JPH1088245A - Continuous heat treatment apparatus of metallic strip - Google Patents

Continuous heat treatment apparatus of metallic strip

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JPH1088245A
JPH1088245A JP8236769A JP23676996A JPH1088245A JP H1088245 A JPH1088245 A JP H1088245A JP 8236769 A JP8236769 A JP 8236769A JP 23676996 A JP23676996 A JP 23676996A JP H1088245 A JPH1088245 A JP H1088245A
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combustion exhaust
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Futahiko Nakagawa
二彦 中川
Hiroshi Okamoto
浩志 岡本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the service life in high temp. of radiant tube in a heating zone and to reduce the cost by reducing the unit requirement of fuel in the heating zone. SOLUTION: Into three sets of storage type heat exchangers 1A-1C arranged in a preheating zone, combustion exhaust gas of burner devices from the radiant tubes in the heating zone are collectively fed and the sensible heat of this combustion exhaust gas is efficiently recovered into the sensible heat of the air. The air heated at the high temp. is directly blown to a strip in the preheating zone in order from each of the heat storage type heat exchangers 1A-1C to raise the temp. and temp. raising calory of the strip in the heating zone is reduced by this recovered calory and thus, the setting temp. of the radiant tube can be reduced. Further, to the heat storage type heat exchangers 1A-1C, small flow rate of purge valves 6A-6C are fitted, and at the time of changing over from the combustion exhaust gas supplying to the air supplying, the filling combustion exhaust gas is discharged with a part of the high temp. air supplied from the other heat storage type heat exchanger into the preheating zone to purge the gas in the storage type heat exchanger.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば連続的に送
給されるストリップ(鋼帯)を焼鈍する連続焼鈍炉等の
金属帯の連続熱処理装置に関し、特に金属帯に高温の熱
処理を行う加熱帯の入側で当該金属帯をある程度まで予
熱する予熱帯を備えた金属帯の連続熱処理装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous heat treatment apparatus for a metal strip such as a continuous annealing furnace for annealing a continuously fed strip (steel strip). The present invention relates to a continuous heat treatment apparatus for a metal strip having a pre-tropical zone that preheats the metal strip to a certain extent at a tropical entrance side.

【0002】[0002]

【従来の技術】ストリップを連続焼鈍する従来の連続焼
鈍炉等の金属帯の連続熱処理装置では、当該ストリップ
等の金属帯をA2 変態点以上といった高温に加熱するた
めの加熱帯と呼ばれる炉構造を備え、当該加熱帯内に連
続的に送給されるストリップの周囲には多数のラジアン
トチューブと称される加熱装置が配設されている。特に
送給される金属帯がストリップであり、必要とする熱処
理工程が仕上げ工程における焼鈍であるような場合に
は、当該ストリップの酸化を極力回避しなければならな
い。しかも、加熱温度が前述のような高温であるため
に、炉内雰囲気中のCO2 やH2 Oに含まれるO成分に
よってストリップの酸化が促進されてしまうことから、
このストリップの連続焼鈍雰囲気は少なくとも無酸化雰
囲気若しくは還元雰囲気である必要があり、従ってCO
2 やH2 Oを含む燃焼排ガスを発生するバーナ装置で直
接的に炉内,即ち雰囲気温度を昇温することはできな
い。そこで、このバーナ装置の高温燃焼排ガス若しくは
それによって昇温された気体を前記ラジアントチューブ
内に送給し、当該ラジアントチューブ外壁から炉内への
輻射熱によってストリップを加熱する。従って、炉内雰
囲気を前記無酸化雰囲気若しくは還元雰囲気に維持して
おくことで、ストリップの酸化を回避することができ、
且つ比較的効率よくストリップの加熱を行うことができ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION continuous heat treatment apparatus for metal strip, such as a conventional continuous annealing furnace for continuous annealing a strip furnace called heating zone for heating a metal strip such as the strip temperature as high as more than A 2 transformation structure And a number of heating devices called radiant tubes are arranged around the strip continuously fed into the heating zone. Especially when the metal strip to be delivered is a strip and the required heat treatment step is annealing in the finishing step, oxidation of the strip must be avoided as much as possible. Moreover, since the heating temperature is high as described above, the oxidation of the strip is promoted by the O component contained in CO 2 and H 2 O in the furnace atmosphere.
The continuous annealing atmosphere of this strip must be at least a non-oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere, and
It is not possible to directly raise the temperature in the furnace, that is, the ambient temperature, with a burner device that generates combustion exhaust gas containing 2 or H 2 O. Therefore, the high-temperature combustion exhaust gas of the burner device or the gas heated by the high-temperature combustion exhaust gas is fed into the radiant tube, and the strip is heated by radiant heat from the outer wall of the radiant tube into the furnace. Therefore, by maintaining the atmosphere in the furnace in the non-oxidizing atmosphere or the reducing atmosphere, oxidation of the strip can be avoided,
In addition, the strip can be heated relatively efficiently.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、実際の連続
焼鈍操業においては、生産効率を向上するためにストリ
ップの送給速度(通板速度)には下限があり、願わくば
設備効率の問題から加熱帯の大きさ,即ちストリップの
パス長もできるだけ短くしたいという要望に応じて、炉
内,即ちラジアントチューブの温度は所望するストリッ
プの達成温度よりも比較的高く設定せざるを得ない。つ
まり、ラジアントチューブの温度を高くすることによ
り、炉内温度とストリップとの温度差を大きくして、当
該ストリップが速やかに所定の高温まで加熱されるよう
にする必要がある。しかしながら、前述のように要求さ
れるストリップの高温の加熱温度に加えて、更にラジア
ントチューブの温度を高くすることは、当該ラジアント
チューブに相当の熱負荷がかけられることになり、特に
熱応力や高温クリープによってラジアントチューブその
ものが破断してしまう,所謂高温寿命が短くなってしま
う。また、このようにラジアントチューブの設定温度を
高く設定することは、その発熱源であるバーナ装置への
燃料ガス等から算出される燃料原単位(単位加熱物重量
当たりの熱量等)を大きくすることになるから、その分
だけ,コスト高になってしまうという問題もある。
However, in the actual continuous annealing operation, there is a lower limit to the strip feeding speed (sheet passing speed) in order to improve the production efficiency. In response to the desire to keep the tropical size, ie the path length of the strip, as short as possible, the temperature in the furnace, ie in the radiant tube, must be set relatively higher than the desired strip achievement temperature. In other words, it is necessary to increase the temperature of the radiant tube to increase the temperature difference between the furnace temperature and the strip, so that the strip is quickly heated to a predetermined high temperature. However, if the temperature of the radiant tube is further increased in addition to the high heating temperature of the strip required as described above, a considerable heat load is applied to the radiant tube. The so-called high temperature life is shortened because the radiant tube itself is broken by creep. Setting the radiant tube at a higher temperature in this manner increases the unit fuel consumption (the amount of heat per unit weight of the heated product, etc.) calculated from the fuel gas to the burner device, which is the heat source. Therefore, there is a problem that the cost is increased accordingly.

【0004】これらの問題のうちの前者,即ちラジアン
トチューブの高温寿命に関しては、短くなるといっても
凡そ数年といった程度であるのに対して、後者の燃料原
単位の問題は直接的にコストに反映するため、従前にお
いてはやや後者の問題が重視されてきた。その一つは、
ラジアントチューブを加熱するためのバーナ装置の燃焼
効率を上げることであり、ラジアントチューブを加熱し
終えた燃焼排ガスの顕熱を対流式熱交換装置によって燃
焼空気の顕熱に回収し、つまりバーナ装置に供給される
燃焼空気の温度を上げて、当該バーナ装置内における燃
焼効率を向上させるというものである。
[0004] The former of these problems, that is, the high-temperature life of the radiant tube is only about several years even if it is shortened, whereas the latter problem of the fuel consumption rate is directly related to the cost. To reflect this, the latter problem has been emphasized in the past. One of them is
It is to increase the combustion efficiency of the burner device for heating the radiant tube, and the sensible heat of the combustion exhaust gas that has finished heating the radiant tube is recovered to the sensible heat of the combustion air by the convection heat exchange device, that is, the burner device This is to raise the temperature of the supplied combustion air to improve the combustion efficiency in the burner device.

【0005】前述の如き問題に対し、操業ラインでは予
熱帯を設けてストリップの予熱を行う。この予熱帯で
は、前記バーナ装置の燃焼排ガスの顕熱を、前述と同様
の対流式熱交換装置によって所定の気体の顕熱として回
収し、これによりある程度まで加熱された気体を、前記
加熱帯の入側,即ち予熱帯内でストリップに直接吹付け
ることにより当該ストリップの温度を直接的に昇温させ
ることができる。
[0005] In order to solve the above-mentioned problems, a pre-tropical zone is provided in the operation line to pre-heat the strip. In this pre-tropical zone, the sensible heat of the combustion exhaust gas of the burner device is recovered as sensible heat of a predetermined gas by the same convective heat exchange device as described above, and the gas heated to a certain extent by this is heated to the heating zone. The temperature of the strip can be raised directly by spraying it directly on the entry side, i.e. in the pre-tropics.

【0006】しかしながら、前述した対流式熱交換装置
は、例えばチューブ内に燃焼用の空気や蒸気等の気体を
通しておき、その周囲に燃焼排ガスを流して、当該燃焼
排ガスの顕熱を、チューブを介して気体に伝熱回収する
ものであることから、燃焼排ガスと回収する側の気体と
の間には十分な温度差と広い伝熱面積が必要となる。従
って、燃焼排ガスから十分な熱回収を行うためには大き
な熱交換器が必要となるが、十分な設置スペースがとれ
ないという現状から熱回収率は低く、仮に十分な伝熱面
積が確保できたとしても、前記チューブ内の気体を短時
間で十分な高温まで加熱することは困難である。従っ
て、この対流式熱交換装置を用いてバーナ装置の燃焼効
率を向上するにしても、予熱帯でストリップを予熱する
にしても、燃料原単位或いはラジアントチューブの高温
寿命の向上効果は期待するほどのものではないというの
が現状である。
However, in the above-mentioned convection heat exchanger, for example, a gas such as air or steam for combustion is passed through a tube, and the flue gas is flowed around the tube, and the sensible heat of the flue gas is passed through the tube. Therefore, a sufficient temperature difference and a large heat transfer area are required between the combustion exhaust gas and the gas to be recovered. Therefore, a large heat exchanger is required to perform sufficient heat recovery from the combustion exhaust gas, but the heat recovery rate is low due to the fact that sufficient installation space cannot be taken, and a sufficient heat transfer area could be secured. However, it is difficult to heat the gas in the tube to a sufficiently high temperature in a short time. Therefore, whether the combustion efficiency of the burner device is improved by using the convection type heat exchange device or the strip is preheated in the pre-tropical zone, the effect of improving the high-temperature life of the fuel consumption unit or the radiant tube is expected. It is not at present.

【0007】そこで、このような諸問題を解決するため
の手段として、例えば特開平6−288519号公報に
記載される蓄熱式バーナ装置を用いた連続焼鈍度等の連
続熱処理装置が挙げられる。この技術は、対をなす蓄熱
式バーナ装置のうちの一方のバーナ装置で燃焼を行い、
その燃焼排ガスの顕熱を他方の蓄熱式バーナ装置の蓄熱
体に蓄熱し、やがて例えば前記他方の蓄熱式バーナの蓄
熱体の温度が上限温度に達して、それまでの燃焼−蓄熱
循環が限界に達したら、前記一方のバーナ装置の燃焼を
停止し、他方の蓄熱式バーナ装置で燃焼を行うと共に、
例えばその蓄熱式バーナ装置への燃焼空気を蓄熱体を通
過させて燃焼に供することにより、前記燃焼排ガスの顕
熱を当該燃焼空気の顕熱として高い効率で回収すること
が可能となる。従って、この蓄熱式バーナ装置を、前記
連続焼鈍炉等の連続熱処理装置のバーナ装置として用い
ることにより熱回収効率が向上するため、少なくとも燃
料原単位の低減効果は期待することができる。
Therefore, as means for solving such problems, there is a continuous heat treatment apparatus such as a continuous annealing degree using a regenerative burner apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-288519. This technology burns in one of the paired regenerative burners,
The sensible heat of the combustion exhaust gas is stored in the regenerator of the other regenerative burner device, and then, for example, the temperature of the regenerator of the other regenerative burner reaches the upper limit temperature, and the combustion-heat storage circulation up to that limit is reached. When reached, the combustion of the one burner device is stopped, and the combustion is performed by the other regenerative burner device.
For example, by passing the combustion air to the regenerative burner device through the regenerator for combustion, the sensible heat of the combustion exhaust gas can be recovered with high efficiency as the sensible heat of the combustion air. Therefore, since the heat recovery efficiency is improved by using the regenerative burner device as a burner device of a continuous heat treatment device such as the continuous annealing furnace, at least an effect of reducing the unit fuel consumption can be expected.

【0008】また、蓄熱式バーナ装置にしても、燃焼バ
ーナ装置毎に蓄熱体を備えなければならず、その分だけ
装置単体が複雑化及び大型化してしまう。ところが、実
際の操業に用いられる連続焼鈍炉等の連続熱処理装置で
は、このようなバーナ装置或いは加熱装置を百本以上、
大きなものでは数百本も備えていることから、それら全
てに蓄熱式加熱器や蓄熱式バーナ装置を用いようとする
と構造が複雑化及び大型化するのみならず、その制御が
非常に煩雑になってしまい、その分だけ保守や整備も困
難になるという問題も併せ持つ。また、特に従来既存の
設備で前記通常のバーナ装置をこれらの蓄熱式加熱器或
いは蓄熱式バーナ装置に改造することは、経済性に劣る
ばかりでなく、既に限られたスペース内に設けられてい
る全てのバーナ装置に、更には蓄熱体を設けることがで
きないという実情もある。
[0008] Even in the regenerative burner device, a heat storage element must be provided for each combustion burner device, and the unit itself becomes complicated and large-sized accordingly. However, in continuous heat treatment equipment such as a continuous annealing furnace used in actual operation, more than one hundred such burners or heating equipment,
Since a large one has hundreds of heaters, using a regenerative heater or regenerative burner for all of them will not only complicate and enlarge the structure, but also make the control very complicated. In addition, there is also a problem that maintenance and maintenance become difficult to that extent. In addition, in particular, remodeling the ordinary burner device to these regenerative heaters or regenerative burner devices with existing facilities is not only inferior in economical efficiency but also already provided in a limited space. There is also the fact that not all burners can be provided with heat storage.

【0009】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、加熱帯のバーナ装置からの燃焼排ガスの
顕熱を、纏めて大型の蓄熱式熱交換器によって所定気体
の顕熱に高効率で回収し、その気体を安定して予熱帯内
の金属帯に吹付けることによって加熱帯に送給される金
属帯の温度を高くし、結果的に加熱帯で要求される金属
帯の温度上昇分を小さくすることで炉内,即ちラジアン
トチューブに要求される設定温度を低くし、これにより
燃料原単位を低減すると共にラジアントチューブの高温
寿命を向上し、更に予熱帯内で前記金属帯への気体の吹
付けを安定させると共に、前記燃焼排ガスや吹付け気体
を効率よく使用することのできる金属帯の連続熱処理装
置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been developed in view of these problems. The sensible heat of the combustion exhaust gas from the burner device in the heating zone is collectively converted into the sensible heat of a predetermined gas by a large-scale regenerative heat exchanger. By collecting the gas with high efficiency and stably spraying the gas to the metal zone in the pre-tropical zone, the temperature of the metal zone sent to the heating zone is raised, and as a result, the metal zone required in the heating zone is By reducing the temperature rise, the set temperature required in the furnace, that is, the radiant tube, is lowered, thereby reducing the fuel consumption rate and improving the high-temperature life of the radiant tube. It is an object of the present invention to provide a continuous heat treatment apparatus for a metal strip, which stabilizes the blowing of gas to a metal strip and can efficiently use the combustion exhaust gas and the blowing gas.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記諸問題を解決するた
めに、本発明のうち請求項1に係る金属帯の連続熱処理
装置は、複数のバーナ装置の燃焼排ガスが夫々供給され
るラジアントチューブを複数備え、このラジアントチュ
ーブからの輻射熱によって連続的に送給される金属帯を
所定の高温まで加熱するための加熱帯と、この加熱帯の
複数のバーナ装置の燃焼排ガスの顕熱を集めて蓄熱体に
蓄熱し、この蓄熱体に所定の気体を送給することによっ
て当該気体への顕熱として回収する蓄熱式熱交換装置
と、この蓄熱式熱交換装置からの気体を前記加熱帯の入
側で金属帯に吹付けることによって予熱する予熱帯とを
備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, a continuous heat treatment apparatus for a metal strip according to claim 1 of the present invention comprises a radiant tube to which combustion exhaust gas from a plurality of burners is respectively supplied. A heating zone for heating a metal strip continuously fed by radiant heat from the radiant tube to a predetermined high temperature, and a sensible heat of combustion exhaust gas from a plurality of burner devices in the heating zone are collected and stored. A regenerative heat exchange device that stores heat in a body and recovers sensible heat to the gas by feeding a predetermined gas to the regenerator, and a gas from the regenerative heat exchange device on the inlet side of the heating zone And a pre-tropical zone that is preheated by spraying on a metal strip.

【0011】この発明では、前述した複数のバーナ装置
から加熱帯のラジアントチューブに供給し排出された燃
焼排ガスの顕熱を、大型の蓄熱式熱交換装置の蓄熱体に
纏めて蓄熱し、この蓄熱体に空気等の所定の気体を送給
することによって前記燃焼排ガスの顕熱を当該所定の気
体の顕熱に纏めて回収し、この気体を前記予熱帯内でス
トリップ等の金属帯に吹付けることによって当該金属帯
の予熱を行う。蓄熱式熱交換装置は、前述の対流式熱交
換装置と異なり、熱回収効率が極めて優れているため
に、その蓄熱体を通過することによって前記所定の気体
の顕熱は大きく,つまり高温となり、従ってこの高温の
気体を金属帯に直接的に吹付けることによって、金属帯
の温度は従来に比して大幅に高くなる。従って、その後
の加熱帯で要求される金属帯の温度上昇分は小さくな
り、その分だけ炉内温度,即ちラジアントチューブに要
求される温度は低くてよい。ところで、前述のような高
温域でのラジアントチューブの破断寿命は、温度の逆数
の指数関数で与えられ、僅か十数℃から数十℃で二倍か
ら数倍になることが分かっているから、これによりラジ
アントチューブの高温寿命を大幅に向上できると共に、
バーナ装置に供給される燃料ガス等の燃料原単位を低減
することができる。
According to the present invention, the sensible heat of the combustion exhaust gas supplied to and discharged from the plurality of burner devices to the radiant tube in the heating zone is collectively stored in the heat storage body of the large-scale regenerative heat exchanger, and the heat storage is performed. By sending a predetermined gas such as air to the body, the sensible heat of the flue gas is collected and collected into the sensible heat of the predetermined gas, and this gas is sprayed on a metal band such as a strip in the pre-tropical zone. This preheats the metal strip. The heat storage type heat exchange device is different from the convection type heat exchange device described above, because the heat recovery efficiency is extremely excellent, so that the sensible heat of the predetermined gas becomes large, that is, becomes high temperature by passing through the heat storage body, Therefore, by directly blowing the high-temperature gas onto the metal strip, the temperature of the metal strip becomes significantly higher than in the past. Therefore, the temperature rise of the metal zone required in the subsequent heating zone becomes smaller, and the furnace temperature, that is, the temperature required for the radiant tube may be lower by that amount. By the way, since the rupture life of the radiant tube in the high temperature region as described above is given by an exponential function of the reciprocal of the temperature, it is known that the rupture life is double to several times at only tens of degrees C to tens of degrees C This greatly improves the high-temperature life of the radiant tube,
It is possible to reduce the unit fuel consumption of fuel gas and the like supplied to the burner device.

【0012】また、本発明のうち請求項2に係る金属帯
の連続熱処理装置は、前記蓄熱式熱交換装置が、前記燃
焼排ガスと所定の気体とを切り換えて前記蓄熱体に送給
するための弁を備えた蓄熱式熱交換器を少なくとも3基
以上備えて構成され、これらの蓄熱式熱交換器のうち少
なくとも1基からは前記蓄熱体に蓄熱した顕熱を回収し
た所定気体を金属帯に吹付け且つ残りの蓄熱式熱交換器
で前記燃焼排ガスの顕熱を蓄熱体に蓄熱するように前記
各蓄熱式熱交換器の弁を順次開閉制御する制御手段を備
えたことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the continuous heat treatment apparatus for a metal strip, wherein the regenerative heat exchange device switches between the combustion exhaust gas and a predetermined gas to supply the gas to the regenerator. It is configured to include at least three or more regenerative heat exchangers equipped with valves, and at least one of these regenerative heat exchangers converts a predetermined gas obtained by collecting sensible heat stored in the heat storage body into a metal band. Control means for sequentially opening and closing the valves of each of the heat storage heat exchangers so that the sensible heat of the combustion exhaust gas is stored in the heat storage body by spraying and the remaining heat storage heat exchanger. It is.

【0013】この発明では、3基以上の蓄熱式熱交換器
を用い、このうちの少なくとも1基からは蓄熱体に蓄熱
した燃焼排ガスの顕熱を前記所定の気体の顕熱として回
収し、これを前記予熱帯内で金属帯に吹付け、残りの蓄
熱式熱交換器の蓄熱体に前記燃焼排ガスの顕熱を蓄熱す
るように、順次制御弁の開閉制御を行う。実際に、蓄熱
式熱交換器が2基だけであり、何れか一方の蓄熱式熱交
換器によって所定の気体を加熱し、それを金属帯に吹付
け、同時に他方の蓄熱式熱交換器では燃焼排ガスの顕熱
を蓄熱体に蓄熱している状態から、前記気体を吹付けて
いる蓄熱式熱交換器を蓄熱体の蓄熱に切換えると同時
に、それまで蓄熱体の蓄熱を行っている蓄熱式熱交換器
を前記所定気体の吹付けに切換えることは、夫々の気体
の供給排出を行う弁の応答から不可能であり、どうして
も燃焼排ガスを金属帯に吹付けてしまうか、若しくは何
れの気体も金属帯に吹付けられていない時間が生じてし
まう。このうち、燃焼排ガスを金属帯に吹付けることは
作業環境の面からも絶対に回避すべきであるし、何れの
気体も金属帯に吹付けられていない,即ち高温に加熱さ
れた所定の気体が金属帯に吹付けられていない時間が生
じることは、当該金属帯の送給方向に温度のばらつきが
生じることを意味するから、これも回避しなければなら
ない。そこで、常時高温の所定気体が金属帯に吹付けら
れる状態を維持するためには、少なくとも3基の蓄熱式
熱交換器は必須要件であり、それらの制御弁を制御手段
によって適切に切換え制御することによって、少なくと
も1基の蓄熱式熱交換器から常時高温の所定気体を金属
帯に吹付け続けることが可能となり、同時に残りの蓄熱
式熱交換器で効率的に燃焼排ガスの顕熱を蓄熱体に蓄熱
することが可能となる。
In the present invention, three or more regenerative heat exchangers are used, and at least one of them recovers the sensible heat of the combustion exhaust gas stored in the heat storage body as the sensible heat of the predetermined gas. The control valve is sequentially opened and closed so that the sensible heat of the combustion exhaust gas is stored in the regenerator of the regenerative heat exchanger in the pre-tropical zone. Actually, there are only two regenerative heat exchangers, and one of the regenerative heat exchangers heats a predetermined gas and sprays it on the metal strip, while the other regenerative heat exchanger burns. From the state in which the sensible heat of the exhaust gas is stored in the regenerator, the regenerative heat exchanger that is spraying the gas is switched to the regenerator heat storage, and at the same time, the regenerator heat storage is performed. It is impossible to switch the exchanger to spraying the predetermined gas because of the response of the valves that supply and discharge the respective gases. There will be times when the band is not sprayed. Of these, spraying the combustion exhaust gas onto the metal strip should be absolutely avoided from the viewpoint of the working environment, and no gas is sprayed on the metal strip, that is, a predetermined gas heated to a high temperature. The time during which the metal strip is not sprayed on the metal strip means that a temperature variation occurs in the feeding direction of the metal strip, and this must also be avoided. Therefore, at least three regenerative heat exchangers are indispensable in order to maintain a state in which a predetermined gas having a high temperature is always blown onto the metal strip, and these control valves are appropriately switched and controlled by control means. This makes it possible to continuously blow a high-temperature predetermined gas from at least one regenerative heat exchanger to the metal strip, and at the same time, efficiently transfers the sensible heat of the combustion exhaust gas to the regenerator in the remaining regenerative heat exchanger. It is possible to store heat.

【0014】また、本発明のうち請求項3に係る金属帯
の連続熱処理装置は、前記各蓄熱式熱交換器の夫々が、
前記燃焼排ガスを蓄熱体に送給するための弁及び前記所
定の気体を蓄熱体に送給するための弁、及び前記燃焼排
ガスを蓄熱体から予熱帯外部に排出するための弁及び前
記所定の気体を蓄熱体から予熱帯内部に送給するための
弁と、前記所定の気体を蓄熱体から予熱帯内部に送給す
る系から分岐して当該熱交換器内をパージするための弁
とを備え、前記制御手段が、各蓄熱式熱交換器の蓄熱体
に燃焼排ガスを送給するための弁が閉じた後、前記所定
の気体で当該熱交換器内をパージするための弁を開き、
この所定の気体で当該熱交換器内をパージするための弁
を開いている間は、前記燃焼排ガスを排出するための弁
を開くと共に所定の気体を送給するための弁を閉じてお
き、前記所定の気体で当該熱交換器内をパージするため
の弁を閉じてから、前記燃焼排ガスを排出するための弁
を閉じ、次いで前記所定の気体を送給するための弁を開
き、次いで当該熱交換器の蓄熱体に前記所定の気体を送
給するための弁を開くものであることを特徴とするもの
である。
Further, in the continuous heat treatment apparatus for a metal strip according to claim 3 of the present invention, each of the regenerative heat exchangers comprises:
A valve for sending the combustion exhaust gas to a heat storage element and a valve for sending the predetermined gas to the heat storage element; and a valve for discharging the combustion exhaust gas from the heat storage element to the outside of the pre-tropical zone. A valve for sending gas from the heat storage unit into the pre-tropical zone, and a valve for branching from a system for sending the predetermined gas from the heat storage unit into the pre-tropical zone and purging the heat exchanger. Provided, the control means, after a valve for sending combustion exhaust gas to the heat storage of each regenerative heat exchanger is closed, then open a valve for purging the heat exchanger with the predetermined gas,
While opening the valve for purging the heat exchanger with the predetermined gas, open the valve for discharging the combustion exhaust gas and close the valve for supplying the predetermined gas, After closing a valve for purging the heat exchanger with the predetermined gas, closing a valve for discharging the combustion exhaust gas, then opening a valve for supplying the predetermined gas, and then A valve for supplying the predetermined gas to the heat storage element of the heat exchanger is opened.

【0015】この発明では、前述のように3基以上の蓄
熱式熱交換器のうちの何れか1基で蓄熱及び気体吹付け
を切換える際には、まず燃焼排ガスの蓄熱体への送給を
停止,つまりそのための弁を閉じてから、当該蓄熱体へ
の前記所定の気体の送給を開始,つまりそのための弁を
開かなければならないが、その間に当該熱交換器内,つ
まり蓄熱体の近傍には燃焼排ガスが充満しており、その
状態から所定の気体の送給弁を開いてしまうと、当該充
満している燃焼排ガスが金属帯に吹付けられてしまう。
そのため、前記所定の気体を蓄熱体に送給するための弁
を開く前に当該蓄熱式熱交換器内を当該所定の気体でパ
ージしなければならない工程が生じ、そのために、この
発明のような弁構造とそれらの弁の開閉制御が必要とな
る。つまり、所定の気体をパージするための弁を開いて
いる間、前記燃焼排ガスを排出するための弁を開いてお
くことによって、前記蓄熱式熱交換器内の燃焼排ガスが
排出され、当該熱交換器内は所定の気体でパージされ、
然る後に所定の気体をパージするための弁を閉じてか
ら、燃焼排ガスを排出するための弁を閉じ、次いで所定
の気体を送給するための弁を開くことによって、予熱帯
内の金属帯には、高温に加熱された所定の気体が確実に
吹付けられる。
According to the present invention, when the heat storage and the gas blowing are switched by any one of the three or more regenerative heat exchangers as described above, the supply of the combustion exhaust gas to the regenerator is first performed. It is necessary to stop, that is, close the valve for that, and then start the supply of the predetermined gas to the heat storage element, that is, open the valve for that purpose, meanwhile, in the heat exchanger, that is, in the vicinity of the heat storage element. Is filled with combustion exhaust gas, and if a predetermined gas supply valve is opened from that state, the filled combustion exhaust gas is sprayed onto the metal strip.
Therefore, a step occurs in which the inside of the regenerative heat exchanger must be purged with the predetermined gas before opening a valve for supplying the predetermined gas to the heat storage element. Valve structures and opening and closing control of those valves are required. That is, by opening the valve for discharging the combustion exhaust gas while opening the valve for purging the predetermined gas, the combustion exhaust gas in the regenerative heat exchanger is discharged, and the heat exchange is performed. The inside of the vessel is purged with a predetermined gas,
Thereafter, by closing the valve for purging the predetermined gas, closing the valve for discharging the flue gas, and then opening the valve for supplying the predetermined gas, the metal zone in the pre-tropical zone is opened. , A predetermined gas heated to a high temperature is reliably blown.

【0016】また、本発明のうち請求項4に係る金属帯
の連続熱処理装置は、前記各蓄熱式熱交換器の夫々に設
けられた前記所定の気体で当該熱交換器内をパージする
ための系の流量が、前記所定の気体を予熱帯内部に送給
するための系の流量よりも小さく設定されていることを
特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a continuous heat treatment apparatus for a metal strip for purging the interior of the heat exchanger with the predetermined gas provided in each of the heat storage type heat exchangers. The flow rate of the system is set smaller than the flow rate of the system for supplying the predetermined gas into the pre-tropical zone.

【0017】前述の前記所定の気体をパージするための
弁と当該所定の気体を予熱帯内部に送給するための弁と
は、通過される気体が同一であるためそれらを共用化す
ることも可能ではあるが、この発明では、前述の弁の開
閉工程で、この所定の気体をパージするために予熱帯内
部に排出するための弁を開いてしまうと、前記燃焼排ガ
スを排出するための弁が開いており、しかも一般に燃焼
排ガスを排出するための配管系にはそれを吸引するため
のファンが設けられているために、その他の蓄熱式熱交
換器から予熱帯に向けて排出されるべき高温の所定の気
体が、当該パージすべき蓄熱式熱交換器内部を通って燃
焼排ガスを排出するための弁から外部に排出されてしま
う。そのため、この所定の気体をパージするための系の
流量を、前記所定の気体を予熱帯内部に排出するための
系の流量より小さく設定することによって、前記或る蓄
熱式熱交換器からの高温に加熱された所定の気体は常時
予熱帯内部に送給され、その一部によって前記パージす
べき蓄熱体近傍を有する蓄熱式熱交換器内部がパージさ
れる。なお、熱交換器内をパージするための系の流量の
制御は、送給する管径を小径とすること、管途中に絞り
ダンパを介在させること、或いは別途専門配管を設けて
パージする系とすることで達成される。
The above-mentioned valve for purging the predetermined gas and the valve for supplying the predetermined gas into the pre-tropical zone may be used in common because the gas passed therethrough is the same. Although it is possible, in the present invention, in the above-mentioned valve opening / closing step, if the valve for discharging the predetermined gas into the pre-tropical area is opened to purge the predetermined gas, the valve for discharging the combustion exhaust gas is opened. Is open and the piping system for exhausting flue gas is generally provided with a fan for sucking it, so it should be discharged from other regenerative heat exchangers to the pre-tropical zone. The high-temperature predetermined gas passes through the regenerative heat exchanger to be purged and is discharged to the outside from a valve for discharging combustion exhaust gas. Therefore, by setting the flow rate of the system for purging the predetermined gas to be smaller than the flow rate of the system for discharging the predetermined gas into the pre-tropical zone, the high temperature from the certain regenerative heat exchanger can be improved. The preheated gas is constantly fed into the pre-tropical zone, and a part thereof purges the inside of the regenerative heat exchanger having the vicinity of the regenerator to be purged. In addition, the flow rate of the system for purging the inside of the heat exchanger is controlled by reducing the diameter of the pipe to be fed, by interposing a throttle damper in the middle of the pipe, or by providing a special piping separately and purging. It is achieved by doing.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は本発明の金属帯の連続熱処
理装置を実施化したストリップ(冷延鋼板)の連続焼鈍
炉の一実施形態を示すものである。
FIG. 1 shows an embodiment of a continuous annealing furnace for strips (cold rolled steel sheets) in which a continuous heat treatment apparatus for a metal strip according to the present invention is implemented.

【0019】同図は、ストリップSを連続的に焼鈍する
竪型連続焼鈍炉の構成を示すものであり、この連続焼鈍
炉は順に、コイル巻戻し機,溶接機,洗浄機等を有する
図示しない入側設備、予熱帯PHS、加熱帯HS、均熱
帯SS、必要に応じて板温を調節する図示されない板温
調節帯や熱処理帯、及び剪断機,巻取り機等の図示しな
い出側設備から構成される。これらの設備は設置面積の
低減の要求から全てタワー状の竪型に構築されている。
FIG. 1 shows the configuration of a vertical continuous annealing furnace for continuously annealing a strip S. This continuous annealing furnace has a coil unwinder, a welding machine, a washing machine and the like in order, not shown. From the incoming equipment, pre-tropical PHS, heating zone HS, level tropical SS, plate temperature control zone (not shown) and heat treatment zone (not shown) for adjusting the plate temperature as needed, and outgoing equipment (not shown) such as shearing machines and winders Be composed. All of these facilities are constructed in a tower-like vertical type in order to reduce the installation area.

【0020】冷延鋼板は、板厚や材料等の諸元に関わら
ず長手方向に溶接されて一連のストリップSとなして入
側設備から連続的に送給された後、予熱帯PHS、加熱
帯HS、均熱帯SS、及び必要な板温調節帯や熱処理帯
を順に通過して最終的には常温まで冷却される。
The cold rolled steel sheet is welded in the longitudinal direction irrespective of the specifications of the sheet thickness, material, etc., and is continuously fed from the entrance facility as a series of strips S. After passing through the tropical HS, the isotropy SS, and the necessary plate temperature control zone and the heat treatment zone in order, it is finally cooled to room temperature.

【0021】このうち、前記加熱帯HS及び均熱帯SS
は従来既存のものと同様又はほぼ同様であり、加熱帯H
Sは入側設備から連続的に送給され、予熱された冷延鋼
板を例えば、再結晶温度以上まで加熱するものであり、
具体的には炉内温度が900〜950℃で、ストリップ
の温度が700〜800℃になるように当該鋼板を加熱
する。そして加熱された冷延鋼板は均熱帯SSで必要な
時間保持された後、板温調節帯に致る。従って、加熱帯
HS内に通板されるストリップSの近傍,即ち各パスの
周囲には、従来と同様に図示されない多数のラジアント
チューブが配設され、各ラジアントチューブには通常の
バーナ装置から高温の燃焼排ガスが送給され、当該ラジ
アントチューブを通過した燃焼排ガスは一括して、後述
する蓄熱式熱交換装置に送給される。
Among them, the heating zone HS and the isotropy SS
Is similar or nearly the same as the existing one, and the heating zone H
S is continuously fed from the inlet facility, and heats the preheated cold-rolled steel sheet to, for example, a recrystallization temperature or higher,
Specifically, the steel sheet is heated such that the furnace temperature is 900 to 950 ° C and the temperature of the strip is 700 to 800 ° C. Then, the heated cold-rolled steel sheet is held for a necessary period of time in the solitary SS, and then falls into the sheet temperature control zone. Therefore, in the vicinity of the strip S passed through the heating zone HS, that is, around each pass, a large number of radiant tubes (not shown) are disposed as in the conventional case, and each radiant tube is heated to a high temperature from a normal burner device. And the flue gas that has passed through the radiant tube is collectively fed to a regenerative heat exchange device described later.

【0022】また、前記予熱帯PHSは、具体的には図
2のような構成を有する。このうち、前記加熱帯HSの
ラジアントチューブから排出されてきた燃焼排ガスは、
既設の排ガス入側配管10iを通って、予熱帯PHSの
一側面に設けられている同じく既設の対流式熱交換器1
1に供給され、次いで既設の排ガス出側配管10oを通
って図示されない排気ファン側に排気される。また、前
記対流式熱交換器11には、予熱帯PHS内の雰囲気ガ
ス(この場合は空気)を吸入する既設の吸気ファン12
から、同じく既設の空気入側配管13iを通って当該雰
囲気ガスである空気が供給され、次いでこの対流式熱交
換器11で加熱された空気は、既設の空気出側配管13
oを通って図示されないプレナムチャンバ等の拡散吹付
け装置から当該予熱帯PHS内を通板するストリップS
に吹付けられる。つまり、前述のように、この対流式熱
交換器11内には図示されない多数のチューブが配設さ
れ、このチューブ内に送給された空気は、その周囲に流
れる高温の燃焼排ガスの対流熱伝達によって加熱され、
プレナムチャンバからストリップSに吹付けられ、スト
リップSを加熱する。
Further, the pre-tropical PHS has a structure as shown in FIG. Among them, the combustion exhaust gas discharged from the radiant tube of the heating zone HS is:
Similarly, the existing convection heat exchanger 1 provided on one side of the pre-tropical PHS through the existing exhaust gas inlet pipe 10i.
1 and then exhausted to the exhaust fan side (not shown) through the existing exhaust gas outlet pipe 10o. The convection type heat exchanger 11 has an existing intake fan 12 for sucking the atmospheric gas (air in this case) in the pre-tropical PHS.
Is supplied through the existing air inlet pipe 13i, and the air heated by the convection heat exchanger 11 is then supplied to the existing air outlet pipe 13i.
o, a strip S passing through the pre-tropical PHS from a diffusion spray device such as a plenum chamber (not shown)
Sprayed on. That is, as described above, a large number of tubes (not shown) are provided in the convective heat exchanger 11, and the air supplied into the tubes is used for convective heat transfer of high-temperature combustion exhaust gas flowing around the tubes. Heated by
The strip S is sprayed from the plenum chamber to heat the strip S.

【0023】一方、前記予熱帯PHSの異なる一側面に
は、3基の蓄熱式熱交換器1A〜1Cが設けられてい
る。この蓄熱式熱交換器1A〜1Cの夫々は、図示され
ない球状或いは短いパイプ状の蓄熱体が入った蓄熱室
と、それに通気可能に連設された二つの接続室とを有し
ている。また、前記既設の排ガス入側配管10iには、
新設の排ガス入側配管14が分岐接続され、その先端部
は3つに分岐されて、夫々排ガス入側弁2A〜2Cを介
して、前記各蓄熱式熱交換器1A〜1Cの何れか一方の
接続室に接続されている。また、前記既設の空気入側配
管13iにも、途中に空気送給ファン7を介装した新設
の空気入側配管15が分岐接続され、その先端部は3つ
に分岐されて、夫々空気入側弁3A〜3Cを介して、前
記各蓄熱式熱交換器1A〜1Cの何れか他方の接続室に
接続されている。また、前記既設の排ガス出側配管10
oには、新設の排ガス出側配管16が分岐接続され、そ
の先端部は3つに分岐されて、夫々排ガス出側弁4A〜
4Cを介して、前記各蓄熱式熱交換器1A〜1Cの何れ
か他方の接続室に接続されている。また、前記既設の空
気出側配管13oにも、新設の空気出側配管17が分岐
接続され、その先端部は3つに分岐されて、夫々空気出
側弁5A〜5Cを介して、前記各蓄熱式熱交換器1A〜
1Cの何れか一方の接続室に接続されている。また、前
記空気出側配管17の3つの先端部の夫々は、更に2つ
に分岐され、夫々パージ弁6A〜6Cを介して前記各蓄
熱式熱交換器1A〜1Cの何れか一方の接続室に接続さ
れている。ちなみに、前記パージ弁6A〜6C及びそれ
に接続される分岐配管系を除く各弁2A〜5C及びそれ
に接続される配管系の流量は、互いに同等又はほぼ同等
であるが、このパージ弁6A〜6C及びそれに接続され
る分岐配管系の流量は、その他の流量よりも小さく設定
されている。なお、前記蓄熱式熱交換器1Aに接続され
る配管及び弁構成をA系,蓄熱式熱交換器1Bに接続さ
れる配管及び弁構成をB系,蓄熱式熱交換器1Cに接続
される配管及び弁構成をC系と表す。
On the other hand, three different regenerative heat exchangers 1A to 1C are provided on one different side of the pre-tropical PHS. Each of the heat storage type heat exchangers 1A to 1C has a heat storage chamber containing a spherical or short pipe-shaped heat storage body (not shown), and two connection chambers connected to each other so as to be able to ventilate the heat storage chamber. In addition, the existing exhaust gas inlet pipe 10i includes:
The newly installed exhaust gas inlet pipe 14 is branched and the tip is branched into three, and each of the regenerative heat exchangers 1A to 1C is connected via an exhaust gas inlet valve 2A to 2C, respectively. Connected to the connection room. In addition, a new air inlet side pipe 15 with an air supply fan 7 interposed in the middle is also connected to the existing air inlet side pipe 13i, and the distal end thereof is branched into three, and the air inlet side pipe 15 is divided into three. Each of the regenerative heat exchangers 1A to 1C is connected to one of the other connection chambers via the side valves 3A to 3C. In addition, the existing exhaust gas outlet pipe 10
At o, a newly installed exhaust gas outlet pipe 16 is connected in a branched manner, and its tip is branched into three, and each of the exhaust gas outlet valves 4A to 4A is connected.
Via 4C, it is connected to any other connection chamber of each of the regenerative heat exchangers 1A to 1C. A new air outlet pipe 17 is also branched and connected to the existing air outlet pipe 13o, and the distal end thereof is branched into three, and each of them is connected via the air outlet valves 5A to 5C. Heat storage type heat exchanger 1A ~
1C is connected to one of the connection chambers. Further, each of the three distal ends of the air outlet pipe 17 is further branched into two and connected to one of the regenerative heat exchangers 1A to 1C via purge valves 6A to 6C, respectively. It is connected to the. Incidentally, the flow rates of the valves 2A to 5C and the piping systems connected thereto other than the purge valves 6A to 6C and the branch piping system connected thereto are equal to or substantially equal to each other, but the purge valves 6A to 6C and The flow rate of the branch piping system connected thereto is set smaller than the other flow rates. The piping and valve configuration connected to the regenerative heat exchanger 1A are A-system, the piping connected to the regenerative heat exchanger 1B and the valve configuration are B-system, and the piping connected to the regenerative heat exchanger 1C. And the valve configuration is designated as C system.

【0024】これらの弁構成をシーケンス図として表し
たのが図3である。そして、これらの弁構成は、図示さ
れないプロセスコンピュータによって、その開閉が制御
される。この制御内容をシーケンスチャートとして表し
たのが図4である。この図4のシーケンスチャートによ
れば、例えばA系及びB系の排ガス入側弁2A,2B及
び排ガス出側弁4A,4Bが開かれると共にC系の空気
入側弁3C及び空気出側弁5Cが開かれ、その他の弁が
全て閉じている状態、つまりA系及びB系の蓄熱式熱交
換器1A,1Bでは燃焼排ガスの顕熱を蓄熱体に蓄熱す
ると共に、それまで蓄熱されていたC系の蓄熱式熱交換
器1Cの蓄熱体から空気顕熱を高めて、その高温の空気
を前記プレナムチャンバからストリップに吹付けている
状態であるとすると、例えばそれまで蓄熱されていたA
系の蓄熱式熱交換器1Aの蓄熱体の温度が上限値近傍ま
で達して、それ以上蓄熱を継続することができなくなっ
たら、まずA系の排ガス入側弁2Aを閉じて燃焼排ガス
が当該A系の蓄熱式熱交換器1Aの蓄熱体に送給されな
いようにする。なお、この状態でも、C系の蓄熱式熱交
換器1Cからは前記空気送給ファン7及び新設の空気出
側配管17を介して高温の空気が、予熱帯PHS内に通
板されているストリップに吹付けられている。
FIG. 3 shows these valve configurations as a sequence diagram. The opening and closing of these valve configurations are controlled by a process computer (not shown). FIG. 4 shows this control content as a sequence chart. According to the sequence chart of FIG. 4, for example, the A-system and B-system exhaust gas inlet valves 2A and 2B and the exhaust gas outlet valves 4A and 4B are opened, and the C-system air inlet valve 3C and air outlet valve 5C. Is opened and all other valves are closed, that is, in the A-type and B-type regenerative heat exchangers 1A and 1B, the sensible heat of the combustion exhaust gas is stored in the regenerator, and the C that has been stored until then is stored. Assuming that the air sensible heat is increased from the heat storage body of the heat storage type heat exchanger 1C of the system and the high-temperature air is blown from the plenum chamber to the strip, for example, A
When the temperature of the heat storage body of the heat storage type heat exchanger 1A of the system reaches the vicinity of the upper limit value and the heat storage cannot be continued any more, first, the exhaust gas inlet valve 2A of the system A is closed and the combustion exhaust gas is discharged. The heat is not supplied to the heat storage body of the heat storage type heat exchanger 1A of the system. Even in this state, high-temperature air is passed from the C-type regenerative heat exchanger 1C via the air supply fan 7 and the newly installed air outlet pipe 17 to the strip where the hot air is passed through the pre-tropical PHS. Is sprayed on.

【0025】そして、前記A系の排ガス入り側弁2Aが
完全に閉じたら、当該A系のパージ弁6Aを開く。この
とき、このA系の蓄熱式熱交換器1A内には未だ燃焼排
ガスが充満しているが、前記パージ弁6A及びそれに接
続される配管系の流量を、前記C系の空気出側弁5C及
びそれに接続される配管系の流量より小さくしているの
で、当該C系の空気出側弁5Cから排出される高温空気
の殆どは、未だ予熱帯PHS内のストリップに吹付けら
れ、その一部が前記新設の空気出側配管17からA系の
パージ弁6Aを通って前記A系の蓄熱式熱交換器1A内
に送給され、当該蓄熱式熱交換器1A内に充満していた
燃焼排ガスは、未だ開かれたままのA系の排ガス出側弁
4Aから排出され、これにより当該蓄熱式熱交換器1A
内は高温空気でパージされる。勿論、この間も、高温空
気によってA系の蓄熱式熱交換器1Aの蓄熱体は更に加
熱されている。
When the A-system exhaust gas inlet side valve 2A is completely closed, the A-system purge valve 6A is opened. At this time, although the combustion exhaust gas is still full in the A-system regenerative heat exchanger 1A, the flow rate of the purge valve 6A and the piping system connected thereto is reduced by the C-system air outlet valve 5C. And most of the high-temperature air discharged from the air outlet valve 5C of the C system is still blown to the strip in the pre-tropical PHS, and a part thereof Is supplied from the newly installed air outlet pipe 17 through the A-system purge valve 6A into the A-system regenerative heat exchanger 1A, and the combustion exhaust gas filling the regenerative heat exchanger 1A. Is discharged from the exhaust gas outlet valve 4A of the A system which is still open, whereby the regenerative heat exchanger 1A
The inside is purged with hot air. Of course, during this time, the heat storage body of the A-type heat storage type heat exchanger 1A is further heated by the high-temperature air.

【0026】このようにしてA系の蓄熱式熱交換器1A
内が高温空気でパージされたら、前記A系のパージ弁6
Aを閉じ、当該パージ弁6Aが完全に閉じたら、同じく
A系の排ガス出側弁4Aを閉じ、当該排ガス出側弁4A
が完全に閉じたら、同じくA系の空気出側弁5Aを開
き、当該空気出側弁5Aが完全に開いたら、同じくA系
の空気入側弁3Aを開いて、当該A系の蓄熱式熱交換器
1Aから高温に加熱された空気を排出し、予熱帯PHS
内のストリップに吹付ける。そして、前記A系の空気入
側弁3Aが完全に開いたら、前記C系の空気入側弁3C
を閉じ、当該空気入側弁3Cが完全に閉じたら、同じく
C系の空気出側弁5Cを閉じ、当該空気出側弁5Cが完
全に閉じたら、同じくC系の排ガス出側弁4Cを開き、
当該排ガス出側弁4Cが完全に開いたら、同じくC系の
排ガス入側弁2Cを開いて、当該C系の蓄熱式熱交換器
1Cの蓄熱体に、燃焼排ガスの顕熱を蓄熱する。この
間、前述のようにA系の蓄熱式熱交換器1Aから高温の
空気がストリップに吹付けられるようになってから、C
系の蓄熱式熱交換器1Cからの高温空気の排出を停止す
るため、ストリップには常に高温空気が吹付け続けられ
ることになり、ストリップ送給方向への温度のバラツキ
は生じない。勿論、この間も前記B系の蓄熱式熱交換器
1Bでは燃焼排ガスの顕熱が蓄熱体に蓄熱され続けてい
る。
Thus, the A-system regenerative heat exchanger 1A
When the inside is purged with high-temperature air, the purge valve
A is closed, and when the purge valve 6A is completely closed, the exhaust gas outlet valve 4A of the A system is also closed, and the exhaust gas outlet valve 4A is closed.
Is completely closed, the A-system air outlet valve 5A is also opened, and when the air-outside valve 5A is completely opened, the A-system air inlet valve 3A is also opened, and the A-system regenerative heat Exhaust air heated to high temperature from exchanger 1A
Spray on the strip inside. When the A-system air inlet valve 3A is completely opened, the C-system air inlet valve 3C is opened.
When the air inlet valve 3C is completely closed, the C-system air outlet valve 5C is also closed. When the air outlet valve 5C is completely closed, the C-system exhaust gas outlet valve 4C is also opened. ,
When the exhaust gas outlet valve 4C is completely opened, the C-system exhaust gas inlet valve 2C is also opened to store the sensible heat of the combustion exhaust gas in the heat storage body of the C-system regenerative heat exchanger 1C. During this time, after the high-temperature air is blown from the A-system regenerative heat exchanger 1A to the strip as described above, C
Since the discharge of high-temperature air from the regenerative heat exchanger 1C of the system is stopped, high-temperature air is continuously blown to the strip, and there is no variation in the temperature in the strip feeding direction. Of course, during this time, the sensible heat of the combustion exhaust gas continues to be stored in the heat storage body in the B-type heat storage type heat exchanger 1B.

【0027】そして、今度は蓄熱され続けているB系の
蓄熱式熱交換器1Bの蓄熱体の温度が上限値近傍に達し
たら、前記C系の蓄熱式熱交換器1CからA系の蓄熱式
熱交換器1Aに高温空気の送給を切換えたときと同様
に、B系の排ガス入側弁2Bを閉じて燃焼排ガスが当該
B系の蓄熱式熱交換器1Bの蓄熱体に送給されないよう
にし、このB系の排ガス入り側弁2Bが完全に閉じた
ら、当該B系のパージ弁6Bを開く。このときも前述と
同様に、前記A系の蓄熱式熱交換器1Aから空気出側弁
5Aを介して排出される高温空気の殆どは予熱帯PHS
内のストリップに吹付けられ、その一部が前記B系のパ
ージ弁6Bを通って当該B系の蓄熱式熱交換器1B内に
送給され、当該蓄熱式熱交換器1B内に充満していた燃
焼排ガスがB系の排ガス出側弁4Bから排出され、これ
により当該蓄熱式熱交換器1B内は高温空気でパージさ
れる。
Then, when the temperature of the heat storage body of the B-system regenerative heat exchanger 1B, which continues to store heat, approaches the upper limit, the A-system regenerative heat exchanger 1C is moved from the C-system regenerative heat exchanger 1C. As in the case where the supply of high-temperature air to the heat exchanger 1A is switched, the B-system exhaust gas inlet valve 2B is closed to prevent the combustion exhaust gas from being supplied to the heat storage body of the B-system regenerative heat exchanger 1B. When the B-system exhaust gas inlet side valve 2B is completely closed, the B-system purge valve 6B is opened. At this time, as described above, most of the high-temperature air discharged from the A-system regenerative heat exchanger 1A via the air outlet valve 5A is pre-tropical PHS.
A part of the heat is supplied to the heat storage type heat exchanger 1B of the system B through the purge valve 6B of the system B, and is filled in the heat storage type heat exchanger 1B. The combustion exhaust gas discharged from the B-system exhaust gas outlet valve 4B is purged by the high-temperature air in the regenerative heat exchanger 1B.

【0028】更に、B系の蓄熱式熱交換器1B内が高温
空気でパージされたら、前記B系のパージ弁6Bを閉
じ、当該パージ弁6Bが完全に閉じたら、同じくB系の
排ガス出側弁4Bを閉じ、当該排ガス出側弁4Bが完全
に閉じたら、同じくB系の空気出側弁5Bを開き、当該
空気出側弁5Bが完全に開いたら、同じくB系の空気入
側弁3Bを開いて、当該B系の蓄熱式熱交換器1Bから
高温に加熱された空気を排出し、予熱帯PHS内のスト
リップに吹付ける。そして、前記B系の空気入側弁3B
が完全に開いたら、前記A系の空気入側弁3Aを閉じ、
当該空気入側弁3Aが完全に閉じたら、同じくA系の空
気出側弁5Aを閉じ、当該空気出側弁5Aが完全に閉じ
たら、同じくA系の排ガス出側弁4Aを開き、当該排ガ
ス出側弁4Aが完全に開いたら、同じくA系の排ガス入
側弁2Aを開いて、当該A系の蓄熱式熱交換器1Aの蓄
熱体に、燃焼排ガスの顕熱を蓄熱する。
Further, when the inside of the B-system regenerative heat exchanger 1B is purged with high-temperature air, the B-system purge valve 6B is closed, and when the purge valve 6B is completely closed, the B-system exhaust gas discharge side is also opened. When the valve 4B is closed and the exhaust gas outlet valve 4B is completely closed, the B-system air outlet valve 5B is opened, and when the air outlet valve 5B is completely opened, the B-system air inlet valve 3B is also opened. Is opened, the air heated to a high temperature is discharged from the heat storage type heat exchanger 1B of the B system, and is blown to the strip in the pre-tropical PHS. And the B-system air inlet side valve 3B
Is completely open, close the air inlet valve 3A of the A system,
When the air inlet valve 3A is completely closed, the A-system air outlet valve 5A is also closed, and when the air outlet valve 5A is completely closed, the A-system exhaust gas outlet valve 4A is also opened, and the exhaust gas is opened. When the outlet valve 4A is completely opened, the A-system exhaust gas inlet valve 2A is similarly opened to store the sensible heat of the combustion exhaust gas in the heat storage body of the A-system regenerative heat exchanger 1A.

【0029】また、蓄熱され続けているC系の蓄熱式熱
交換器1Cの蓄熱体の温度が上限値近傍に達したら、C
系の排ガス入側弁2Cを閉じて燃焼排ガスが当該C系の
蓄熱式熱交換器1Cの蓄熱体に送給されないようにし、
このC系の排ガス入り側弁2Cが完全に閉じたら、当該
C系のパージ弁6Cを開き、このときも前述と同様に、
前記B系の蓄熱式熱交換器1Bから空気出側弁5Bを介
して排出される高温空気の一部が前記C系のパージ弁6
Cを通って当該C系の蓄熱式熱交換器1C内に送給さ
れ、当該蓄熱式熱交換器1C内に充満していた燃焼排ガ
スがC系の排ガス出側弁4Cから排出され、これにより
当該蓄熱式熱交換器1C内は高温空気でパージされる。
更に、C系の蓄熱式熱交換器1C内が高温空気でパージ
されたら、前記C系のパージ弁6Cを閉じ、当該パージ
弁6Cが完全に閉じたら、同じくC系の排ガス出側弁4
Cを閉じ、当該排ガス出側弁4Cが完全に閉じたら、同
じくC系の空気出側弁5Cを開き、当該空気出側弁5C
が完全に開いたら、同じくC系の空気入側弁3Cを開い
て、当該C系の蓄熱式熱交換器1Cから高温に加熱され
た空気を排出し、予熱帯PHS内のストリップに吹付け
る。そして、前記C系の空気入側弁3Cが完全に開いた
ら、前記B系の空気入側弁3Bを閉じ、当該空気入側弁
3Bが完全に閉じたら、同じくB系の空気出側弁5Bを
閉じ、当該空気出側弁5Bが完全に閉じたら、同じくB
系の排ガス出側弁4Bを開き、当該排ガス出側弁4Bが
完全に開いたら、同じくB系の排ガス入側弁2Bを開い
て、当該B系の蓄熱式熱交換器1Bの蓄熱体に、燃焼排
ガスの顕熱を蓄熱する。
When the temperature of the heat storage body of the C-type heat storage type heat exchanger 1C, which continues to store heat, approaches the upper limit, C
Closing the exhaust gas inlet valve 2C of the system to prevent the combustion exhaust gas from being sent to the heat storage body of the heat storage heat exchanger 1C of the C system;
When the C-system exhaust gas inlet side valve 2C is completely closed, the C-system purge valve 6C is opened.
Part of the high-temperature air discharged from the B-system regenerative heat exchanger 1B via the air outlet valve 5B is partially removed from the C-system purge valve 6.
The combustion exhaust gas that has been fed through the C into the C-system regenerative heat exchanger 1C and filled in the regenerative heat exchanger 1C is discharged from the C-system exhaust gas outlet valve 4C, The inside of the regenerative heat exchanger 1C is purged with high-temperature air.
Further, when the inside of the C-system regenerative heat exchanger 1C is purged with high-temperature air, the C-system purge valve 6C is closed, and when the purge valve 6C is completely closed, the C-system exhaust gas outlet valve 4 is also closed.
When C is closed and the exhaust gas outlet valve 4C is completely closed, the C-system air outlet valve 5C is opened, and the air outlet valve 5C is opened.
Is completely opened, the air inlet valve 3C of the C system is opened, and the air heated to a high temperature is discharged from the heat storage type heat exchanger 1C of the C system, and is blown to the strip in the pre-tropical PHS. When the C-system air inlet valve 3C is completely opened, the B-system air inlet valve 3B is closed. When the air inlet valve 3B is completely closed, the B-system air outlet valve 5B is also closed. And when the air outlet valve 5B is completely closed,
When the exhaust gas outlet valve 4B of the system is opened, and the exhaust gas outlet valve 4B of the system is completely opened, the exhaust gas inlet valve 2B of the system B is opened, and the heat storage body of the heat storage heat exchanger 1B of the system B is opened. Stores sensible heat of combustion exhaust gas.

【0030】次に、本実施形態の連続焼鈍炉の作用につ
いて説明する。まず、理解を容易化するために現行,即
ち従来の連続焼鈍炉について説明する。この従来の連続
焼鈍炉は、図8に示すように、前記加熱帯のラジアント
チューブから得られた燃焼排ガスを対流式熱交換器に供
給すると共に、当該対流式熱交換器内に配設されたチュ
ーブ内には空気を供給し、このチューブ内の空気を燃焼
排ガスの顕熱からの対流伝熱によって加熱し、これを予
熱帯内でストリップに吹付けて当該ストリップを加熱
(予熱)する。なお、加熱帯から送給されるストリップ
の設定温度は800℃である。
Next, the operation of the continuous annealing furnace according to the present embodiment will be described. First, in order to facilitate understanding, a current, that is, a conventional continuous annealing furnace will be described. As shown in FIG. 8, this conventional continuous annealing furnace supplies combustion exhaust gas obtained from a radiant tube in the heating zone to a convection heat exchanger and is disposed in the convection heat exchanger. Air is supplied into the tube, and the air in the tube is heated by convective heat transfer from the sensible heat of the combustion exhaust gas, and is blown onto the strip in the pre-tropical zone to heat (preheat) the strip. The set temperature of the strip fed from the heating zone is 800 ° C.

【0031】前述した加熱帯では、図9に示すように、
Mガス(高炉ガスとコークス炉ガスの混合ガスの呼称)
と称する燃料ガスの燃焼熱が前記バーナ装置及びラジア
ントチューブから供給されるが、実質的には炉体からの
放散熱やHNガス(炉内を還元雰囲気とするための水素
−窒素混合ガス)の排出に伴う損失熱,及びハースロー
ルを冷却するためのロール室冷却熱等の損失熱があるも
のの、これらの放散熱や損失熱はさほど大きなものでは
なく、最も大きいのは、やはりストリップ顕熱と燃焼排
ガスの損失熱であり、このうちのストリップ顕熱は被加
熱物の目標温度が達成されるために必要なものであるか
ら度外視する。この従来の連続焼鈍炉では、燃焼排ガス
流量は約63000Nm3 /Hであり、そのときの燃焼
排ガスはダクト(配管)を通るうちに当該ダクトからの
放散熱によって、対流式熱交換器に到達する時点では6
40℃まで低下する。そして、対流式熱交換器では、こ
の燃焼排ガスの顕熱から298℃の空気顕熱しか回収す
ることができないから、これを予熱帯に送給しストリッ
プに吹付けることによって、当該予熱帯の入側では40
℃のストリップ顕熱を、予熱帯の出側,即ち加熱帯の入
側では、120℃までしか高めることができない。その
ため、加熱帯内の炉温941℃に設定しなければなら
ず、この加熱帯での燃料原単位は238Mcal/tと高い
数値になってしまう。なお、この従来の連続焼鈍炉で予
熱帯に送給/リサイクルされる空気流量は、約1300
00Nm3 /Hと非常に多い。これは、低い温度の空気
をストリップに吹付けて当該ストリップの温度を可及的
に高めるためには、対流伝熱の作用式からも明らかなよ
うに、ストリップに吹付ける空気の流量を多くしなけれ
ばならないためである。
In the above-mentioned heating zone, as shown in FIG.
M gas (name of mixed gas of blast furnace gas and coke oven gas)
The combustion heat of the fuel gas is supplied from the burner device and the radiant tube, and is substantially the same as the heat dissipated from the furnace body or the HN gas (hydrogen-nitrogen mixed gas for reducing the inside of the furnace into a reducing atmosphere). Although there is heat loss due to the discharge and heat loss in the cooling of the roll chamber for cooling the hearth roll, the heat dissipated and lost is not so large. This is the heat loss of the combustion exhaust gas, and the strip sensible heat is neglected because it is necessary to achieve the target temperature of the object to be heated. In this conventional continuous annealing furnace, the flow rate of the combustion exhaust gas is about 63000 Nm 3 / H, and the combustion exhaust gas at that time reaches the convection heat exchanger by the heat dissipated from the duct while passing through the duct (pipe). 6 at the time
Lowers to 40 ° C. In the convection heat exchanger, only the air sensible heat of 298 ° C. can be recovered from the sensible heat of the flue gas. 40 on the side
The sensible heat of the strip in ° C. can only be increased up to 120 ° C. on the outlet side of the pre-tropical zone, ie on the inlet side of the heating zone. Therefore, the furnace temperature in the heating zone must be set to 941 ° C., and the fuel consumption rate in this heating zone is a high value of 238 Mcal / t. The flow rate of air supplied / recycled to the pre-tropical zone in the conventional continuous annealing furnace is about 1300.
00Nm 3 / H, which is very large. This is because, in order to blow low-temperature air to the strip and raise the temperature of the strip as much as possible, as is clear from the action formula of convection heat transfer, the flow rate of air blown to the strip is increased. Because it must be.

【0032】一方、前述のように本実施形態の蓄熱式熱
交換器による燃焼排ガス顕熱の回収効率は非常に高いの
で、この蓄熱式熱交換器から予熱帯内のストリップに吹
付けられる空気顕熱を高め、つまり当該ストリップに吹
付けられる空気の温度をより高温化し、これにより加熱
帯に送給されるストリップの温度を高め、最終的には加
熱帯内,つまりラジアントチューブの温度を下げて当該
ラジアントチューブの高温寿命を長じると共に、加熱帯
内での燃料原単位を低減してコストの低廉化を図る。こ
の実施形態では、図5に示すように加熱帯内の温度(図
では炉温),つまりラジアントチューブの温度を、現行
より15℃低い926℃にすることができる。なお、加
熱帯から送給されるストリップの設定温度は現行と同じ
800℃とする。
On the other hand, as described above, the efficiency of recovering the sensible heat of the flue gas by the regenerative heat exchanger of the present embodiment is very high, so that the air regenerating heat exchanger heats the sensible heat of the air blown to the strip in the pre-tropical zone. Increasing the heat, that is, the temperature of the air blown to the strip, thereby increasing the temperature of the strip delivered to the heating zone, and ultimately lowering the temperature within the heating zone, ie the radiant tube. The high-temperature life of the radiant tube is prolonged, and the cost per unit is reduced by reducing the unit fuel consumption in the heating zone. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the temperature in the heating zone (furnace temperature in the figure), that is, the temperature of the radiant tube, can be 926 ° C., which is 15 ° C. lower than the current temperature. The set temperature of the strip fed from the heating zone is 800 ° C., the same as the current temperature.

【0033】この実施形態では、結果的に炉内温度を低
減することを可能としたために、燃料ガスであるMガス
の供給量が低減され、その結果、燃焼排ガス流量を従来
に比して約6000Nm3 /H少ない約57000Nm
3 /Hにすることができ、そのときの排ガス温度は66
9℃となる。この燃焼排ガスはダクト放散熱によって、
前記蓄熱式熱交換器に到達する時点では626℃まで低
下する。そして、前記蓄熱式熱交換器では、その高い熱
回収効率によって、この燃焼排ガスの顕熱から570℃
の空気顕熱を回収することができ、これを予熱帯に送給
しストリップに吹付けることによって、当該予熱帯の入
側では40℃のストリップ顕熱を、予熱帯の出側,即ち
加熱帯の入側では、従来より90℃高い210℃まで高
めることができ、これを加熱帯に送給することによっ
て、前記炉温926℃を達成すると共に、加熱帯での燃
料原単位を、従来より21.4Mcal/t低い216.6
Mcal/tに低減することができた。なお、本実施形態で
予熱帯に送給/リサイクルされる空気流量は、従来より
約68000Nm3 /Hも少ない約62000Nm3
Hとに低減することができた。これは、ストリップに吹
付けられる空気温度が従来よりも大幅に高いためであっ
て、少ない吹付け流量でも効率よくストリップの温度を
高めることができ、そうした意味でも本実施形態のエネ
ルギ効率は高い。
In this embodiment, since the temperature inside the furnace can be reduced as a result, the supply amount of the M gas, which is the fuel gas, is reduced. As a result, the flow rate of the combustion exhaust gas is reduced by about 6000Nm 3 / H little about 57000Nm
3 / H, and the exhaust gas temperature at that time is 66
It will be 9 ° C. This combustion exhaust gas is dissipated by duct heat.
When it reaches the regenerative heat exchanger, the temperature drops to 626 ° C. In the regenerative heat exchanger, the high heat recovery efficiency reduces the sensible heat of the combustion exhaust gas to 570 ° C.
The sensible heat of the air can be recovered, sent to the pre-tropical zone and sprayed on the strip, so that the sensible heat of 40 ° C. at the inlet of the pre-tropical zone is changed to the outlet of the pre-tropical zone, that is, the heating zone. On the inlet side, the temperature can be raised to 210 ° C., which is 90 ° C. higher than before, and by feeding this to the heating zone, the furnace temperature of 926 ° C. is achieved, and the unit fuel consumption in the heating zone is reduced from the conventional level. 216.6Mcal / t lower 216.6
Mcal / t was able to be reduced. The air flow fed / recycled to the preheating zone in the present embodiment, approximately conventionally 68000Nm 3 / H be less about 62000Nm 3 /
H was able to be reduced. This is because the temperature of the air blown to the strip is much higher than in the past, and the temperature of the strip can be increased efficiently even with a small flow rate, and in this sense, the energy efficiency of the present embodiment is high.

【0034】次に、ラジアントチューブの温度低減によ
る寿命向上効果について説明する。図6は縦軸にラジア
ントチューブにかかる発生応力を、横軸に下記1式で表
れる材質固有の定数P値をとり、平均破断応力(図では
Average Rupture Strength)と最小破断応力(図ではMi
nimum Rupture Strength)とで両者の相関を表したもの
である。なお、平均破断応力とは実験統計論的にラジア
ントチューブが破断してしまう確率が最も高い発生応力
と定数P値との関係を示し、最小破断応力とは95%の
確率で破断を回避できる発生応力と定数P値との関係を
示すものである。また、前記ラジアントチューブにかか
る発生応力とは、例えばチューブ自重による曲げ応力,
軸方向への熱応力,断面方向への熱応力及び円周方向へ
の熱応力等の総和から与えられ、曲げ応力を除く何れも
がラジアントチューブの発生温度の関数として与えられ
る。本実施形態におけるラジアントチューブの発生応力
の総和は約0.852kgf/mm2 であった。従って、前記
図6の最小破断応力曲線に従った定数P値は約36.5
になる。
Next, a description will be given of the effect of improving the life by reducing the temperature of the radiant tube. In FIG. 6, the vertical axis represents the stress generated on the radiant tube, and the horizontal axis represents the material-specific constant P value expressed by the following equation.
Average Rupture Strength) and minimum rupture stress (Mi
nimum Rupture Strength). The average rupture stress indicates the relationship between the generated stress that has the highest probability of rupture of the radiant tube and the constant P value according to experimental statistics, and the minimum rupture stress is 95% of the probability that rupture can be avoided with a probability. It shows the relationship between the stress and the constant P value. Further, the generated stress applied to the radiant tube is, for example, a bending stress due to the tube's own weight,
It is given from the sum of the thermal stress in the axial direction, the thermal stress in the cross-sectional direction, the thermal stress in the circumferential direction, and the like, and all except the bending stress are given as a function of the temperature at which the radiant tube is generated. The sum of the stresses generated in the radiant tube in the present embodiment was about 0.852 kgf / mm 2 . Therefore, the constant P value according to the minimum breaking stress curve of FIG. 6 is about 36.5.
become.

【0035】 P=T・(23+log(t))exp(−3) ……… (1) 但し、Tはラジアントチューブ温度,即ち炉温、tは寿
命時間である。次に、この定数P値を固定し、炉温(ラ
ジアントチューブ温度)Tによる寿命時間tの関数を求
め、これをラジアントチューブ推定寿命年数として表し
たのが図7である。前記1式からも明らかなように、寿
命時間(寿命年数)tは、ラジアントチューブ温度(炉
温)Tの逆数の指数関数で表されるから、前述のような
高温での使用に際しては、僅かな温度低減が大幅な寿命
年数向上効果となり、例えば現状炉温941℃では僅か
5.5年の推定寿命が、僅か15℃炉温を下げた926
℃で倍以上の12年まで延長される。前述したように、
一体の炉内に百乃至数百本のラジアントチューブを有す
る連続焼鈍炉の加熱帯では、この効果は非常に大きく、
単純なラジアントチューブの材料コストのみならず、破
断したラジアントチューブを交換するなどの保守・整備
に要するの人的なコストメリットも大きい。
P = T · (23 + log (t)) exp (−3) (1) where T is a radiant tube temperature, that is, a furnace temperature, and t is a life time. Next, the constant P value is fixed, a function of the life time t based on the furnace temperature (radiant tube temperature) T is obtained, and this is expressed as the estimated radiant tube life years in FIG. As is clear from the above equation (1), the life time (year of life) t is represented by an exponential function of the reciprocal of the radiant tube temperature (furnace temperature) T. A significant temperature reduction has a significant effect on the life expectancy. For example, at the current furnace temperature of 941 ° C., the estimated life of only 5.5 years is reduced by only 15 ° C. 926.
Extended to 12 years more than doubled in ° C. As previously mentioned,
In the heating zone of a continuous annealing furnace having one hundred to several hundreds of radiant tubes in an integrated furnace, this effect is very large,
Not only the material cost of a simple radiant tube, but also the human cost merit required for maintenance and maintenance such as replacement of a broken radiant tube is great.

【0036】なお、前記実施形態では、予熱帯でストリ
ップに吹付けられる気体を空気とした場合についてのみ
詳述したが、この予熱帯でストリップに吹付けられる気
体はそれ以外のどのような気体であってもよい。また、
連続熱処理される金属帯もストリップに限定されるもの
ではない。また、ストリップへの吹きつけ方も、スリッ
トノズル、マルチホールタイプの何れでもよい。
In the above embodiment, only the case where the gas blown to the strip in the pre-tropical zone is air is described in detail, but the gas blown to the strip in the pre-tropical zone is any other gas. There may be. Also,
The metal strip subjected to the continuous heat treatment is not limited to the strip. The method of spraying the strip may be either a slit nozzle or a multi-hole type.

【0037】また、前記実施形態では、燃焼排ガスを加
熱帯のラジアントチューブからのものだけとした場合に
ついてのみ詳述したが、この燃焼排ガスは、少なくとも
加熱帯からのものを含んでいればよいのであって、例え
ば前記均熱帯からの燃焼排ガスやその他の設備での燃焼
排ガス等の高温気体を併用してもよい。
Further, in the above-described embodiment, only the case where the combustion exhaust gas is only from the radiant tube of the heating zone has been described in detail. However, the combustion exhaust gas only needs to include at least the one from the heating zone. Accordingly, for example, a high-temperature gas such as the combustion exhaust gas from the soot and the exhaust gas from other facilities may be used in combination.

【0038】また、前記実施形態では、ストリップを連
続焼鈍する連続焼鈍炉についてのみ詳述したが、本発明
の連続熱処理装置は、少なくとも加熱帯と予熱帯とを有
する連続熱処理装置であれば如何なるものにでも同様に
転用することができる。
Further, in the above embodiment, only the continuous annealing furnace for continuously annealing the strip has been described in detail, but the continuous heat treatment apparatus of the present invention may be any continuous heat treatment apparatus having at least a heating zone and a pre-tropical zone. Can be similarly diverted.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項1に係る金属帯の連続熱処理装置によれば、複数のバ
ーナ装置から加熱帯のラジアントチューブに供給し排出
された燃焼排ガスの顕熱を、大型の蓄熱式熱交換装置の
蓄熱体に纏めて蓄熱し、この蓄熱体に空気等の所定の気
体を送給することによって前記燃焼排ガスの顕熱を当該
所定の気体の顕熱に纏めて回収し、この気体を前記予熱
帯内でストリップ等の金属帯に吹付けることによって当
該金属帯の予熱を行うようにしたために、蓄熱式熱交換
器内の蓄熱体を通過することによって前記所定の気体を
十分に高温とし、この高温の気体を金属帯に直接的に吹
付けることによって、金属帯の温度は従来に比して大幅
に高くなる。従って、加熱帯で要求される金属帯の温度
上昇分は小さくなり、その分だけラジアントチューブに
要求される温度は低くすることができ、このような高温
域でのラジアントチューブの破断寿命を大幅に向上でき
ると共に、バーナ装置に供給される燃料原単位を低減す
ることができる。
As described above, according to the continuous heat treatment apparatus for a metal strip according to the first aspect of the present invention, the combustion exhaust gas supplied to a radiant tube of a heating zone from a plurality of burners and discharged therefrom is observed. The heat is collectively stored in a heat storage unit of a large-scale regenerative heat exchange device, and a predetermined gas such as air is supplied to the heat storage unit to convert the sensible heat of the combustion exhaust gas into the sensible heat of the predetermined gas. Collected and collected, this gas is pre-heated by spraying this gas onto a metal band such as a strip within the pre-tropical zone, so that the gas passes through a heat storage body in a heat storage type heat exchanger. By raising the temperature of the predetermined gas to a sufficiently high temperature and directly blowing the high-temperature gas onto the metal strip, the temperature of the metal strip becomes significantly higher than in the past. Therefore, the temperature rise of the metal strip required in the heating zone is small, and the temperature required for the radiant tube can be reduced accordingly, and the rupture life of the radiant tube in such a high temperature range is greatly increased. In addition to the improvement, it is possible to reduce the unit fuel consumption supplied to the burner device.

【0040】また、本発明のうち請求項2に係る金属帯
の連続熱処理装置によれば、3基以上の蓄熱式熱交換器
を用い、このうちの少なくとも1基からは蓄熱体に蓄熱
した燃焼排ガスの顕熱を前記所定の気体の顕熱として回
収し、これを予熱帯内で金属帯に吹付け、残りの蓄熱式
熱交換器の蓄熱体に前記燃焼排ガスの顕熱を蓄熱するよ
うに、順次制御弁の開閉制御を行うようにしたため、少
なくとも1基の蓄熱式熱交換器から常時高温の所定気体
を金属帯に吹付け続けることが可能となって金属帯の送
給方向への温度のバラツキをなくすことができ、同時に
残りの蓄熱式熱交換器で効率的に燃焼排ガスの顕熱を蓄
熱体に蓄熱することが可能となる。
According to the continuous heat treatment apparatus for a metal strip according to the second aspect of the present invention, three or more heat storage type heat exchangers are used, and at least one of the heat storage type heat exchangers stores heat in a heat storage body. The sensible heat of the exhaust gas is recovered as the sensible heat of the predetermined gas, and the sensible heat of the combustion exhaust gas is stored in the regenerator of the regenerative heat exchanger by spraying the sensible heat of the predetermined gas onto the metal strip in the pre-tropical zone. Since the opening and closing control of the control valve is sequentially performed, a predetermined high-temperature gas can be continuously blown from at least one regenerative heat exchanger to the metal strip, and the temperature of the metal strip in the feeding direction can be increased. , And at the same time, the sensible heat of the combustion exhaust gas can be efficiently stored in the regenerator in the remaining regenerative heat exchanger.

【0041】また、本発明のうち請求項3に係る金属帯
の連続熱処理装置によれば、所定の気体をパージするた
めの弁を開いている間、前記燃焼排ガスを排出するため
の弁を開いておくことによって、前記蓄熱式熱交換器内
の燃焼排ガスが排出され、当該熱交換器内は所定の気体
でパージされ、然る後に所定の気体をパージするための
弁を閉じてから、燃焼排ガスを排出するための弁を閉
じ、次いで所定の気体を排出するための弁を開くことに
よって、予熱帯内の金属帯には、高温に加熱された所定
の気体が確実に吹付けられる。
Further, according to the continuous heat treatment apparatus for a metal strip according to the third aspect of the present invention, the valve for discharging the combustion exhaust gas is opened while the valve for purging the predetermined gas is opened. By doing so, the combustion exhaust gas in the regenerative heat exchanger is discharged, the inside of the heat exchanger is purged with a predetermined gas, and after that, a valve for purging the predetermined gas is closed, and then the combustion is started. By closing the valve for discharging the exhaust gas and then opening the valve for discharging the predetermined gas, the predetermined gas heated to a high temperature is reliably blown onto the metal zone in the pre-tropical zone.

【0042】また、本発明のうち請求項4に係る金属帯
の連続熱処理装置によれば、所定の気体をパージするた
めの系の流量を、所定の気体を予熱帯内部に排出するた
めの系の流量より小さく設定することによって、その他
の或る蓄熱式熱交換器からの高温に加熱された所定の気
体は常時予熱帯内部に排出され、その一部によって前記
パージすべき蓄熱式熱交換器内部が確実にパージされ
る。
According to the apparatus for continuously heat-treating a metal strip according to claim 4 of the present invention, the flow rate of the system for purging the predetermined gas is controlled by the system for discharging the predetermined gas into the pre-tropical zone. By setting the flow rate to be smaller than the predetermined flow rate, the predetermined gas heated to a high temperature from another regenerative heat exchanger is constantly discharged into the pre-tropical zone, and a part of the gas is purged by a part thereof. The inside is reliably purged.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の金属帯の連続熱処理装置を連続焼鈍炉
に展開した一実施形態を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment in which a continuous heat treatment apparatus for a metal strip of the present invention is developed in a continuous annealing furnace.

【図2】図1に示す連続焼鈍炉における予熱帯の概略構
成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a pre-tropical zone in the continuous annealing furnace shown in FIG.

【図3】図2に示す弁構成のシーケンス図である。FIG. 3 is a sequence diagram of the valve configuration shown in FIG. 2;

【図4】図3に示す弁構成のシーケンスチャートであ
る。
FIG. 4 is a sequence chart of the valve configuration shown in FIG. 3;

【図5】図1に示す連続焼鈍炉の熱フローの説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a heat flow of the continuous annealing furnace shown in FIG.

【図6】ラジアントチューブの寿命評価特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of a life evaluation of a radiant tube.

【図7】図6に示すラジアントチューブの寿命評価特性
図を炉温との関係に置換した説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram in which the life evaluation characteristic diagram of the radiant tube shown in FIG. 6 is replaced with a relationship with a furnace temperature.

【図8】従来の連続焼鈍炉における予熱帯の概略説明図
である。
FIG. 8 is a schematic explanatory view of a pre-tropical zone in a conventional continuous annealing furnace.

【図9】図8に示す連続焼鈍炉の熱フローの説明図であ
る。
9 is an explanatory diagram of a heat flow of the continuous annealing furnace shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A〜1Cは蓄熱式熱交換器 2A〜2Cは排ガス入側弁 3A〜3Cは空気入側弁 4A〜4Cは排ガス出側弁 5A〜5Cは空気出側弁 6A〜6Cはパージ弁 7は空気送給ファン Sはストリップ PHSは予熱帯 HSは加熱帯 SSは均熱帯 1A-1C is a regenerative heat exchanger 2A-2C is an exhaust gas inlet valve 3A-3C is an air inlet valve 4A-4C is an exhaust gas outlet valve 5A-5C is an air outlet valve 6A-6C is a purge valve 7 is air Feeding fan S is strip PHS is pre-tropical HS is heating zone SS is uniform tropical

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F27D 17/00 101 F27D 17/00 101G ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F27D 17/00 101 F27D 17/00 101G

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のバーナ装置の燃焼排ガスが夫々供
給されるラジアントチューブを複数備え、このラジアン
トチューブからの輻射熱によって連続的に送給される金
属帯を所定の高温まで加熱するための加熱帯と、この加
熱帯の複数のバーナ装置の燃焼排ガスの顕熱を集めて蓄
熱体に蓄熱し、この蓄熱体に所定の気体を送給すること
によって当該気体への顕熱として回収する蓄熱式熱交換
装置と、この蓄熱式熱交換装置からの気体を前記加熱帯
の入側で金属帯に吹付けることによって予熱する予熱帯
とを備えたことを特徴とする金属帯の連続熱処理装置。
1. A heating zone for heating a metal strip continuously supplied by radiant heat from the radiant tube to a predetermined high temperature, comprising a plurality of radiant tubes to which combustion exhaust gases of a plurality of burner devices are respectively supplied. And a regenerative heat that collects the sensible heat of the combustion exhaust gas of the plurality of burners in this heating zone, stores the sensible heat in a heat storage body, and recovers the sensible heat to the gas by sending a predetermined gas to the heat storage body. A continuous heat treatment apparatus for a metal strip, comprising: an exchange device; and a pre-tropical zone that preheats the gas by blowing gas from the regenerative heat exchange device onto the metal zone at the entrance side of the heating zone.
【請求項2】 前記蓄熱式熱交換装置は、前記燃焼排ガ
スと所定の気体とを切り換えて前記蓄熱体に送給するた
めの弁を備えた蓄熱式熱交換器を少なくとも3基以上備
えて構成され、これらの蓄熱式熱交換器のうち少なくと
も1基からは前記蓄熱体に蓄熱した顕熱を回収した所定
気体を金属帯に吹付け且つ残りの蓄熱式熱交換器で前記
燃焼排ガスの顕熱を蓄熱体に蓄熱するように前記各蓄熱
式熱交換器の弁を順次開閉制御する制御手段を備えたこ
とを特徴とする請求項1に記載の金属帯の連続熱処理装
置。
2. The regenerative heat exchanger includes at least three or more regenerative heat exchangers each including a valve for switching between the combustion exhaust gas and a predetermined gas and supplying the gas to the regenerator. From at least one of these regenerative heat exchangers, a predetermined gas obtained by recovering the sensible heat stored in the regenerator is sprayed onto a metal strip, and the sensible heat of the combustion exhaust gas is emitted by the remaining regenerative heat exchanger. The continuous heat treatment apparatus for a metal strip according to claim 1, further comprising control means for sequentially opening and closing the valves of each of the heat storage type heat exchangers so as to store the heat in the heat storage body.
【請求項3】 前記各蓄熱式熱交換器の夫々は、前記燃
焼排ガスを蓄熱体に送給するための弁及び前記所定の気
体を蓄熱体に送給するための弁、及び前記燃焼排ガスを
蓄熱体から予熱帯外部に排出するための弁及び前記所定
の気体を蓄熱体から予熱帯内部に送給するための弁と、
前記所定の気体を蓄熱体から予熱帯内部に送給する系か
ら分岐して当該熱交換器内をパージするための弁とを備
え、前記制御手段は、各蓄熱式熱交換器の蓄熱体に燃焼
排ガスを送給するための弁が閉じた後、前記所定の気体
で当該熱交換器内をパージするための弁を開き、この所
定の気体で当該熱交換器内をパージするための弁を開い
ている間は、前記燃焼排ガスを排出するための弁を開く
と共に所定の気体を送給するための弁を閉じておき、前
記所定の気体で当該熱交換器内をパージするための弁を
閉じてから、前記燃焼排ガスを排出するための弁を閉
じ、次いで前記所定の気体を送給するための弁を開き、
次いで当該熱交換器の蓄熱体に前記所定の気体を送給す
るための弁を開くものであることを特徴とする請求項2
に記載の金属帯の連続熱処理装置。
3. Each of the regenerative heat exchangers includes a valve for supplying the combustion exhaust gas to the heat storage element, a valve for supplying the predetermined gas to the heat storage element, and the combustion exhaust gas. A valve for discharging from the regenerator outside the pre-tropical zone and a valve for sending the predetermined gas from the regenerator to the pre-tropical zone;
A valve for branching from the system for supplying the predetermined gas from the heat storage body into the pre-tropical zone and purging the inside of the heat exchanger, wherein the control means includes a heat storage body for each heat storage type heat exchanger. After the valve for supplying the combustion exhaust gas is closed, the valve for purging the inside of the heat exchanger with the predetermined gas is opened, and the valve for purging the inside of the heat exchanger with the predetermined gas is opened. While the valve is open, a valve for discharging the combustion exhaust gas is opened and a valve for supplying a predetermined gas is closed, and a valve for purging the heat exchanger with the predetermined gas is provided. After closing, close the valve for discharging the combustion exhaust gas, then open the valve for delivering the predetermined gas,
3. A valve for supplying the predetermined gas to the heat storage body of the heat exchanger.
2. The continuous heat treatment apparatus for a metal strip according to claim 1.
【請求項4】 前記各蓄熱式熱交換器の夫々に設けられ
た前記所定の気体で当該熱交換器内をパージするための
系の流量が、前記所定の気体を予熱帯内部に送給するた
めの系の流量よりも小さく設定されていることを特徴と
する請求項3に記載の金属帯の連続熱処理装置。
4. The flow rate of a system for purging the inside of the heat exchanger with the predetermined gas provided in each of the regenerative heat exchangers sends the predetermined gas into the pre-tropical zone. The continuous heat treatment apparatus for a metal strip according to claim 3, wherein the flow rate is set to be smaller than the flow rate of the system.
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