JP2683016B2 - キュポラの排気ガス燃焼制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばキュポラの送風予熱に利用すべく燃
焼炉に吸引されて燃焼せしめられるキュポラ排気ガスの
燃焼を制御する装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来より、キュポラの排気ガス中には多量のCOが含ま
れていることから、このCOの燃焼による熱エネルギをキ
ュポラの送風予熱に利用することが一般によく行われて
いる（例えば特開昭53−70009号公報参照）。そして、
この場合、排気ガスの燃焼状態の安定化を図るために燃
焼炉内圧力調整手段を設け、該燃焼炉内圧力調整手段に
より、燃焼炉に吸引される排気ガスの圧力に基づき、送
風予熱後の排気ガスを大気に排出する排気ダンパの開度
等を可変制御して上記燃焼炉内の圧力が常に一定になる
よう排気ガスの燃焼を制御するようになされたキュポラ
排気ガス燃焼制御装置が知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、キュポラの炉体、羽口部分およびバーナー
等には、これらの温度上昇を防止するために冷却水が循
環せしめられている。そして、これらの冷却水循環系が
何らかの原因で故障する等の異常が生じた際、上記キュ
ポラのバーナーを停止し、かつ排気ガスの燃焼により予
熱された送風いわゆるホットエアを大気に放出すること
により、キュポラの異常なる温度上昇による破損を防止
するようになされている。

ところが、上記の従来のキュポラ排気ガス燃焼制御装
置では、上述の如くキュポラのバーナーが停止すると、
燃焼炉に対するキュポラ排気ガスの流入がなくなること
により、排気ダンパが燃焼炉内圧力調整手段の制御によ
り閉じられて送風予熱後の排気ガスの逃げ場がなくな
り、このため、燃焼炉内の圧力が該燃焼炉とキュポラと
を接続する排気ダクト内の圧力よりも高くなる。その結
果、該排気ダクト内に燃焼炉内の燃焼ガスが逆流して排
気ダクトがその内部に溜っている未燃焼ガスの自己着火
により爆発するという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、キュポラの異常時、送風予熱後の
排気ガスを強制的に大気に排出することにより、キュポ
ラのバーナーの停止により燃焼炉に対するキュポラ排気
ガスの流入がなくなっても、燃焼炉内の圧力が該燃焼炉
とキュポラとを接続する排気ダクト内の圧力よりも高く
なることがなく、これにより該排気ダクト内に燃焼炉内
の燃焼ガスが逆流するのを制止せしめて排気ダクトの未
燃焼ガスの自己着火による爆発を確実に防止せんとする
ことにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、請求項（１）の発明の解
決手段は、燃焼炉に吸引されて燃焼せしめられるキュポ
ラ排気ガスの燃焼を制御するキュポラの排気ガス燃焼制
御装置を対象とし、上記燃焼炉に吸引されるキュポラ排
気ガスの圧力に基づき、燃焼炉内で燃焼された排気ガス
を大気に排出する排気ダンパの開度を可変制御して燃焼
炉内の圧力を一定に調整する燃焼炉内圧力調整手段と、
キュポラの異常を検出する異常検出手段と、該異常検出
手段により検出された異常信号に基づき上記排気ダンパ
の開作動を強制的に行わしめる異常ガス排出制御手段と
を備えてなるものとする。

また、請求項（２）の発明の解決手段は、燃焼炉に吸
引されて燃焼せしめられるキュポラ排気ガスの燃焼を制
御するキュポラの排気ガス燃焼制御装置を対象とし、上
記燃焼炉に吸引されるキュポラ排気ガスの圧力に基づ
き、燃焼炉内で燃焼された排気ガスを大気に排出する排
気ダンパの開度調整と排気ファンの作動とを可変制御し
て燃焼炉内の圧力を一定に調整する燃焼炉内圧力調整手
段と、キュポラの異常を検出する異常検出手段と、該異
常検出手段により検出された異常信号に基づき上記排気
ダンパの開作動と排気ファンの作動とを強制的に行わし
める異常ガス排出制御手段とを備えてなるものとする。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）の発明では、送風予
熱後の排気ガスを大気に排出する排気ダンパの開度が、
燃焼炉に吸引される排気ガスの圧力に基づき燃焼炉内圧
力調整手段によって可変制御され、燃焼炉内の圧力が一
定に調整される。そして、キュポラの異常時には、この
ことが異常検出手段により検出され、この検出された異
常信号に基づき異常ガス排出制御手段が作動せしめら
れ、上記排気ダンパの開作動が強制的に行われる。

また、請求項（２）の発明では、送風予熱後の排気ガ
スを大気に排出する排気ダンパの開度調整と排気ファン
の作動とが、燃焼炉に吸引される排気ガスの圧力に基づ
き燃焼炉内圧力調整手段によって各可変制御され、燃焼
炉内の圧力が一定に調整される。そして、キュポラの異
常時には、このことが異常検出手段により検出され、こ
の検出された異常信号に基づき異常ガス排出制御手段が
作動せしめられ、上記排気ダンパの開作動と排気ファン
の作動とが強制的に行われる。

このことから、キュポラのバーナーの停止により燃焼
炉に対するキュポラ排気ガスの流入がなくなっても、燃
焼炉内の圧力は該燃焼炉とキュポラとを接続する排気ダ
クト内の圧力よりも高くなることがなく、これにより燃
焼炉内の燃焼ガスの排気ダクト内への逆流が制止されて
排気ダクトの未燃焼ガスの自己着火による爆発が確実に
防止されることとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係るキュポラ排気ガス燃焼
制御装置を備えたいわゆる内燃式熱風操業システムの全
体構成を概略的に示し、1,1は２基のキュポラ、２は、
２股に分岐した排気ダクト３により上記両キュポラ1,1
に接続された燃焼炉であって、該燃焼炉２は、上記排気
ダクト３を介して吸引された各キュポラ１の排気ガスを
送風予熱に利用すべく燃焼させるためのものである。該
燃焼炉２は熱交換器４に接続されており、燃焼炉２内で
燃焼させた排気ガスを上記熱交換器４で各キュポラ１へ
の送風を約500℃前後に予熱し、この予熱されたいわゆ
るホットエアを送風通路５を介して各キュポラ１に送り
込むようになされている。また、上記熱交換器４は、ク
エンチャー６および廃熱ボイラ７が介設された排出通路
８の下流端（図で左端）の集塵機９に接続されている。
そして、熱交換器４で送風予熱された後の排気ガスを上
記排出通路８の下流端側に設けられた排気ダンパ10の開
度調整と排気ファン11の作動とにより所定量だけ大気に
排出するようになされている。

また、12は上記燃焼炉２内の圧力を一定に調整する燃
焼炉内圧力調整手段としての燃焼炉内圧力調整装置であ
って、該燃焼炉内圧力調整装置12は、燃焼炉２に吸引さ
れるキュポラ排気ガスの圧力に基づき、上記排気ダンパ
10開度調整と排気ファン11の作動回転数とを可変制御し
て燃焼炉２内の圧力を一定に調整して排気ガスの燃焼状
態の安定化を図るようになされている。さらに、13は、
各キュポラ１の異常を検出する異常検出手段としての異
常検出装置であって、該異常検出装置13により検出され
た異常信号は、口述する異常ガス排出制御装置14と上記
燃焼炉内圧力調整装置12とに同時に出力されるようにな
されている。そして、該燃焼炉内圧力調整装置12は、上
記異常ガス排出制御装置14から出力された異常信号によ
りその作動が停止せしめられるようになされている。ま
た、14は、各キュポラ１の異常時、上記異常検出装置13
により検出された異常信号に基づき上記排気ダンパ10の
開作動と排気ファン11の所定回転数による作動とを強制
的に行わしめる異常ガス排出制御手段としての異常ガス
排出制御装置である。したがって、上記燃焼炉内圧力調
整装置12、異常検出装置13および異常ガス排出制御装置
14等により、各キュポラ１の送風予熱に利用すべく燃焼
炉２に吸引されて燃焼せしめられるキュポラ排気ガスの
燃焼を制御するキュポラ排気ガス燃焼制御装置15が構成
されている。

さらに、16は、上記送風通路５に介設され、各キュポ
ラ１の異常時、送風通路５を大気に開放して該送風通路
５内の送風予熱を大気に排出するためのフローオフ弁、
17は上記燃焼炉２のガスバーナー18にエアを送り込むフ
ァン、19は、脱湿機20により脱湿されたエアを上記熱交
換器４に送り込むブロワー、21は、上記異常ガス排出制
御装置14の指令により駆動せしめられる排気ダンパ駆動
用モータである。

したがって、上記実施例では、各キュポラ１の異常
時、フローオフ弁16を開いて送風通路５を大気に開放
し、該送風通路５内の送風予熱を大気に排出する。ま
た、異常検出装置13により検出された異常信号を燃焼炉
内圧力調整装置12に出力することによりその作動を停止
せしめると同時に、異常ガス排出制御装置14を上記異常
検出装置13により検出された異常信号に基づき作動さ
せ、排気ダンパ10の開作動と排気ファン11の所定回転数
による作動とを強制的に行う。このことから、各キュポ
ラ１のバーナーの停止により燃焼炉２に対するキュポラ
排気ガスの流入がなくなっても、送風予熱後の排気ガス
は速やかに大気に排出されて燃焼炉２の圧力が該燃焼炉
２と各キュポラ１とを接続する排気ダクト３内の圧力よ
りも高くなることがなく、よって該排気ダクト３内に燃
焼炉２内の燃焼ガスが逆流するのを制止し得、これによ
り排気ダクト３の未燃焼ガスの自己着火による爆発を確
実に防止することができる。

なお、上記実施例の熱交換器４は、キュポラ１へ送風
されるエアの予熱に利用しているが、これに替えて、工
場内暖房装置のボイラとして利用することもできる。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）及び（２）の発明
によれば、キュポラの異常を異常検出手段により検出
し、この検出された異常信号を受けた異常ガス排出制御
手段により、排気ダンパの開作動又はそれと併用して排
気ファンの駆動を強制的に行わしめて、燃焼炉内で燃焼
された排気ガスを大気に排出するようにしたので、燃焼
炉内と排気ダクト内との圧力差に起因して燃焼炉内の燃
焼ガスが排気ダクト内に逆流するのを制止し、排気ダク
トの未燃焼ガスの自己着火による爆発を確実に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るキュポラ排気ガス燃焼制
御装置を備えた内燃式熱風操業システムの全体概略構成
図である。 １……キュポラ、２……燃焼炉、10……排気ダンパ、11
……排気ファン、12……燃焼炉内圧力調整装置、13……
異常検出装置、14……異常ガス排出制御装置、15……キ
ュポラ排気ガス燃焼制御装置。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼炉に吸引されて燃焼せしめられるキュ
   ポラ排気ガスの燃焼を制御するキュポラの排気ガス燃焼
   制御装置であって、上記燃焼炉に吸引されるキュポラ排
   気ガスの圧力に基づき、燃焼炉内で燃焼された排気ガス
   を大気に排出する排気ダンパの開度を可変制御して燃焼
   炉内の圧力を一定に調整する燃焼炉内圧力調整手段と、
   キュポラの異常を検出する異常検出手段と、該異常検出
   手段により検出された異常信号に基づき上記排気ダンパ
   の開作動を強制的に行わしめる異常ガス排出制御手段と
   を備えてなることを特徴とするキュポラの排気ガス燃焼
   制御装置。
2. 【請求項２】燃焼炉に吸引されて燃焼せしめられるキュ
   ポラ排気ガスの燃焼を制御するキュポラの排気ガス燃焼
   制御装置であって、上記燃焼炉に吸引されるキュポラ排
   気ガスの圧力に基づき、燃焼炉内で燃焼された排気ガス
   を大気に排出する排気ダンパの開度調整と排気ファンの
   作動とを可変制御して燃焼炉内の圧力を一定に調整する
   燃焼炉内圧力調整手段と、キュポラの異常を検出する異
   常検出手段と、該異常検出手段により検出された異常信
   号に基づき上記排気ダンパの開作動と排気ファンの作動
   とを強制的に行わしめる異常ガス排出制御手段とを備え
   てなることを特徴とするキュポラの排気ガス燃焼制御装
   置。