JP2010100901A - Method for operating heating furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加熱炉の下部に、被加熱材を炉長方向へ搬送する搬送装置を配設した加熱炉の操業方法に関する。 The present invention relates to a method of operating a heating furnace in which a conveying device that conveys a material to be heated in the furnace length direction is disposed in a lower part of the heating furnace.
加熱炉の下部に、被加熱材を炉長方向へ搬送する搬送装置を配設した加熱炉として、主にウォーキングビーム式炉や、プッシャー式炉などが知られている。ウォーキングビーム式炉は、一般的には、ウォーキングビーム方式で駆動され、炉内に固定される固定スキッドビームと、搬送方向へ可動可能な可動スキッドビームとからなる搬送装置(ウォーキングビームやスキッドビームと呼ばれる)を備えている。具体的には、ウォーキングビーム式炉は、特許文献1に開示されるように、鋼片が搬入口から搬出口に向けて加熱されながら搬送装置によって順次移動する加熱炉であって、その側壁に蓄熱式バーナーが、鋼片の上方および下方に設けられる構造である。
As a heating furnace in which a conveying device for conveying a material to be heated in the furnace length direction is provided at the lower part of the heating furnace, a walking beam furnace, a pusher furnace, and the like are mainly known. A walking beam type furnace is generally driven by a walking beam method, and is composed of a fixed skid beam fixed in the furnace and a movable skid beam movable in the transfer direction (walking beam and skid beam). Called). Specifically, as disclosed in
また、特許文献2に開示されるように、被加熱材を搬送装置に支持し、装入側から抽出側に搬送する間に被加熱材を加熱する加熱炉であって、抽出側において搬送装置の位置が炉幅方向にシフトされており、搬送装置の位置が炉幅方向にシフトされているゾーンの下部燃焼帯の搬送装置と平行な加熱炉側壁に、燃焼と非燃焼を周期的に繰り返す交番燃焼バーナが複数設けられた構造をとるウォーキングビーム式炉もある。
Further, as disclosed in
一方、プッシャー式炉は、例えば、特許文献3で開示されるように、炉内に固定配置され、スキッドパイプおよびスキッドレールからなる固定スキッドビームと、スキッドレール上を摺動可能で圧延材料を一定ストロークずつ炉内に押し込むプッシャーとからなる搬送装置を備えている。
ところで、ウォーキングビーム式炉やプッシャー式炉に代表される、上記従来の加熱炉にあっては、被加熱材の均一加熱が製品の品質を左右する重要な要因となる。このため、このような加熱炉においては、側壁の上部および下部に設けられたバーナーについて、その炉幅方向に対面する2台のバーナを一対とし、これらをそれぞれ交番燃焼することで被加熱材を均一に加熱する方法がとられていた。これは、一方のバーナからの火炎を、炉幅方向へ向けて、被加熱材の上面および下面と略並行に噴出させることで、この火炎の輻射によって被加熱材を均一に加熱しようとするものである。これにより、被加熱材の上面においては、均一加熱が可能となった。しかし、被加熱材の下面においては、搬送装置の影となって火炎の輻射が遮られることにより、低温部分が生じるという問題があった。特に、固定スキッドビームや可動スキッドビームなどは、それぞれが炉幅方向に所定間隔を隔てて向かい合って配設されており、これらの間の領域については、影となる部分が集約されているため、火炎の輻射が遮られて低温部分ができることで、被加熱材に偏熱が生じるという問題があった。 By the way, in the above-mentioned conventional heating furnace represented by a walking beam type furnace and a pusher type furnace, uniform heating of the material to be heated is an important factor affecting the quality of the product. For this reason, in such a heating furnace, with respect to the burners provided at the upper and lower portions of the side wall, a pair of two burners facing in the furnace width direction are paired, and these materials are alternately burned to obtain a material to be heated. The method of heating uniformly was taken. This is intended to heat the material to be heated uniformly by the radiation of the flame by jetting the flame from one burner in the furnace width direction substantially parallel to the upper and lower surfaces of the material to be heated. It is. Thereby, uniform heating was possible on the upper surface of the material to be heated. However, on the lower surface of the material to be heated, there is a problem that a low temperature portion is generated by blocking the flame radiation as a shadow of the conveying device. In particular, the fixed skid beam and the movable skid beam are arranged facing each other at a predetermined interval in the furnace width direction, and in the area between them, the shadowed parts are aggregated, There was a problem that the material to be heated was biased by the low temperature part that was blocked by the flame radiation.
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、搬送装置によって被加熱材下面に偏熱が生じることを防止して、被加熱材を均一に加熱することができる加熱炉の操業方法を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above-described conventional problems, and is a heating furnace capable of uniformly heating a heated material by preventing the occurrence of uneven heat on the lower surface of the heated material by a conveying device. The purpose is to provide a method of operation.
本発明にかかる加熱炉の操業方法は、加熱炉の下部に、被加熱材を炉長方向へ搬送する搬送装置を配設するとともに、該加熱炉下部の側壁に、該被加熱材の下面を加熱するために、炉幅方向に対面させた2台のバーナを、炉長方向に並設した加熱炉の操業方法であって、これら2台のバーナを同時に燃焼することを特徴とする。 The operating method of the heating furnace according to the present invention is provided with a conveying device for conveying the material to be heated in the furnace length direction at the lower part of the heating furnace, and the lower surface of the material to be heated is disposed on the side wall of the lower part of the heating furnace. A heating furnace operating method in which two burners facing each other in the furnace width direction for heating are arranged in the furnace length direction, and the two burners are burned simultaneously.
前記バーナは、該側壁に隣接する一対が交番燃焼することを特徴とする。 The burner is characterized in that a pair adjacent to the side wall is alternately burned.
前記バーナは、蓄熱交番燃焼式バーナであることを特徴とする。 The burner is a heat storage alternating combustion burner.
前記搬送装置は、炉幅方向の中央近辺に寄せて、互いに所定の間隔を隔てて配設されるスキッドビームであることを特徴とする。 The transport device is a skid beam disposed near a center in the furnace width direction and spaced apart from each other by a predetermined distance.
前記所定の間隔は、炉内幅の1/2以下に設定されることを特徴とする。 The predetermined interval is set to ½ or less of the furnace width.
本発明にかかる加熱炉の操業方法にあっては、搬送装置によって被加熱材下面に偏熱が生じることを防止して、被加熱材を均一に加熱することができる。 In the operation method of the heating furnace according to the present invention, it is possible to uniformly heat the heated material by preventing the occurrence of uneven heat on the lower surface of the heated material by the conveying device.
以下に、本発明にかかる加熱炉の操業方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかるの加熱炉1の操業方法においては、被加熱材2を搬入口から搬出口へ炉長方向に搬送する搬送装置が、その下部に配設されるとともに、被加熱材2の下面を加熱する複数のバーナ5が、その側壁4の上部および下部に炉長方向に並設された加熱炉1を用いる。図1(a)は、本発明にかかる加熱炉1の概要を示す側断面図であり、図1(b)は、図1(a)の加熱炉1の概要を示す平断面図である。図示される加熱炉1は、搬送装置に、炉幅方向の中央近辺に寄せて、互いに所定間隔を隔てて配設したスキッドビーム3を用い、被加熱材2として鋼片などの金属材を加熱するウォーキングビーム式加熱炉である。被加熱材2は、図1(b)に示すように、炉幅方向に様々な幅長のものが連続して搬送されている。
Hereinafter, a preferred embodiment of a method for operating a heating furnace according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the operation method of the
スキッドビーム3は、炉底に配設されており、固定スキッドビーム3aおよび可動スキッドビーム3bとで構成される。図示例にあっては、互いに隣接した固定スキッドビーム3aと可動スキッドビーム3bとからなるスキッドビーム3が、炉幅方向に互いに所定間隔を隔てて配設されている。これらスキッドビーム3は、後述する最小幅w1の被加熱材2にあわせて、これを載置可能な間隔を隔てて炉幅方向の中央に寄せて設けられている。固定スキッドビーム3aに載置された状態の被加熱材2は、可動スキッドビーム3bが上昇して搬出口10側へ移動することで、可動スキッドビーム3bに支持されつつ搬出口10側へ移動する。この状態で可動スキッドビーム3bが下降し、もとの位置に戻る。これを繰り返すことで、スキッドビーム3は、被加熱材2を搬入口から搬出口10まで搬送する。
The skid
加熱炉1の左右側壁4には、被加熱材2を挟んで上部及び下部に、バーナ5が配設される。左右側壁4のバーナ5は、炉長方向に適宜間隔をおいて、それぞれ複数台並設される。また、左右側壁4のバーナ5は、それぞれ互いに対面する位置に配設される。側壁4の上部に並設されたバーナ5の燃焼領域として上部加熱帯6が形成される。また、側壁4の下部に並設されたバーナ5の燃焼領域として下部加熱帯7が形成される。
本実施形態にあっては、バーナ5は蓄熱交番燃焼式バーナが使用される。蓄熱交番燃焼式バーナは、2台1対で構成され、図2、3に示すように、燃焼空気を燃焼側のバーナへ供給する給気ブロア9aと、排ガスを炉外へ送出する排気ブロア9bとを切替弁8で切り換えて交番燃焼される。蓄熱交番燃焼式バーナにはバーナ口の奥に蓄熱体が設けられており、非燃焼時に排ガスによって温められた蓄熱体が、燃焼時には燃焼空気を温めることで炉内が効率良く加熱される。
In the present embodiment, the
本実施形態にあっては、上記構成を具備する加熱炉1において、以下に示すような操業方法が用いられる。図2には、上部加熱帯6でのバーナ5の燃焼状態を表わす状態図が示される。図3には、下部加熱帯7でのバーナ5の燃焼状態を表わす状態図が示される。図4には、加熱炉1内のバーナ5の燃焼状態を表わす正断面図が示される。
In the present embodiment, the following operating method is used in the
上部加熱帯6においては、従来どおり、炉幅方向に対面する2台のバーナ5を一対とし、交互に燃焼させる。これら対面するバーナ5の一方から、炉幅方向に火炎が噴出し、この火炎が被加熱材2上面に略並行に、被加熱材2のほぼ全長に渡って噴出されるため、上部加熱帯6の炉幅方向の温度分布が均一となり、被加熱材2上面が均一に加熱される。また、上部加熱帯6においては、側壁4に隣接する2対のバーナ5の燃焼タイミングを交互にすることで、図2のように千鳥状に火炎が噴出される。
In the
他方、下部加熱帯7においては、従来のように、炉幅方向に対面する2台のバーナ5を交互に燃焼させるとすれば、スキッドビーム3が障害となってしまう。このため、一対のスキッドビーム3間の領域S1は、スキッドビーム3とこれに対面するバーナ5との間の領域S2に比べて、火炎の輻射を遮る低温部分が生じてしまう。しかるに、本実施形態では、下部加熱帯7においては、炉幅方向に対面する2台のバーナ5を同時に燃焼させる。これにより、一方のバーナ5の火炎だけでは低温部分が生じてしまっていたスキッドビーム3間の領域S1についても、対面するバーナ5の火炎が互いに重なるように集中することによって、その輻射が遮られることなく温度上昇が得られ、炉幅方向の温度分布を均一にすることができる。これにより、スキッドビーム3間の領域S1と、スキッドビーム3とバーナ5との間の領域S2とで、被加熱材2に与える熱量が同程度となり、スキッドビーム3によって被加熱材2下面に偏熱が生じることを防止して、被加熱材2下面を均一に加熱することができる。
On the other hand, in the
このときには、図3に示すように、側壁4に隣接する2台の蓄熱交番燃焼式バーナを一対とし、対面するバーナ5を同時に燃焼するとともに、隣接する一対のバーナ5で燃焼・非燃焼を交互に行うのが好ましい。このようにすれば、対面する2台のバーナ5が燃焼しているときに、これらのバーナ5と対をなす隣接する2台のバーナ5は、非燃焼状態となる。これにより、下部加熱帯7の炉幅方向について、対面するバーナ5周囲の温度分布をそれぞれ均一にすることができる。
At this time, as shown in FIG. 3, two heat storage alternating combustion burners adjacent to the
図5には、スキッドビーム3に、幅の異なる2つの被加熱材2が載置された状態の加熱炉1の正断面図が示される。被加熱材2の搬送可能な最小幅がw1、搬送可能な最大幅がw2である。前述したように、加熱炉1内では、幅の異なる被加熱材2が連続して処理される場合があるが、本実施形態にあっては、上部加熱帯6のみならず下部加熱帯7においても、被加熱材2の幅によらず、その均一加熱が可能となる。これは、下部加熱帯7において、対面するバーナ5の同時燃焼により、スキッドビーム3間の領域S1にあっても、火炎の輻射を遮る低温部分が生じることなく、温度を上昇させることができ、この領域S1と、スキッドビーム3とバーナ5間の領域S2との温度分布が均一になるためである。これにより、スキッドビーム3間の領域S1と、スキッドビーム3とバーナ5間の領域S2とに跨って搬送される最大幅w2の被加熱材2全体については均一の加熱が可能となる。そして、その大部分がスキッドビーム3間の領域S1内に位置する最小幅w1の被加熱材2についても、最大幅w2の被加熱材2とばらつきなく、均一に加熱処理をすることが可能となる。
FIG. 5 shows a front cross-sectional view of the
ここで、搬送可能な被加熱材2の最大幅w2は、加熱炉1の炉内幅に依存し、炉内幅よりもやや短く設定される。また、搬送可能な被加熱材2の最小幅w1は、互いに間隔をおいて向かい合うスキッドビーム3間の幅長に依存する。換言すると、スキッドビーム3は、被加熱材2の最小幅w1にあわせて、これを載置できる程度の間隔を隔てて配設すればよいこととなる。
Here, the maximum width w2 of the
本実施形態に用いられる加熱炉1は、様々な幅長の被加熱材2を搬送すべく、その最小幅w1を短く設定している。このため、スキッドビーム3は、最小幅w1の被加熱材2が載置可能な程度の間隔を隔てるように、炉幅方向の中央近辺まで寄せて配設されている。このように、互いに向かい合うスキッドビーム3が、炉幅方向の中央近辺に寄せて配設された加熱炉1においても、搬送される被加熱材2の均一加熱が可能になる。
In the
本実施形態にかかる加熱炉1の操業方法においては、最小幅w1の被加熱材2を載置可能にすべく、互いに所定間隔を隔てて配設されたスキッドビーム3間の間隔を、炉内幅の1/2以下に設定した場合に、特に上記作用効果が発揮される。これは具体的には、搬送可能な被加熱材2の最小幅w1を最大幅w2の1/2以下の幅に設定した加熱炉1の場合には、被加熱材2の幅長に依存せず、特に効果的に均一加熱が可能となるということである。例えば、炉内幅が8mで、搬送可能な被加熱材2の最大幅w2が7mである場合の加熱炉1において、最小幅w1が3mの被加熱材2が載置できる程度にまで、向かい合うスキッドビーム3を中央近辺に寄せて配設させた場合である。
In the operation method of the
本実施形態にあっては、搬送装置に、固定スキッドビーム3aおよび可動スキッドビーム3bからなるスキッドビーム3が適用されるウォーキングビーム式炉について説明したが、これに限られるものではない。例えば、プッシャー式炉など、被加熱材2を炉長方向に搬送する搬送装置として固定スキッドビームおよびプッシャーなどを配設した加熱炉であってもよい。
In the present embodiment, the walking beam furnace in which the
本実施形態にあっては、様々な幅長の被加熱材2を連続して搬送する加熱炉1の操業方法を説明した。しかしながら、被加熱材2は同一幅のものを連続して搬送してもよいのはもちろんである。さらに、幅の短い被加熱材2を使用するためスキッドビーム3を炉幅方向の中央に寄せて配設したが、スキッドビーム3の配設位置はこれに限られるものではない。
In this embodiment, the operation method of the
本実施形態にあっては、固定スキッドビーム3aと可動スキッドビーム3bは、それぞれ一対ずつ設けていた。しかしながら、これらスキッドビーム3の数は一対ずつに限定されるものではない。
In the present embodiment, a pair of the fixed
本実施形態にあっては、バーナ5として一対の蓄熱交番燃焼式バーナを使用していたが、これに限られない。加熱炉1に使用される周知のバーナを適用してもよい。また、下部加熱帯7では、炉幅方向に対面するバーナ5を同時に燃焼させていれば、炉長方向に隣接するバーナ5を交互に燃焼しなくてもよい。
In the present embodiment, a pair of regenerative alternating combustion burners is used as the
本実施形態にあっては、上部加熱帯6においては、幅方向に対面する2台のバーナ5を一対とし、交互に燃焼させていた。しかしながら、上部加熱帯6のバーナ5の構成および燃焼方法においては、これに限定するものでない。周知の燃焼方法を適用できるものである。
In the present embodiment, in the
本実施形態にあっては、バーナ5の燃焼方式については特定していない。しかしながら、バーナ5の燃焼方式は、燃料と燃焼空気とをバーナ口で点火することで、炉内に火炎を噴出する直火燃焼方式や、炉内に燃料と燃焼空気とを直接噴射して緩慢燃焼させる方式など、周知の燃焼方式を適用できるものである。
In the present embodiment, the combustion method of the
本実施形態にあっては、互いに所定間隔を隔てて配設されたスキッドビーム3間の間隔を、炉内幅の1/2以下に設定した場合を例示していた。しかしながら、本願発明にかかる加熱炉の操業方法は、加熱炉の下部に搬送装置が配置されることで、その搬送装置の影の影響で、被加熱材の下面からの入熱が低減される加熱炉に対しての燃焼方法であり、搬送装置間の間隔を炉内幅の1/2以下に制約するものではない。
In this embodiment, the case where the space | interval between the
1 加熱炉
2 被加熱材
3 スキッドビーム
3a 固定スキッドビーム
3b 可動スキッドビーム
4 側壁
5 バーナ
w1 最小幅
w2 最大幅
DESCRIPTION OF
Claims (5)
これら2台のバーナを同時に燃焼することを特徴とする加熱炉の操業方法。 A conveying device for conveying the material to be heated in the furnace length direction is disposed at the lower part of the heating furnace, and the side surface of the lower part of the heating furnace is opposed to the furnace width direction in order to heat the lower surface of the material to be heated. A method of operating a heating furnace in which two burners are juxtaposed in the furnace length direction,
A method for operating a heating furnace, characterized in that these two burners are burned simultaneously.
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JP2008273698A JP2010100901A (en) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | Method for operating heating furnace |
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2008
- 2008-10-24 JP JP2008273698A patent/JP2010100901A/en active Pending
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120228 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120710 |