JPH11264015A - 多帯式綱片加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操業条件に応じて適切な熱管理が可能な多帯
式綱片加熱炉を提供する。 【解決手段】 多帯式綱片加熱炉１０では、予熱帯２０
に複数対の蓄熱式バーナ５０Ａを配置し、予熱帯２０の
装入側と加熱帯２２の装入側にそれぞれ開閉ダンパ７
２、７４を有する排気ダクト３２、３４が接続してあ
る。そして、予熱帯２０の設定炉温を加熱帯２２又は均
熱帯２４の設定炉温よりも高くするときは、予熱帯２０
の装入側に接続されている排気ダクト３２の開閉ダンパ
７２を閉鎖し、加熱帯２２の装入側に接続されている排
気ダクト３４の開閉ダンパ７４を開放する。他方、予熱
帯２０の設定温度を加熱帯２２又は均熱帯２４の設定温
度よりも低くするときは、予熱帯２０の装入側に接続さ
れている排気ダクト３２の開閉ダンパ７２を開放し、加
熱帯２２の装入側に接続されている排気ダクト３４の開
閉ダンパ７４を閉鎖する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装入側から抽出側
に向けて順次予熱帯、加熱帯及び均熱帯を配置した多帯
式綱片加熱炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平６−３２２４３４号に複数の多帯
式綱片加熱炉が開示されている。ここで開示されている
多帯式綱片加熱炉の一つの形態は、図５に示すように、
装入側から抽出側に向けて予熱帯１００、加熱帯１０２
及び均熱帯１０４が設けてある。予熱帯１００の側壁１
０６には蓄熱式バーナ１０８が配置され、加熱帯１０２
と均熱帯１０４の側壁１１０，１１２にはそれぞれ通常
バーナ（蓄熱手段の無い非蓄熱式バーナ）１１４，１１
６が配置されている。また、予熱帯１００の装入側は煙
道１１８を介して煙突１２０に接続されている。

【０００３】一方、特開平６−３２２４３４号に開示さ
れている他の形態は、図６に示すように、予熱帯１００
と加熱帯１０２との間に排気口１２２が設けてあり、炉
内の排ガスがこの排気口１２２を介して煙突に放出でき
るようにしてある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの形態
の多帯式綱片加熱炉は、操業条件に応じて、予熱帯１０
０の設定炉温を加熱帯１０２又は均熱帯１０４の設定炉
温よりも高くした場合、また予熱帯１００の設定炉温を
加熱帯１０２又は均熱帯１０４の設定炉温よりも低くし
た場合にいくつかの問題がある。

【０００５】これらの問題を具体的に説明する。まず、
図５に示す形態の多帯式綱片加熱炉では、加熱帯１０２
の排ガスが予熱帯１００を通って煙道１１８に排出され
る。そのため、予熱帯１００の設定炉温が加熱帯１０２
の設定炉温よりも高い操業条件では、加熱帯１０２から
予熱帯１００に流れ込む排ガスが予熱帯１０２でさらに
加熱されて排気されることになり、無駄に熱を消費する
結果を招くという問題がある。また、このことを予熱帯
１００に入力すべき必要熱量の観点から見れば、この必
要熱量は加熱帯１０２から予熱帯１００に流れ出る排ガ
スを加熱するための熱量を含めたものであり、エネルギ
資源を無駄に消費する結果を招くものである。

【０００６】次に、図６に示す形態の多帯式綱片加熱炉
では、排気口１２２が予熱帯１００と加熱帯１０２の間
に配置されているので、加熱帯１０２の排ガスが予熱帯
１００に流れ込むことがない。そのため、予熱帯１００
の設定炉温が加熱帯１０２の設定炉温よりも低い操業条
件では、加熱帯１０２の高温排ガスが予熱帯１００を通
らずに（すなわち加熱帯１０２の排ガスに含まれる熱を
予熱帯１００で利用することなく）排気口１２２を介し
て排気されることになり、熱エネルギの有効利用を図れ
ないという問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
消するためになされたもので、綱片の装入側から抽出側
に向けて順次予熱帯、加熱帯及び均熱帯を設けた多帯式
綱片加熱炉に改良を加えたものである。具体的に、本発
明の多帯式綱片加熱炉では、予熱帯に複数対の蓄熱式バ
ーナを配置し、予熱帯の装入側と加熱帯の装入側にそれ
ぞれ開閉ダンパを有する排気ダクトが接続してある。ま
た、この多帯式綱片加熱炉では、予熱帯の設定炉温を加
熱帯又は均熱帯の設定炉温よりも高くするときは、予熱
帯の装入側に接続されている排気ダクトの開閉ダンパを
閉鎖すると共に、加熱帯の装入側に接続されている排気
ダクトの開閉ダンパを開放し、予熱帯の設定温度を加熱
帯又は均熱帯の設定温度よりも低くするときは、予熱帯
の装入側に接続されている排気ダクトの開閉ダンパを開
放すると共に、加熱帯の装入側に接続されている排気ダ
クトの開閉ダンパを閉鎖する。

【０００８】

【発明の作用及び効果】このように構成された本発明の
多帯式綱片加熱炉では、予熱帯の設定炉温を加熱帯又は
均熱帯の設定炉温よりも高くするとき、予熱帯の装入側
に接続されている排気ダクトの開閉ダンパを閉鎖し、加
熱帯の装入側に接続されている排気ダクトの開閉ダンパ
を開放する。これにより、加熱帯の排ガスが予熱帯に流
れ込むことがない。したがって、予熱帯に入力すべき熱
量が予熱帯の設定炉温を維持するに必要な熱量だけとな
る。

【０００９】他方、予熱帯の設定温度を上記加熱帯又は
均熱帯の設定温度よりも低くするとき、予熱帯の装入側
に接続されている排気ダクトの開閉ダンパを開放し、加
熱帯の装入側に接続されている排気ダクトの開閉ダンパ
を閉鎖する。これにより、加熱帯の排ガスが予熱帯に流
れ込み、その熱により予熱帯の雰囲気が加熱される。し
たがって、予熱帯に入力すべき熱量がその分だけ実質的
に減少する。

【００１０】このように、本発明によれば、多帯式綱片
加熱炉の操業条件に応じて適切な熱管理が可能となり、
エネルギの有効な利用が図れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る多帯式綱片加
熱炉（以下、単に「加熱炉」という。）１０を示す。こ
の加熱炉１０は、内部に所定の大きさの加熱空間（炉内
１２）を含む炉体１４を有する。炉体１４は、その装入
側１６から抽出側１８に向かって、予熱帯（第１加熱
帯）２０、加熱帯（第２加熱帯）２２及び均熱帯２４に
区画されており、予熱帯２０と加熱帯２２及び、加熱帯
２２と均熱帯２４との境界には、炉体１４の天井部２６
から下方に伸びる所定長さの垂直壁２８、３０により区
画されている。予熱帯２０の装入側と加熱帯２２の装入
側の天井部２６にはそれぞれ排気口３１、３３が設けて
あり、各排気口３１、３３はそれぞれ排気ダクト３２、
３４に連通されている。

【００１２】炉体１４の装入側１６と抽出側１８にはそ
れぞれ綱片装入口３６と綱片抽出口３８が形成されてお
り、これらの綱片装入口３６と綱片抽出口３８はそれぞ
れ装入口扉４０と抽出扉４２により開閉自在となってい
る。これら綱片装入口３６と綱片抽出口３８を結ぶ一点
鎖線は綱片搬送路４４を示し、この綱片搬送路４４に沿
って綱片（図示せず）を搬送するために、本実施形態で
は周知のウォーキングビーム式搬送装置４６が設けてあ
る。ただし、本発明はウォーキングビーム式搬送装置４
６に限るものでなく、その他の搬送装置も利用可能であ
る。

【００１３】綱片搬送路４４を挟んで対向する炉体１４
の両側壁４８（一方は図示せず）にはそれぞれ複数対の
バーナ５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）が設けてある。
これらのバーナ５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）のう
ち、予熱帯２０に設けたバーナ５０Ａは蓄熱式バーナ
（以下、蓄熱式バーナに符号５０Ａを付す。）で、加熱
帯２２と均熱帯２４に設けたバーナ５０Ｂ，５０Ｃは通
常バーナ（非蓄熱式バーナ）である。蓄熱式バーナ５０
Ａは、その本体に形成されている一つの通路又はこの通
路に通じるダクト又は配管の一部に周知の蓄熱媒体を収
容しており、上記通路を通じて炉内１２の排ガスを排出
する際にこの排ガスの熱を蓄熱媒体に回収し、その後に
上記通路を通じて炉内１２に燃焼用空気を供給する際に
この燃焼用空気を蓄熱媒体に回収された熱を利用して加
熱できるように構成されている。

【００１４】図２はバーナ５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０
Ｃ）と排気ダクト３２、３４に接続される配管やダクト
の系統図で、各バーナ５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）
は燃料供給管５２を介して燃料供給源５４に接続され、
また燃焼用空気供給管５６を介して燃焼ブロア５８に接
続されている。そして、蓄熱式バーナ５０Ａの燃料供給
管５２、燃焼用空気供給管５６には、燃料開閉弁６０と
燃焼用空気開閉弁６２が付設されている。なお、加熱帯
２２と均熱帯２４に取り付ける通常バーナ５０Ｂ，５０
Ｃの燃料供給管５２と燃焼用空気供給管５６に設ける燃
料調節弁と燃焼用空気調節弁は図面から削除してある。

【００１５】また、蓄熱式バーナ５０Ａの排気管６５
は、排気ブロア６４を備えた排気ダクト６６に開閉弁７
０を介して接続してある。

【００１６】排気ダクト３２、３４にはそれぞれ開閉ダ
ンパ７２，７４が備えてあり、これにより各排気ダクト
３２、３４を開放あるいは閉鎖できるようにしてある。
これらの排気ダクト３２、３４の排気側は別の排気ダク
ト７６の一端部に接続されており、この排気ダクト７６
の他端部が炉圧ダンパ７８を介して煙突６８に接続され
ている。また、排気ダクト７６には、燃料ガスレキュペ
レータ８０と燃焼用空気レキュペレータ８２が付設され
ており、燃料供給管５２と、燃焼用空気供給管５６を通
じて加熱帯２２と均熱帯２４に供給する燃料ガスと燃焼
用空気が予熱できるようにしてある。

【００１７】このように構成された加熱炉１０では、燃
料供給源５４から燃料（例えば燃料ガス）が各バーナ５
０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）に供給され、燃焼用空気
供給源５８から燃焼用空気が各バーナ５０（５０Ａ，５
０Ｂ，５０Ｃ）に供給され、これら燃料と燃焼用空気が
炉内１２に噴射され、燃料が燃焼される。ただし、予熱
帯２０の蓄熱式バーナ５０Ａでは、一定時間、対を為す
一方の蓄熱式バーナ５０Ａで燃料が燃焼され、これと対
を為す他方の蓄熱式バーナ５０Ａから排ガスが排気さ
れ、その後の一定時間、上記一方の蓄熱式バーナ５０Ａ
から排ガスが排気され、上記他方の蓄熱式バーナ５０Ａ
で燃料が燃焼され、これらの２つの燃焼状態が交互に繰
り返される。そして、排ガスの排気時に蓄熱体に排ガス
の熱が回収され、この回収された熱がその後に供給され
る燃焼用空気の予熱に利用される。そして、装入側１６
から供給される綱片は、一点鎖線に沿って綱片装入口３
６から炉内１２に装入され、ウォーキングビーム式搬送
装置４６で搬送されながら予熱帯２０、加熱帯２２及び
均熱帯２４を経て必要な熱処理が施された後、綱片抽出
口３８から抽出される。

【００１８】排気ダクト３２、３４に設けた開閉ダンパ
７２，７４は加熱炉１０の操業条件に応じて異なる状態
に設定される。いま、図３に示すように、予熱帯２０の
設定炉温を加熱帯２２又は均熱帯２４の設定炉温よりも
高くして綱片を急速加熱する場合（例えば、普通鋼を加
熱する場合）、予熱帯２０に接続されている排気ダクト
３２の開閉ダンパ７２を閉鎖し、加熱帯２２に接続され
ている排気ダクト３４の開閉ダンパ７４を開放する。こ
れにより、加熱帯２２からの排ガスは排気ダクト３４を
介して煙突６８に排気される。このように、加熱帯２２
からの排ガスが予熱帯２０に侵入しないため、この予熱
帯２０で燃焼すべき燃料が必要最少限となる。

【００１９】逆に、図４に示すように、予熱帯２０の設
定炉温を加熱帯２２又は均熱帯２４の設定炉温よりも低
くして綱片を緩速加熱する場合（例えば、ステンレス鋼
又は高炭素鋼を加熱する場合、又は単位時間当たりの綱
片処理量が減少した場合）、予熱帯２０に接続されてい
る排気ダクト３２の開閉ダンパ７２を開放し、加熱帯２
２に接続されている排気ダクト３４の開閉ダンパ７４を
閉鎖する。これにより、加熱帯２２、均熱帯２４の高温
排ガスが予熱帯２０に入り、排気ダクト３２を介して煙
突６８に排気される。このように、予熱帯２０で必要と
する熱量の一部が加熱帯２２から流れ込む排ガスから与
えられるため、この予熱帯２０で燃焼すべき燃料が軽減
する。

【００２０】なお、図３を用いて説明した操業例では、
予熱帯２０の設定炉温が加熱帯２２、均熱帯２４の両方
の設定炉温よりも高いものとしたが、予熱帯２０の設定
炉温が加熱帯２２又は均熱帯２４のいずれかの設定炉温
よりも高い場合でも本発明は適用可能である。同様に、
図４を用いて説明した操業例では、予熱帯２０の設定炉
温が加熱帯２２、均熱帯２４の両方の設定炉温よりも低
いものとしたが、予熱帯２０の設定炉温が加熱帯２２又
は均熱帯２４のいずれかの設定炉温よりも低い場合でも
本発明は適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る多帯式綱片加熱炉の綱片搬送方
向に沿った断面図。

【図２】 図１に示す多帯式綱片加熱炉のバーナ、煙道
に接続した配管、ダクトの系統図。

【図３】 予熱帯の設定炉温を加熱帯及び均熱帯の設定
炉温よりも高くした操業条件における設定炉温と綱片加
熱温度の分布を示すグラフ。

【図４】 予熱帯の設定炉温を加熱帯及び均熱帯の設定
炉温よりも低くした操業条件における設定炉温と綱片加
熱温度の分布を示すグラフ。

【図５】 従来の多帯式綱片加熱炉の綱片搬送方向に沿
った断面図。

【図６】 他の従来の多帯式綱片加熱炉の綱片搬送方向
に沿った断面図。

【符号の説明】

１０…多帯式綱片加熱炉、２０…予熱帯、２２…加熱
帯、２４…均熱帯、３２，３４…排気ダクト、７２，７
４…開閉ダンパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 綱片の装入側から抽出側に向けて順次予
   熱帯、加熱帯及び均熱帯を設けた多帯式綱片加熱炉にお
   いて、 上記予熱帯に複数対の蓄熱式バーナを配置し、 上記予熱帯の装入側と加熱帯の装入側にそれぞれ開閉ダ
   ンパを有する排気ダクトを接続し、 上記予熱帯の設定炉温を上記加熱帯又は均熱帯の設定炉
   温よりも高くするときは、上記予熱帯の装入側に接続さ
   れている排気ダクトの開閉ダンパを閉鎖すると共に、上
   記加熱帯の装入側に接続されている排気ダクトの開閉ダ
   ンパを開放し、 上記予熱帯の設定温度を上記加熱帯又は均熱帯の設定温
   度よりも低くするときは、上記予熱帯の装入側に接続さ
   れている排気ダクトの開閉ダンパを開放すると共に、上
   記加熱帯の装入側に接続されている排気ダクトの開閉ダ
   ンパを閉鎖するようにしたことを特徴とする多帯式綱片
   加熱炉。