JPH02141533A - 均熱炉の操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は主として連続鋳造鋳片を一方向焚均熱炉にて
所定の温度に加熱する方法において、多段積み鋳片を効
率的に均一加熱する方法に関する。

従来の技術 上部一方向焚均熱炉は周知の通り、炉体の側壁上部に主
バーナが取付けられ、下部に燃焼排ガスを排出する排煙
口が設けられ、炉内に被加熱材を一段３〜４本ずつ４〜
５段に積み重ねて加熱するものであるが、構造上の特性
により焼上り後の被加熱材の温度は最上段が最高で、最
下段の排煙口側が最低となり、通常６０〜１２０℃の温
度差が生じる。

このような炉内の偏熱が起る理由は、炉内の燃焼排ガス
が第４図に破線で示すように流れるためであり、上部バ
ー月２）に近い位置はどガス温度が高く、離れるにした
がって被加熱材（Ｍ）ｉるいは炉壁（１）に熱を奪われ
、排煙口（３）の近くの位置ではガス温度が最も低くな
っているためである。

このような均熱炉における材料の加熱温度は、連続鋳造
鋳片の場合、炉内最下段の排煙口近傍の鋳片の温度が圧
延に必要な温度になるように決定されている。

したがって、炉内偏熱が大きい程上段の鋳片は高い温度
に加熱されることになり、加熱効率の悪化を招くととも
に燃料原単位のアップを予儀なくされるという問題を生
ずる。

このため、特に一方向焚均熱炉の操業においては、被加
熱鋼材の品質の安定化をはかるためにも、また省エネル
ギーの観点からも偏熱を可及的に防止することが望まれ
、従来より種々の偏熱防止対策がとられている。

例えば、燃焼用空気に酸素を富化して燃焼させるバーナ
を用いて加熱効率を上げる方法（特開昭５９−１３１８
２１）、均熱炉排ガスをダクトを経由してファンにて吸
引し、再度炉内へ送り込んで強制的に循環させて炉内ガ
スの対流促進と局部伝熱の改善をはかる操業方法（特願
昭５９−１２８８０７等）、炉体側壁に耐熱性ファンを
設け、該ファンにより炉内雰囲気ガスを強制循環させる
方法等が提案されている。

しかし、燃焼用空気に酸素を富化して加熱効率を上げる
方法は、バーナ自体の燃焼効率の向上ははかられても、
偏熱が増大するために均熱炉自体の加熱効率の向上はあ
まり期待できないという欠点がある。

また、均熱炉排ガスをダクトを介してファンにより強制
的に循環させる方法は、炉尻の高温ガス（１２００°Ｃ
以上）を直接吸引し、燃焼用バーナとは別に施工された
排ガス投入口から炉内へ吐出させる方式であるため、伝
熱改善効果を上げるために吐出量と吐出流速を上げよう
とすれば、排ガス循環ダクトが大規模となり、ブロワ−
も大型のものが必要となり好ましくない。

また、炉体側壁に設けた耐熱性ファンで炉内雰囲気ガス
を強制循環させる方法では、ファンからの吐出流が直接
当たる部分すなわちファン近傍の被加熱物の伝熱改善に
は効果があるが、炉内全体の伝熱改善効果は少ない。

また、特開昭５７−１８１３２５号公報には、炉体下部
または排ガス煙道に下部バーナを設け、下段の加熱不足
を解消する方法が開示されている。この方法の場合、下
段の被加熱ＩＩＪを積極的に加熱するため、当該部分の
昇熱は幾分改善される。

しかし、均熱炉の場合炉内の燃焼排ガスは前記した通り
炉下部より吸引されるため、下部バーナの燃焼排ガスも
ほとんど炉下部から吸引され、低温域の昇熱にはあまり
寄与しないという欠点かある。

一方、均熱炉内の被加熱鋼材を抽出する際は、いうまで
もなく上段から順次抽出するため、下段の被加熱鋼材は
上段被加熱鋼材の抽出時に温度降下が生じ、炉内での加
熱不足と抽出時の温度降下で熱効率が二重に悪化すると
いう問題があった。

発明が解決しようとする課題 この発明は前に述べたような実情よりみて、上部バーナ
と下部バーナを有する均熱炉における前記の問題点を解
決すべく、下部バーナの燃焼排ガスを炉上部から強制的
に吸引して炉内を下から上に流通するガス流れをつくる
ことによって、偏熱を防止し均一加熱できる操業方法を
提案しようとするものである。

課題を解決するための手段 この発明に係る上部一方向焚均熱炉の操業方法は、炉体
側壁の上部と下部に燃焼用バーナが設けられた均熱炉の
炉体側壁に、下部バーナ燃焼排ガス吸引ダクトを設け、
上部バーナ（主バーナ）燃焼完了後に下部バーナを燃焼
させて該燃焼排ガスを前記吸引ダクトより吸引すること
によって、下部低温域の被加熱鋼材を昇温させて偏熱を
防止することを要旨とするものである。

作　　　用 下部バーナは上部バーナ設置側の炉体側壁、または排ガ
ス煙道に設ける。下部バーナを排ガス煙道に設けた場合
には、排ガス煙道部が下部燃焼室となる。

下部バーナ燃焼排ガスの吸引ダクトは上部バーナの近傍
側壁と下部バーナの下流側排ガス煙道との間に接続配管
する。

上部バーナ燃焼時（上部一方向焚）には下部バーナを非
燃焼状態にして、既設の煙道より燃焼排ガスを吸弓する
。

上部バーナの燃焼が完了すると、下部バーナの燃焼（下
部一方向焚）に切換えるとともに、その燃焼排ガスを炉
上部より吸引ダクトを介して吸弓する。

既設の排ガス煙道には、上部バーナ燃焼時と下部バーナ
燃焼時の燃焼排ガスの流れを切換えるダンパーを設け、
下部バーナ燃焼時のみこのダンパーで煙道を閉鎖し、下
部バーナ燃焼排ガスのみを炉内に吐出させて炉上部から
吸引ダクトを介して吸引する。

炉内の被加熱鋼材抽出時には、下部バーナにて下段の被
加熱鋼材を加熱し、鋼材抽出時の温度降下を防止する。

実　　施　　例 第１図はこの発明方法を実施するための装置構成例を示
す概略縦断正面図、第２図は第１図■−■線上の縦断側
面図でおり、（４）は排ガス煙道、（５）は吸引ファン
、（６）は下部バーナ、（７）は下部バーナ燃焼排ガス
吸引ダクト、（８）はダンパーをそれぞれ示す。なおこ
こでは、排ガス煙道に下部バーナを設けた場合を例にと
り説明する。

上記装置による均熱炉操業方法を説明すると、まず排ガ
ス煙道（４）に設けたダンパー（８）を全開にした状態
で上部バーナ（２）の燃焼を開始し、被加熱鋼材（Ｍ）
を所定時間加熱する。この時、燃焼排ガスは図中矢印ａ
のように流れ煙道（４）より排出される。

被加熱鋼材（Ｍ）の加熱が完了すると、燃焼を停止し下
部バーナ（７）の下流に設けたダンパー（８）にて排ガ
ス煙道（４）を閉鎖する。しかる後、下部バーナ（６）
の燃焼を開始し、この燃焼排ガスを吸引ダクト（７）よ
り吸引する。この時、排ガス煙道（４）はダンパー（８
）にて閉鎖されているので、炉内へは下部バーナの燃焼
排ガスのみ流入する。

炉内へ流入した下部バーナ燃焼排ガスは図中矢印すのよ
うに上部バーナ燃焼排ガスとは逆方向に流れる。この燃
焼排ガス流により温度の低い下段の被加熱鋼材が加熱さ
れ、上段と下段の温度差がなくなってくる。

また、必要に応じてこの上部一方向焚と下部−方向焚を
交互に繰返すことにより、炉内全体の被加熱鋼材をより
均一に加熱できる。

なお、下部燃焼排ガス流により下段被加熱鋼材の方が上
段より高くなることがあるが、上段の鋼材を抽出する間
に温度降下し上段とほぼ同じ温度になるため問題はない
。また、この場合は鋼材抽出時に下部バーナによる燃焼
を行なわなくてすむ。

次に、第１図に示す下部一方向焚設備を設けた均熱炉で
の操業例を示す。

幅４．１ｍ、長さ７．５ｍ、高さ４．４ｍの炉内寸法を
有し、内部混合式低ＮＯｘバーナを上部に２基、下部に
２基装備した上部一方向焚均熱炉内に、被加熱材料とし
て表面温度６００℃（装入直前〉のＣＣＣプルーム１本
２重量１６５トンを装入し、上部バーナにより約４．４
時間加熱して上段のブルームを１１４０°Ｃ前後に加熱
し、しかる後上部バーナの燃焼を停止し、ダンパーを全
閉して下部バーナにより約５．６時間加熱した。

加熱完了後、ブルームを均熱炉より抽出しミル圧延を実
施した。なお、上段のブルームの抽出には約２０分装し
た。

本実施例におけるブルームの加熱温度推移を、上部バー
ナのみで加熱した従来例と比較して第３図に示す。

また、均熱炉焼上り時およびミル圧延後の鋳片温度を第
１表に示す。

第３図および第１表より明らかなごとく、均熱炉焼上り
時のブルーム温度は従来法の場合上段が高く、下段との
温度差は１００℃であったのに対し、本発明法では上段
より下段の方がｉｏｏ’ｃ高く昇温した。

このため、従来法の場合均熱炉抽出後の圧延温度は上段
が１１００’Ｃ，下段が８５０’Ｃで上下の温度差が２
５０’Ｃ生じたのに対し、本発明法の場合は上段ブルー
ムの抽出時間（約２０分）中に下段ブルームの温度が降
下するので、上段、下段共に１０００’Ｃで圧延するこ
とができた。

以下余白 炉に容易に適用できるとともに設備費も安価につく。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法を実施するための装置構成例を示
す概略縦断正面図、第２図は第１図■−■線上の縦断側
面図、第３図はこの発明の実施例における均熱炉内の昇
熱パターンを示す図、第４図はこの発明の対象とする上
部一方向焚均熱炉の燃焼排ガス流の状態を示す概略図で
ある。 １・・・炉壁　　　　　　　２・・・上部バーナ４・・
・排ガス煙道　　　　６・・・下部バーナ７・・・下部
バーナ燃焼排ガス吸引ダクト８・・・ダンパー 出願人　　住友金属工業株式会社 発明の詳細 な説明したごとく、この発明方法によれば、下記に示す
効果を奏する。 ■　上部バーナによる加熱完了後に下部バーナ燃焼排ガ
スを上部より吸引することにより、上部バーナ燃焼ガス
流と逆方向に流れる下部バーナ燃焼ガス流により炉内低
温域を効果的に昇温できる。 ■　上段の鋼材温度より下段の鋼材温度を高温に加熱す
ることが可能であるから、均熱炉抽出時の下段鋼材の温
度降下を補償することができる。 ■　均熱炉抽出時に下段鋼材の温度が低下しても、下部
バーナ燃焼排ガスにより昇温させて抽出することができ
る。 ■　上部一方向焚と下部一方向焚を交互に実施すること
により、均熱炉内全体の均一加熱が可能となる。 ■　炉内偏熱を防止するための下部一方向焚は、排ガス
煙道を閉鎖して行なうので加熱効率が低下することがな
い。 ■　大規模な設備改造を必要としないため、既設置２ （Ｆｏ）面 Ｗ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉体側壁の上部にバーナが、下部または煙道に下部バー
   ナが設けられた上部一方向焚均熱炉の操業方法において
   、炉体側壁上部に下部バーナ燃焼排ガス吸引ダクトを設
   け、上部バーナ燃焼完了後に下部バーナを燃焼させて該
   燃焼排ガスを前記吸引ダクトより吸引することを特徴と
   する均熱炉の操業方法。