JP5881785B2 - Combustion control method for continuous heat treatment furnace and remodeling method for continuous heat treatment furnace - Google Patents
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Description
本発明は、熱処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して焼鈍等の熱処理を行う連続熱処理炉の燃焼制御方法及び連続熱処理炉の改造方法に関するものである。特に、ラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給して、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させるにあたり、ラジアントチューブバーナーの燃焼動作時にNOxが発生するのを抑制すると共に、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着するのを防止するようにした点に特徴を有するものである。 In the present invention, a plurality of radiant tube burners are juxtaposed along the running direction of the strip running in the heat treatment furnace, fuel and combustion air are supplied to the radiant tube burner, and the fuel is burned in the radiant tube burner. Thus, the present invention relates to a combustion control method for a continuous heat treatment furnace and a method for remodeling the continuous heat treatment furnace in which a strip traveling in the heat treatment furnace is continuously subjected to heat treatment such as annealing. In particular, when fuel and combustion air are supplied to the radiant tube burner and the fuel is burned in the radiant tube burner, NOx is prevented from being generated during the combustion operation of the radiant tube burner, and the radiant tube burner It is characterized in that it is prevented from adhering.
走行するストリップを連続して熱処理するにあたり、従来から、特許文献1,2等に示されるように、熱処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して熱処理するようにしたものが用いられている。
In continuous heat treatment of the traveling strip, conventionally, as shown in
ここで、ラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給して、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させるにあたり、供給する燃焼用空気の量を、燃料を燃焼させるのに必要とされる理論空気量にした場合、実際には、燃料と燃焼用空気とが均一に混合されない等の様々な原因によって、不完全燃焼を起こして煤が発生し、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着して燃焼に不具合が生じ、ラジアントチューブバーナー内に偏熱が生じて、ラジアントチューブが変形したりするという問題があった。 Here, when supplying fuel and combustion air to the radiant tube burner and burning the fuel in the radiant tube burner, the amount of combustion air to be supplied is the theoretical air amount required to burn the fuel. In fact, if the fuel and combustion air are not mixed evenly, incomplete combustion occurs and soot is generated due to various causes, such as soot adhering to the radiant tube burner, causing problems in combustion. There is a problem that the heat is generated in the radiant tube burner and the radiant tube is deformed.
このため、従来においては、ラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給して、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させるにあたり、理論空気量に対して実際に供給する燃焼用空気量の比、すなわち空気比μを1.15〜1.30程度にして、ラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の量を理論空気量よりもかなり多くし、不完全燃焼による煤の発生を防止することが提案されている。 Therefore, conventionally, when supplying fuel and combustion air to the radiant tube burner and burning the fuel in the radiant tube burner, the ratio of the combustion air amount actually supplied to the theoretical air amount, that is, It is proposed that the air ratio μ is set to about 1.15 to 1.30, and the amount of combustion air supplied to the radiant tube burner is considerably larger than the theoretical air amount to prevent generation of soot due to incomplete combustion. ing.
しかし、このようにラジアントチューブバーナー内に供給する燃焼用空気の空気比μを1.15〜1.30程度にして燃焼を行うようにした場合、燃焼時における火炎の温度が高くなってNOxの発生量が増加し、環境衛生を害するという問題があった。 However, when combustion is performed with the air ratio μ of the combustion air supplied into the radiant tube burner being about 1.15 to 1.30 in this way, the temperature of the flame at the time of combustion becomes high and NOx is reduced. There was a problem that the amount generated was increased and environmental sanitation was harmed.
このため、従来の連続熱処理炉においては、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着して燃焼に不具合が生じるのを防止すると共に、燃焼時における火炎の温度が高くなってNOxの発生量が増加するのを抑制することはできなかった。 For this reason, in the conventional continuous heat treatment furnace, soot is prevented from adhering to the radiant tube burner to cause a failure in combustion, and the temperature of the flame at the time of combustion is increased to increase the amount of NOx generated. Could not be suppressed.
また、特許文献1のものにおいては、連続熱処理炉内をストリップの進路に沿って複数のゾーンに区分けし、ゾーン毎における必要熱量に応じて、各ゾーンに設けられたラジアントチューブバーナーに供給する燃焼ガスの流量を制御することが提案されている。
Moreover, in the thing of
しかし、特許文献1に示されるように、各ゾーンに設けられたラジアントチューブバーナーに供給する燃焼ガスの流量を制御するようにした場合においても、各ラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の空気比μを低くすると、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着して燃焼に不具合が生じ、また、燃焼用空気の空気比μを大きくすると、燃焼時における火炎の温度が高くなって、NOxの発生量が増加するようになり、依然として、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着して燃焼に不具合が生じるのを防止すると共に、燃焼時における火炎の温度が高くなってNOxの発生量が増加するのを抑制するということはできなかった。
However, as shown in
本発明は、熱処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して熱処理する場合における前記のような問題を解決することを課題とするものである。 In the present invention, a plurality of radiant tube burners are juxtaposed along the running direction of the strip running in the heat treatment furnace, fuel and combustion air are supplied to the radiant tube burner, and the fuel is burned in the radiant tube burner. Thus, an object of the present invention is to solve the above-described problems in the case where the strip running in the heat treatment furnace is continuously heat-treated.
すなわち、本発明の連続熱処理炉の燃焼制御方法においては、前記のようにラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給して、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させるにあたり、ラジアントチューブバーナーの燃焼動作時にNOxが発生するのを抑制すると共に、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着するのを適切に防止できるようにすることを課題とするものである。 That is, in the combustion control method for a continuous heat treatment furnace according to the present invention, the fuel and combustion air are supplied to the radiant tube burner as described above, and the combustion operation of the radiant tube burner is performed when the fuel is burned in the radiant tube burner. It is an object to suppress generation of NOx from time to time and to appropriately prevent the soot from adhering to the radiant tube burner.
本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法においては、前記のような課題を解決するため、熱処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して熱処理する連続熱処理炉の燃焼制御方法において、各ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御する燃焼制御装置を設け、前記の燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにし、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいては、NOxの発生を抑制するように供給する燃焼用空気の空気比μを低くして燃焼を行う一方、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーにおいては、燃焼用空気を供給してラジアントチューブバーナー内に発生した煤を除去するようにした。 In the combustion control method for a continuous heat treatment furnace according to the present invention, in order to solve the above-described problems, a plurality of radiant tube burners are arranged in parallel along the traveling direction of the strip traveling in the heat treatment furnace, and the radiant Supplying fuel and combustion air to a tube burner, burning the fuel in the radiant tube burner, and continuously controlling the strip running in the heat treatment furnace, the combustion control method of the continuous heat treatment furnace, in each radiant tube burner A combustion control device that individually controls combustion and stop is provided, and the combustion control device is configured to stop combustion in some radiant tube burners and switch the radiant tube burner that stops combustion to perform the combustion operation. In a radiant tube burner to perform, N In the radiant tube burner in which the combustion operation is stopped while lowering the air ratio μ of the combustion air supplied so as to suppress the generation of x, the combustion air is supplied to the inside of the radiant tube burner. The wrinkles that occurred were removed.
ここで、前記のように燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいて、供給する燃焼用空気の空気比μを低くして燃焼を行うと、燃焼時における火炎の温度が上昇するのが抑制されて、NOxの発生が抑制されるようになる一方、燃焼用空気の空気比μが低いため、燃焼時にラジアントチューブバーナー内に煤が発生しやすくなる。 Here, in the radiant tube burner that performs the combustion operation as described above, when the combustion is performed with the air ratio μ of the combustion air to be supplied being lowered, an increase in the temperature of the flame during combustion is suppressed, and NOx On the other hand, since the air ratio μ of the combustion air is low, soot is easily generated in the radiant tube burner during combustion.
一方、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーにおいて、燃焼用空気を供給すると、前記のようにラジアントチューブバーナー内において発生した煤がこの燃焼用空気と反応して分解され、ラジアントチューブバーナー内における煤が除去されるようになる。ここで、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気として、予め燃焼排ガスとの熱交換等により加熱された燃焼用空気を用いると、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーの温度が大きく低下するのが防止されて、炉内温度が低下するのが抑制されるようになる。 On the other hand, when the combustion air is supplied to the radiant tube burner that has stopped the combustion operation, the soot generated in the radiant tube burner is decomposed by reacting with the combustion air as described above, and in the radiant tube burner. Soot is removed. Here, if the combustion air heated in advance by heat exchange with the combustion exhaust gas or the like is used as the combustion air supplied to the radiant tube burner that has stopped the combustion operation, the radiant tube burner that has stopped the combustion operation The temperature of the furnace is prevented from greatly decreasing, and the furnace temperature is prevented from decreasing.
そして、本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法のように、前記の燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにすると、燃焼動作時に、NOxの発生を抑制するように燃焼用空気の空気比μを低くしたためにラジアントチューブバーナー内に煤が発生して、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着しても、燃焼動作を停止した時点で、前記のように燃焼用空気を供給することにより、ラジアントチューブバーナー内における煤が燃焼用空気と反応して分解され、ラジアントチューブバーナー内から煤が除去されるようになる。 And, like the combustion control method of the continuous heat treatment furnace according to the present invention, by the combustion control device, while stopping the combustion in some radiant tube burners, and switching the radiant tube burner that stops the combustion, During combustion operation, the combustion operation is stopped even if soot is generated in the radiant tube burner because the air ratio μ of the combustion air is lowered so as to suppress the generation of NOx, and soot is deposited in the radiant tube burner. When the combustion air is supplied as described above, the soot in the radiant tube burner reacts with the combustion air and is decomposed, so that the soot is removed from the radiant tube burner.
ここで、前記のように燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにし、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいては、NOxの発生を抑制するように供給する燃焼用空気の空気比μを低くして燃焼を行う一方、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーにおいては、燃焼用空気を供給してラジアントチューブバーナー内に発生した煤を除去するにあたっては、各ラジアントチューブバーナーに個別に燃料を供給する個別燃料供給管に燃料の供給と停止とを切り換える開閉弁を設けると共に、各ラジアントチューブバーナーに個別に燃焼用空気を供給する個別空気供給管にラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の供給量を制御する制御手段を設けるようにすることができる。 Here, as described above, the combustion control device stops combustion in some radiant tube burners and switches the radiant tube burner to stop combustion, so that NOx is generated in the radiant tube burner that performs the combustion operation. In the radiant tube burner that stops combustion operation while lowering the air ratio μ of the combustion air supplied so as to suppress the combustion, the combustion air is supplied and generated in the radiant tube burner. When removing soot, an open / close valve that switches between supply and stop of fuel is provided in the individual fuel supply pipe that supplies fuel individually to each radiant tube burner, and combustion air is supplied to each radiant tube burner individually. Provide radiant tube burner for individual air supply pipe Control means for controlling the supply quantity of combustion air which can be made to provide a.
また、本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法において、前記のように燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させるにあたっては、熱処理炉内において走行するストリップが適切に熱処理されるようにするため、熱処理炉の炉内温度が所定の熱処理温度に保たれるように、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーの数を制御することが好ましい。 Further, in the combustion control method for a continuous heat treatment furnace according to the present invention, when stopping combustion in some radiant tube burners by the combustion control device as described above, the strip running in the heat treatment furnace is appropriately heat-treated. Therefore, it is preferable to control the number of radiant tube burners that stop combustion so that the temperature inside the heat treatment furnace is maintained at a predetermined heat treatment temperature.
また、前記のように燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいて、供給する燃焼用空気の空気比μを低くするにあたっては、NOxの発生が適切に抑制されるように、空気比μを1.1以下にすることが好ましい。例えば、ラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の空気比μを1.05にした場合、空気比μが1.20の場合に比べて、一般にNOxの発生量が10〜20%程度低下する。 Further, in the radiant tube burner that performs the combustion operation as described above, when the air ratio μ of the combustion air to be supplied is lowered, the air ratio μ is 1.1 or less so that generation of NOx is appropriately suppressed. It is preferable to make it. For example, when the air ratio μ of the combustion air supplied to the radiant tube burner is 1.05, the amount of NOx generated is generally reduced by about 10 to 20% compared to the case where the air ratio μ is 1.20.
また、前記のように燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに燃焼用空気を供給するにあたり、供給する燃焼用空気の量が多くなると、供給された燃焼用空気によってラジアントチューブバーナー内が冷やされて、熱処理炉の炉内温度が低下するおそれがある。このため、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の量を、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーを供給する燃焼用空気の量より少なくすることが好ましい。 In addition, when supplying combustion air to the radiant tube burner that has stopped the combustion operation as described above, if the amount of combustion air supplied increases, the inside of the radiant tube burner is cooled by the supplied combustion air. As a result, the temperature inside the heat treatment furnace may decrease. For this reason, it is preferable to make the quantity of the combustion air supplied to the radiant tube burner which has stopped combustion operation smaller than the quantity of the combustion air which supplies the radiant tube burner which performs combustion operation.
また、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに燃焼用空気を供給した場合に、供給された燃焼用空気によってラジアントチューブバーナー内が冷やされて、熱処理炉の炉内温度が低下するのを防止するため、燃焼用空気として、予め燃焼排ガスとの熱交換等により加熱された燃焼用空気を用いることが好ましい。 Also, when combustion air is supplied to a radiant tube burner that has stopped combustion, the inside of the radiant tube burner is prevented from being cooled by the supplied combustion air, and the furnace temperature of the heat treatment furnace is prevented from decreasing. Therefore, it is preferable to use combustion air heated in advance by heat exchange with combustion exhaust gas or the like as the combustion air.
また、本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法においては、燃焼のON/OFF制御を行うラジアントチューブバーナーを用い、燃焼がOFFされているラジアントチューブバーナーに燃焼用空気だけを供給させるようにすることもできる。 Moreover, in the combustion control method of the continuous heat treatment furnace according to the present invention, a radiant tube burner that performs ON / OFF control of combustion is used, and only the combustion air is supplied to the radiant tube burner in which combustion is turned off. You can also.
また、本発明に係る連続熱処理炉の改造方法においては、処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して熱処理する連続熱処理炉において、各ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御する燃焼制御装置を追加して設け、前記の燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにし、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいては、NOxの発生を抑制するように供給する燃焼用空気の空気比μを低くして燃焼を行う一方、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーにおいては、燃焼用空気を供給してラジアントチューブバーナー内に発生した煤を除去させるようにする。 Further, in the remodeling method of the continuous heat treatment furnace according to the present invention, a plurality of radiant tube burners are juxtaposed along the running direction of the strip running in the treatment furnace, and fuel and combustion air are supplied to the radiant tube burner. A combustion control device that individually controls combustion and stop in each radiant tube burner in a continuous heat treatment furnace that supplies and burns fuel in the radiant tube burner and continuously heats the strip running in the heat treatment furnace. In addition to stopping combustion in some radiant tube burners and switching the radiant tube burner to stop combustion by the above-described combustion control device, NOx is generated in the radiant tube burner that performs the combustion operation To suppress the combustion to supply While performing combustion by lowering the air ratio μ of air in the radiant tube burner has stopped burning operation, so as to remove by supplying combustion air occurs in the radiant tube burner soot.
本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法においては、前記のように各ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御する燃焼制御装置を設け、この燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにし、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の空気比μを低くして、燃焼時におけるNOxの発生を抑制すると共に、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに燃焼用空気を供給して、このラジアントチューブバーナー内における煤を除去させるようにした。 In the combustion control method for a continuous heat treatment furnace according to the present invention, as described above, a combustion control device that individually controls combustion and stop in each radiant tube burner is provided, and by this combustion control device, a part of the radiant tube burner is provided. The combustion is stopped at the same time, and the radiant tube burner that stops the combustion is switched, and the air ratio μ of the combustion air supplied to the radiant tube burner that performs the combustion operation is lowered to suppress the generation of NOx during the combustion. At the same time, combustion air is supplied to the radiant tube burner that has stopped the combustion operation to remove soot in the radiant tube burner.
この結果、本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法においては、ラジアントチューブバーナーの燃焼動作時においてNOxが発生するのが適切に抑制されると共に、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着するのも適切に防止され、各ラジアントチューブバーナーにおいて適切な燃焼を安定して行うことができるようになる。 As a result, in the combustion control method of the continuous heat treatment furnace according to the present invention, NOx is appropriately suppressed during the combustion operation of the radiant tube burner, and it is also appropriate that soot adheres to the radiant tube burner. Therefore, proper combustion can be stably performed in each radiant tube burner.
また、本発明に係る連続熱処理炉の改造方法に示すように、連続熱処理炉を改造すると、従来の連続熱処理炉においても、前記の本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法を実施することができ、同様の効果が得られるようになる。 Further, as shown in the modification method of the continuous heat treatment furnace according to the present invention, when the continuous heat treatment furnace is modified, the combustion control method for the continuous heat treatment furnace according to the present invention can be performed even in the conventional continuous heat treatment furnace. And the same effect can be obtained.
以下、本発明の実施形態に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法は、下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。 Hereinafter, a combustion control method for a continuous heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. In addition, the combustion control method of the continuous heat treatment furnace according to the present invention is not limited to the one shown in the following embodiment, and can be implemented with appropriate modifications within a range not changing the gist of the invention.
この実施形態においては、図1に示すように、熱処理炉10内の下部と上部とにそれぞれロール11を、熱処理炉10の入口12から出口13に向けて複数並設させ、入口12から熱処理炉10内に導入されたストリップ1を、入口12から出口13に向けて、熱処理炉10内における下部と上部のロール11に順々に架け渡すようにして、ストリップ1を熱処理炉10の入口12から出口13に向けて走行させるようになっている。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of
また、この熱処理炉10内においては、前記のように走行するストリップ1の走行方向に沿って複数(例えば100本以上)のラジアントチューブバーナー20を並設させ、これらのラジアントチューブバーナー20に、燃料となる燃料ガスと燃焼用空気を供給して、ラジアントチューブバーナー20内において燃料ガスを燃焼させ、前記のように下部と上部のロール11に架け渡されて熱処理炉10内を入口12から出口13に向けて走行するストリップ1を連続して熱処理するようにしている。
In the
ここで、前記の各ラジアントチューブバーナー20に燃料ガスと燃焼用空気を供給するにあたっては、図2及び図3に示すように、燃料ガスをガス案内管30から個別ガス供給管(個別燃料供給管)31を通して各ラジアントチューブバーナー20に導くようにすると共に、燃焼用空気を空気案内管40から個別空気供給管41を通して各ラジアントチューブバーナー20に導くようにしている。
Here, in supplying the fuel gas and the combustion air to each of the
そして、燃料ガスをラジアントチューブバーナー20に導く前記の個別ガス供給管31には、ラジアントチューブバーナー20への燃料ガスの供給と停止とを切り換える開閉弁32を設けている。
The individual
また、燃焼用空気をラジアントチューブバーナー20に導く前記の個別空気供給管41には、ラジアントチューブバーナー20に供給する燃焼用空気の供給量を制御する制御手段として、ラジアントチューブバーナー20への燃焼用空気の供給と停止とを切り換える開閉弁42を設けると共に、この開閉弁42を迂回するようにしてバイパス管43を設け、さらにこのバイパス管43に制御弁44を設けている。
The individual
そして、個別空気供給管41に設けた前記の開閉弁42を閉じた場合に、バイパス管43を通してラジアントチューブバーナー20に導かれる燃焼用空気の量をこの制御弁44によって制御するようにしている。また、このように開閉弁42を閉じた場合には、開閉弁42を開けてラジアントチューブバーナー20に燃焼用空気を供給する場合に比べて、バイパス管43を通してラジアントチューブバーナー20に導かれる燃焼用空気の量が少なくなるようにしている。なお、前記の制御弁44の開度を大きくするほど、煤を除去する効果が大きくなり、ラジアントチューブバーナー20に付着した煤を短時間で除去できるようになる。
When the on-off
また、この実施形態においては、前記の各個別ガス供給管31に設けられた開閉弁32及び前記の各個別空気供給管41に設けられた開閉弁42の開閉を制御する燃焼制御装置50を設け、この燃焼制御装置50により、各ラジアントチューブバーナー20における燃焼と停止とを個別に制御するようにしている。
Further, in this embodiment, a
ここで、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナー20においては、前記の燃焼制御装置50により、前記の個別ガス供給管31に設けられた開閉弁32及び前記の個別空気供給管41に設けられた開閉弁42を開けて、燃料ガスと燃焼用空気をラジアントチューブバーナー20に供給し、ラジアントチューブバーナー20内において燃料ガスを燃焼させるようにしている。
Here, in the
ここで、このようにラジアントチューブバーナー20内において燃料ガスを燃焼させるにあたり、この実施形態においては、個別空気供給管41を通してラジアントチューブバーナー20に導かれる燃焼用空気の空気比μを低くし、例えば、燃焼用空気の空気比μを1.05〜1.10にして燃焼させるようにしている。
Here, in burning the fuel gas in the
そして、このように燃焼用空気の空気比μを1.05〜1.10にして燃焼させると、燃焼時における火炎の温度が上昇するのが防止されて、燃焼時におけるNOxの発生が抑制されるようになるが、このラジアントチューブバーナー20内に煤が発生しやすくなる。
When combustion is performed with the air ratio μ of the combustion air set to 1.05 to 1.10 in this manner, the temperature of the flame during combustion is prevented from rising, and generation of NOx during combustion is suppressed. However, wrinkles easily occur in the
また、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー20においては、前記の燃焼制御装置50により、前記の個別ガス供給管31に設けられた開閉弁32及び前記の個別空気供給管41に設けられた開閉弁42を閉じて、燃料ガスが個別ガス供給管31を通してラジアントチューブバーナー20に供給されないようにして燃焼を停止させると共に、前記の開閉弁42を通して燃焼用空気がラジアントチューブバーナー20に導かれないようにする。この場合、燃焼用空気については、前記の制御弁44が設けられたバイパス管43を通して適当量の燃焼用空気がラジアントチューブバーナー20に供給されるようになる。
In the
そして、このように燃焼を停止させたラジアントチューブバーナー20に、バイパス管43を通して適当量の燃焼用空気をラジアントチューブバーナー20に供給させると、前記のようにラジアントチューブバーナー20内に発生している煤がこの燃焼用空気と反応して分解し、このラジアントチューブバーナー20内から煤が除去されるようになる。
When an appropriate amount of combustion air is supplied to the
ここで、この実施形態においては、前記の燃焼制御装置50により各ラジアントチューブバーナー20における燃焼と停止とを個別に制御するにあたり、図2及び図3に示すように、一部のラジアントチューブバーナー20において、個別ガス供給管31に設けられた開閉弁32及び前記の個別空気供給管41に設けられた開閉弁42を閉じて、燃料ガスが個別ガス供給管31を通してラジアントチューブバーナー20に供給されないようにして燃焼を停止させる一方、他のラジアントチューブバーナー20においては、個別ガス供給管31に設けられた開閉弁32及び個別空気供給管41に設けられた開閉弁42を開けて、燃料ガスと燃焼用空気をラジアントチューブバーナー20に供給して燃料ガスを燃焼させるようにする。
Here, in this embodiment, when individually controlling the combustion and the stop in each
そして、図2及び図3に示すように、前記のように燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー20を適当なタイミングで変更させ、燃料ガスを燃焼させるラジアントチューブバーナー20と、燃焼を停止させて燃焼用空気のみを供給して煤を除去するラジアントチューブバーナー20とを順々に切り換えるようにしている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ここで、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー20の数については特に限定されないが、熱処理炉10内において走行するストリップ1が適切に熱処理されるようにするため、熱処理炉10の炉内温度が所定の熱処理温度に保たれるようにして、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー20の数を制御させるようにする。
Here, the number of the
例えば、図4に示すように、燃料ガスを燃焼させるラジアントチューブバーナー20の本数が常に同じになるようにしながら、順番にラジアントチューブバーナー20の燃焼を停止させるようにして、ラジアントチューブバーナー20に付着した煤を除去させるようにすることが好ましい。
For example, as shown in FIG. 4, while the number of
また、複数本のラジアントチューブバーナー20の燃焼を停止させるにあたっては、ストリップ1の走行方向に並設された所定本数毎にラジアントチューブバーナー20を停止させるようにする他、並設された複数本のラジアントチューブバーナー20をまとめて燃焼ゾーン毎に停止させるようにすることもできる。
Further, when stopping the combustion of the plurality of
また、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー20の割合は、走行するストリップ1の走行速度や、ラジアントチューブバーナー20の取付間隔や、前記の制御弁44の開度による煤の除去時間等によって異なるが、ラジアントチューブバーナー20全体の10〜30%にすることが適当である。これは、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー20の割合が少ないと、煤の除去効果が少なくなる一方、多くなりすぎると、熱処理炉10の炉内温度が所定の熱処理温度よりも低下するおそれが生じるためである。
Further, the ratio of the
また、温度調整のために、燃焼のON/OFF制御を行うラジアントチューブバーナー20を用いた場合には、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー20を前記のように順番に切り換えなくても、温度調整のために燃焼をOFFさせるタイミングで、燃焼をOFFさせるラジアントチューブバーナー20に燃焼用空気だけを供給して、ラジアントチューブバーナー20における煤を除去させるようにすることもできる。
Further, when the
そして、燃料ガスと燃焼用空気を供給して燃料ガスを燃焼させるラジアントチューブバーナー20においては、前記のようにラジアントチューブバーナー20に導かれる燃焼用空気の空気比μを1.05〜1.10の低い値にして燃焼させるため、燃焼時における火炎の温度が低くなって、燃焼時におけるNOxの発生が抑制されるようになる。
Then, in the
また、このように燃焼用空気の空気比μを1.05〜1.10の低い値にして燃料ガスを燃焼させた場合、このラジアントチューブバーナー20内に煤が発生するが、前記のように燃料ガスを燃焼させるラジアントチューブバーナー20と、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー20とを適当なタイミングで切り換えると、ラジアントチューブバーナー20への燃料ガスの供給が停止されて、ラジアントチューブバーナー20における燃焼が停止した状態では、図4に示すように、制御弁44が設けられたバイパス管43を通して適当量の燃焼用空気だけが供給されるようになり、前記のようにラジアントチューブバーナー20内に発生している煤が、この燃焼用空気と反応して分解され、このラジアントチューブバーナー20内から煤が除去されるようになる。
Further, when the fuel gas is burned with the air ratio μ of the combustion air set to a low value of 1.05 to 1.10, soot is generated in the
この結果、燃料ガスを燃焼させるラジアントチューブバーナー20においてNOxが発生するのを適切に防止することができると共に、燃焼時にこのラジアントチューブバーナー20内に煤が発生しても、このラジアントチューブバーナー20における燃焼を停止させると、このラジアントチューブバーナー20内における煤が前記のように燃焼用空気と反応して除去され、ラジアントチューブバーナー20内に煤が付着して蓄積するのが防止されるようになり、NOxが発生するのを抑制しながら各ラジアントチューブバーナー20において安定した燃焼が適切に行えるようになる。
As a result, it is possible to appropriately prevent NOx from being generated in the
なお、前記のように燃焼が停止されたラジアントチューブバーナー20に燃焼用空気だけを供給した場合に、このラジアントチューブバーナー20内の温度が低下するのを抑制するため、前記の燃焼用空気として、予め燃焼排ガスとの熱交換等により加熱された燃焼用空気を用いるようにすることができる。
In addition, when only the combustion air is supplied to the
また、前記の実施形態においては、燃焼を停止させたラジアントチューブバーナー20に適当量の燃焼用空気を供給させるにあたり、燃焼用空気をラジアントチューブバーナー20に導く個別空気供給管41に設けた開閉弁42を迂回するようにしてバイパス管43を設けると共に、このバイパス管43に制御弁44を設けるようにしたが、燃焼を停止させたラジアントチューブバーナー20に適当量の燃焼用空気を供給させる方法はこのようなものに限定されない。
In the above-described embodiment, when supplying an appropriate amount of combustion air to the
例えば、図5に示すように、ラジアントチューブバーナー20に供給する燃焼用空気の供給量を制御する制御手段として、燃焼用空気をラジアントチューブバーナー20に導く個別空気供給管41に流量調整弁45を設け、この流量調整弁45を前記の燃焼制御装置50によって制御し、ラジアントチューブバーナー20に供給させる燃焼用空気を制御させるようにすることができる。
For example, as shown in FIG. 5, as a control means for controlling the amount of combustion air supplied to the
このようにした場合、ラジアントチューブバーナー20の燃焼動作時には、前記の流量調整弁45を通してラジアントチューブバーナー20に対して前記のような適当な量の燃焼用空気が供給されるようにして、NOxの発生が少ない燃焼が行われるようにする。一方、ラジアントチューブバーナー20の燃焼停止時には、前記の流量調整弁45を通してラジアントチューブバーナー20に供給される燃焼用空気を少なくし、ラジアントチューブバーナー20内における煤を、このように供給された燃焼用空気と反応させて分解し、煤をラジアントチューブバーナー20内から除去させるようにする。
In this case, during the combustion operation of the
なお、図示していないが、前記の個別ガス供給管31に設けられた開閉弁32に代えて流量調整弁を用い、ラジアントチューブバーナー20に供給する燃料ガスの量を変更させて、ラジアントチューブバーナー20における燃焼量を個別に調整させるようにすることも可能である。
Although not shown, the flow rate adjusting valve is used in place of the on-off
また、既存の連続熱処理炉においても、前記の実施形態に示すように、燃料ガスをラジアントチューブバーナー20に導く個別ガス供給管31に、ラジアントチューブバーナー20への燃料ガスの供給と停止とを切り換える開閉弁32を設けると共に、燃焼用空気をラジアントチューブバーナー20に導く個別空気供給管41に、ラジアントチューブバーナー20に供給する燃焼用空気の供給量を制御する前記のような各制御手段を設け、さらに各ラジアントチューブバーナー20における燃焼と停止とを個別に制御する燃焼制御装置50を設け、この燃焼制御装置50により、前記の実施形態と同様に、各ラジアントチューブバーナー20における燃焼と停止とを個別に制御させることにより、前記の実施形態のものと同様の効果が得られるようになる。
Also, in the existing continuous heat treatment furnace, as shown in the above-described embodiment, the supply and stop of the fuel gas to the
1 :ストリップ
10 :熱処理炉
11 :ロール
12 :入口
13 :出口
20 :ラジアントチューブバーナー
30 :ガス案内管
31 :個別ガス供給管(個別燃料供給管)
32 :開閉弁
40 :空気案内管
41 :個別空気供給管
42 :開閉弁
43 :バイパス管
44 :制御弁
45 :流量調整弁
50 :燃焼制御装置
1: Strip 10: Heat treatment furnace 11: Roll 12: Inlet 13: Outlet 20: Radiant tube burner 30: Gas guide pipe 31: Individual gas supply pipe (individual fuel supply pipe)
32: On-off valve 40: Air guide pipe 41: Individual air supply pipe 42: On-off valve 43: Bypass pipe 44: Control valve 45: Flow rate adjusting valve 50: Combustion control device
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