JPS60238414A - 加熱炉 - Google Patents

加熱炉

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Publication number
JPS60238414A
JPS60238414A JP9398884A JP9398884A JPS60238414A JP S60238414 A JPS60238414 A JP S60238414A JP 9398884 A JP9398884 A JP 9398884A JP 9398884 A JP9398884 A JP 9398884A JP S60238414 A JPS60238414 A JP S60238414A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
heating furnace
temperature
heating
hot
Prior art date
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Pending
Application number
JP9398884A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimitsu Okamoto
岡本 善光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP9398884A priority Critical patent/JPS60238414A/ja
Publication of JPS60238414A publication Critical patent/JPS60238414A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0006Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

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】 [産業上の利用分野j 本発明は、熱間圧延に使用する加熱炉に関する。
[従来技術1 一般に、鋼材等の熱間圧延では、鋼材等を熱間圧延に最
適な温度にまで加熱する必要がある。
ところで、この種の熱間圧延において圧延にかける鋼材
は、ある場合は、一旦常温にまで冷えた冷間材であり、
あ葛湯合は、連続鋳造されたばか!)の熱間材(約70
0℃)である。
冷間材と熱間材とでは、当然のごとなから加熱条件が違
うことから、従来においては、夫々専用の加熱炉によっ
て加熱を行なうようにしていた。
しb化ながら、その場合には専用の加熱炉を別個に設置
しなければならず、夫々を加熱状態に維持しなければな
らないため、燃料原単位が増大し、熱効率がきわめて悪
化するうえ、パススケジュール(抽出スケジュール)等
の関係で2つの炉を相関的に制御しなければならず制御
が著しく複雑化する。
このため、もともと冷間材用に設計された加熱炉を熱間
材の加熱にも使用することにより燃料原単位の大幅な削
減と熱効率の向上を図るようにすることが好ましい。
ところで、一般に知られているように、通常この冷間材
用の加熱炉は、徘〃ス導出用の煙道内に排ガスの含有熱
を回収する熱交換器を備えているが、冷間材加熱時の排
ガス温度は比較的低いので、上記熱交換器にはさほど良
好な耐熱性が付与されていない。従って、上記冷間材用
の加熱炉に熱間材を装入する場合は、熱間材の熱による
排ガス温度上昇に対応するため材質変換等を施して熱交
換器の耐熱性向上を計る必要が生じる。
しかも、材質変換等により、充分な耐熱性を確保しうる
場合も、熱交換器の特性によりその回収熱量には限界が
生じるため、熱間材装入時に炉内温度の上昇により排ガ
スの含有熱量が増加しても、熱交換器による回収熱量は
排ガスの含有熱の増加量の高々60%程度しか増加せず
、排ガス温度の−L昇により排ガス損失熱量が増大する
不具合がある。
[発明の目的1 本発明は、従来冷間材専用に使用されていた加熱炉を、
大幅な構造変更等を行なうことなく熱間材の加熱にも共
用しうるようにすると共に、上記加熱炉の熱回収効率を
冷間材と熱間材のいずれを加熱する際にも良好に維持し
うるようにすることを目的としている。
[発明の構成1 このため、本発明は、予熱帯、加熱帯及び均熱帯からな
る加熱炉であって、 加熱炉に連通する煙道内に主熱交換器を配設する一方、
加熱炉の予熱帯に補助熱交換器を設置し、少なくとも熱
間材装入時に補助熱交換器を運転させることにより、熱
間材と冷間材の双方を加熱しうるようにしたことを特徴
とする加熱炉を提供しようとするものである。
すなわち、熱間材装入時に補助熱交換器を運転させると
、補助熱交換器における熱交換により予熱帯の温度を低
下させることができ、それにより排ガス温度が過度に上
昇することを防止すること° が可能になる。なお、補
助熱交換器は、好ましくは比較的高温で最適の熱回収効
率を得ることができるように設計し、かつ補助熱交換器
の回収熱量は、好ましくは熱間材装入時の排ガス温度が
、冷間材装入時のそれと略等温にまで低下する程度に設
定f″る。
[発明の効果] 本発明によると、従来の冷間材専用の加熱炉の予熱帯に
補助熱交換器を設置するだけで、上記加熱炉に熱間材を
装入した際の排ガス温度の過度の上昇を防止することが
でき、それにより、煙道内の熱交換器は耐熱性向上のだ
めの材質変換等を行なうことなくそのまま本発明の主熱
交換器として使用できるようになる。すなわち、本発明
によれば、従来の冷間材専用の加熱炉に僅かな設計変更
を施すだけで、上記加熱炉を冷間材と熱間材の共用炉に
転用できる。そして加熱炉を冷間材と熱間材の加熱に共
用することにより、熱間圧延における加熱炉の燃料原単
位及び熱効率は大幅に向上する。
又、本発明では、熱間材装入時に補助熱交換器の運転に
よって排熱の回収量を一層増大させることができると共
に、補助熱交換器での熱交換により排ガス温度の過度の
上昇を防止して排ガス損失熱量の増大を阻止することが
できるので、燃料原単位は更に向上する。
[実施例1 次に、添付図面に基づいて本発明の一実施例を説明する
すなわち、全体説明図である第1図において、熱間圧延
用の加熱炉1は、被加熱物2,2.・・・を加熱炉1内
に装入する装入口3側からその炉長方向に順次予熱帯4
、加熱帯5及び均熱帯6を備え、装入口3と対向する側
の炉壁には加熱済の被加熱物2,2.・・・を抽出する
抽出ロアが形成されている。°8は被加熱物2,2.・
・・を装入口3側から抽出ロア側へ所定の速度で搬送す
る搬送手段である。
そして上記加熱炉1は、被加熱物2,2.・・・が比較
的高温の熱間材である場合よりも一層大とい炉内長さ及
び燃焼容量が要求される常温の冷間材である場合に、そ
れら冷間材を加熱炉1内で目標温度まで加熱昇温しうる
ように設計されている。
加熱炉1の加熱帯4及び均熱帯5には、被加熱物2,2
.・・・を加熱するための複数の燃焼手段(バーナ等)
10,10.・・・が配設されている。
一方、装入口3近傍の予熱帯4の下部には、上記燃焼手
段1.0,10.・・・における燃焼によって生じた高
温の徘がスを煙道11内に排気するための煙道人口12
が形成されている。この煙道11の水平部分には、上記
排ガスの含有熱を回収する主熱交換器13が挿入配置さ
れており、煙道11の端部は略鉛直な煙突14に連通さ
れる。上記主熱交換器13は、比較的低温で最適の熱回
収効率が得られるように設計される。15は外気を取入
れて除塵等の処理を施した後、主熱交換器13に送給す
る燃焼空気送風機である。上記煙道11内に排気された
高温の排ガスは、主熱交換器13内を通過する低温の燃
焼空気を予熱した後、煙突14から大気に放出される。
上記主熱交換器13は燃焼空気配管16に接続され、こ
の燃焼空気配管16の各分岐管16aは、各燃焼手段1
0に接続される。又、燃焼空気配管16は途中で2股に
分岐して互いに並列なバイパス管17と迂回管18をな
し、これらバイパス管17及び迂回管18は各分岐管1
6aの上流で再び合流する。
上記バイパス%l]7にはバイパス弁2oが介設され、
このバイパス弁20は検出管21aを介1゜て燃焼空気
配管16内の空気圧の検出が可能な燃焼空気圧力調節手
段21により、開閉操作又は無段階の開度調整がなされ
うるようになっている。
燃焼空気配管」6の迂回管18には、補助熱交換器入口
弁22が介設され、上記入口弁22は、炉内の予熱帯4
に温度センサー23aを有する排ガス温度調節手段23
により開閉操作又は無段階め開度調整がなされうるよう
に構成される。
上記迂回管18の大口弁22の下流側には、入口弁22
の開閉により運転及び停止可能な比較的小型の補助熱交
換器24が介設され、この補助熱交換器24は炉内の予
熱帯4に上方から挿入配置されている。上記補助熱交換
器24は、比較的高温で最適の熱回収効率が得られるよ
うに設計され、予熱帯4内の高温の排ガスによって、主
熱交換器13で予熱済の燃焼空気を更に高温に加熱昇温
しうるようになっている。後述するように、この補助熱
交換器24は、加熱炉1で熱間材を加熱する場合にのみ
使用され、その回収熱量は、熱間材加熱時の煙道11内
の排ガス温度を冷間材加熱時のそれと略等温にまで低下
させうる程度に設定される。
燃料供給源25は、燃料配管26に接続され、該燃料配
管26の各分岐管26aは、前記各燃焼手段10に接続
される。各燃焼手段10は、燃料源25から供給される
燃料を、主熱交換器13から直接、又は補助熱交換器2
4を介して送給される高温の燃焼空気と混合させた状態
で燃焼させる。
次に、加熱炉1の操業の一態様を説明する。
すなわも、加熱炉1を操業するに際し、(1)被加熱物
2,2.・・・が冷間材のみである場合、(2)被加熱
物2,2.・・・が熱間材のみである場合、(3)被加
熱物2,2.・・・が冷間材及び熱間材である場合(冷
間材と熱間材の切換時)の3通りの場合があるが、夫々
の場合に補助熱交換器24を運転又は停止させるバイパ
ス弁20及び補助熱交換器入口弁22を例えば下表の如
く開閉制御する。
(以下余白) 以下夫々の場合の操業につき説明する。
(1被加熱物2,2g・・・が冷間材のみであるII!
査 表から明らかなように、バイパス弁20が全開、一方補
助熱交換器人口弁22が全閉とされ、主熱交換器13で
予熱された燃焼空気はバイパス管17を通して直接燃焼
手段10,10.・・・に送給される。この場合、炉内
温度の分布は第2図中一点鎖線Aの如くになり、予熱帯
4及び加熱帯5では抽出ロアに近づく程炉内温度が上昇
し、均熱帯6では抽出ロアに接近するにつれて若干下降
する。それにより、加熱炉1に装入された冷間材は、抽
出ロア側へ搬送されるにつれて第2図中実線Bの如くに
昇温される。なお、燃焼空気は主熱交換器13で予熱さ
れるので、従来同様燃焼手段10,10゜・・・で使用
される燃料をかなり節減できる。
(2)被加熱物2,2.・・・が熱間材のみである場合 バイパス弁20が全閉、補助熱交換器人口弁22は全開
とされ、主熱交換器13で予熱された燃焼空気は、補助
熱交換器24で更に高温に加熱昇温された後、各燃焼手
段10に送給される。この場合は、補助熱交換器24に
おける熱交換により高温の熱間材による炉内温度の上昇
は防止され、第2図中に一点鎖線Cで示す如く予熱帯4
の温度は冷間材装入時より低くなる。一方、加熱帯5及
び均熱帯6の温度は、冷間材装入時と略等温となり、そ
れによって熱間材は抽出ロア側へ搬送されるにつれて、
実線りで示す如く昇温され、最終的には冷間材と略等温
(約1100°C)となる。又、煙道人口12近傍にお
ける排ガス温度も、冷間材装入時のそれと略等しくなる
本実施例では、靭熱交124を設けることス温度を冷間
材装入時のそれと等温程度にまで低下させることがで終
るので、排ガス温度の上昇に伴う排ガス損失熱量の増加
を防止することができる。
又、煙道11を通過する排ガスの温度が上昇しないので
、主熱交換器13は特に優秀な耐熱性を要求されず、従
来の冷間材専用の加熱炉に設置されていた熱交換器を、
そのまま本実施例の主熱交換器13として使用すること
ができる。従って、補助熱交換器24を付設する等の若
干の変更を加えるのみで、従来の冷間材専用の加熱炉を
、冷間材と熱間材の共用炉に転用できるようになる。
又、熱間村装入時には燃焼空気が主熱交換器13と補助
熱交換器24の双方で加熱されることにより、燃焼空気
は冷間材装入時と比較して一層高温lこ昇温されるので
、燃料原単位は更に向上する。
補助熱交換器人口弁22の開度を、無段階に調に調整す
ることにより、煙道11を通過する排ガス温度を、冷間
材のみを加熱する際のそれと略等温とすることができる
すなわち、補助熱交換器人口弁22の開度を調整するこ
とにより、補助熱交換器24を通過する燃焼空気の流量
を加減することができ、それによって煙道人口12近傍
の予熱帯4の排ガス温度を適当な範囲に制御することが
できる。上記排ガス温度は、温度センサー23aから人
口弁22を制御する排ガス温度調節手段23にフィード
バックされる。
一方、バイパス弁20の開度を無段階に調整すると、バ
イパス管17より下流側の燃焼空気配管]6内の空気圧
を加減することができ、それによって燃焼手段10,1
0.・・・における必要な燃焼空気量を確保することが
できる。なお、燃焼空気配管16内の空気圧は、検出管
21aを介してバイパス弁20を制御するm煙突気圧力
調節手段21にフィードバックされる。
本発明を具体化するに当り、冷間材のみ、又は熱間材の
みを加熱する場合にも、補助熱交換器人口弁22の開度
を無段階に調節することにより、排ガス温度を調整しう
ろことはいう主でもない。
又、主熱交換器13と補助熱交換器24は必ずしも連通
させる必要はなく、補助熱交換器24用の独立の燃焼空
気送風機を設けるようにしても良い。その場合は、熱間
材の装入時に補助熱交換器ジ4のみを運転することも可
能である。
なお、補助熱交換器24としては、図示のような金属管
式のものばかりでなく、輻射式、再生式等あらゆる形式
のものを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した加熱炉の全体説明図、第2図
は炉長と炉内温度との関係及び炉長と被加熱物温度との
関係を示すグラフである。 1・・・加熱炉、2・・・被加熱物(熱間材又は冷間材
)、4・・・予熱帯、 5・・・加熱帯、 6・・・均
熱帯、11・・・煙道、13・・・主熱交換器、24・
・・補助熱交換器。 −一 蟹 と

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)予熱帯、加熱帯及び均熱帯からなる加熱炉であっ
    て、 加熱炉に連通する煙道内に主熱交換器を配設する一方、
    加熱炉の予熱帯に補助熱交換器を設置し、少なくとも熱
    間材装入時に補助熱交換器を運転させることにより、熱
    間材と冷間材の双方を加熱しうるようにしたことを特徴
    とする加熱炉。
JP9398884A 1984-05-10 1984-05-10 加熱炉 Pending JPS60238414A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9398884A JPS60238414A (ja) 1984-05-10 1984-05-10 加熱炉

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9398884A JPS60238414A (ja) 1984-05-10 1984-05-10 加熱炉

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Publication Number Publication Date
JPS60238414A true JPS60238414A (ja) 1985-11-27

Family

ID=14097778

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9398884A Pending JPS60238414A (ja) 1984-05-10 1984-05-10 加熱炉

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JP (1) JPS60238414A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101108617B1 (ko) 2004-09-02 2012-01-31 재단법인 포항산업과학연구원 가열로 연소배가스의 현열 회수 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101108617B1 (ko) 2004-09-02 2012-01-31 재단법인 포항산업과학연구원 가열로 연소배가스의 현열 회수 시스템

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