JPS58174510A - ３基熱風炉による並列送風の操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、δ電熱風炉による並列送風の操業方法に闘
し、とくに６炉の１サイクル中の燃焼時間を調節するこ
とで、１基設置熱風炉で採用されるスタツガードパラレ
ル送風と同等の熱効率を達することのできる操業法につ
いての提案であム一般に高炉への送風を加熱するための
熱交換器として、いわゆる熱風炉が知られており、通常
易ないし４基で構成されている。熱風炉の操業は、燃焼
期と送風期を１サイクルとし、これを繰りかえしている
。近年高炉が大型化してきたため大容量の送風と高温送
風が必ｇ！になったことから熱効率上有利な４基による
並列送風が一般化してきた。

この４基盤列送風は、第１図に示すような蓄熱状ｏｒ湿
温度の興なる熱風炉をそれぞれ周期をずらして３基づつ
燃焼期のものと送風期のものとに分けて操業するスタツ
ガードパラレル送風と呼ばれル方式である。

＠ｉ図にもとづいてこの方式を説明すると１ＡＩ　Ｈ８
の送風開始とともに徐々に熱風炉通過風量を増大させる
一方で、それまで通風していたＡ４Ｈ８の通過風量を徐
々に減少させ、常に一定の混合空気温度になるように操
業する方法である。熱風炉切替時の短時間混合冷風にて
送風温度を関節するこの方法の特徴は、上述の例で言う
と、減少させる４４Ｈ８の通風温度は目標送風温度より
も低くすることができるから、次の加熱蓄熱期操業に入
るとき、より低温域でスタートでき、その分高温でスタ
ートするよりは蓄熱を有効に利用したコトになり、熱効
率が良くなるのである。

これに対し、δ基設置にかかわる熱風炉の場合は、上述
した並列送風でなく第２図に示すように１基を送風、１
基燃焼というスケジュールで操業するのが一般的であり
、熱風の温度制御は熱風炉をバイパスする冷風管からの
冷風混合量による操：、１ 東方式である。こうした８基方式の場合は、上述の並列
送風を採用する１基設備熱風炉に比べると・加熱蓄熱側
スタート時に低温にできない分だけ８送風であるから送
風温度以下では操業できないからである。

このように、１基送風８基燃焼という８基式熱風炉の操
業が熱効率が悪いにもかかわらず採用されているのは、
第１に設備費が安いこと、第３に小容檀の高炉では高温
の送風を要求されないということが起因している。

しかしながら、最近のように、高炉が大量化し送風温度
も高温のものが要求されるようになると、従来のδ電熱
風炉の主として熱効率の面での改曽が望まれるようにな
ってきた。

本発明は、上述のような要−に応えるぺ〈案出した８基
熱風炉による熱効率のいい並列送風化操業の方法である
。以下にその構成の詳細を説明する。

第８図は本発明の好適実施例で示す図で、１基送風と８
基並列疾風との期間を繰返して行う方式の例で、最初の
ａ期間はＡｌＨ３とＡＪＩＨ８とを並列送風を行い、次
のｂ期間ではＡ　Ｉ　Ｈ８の通過風量が最大値に近づく
ので冷、に混合を行いながら温度制御をするという１基
送風を行い、その後ＡｌＨ３の通過風量の減少にあわせ
てＡ１１　Ｈ８を徐々に増風する並列送風に戻して操業
するという繰返しで操業する方法である。

通常熱風炉の操業は、高炉へ供給する熱風量ｖＢ（ＮＩ
ＩＩ／ｍ１ｎ）、熱１ｉ、ｍ度’Ｉ’Ｂｌ”ｃ）　、熱
’ｌＬ炉に６入る冷風温度Ｔｏｆ”Ｃ）と、各温度にお
ける空気の比０ｅＬｌ 熱０ＰＴＢ　”ＰＴＯ”Ｎｗｒ”Ｃ’がら求められる熱
量Ｑ（Ｋｏａ′／ｈｒ）、即チＱ−６０ＶＢ　Ｉ　ＴＢ
ＯＰＴＢ　−ＴＯＯＦＴＯ）に応じてその供給熱量を定
めて行われる。

例えば、８基の熱風炉において、熱風炉の１サイクルを
燃焼、送風および切替のくりがえしと定―すると１熱風
炉の操業は第１図に示すようになる。ここで燃焼時間ｔ
０ｔｈｒ＞は正味の燃焼時間、送風時間ｔｂ（ｈｒ）は
切替時間も含むものであり、ｌサイクルの時間：　１．
はｔｂ＋　ｔｏ　１ｈｒ）である〇熱風炉への時間当り
の燃料燃焼熱量を ０ａｌ Ｑｌ　＋　　　／Ｈｒ基）　トｔ　ルト、１　ｆ　４　
りＡ／　ｔ、　ニａ１の熱風炉に供給される熱量。Ｔ（
ＫＣａｊ）　ハ１ｑＴｔｘｃａｔ）−δＱｉｔｏ−８Ｑ
１１　ｔａ−ｔｂｌ−８Ｑ、ｔ、ｌ　ｌ−”／ｌ）＝　
８Ｑ１ｔ８（１−Ｘ）　　・・・■　（ただしｘ−ｔｂ
／ｌｓ）となり、ｌサイクル中の送風時間の比率で示す
ことができる。このＱＴよりｌ　ｈｒ当りの平均の燃焼
、　　　　ＫＣａｊ 熱量すなわち投入熱量Ｑエエ（／ｈｒ）は・−彎　　− ｑｉｍ　　　／１８Ｑ１１１−Ｘ）　　ｏｓ＠■となる
から、熱風炉の熱効率をダとすると、高炉へ供給Ｊ能な
熱量すなわち有効熱量Ｑ。（／ｈｒ）はｔ Ｑ６−１７・Ｑｌｍ−δＷＱＩ（１−ｘ３　　ａｍ＋＋
■となる。

ここで、熱風炉の操業が成り立つ条件というのは、Ｑ６
−　Ｑと考えられるから、これを整理するム；縛・Ｑ□
ｔ　ｔ　−ｘ　＞　−ａ　ｏ　ＶＢｌ　’ｒＢｏＰＴＢ
　−ＴＯＣＰＴｏ　＞・・・■となる。

今Ｑ１を熱風炉の設備上腹の燃焼熱量とすると、高炉へ
供給可能な熱量である有効熱量Ｑ、は実験から第５図の
如く、Ｘの関数として求められる。したがって０式から
高炉の操業条件ＶＢ　’　”Ｂと有効熱ｍ　Ｑ５．とが
決まると、これに対応するＸに求めることができる。

なお、時間当りの燃料燃焼熱１ｍ　Ｑｌｔ　ＷＡＸにす
るという条件のもとで実験したのは次の理由による。そ
れは、これまでにのべたことから１ラツプ率＜１）が大
きい方が熱風炉の効率はよくなるので、Ｑが一定の時、
０式より ８ｇ−Ｑｌ（１−Ｘ）　−ｏｏｎｓｔ。

ｃｏｎｓｔ。

−Ｘ−− ８η・Ｑｉ ｃｏｎｅｔ。

δη・Ｑｌ であるからＱｌが大きいｍｘが大きく、従ってラップ率
（ｔ−ＪＩＸ−１１も大きくなり、並列送風の時間をよ
り多くとれるからであり、ＭＡＸでの操業が本発明の効
果をより顕著なものにする０上述の実験は、送風量、送
風温度一定の条件下で、ラップ率＜１＋を変え、０式が
成立つＱｌを求め、１１１１ 熱効率マをラップ率のみの関数どして決定して行ったも
のである。

この発明は、皇紀■式ならびに第１ｓ図の示す、に示す
ようなラップ率ｌを求め、そのラップ率Ｉの範囲内で２
基の熱風炉を該有効熱量の範囲内の所定時間だけ並列し
て送風するようにしたのである。

さてｌサイクルｔｓ時間内で８電蓄列送風する割合【ラ
ップ率ｌと定義すると１ １　ｔ８Ｍ　３　Ｔ、ｂ−ｔＢ−δｔｓｘ−ｔ、　−１
，＋　８ｘ−１）’　１−８Ｘ　−１（ｔｂ−ｔｓ−Ｘ
　）Ｘの範囲は、δ基の熱風炉のうち１基必らず送風す
るという条件より、δｔｂ≧ｔ、、即ちＸ≧１１また１
基必らず燃焼するという条件より、８ｔＯ≧ｔｓ１即ち
Ｘ≦ｉであり１ 、°、　−＜ｘ　＜　− ８ これからＯ≦ｚ〈ｉである。

以上斐するに、 １−０は、従来の方法では１基燃焼１基送風をを示す。

ｔ−ｉは、１基燃焼８基送風の完全並列送風を示す。

こうした結果を踏まえ、ラップ率ｌが算出できたら、そ
れにもとづいて各熱風炉の１サイクル中の燃焼時間、送
風時間を調節して２基並列送風の操業を行う〇 第６図は本発明操業の制御系統図であり、図示の１は送
風管、１は混冷パタ弁、８は冷風バタ弁、番は冷風弁、
５は熱風炉、６は熱風弁、７は熱風管、Ｓは高炉である
。高炉へ供給する温度の制御は、熱風温度を湿度計９で
検知し、これを設定器１１の設定温度と比較させ偏差を
求める。

上記偏差の分を温度コントローラ１０を介して、１基送
風の場合、混冷パタ弁２を開閉させる一方、１基並列送
風時には６炉の冷風バタ弁８，８’。

５ｅｔ−調節して送風を行う。その要領は、始めに後行
して送風する炉の冷風バタ弁は開方向で温度制＊ｔ−行
う一方で、それが所定の開度に達したら先行して送風し
ている炉の冷風バタ弁を閉める方向で制御するというス
ケジュールになる。

なお、第８図のような操業方式での実験では、ｌｌ８ ｉｌ＆炉の送風量　　２　（１０ｏ　　　／１１１ｍ１
ｎ送虱温度　　１１００°Ｃ 冷風温度　　　１００℃ 熱風、冷風比熱を各々０．８８ＩＯ０δｌ、Ｋｏ″１／
Ｎ−”ｃｌとし、また熱風炉の最大燃焼［１’ｆｉ４０
ＸＩＯ’ＬＫ０ａ′／ｈｒ）において本方式の操業では
１ランプ率ｔ　−０，７５５となり、この時の熱効率は
８０４であった。

これに対し従来方法の１基送緘のみの場合は、熱風炉の
燃焼カロリーは１７　Ｘ　１　Ｇ’　ｔＫＯａｊ／ｈｒ
）となり熱効率は約７６鴫であった。

以上説明したように本発明によれば、８基熱風炉の並列
送風操業が可能になるとともに、その熱効率も１基熱風
炉の並列操業方式と何ら体色のない程度に向上させるこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は４基熱風炉による並列送風操業データのグラフ
、 第２図は８基熱風炉による１基送風操業データのグラフ
、 第８図は本発明実施例に当る８基熱風炉による並同送風
操業データのグラフ、 １１１４図は本発明にかかわる熱風炉切替サイクルの模
様を示す模式図、 ＃Ｉｓ図はラップ率と投入熱量（Ｑｉｍ　）有効熱量（
Ｑ６）の関係を示すグラフ、 第６図は本発明の操業方決を採用するときの制御系統図
である。 ｌ・・・送風管 ８・・・混冷パタ弁 ８・・・冷風バタ弁 会・・・冷風弁 ｂ・・・熱風炉 ６・・・熱風弁 フ・・・熱風管 ８・・・高炉 ９・・・熱風濃度計 ｌＯ・・・温度コントローラ １１・・・温度設定器 第２図 ；八３図 第４図 第５図 “フ・１７′上甲乙 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　８基の熱風炉を用いて１基を並列送風する熱風炉の
   操業において、３基を並列して送風することのできる時
   間割合を示すＴ１のラップ率（Ｊ）を、高炉操業条件な
   らびに熱風炉の有効熱量にもとづいて求め、そのラップ
   率（４の指示の範囲内で各熱風炉の１サイクル中の燃焼
   時間、送風時間を１１４節して所定時間並列送風を行う
   ことを特徴とする８基熱風炉による並列送風の操業方法
   。 記 １−８Ｘ−１ ８’ｌｌ　・Ｑｌ　（１−Ｘ）　−６０ＶＢ（’Ｉ’Ｅ
   ＣＰＴＢ−ＴＣｌｏＰ’ｌ’０１ここで昏　ηを熱効率 Ｑｉ：ｆｆｉ焼熱量（Ｋ０＆′／ｈｒ、基）ｖ］ｌＩ＋
   熱風量（””７ｍ１ｎ） ＴＢＯＰＴＢ　’熱風の比熱（ＫＯＩＬ　ｇ／、−、”
   ｃ　）ＴＯＯＴＰＯ’冷風の比熱、Ｎｏ　ＩＬ　ｊ／Ｎ
   −＊”ｃ　。