配管10、20、3
0、40、その供給をオン・オフする開閉弁11、12、13、1
4、15、16、21、22、23、31、供給ガスの種類を切替え
る切替弁41、および燃焼ガスを排気するための排気管5
0、ダンパ51、排風機52と、蓄熱式加熱装置2、ガスバー
ナー７、開閉弁11、12、13、14、15、16、21、22、23、
31、および切替弁41の制御装置（図示されてない）とが
設けられている。
炉の発明の１実施の形態を示す。この鋼材の加熱炉1に
は、ガスバーナー3と燃焼室4と蓄熱体5からなる2台の蓄
熱式加熱装置2と、それぞれの蓄熱式加熱装置2から供給
される高温の不活性ガスを加熱炉1内に導入するスロー
ト6の壁面に設けられた2機のガスバーナー７と、燃料ガ
ス、不活性ガス、空気を蓄熱式加熱装置2のガスバーナ
ー3やガスバーナー７に供給するための配管10、20、3
0、40、その供給をオン・オフする開閉弁11、12、13、1
4、15、16、21、22、23、31、供給ガスの種類を切替え
る切替弁41、および燃焼ガスを排気するための排気管5
0、ダンパ51、排風機52と、蓄熱式加熱装置2、ガスバー
ナー７、開閉弁11、12、13、14、15、16、21、22、23、
31、および切替弁41の制御装置（図示されてない）とが
設けられている。
【００１１】そして、以下のようにして、高温の不活性
ガスが２台の蓄熱式加熱装置2から交互に供給されて鋼
材8が無酸化で加熱され、また、燃焼ガスが２機のガス
バーナー7から交互に供給されて無酸化加熱の不要な炉
の立ち上げ時などの加熱が効率良く行われる。
ガスが２台の蓄熱式加熱装置2から交互に供給されて鋼
材8が無酸化で加熱され、また、燃焼ガスが２機のガス
バーナー7から交互に供給されて無酸化加熱の不要な炉
の立ち上げ時などの加熱が効率良く行われる。
【００１２】まず、高温の不活性ガスを２台の蓄熱式加
熱装置2から交互に加熱炉1内に供給する方法について説
明する。
熱装置2から交互に加熱炉1内に供給する方法について説
明する。
【００１３】1．燃料ガスを供給するための配管10に設
けられた弁11を開き、弁11の先にある弁12と弁13を数十
秒〜百数十秒の時間間隔で交互に開閉し、2台の蓄熱式
加熱装置2のガスバーナー3に燃料ガスを交互に供給す
る。このとき、弁14は、燃料ガスがガスバーナー7へ供
給されないように閉じられている。燃料ガスの供給に合
うように、空気を供給するための配管20に設けられた弁
21と弁22を弁12と弁13の開閉と連動させて開閉して、2
台の蓄熱式加熱装置2のガスバーナー3に空気を交互に供
給する。蓄熱式加熱装置2のガスバーナー3に供給された
燃料ガスは空気とともに加熱されながら燃焼室4に噴出
され、燃焼室4で空気と混合し燃焼する。こうした燃焼
は、2台の蓄熱式加熱装置2の燃焼室4で交互に行われ
る。
けられた弁11を開き、弁11の先にある弁12と弁13を数十
秒〜百数十秒の時間間隔で交互に開閉し、2台の蓄熱式
加熱装置2のガスバーナー3に燃料ガスを交互に供給す
る。このとき、弁14は、燃料ガスがガスバーナー7へ供
給されないように閉じられている。燃料ガスの供給に合
うように、空気を供給するための配管20に設けられた弁
21と弁22を弁12と弁13の開閉と連動させて開閉して、2
台の蓄熱式加熱装置2のガスバーナー3に空気を交互に供
給する。蓄熱式加熱装置2のガスバーナー3に供給された
燃料ガスは空気とともに加熱されながら燃焼室4に噴出
され、燃焼室4で空気と混合し燃焼する。こうした燃焼
は、2台の蓄熱式加熱装置2の燃焼室4で交互に行われ
る。
【００１４】2．燃焼室4で発生した燃焼ガスは蓄熱体5
へ送られ、そこで顕熱を放熱するため、蓄熱体5に熱が
蓄積される。蓄熱体5で放熱した燃焼ガスは配管40、切
替弁41を経て排気管50へ送られ、排風機51で吸引されて
外部へ排出される。
へ送られ、そこで顕熱を放熱するため、蓄熱体5に熱が
蓄積される。蓄熱体5で放熱した燃焼ガスは配管40、切
替弁41を経て排気管50へ送られ、排風機51で吸引されて
外部へ排出される。
【００１５】3．2台の蓄熱式加熱装置2の燃焼室4で燃焼
が交互に起きているときに、不活性ガスを供給するため
の配管30に設けられた弁31を開き、切替弁41、配管40を
経て燃焼の終了した方の蓄熱式加熱装置2の蓄熱体5へ不
活性ガスを供給する。供給された不活性ガスは蓄熱体5
で加熱され、燃焼室4、スロート6を経て加熱炉1内へ送
られる。加熱炉1内は高温の不活性ガスで加熱されるの
で、鋼材8は無酸化加熱される。このとき、不活性ガス
は切替弁41を用いて2台の蓄熱式加熱装置2の蓄熱体5へ
交互に供給されるので、加熱炉1内は連続的に加熱され
る。
が交互に起きているときに、不活性ガスを供給するため
の配管30に設けられた弁31を開き、切替弁41、配管40を
経て燃焼の終了した方の蓄熱式加熱装置2の蓄熱体5へ不
活性ガスを供給する。供給された不活性ガスは蓄熱体5
で加熱され、燃焼室4、スロート6を経て加熱炉1内へ送
られる。加熱炉1内は高温の不活性ガスで加熱されるの
で、鋼材8は無酸化加熱される。このとき、不活性ガス
は切替弁41を用いて2台の蓄熱式加熱装置2の蓄熱体5へ
交互に供給されるので、加熱炉1内は連続的に加熱され
る。
【００１６】なお、不活性ガスは加熱炉1内を加熱後、
開度の調整されたダンパ51、排気管50、排風機52を経て
外部へ排出される。
開度の調整されたダンパ51、排気管50、排風機52を経て
外部へ排出される。
【００１７】次に、燃焼ガスを2機のガスバーナー7から
交互に加熱炉1内に供給する方法について説明する。
交互に加熱炉1内に供給する方法について説明する。
【００１８】1．蓄熱式加熱装置2のガスバーナー3に燃
料ガスを供給するための弁11を閉じ、ガスバーナー7に
燃料ガスを供給するための弁14を開け、弁14の先にある
弁15と弁16を数十秒〜百数十秒の時間間隔で交互に開閉
し、2台のガスバーナー7に燃料ガスを交互に供給する。
それと同時に、蓄熱式加熱装置2のガスバーナー3に空気
を供給するための弁21と弁22を閉じ、2箇所のスロート6
に空気を供給するための弁23を開け、燃料ガス供給用の
弁15と弁16の開閉に合わせて切替弁41を切替え、2箇所
のスロート6に空気を交互に供給する。このとき、空気
は切替弁41を通過後、配管40、蓄熱式加熱装置2の蓄熱
体5、燃焼室4を経てスロート6に供給される。また、空
気は蓄熱体5で加熱されるので、その後のスロート6にお
ける燃焼が効率的に行われる。
料ガスを供給するための弁11を閉じ、ガスバーナー7に
燃料ガスを供給するための弁14を開け、弁14の先にある
弁15と弁16を数十秒〜百数十秒の時間間隔で交互に開閉
し、2台のガスバーナー7に燃料ガスを交互に供給する。
それと同時に、蓄熱式加熱装置2のガスバーナー3に空気
を供給するための弁21と弁22を閉じ、2箇所のスロート6
に空気を供給するための弁23を開け、燃料ガス供給用の
弁15と弁16の開閉に合わせて切替弁41を切替え、2箇所
のスロート6に空気を交互に供給する。このとき、空気
は切替弁41を通過後、配管40、蓄熱式加熱装置2の蓄熱
体5、燃焼室4を経てスロート6に供給される。また、空
気は蓄熱体5で加熱されるので、その後のスロート6にお
ける燃焼が効率的に行われる。
【００１９】2．ガスバーナー7に供給された燃料ガスは
加熱されながらスロート6に噴出され、スロート6で空気
と混合し、燃焼しながら加熱炉1内へ送られる。加熱炉1
内は高温で熱放射性を有する燃焼ガスで加熱されるの
で、無酸化加熱の不要な炉の立ち上げ時などの加熱を効
率良く行える。また、こうした加熱は2台のガスバーナ
ー7で交互に行われるので、加熱炉1内の連続加熱が可能
になる。
加熱されながらスロート6に噴出され、スロート6で空気
と混合し、燃焼しながら加熱炉1内へ送られる。加熱炉1
内は高温で熱放射性を有する燃焼ガスで加熱されるの
で、無酸化加熱の不要な炉の立ち上げ時などの加熱を効
率良く行える。また、こうした加熱は2台のガスバーナ
ー7で交互に行われるので、加熱炉1内の連続加熱が可能
になる。
【００２０】なお、高温の顕熱を有する燃焼ガスは、加
熱炉1内を加熱後、燃焼が行われてない一方のスロート6
からその上部にある蓄熱式加熱装置2の蓄熱体5へ送ら
れ、蓄熱体5で放熱後、配管40、切替弁41、排気管50、排
風機52を経て外部へ排出される。したがって、熱の有効
利用が図られる。
熱炉1内を加熱後、燃焼が行われてない一方のスロート6
からその上部にある蓄熱式加熱装置2の蓄熱体5へ送ら
れ、蓄熱体5で放熱後、配管40、切替弁41、排気管50、排
風機52を経て外部へ排出される。したがって、熱の有効
利用が図られる。
【００２１】以上の動作は、すべて制御装置により自動
的で行われる。
的で行われる。
【００２２】
【実施例】(実施例1)図1に示したような構成で、50t/ch
の加熱能力を有する鋼材の加熱炉を用い、長さ3m×幅1m
×厚さ250mmのSS400相当の炭素鋼を、以下のようにして
加熱した。すなわち、鋼材の表面温度が900℃になるま
では、燃焼ガスで炉内を1000℃に加熱して行い、鋼材の
表面温度が900℃以上は、蓄熱式加熱装置により1300℃
に加熱された窒素を供給して炉内を1200℃に無酸化加熱
して行い、鋼材の表面温度が1150℃になったところで加
熱を終了した。
の加熱能力を有する鋼材の加熱炉を用い、長さ3m×幅1m
×厚さ250mmのSS400相当の炭素鋼を、以下のようにして
加熱した。すなわち、鋼材の表面温度が900℃になるま
では、燃焼ガスで炉内を1000℃に加熱して行い、鋼材の
表面温度が900℃以上は、蓄熱式加熱装置により1300℃
に加熱された窒素を供給して炉内を1200℃に無酸化加熱
して行い、鋼材の表面温度が1150℃になったところで加
熱を終了した。
【００２３】その結果、従来の燃焼ガスのみによる加熱
に比べ、スケール発生量が70%低減した。また、不活性
ガスによる無酸化加熱のみで鋼材の表面温度を1150℃に
加熱する場合に比べ、燃料原単位が30%低減した。
に比べ、スケール発生量が70%低減した。また、不活性
ガスによる無酸化加熱のみで鋼材の表面温度を1150℃に
加熱する場合に比べ、燃料原単位が30%低減した。
【００２４】(実施例2)図1に示したような構成で、50t/
chの加熱能力を有する鋼材の加熱炉を用い、長さ2m×幅
700mm×厚さ250mmの42%ニッケル鋼を、以下のようにし
て加熱した。すなわち、鋼材の表面温度が500℃になる
までは、燃焼ガスで炉内を1000℃に加熱して行い、鋼材
の表面温度が500℃以上は、蓄熱式加熱装置により1400
℃に加熱された窒素を供給して炉内を1150℃、1300℃に
段階的に無酸化加熱して行い、鋼材の表面温度が1300℃
になったところで加熱を終了した。
chの加熱能力を有する鋼材の加熱炉を用い、長さ2m×幅
700mm×厚さ250mmの42%ニッケル鋼を、以下のようにし
て加熱した。すなわち、鋼材の表面温度が500℃になる
までは、燃焼ガスで炉内を1000℃に加熱して行い、鋼材
の表面温度が500℃以上は、蓄熱式加熱装置により1400
℃に加熱された窒素を供給して炉内を1150℃、1300℃に
段階的に無酸化加熱して行い、鋼材の表面温度が1300℃
になったところで加熱を終了した。
【００２５】その結果、従来の燃焼ガスのみによる加熱
に比べ、スケール発生量が90%低減した。
に比べ、スケール発生量が90%低減した。
【００２６】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、、鋼材を無酸酸化加熱でき、かつ鋼材の加熱
が行われない時でも炉を効率良く加熱できる鋼材の加熱
炉を提供できる。
いるので、、鋼材を無酸酸化加熱でき、かつ鋼材の加熱
が行われない時でも炉を効率良く加熱できる鋼材の加熱
炉を提供できる。
【図１】本発明である鋼材の加熱炉の発明の１実施の形
態を示す図である。
態を示す図である。
1 加熱炉 2 蓄熱式加熱装置 3 ガスバーナー(蓄熱式加熱装置用) 4 燃焼室 5 蓄熱体 6 スロート 7 ガスバーナー 8 鋼材 10 配管（燃料用） 11 弁（燃料用） 12 弁（燃料用） 13 弁（燃料用） 14 弁（燃料用） 15 弁（燃料用） 16 弁（燃料用） 20 配管（空気用） 21 弁（空気用） 22 弁（空気用） 23 弁（空気用） 30 配管（不活性ガス用） 31 弁（不活性ガス用） 40 配管 41 切替弁 50 排気管 51 ダンパ 52 排風機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｌ 15/02 Ｆ２３Ｌ 15/02 Ｆ２８Ｄ 17/02 Ｆ２８Ｄ 17/02
Claims (3)
- 【請求項1】 炉内へ高温の不活性ガスを供給する複数
の蓄熱式加熱装置と前記炉内へ燃焼ガスを供給する複数
のガスバーナーを備え、しかも前記高温の不活性ガスの
供給と前記燃焼ガスの供給が独立して行われるように制
御された鋼材の加熱炉。 - 【請求項2】 燃焼用の空気が蓄熱式加熱装置の蓄熱体
を介して供給される請求項1に記載の鋼材の加熱炉。 - 【請求項3】 ガスバーナーの燃焼ガスが、蓄熱式加熱
装置の蓄熱体を経て外部へ放出される請求項1または請
求項2に記載の鋼材の加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11051081A JP2000248314A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 鋼材の加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11051081A JP2000248314A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 鋼材の加熱炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000248314A true JP2000248314A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12876877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11051081A Pending JP2000248314A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 鋼材の加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000248314A (ja) |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP11051081A patent/JP2000248314A/ja active Pending
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080108 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080513 |