JP2002213739A - 蓄熱式バーナを有する加熱炉の操業方法および加熱炉 - Google Patents
蓄熱式バーナを有する加熱炉の操業方法および加熱炉Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄熱式バーナの燃焼負荷が小さい場合にあ
っても排ガスの吸引装置の運転が不安定になることのな
い、加熱炉の操業方法について提案する。 【解決手段】 加熱源として、蓄熱体が付帯されたバ
ーナの対を向かい合わせに配設した蓄熱式バーナを有す
る、加熱炉において、蓄熱式バーナの各対のバーナを交
互に燃焼させると共に、非燃焼時のバーナから炉内の排
ガスを吸引し、上記蓄熱体に排ガスを導入して排ガス中
の熱を蓄熱体に回収し、この回収した熱を燃焼時のバー
ナの燃焼用空気の加熱に利用して、加熱炉の操業を行う
に当り、蓄熱式バーナの燃焼負荷が小さい場合に、上記
非燃焼時のバーナから蓄熱体を通して炉内の排ガスを吸
引するための吸引装置に、熱風を供給する。
っても排ガスの吸引装置の運転が不安定になることのな
い、加熱炉の操業方法について提案する。 【解決手段】 加熱源として、蓄熱体が付帯されたバ
ーナの対を向かい合わせに配設した蓄熱式バーナを有す
る、加熱炉において、蓄熱式バーナの各対のバーナを交
互に燃焼させると共に、非燃焼時のバーナから炉内の排
ガスを吸引し、上記蓄熱体に排ガスを導入して排ガス中
の熱を蓄熱体に回収し、この回収した熱を燃焼時のバー
ナの燃焼用空気の加熱に利用して、加熱炉の操業を行う
に当り、蓄熱式バーナの燃焼負荷が小さい場合に、上記
非燃焼時のバーナから蓄熱体を通して炉内の排ガスを吸
引するための吸引装置に、熱風を供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、蓄熱式バーナを
有する加熱炉の操業方法および加熱炉、特に蓄熱式バー
ナにおける対のバーナの交番燃焼を有利に行うための操
業方法およびこの操業に直接使用する加熱炉に関するも
のである。
有する加熱炉の操業方法および加熱炉、特に蓄熱式バー
ナにおける対のバーナの交番燃焼を有利に行うための操
業方法およびこの操業に直接使用する加熱炉に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、鋼材の加熱炉は、分塊工場で粗
圧延された鋼片や、連続鋳造された鋳片を最終製品に圧
延するため、その圧延に適した所定の温度に再加熱する
場合に主に用いられている。この加熱炉は、バッチ式と
連続式とに大別されるが、それぞれ長所および短所があ
るため、その目的に応じて選択使用されている。中で
も、連続式加熱炉は、近年の大量生産に適しているとこ
ろから、製鉄所などで多用されている。
圧延された鋼片や、連続鋳造された鋳片を最終製品に圧
延するため、その圧延に適した所定の温度に再加熱する
場合に主に用いられている。この加熱炉は、バッチ式と
連続式とに大別されるが、それぞれ長所および短所があ
るため、その目的に応じて選択使用されている。中で
も、連続式加熱炉は、近年の大量生産に適しているとこ
ろから、製鉄所などで多用されている。
【０００３】この連続式加熱炉は、その典型例を図１に
示すように、鋼材の装入側から順に予熱帯１、加熱帯２
および均熱帯３から成るのが一般的であり、少なくとも
加熱帯２および均熱帯３は、バーナ４によって所定温度
に加熱保持されている。そして、装入扉１ａから予熱帯
１に導入された鋼材５は、搬送路６上を移動されて加熱
帯２そして均熱帯３を経て均熱帯３出側の抽出扉３ａか
ら炉外へ搬出される間に、所定温度に加熱される。な
お、バーナ４の燃焼によって生じた排ガスは、予熱帯１
の入側に設けられた煙道７から炉外に排出される。な
お、７ａは、ダンパーである。
示すように、鋼材の装入側から順に予熱帯１、加熱帯２
および均熱帯３から成るのが一般的であり、少なくとも
加熱帯２および均熱帯３は、バーナ４によって所定温度
に加熱保持されている。そして、装入扉１ａから予熱帯
１に導入された鋼材５は、搬送路６上を移動されて加熱
帯２そして均熱帯３を経て均熱帯３出側の抽出扉３ａか
ら炉外へ搬出される間に、所定温度に加熱される。な
お、バーナ４の燃焼によって生じた排ガスは、予熱帯１
の入側に設けられた煙道７から炉外に排出される。な
お、７ａは、ダンパーである。
【０００４】近年、上記連続式加熱炉において、その加
熱源に蓄熱式バーナを用いて、排ガス中の熱をバーナの
燃焼用空気の予熱に再利用する、熱損失の少ない加熱炉
の操業が行われている。すなわち、蓄熱式バーナは、図
２に示すように、例えば加熱炉均熱体３の両側壁間で向
かい合わせに配置した、一対のバーナ40ａおよび40ｂ
と、各バーナ40ａおよび40ｂに炉外から燃焼用空気を導
き、また炉内の排ガスを各バーナを介して炉外に導くた
めの兼用通路41ａおよび41ｂと、図示例では各通路のバ
ーナ側開口に配設した蓄熱体42ａおよび42ｂと、から成
る。この蓄熱式バーナは、そのバーナ対を交互に燃焼さ
せる際、例えば図２(a) に示すように、バーナ40ａに兼
用通路41ａから燃焼用空気を供給するとともに燃料43ａ
を供給し、バーナ40ａを燃焼させた際には、これと対向
するバーナ40ｂから炉内の排ガスを吸引し、この排ガス
を蓄熱体42ｂに通して熱を回収してから、兼用通路41ｂ
に導いて炉外に排出する。
熱源に蓄熱式バーナを用いて、排ガス中の熱をバーナの
燃焼用空気の予熱に再利用する、熱損失の少ない加熱炉
の操業が行われている。すなわち、蓄熱式バーナは、図
２に示すように、例えば加熱炉均熱体３の両側壁間で向
かい合わせに配置した、一対のバーナ40ａおよび40ｂ
と、各バーナ40ａおよび40ｂに炉外から燃焼用空気を導
き、また炉内の排ガスを各バーナを介して炉外に導くた
めの兼用通路41ａおよび41ｂと、図示例では各通路のバ
ーナ側開口に配設した蓄熱体42ａおよび42ｂと、から成
る。この蓄熱式バーナは、そのバーナ対を交互に燃焼さ
せる際、例えば図２(a) に示すように、バーナ40ａに兼
用通路41ａから燃焼用空気を供給するとともに燃料43ａ
を供給し、バーナ40ａを燃焼させた際には、これと対向
するバーナ40ｂから炉内の排ガスを吸引し、この排ガス
を蓄熱体42ｂに通して熱を回収してから、兼用通路41ｂ
に導いて炉外に排出する。
【０００５】次いで、バーナの燃焼運転を切り換え、か
つ、その際兼用通路41ａおよび41ｂの切換弁44を切り換
えて、上記した空気および排ガスの導管との接続を変更
したのち、図２(b) に示すように、バーナ40ｂに兼用通
路41ｂから蓄熱体42ｂを介して燃焼用空気を供給するに
当り、先に図２(a) に示した工程にて蓄熱体42ｂに回収
した熱を利用して燃焼用空気の予熱を図りながら供給
し、併せて燃料43ｂを供給してバーナ40ｂを燃焼させ
る。同時に、これと対向するバーナ40ａから炉内の排ガ
スを吸引し、この排ガスを蓄熱体42ａに通して熱を回収
してから、兼用通路41ａに導いて炉外に排出する。以上
の図２(a) および(b) に示したバーナの交番燃焼を、例
えば数十秒毎に繰り返して行うことによって、熱損失の
少ない加熱炉操業が実現するのである。
つ、その際兼用通路41ａおよび41ｂの切換弁44を切り換
えて、上記した空気および排ガスの導管との接続を変更
したのち、図２(b) に示すように、バーナ40ｂに兼用通
路41ｂから蓄熱体42ｂを介して燃焼用空気を供給するに
当り、先に図２(a) に示した工程にて蓄熱体42ｂに回収
した熱を利用して燃焼用空気の予熱を図りながら供給
し、併せて燃料43ｂを供給してバーナ40ｂを燃焼させ
る。同時に、これと対向するバーナ40ａから炉内の排ガ
スを吸引し、この排ガスを蓄熱体42ａに通して熱を回収
してから、兼用通路41ａに導いて炉外に排出する。以上
の図２(a) および(b) に示したバーナの交番燃焼を、例
えば数十秒毎に繰り返して行うことによって、熱損失の
少ない加熱炉操業が実現するのである。
【０００６】ここで、非燃焼時のバーナからの排ガスの
吸引は、例えば図２に示すように、バーナ40ａまたは40
ｂから蓄熱体42ａまたは42ｂを介して吸引する経路45の
末端に、例えば吸引ファンによる吸引装置８を配設し、
この吸引装置８を駆動してバーナからの排ガスの吸引を
実現している。
吸引は、例えば図２に示すように、バーナ40ａまたは40
ｂから蓄熱体42ａまたは42ｂを介して吸引する経路45の
末端に、例えば吸引ファンによる吸引装置８を配設し、
この吸引装置８を駆動してバーナからの排ガスの吸引を
実現している。
【０００７】ところで、以上の蓄熱式バーナを用いた加
熱炉の操業において、バーナの燃焼を開始したのち設定
温度に至るまでの期間や、または炉内の雰囲気を800 ℃
程度の低温域に制御する場合は、バーナから吸引されて
蓄熱体を通った排ガスの温度も低下し、その結果、蓄熱
体の排ガス出側や、それに続く上記経路45にて、排ガス
中に含まれる水分や硫黄分が凝結することになる。この
凝結によって生じた液体、いわゆるドレンが蓄熱体の排
ガス出側に滞留することがあり、そのままバーナの燃焼
運転が切り替わり燃焼状態となると、燃焼用空気にドレ
ンが混入する結果、燃焼火炎温度が下がるという問題を
まねく。このドレンによる燃焼火炎温度の低下は、加熱
炉の熱効率を低下させる上、低温運転に支障を与える、
おそれもあった。
熱炉の操業において、バーナの燃焼を開始したのち設定
温度に至るまでの期間や、または炉内の雰囲気を800 ℃
程度の低温域に制御する場合は、バーナから吸引されて
蓄熱体を通った排ガスの温度も低下し、その結果、蓄熱
体の排ガス出側や、それに続く上記経路45にて、排ガス
中に含まれる水分や硫黄分が凝結することになる。この
凝結によって生じた液体、いわゆるドレンが蓄熱体の排
ガス出側に滞留することがあり、そのままバーナの燃焼
運転が切り替わり燃焼状態となると、燃焼用空気にドレ
ンが混入する結果、燃焼火炎温度が下がるという問題を
まねく。このドレンによる燃焼火炎温度の低下は、加熱
炉の熱効率を低下させる上、低温運転に支障を与える、
おそれもあった。
【０００８】また、蓄熱式バーナを多数設置した加熱炉
では、バーナから蓄熱体を通して低温となった排ガスを
吸引装置に導く経路が長くなっているところから、ドレ
ンは蓄熱体出側に限らず、上記経路の途上にも発生する
ことがある。そして、この経路上で発生したドレンが吸
引装置に達すると、この吸引装置を構成するインペラを
腐食したり、ドレン中に含まれる固形分がインペラを磨
耗損傷することになり、重大な事故に発展するおそれが
ある。そのため、従来、蓄熱式バーナを有する加熱炉で
は、排ガスの吸引装置の点検を頻繁に行っていたのであ
る。さらに、吸引装置のインペラの交換等、頻繁な補修
作業が要求され、補修に要するコストの増加も問題にな
っていた。
では、バーナから蓄熱体を通して低温となった排ガスを
吸引装置に導く経路が長くなっているところから、ドレ
ンは蓄熱体出側に限らず、上記経路の途上にも発生する
ことがある。そして、この経路上で発生したドレンが吸
引装置に達すると、この吸引装置を構成するインペラを
腐食したり、ドレン中に含まれる固形分がインペラを磨
耗損傷することになり、重大な事故に発展するおそれが
ある。そのため、従来、蓄熱式バーナを有する加熱炉で
は、排ガスの吸引装置の点検を頻繁に行っていたのであ
る。さらに、吸引装置のインペラの交換等、頻繁な補修
作業が要求され、補修に要するコストの増加も問題にな
っていた。
【０００９】上記したドレンに関わる諸問題に対して、
特開平10−30812 号公報には、図３に示すように、加熱
炉の例えば均熱帯３内の排ガスをバーナ40ａから排ガス
配管路50を介して炉外に排出する経路とは別に、加熱炉
内の排ガスをバイパス管51を介して排ガス配管路50に流
して、排ガス配管路50内の温度を排ガスの露点以上に保
持することが開示されている。
特開平10−30812 号公報には、図３に示すように、加熱
炉の例えば均熱帯３内の排ガスをバーナ40ａから排ガス
配管路50を介して炉外に排出する経路とは別に、加熱炉
内の排ガスをバイパス管51を介して排ガス配管路50に流
して、排ガス配管路50内の温度を排ガスの露点以上に保
持することが開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋼材の
厚み方向で温度を均一にするため比較的低温で時間をか
けて加熱する、いわゆる熟熱操業時や、設備トラブルが
発生して高負荷燃焼が不可能の場合など、バーナを極く
低負荷で燃焼させる必要が生じた場合には、吸引装置
（ファン）をその吸引能力の例えば10％未満にまで低下
しなくてはならなくなる結果、吸引装置の運転が不安定
になる不利がある。すなわち、バーナを極く低負荷で燃
焼させる場合には、ファンをその安定運転領域以下で運
転せざるを得なくなる場合が生じ、その場合にはファン
の翼全面で旋回流が安定して得られるとは限らず、失速
して旋回流が得られない個所が発生する。すると、バー
ナからの排ガス吸引量を一定に保持することが困難とな
るばかりか、翼に異常振動が発生し、場合によってはフ
ァンが破損する、おそれもある。
厚み方向で温度を均一にするため比較的低温で時間をか
けて加熱する、いわゆる熟熱操業時や、設備トラブルが
発生して高負荷燃焼が不可能の場合など、バーナを極く
低負荷で燃焼させる必要が生じた場合には、吸引装置
（ファン）をその吸引能力の例えば10％未満にまで低下
しなくてはならなくなる結果、吸引装置の運転が不安定
になる不利がある。すなわち、バーナを極く低負荷で燃
焼させる場合には、ファンをその安定運転領域以下で運
転せざるを得なくなる場合が生じ、その場合にはファン
の翼全面で旋回流が安定して得られるとは限らず、失速
して旋回流が得られない個所が発生する。すると、バー
ナからの排ガス吸引量を一定に保持することが困難とな
るばかりか、翼に異常振動が発生し、場合によってはフ
ァンが破損する、おそれもある。
【００１１】上述したように、特開平10−30812 号公報
に記載された技術は、低負荷で燃焼させた場合のドレン
に関わる諸問題は解決されるものの、極低負荷燃焼での
上記問題点をも考慮したものではない。また、同公報に
記載された排ガス配管路50およびバイパス管51のそれぞ
れに制御弁があるため、その制御が複雑であるという問
題もある。
に記載された技術は、低負荷で燃焼させた場合のドレン
に関わる諸問題は解決されるものの、極低負荷燃焼での
上記問題点をも考慮したものではない。また、同公報に
記載された排ガス配管路50およびバイパス管51のそれぞ
れに制御弁があるため、その制御が複雑であるという問
題もある。
【００１２】そこで、この発明は、上述の問題を解消
し、蓄熱式バーナの燃焼負荷が小さい場合にあっても排
ガスの吸引装置の運転が不安定になることのない、加熱
炉の操業方法について提案することを目的とする。ま
た、この発明の目的は、この加熱炉の操業方法に直接使
用する加熱炉を提供することにある。
し、蓄熱式バーナの燃焼負荷が小さい場合にあっても排
ガスの吸引装置の運転が不安定になることのない、加熱
炉の操業方法について提案することを目的とする。ま
た、この発明の目的は、この加熱炉の操業方法に直接使
用する加熱炉を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】発明者らは、蓄熱式バー
ナの燃焼負荷が小さくなって、排ガスの吸引装置を例え
ば10％未満の負荷で運転することを余儀なくされた場合
に、この吸引装置の運転負荷を高める方途を鋭意究明し
たところ、加熱炉の排ガスを炉外に導く煙道から排ガス
を吸引装置へと導くことが極めて有利であることを見出
し、この発明を完成するに到った。
ナの燃焼負荷が小さくなって、排ガスの吸引装置を例え
ば10％未満の負荷で運転することを余儀なくされた場合
に、この吸引装置の運転負荷を高める方途を鋭意究明し
たところ、加熱炉の排ガスを炉外に導く煙道から排ガス
を吸引装置へと導くことが極めて有利であることを見出
し、この発明を完成するに到った。
【００１４】すなわち、この発明の要旨構成は、次のと
おりである。 (1) 加熱源として、蓄熱体が付帯されたバーナの対を向
かい合わせに配設した蓄熱式バーナを有する、加熱炉に
おいて、蓄熱式バーナの各対のバーナを交互に燃焼させ
ると共に、非燃焼時のバーナから炉内の排ガスを吸引
し、上記蓄熱体に排ガスを導入して排ガス中の熱を蓄熱
体に回収し、この回収した熱を燃焼時のバーナの燃焼用
空気の加熱に利用して、加熱炉の操業を行うに当り、蓄
熱式バーナの燃焼負荷が小さい場合に、上記非燃焼時の
バーナから蓄熱体を通して炉内の排ガスを吸引するため
の吸引装置に、熱風を供給することを特徴とする蓄熱式
バーナを有する加熱炉の操業方法。
おりである。 (1) 加熱源として、蓄熱体が付帯されたバーナの対を向
かい合わせに配設した蓄熱式バーナを有する、加熱炉に
おいて、蓄熱式バーナの各対のバーナを交互に燃焼させ
ると共に、非燃焼時のバーナから炉内の排ガスを吸引
し、上記蓄熱体に排ガスを導入して排ガス中の熱を蓄熱
体に回収し、この回収した熱を燃焼時のバーナの燃焼用
空気の加熱に利用して、加熱炉の操業を行うに当り、蓄
熱式バーナの燃焼負荷が小さい場合に、上記非燃焼時の
バーナから蓄熱体を通して炉内の排ガスを吸引するため
の吸引装置に、熱風を供給することを特徴とする蓄熱式
バーナを有する加熱炉の操業方法。
【００１５】(2) 熱風が、加熱炉内の排ガスを炉外に導
く煙道内の排ガスであることを特徴とする上記(1) に記
載の加熱炉の操業方法。
く煙道内の排ガスであることを特徴とする上記(1) に記
載の加熱炉の操業方法。
【００１６】(3) 加熱源として、蓄熱体が付帯されたバ
ーナの対を向かい合わせに配設した蓄熱式バーナを有
し、該蓄熱式バーナの各対のバーナを交互に燃焼させる
と共に、非燃焼時のバーナから炉内の排ガスを吸引し、
上記蓄熱体に排ガスを導入して排ガス中の熱を蓄熱体に
回収し、この回収した熱を燃焼時のバーナの燃焼用空気
の加熱に利用して操業を行う、加熱炉において、該加熱
炉内の排ガスを非燃焼時のバーナから蓄熱体を介して吸
引する経路の末端に吸引装置を配設し、該経路の吸引装
置入側に、開閉弁を介して熱風を吸引装置に導く配管路
を設けたことを特徴とする加熱炉。
ーナの対を向かい合わせに配設した蓄熱式バーナを有
し、該蓄熱式バーナの各対のバーナを交互に燃焼させる
と共に、非燃焼時のバーナから炉内の排ガスを吸引し、
上記蓄熱体に排ガスを導入して排ガス中の熱を蓄熱体に
回収し、この回収した熱を燃焼時のバーナの燃焼用空気
の加熱に利用して操業を行う、加熱炉において、該加熱
炉内の排ガスを非燃焼時のバーナから蓄熱体を介して吸
引する経路の末端に吸引装置を配設し、該経路の吸引装
置入側に、開閉弁を介して熱風を吸引装置に導く配管路
を設けたことを特徴とする加熱炉。
【００１７】(4) 配管路は、加熱炉内の排ガスを炉外に
導く煙道に接続されてなり、熱風として加熱炉内の排ガ
スを導くものであることを特徴とする上記(3) に記載の
加熱炉。
導く煙道に接続されてなり、熱風として加熱炉内の排ガ
スを導くものであることを特徴とする上記(3) に記載の
加熱炉。
【００１８】(5) 上記(3) または(4) において、煙道の
配管路の上流側にレキュペレータを設けたことを特徴と
する加熱炉。
配管路の上流側にレキュペレータを設けたことを特徴と
する加熱炉。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の方法について、
図面を参照して詳細に説明する。図４に、この発明の方
法に直接使用する連続式加熱炉における、排ガスの排出
経路を示す。この排出経路は、先に図２に示したバーナ
40ａまたは40ｂから蓄熱体42ａまたは42ｂを介して吸引
装置８に至る経路45における、吸引装置８の入側と、加
熱炉内の排ガスを炉外に導く煙道７との間に、開閉弁９
を介して煙道７内の排ガスを吸引装置８に導く配管路10
を設けるところに特徴がある。さらに、経路45には、吸
引装置８の入側に、配管路10の接続部より上流側に、バ
ーナからの排ガス吸引量を測定して開閉弁９の開閉タイ
ミングを判断するための流量計45ａを設け、また該接続
部と吸引装置８との途中に合計流量を所定量に調整する
ための流量調整弁45ｂを設けてある。
図面を参照して詳細に説明する。図４に、この発明の方
法に直接使用する連続式加熱炉における、排ガスの排出
経路を示す。この排出経路は、先に図２に示したバーナ
40ａまたは40ｂから蓄熱体42ａまたは42ｂを介して吸引
装置８に至る経路45における、吸引装置８の入側と、加
熱炉内の排ガスを炉外に導く煙道７との間に、開閉弁９
を介して煙道７内の排ガスを吸引装置８に導く配管路10
を設けるところに特徴がある。さらに、経路45には、吸
引装置８の入側に、配管路10の接続部より上流側に、バ
ーナからの排ガス吸引量を測定して開閉弁９の開閉タイ
ミングを判断するための流量計45ａを設け、また該接続
部と吸引装置８との途中に合計流量を所定量に調整する
ための流量調整弁45ｂを設けてある。
【００２０】以上の排ガス排出経路をそなえる加熱炉に
おいて、蓄熱式バーナの燃焼負荷が小さくなって吸引装
置８を例えば10％未満の負荷で運転する事態になった場
合、上記配管路10の開閉弁９を開いて煙道７内の排ガス
を、経路45の吸引装置８入側に導いて、吸引装置８の運
転負荷を増加する、操作を行う。
おいて、蓄熱式バーナの燃焼負荷が小さくなって吸引装
置８を例えば10％未満の負荷で運転する事態になった場
合、上記配管路10の開閉弁９を開いて煙道７内の排ガス
を、経路45の吸引装置８入側に導いて、吸引装置８の運
転負荷を増加する、操作を行う。
【００２１】具体的には、煙道７内の排ガスを経路45に
導いた際、煙道内排ガスと蓄熱体を通った低温排ガスと
の混合後の排ガス温度が、吸引装置８の特にインペラの
耐久温度の上限をこえないように、配管路10の管径を選
定して排ガスの流量を制御し、同時に混合点における煙
道内排ガスと蓄熱体を通った低温排ガスとの圧力損失を
同等にして、混合排ガスを吸引装置８に導く。
導いた際、煙道内排ガスと蓄熱体を通った低温排ガスと
の混合後の排ガス温度が、吸引装置８の特にインペラの
耐久温度の上限をこえないように、配管路10の管径を選
定して排ガスの流量を制御し、同時に混合点における煙
道内排ガスと蓄熱体を通った低温排ガスとの圧力損失を
同等にして、混合排ガスを吸引装置８に導く。
【００２２】この操作によって、吸引装置８における運
転負荷を例えば10％以上に上昇することが簡単に実現
し、極低負荷燃焼での上述した諸問題を解消できるので
ある。
転負荷を例えば10％以上に上昇することが簡単に実現
し、極低負荷燃焼での上述した諸問題を解消できるので
ある。
【００２３】次いで、配管路10を介した煙道内排ガスの
供給は、バーナからの吸引量が必要最低流量をこえた時
点で停止、つまり配管路10の開閉弁９を閉とすればよ
い。ここで、必要最低流量とは、ファン設計時の安定運
転領域下限を指す。
供給は、バーナからの吸引量が必要最低流量をこえた時
点で停止、つまり配管路10の開閉弁９を閉とすればよ
い。ここで、必要最低流量とは、ファン設計時の安定運
転領域下限を指す。
【００２４】なお、上記吸引装置８へ導く排ガスの流量
制御は、配管路10の開閉弁９を流量調整弁とすることに
よっても行うことができるが、流量調整弁の操作は煩雑
である上、その機構も複雑であって設備費も嵩むところ
から、この発明では、所定の管径の配管路10を単に開閉
する、簡便な手法を採用した。
制御は、配管路10の開閉弁９を流量調整弁とすることに
よっても行うことができるが、流量調整弁の操作は煩雑
である上、その機構も複雑であって設備費も嵩むところ
から、この発明では、所定の管径の配管路10を単に開閉
する、簡便な手法を採用した。
【００２５】ここに、配管路10の管径は、例えば下記式
(A) および(B) に従って設計することができる。 記 （排ガス露点）≦Ｔa ≦Ｔb ----(A) ΔＰ1 ＝ΔＰ2 ----(B) ただし、 Ｔa ：V2＝V1＋V3となる混合排ガスの温度 Ｔb ：吸引装置（軸受で代表）耐久温度上限値 ここで、 V1：バーナ最低燃焼（極低負荷）時の排ガス吸引量 V2：吸引装置を安定運転するための排ガスの必要最低流
量 V3：V2−V1の差分を補うための排ガス量 ΔＰ1 ：経路45におけるバーナと配管路合流点との間の
圧力損失 ΔＰ2 ：配管路10での圧力損失
(A) および(B) に従って設計することができる。 記 （排ガス露点）≦Ｔa ≦Ｔb ----(A) ΔＰ1 ＝ΔＰ2 ----(B) ただし、 Ｔa ：V2＝V1＋V3となる混合排ガスの温度 Ｔb ：吸引装置（軸受で代表）耐久温度上限値 ここで、 V1：バーナ最低燃焼（極低負荷）時の排ガス吸引量 V2：吸引装置を安定運転するための排ガスの必要最低流
量 V3：V2−V1の差分を補うための排ガス量 ΔＰ1 ：経路45におけるバーナと配管路合流点との間の
圧力損失 ΔＰ2 ：配管路10での圧力損失
【００２６】また、図４に示すように、煙道７の配管路
10の上流側にレキュペレータ７ｂを設けて、このレキュ
ペレータ７ｂに炉内排ガスを通すことによって、低温化
した排ガスを配管路10に供給することが、吸引装置８の
耐久寿命を延ばす上で好ましい。
10の上流側にレキュペレータ７ｂを設けて、このレキュ
ペレータ７ｂに炉内排ガスを通すことによって、低温化
した排ガスを配管路10に供給することが、吸引装置８の
耐久寿命を延ばす上で好ましい。
【００２７】上記の実施形態では、バーナからの排ガス
に、加熱炉内の排ガスを直接混合するのではなく、煙道
内排ガスを混合するようにしたため、加熱炉の炉内圧に
対して外乱となる、おそれはない。
に、加熱炉内の排ガスを直接混合するのではなく、煙道
内排ガスを混合するようにしたため、加熱炉の炉内圧に
対して外乱となる、おそれはない。
【００２８】なお、バーナからの排ガスに混合するガス
は、煙道内排ガスに限る必要はなく、高温のガス、つま
り熱風であればよい。例えば、高温に加熱された空気で
もよいし、あるいは別途燃焼装置を設け、そこから発生
する燃焼排ガスを混合するようにしてもよい。
は、煙道内排ガスに限る必要はなく、高温のガス、つま
り熱風であればよい。例えば、高温に加熱された空気で
もよいし、あるいは別途燃焼装置を設け、そこから発生
する燃焼排ガスを混合するようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
蓄熱式バーナの燃焼負荷が小さい場合にあっても排ガス
の吸引装置の運転が不安定になることがなく、またドレ
ンの発生も回避されるため、加熱炉の安定した操業を実
現できる。
蓄熱式バーナの燃焼負荷が小さい場合にあっても排ガス
の吸引装置の運転が不安定になることがなく、またドレ
ンの発生も回避されるため、加熱炉の安定した操業を実
現できる。
【図１】 連続式加熱炉の構造を示す図である。
【図２】 蓄熱式バーナの構造を示す図である。
【図３】 従来の加熱炉における排ガスの排出経路を示
す図である。
す図である。
【図４】 この発明に従う加熱炉における排ガスの排出
経路を示す図である。
経路を示す図である。
１ 予熱帯 １ａ 装入扉 ２ 加熱炉 ３ 均熱帯 ３ａ 抽出扉 ４ バーナ ５ 搬送路 ６ 鋼材 ７ 煙道 ７ａ ダンパー ７ｂ レキュペレータ ８ 吸引装置 ９ 開閉弁 10 配管路 40ａ，40ｂ バーナ 42ａ，42ｂ 蓄熱体 45 経路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 苅部 建太 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 安達 一成 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 3K023 QA03 QC07 QC08 3K070 DA09
Claims (5)
- 【請求項１】 加熱源として、蓄熱体が付帯されたバー
ナの対を向かい合わせに配設した蓄熱式バーナを有す
る、加熱炉において、蓄熱式バーナの各対のバーナを交
互に燃焼させると共に、非燃焼時のバーナから炉内の排
ガスを吸引し、上記蓄熱体に排ガスを導入して排ガス中
の熱を蓄熱体に回収し、この回収した熱を燃焼時のバー
ナの燃焼用空気の加熱に利用して、加熱炉の操業を行う
に当り、蓄熱式バーナの燃焼負荷が小さい場合に、上記
非燃焼時のバーナから蓄熱体を通して炉内の排ガスを吸
引するための吸引装置に、熱風を供給することを特徴と
する蓄熱式バーナを有する加熱炉の操業方法。 - 【請求項２】 熱風が、加熱炉内の排ガスを炉外に導く
煙道内の排ガスであることを特徴とする請求項１に記載
の加熱炉の操業方法。 - 【請求項３】 加熱源として、蓄熱体が付帯されたバー
ナの対を向かい合わせに配設した蓄熱式バーナを有し、
該蓄熱式バーナの各対のバーナを交互に燃焼させると共
に、非燃焼時のバーナから炉内の排ガスを吸引し、上記
蓄熱体に排ガスを導入して排ガス中の熱を蓄熱体に回収
し、この回収した熱を燃焼時のバーナの燃焼用空気の加
熱に利用して操業を行う、加熱炉において、該加熱炉内
の排ガスを非燃焼時のバーナから蓄熱体を介して吸引す
る経路の末端に吸引装置を配設し、該経路の吸引装置入
側に、開閉弁を介して熱風を吸引装置に導く配管路を設
けたことを特徴とする加熱炉。 - 【請求項４】 配管路は、加熱炉内の排ガスを炉外に導
く煙道に接続されてなり、熱風として加熱炉内の排ガス
を導くものであることを特徴とする請求項３に記載の加
熱炉。 - 【請求項５】 請求項３または４において、煙道の配管
路の上流側にレキュペレータを設けたことを特徴とする
加熱炉。
Priority Applications (13)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001008523A JP3800008B2 (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 蓄熱式バーナを有する加熱炉の操業方法および加熱炉 |
| AT01273342T ATE346172T1 (de) | 2001-01-17 | 2001-12-27 | Verfahren zum betrieb eines heizofens mit regenerativen brennern |
| KR1020027012192A KR100634776B1 (ko) | 2001-01-17 | 2001-12-27 | 축열식 버너를 갖는 가열로 및 그 조업방법 |
| CNB018092470A CN100338236C (zh) | 2001-01-17 | 2001-12-27 | 具有蓄热式烧嘴的加热炉及其操作方法 |
| BR0109303-7A BR0109303A (pt) | 2001-01-17 | 2001-12-27 | Forno de aquecimento tendo queimadores de regeneração de calor e seu método de operação |
| EP01273342A EP1275740B1 (en) | 2001-01-17 | 2001-12-27 | Method of operating a heating furnace with regenerative burners |
| PCT/JP2001/011508 WO2002057501A1 (fr) | 2001-01-17 | 2001-12-27 | Four de rechauffage equipe de bruleurs regeneratifs et procede d'exploitation du four de rechauffage |
| CA002403221A CA2403221C (en) | 2001-01-17 | 2001-12-27 | Heating furnace with regenerative burners and method of operating the heating furnace |
| US10/220,726 US6644962B2 (en) | 2001-01-17 | 2001-12-27 | Heating furnace having heat regenerating burners and operation method thereof |
| DE60124691T DE60124691T2 (de) | 2001-01-17 | 2001-12-27 | Verfahren zum betrieb eines heizofens mit regenerativen brennern |
| EP06018722A EP1757707A3 (en) | 2001-01-17 | 2001-12-27 | Heating furnace having heat regenerating burners and operation method thereof |
| CA002639404A CA2639404A1 (en) | 2001-01-17 | 2001-12-27 | Heating furnace with regenerative burners and method of operating the heating furnace |
| TW091100620A TW524956B (en) | 2001-01-17 | 2002-01-16 | Heating furnace with regenerative burners and method of operating the heating furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001008523A JP3800008B2 (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 蓄熱式バーナを有する加熱炉の操業方法および加熱炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002213739A true JP2002213739A (ja) | 2002-07-31 |
| JP3800008B2 JP3800008B2 (ja) | 2006-07-19 |
Family
ID=18876135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001008523A Expired - Fee Related JP3800008B2 (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 蓄熱式バーナを有する加熱炉の操業方法および加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3800008B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009092328A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 加熱炉の炉内雰囲気制御方法 |
-
2001
- 2001-01-17 JP JP2001008523A patent/JP3800008B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3800008B2 (ja) | 2006-07-19 |
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