JPH0813040A - 鋼帯の直火還元加熱装置及びその燃焼方法 - Google Patents
鋼帯の直火還元加熱装置及びその燃焼方法Info
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- JPH0813040A JPH0813040A JP17595994A JP17595994A JPH0813040A JP H0813040 A JPH0813040 A JP H0813040A JP 17595994 A JP17595994 A JP 17595994A JP 17595994 A JP17595994 A JP 17595994A JP H0813040 A JPH0813040 A JP H0813040A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バーナ詰まり等のトラブルが発生してもいち
早く異常バーナを検出しそのバーナを消火し、予備バー
ナを点火燃焼させ鋼帯の温度分布の悪化防止を図る。 【構成】 鋼帯の表裏面側に配列された多数の直火還元
型の主加熱バーナ２３と近接して同列に対応する予備バ
ーナ２４を配置し、各々の主加熱バーナ２３のバーナ前
圧力を検出し、異常な圧力を示す主加熱バーナ２３の自
動消火を行うと共に、自動消火した主加熱バーナ２３と
同じ列に配置した予備バーナ２４の自動点火燃焼を行
う。
早く異常バーナを検出しそのバーナを消火し、予備バー
ナを点火燃焼させ鋼帯の温度分布の悪化防止を図る。 【構成】 鋼帯の表裏面側に配列された多数の直火還元
型の主加熱バーナ２３と近接して同列に対応する予備バ
ーナ２４を配置し、各々の主加熱バーナ２３のバーナ前
圧力を検出し、異常な圧力を示す主加熱バーナ２３の自
動消火を行うと共に、自動消火した主加熱バーナ２３と
同じ列に配置した予備バーナ２４の自動点火燃焼を行
う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼帯の熱処理設備に設
けた直火還元加熱装置のバーナ閉塞に対応する予備バー
ナを配置した装置及びその燃焼方法に関する。
けた直火還元加熱装置のバーナ閉塞に対応する予備バー
ナを配置した装置及びその燃焼方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続焼鈍設備における品質造り込み、歩
留り向上、及び省エネルギーは極めて重要である。従
来、連続焼鈍設備における直火還元加熱装置による加熱
方法の特徴は、直火還元バーナの高温の還元炎を利用し
た高効率の加熱方法であるため、大幅な炉長短縮が図
られコンパクト化ができること、急速加熱ができるの
で金属学的性質向上が期待できること、急速加熱によ
る加熱能力が向上すること、加熱能力一定の場合は他
の燃焼帯を消火して省エネルギーを図ることができるこ
と、直火還元バーナ加熱方式では燃焼量の変化に対し
て鋼帯温度の応答性が速いので、温度制御性が向上する
ことなどの数々のメリットがある。近年、省エネルギー
化や設備費削減のための装置のコンパクト化の傾向が強
く、これに応じるためにもラジアントチューブを用いた
間接加熱方式からこの直火還元バーナを用いた直火還元
加熱方式に移行していくと推定される。図５に従来例に
係る直火還元バーナ１０の一部を示すが、多数の小さい
バーナ１１が所定間隔で並べて配置されている。そし
て、各々のバーナ１１には図６に示すように直列に接続
された一次側バルブ１２、ガスのバランスを保つための
オリフィス１３、及び二次側バルブ１４が設けられ、こ
れらはヘッダー管１５に並列に取付けられている。な
お、図６において、１６はガス分岐管を、１７はガス本
管遮断弁を、１８はガス本管流量調整弁を、１９はガス
流量を測定するオリフィスを、２０はガス圧力調整弁を
示す。
留り向上、及び省エネルギーは極めて重要である。従
来、連続焼鈍設備における直火還元加熱装置による加熱
方法の特徴は、直火還元バーナの高温の還元炎を利用し
た高効率の加熱方法であるため、大幅な炉長短縮が図
られコンパクト化ができること、急速加熱ができるの
で金属学的性質向上が期待できること、急速加熱によ
る加熱能力が向上すること、加熱能力一定の場合は他
の燃焼帯を消火して省エネルギーを図ることができるこ
と、直火還元バーナ加熱方式では燃焼量の変化に対し
て鋼帯温度の応答性が速いので、温度制御性が向上する
ことなどの数々のメリットがある。近年、省エネルギー
化や設備費削減のための装置のコンパクト化の傾向が強
く、これに応じるためにもラジアントチューブを用いた
間接加熱方式からこの直火還元バーナを用いた直火還元
加熱方式に移行していくと推定される。図５に従来例に
係る直火還元バーナ１０の一部を示すが、多数の小さい
バーナ１１が所定間隔で並べて配置されている。そし
て、各々のバーナ１１には図６に示すように直列に接続
された一次側バルブ１２、ガスのバランスを保つための
オリフィス１３、及び二次側バルブ１４が設けられ、こ
れらはヘッダー管１５に並列に取付けられている。な
お、図６において、１６はガス分岐管を、１７はガス本
管遮断弁を、１８はガス本管流量調整弁を、１９はガス
流量を測定するオリフィスを、２０はガス圧力調整弁を
示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
直火還元加熱方式の操業ではバーナ１１の容量が小さい
ためにバーナノズル径も小さいので、燃料ガスがコーク
ス炉ガスのようにタールやダストを含有する場合は、長
期間使用中にバーナノズルが徐々に閉塞し、バーナ１１
の燃焼性が悪化し最終的には燃焼しない現象が発生す
る。これによって、鋼帯に温度偏差が発生しその品質に
問題（例えばめっきラインでは不めっき）が発生する。
勿論、操業中にバーナ１１の整備を行うことも考えられ
るが、バーナ１１のバーナピッチは約２００〜３５０ｍ
ｍと非常に狭く操業中にバーナ整備を実施するのは困難
であり、安全上にも問題がある。また、図６からも明白
なように、各バーナ１１にはそれぞれ独立に遮断弁がな
いためにバーナトラブルが発生しても、その個別のバー
ナを消火することはできず、前述のようなトラブルが発
生した場合はこの装置一式を止めなければならないとい
う問題点があった。そして、このようなトラブルが発生
すれば、生産設備のうち直火還元加熱設備のみを止め、
生産性や省エネルギー性が悪い状態で操業を次の保全修
理日まで継続するか、又はこの生産設備全体を休止して
修理を実施するのが通常であり、これによって多大な損
失を被っていた。本発明はかかる事情に鑑みてなされた
もので、直火還元加熱装置においてバーナ詰まり等のト
ラブルが発生してもいち早く異常バーナを検出しそのバ
ーナを消火し、予備バーナを点火燃焼させ鋼帯の温度分
布の悪化防止を図り、直火還元加熱装置の機能を確保し
品質トラブルを発生させることなく生産性を確保する鋼
帯の直火還元加熱装置及び燃焼方法を提供することを目
的とする。
直火還元加熱方式の操業ではバーナ１１の容量が小さい
ためにバーナノズル径も小さいので、燃料ガスがコーク
ス炉ガスのようにタールやダストを含有する場合は、長
期間使用中にバーナノズルが徐々に閉塞し、バーナ１１
の燃焼性が悪化し最終的には燃焼しない現象が発生す
る。これによって、鋼帯に温度偏差が発生しその品質に
問題（例えばめっきラインでは不めっき）が発生する。
勿論、操業中にバーナ１１の整備を行うことも考えられ
るが、バーナ１１のバーナピッチは約２００〜３５０ｍ
ｍと非常に狭く操業中にバーナ整備を実施するのは困難
であり、安全上にも問題がある。また、図６からも明白
なように、各バーナ１１にはそれぞれ独立に遮断弁がな
いためにバーナトラブルが発生しても、その個別のバー
ナを消火することはできず、前述のようなトラブルが発
生した場合はこの装置一式を止めなければならないとい
う問題点があった。そして、このようなトラブルが発生
すれば、生産設備のうち直火還元加熱設備のみを止め、
生産性や省エネルギー性が悪い状態で操業を次の保全修
理日まで継続するか、又はこの生産設備全体を休止して
修理を実施するのが通常であり、これによって多大な損
失を被っていた。本発明はかかる事情に鑑みてなされた
もので、直火還元加熱装置においてバーナ詰まり等のト
ラブルが発生してもいち早く異常バーナを検出しそのバ
ーナを消火し、予備バーナを点火燃焼させ鋼帯の温度分
布の悪化防止を図り、直火還元加熱装置の機能を確保し
品質トラブルを発生させることなく生産性を確保する鋼
帯の直火還元加熱装置及び燃焼方法を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の鋼帯の直火還元加熱装置は、鋼帯の表裏面側に多
数の主加熱バーナをそれぞれ配列した直火還元加熱装置
において、前記主加熱バーナに近接して、対応する同じ
列の主加熱バーナが遮断した場合に点火する予備バーナ
を配置して構成されている。そして、請求項２記載の鋼
帯の直火還元加熱装置の燃焼方法は、鋼帯の表裏面側に
配列された多数の直火還元型の主加熱バーナと近接して
同列に対応する予備バーナを配置した鋼帯の直火還元加
熱装置の燃焼方法であって、前記各々の主加熱バーナの
バーナ前圧力を検出し、異常な圧力を示す主加熱バーナ
の自動消火を行うと共に、自動消火した前記主加熱バー
ナと同じ列に配置した前記予備バーナの自動点火燃焼を
行うようにして構成されている。なお、ここで列とは鋼
帯の進行方向に沿う並びをいう。
記載の鋼帯の直火還元加熱装置は、鋼帯の表裏面側に多
数の主加熱バーナをそれぞれ配列した直火還元加熱装置
において、前記主加熱バーナに近接して、対応する同じ
列の主加熱バーナが遮断した場合に点火する予備バーナ
を配置して構成されている。そして、請求項２記載の鋼
帯の直火還元加熱装置の燃焼方法は、鋼帯の表裏面側に
配列された多数の直火還元型の主加熱バーナと近接して
同列に対応する予備バーナを配置した鋼帯の直火還元加
熱装置の燃焼方法であって、前記各々の主加熱バーナの
バーナ前圧力を検出し、異常な圧力を示す主加熱バーナ
の自動消火を行うと共に、自動消火した前記主加熱バー
ナと同じ列に配置した前記予備バーナの自動点火燃焼を
行うようにして構成されている。なお、ここで列とは鋼
帯の進行方向に沿う並びをいう。
【０００５】
【作用】請求項１記載の鋼帯の直火還元加熱装置、及び
請求項２記載の鋼帯の直火還元加熱装置の燃焼方法にお
いては、主加熱バーナに対応する予備バーナを該主加熱
バーナと近接して同列に配置している。そして、前記各
々の主加熱バーナのバーナ前圧力を検出し、予め測定さ
れた正常動作時の圧力範囲と比較して、測定されたバー
ナ前圧力に異常があった場合には、その主加熱バーナを
自動消火すると共に、異常があった主加熱バーナと同列
に配置された予備バーナを自動点火燃焼するようにして
いるので、仮に主加熱バーナに異常があっても鋼帯の加
熱が連続的に行われ、加熱される鋼帯に温度偏差を生じ
ることがない。
請求項２記載の鋼帯の直火還元加熱装置の燃焼方法にお
いては、主加熱バーナに対応する予備バーナを該主加熱
バーナと近接して同列に配置している。そして、前記各
々の主加熱バーナのバーナ前圧力を検出し、予め測定さ
れた正常動作時の圧力範囲と比較して、測定されたバー
ナ前圧力に異常があった場合には、その主加熱バーナを
自動消火すると共に、異常があった主加熱バーナと同列
に配置された予備バーナを自動点火燃焼するようにして
いるので、仮に主加熱バーナに異常があっても鋼帯の加
熱が連続的に行われ、加熱される鋼帯に温度偏差を生じ
ることがない。
【０００６】
【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例について詳しく説明する。ここに、
図１は本発明の一実施例に係る鋼帯の直火還元加熱装置
の概略説明図、図２は同バーナの配置図、図３は同詳細
配管接続図、図４はバーナ前圧力と炉内酸素濃度との関
係を示すグラフである。
を具体化した実施例について詳しく説明する。ここに、
図１は本発明の一実施例に係る鋼帯の直火還元加熱装置
の概略説明図、図２は同バーナの配置図、図３は同詳細
配管接続図、図４はバーナ前圧力と炉内酸素濃度との関
係を示すグラフである。
【０００７】図２に示すように、本発明の一実施例に係
る鋼帯の直火還元加熱装置２２は、バーナピッチは約２
００〜３５０ｍｍで配置されている多数の主加熱バーナ
２３と、該主加熱バーナ２３の鋼帯の流れ方向下流側に
該主加熱バーナ２３のそれぞれと同列に配置された多数
の予備バーナ２４とを有している。そして、図１に示す
ように、それぞれの主加熱バーナ２３及び予備バーナ２
４にはバーナ前圧力を検出するガス圧センサー２５、２
６が設けられ、電気信号に変換して制御装置２７に入力
されている。
る鋼帯の直火還元加熱装置２２は、バーナピッチは約２
００〜３５０ｍｍで配置されている多数の主加熱バーナ
２３と、該主加熱バーナ２３の鋼帯の流れ方向下流側に
該主加熱バーナ２３のそれぞれと同列に配置された多数
の予備バーナ２４とを有している。そして、図１に示す
ように、それぞれの主加熱バーナ２３及び予備バーナ２
４にはバーナ前圧力を検出するガス圧センサー２５、２
６が設けられ、電気信号に変換して制御装置２７に入力
されている。
【０００８】そして、図１、図３に示すように、それぞ
れの主加熱バーナ２３及び予備バーナ２４の手前側には
バーナ前遮断弁２８、２９が設けられ、制御装置２７の
信号によって開閉できるようになっている。前記制御装
置２７には、マイクロコンピュータを備え、それぞれの
主加熱バーナ２３に取付けられた前記ガス圧センサー２
５の何れかの測定圧が、予め入力された所定の圧力範囲
から外れると、外れた主加熱バーナ２３（例えば、図２
においてａとする）を検出して対応するバーナ前遮断弁
２８を閉じると共に、その主加熱バーナ２３と同列に配
置された予備バーナ２４（図２におけるｂ）に対応する
バーナ前遮断弁２９を開き、燃料ガスを供給するように
なっている。なお、予備バーナ２４のバーナ前圧力もガ
ス圧センサー２６によって測定し、燃焼状態に異常があ
る場合には警報を発すると共に、必要に応じてバーナ前
遮断弁２９を閉じるようにしている。
れの主加熱バーナ２３及び予備バーナ２４の手前側には
バーナ前遮断弁２８、２９が設けられ、制御装置２７の
信号によって開閉できるようになっている。前記制御装
置２７には、マイクロコンピュータを備え、それぞれの
主加熱バーナ２３に取付けられた前記ガス圧センサー２
５の何れかの測定圧が、予め入力された所定の圧力範囲
から外れると、外れた主加熱バーナ２３（例えば、図２
においてａとする）を検出して対応するバーナ前遮断弁
２８を閉じると共に、その主加熱バーナ２３と同列に配
置された予備バーナ２４（図２におけるｂ）に対応する
バーナ前遮断弁２９を開き、燃料ガスを供給するように
なっている。なお、予備バーナ２４のバーナ前圧力もガ
ス圧センサー２６によって測定し、燃焼状態に異常があ
る場合には警報を発すると共に、必要に応じてバーナ前
遮断弁２９を閉じるようにしている。
【０００９】前記バーナ前圧力を測定することによっ
て、主加熱バーナ２３（予備バーナ２４においても同
様、以下単にバーナという）の燃焼状況を把握できる。
即ち、バーナが閉塞すれば、その手前側には燃料の供給
圧力がかかることになるので、測定圧力は比較的高い圧
力を示すことになり、バーナに異常がなくてもバーナの
手前側の配管等の異常があれば、燃料が供給されないの
で、バーナ前圧力は比較的低い圧力を示すことになる。
て、主加熱バーナ２３（予備バーナ２４においても同
様、以下単にバーナという）の燃焼状況を把握できる。
即ち、バーナが閉塞すれば、その手前側には燃料の供給
圧力がかかることになるので、測定圧力は比較的高い圧
力を示すことになり、バーナに異常がなくてもバーナの
手前側の配管等の異常があれば、燃料が供給されないの
で、バーナ前圧力は比較的低い圧力を示すことになる。
【００１０】図４は、このバーナの閉塞状況とバーナ前
ガス圧力との関係を把握するためにオフラインでバーナ
燃焼実験を実施したデータである。この場合の実験装置
は、図６の一次側バルブ１２と二次側バルブ１４の間に
圧力検出口を設け、バーナ先端が閉塞するトラブルの
想定には二次側バルブ１４を徐々に閉めて、逆に圧力
検出口より以前の配管トラブルの想定としては一次側バ
ルブ１２を徐々に閉めて実験を行った。
ガス圧力との関係を把握するためにオフラインでバーナ
燃焼実験を実施したデータである。この場合の実験装置
は、図６の一次側バルブ１２と二次側バルブ１４の間に
圧力検出口を設け、バーナ先端が閉塞するトラブルの
想定には二次側バルブ１４を徐々に閉めて、逆に圧力
検出口より以前の配管トラブルの想定としては一次側バ
ルブ１２を徐々に閉めて実験を行った。
【００１１】図４に示すように、バーナ前圧力が低くな
る（即ちバーナより以前の配管に閉塞等のトラブルがあ
る）場合には、炉内ガスの酸素濃度（Ｏ2 ％）が高くな
る。そして、バーナ前圧力が高くなる（即ち、バーナが
閉塞した）場合にも、炉内ガスの酸素濃度（Ｏ2 ％）が
高くなる。炉内ガスの酸素濃度が高くなることは、燃料
が燃焼していないことを示すので、結果として図４のＰ
Ｑの領域外では、バーナが十分に燃焼していないことを
示す。そこで、繰り返し実験を行って、前記ＰＱの圧力
値を求め、これを制御装置２７に入力し、主加熱バーナ
２３のバーナ前圧力がこの設定範囲を越えた場合には、
バーナ前遮断弁２８を閉じてバーナ前遮断弁２９を開く
動作を行う。
る（即ちバーナより以前の配管に閉塞等のトラブルがあ
る）場合には、炉内ガスの酸素濃度（Ｏ2 ％）が高くな
る。そして、バーナ前圧力が高くなる（即ち、バーナが
閉塞した）場合にも、炉内ガスの酸素濃度（Ｏ2 ％）が
高くなる。炉内ガスの酸素濃度が高くなることは、燃料
が燃焼していないことを示すので、結果として図４のＰ
Ｑの領域外では、バーナが十分に燃焼していないことを
示す。そこで、繰り返し実験を行って、前記ＰＱの圧力
値を求め、これを制御装置２７に入力し、主加熱バーナ
２３のバーナ前圧力がこの設定範囲を越えた場合には、
バーナ前遮断弁２８を閉じてバーナ前遮断弁２９を開く
動作を行う。
【００１２】このように、異常検出されたバーナを遠隔
操作で遮断し、その代替として新しい行（図において横
方向の並びをいう）の対応する列の予備バーナ２４の何
れかを遠隔操作で点火燃焼させることにより鋼帯の温度
分布は確保され品質上も省エネルギー上も問題なく操業
が可能である。
操作で遮断し、その代替として新しい行（図において横
方向の並びをいう）の対応する列の予備バーナ２４の何
れかを遠隔操作で点火燃焼させることにより鋼帯の温度
分布は確保され品質上も省エネルギー上も問題なく操業
が可能である。
【００１３】
【発明の効果】請求項１記載の鋼帯の直火還元加熱装置
及び請求項２記載のその燃焼方法は、以上の説明からも
明らかなように、主加熱バーナの異常が検出された場合
には、直ちに主加熱バーナを止めて同列に配置された予
備バーナを燃焼させるようにしているので、鋼帯の温度
分布は確保され、鋼帯の品質上も省エネルギー上も問題
なく操業が可能となった。
及び請求項２記載のその燃焼方法は、以上の説明からも
明らかなように、主加熱バーナの異常が検出された場合
には、直ちに主加熱バーナを止めて同列に配置された予
備バーナを燃焼させるようにしているので、鋼帯の温度
分布は確保され、鋼帯の品質上も省エネルギー上も問題
なく操業が可能となった。
【図１】本発明の一実施例に係る鋼帯の直火還元加熱装
置の概略説明図である。
置の概略説明図である。
【図２】同バーナの配置図である。
【図３】同詳細配管接続図である。
【図４】バーナ前圧力と炉内酸素濃度との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】従来の直火還元加熱装置のバーナ配置の模式図
である。
である。
【図６】同詳細配管接続図である。
１０ 直火還元バーナ １１ バーナ １２ 一次側バルブ １３ オリフィス １４ 二次側バルブ １５ ヘッダー管 １６ ガス分岐管 １７ ガス本管遮断弁 １８ ガス本管流量調節弁 １９ オリフィス ２０ ガス圧力調節弁 ２２ 直火還元加熱装置 ２３ 主加熱バーナ ２４ 予備バーナ ２５ ガス圧センサー ２６ ガス圧センサー ２７ 制御装置 ２８ バーナ前遮断弁 ２９ バーナ前遮断弁
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼帯の表裏面側に多数の主加熱バーナを
それぞれ配列した直火還元加熱装置において、 前記主加熱バーナに近接して、対応する同じ列の主加熱
バーナが遮断した場合に点火する予備バーナを配置した
ことを特徴とする鋼帯の直火還元加熱装置。 - 【請求項２】 鋼帯の表裏面側に配列された多数の直火
還元型の主加熱バーナと近接して同列に対応する予備バ
ーナを配置した鋼帯の直火還元加熱装置の燃焼方法であ
って、 前記各々の主加熱バーナのバーナ前圧力を検出し、異常
な圧力を示す主加熱バーナの自動消火を行うと共に、自
動消火した前記主加熱バーナと同じ列に配置した前記予
備バーナの自動点火燃焼を行うことを特徴とする鋼帯の
直火還元加熱装置の燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17595994A JPH0813040A (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | 鋼帯の直火還元加熱装置及びその燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17595994A JPH0813040A (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | 鋼帯の直火還元加熱装置及びその燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0813040A true JPH0813040A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=16005256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17595994A Withdrawn JPH0813040A (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | 鋼帯の直火還元加熱装置及びその燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0813040A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7048328B2 (en) | 2001-09-21 | 2006-05-23 | Yachiyo Kogyo Kabushiki Kaisha | Panel sealing structure |
| JP2011012928A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱処理炉の燃焼異常診断方法 |
-
1994
- 1994-07-04 JP JP17595994A patent/JPH0813040A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7048328B2 (en) | 2001-09-21 | 2006-05-23 | Yachiyo Kogyo Kabushiki Kaisha | Panel sealing structure |
| JP2011012928A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱処理炉の燃焼異常診断方法 |
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