JPH0797620A - 連続式加熱炉およびその燃焼方法 - Google Patents
連続式加熱炉およびその燃焼方法Info
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- JPH0797620A JPH0797620A JP24540993A JP24540993A JPH0797620A JP H0797620 A JPH0797620 A JP H0797620A JP 24540993 A JP24540993 A JP 24540993A JP 24540993 A JP24540993 A JP 24540993A JP H0797620 A JPH0797620 A JP H0797620A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 側壁からの燃焼バーナーによる加熱を主体と
する加熱炉において、被加熱材の炉幅方向の加熱温度を
均一にする。 【構成】 側壁からの燃焼バーナーによる加熱を主体と
し、かつ区分された燃焼帯域毎に燃焼排ガスを炉外に排
出するようにした連続式加熱炉において、炉幅方向およ
び炉長方向に沿って複数の燃料供給孔を炉天井に設けた
連続式加熱炉。
する加熱炉において、被加熱材の炉幅方向の加熱温度を
均一にする。 【構成】 側壁からの燃焼バーナーによる加熱を主体と
し、かつ区分された燃焼帯域毎に燃焼排ガスを炉外に排
出するようにした連続式加熱炉において、炉幅方向およ
び炉長方向に沿って複数の燃料供給孔を炉天井に設けた
連続式加熱炉。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、側壁からの燃焼バー
ナーによる加熱を主体とし、かつ区分された燃焼帯域毎
に燃焼排ガスを炉外に排出するようにした連続式加熱炉
において、炉幅方向の加熱温度を均一にすることのでき
る鋼材の連続式加熱炉とその燃焼方法に関する。
ナーによる加熱を主体とし、かつ区分された燃焼帯域毎
に燃焼排ガスを炉外に排出するようにした連続式加熱炉
において、炉幅方向の加熱温度を均一にすることのでき
る鋼材の連続式加熱炉とその燃焼方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼材の加熱仕上温度を１０℃単位で制御
し、圧延後の鋼材の表面品質の向上を図ったり、歩留を
向上させる目的で、側壁からの燃焼バーナーによる加熱
を主体とし、かつ区分された燃焼帯域毎に燃焼排ガスを
炉外に排出するようにした連続式加熱炉が採用されはじ
めている。
し、圧延後の鋼材の表面品質の向上を図ったり、歩留を
向上させる目的で、側壁からの燃焼バーナーによる加熱
を主体とし、かつ区分された燃焼帯域毎に燃焼排ガスを
炉外に排出するようにした連続式加熱炉が採用されはじ
めている。
【０００３】例えば、燃焼排ガスを通すセラミックボー
ルやハニカムで構成される蓄熱体を有する蓄熱式燃焼バ
ーナーを、炉壁に１対以上対向して配置し、対向するバ
ーナーを交番燃焼させるとともに、発生した燃焼排ガス
を前記蓄熱体を通して燃焼排ガスの保有する熱エネルギ
ーを蓄熱し、蓄熱した熱エネルギーを熱交換して燃焼用
空気を予熱するようにした連続式加熱炉が実用化されて
おり（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｈｅａｔｉｎｇ，Ｄｅｃ
ｅｍｂｅｒ，１９８９，ｐ．２７）、通常の燃焼バーナ
ーを有する連続式加熱炉と比較して、熱効率が向上する
とともに、均一加熱性に優れ、かつ予熱帯、加熱帯、均
熱帯の各燃焼ゾーン毎にフレキシブルな温度設定ができ
るという利点を有している。
ルやハニカムで構成される蓄熱体を有する蓄熱式燃焼バ
ーナーを、炉壁に１対以上対向して配置し、対向するバ
ーナーを交番燃焼させるとともに、発生した燃焼排ガス
を前記蓄熱体を通して燃焼排ガスの保有する熱エネルギ
ーを蓄熱し、蓄熱した熱エネルギーを熱交換して燃焼用
空気を予熱するようにした連続式加熱炉が実用化されて
おり（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｈｅａｔｉｎｇ，Ｄｅｃ
ｅｍｂｅｒ，１９８９，ｐ．２７）、通常の燃焼バーナ
ーを有する連続式加熱炉と比較して、熱効率が向上する
とともに、均一加熱性に優れ、かつ予熱帯、加熱帯、均
熱帯の各燃焼ゾーン毎にフレキシブルな温度設定ができ
るという利点を有している。
【０００４】連続式加熱炉で鋼材を加熱する場合、装入
時の鋼材の温度が異なったり、目標抽出温度が異なった
りするときには、燃焼量の調整をする必要があり、各燃
焼バーナーの燃焼量を変化（ターンダウン）させたり、
炉長方向に燃焼させる燃焼バーナーを間引くという方法
で燃焼量の調整が行われている。
時の鋼材の温度が異なったり、目標抽出温度が異なった
りするときには、燃焼量の調整をする必要があり、各燃
焼バーナーの燃焼量を変化（ターンダウン）させたり、
炉長方向に燃焼させる燃焼バーナーを間引くという方法
で燃焼量の調整が行われている。
【０００５】このような燃焼量の調整の他に、省エネル
ギーを達成するために、被加熱物の長さに応じて炉内ガ
ス温度を炉幅方向に調整する必要があり、このような制
御は炉幅方向に沿って複数本配置された軸流バーナーの
燃焼制御を行ったり、ルーフバーナーの燃焼制御を行っ
たりすることによりなされている。
ギーを達成するために、被加熱物の長さに応じて炉内ガ
ス温度を炉幅方向に調整する必要があり、このような制
御は炉幅方向に沿って複数本配置された軸流バーナーの
燃焼制御を行ったり、ルーフバーナーの燃焼制御を行っ
たりすることによりなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の燃焼制御の方法には、次のような問題点があっ
た。 （１）ターンダウンを行う場合 火炎長さが変化するので、被加熱物の炉幅方向の温度分
布が均一とならない。特に、ターンダウン率｛（使用燃
料流量）／（最大燃料流量）｝×１００（％）が低い場
合には、火炎長さが極端に短くなり、被加熱物の炉幅方
向の均熱性が悪くなる。
た従来の燃焼制御の方法には、次のような問題点があっ
た。 （１）ターンダウンを行う場合 火炎長さが変化するので、被加熱物の炉幅方向の温度分
布が均一とならない。特に、ターンダウン率｛（使用燃
料流量）／（最大燃料流量）｝×１００（％）が低い場
合には、火炎長さが極端に短くなり、被加熱物の炉幅方
向の均熱性が悪くなる。
【０００７】（２）炉長方向に沿って燃焼させるバーナ
ーを間引く場合 燃焼しているバーナー間隔が長くなるので、炉長方向で
被加熱物の温度が不均一化する傾向にある。 （３）軸流バーナーやルーフバーナーを設置する場合 炉体構造や設備費の点で、サイドバーナー方式と比較し
て不利といえる。
ーを間引く場合 燃焼しているバーナー間隔が長くなるので、炉長方向で
被加熱物の温度が不均一化する傾向にある。 （３）軸流バーナーやルーフバーナーを設置する場合 炉体構造や設備費の点で、サイドバーナー方式と比較し
て不利といえる。
【０００８】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、燃焼量を大き
く変化させる場合でも被加熱物の炉幅方向および炉長方
向の均熱性を低下させることのない連続式加熱炉および
その燃焼方法を提供することを目的としている。
点を解消するためになされたものであり、燃焼量を大き
く変化させる場合でも被加熱物の炉幅方向および炉長方
向の均熱性を低下させることのない連続式加熱炉および
その燃焼方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る連続式加
熱炉は、側壁からの燃焼バーナーによる加熱を主体と
し、かつ区分された燃焼帯域毎に燃焼排ガスを炉外に排
出するようにした連続式加熱炉において、炉幅方向およ
び炉長方向に沿って複数の燃料供給孔を炉天井に設けた
ものである。
熱炉は、側壁からの燃焼バーナーによる加熱を主体と
し、かつ区分された燃焼帯域毎に燃焼排ガスを炉外に排
出するようにした連続式加熱炉において、炉幅方向およ
び炉長方向に沿って複数の燃料供給孔を炉天井に設けた
ものである。
【００１０】また、上記連続式加熱炉において、炉側壁
に設けた燃焼バーナーが、燃焼排ガスの熱エネルギーを
蓄熱する蓄熱体を有する１対以上の蓄熱式燃焼バーナー
から構成されるものである。
に設けた燃焼バーナーが、燃焼排ガスの熱エネルギーを
蓄熱する蓄熱体を有する１対以上の蓄熱式燃焼バーナー
から構成されるものである。
【００１１】また、この発明に係る連続式加熱炉の燃焼
方法は、側壁に設けた主燃焼バーナーが上部帯と下部帯
に分割された上記いずれかの連続式加熱炉において、下
部帯のターンダウン率を上部帯のターンダウン率よりも
大きくすることを特徴とする連続式加熱炉の燃焼方法で
ある。
方法は、側壁に設けた主燃焼バーナーが上部帯と下部帯
に分割された上記いずれかの連続式加熱炉において、下
部帯のターンダウン率を上部帯のターンダウン率よりも
大きくすることを特徴とする連続式加熱炉の燃焼方法で
ある。
【００１２】
【作用】この発明に係る連続式加熱炉を使用すると、炉
天井から吹込む燃料流量と側壁の燃焼バーナから吹込む
燃料流量との和を、側壁の燃焼バーナから吹込む燃焼用
空気流量に比例して投入し、燃焼帯域ごとに安定して燃
焼させることが可能となる。したがって、ターンダウン
率が低い場合でも、炉長方向に燃焼バーナーを間引いて
燃焼させることなしに、側壁からの燃料流量と炉天井孔
から供給する燃料の流量との比を制御することにより、
被加熱物および炉内ガスの炉幅方向温度の調整が容易に
行え、所定の炉幅方向温度分布の均一化を達成すること
ができる。
天井から吹込む燃料流量と側壁の燃焼バーナから吹込む
燃料流量との和を、側壁の燃焼バーナから吹込む燃焼用
空気流量に比例して投入し、燃焼帯域ごとに安定して燃
焼させることが可能となる。したがって、ターンダウン
率が低い場合でも、炉長方向に燃焼バーナーを間引いて
燃焼させることなしに、側壁からの燃料流量と炉天井孔
から供給する燃料の流量との比を制御することにより、
被加熱物および炉内ガスの炉幅方向温度の調整が容易に
行え、所定の炉幅方向温度分布の均一化を達成すること
ができる。
【００１３】また、炉側壁に設けた燃焼バーナーが、蓄
熱式燃焼バーナーから構成される場合には、一定の区切
られた燃焼ゾーンの燃焼排ガスの大部分を、燃焼にたず
さわった燃焼バーナーの蓄熱体を通して回収する方式と
なっているので、熱効率が向上する。
熱式燃焼バーナーから構成される場合には、一定の区切
られた燃焼ゾーンの燃焼排ガスの大部分を、燃焼にたず
さわった燃焼バーナーの蓄熱体を通して回収する方式と
なっているので、熱効率が向上する。
【００１４】さらに、側壁の燃焼バーナを上下に分割
し、下部帯のターンダウン率を上部帯より大きくすれ
ば、ターンダウン率を上下一様に設定する場合に比べ、
下部の火炎長が長く保てる。上部帯では側壁のバーナの
火炎長は短くなるが、天井からの燃料で火炎が広がるの
で、炉幅方向に均一な燃焼が可能となる。
し、下部帯のターンダウン率を上部帯より大きくすれ
ば、ターンダウン率を上下一様に設定する場合に比べ、
下部の火炎長が長く保てる。上部帯では側壁のバーナの
火炎長は短くなるが、天井からの燃料で火炎が広がるの
で、炉幅方向に均一な燃焼が可能となる。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例の連続式加熱炉を図１の説明
図により説明する。なお、この連続式加熱炉は、炉天井
に炉幅方向に沿って複数の燃料供給孔を設けている以外
は、従来のサイドバーナー式加熱炉と同じであるので、
燃料供給孔に関連する部分の説明以外は説明を省略す
る。
図により説明する。なお、この連続式加熱炉は、炉天井
に炉幅方向に沿って複数の燃料供給孔を設けている以外
は、従来のサイドバーナー式加熱炉と同じであるので、
燃料供給孔に関連する部分の説明以外は説明を省略す
る。
【００１６】この連続式加熱炉１は、炉側壁１ａには、
蓄熱式バーナー３、４、５および６が被加熱物２を挟ん
で上下に設けられている。蓄熱式バーナー３、４、５お
よび６はそれぞれ燃料供給ポート３ａ、４ａ、５ａおよ
び６ａと蓄熱体により予熱された燃焼用空気を供給する
燃焼用空気供給ポート３ｂ、４ｂ、５ｂおよび６ｂとか
ら構成されている。そして、この連続式加熱炉１の天井
１ｂには、燃料供給用ポート７が複数（図１では５個）
設けられている。
蓄熱式バーナー３、４、５および６が被加熱物２を挟ん
で上下に設けられている。蓄熱式バーナー３、４、５お
よび６はそれぞれ燃料供給ポート３ａ、４ａ、５ａおよ
び６ａと蓄熱体により予熱された燃焼用空気を供給する
燃焼用空気供給ポート３ｂ、４ｂ、５ｂおよび６ｂとか
ら構成されている。そして、この連続式加熱炉１の天井
１ｂには、燃料供給用ポート７が複数（図１では５個）
設けられている。
【００１７】この加熱炉１により、２８℃の温度の鋼材
（厚さ２００ｍｍ、幅１０００ｍｍ、長さ８５００ｍ
ｍ）を１２３０℃に加熱する操業を行ったが、このとき
の抽出口から総炉長の３分の１の距離の位置におけるタ
ーンダウン率は９０％であった。この操業条件での定常
運転中に、６５０℃の温度の同一寸法の鋼材３本を連続
して装入したが、鋼材の装入時の温度が高いため、前記
した位置でのターンダウン率を５０％にする必要性が生
じた。
（厚さ２００ｍｍ、幅１０００ｍｍ、長さ８５００ｍ
ｍ）を１２３０℃に加熱する操業を行ったが、このとき
の抽出口から総炉長の３分の１の距離の位置におけるタ
ーンダウン率は９０％であった。この操業条件での定常
運転中に、６５０℃の温度の同一寸法の鋼材３本を連続
して装入したが、鋼材の装入時の温度が高いため、前記
した位置でのターンダウン率を５０％にする必要性が生
じた。
【００１８】そこで、バーナーの燃焼量を変化させる従
来の方法で、ターンダウン率を５０％にしたところ、火
炎長が短くなり、炉幅方向に炉内温度が不均一となり、
その結果鋼材の炉幅方向中央部で加熱温度が低下するこ
とが、予め鋼材に埋設していた熱電対により分かった。
図２（ａ）は、その時の鋼材の炉幅方向の温度分布をプ
ロットしたグラフであるが、鋼材の炉幅方向中央部と両
端部では約８０℃の温度差が発生している。
来の方法で、ターンダウン率を５０％にしたところ、火
炎長が短くなり、炉幅方向に炉内温度が不均一となり、
その結果鋼材の炉幅方向中央部で加熱温度が低下するこ
とが、予め鋼材に埋設していた熱電対により分かった。
図２（ａ）は、その時の鋼材の炉幅方向の温度分布をプ
ロットしたグラフであるが、鋼材の炉幅方向中央部と両
端部では約８０℃の温度差が発生している。
【００１９】一方、本発明の実施例の連続式加熱炉を使
用し、平均のターンダウン率を５０％にする方法を試み
た。バーナー４および６のターンダウン率を６０％にし
て、鋼材下面側のバーナーから生ずる火炎長さを一定以
上の長さに確保するとともに、鋼材上面側のバーナー３
および５のターンダウン率を２０％で燃焼させた上で、
炉天井の燃料供給ポート７からバーナー３および５のタ
ーンダウン率２０％に相当する燃料を供給して燃焼させ
た。この時に発生した鋼材下面側の火炎８ａ、鋼材上面
側の火炎８ｂおよび炉天井からの火炎８ｃを図１に模式
的に示した。
用し、平均のターンダウン率を５０％にする方法を試み
た。バーナー４および６のターンダウン率を６０％にし
て、鋼材下面側のバーナーから生ずる火炎長さを一定以
上の長さに確保するとともに、鋼材上面側のバーナー３
および５のターンダウン率を２０％で燃焼させた上で、
炉天井の燃料供給ポート７からバーナー３および５のタ
ーンダウン率２０％に相当する燃料を供給して燃焼させ
た。この時に発生した鋼材下面側の火炎８ａ、鋼材上面
側の火炎８ｂおよび炉天井からの火炎８ｃを図１に模式
的に示した。
【００２０】この燃焼により鋼材の温度分布がどのよう
になったかを把握するため、前記したのと同じく予め鋼
材に埋設した熱電対により測定した。図２（ｂ）は、こ
の場合の鋼材の炉幅方向の温度分布をプロットしたグラ
フであるが、鋼材の炉幅方向中央部と両端部での温度差
は２５℃であり、この発明により鋼材の炉幅方向の温度
差が著しく減少していることが分かる。
になったかを把握するため、前記したのと同じく予め鋼
材に埋設した熱電対により測定した。図２（ｂ）は、こ
の場合の鋼材の炉幅方向の温度分布をプロットしたグラ
フであるが、鋼材の炉幅方向中央部と両端部での温度差
は２５℃であり、この発明により鋼材の炉幅方向の温度
差が著しく減少していることが分かる。
【００２１】
【発明の効果】この発明により、連続式加熱炉で加熱さ
れる鋼材の炉幅方向の温度分布を均一な温度分布にする
ことができる。また、蓄熱体を使うことにより、熱効率
が向上する。
れる鋼材の炉幅方向の温度分布を均一な温度分布にする
ことができる。また、蓄熱体を使うことにより、熱効率
が向上する。
【図１】本発明の実施例の連続式加熱炉の説明図であ
る。
る。
【図２】鋼材の炉幅方向の温度分布を示すグラフであ
り、（ａ）は従来の加熱炉で加熱した場合、（ｂ）は本
発明の加熱炉で加熱した場合を示す。
り、（ａ）は従来の加熱炉で加熱した場合、（ｂ）は本
発明の加熱炉で加熱した場合を示す。
１ 連続式加熱炉 ２ 被加熱物 ３、４、５、６ 蓄熱式バーナー ３ａ、４ａ、５ａ、６ａ 燃料供給ポート ３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ 燃焼用空気給ポート ７ 燃料供給用ポート
Claims (3)
- 【請求項１】 側壁からの燃焼バーナーによる加熱を主
体とし、かつ区分された燃焼帯域毎に燃焼排ガスを炉外
に排出するようにした連続式加熱炉において、炉幅方向
および炉長方向に沿って複数の燃料供給孔を炉天井に設
けたことを特徴とする連続式加熱炉。 - 【請求項２】 側壁に設けた燃焼バーナーが、燃焼排ガ
スの熱エネルギーを蓄熱する蓄熱体を有する１対以上の
蓄熱式燃焼バーナーから構成されることを特徴とする請
求項１に記載の連続式加熱炉。 - 【請求項３】 側壁に設けた主燃焼バーナーが上部帯と
下部帯に分割された請求項１または２に記載の連続式加
熱炉において、下部帯のターンダウン率を上部帯のター
ンダウン率よりも大きくすることを特徴とする連続式加
熱炉の燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24540993A JP3396922B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 連続式加熱炉およびその燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24540993A JP3396922B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 連続式加熱炉およびその燃焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0797620A true JPH0797620A (ja) | 1995-04-11 |
| JP3396922B2 JP3396922B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=17133228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24540993A Expired - Fee Related JP3396922B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 連続式加熱炉およびその燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3396922B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040021229A (ko) * | 2002-09-03 | 2004-03-10 | 주식회사 포스코 | 가열로의 버너 |
| JP2010100901A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Chugai Ro Co Ltd | 加熱炉の操業方法 |
| JP2010265538A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Nippon Steel Corp | 加熱炉及び加熱方法 |
| KR101225798B1 (ko) * | 2010-09-29 | 2013-01-23 | 현대제철 주식회사 | 슬라브 가열장치 |
| CN109682209A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-26 | 南京工业职业技术学院 | 一种提高燃料利用率的工业炉窑 |
| TWI749215B (zh) * | 2017-07-07 | 2021-12-11 | 日商中外爐工業股份有限公司 | 熱處理爐 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24540993A patent/JP3396922B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040021229A (ko) * | 2002-09-03 | 2004-03-10 | 주식회사 포스코 | 가열로의 버너 |
| JP2010100901A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Chugai Ro Co Ltd | 加熱炉の操業方法 |
| JP2010265538A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Nippon Steel Corp | 加熱炉及び加熱方法 |
| KR101225798B1 (ko) * | 2010-09-29 | 2013-01-23 | 현대제철 주식회사 | 슬라브 가열장치 |
| TWI749215B (zh) * | 2017-07-07 | 2021-12-11 | 日商中外爐工業股份有限公司 | 熱處理爐 |
| CN109682209A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-26 | 南京工业职业技术学院 | 一种提高燃料利用率的工业炉窑 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3396922B2 (ja) | 2003-04-14 |
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Legal Events
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