JPH09241731A - 連続焼鈍炉の操業方法 - Google Patents
連続焼鈍炉の操業方法Info
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- JPH09241731A JPH09241731A JP5280096A JP5280096A JPH09241731A JP H09241731 A JPH09241731 A JP H09241731A JP 5280096 A JP5280096 A JP 5280096A JP 5280096 A JP5280096 A JP 5280096A JP H09241731 A JPH09241731 A JP H09241731A
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加熱帯を複数有するラジアントチューブ加熱
方式連続焼鈍炉で、炉冷却応答性が高く、しかも燃料原
単位の低い連続焼鈍炉の操業方法を提案する。 【解決手段】 加熱帯毎に、熱負荷に応じて炉安定時の
燃焼ガス量と空気比を設定し、炉安定時には前記燃焼ガ
ス量と空気比で加熱し、前記炉安定時の燃焼ガス量より
高い燃焼ガス量を必要とするときは、空気比を前記炉安
定時空気比と同じにし、前記炉安定時燃焼ガス量より低
い燃焼ガス量を必要とするときは、空気比は、ミニマム
燃焼時の空気比と炉安定時の空気比とで決定される直線
上の空気比として燃焼・加熱する。
方式連続焼鈍炉で、炉冷却応答性が高く、しかも燃料原
単位の低い連続焼鈍炉の操業方法を提案する。 【解決手段】 加熱帯毎に、熱負荷に応じて炉安定時の
燃焼ガス量と空気比を設定し、炉安定時には前記燃焼ガ
ス量と空気比で加熱し、前記炉安定時の燃焼ガス量より
高い燃焼ガス量を必要とするときは、空気比を前記炉安
定時空気比と同じにし、前記炉安定時燃焼ガス量より低
い燃焼ガス量を必要とするときは、空気比は、ミニマム
燃焼時の空気比と炉安定時の空気比とで決定される直線
上の空気比として燃焼・加熱する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラジアントチュー
ブ加熱方式連続焼鈍炉の操業方法に関し、とくに炉冷却
応答性と燃料原単位の両立を図った連続焼鈍炉の操業方
法に関する。
ブ加熱方式連続焼鈍炉の操業方法に関し、とくに炉冷却
応答性と燃料原単位の両立を図った連続焼鈍炉の操業方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鋼板の連続焼なましを行う連続
焼鈍炉においては、直火型還元バーナのような、火炎か
らの放射や燃焼ガスによる対流により鋼板に伝熱する直
接加熱方式や、火炎により加熱された炉壁あるいはラジ
アントチューブを介し鋼板に伝熱する間接加熱方式が採
用されている。なかでも、ラジアントチューブを介した
間接加熱方式は、管内でガスを燃焼させ、管外壁からの
熱輻射によって鋼板を加熱する輻射加熱方式で、この方
式では、炉内に燃焼ガスが入らないので、雰囲気を弱還
元性に保つことができ、鋼板表面のスケール生成が問題
とならないため、薄鋼板の熱処理用に広く用いられてい
る。
焼鈍炉においては、直火型還元バーナのような、火炎か
らの放射や燃焼ガスによる対流により鋼板に伝熱する直
接加熱方式や、火炎により加熱された炉壁あるいはラジ
アントチューブを介し鋼板に伝熱する間接加熱方式が採
用されている。なかでも、ラジアントチューブを介した
間接加熱方式は、管内でガスを燃焼させ、管外壁からの
熱輻射によって鋼板を加熱する輻射加熱方式で、この方
式では、炉内に燃焼ガスが入らないので、雰囲気を弱還
元性に保つことができ、鋼板表面のスケール生成が問題
とならないため、薄鋼板の熱処理用に広く用いられてい
る。
【０００３】燃料を量論的に完全燃焼するのに必要な空
気量をその燃料の理論空気量というが、実際には理論空
気量のみでは完全燃焼することは難しく余分の空気量を
必要とする。通常、ラジアントチューブ加熱方式では、
ラジアントチューブバーナで使用される空気比は、通常
の燃焼範囲では１．１〜１．３程度に設定されている。
この空気比であれば、燃料原単位の良い安定した燃焼が
期待できる。
気量をその燃料の理論空気量というが、実際には理論空
気量のみでは完全燃焼することは難しく余分の空気量を
必要とする。通常、ラジアントチューブ加熱方式では、
ラジアントチューブバーナで使用される空気比は、通常
の燃焼範囲では１．１〜１．３程度に設定されている。
この空気比であれば、燃料原単位の良い安定した燃焼が
期待できる。
【０００４】この方式で、炉温を降下させようとすると
きは、燃焼ガス量をミニマム燃焼ガス量に近づけ、かつ
空気比を大きくとり、ラジアントチューブ内に空気を多
くとりいれ、冷却の応答性を向上させている。すなわ
ち、燃焼ガス量と空気比の関係は、図２に示すように、
屈曲点を有する直線で設定されていた。しかも複数の加
熱帯があるときも、いずれの加熱帯も同一に設定されて
いた。
きは、燃焼ガス量をミニマム燃焼ガス量に近づけ、かつ
空気比を大きくとり、ラジアントチューブ内に空気を多
くとりいれ、冷却の応答性を向上させている。すなわ
ち、燃焼ガス量と空気比の関係は、図２に示すように、
屈曲点を有する直線で設定されていた。しかも複数の加
熱帯があるときも、いずれの加熱帯も同一に設定されて
いた。
【０００５】しかしながら、最近では、連続焼鈍炉で処
理する鋼板は、鋼種、寸法や焼鈍パターンが多岐にわた
り、一様ではない。鋼板の寸法（板厚・板幅）、鋼板の
送り速度、焼鈍温度が同じであっても、設定温度パター
ンが異なる場合が多く、鋼板の昇温曲線は異なってく
る。設定温度パターンが異なれば、同じ加熱帯でもラジ
アントチューブバーナの燃焼ガス量、設定される空気比
が異なることになる。たとえば、図３に示すように、均
熱部分を備えた設定温度パターン（均熱サイクル）と、
均熱部分を設けない設定温度パターン（非均熱サイク
ル）では、同一加熱帯（加熱炉後段の加熱帯）で比較す
ると、ラジアントチューブバーナの燃焼ガス量、空気比
が異なり、均熱サイクルで焼鈍する場合は、空気比が高
く設定され、加熱炉後段の燃料原単位が悪化するという
問題があった。
理する鋼板は、鋼種、寸法や焼鈍パターンが多岐にわた
り、一様ではない。鋼板の寸法（板厚・板幅）、鋼板の
送り速度、焼鈍温度が同じであっても、設定温度パター
ンが異なる場合が多く、鋼板の昇温曲線は異なってく
る。設定温度パターンが異なれば、同じ加熱帯でもラジ
アントチューブバーナの燃焼ガス量、設定される空気比
が異なることになる。たとえば、図３に示すように、均
熱部分を備えた設定温度パターン（均熱サイクル）と、
均熱部分を設けない設定温度パターン（非均熱サイク
ル）では、同一加熱帯（加熱炉後段の加熱帯）で比較す
ると、ラジアントチューブバーナの燃焼ガス量、空気比
が異なり、均熱サイクルで焼鈍する場合は、空気比が高
く設定され、加熱炉後段の燃料原単位が悪化するという
問題があった。
【０００６】また、燃料原単位の悪化を防止するため、
図３中に点線で示すように、ミニマム燃焼域まで空気比
を１．３に一定にすると、今度は、炉温降下時に炉の冷
却応答性が低下し、鋼板温度が設定温度より高くなりす
ぎるという問題があった。
図３中に点線で示すように、ミニマム燃焼域まで空気比
を１．３に一定にすると、今度は、炉温降下時に炉の冷
却応答性が低下し、鋼板温度が設定温度より高くなりす
ぎるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
有利に解決し、加熱帯を複数有する連続焼鈍炉で、炉冷
却応答性が高く、しかも燃料原単位の低い連続焼鈍炉の
操業方法を提案することを目的とする。
有利に解決し、加熱帯を複数有する連続焼鈍炉で、炉冷
却応答性が高く、しかも燃料原単位の低い連続焼鈍炉の
操業方法を提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために、炉冷却応答性と燃料原単位の両立につ
いて鋭意検討した結果、加熱帯ごとに、熱負荷に応じ、
炉安定時の燃焼ガス量と空気比を設定することに思い至
り、本発明を構成した。すなわち、本発明は、複数の加
熱帯を有するラジアントチューブ加熱方式連続焼鈍炉に
おいて、加熱帯毎に、熱負荷に応じて炉安定時の燃焼ガ
ス量と空気比を設定して、炉安定時には前記燃焼ガス量
と空気比で燃焼・加熱し、前記炉安定時燃焼ガス量より
高い燃焼ガス量を必要とするときは、空気比を前記炉安
定時空気比と同じ一定の空気比とし、前記炉安定時燃焼
ガス量より低い燃焼ガス量を必要とするときは、ミニマ
ム燃焼時の空気比と炉安定時の空気比で決定される直線
上の空気比で燃焼・加熱することを特徴とするラジアン
トチューブ加熱方式連続焼鈍炉の操業方法である。
解決するために、炉冷却応答性と燃料原単位の両立につ
いて鋭意検討した結果、加熱帯ごとに、熱負荷に応じ、
炉安定時の燃焼ガス量と空気比を設定することに思い至
り、本発明を構成した。すなわち、本発明は、複数の加
熱帯を有するラジアントチューブ加熱方式連続焼鈍炉に
おいて、加熱帯毎に、熱負荷に応じて炉安定時の燃焼ガ
ス量と空気比を設定して、炉安定時には前記燃焼ガス量
と空気比で燃焼・加熱し、前記炉安定時燃焼ガス量より
高い燃焼ガス量を必要とするときは、空気比を前記炉安
定時空気比と同じ一定の空気比とし、前記炉安定時燃焼
ガス量より低い燃焼ガス量を必要とするときは、ミニマ
ム燃焼時の空気比と炉安定時の空気比で決定される直線
上の空気比で燃焼・加熱することを特徴とするラジアン
トチューブ加熱方式連続焼鈍炉の操業方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、複数の加熱帯を有する
ラジアントチューブ加熱方式連続焼鈍炉において好適に
適用できる。本発明では、加熱帯毎に、炉安定時の燃焼
ガス量と空気比を設定する。炉安定時とは、一定時間の
間、炉の熱負荷（燃焼負荷）が一定に保たれる状態とな
ったときをいう。炉安定時の燃焼ガス量と空気比は、各
加熱帯の熱負荷に応じて決定する。炉安定時の燃焼ガス
量は、効率的に炉温を保持できる燃焼ガス量とし、その
時使用する空気比は、燃料原単位の良い安定した燃焼が
期待できる１．１〜１．３とすることが望ましい。
ラジアントチューブ加熱方式連続焼鈍炉において好適に
適用できる。本発明では、加熱帯毎に、炉安定時の燃焼
ガス量と空気比を設定する。炉安定時とは、一定時間の
間、炉の熱負荷（燃焼負荷）が一定に保たれる状態とな
ったときをいう。炉安定時の燃焼ガス量と空気比は、各
加熱帯の熱負荷に応じて決定する。炉安定時の燃焼ガス
量は、効率的に炉温を保持できる燃焼ガス量とし、その
時使用する空気比は、燃料原単位の良い安定した燃焼が
期待できる１．１〜１．３とすることが望ましい。
【００１０】炉安定時の燃焼ガス量より高い燃焼ガス量
を必要とするときは、すなわち、鋼板の板厚が増加した
とき、鋼板の送り速度を増加したとき、あるいは目標焼
鈍温度を高めたときには、燃料原単位を考慮して、炉安
定時の空気比と同じ安定した燃焼が期待できる一定値
（１．１〜１．３）とすることが望ましい。炉安定時の
燃焼ガス量より低い燃焼ガス量を必要とするときは、す
なわち、鋼板の板厚が減少したとき、鋼板の送り速度を
減少したとき、あるいは目標焼鈍温度を低下したときに
は、ミニマム燃焼時の空気比と炉安定時の空気比で決定
される直線上の空気比とする。
を必要とするときは、すなわち、鋼板の板厚が増加した
とき、鋼板の送り速度を増加したとき、あるいは目標焼
鈍温度を高めたときには、燃料原単位を考慮して、炉安
定時の空気比と同じ安定した燃焼が期待できる一定値
（１．１〜１．３）とすることが望ましい。炉安定時の
燃焼ガス量より低い燃焼ガス量を必要とするときは、す
なわち、鋼板の板厚が減少したとき、鋼板の送り速度を
減少したとき、あるいは目標焼鈍温度を低下したときに
は、ミニマム燃焼時の空気比と炉安定時の空気比で決定
される直線上の空気比とする。
【００１１】上述した本発明内容について、図１（ａ）
に示す４ゾーンの加熱帯からなる焼鈍炉で鋼板を焼鈍す
る場合を例に説明する。まず、各加熱帯ごとに、炉安定
時の燃焼ガス量と空気比を決定する。図１（ｂ）に示す
屈曲点の位置がそれである。熱負荷の小さい加熱帯（３
Ｚ、４Ｚ）では屈曲点を燃焼ガスの少ない側に、熱負荷
の大きい加熱帯（１Ｚ、２Ｚ）では屈曲点を燃焼ガスの
多い側に移動させる。
に示す４ゾーンの加熱帯からなる焼鈍炉で鋼板を焼鈍す
る場合を例に説明する。まず、各加熱帯ごとに、炉安定
時の燃焼ガス量と空気比を決定する。図１（ｂ）に示す
屈曲点の位置がそれである。熱負荷の小さい加熱帯（３
Ｚ、４Ｚ）では屈曲点を燃焼ガスの少ない側に、熱負荷
の大きい加熱帯（１Ｚ、２Ｚ）では屈曲点を燃焼ガスの
多い側に移動させる。
【００１２】屈曲点より高い燃焼ガス量を必要とすると
きは、空気比を屈曲点の空気比と同じ安定した燃焼が期
待できる一定値（１．１〜１．３）とする。屈曲点より
低い燃焼ガス量を必要とするときは、空気比をミニマム
燃焼時の空気比と屈曲点の空気比とを結ぶ直線上とす
る。こうすることにより、加熱時は、空気比が低く燃料
原単位が低い加熱ができ、炉温の急激な低下指示に対し
ては、燃焼ガス量が低く空気比が高くなり、炉冷却応答
性が良くなる。なお、実際の操業では、炉温のハンチン
グを防止するため、炉安定時の燃焼ガス量は、これら屈
曲点より５〜１０％多い燃焼ガス量に設定するのが望ま
しい。各加熱帯で、図１（ｂ）に示す線上の燃焼ガス量
と空気比で加熱することにより、炉冷却応答性を低下す
ることなく燃料原単位が最小となる焼鈍炉の操業ができ
る。
きは、空気比を屈曲点の空気比と同じ安定した燃焼が期
待できる一定値（１．１〜１．３）とする。屈曲点より
低い燃焼ガス量を必要とするときは、空気比をミニマム
燃焼時の空気比と屈曲点の空気比とを結ぶ直線上とす
る。こうすることにより、加熱時は、空気比が低く燃料
原単位が低い加熱ができ、炉温の急激な低下指示に対し
ては、燃焼ガス量が低く空気比が高くなり、炉冷却応答
性が良くなる。なお、実際の操業では、炉温のハンチン
グを防止するため、炉安定時の燃焼ガス量は、これら屈
曲点より５〜１０％多い燃焼ガス量に設定するのが望ま
しい。各加熱帯で、図１（ｂ）に示す線上の燃焼ガス量
と空気比で加熱することにより、炉冷却応答性を低下す
ることなく燃料原単位が最小となる焼鈍炉の操業ができ
る。
【００１３】
【実施例】４ゾーンの加熱帯を有するラジアントチュー
ブ加熱方式の連続焼鈍炉において、鋼板の送り速度２０
０ｒｐｍで、板厚１．０ｍｍ、板幅１２００ｍｍの冷間
圧延鋼帯に焼鈍温度８００℃（炉温）、均熱時間３０ｓ
ｅｃの焼なまし処理を施した。
ブ加熱方式の連続焼鈍炉において、鋼板の送り速度２０
０ｒｐｍで、板厚１．０ｍｍ、板幅１２００ｍｍの冷間
圧延鋼帯に焼鈍温度８００℃（炉温）、均熱時間３０ｓ
ｅｃの焼なまし処理を施した。
【００１４】まず、この鋼帯を焼鈍する前の炉温が、８
８０℃であったため、本鋼帯を焼鈍するにあたり、炉を
冷却する必要があった。本発明例として、連続炉の各加
熱帯を、図４（ｂ）に示す本発明例の加熱帯ごとに異な
る燃焼ガス量と空気比の設定で操業し、炉を８８０℃か
ら８００℃に降温させた。その結果生じた加熱帯１Ｚの
炉温の変化を図５に示す。また、従来例として、同じ連
続焼鈍炉で、図４（ｂ）に示す従来例の燃焼ガス量と空
気比の設定、すなわち、各加熱帯とも同一の燃焼ガス量
と空気比の設定に従い操業し、本発明例と同様な炉の降
温を行った。その結果生じた加熱帯１Ｚの炉温の変化を
図５に併記する。
８０℃であったため、本鋼帯を焼鈍するにあたり、炉を
冷却する必要があった。本発明例として、連続炉の各加
熱帯を、図４（ｂ）に示す本発明例の加熱帯ごとに異な
る燃焼ガス量と空気比の設定で操業し、炉を８８０℃か
ら８００℃に降温させた。その結果生じた加熱帯１Ｚの
炉温の変化を図５に示す。また、従来例として、同じ連
続焼鈍炉で、図４（ｂ）に示す従来例の燃焼ガス量と空
気比の設定、すなわち、各加熱帯とも同一の燃焼ガス量
と空気比の設定に従い操業し、本発明例と同様な炉の降
温を行った。その結果生じた加熱帯１Ｚの炉温の変化を
図５に併記する。
【００１５】本発明例では、炉温は、０．３ｍｉｎで変
化しているが、従来例では、０．９ｍｉｎと長い時間を
要し、本発明の方法では、炉冷却応答性が高いことがわ
かる。つぎに、炉が安定したのちは、本発明例は、図４
（ｂ）に示す本発明例の各加熱帯ごとに異なる屈曲点の
燃焼ガス量と空気比でラジアントチューブバーナを燃焼
させた。鋼板温度は図４（ａ）に示す昇温曲線で変化し
た。従来例として、同じ連続焼鈍炉で、同一寸法の冷間
圧延鋼帯を、同一鋼板送り速度、同一焼鈍温度・均熱時
間で焼鈍した。この際、図４（ｂ）に示す従来例の燃焼
ガス量と空気比の設定、すなわち、各加熱帯とも同一の
燃焼ガス量と空気比の設定線に従い加熱操業した。した
がって、従来例では、熱負荷の小さい４Ｚは空気比の高
い状態で燃焼させたことになる。
化しているが、従来例では、０．９ｍｉｎと長い時間を
要し、本発明の方法では、炉冷却応答性が高いことがわ
かる。つぎに、炉が安定したのちは、本発明例は、図４
（ｂ）に示す本発明例の各加熱帯ごとに異なる屈曲点の
燃焼ガス量と空気比でラジアントチューブバーナを燃焼
させた。鋼板温度は図４（ａ）に示す昇温曲線で変化し
た。従来例として、同じ連続焼鈍炉で、同一寸法の冷間
圧延鋼帯を、同一鋼板送り速度、同一焼鈍温度・均熱時
間で焼鈍した。この際、図４（ｂ）に示す従来例の燃焼
ガス量と空気比の設定、すなわち、各加熱帯とも同一の
燃焼ガス量と空気比の設定線に従い加熱操業した。した
がって、従来例では、熱負荷の小さい４Ｚは空気比の高
い状態で燃焼させたことになる。
【００１６】この結果、本発明例の燃料原単位は、従来
例に比べ１０％向上した。従来例では、加熱帯４Ｚが空
気比の高い状態（空気比３．０）で燃焼したため、燃料
原単位が高い。
例に比べ１０％向上した。従来例では、加熱帯４Ｚが空
気比の高い状態（空気比３．０）で燃焼したため、燃料
原単位が高い。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、炉冷却応答性と燃料原
単位を両立させた連続焼鈍炉の操業が可能となり、鋼板
温度が規定の値を超えることもなく、安定した操業がで
きるようになった。
単位を両立させた連続焼鈍炉の操業が可能となり、鋼板
温度が規定の値を超えることもなく、安定した操業がで
きるようになった。
【図１】本発明の一実施例である（ａ）鋼板の昇温パタ
ーンと（ｂ）燃焼ガス量と空気比の設定例を示すグラフ
である。
ーンと（ｂ）燃焼ガス量と空気比の設定例を示すグラフ
である。
【図２】従来の連続焼鈍炉における燃焼ガス量と空気比
の設定パターンを示す説明図である。
の設定パターンを示す説明図である。
【図３】従来の連続焼鈍炉における鋼板の昇温パターン
の相違と、燃焼ガス量と空気比の設定パターンとの関係
を示すグラフである。
の相違と、燃焼ガス量と空気比の設定パターンとの関係
を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例および従来例における、（ａ）
鋼板の昇温曲線と、（ｂ）燃焼ガス量と空気比の設定パ
ターンを示すグラフである。
鋼板の昇温曲線と、（ｂ）燃焼ガス量と空気比の設定パ
ターンを示すグラフである。
【図５】本発明の実施例および従来例における炉冷却時
の炉温の変化を示すグラフである。
の炉温の変化を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の加熱帯を有するラジアントチュー
ブ加熱方式連続焼鈍炉において、加熱帯毎に、熱負荷に
応じて炉安定時の燃焼ガス量と空気比を設定して、炉安
定時には前記燃焼ガス量と空気比で燃焼・加熱し、前記
炉安定時燃焼ガス量より高い燃焼ガス量を必要とすると
きは、空気比を前記炉安定時空気比と同じ一定の空気比
とし、前記炉安定時燃焼ガス量より低い燃焼ガス量を必
要とするときは、ミニマム燃焼時の空気比と炉安定時の
空気比で決定される直線上の空気比で燃焼・加熱するこ
とを特徴とするラジアントチューブ加熱方式連続焼鈍炉
の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280096A JPH09241731A (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | 連続焼鈍炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280096A JPH09241731A (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | 連続焼鈍炉の操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09241731A true JPH09241731A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12924926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5280096A Pending JPH09241731A (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | 連続焼鈍炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09241731A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014500939A (ja) * | 2010-10-27 | 2014-01-16 | 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 | 燃焼加熱炉の炉温の制御方法および制御装置 |
-
1996
- 1996-03-11 JP JP5280096A patent/JPH09241731A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014500939A (ja) * | 2010-10-27 | 2014-01-16 | 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 | 燃焼加熱炉の炉温の制御方法および制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060718 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20061205 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |