JP2005054208A - Thermostat of heating furnace for manufacturing steel product - Google Patents

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JP2005054208A
JP2005054208A JP2003206230A JP2003206230A JP2005054208A JP 2005054208 A JP2005054208 A JP 2005054208A JP 2003206230 A JP2003206230 A JP 2003206230A JP 2003206230 A JP2003206230 A JP 2003206230A JP 2005054208 A JP2005054208 A JP 2005054208A
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JP
Japan
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heating furnace
combustion air
pipe
recuperator
damper
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Application number
JP2003206230A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kuwana
隆 桑名
Yuji Satani
裕司 佐谷
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Sanyo Special Steel Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Special Steel Co Ltd
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Publication date
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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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermostat for keeping a temperature in a heating furnace constant, while preventing the inner part of the heating furnace from getting a high pressure and from being deteriorated by the heat of a recuperator. <P>SOLUTION: The thermostat 26 is applied to a heating furnace 20 for manufacturing a steel product. The heating furnace 20 comprises the main body of the heating furnace 21, an exhaust pipe 24, a combustion air feed device 23 for feeding a combustion air to a burner 22, and the recuperator 25 for making the exhausted air and the combustion air exchange heat with each other. The thermostat 26 comprises the combustion air feed device 23 and an outside communication pipe 27. The outside communication pipe 27 has a damper 34. The combustion air pipe 31 of the combustion air feed device 23 has a damper 35. A blower 30 feeds the air (the combustion air) to the combustion air pipe 31. The air cools the recuperator 25. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
この発明は、鋼材の製造ラインに設置された加熱炉を保温するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
線材ないし棒鋼は、予め加熱され、ロール圧延機によって圧延製造される場合がある。このとき、圧延される前の材料鋼は、加熱炉内で加熱される。加熱炉は、バーナーを備えており、このバーナーの出力が調整されることによって加熱炉内の温度が制御される。また、一般に加熱炉には、排気用配管が接続されており、加熱炉内の空気は、排気用配管から煙突を経て排気される。
【０００３】
図２は、加熱炉に接続される排気用配管及び周辺配管の系統図である。
同図が示すように、排気用配管１は、加熱炉２に接続されると共に、煙突３に接続されている。この排気用配管１には、レキュペレータ４が設けられると共に、当該排気用配管１を開閉するダンパ５が設けられている。
また、加熱炉２には、バーナー６が設けられている。このバーナー６には、燃焼用空気が送給されるが、燃焼用空気は、送給装置７によってバーナー６に送られる。送給装置７は、ブロア８と送給配管９とを備えており、送給配管９は、レキュペレータ４に接続されている。なお、送給配管９には、炉圧調整弁１０が設けられており、炉圧調整弁１０が調整されることによって、燃焼用空気の送給圧力が調整され、その結果、加熱炉２内の圧力が調整される。
【０００４】
ブロア８が作動すると、燃焼用空気がレキュペレータ４を介して送給配管９からバーナー６に送られる。一方、加熱炉２内の高温の空気は、レキュペレータ４を介して排気用配管１から煙突３へと送られる。
このとき、上記燃焼用空気と加熱炉２内から送り出される高温の空気との間で熱交換が行われ、高温の空気によって暖められた燃焼用空気がバーナー６へ送られることになる。すなわち、レキュペレータ４は、いわゆるクロスフロータイプの熱交換器を構成している。
【０００５】
ところで、条鋼の製造ロットや生産効率の観点から、場合によっては加熱炉２が一時休止されることがある。その場合、加熱炉２の温度が常温まで下降してしまうと、加熱炉２が再度稼働される際に、いわゆる立上作業に多くの時間とエネルギーが必要となり、その結果、条鋼の製造効率、製造コストは却って悪化することになる。
そのため、従来では、加熱炉２が一時休止される場合には、排気用配管１に設けられたダンパ５が閉じられ、これにより、加熱炉２内の温度の低下が防止されていた。
【０００６】
しかし、上記ダンパ５が閉じられると、加熱炉内の高温の空気から熱が排気用配管１を経てレキュペレータ４も伝達される。これにより、レキュペレータ４が加熱され、場合によっては、レキュペレータ４が損傷を受けるおそれがある。
そこで、従来では、レキュペレータ４が熱による損傷を受けることを防止しつつ、加熱炉２内の温度を一定に保つことを目的とした保温装置１１が提案されている。
【０００７】
この保温装置１１の主要部は、上記送給装置７により構成されている。すなわち、保温装置１１は、上記送給装置７と、送給配管９に設けられた環路１２とを備えている。環路１２には、開閉弁１３が設けられている。
加熱炉２が休止されるときは、ダンパ５が閉じられ、ブロア８が作動する。このとき、炉圧調整弁１０及び開閉弁１３は、開かれる。
ブロア８が作動することにより、空気がレキュペレータ４に送給される。この空気は、レキュペレータ４及び環路１２を循環する。
したがって、ダンパ５が閉じられた場合であっても、レキュペレータ４の温度の上昇は、防止される。
なお、かかる保温装置１１に関する文献については、本願出願時において出願人が知るものは存在しない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、保温装置１１が作動することによって、送給装置７から空気が加熱炉２内へ送られる。これにより、加熱炉２内の圧力が上昇し、加熱炉２が損傷するおそれがある。上昇した加熱炉２内の圧力が低下されるためには、上記ダンパ５が開かれる必要がある。ところが、ダンパ５が開かれると、結局加熱炉２内の温度が低下し、加熱炉２は、一定温度に保持されないという問題が残る。
そこで、本発明の目的は、加熱炉内が高圧となること及びレキュペレータの熱による損傷を防止しつつ加熱炉内の温度を一定に保つことができる保温装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的が達成されるため、本願に係る鋼材製造用加熱炉の保温装置は、加熱炉本体と、加熱炉本体に設けられた加熱用バーナーと、加熱用バーナーに燃焼用空気を送給する燃焼用空気配管と、加熱炉本体に接続された排気用配管と、排気用配管及び燃焼用空気配管が接続され、これらを流れる気体間で熱交換を行わしめる熱交換器と、排気用配管の熱交換器の下流側に設けられた配管開閉用ダンパとを備えた鋼材製造用加熱炉に適用される保温装置であって、上記燃焼用空気配管の上記熱交換器の下流側に開閉可能な外部連通配管が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
この構成によれば、加熱炉の稼働中においては、燃焼用空気配管から燃焼用空気が加熱用バーナーに送給され、これにより、加熱用バーナーは、所要の燃料を燃焼させて所定の熱量を加熱炉本体に供給する。なお、燃焼用空気は、たとえばブロア等の既知の送風手段によって送給される。
加熱炉本体内の高温の気体（燃料燃焼ガス等）は、排気用配管から外部へ排気される。このとき、熱交換器によって、上記高温の気体と上記燃焼用空気との間で熱交換が行われ、燃焼用空気は、暖められた後に上記バーナーに送給される。
【００１１】
加熱炉が一時休止されたときは、排気用配管に設けられた配管開閉用ダンパが閉じられると共に、上記燃焼用空気が引き続いて送給される。
排気用配管に設けられた配管開閉用ダンパが閉じられることによって、加熱炉本体内の気体は、外部へ流れることはない。また、引き続いて燃焼用空気が送給されることによって、当該燃焼用空気は、熱交換器を通過し、燃焼用空気配管に沿って送られる。
【００１２】
この燃焼用空気配管の上記熱交換器の下流側には、外部連通配管が設けられているので、この外部連通配管が開かれることによって、上記熱交換器を通過した燃焼用空気は、外部連通配管から外部へ流れる。つまり、燃焼用空気配管によって供給される燃焼用空気は、熱交換器を通過することによって当該熱交換器を冷却し、その後に外部連通配管から外部へ排出される。
なお、加熱炉が再稼働されるときは、上記排気用配管に設けられた配管開閉用ダンパ及び上記外部連通配管が共に閉じられる。これにより、燃焼用空気は、加熱用バーナーに送給されると共に、加熱炉本体内の気体は、排気用配管を通って外部へ排気される。
【００１３】
また、上記燃焼用空気配管の外部連通配管の下流側に開閉可能な配管開閉用ダンパが設けられているのが好ましい。
この構成では、加熱炉が一時休止されるときに、当該配管開閉用ダンパが閉じられる。これにより、上記熱交換器を通過した燃焼用空気が上記加熱用バーナーを通過して上記加熱炉本体内に流入することはない。したがって、加熱炉本体内の圧力の上昇は、確実に防止される。
なお、加熱炉が再稼働されるときは、上記燃焼用空気配管に設けられた配管開閉用ダンパが開かれる。これにより、燃焼用空気は、加熱用バーナーに送給される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る鋼材製造用加熱炉の周辺配管系統図である。
この鋼材製造用加熱炉２０（以下、単に「加熱炉」２０と称される。）は、加熱炉本体２１と、これに設けられたバーナー２２（加熱用バーナー）と、バーナー２２に燃焼用空気を送給する燃焼用空気供給装置２３と、加熱炉本体２１に接続された排気用配管２４と、レキュペレータ２５（熱交換器）とを備える。
本実施形態の特徴とするところは、この加熱炉２０が一時休止されたときに加熱炉本体２１を保温するための保温装置２６（鋼材製造用加熱炉の保温装置）が設けられている点、及びこの保温装置２６は、上記燃焼用空気供給装置２３及び外部連通配管２７を備えて構成されている点である。
【００１６】
加熱炉本体２１の内部には、所定の加熱室が区画形成されており、この加熱室に鋼材の材料となる材料鋼が導入される。加熱された材料鋼は、所定の搬送装置によって搬送され、ロール圧延機等によって予め設計された寸法に圧延される。
バーナー２２は、所定の燃料を上記燃焼用空気と混合して燃焼させるためのものであり、当該燃料が燃焼することによって発生される熱は、上記加熱室内に伝達されるようになっている。
【００１７】
排気用配管２４は、加熱炉本体２１に接続され、上記燃料が燃焼された際に発生する高温の気体（燃焼ガス等）を外部へ排気する。具体的には、この高温の気体は、排気用配管２４に沿って流れ、煙突２８等から大気へ放出される。
排気用配管２４には、ダンパ２９（配管開閉用ダンパ）が設置されている。このダンパ２９は、排気用配管２４を開閉するためのものである。ダンパ２９は、加熱炉２０の稼働中においては、通常は開状態に維持され、上記高温の気体は、煙突２８側へ送られる。このダンパ２９の作用効果については、後に詳述される。
【００１８】
燃焼用空気供給装置２３は、ブロア３０と、燃焼用空気配管３１とを備えている。ブロア３０は、一般的な構造の送風機により構成され得る。燃焼用空気配管３１は、その一端側がブロア３０の出力側（排気側）に接続され、且つ他端側が上記バーナー２２に接続されている。
また、本実施形態では、燃焼用空気配管３１の所定位置にダンパ３５（配管開閉用ダンパ）が設けられている。具体的には、ダンパ３５は、燃焼用空気配管３１の下流側であって、上記外部連通配管２７が接続されている部位３６よりもバーナー２２側に配置されている。
【００１９】
燃焼用空気配管３１の中間部には、上記レキュペレータ２５が配置されている。また、このレキュペレータ２５は、上記排気用配管２４の中間部に配置されている。すなわち、燃焼用空気配管３１は、レキュペレータ２５に接続されると共に、排気用配管２４もまた当該レキュペレータ２５に接続されている。したがって、このレキュペレータ２５は、いわゆるクロスフロータイプの熱交換器を構成しており、排気用配管２４内を流れる高温の空気と燃焼用空気配管３１を流れる燃焼用空気との間で熱交換が行われるようになっている。
【００２０】
なお、本実施形態では、燃焼用空気配管３１の一部が環状に形成されており、この環状に形成された部分に、配管開閉用のダンパ３２、３３が設けられている。
ただし、これらダンパ３２、３３は省略されていてもよいし、燃焼用空気配管３１が環状に形成されていなくてもよい。
【００２１】
保温装置２６は、上記燃焼用空気供給装置２３と、外部連通配管２７とを備えている。すなわち、本実施形態では、保温装置２６の主要部は、燃焼用空気供給装置２５が兼ねている。
外部連通配管２７は、上記燃焼用空気配管３１を外部（大気側）に連通させるためのものであって、上記燃焼用空気配管３１の所定位置に設けられている。具体的には、外部連通配管２７は、レキュペレータ２５の下流側に配置されている。
また、本実施形態では、この外部連通配管２７に配管開閉用のダンパ３４が設けられている。
【００２２】
本実施形態に係る加熱炉２０は、次のように作動する。
加熱炉２０が稼働するときは、ダンパ３４が閉じられ、それ以外のダンパ２９、３２、３３、３５は開かれる。なお、ダンパ３３は、閉じられていてもよい。
加熱炉２０が稼働するときは、燃焼用空気供給装置２３が作動する。具体的には、ブロア３０が作動し、燃焼用空気配管３１から燃焼用空気がバーナー２２に送られる。バーナー２２は、燃料を燃焼させて所定の熱量を加熱炉本体２１に供給する。
加熱炉本体２１内の燃焼ガス等の高温の気体は、排気用配管２４から外部へ排気される。このとき、レキュペレータ２５によって、高温の気体と燃焼用空気との間で熱交換が行われ、燃焼用空気は、暖められた後にバーナー２２に送給される。
【００２３】
加熱炉２０が一時休止されるときは、ダンパ２９、３５、３３が閉じられ、且つダンパ３２、３４が開かれる。また、ブロア３０は、作動を続ける。これにより、上記燃焼用空気は、引き続いてレキュペレータ２５燃焼用空気配管３１に沿って流れる。
このとき、排気用配管２４に設けられたダンパ２９が閉じられているので、加熱炉本体２１内の気体は、外部へ流れることはない。したがって、加熱炉本体２１内の温度が急激に低下することはなく、加熱炉本体２１内の温度が一定に保たれる。
【００２４】
また、連続して燃焼用空気がレキュペレータ２５に送給されるが、燃焼用空気配管３１には外部連通配管２７が設けられているので、ダンパ３４が開かれることによって、レキュペレータ２５を通過した燃焼用空気は、外部連通配管２７から外部へ放出される。つまり、燃焼用空気は、レキュペレータ２５を冷却するための手段として利用され、レキュペレータ２５を通過することによって当該レキュペレータ２５を冷却する。したがって、レキュペレータ２５が高温になることはなく、熱による損傷を受けることはない。
しかも、ダンパ３５が設けられているので、ダンパ３５が閉時られているときは、レキュペレータ２５を通過した燃焼用空気は、すべて外部連通配管２７から外部に放出される。したがって、加熱炉本体２１内の圧力が上昇することはなく、その結果、ダンパ２９は常時閉状態を保つことができ、確実に加熱炉本体２１内が保温される。
【００２５】
このように、本実施形態では、上記保温装置２６が設けられることによって、加熱炉２０が一時休止されたときは、加熱炉本体２１内の圧力上昇が防止されつつ確実な保温が達成され、しかも、レキュペレータ２５の熱による損傷が確実に防止される。したがって、加熱炉２０が再稼働されるときには、いわゆる立上作業が迅速且つ安価に行われる。
【００２６】
なお、本実施形態では、上記ダンパ３５が設けられていることにより、燃焼用空気が加熱炉本体２１内に侵入することが確実に防止されているが、このダンパ３５は省略されてもよい。
この場合には、燃焼用空気はバーナー２２側へ流れることになるが、その量は、無視できるほどに小さい。なぜなら、外部連通配管２７は、外部（大気側）に連通していることから、燃焼用空気配管３１内の燃焼用空気は、ほぼすべてが外部連通配管２７側へ流れることになるからである。
【００２７】
加えて、本実施形態では、燃焼用空気配管３１は、図１が示すように環状に形成されているが、これは前述のように必須の条件ではない。
本実施形態に係る保温装置２６は、従来の構成の加熱炉にそのまま適用されている。したがって、燃焼用空気配管３１の構成は、従来から採用されているものであり、そのために環状に形成されている。
このことは、本実施形態に係る保温装置２６は、従来の加熱炉にいわゆる後付作業によって簡単に取り付けられることを意味する。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、加熱炉が一時休止されたときは、排気用配管に設けられた配管開閉用ダンパが閉じられることにより、加熱炉の温度は、急激に低下することはない。また、燃焼用空気が熱交換器を通過するように送給されるので、熱交換器は、当該燃焼用空気によって冷却されるので、熱交換器が熱により損傷を受けることはない。しかも、熱交換器を通過した燃焼用空気は、外部連通配管により外部に排出されるから、熱交換器を通過した燃焼用空気が加熱用バーナーを介して加熱炉本体内に侵入することはない。したがって、加熱炉本体内の圧力が上昇することはない。
このように、加熱炉の圧力上昇及び熱交換器の熱による損傷が確実に防止されつつ、しかも加熱炉本体内の温度は、一定に保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る鋼材製造用加熱炉の周辺配管系統図である。
【図２】図２は、従来の加熱炉に接続される排気用配管及び周辺配管の系統図である。
【符号の説明】
２０・・・加熱炉
２１・・・加熱炉本体
２２・・・バーナー
２３・・・燃焼用空気供給装置
２４・・・排気用配管
２５・・・レキュペレータ
２６・・・保温装置
２７・・・外部連通配管
２９・・・ダンパ
３０・・・ブロア
３１・・・燃焼用空気配管
３４・・・ダンパ
３５・・・ダンパ[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to an apparatus for keeping warm a heating furnace installed in a steel material production line.
[0002]
[Prior art]
Wire rods or steel bars may be preheated and rolled and produced by a roll mill. At this time, the material steel before being rolled is heated in a heating furnace. The heating furnace includes a burner, and the temperature in the heating furnace is controlled by adjusting the output of the burner. In general, an exhaust pipe is connected to the heating furnace, and air in the heating furnace is exhausted from the exhaust pipe through a chimney.
[0003]
FIG. 2 is a system diagram of exhaust piping and peripheral piping connected to the heating furnace.
As shown in the figure, the exhaust pipe 1 is connected to a heating furnace 2 and to a chimney 3. The exhaust pipe 1 is provided with a recuperator 4 and a damper 5 for opening and closing the exhaust pipe 1.
The heating furnace 2 is provided with a burner 6. Combustion air is supplied to the burner 6, and the combustion air is sent to the burner 6 by the feeding device 7. The feeding device 7 includes a blower 8 and a feeding pipe 9, and the feeding pipe 9 is connected to the recuperator 4. The feed pipe 9 is provided with a furnace pressure adjusting valve 10, and by adjusting the furnace pressure adjusting valve 10, the feed pressure of the combustion air is adjusted. As a result, the inside of the heating furnace 2 is adjusted. The pressure of is adjusted.
[0004]
When the blower 8 is activated, combustion air is sent from the feed pipe 9 to the burner 6 via the recuperator 4. On the other hand, high-temperature air in the heating furnace 2 is sent from the exhaust pipe 1 to the chimney 3 via the recuperator 4.
At this time, heat exchange is performed between the combustion air and the high-temperature air sent out from the heating furnace 2, and the combustion air heated by the high-temperature air is sent to the burner 6. That is, the recuperator 4 constitutes a so-called cross flow type heat exchanger.
[0005]
Incidentally, in some cases, the heating furnace 2 may be temporarily suspended from the viewpoint of the production lot of the steel bar and the production efficiency. In that case, when the temperature of the heating furnace 2 falls to room temperature, when the heating furnace 2 is operated again, a lot of time and energy are required for the so-called startup work. Manufacturing costs will worsen.
Therefore, conventionally, when the heating furnace 2 is temporarily suspended, the damper 5 provided in the exhaust pipe 1 is closed, thereby preventing a decrease in the temperature in the heating furnace 2.
[0006]
However, when the damper 5 is closed, heat is transferred from the high-temperature air in the heating furnace through the exhaust pipe 1 to the recuperator 4. Thereby, the recuperator 4 is heated, and in some cases, the recuperator 4 may be damaged.
Therefore, conventionally, there has been proposed a heat retention device 11 for the purpose of keeping the temperature in the heating furnace 2 constant while preventing the recuperator 4 from being damaged by heat.
[0007]
The main part of the heat retaining device 11 is constituted by the feeding device 7. That is, the heat retaining device 11 includes the feeding device 7 and the circulation path 12 provided in the feeding pipe 9. The circulation path 12 is provided with an on-off valve 13.
When the heating furnace 2 is stopped, the damper 5 is closed and the blower 8 is activated. At this time, the furnace pressure adjusting valve 10 and the on-off valve 13 are opened.
By operating the blower 8, air is supplied to the recuperator 4. This air circulates through the recuperator 4 and the circulation path 12.
Therefore, even if the damper 5 is closed, the temperature rise of the recuperator 4 is prevented.
In addition, there is nothing that the applicant knows about the literature relating to the heat retaining device 11 at the time of filing this application.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the heat retaining device 11 is operated, air is sent from the feeding device 7 into the heating furnace 2. Thereby, the pressure in the heating furnace 2 rises, and there exists a possibility that the heating furnace 2 may be damaged. In order to reduce the pressure in the heating furnace 2 that has risen, the damper 5 needs to be opened. However, when the damper 5 is opened, the temperature in the heating furnace 2 eventually decreases, and there remains a problem that the heating furnace 2 is not maintained at a constant temperature.
Therefore, an object of the present invention is to provide a heat retaining device that can keep the temperature in the heating furnace constant while preventing the inside of the heating furnace from becoming a high pressure and preventing damage due to heat of the recuperator.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the heat insulation device for a steel manufacturing heating furnace according to the present application includes a heating furnace body, a heating burner provided in the heating furnace body, and combustion for supplying combustion air to the heating burner. An air pipe for exhaust, an exhaust pipe connected to the furnace body, an exhaust pipe and a combustion air pipe, and a heat exchanger for exchanging heat between the gases flowing through them, and the heat of the exhaust pipe A heat retaining device applied to a steel furnace for heating with a pipe opening / closing damper provided on the downstream side of the exchanger, the outside being openable on the downstream side of the heat exchanger of the combustion air pipe A communication pipe is provided.
[0010]
According to this configuration, during the operation of the heating furnace, combustion air is supplied from the combustion air piping to the heating burner, whereby the heating burner burns the required fuel and generates a predetermined amount of heat. Supply to the main body of the heating furnace. Note that the combustion air is supplied by known blowing means such as a blower.
High-temperature gas (fuel combustion gas or the like) in the heating furnace body is exhausted to the outside through the exhaust pipe. At this time, heat exchange is performed between the high-temperature gas and the combustion air by the heat exchanger, and the combustion air is warmed and then supplied to the burner.
[0011]
When the heating furnace is temporarily stopped, the pipe opening / closing damper provided in the exhaust pipe is closed and the combustion air is continuously supplied.
By closing the pipe opening / closing damper provided in the exhaust pipe, the gas in the heating furnace body does not flow to the outside. Further, the combustion air is subsequently supplied, so that the combustion air passes through the heat exchanger and is sent along the combustion air pipe.
[0012]
Since an external communication pipe is provided on the downstream side of the heat exchanger of the combustion air pipe, the combustion air that has passed through the heat exchanger is connected to the external communication by opening the external communication pipe. Flows from the piping to the outside. That is, the combustion air supplied by the combustion air pipe cools the heat exchanger by passing through the heat exchanger, and is then discharged to the outside from the external communication pipe.
When the heating furnace is restarted, both the pipe opening / closing damper provided in the exhaust pipe and the external communication pipe are closed. Thus, the combustion air is supplied to the heating burner, and the gas in the heating furnace body is exhausted to the outside through the exhaust pipe.
[0013]
Further, it is preferable that a pipe opening / closing damper that can be opened and closed is provided on the downstream side of the external communication pipe of the combustion air pipe.
In this configuration, when the heating furnace is temporarily suspended, the pipe opening / closing damper is closed. Thereby, the combustion air that has passed through the heat exchanger does not pass through the heating burner and flow into the heating furnace body. Therefore, a rise in pressure in the heating furnace body is reliably prevented.
When the heating furnace is restarted, the pipe opening / closing damper provided in the combustion air pipe is opened. Thereby, combustion air is supplied to the heating burner.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a peripheral piping system diagram of a heating furnace for manufacturing steel materials according to an embodiment of the present invention.
The steel material manufacturing heating furnace 20 (hereinafter simply referred to as “heating furnace” 20) includes a heating furnace body 21, a burner 22 (heating burner) provided thereon, and combustion air in the burner 22. Are provided with a combustion air supply device 23, an exhaust pipe 24 connected to the heating furnace body 21, and a recuperator 25 (heat exchanger).
A feature of the present embodiment is that a heat retaining device 26 (a heat retaining device for a steel manufacturing heating furnace) for retaining the heating furnace main body 21 when the heating furnace 20 is temporarily suspended is provided. In addition, the heat retaining device 26 includes the combustion air supply device 23 and an external communication pipe 27.
[0016]
A predetermined heating chamber is defined in the heating furnace main body 21, and material steel that is a material of the steel material is introduced into the heating chamber. The heated material steel is conveyed by a predetermined conveying device and rolled to a dimension designed in advance by a roll mill or the like.
The burner 22 mixes and burns a predetermined fuel with the combustion air, and heat generated by the combustion of the fuel is transmitted to the heating chamber.
[0017]
The exhaust pipe 24 is connected to the heating furnace body 21 and exhausts high-temperature gas (combustion gas or the like) generated when the fuel is combusted to the outside. Specifically, this high-temperature gas flows along the exhaust pipe 24 and is discharged from the chimney 28 or the like to the atmosphere.
The exhaust pipe 24 is provided with a damper 29 (pipe opening / closing damper). The damper 29 is for opening and closing the exhaust pipe 24. The damper 29 is normally kept open during operation of the heating furnace 20, and the high-temperature gas is sent to the chimney 28 side. The effect of the damper 29 will be described in detail later.
[0018]
The combustion air supply device 23 includes a blower 30 and a combustion air pipe 31. The blower 30 can be configured by a blower having a general structure. The combustion air pipe 31 has one end connected to the output side (exhaust side) of the blower 30 and the other end connected to the burner 22.
In the present embodiment, a damper 35 (pipe opening / closing damper) is provided at a predetermined position of the combustion air pipe 31. Specifically, the damper 35 is disposed downstream of the combustion air pipe 31 and closer to the burner 22 than the portion 36 to which the external communication pipe 27 is connected.
[0019]
The recuperator 25 is disposed in the middle part of the combustion air pipe 31. The recuperator 25 is disposed in the middle of the exhaust pipe 24. That is, the combustion air pipe 31 is connected to the recuperator 25, and the exhaust pipe 24 is also connected to the recuperator 25. Accordingly, the recuperator 25 constitutes a so-called cross flow type heat exchanger, and heat exchange is performed between the high-temperature air flowing in the exhaust pipe 24 and the combustion air flowing in the combustion air pipe 31. It has come to be.
[0020]
In this embodiment, a part of the combustion air pipe 31 is formed in an annular shape, and pipe opening / closing dampers 32 and 33 are provided in the annularly formed part.
However, these dampers 32 and 33 may be omitted, and the combustion air pipe 31 may not be formed in an annular shape.
[0021]
The heat retaining device 26 includes the combustion air supply device 23 and an external communication pipe 27. That is, in this embodiment, the combustion air supply device 25 also serves as the main part of the heat retaining device 26.
The external communication pipe 27 is for communicating the combustion air pipe 31 to the outside (atmosphere side), and is provided at a predetermined position of the combustion air pipe 31. Specifically, the external communication pipe 27 is disposed on the downstream side of the recuperator 25.
In this embodiment, the external communication pipe 27 is provided with a damper 34 for opening and closing the pipe.
[0022]
The heating furnace 20 according to the present embodiment operates as follows.
When the heating furnace 20 operates, the damper 34 is closed, and the other dampers 29, 32, 33, and 35 are opened. The damper 33 may be closed.
When the heating furnace 20 operates, the combustion air supply device 23 operates. Specifically, the blower 30 operates and combustion air is sent from the combustion air pipe 31 to the burner 22. The burner 22 burns fuel and supplies a predetermined amount of heat to the heating furnace body 21.
High-temperature gas such as combustion gas in the heating furnace main body 21 is exhausted from the exhaust pipe 24 to the outside. At this time, heat is exchanged between the high-temperature gas and the combustion air by the recuperator 25, and the combustion air is warmed and fed to the burner 22.
[0023]
When the heating furnace 20 is temporarily suspended, the dampers 29, 35, 33 are closed and the dampers 32, 34 are opened. Also, the blower 30 continues to operate. As a result, the combustion air continuously flows along the combustion air piping 31 of the recuperator 25.
At this time, since the damper 29 provided in the exhaust pipe 24 is closed, the gas in the heating furnace body 21 does not flow to the outside. Therefore, the temperature in the heating furnace body 21 does not rapidly decrease, and the temperature in the heating furnace body 21 is kept constant.
[0024]
In addition, combustion air is continuously supplied to the recuperator 25, but the combustion air pipe 31 is provided with the external communication pipe 27. Therefore, the combustion that has passed through the recuperator 25 by opening the damper 34 is performed. The working air is discharged from the external communication pipe 27 to the outside. That is, the combustion air is used as a means for cooling the recuperator 25 and cools the recuperator 25 by passing through the recuperator 25. Therefore, the recuperator 25 does not reach a high temperature and is not damaged by heat.
In addition, since the damper 35 is provided, when the damper 35 is closed, all the combustion air that has passed through the recuperator 25 is discharged to the outside from the external communication pipe 27. Therefore, the pressure in the heating furnace main body 21 does not increase, and as a result, the damper 29 can be kept normally closed, and the heating furnace main body 21 is reliably kept warm.
[0025]
As described above, in the present embodiment, by providing the heat retaining device 26, when the heating furnace 20 is paused, a reliable heat retention is achieved while preventing a pressure increase in the heating furnace body 21, and Further, damage to the recuperator 25 due to heat is reliably prevented. Therefore, when the heating furnace 20 is restarted, a so-called startup operation is performed quickly and inexpensively.
[0026]
In the present embodiment, the provision of the damper 35 reliably prevents the combustion air from entering the heating furnace main body 21, but the damper 35 may be omitted.
In this case, the combustion air flows toward the burner 22, but the amount is negligibly small. This is because, since the external communication pipe 27 communicates with the outside (atmosphere side), almost all of the combustion air in the combustion air pipe 31 flows to the external communication pipe 27 side.
[0027]
In addition, in this embodiment, the combustion air pipe 31 is formed in an annular shape as shown in FIG. 1, but this is not an essential condition as described above.
The heat retaining device 26 according to the present embodiment is directly applied to a heating furnace having a conventional configuration. Therefore, the configuration of the combustion air pipe 31 has been conventionally employed, and is therefore formed in an annular shape.
This means that the heat retaining device 26 according to the present embodiment can be easily attached to a conventional heating furnace by a so-called retrofitting operation.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the heating furnace is temporarily stopped, the temperature of the heating furnace does not rapidly decrease by closing the pipe opening / closing damper provided in the exhaust pipe. . Further, since the combustion air is supplied so as to pass through the heat exchanger, the heat exchanger is cooled by the combustion air, so that the heat exchanger is not damaged by the heat. Moreover, since the combustion air that has passed through the heat exchanger is discharged to the outside through the external communication pipe, the combustion air that has passed through the heat exchanger does not enter the heating furnace main body via the heating burner. . Therefore, the pressure in the heating furnace body does not increase.
As described above, the pressure inside the heating furnace and the heat exchanger are prevented from being damaged by heat, and the temperature inside the heating furnace body is kept constant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a peripheral piping system diagram of a steel material manufacturing furnace according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system diagram of exhaust piping and peripheral piping connected to a conventional heating furnace.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Heating furnace 21 ... Heating furnace main body 22 ... Burner 23 ... Combustion air supply device 24 ... Exhaust piping 25 ... Recuperator 26 ... Thermal insulation device 27 ... External Communication pipe 29 ... Damper 30 ... Blower 31 ... Combustion air pipe 34 ... Damper 35 ... Damper

Claims (2)

加熱炉本体と、
加熱炉本体に設けられた加熱用バーナーと、
加熱用バーナーに燃焼用空気を送給する燃焼用空気配管と、
加熱炉本体に接続された排気用配管と、
排気用配管及び燃焼用空気配管が接続され、これらを流れる気体間で熱交換を行わしめる熱交換器と、
排気用配管の熱交換器の下流側に設けられた配管開閉用ダンパとを備えた鋼材製造用加熱炉に適用される保温装置であって、
上記燃焼用空気配管の上記熱交換器の下流側に開閉可能な外部連通配管が設けられている鋼材製造用加熱炉の保温装置。A heating furnace body;
A heating burner provided in the heating furnace body;
A combustion air pipe for supplying combustion air to the heating burner;
An exhaust pipe connected to the heating furnace body;
A heat exchanger to which an exhaust pipe and a combustion air pipe are connected, and heat exchange is performed between the gases flowing through them;
A heat retention device applied to a heating furnace for manufacturing a steel material provided with a pipe opening / closing damper provided on the downstream side of a heat exchanger for exhaust piping,
A heat retention device for a steel manufacturing heating furnace, wherein an external communication pipe that can be opened and closed is provided downstream of the heat exchanger of the combustion air pipe. 上記燃焼用空気配管の外部連通配管の下流側に開閉可能な配管開閉用ダンパがさらに設けられている請求項１に記載の鋼材製造用加熱炉の保温装置。The heat insulating device for a heating furnace for manufacturing a steel material according to claim 1, further comprising a pipe opening / closing damper that can be opened and closed downstream of an external communication pipe of the combustion air pipe.
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