JP3328456B2 - 加熱炉の操業方法 - Google Patents

加熱炉の操業方法

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JP3328456B2 JP00810895A JP810895A JP3328456B2 JP 3328456 B2 JP3328456 B2 JP 3328456B2 JP 00810895 A JP00810895 A JP 00810895A JP 810895 A JP810895 A JP 810895A JP 3328456 B2 JP3328456 B2 JP 3328456B2
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清志 村中
剛 矢久保
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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)
  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明方法はスラブ、ビレット、
ブルーム等の被加熱材を加熱する場合に用いる加熱炉の
操業方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スラブ等の被加熱材を加熱炉において熱
間圧延に好適な温度に加熱するに際し、加熱炉の予熱帯
に蓄熱体が内設された蓄熱式バーナーを一対以上設けて
蓄熱と燃焼を交互に繰り返し、予熱帯を昇温して加熱炉
の加熱能力を高めて生産性を向上することが特開平６−
３２２４３４号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に加熱
炉の操業において加熱炉の燃焼排ガスは、予熱帯、加熱
帯及び均熱帯のそれぞれの燃焼排ガスを予熱帯で合流さ
せたうえ煙道を介して煙突から大気中へ放散させている
が、煙道には空気予熱器を配設して煙道を通過する燃焼
排ガスで空気を予熱し、この予熱した空気を燃焼用空気
として用いることにより熱効率を向上させることが行わ
れている。ところが、予熱帯の加熱温度が高温になる
と、煙道に配設した空気予熱器が高温の燃焼排ガスに接
触して溶損するおそれがある。即ち、空気予熱器は熱交
換率を高めることから一般に金属製の多管式予熱器を採
用しており約９００℃の燃焼排ガス接触が限界であり、
従って、このようなことから予熱帯の温度をそれ程高め
ることができず、生産性の向上も大巾に達成することは
困難である等の課題がある。
【０００４】本発明方法はこのような課題を有利に解決
するためになされたものであり、空気予熱器の燃焼排ガ
ス入側へ加熱炉の低温燃焼排ガスを導入し、加熱炉の高
温排ガス温度を低下させて空気予熱器の溶損を防止しつ
つ予熱帯の燃焼加熱温度を高め、生産性を向上すること
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
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記のような課題を解決
した本発明の加熱炉の操業方法は、予熱帯、加熱帯及び
均熱帯からなる加熱炉において、予熱帯で複数の蓄熱式
バーナーにより燃焼と蓄熱を交互に繰り返して加熱し、
蓄熱後の低温燃焼排ガスを加熱炉の予熱帯側に設けられ
た煙道に設置された空気予熱器入側の高温燃焼排ガス中
へ導入して、燃焼排ガス温度を空気予熱器の溶損温度未
満に冷却しながら操業することを特徴とするものであ
る。
【０００６】
【作用】このような方法によれば、予熱帯で複数の蓄熱
式バーナーにより燃焼と蓄熱を交互に繰り返して一方の
蓄熱式バーナーで予熱帯を高温に加熱し、被加熱材を迅
速に加熱温度へ昇温することによって加熱能力を高める
とともに、他方の蓄熱式バーナーには蓄熱体へ加熱炉燃
焼排ガスを吸引して熱交換により蓄熱し、低温となった
燃焼排ガスを加熱炉の予熱帯側に設けられた煙道に配設
した空気予熱器入側の高温燃焼排ガス中へ導入して高温
燃焼排ガスの温度を空気予熱器の溶損温度未満に低下さ
せて空気予熱器と接触せしめて溶損を防止して空気を予
熱することとなり、このように一方の蓄熱式バーナーと
他方の蓄熱式バーナーの燃焼、蓄熱を繰り返して、連続
的に加熱炉の予熱帯温度を高温化するとともに、空気予
熱器入側の高温燃焼排ガスを低温化して空気予熱器の溶
損を防止しつつ、燃焼用空気の予熱を施して加熱炉の操
業を行なうことができる。
【０００７】上記のごとく、空気予熱器入側の高温燃焼
排ガス中へ導入する蓄熱後の低温燃焼排ガス温度は１０
０℃以上が好ましく、１００℃未満になると燃焼排ガス
の温度制御が難しくなり、空気予熱器での空気予熱が不
安定になって加熱炉の温度制御に悪影響を及ぼし好まし
くない。しかして、空気予熱器入側の高温燃焼排ガス中
に導入する低温燃焼排ガスの温度制御は、蓄熱式バーナ
ーの蓄熱体の容積等を調節し蓄熱体を炉内の高温燃焼排
ガスが通過して熱交換される時間を調整することによっ
て確実に温度制御することができる。
【０００８】このようなことから、例えば常温の空気を
冷却ガスとして空気予熱器入側の高温燃焼排ガス中へ導
入して温度制御することも考えられるが、この場合には
大量の空気を必要とするうえに温度制御が不安定にな
り、高温燃焼排ガスが低温化する傾向になって空気予熱
器の予熱温度が低下して加熱炉の精密な炉温制御が困難
となり、被加熱材の加熱温度にバラツキが生じて次工程
の熱間圧延での材質劣化の原因になることがあり好まし
くない。
【０００９】
【実施例】次に、本発明方法の実施例を図面により説明
する。図１において、予熱帯１、加熱帯２及び均熱帯３
からなる加熱炉４の入側５へ被加熱材としてスラブ６
（鋼片）が装入されると、搬送装置７によって出側８へ
移動される間に予熱、加熱及び均熱が施されたうえ出側
８から抽出して次工程へ移送する通常の加熱炉の操業に
おいて、加熱炉４の予熱帯１に配設してある蓄熱中の蓄
熱式バーナー９、９ｃにおいては、加熱炉４内の燃焼排
ガスを吸引して前記蓄熱式バーナー９、９ｃに付設され
ている蓄熱体１０、１０ｃで蓄熱する一方、蓄熱後低温
化した燃焼排ガスは排ガス導管１１を介してブロワー１
２から煙道１３に配置した金属製の空気予熱器１４の入
側の加熱炉４から流入する高温の燃焼排ガス中へ導入さ
れ、高温の燃焼排ガスを空気予熱器１４の溶損温度未満
に低下させたうえ空気予熱器１４の溶損を防止しつつこ
の空気予熱器１４で空気を予熱したうえ煙突１５から大
気中へ放散される。
【００１０】一方、燃焼中の蓄熱式バーナー９ａ、９ｂ
に空気予熱器１４で予熱した空気がブロワー１２ａを介
して空気導管１６から導入されると、この蓄熱式バーナ
ー９ａ、９ｂに付設されている蓄熱体１０ａ、１０ｂで
更に昇温され、これと同時にコークス炉発生ガス等の燃
料（燃料系統は図示せず）が蓄熱式バーナー９ａ、９ｂ
へ供給されて燃焼して予熱帯１が高温に加熱される。こ
のような蓄熱式バーナー９、９ｃと蓄熱式バーナー９
ａ、９ｂにより蓄熱と燃焼を交互に繰り返すことにより
連続的に予熱帯１を高温加熱する。
【００１１】次に、加熱帯２と均熱帯３の加熱は、空気
予熱器１４で予熱した空気を空気導管１６ａを介して燃
焼バーナー９ｄ、９ｇ、９ｈ、９ｉ、９ｊ、９ｋへそれ
ぞれ導入するとともに、コークス炉発生ガス等の燃料
（燃料系統は図示せず）を上記各燃焼バーナーへ供給し
て燃焼加熱する。しかして、加熱帯２及び均熱帯３の燃
焼排ガスは前記のごとく予熱帯１の燃焼排ガスとともに
加熱炉の予熱帯側に設けられた煙道１３の空気予熱器１
４に接触して空気を予熱したのち煙突１５から大気中へ
放散されることとなる。
【００１２】次に、本発明方法の操業例を挙げる。 操業例 〔１〕加熱炉温度 (1) 予熱帯温度：１３００℃、(2) 加熱帯温度：１２８
０℃、(3) 均熱帯温度：１２５０℃ 〔２〕燃焼排ガス量 (1) 煙道流量：６００００Ｎｍ3／ｈｒ、(2) 加熱炉
（予熱帯）出側排ガス温度：１０５０℃ 〔３〕空気予熱器入側の燃焼排ガス中への予熱帯蓄熱式
バーナー蓄熱体へ蓄熱後の低温燃焼排ガス導入量 (1) 導入量：２５０００Ｎｍ3／ｈｒ、(2) 導入燃焼排
ガス温度：２００℃ 上記のような条件での加熱炉の操業方法において、約９
００℃が耐熱限界である金属製の空気予熱器を煙道に配
置し、その入側へ導入された１０５０℃の煙道排ガス中
へ２００℃の低温燃焼排ガスを導入し、煙道排ガス温度
をこの低温燃焼排ガスで空気予熱器の溶損温度に達しな
い７５０℃に冷却して空気予熱器に接触せしめ、空気を
予熱したのち煙突を介して大気中へ放散したところ空気
予熱器の溶損は全くなく、長期間の連続操業ができ生産
性を向上できることがが確認された。
【００１３】これに対し、２００℃の低温燃焼排ガスを
空気予熱器入側の煙道排ガス中へ導入することなく空気
予熱器へ接触すれば、空気予熱器は耐熱限界を超える高
温燃焼排ガスとの接触により溶損は必至であるため、空
気予熱器の溶損を防止するために予熱帯の加熱温度を低
下させ燃焼排ガス温度を低くしなければならず、従っ
て、生産性は低下することになる。
【００１４】
【発明の効果】上記のごとき本発明方法によれば、加熱
炉の予熱帯で高温加熱した加熱炉燃焼排ガスを確実に空
気予熱器の溶損温度未満に冷却し、空気予熱器の溶損を
防止しつつ予熱帯の加熱温度を高めて生産性を向上する
ことができ、工業的に大きな効果を奏することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の実施例を示す側面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−228632（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−50912（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−22513（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−28956（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−38871（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭55−40090（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 1/52 C21D 1/00 112 C21D 9/00 101 F23L 15/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 予熱帯、加熱帯及び均熱帯からなる加熱
    炉において、予熱帯で複数の蓄熱式バーナーにより燃焼
    と蓄熱を交互に繰り返して加熱し、蓄熱後の低温燃焼排
    ガスを加熱炉の予熱帯側に設けられた煙道に設置された
    空気予熱器入側の高温燃焼排ガス中へ導入して、燃焼排
    ガス温度を空気予熱器の溶損温度未満に冷却しながら操
    業することを特徴とする加熱炉の操業方法。
JP00810895A 1995-01-23 1995-01-23 加熱炉の操業方法 Expired - Lifetime JP3328456B2 (ja)

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