JPS602429Y2 - 加熱炉の煙道ダンパ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は加熱炉の炉内圧の制御に使用される煙道ダン
パーに関するもので、ダンパー開度変化率に対して開口
面積変化率を小さくすることを目的とする。

圧延工場における原単位の中で加熱炉の燃料原単位は最
も大きなウェイトを占めており、燃料原単位低減のため
には最適燃焼条件によるスラブの加熱が重要なポイント
である。

最適燃焼条件は理論空気量と実際の空気量との比、いわ
ゆる空気比及び炉内排ガス量に対するｑ量によって決定
される。

この場合、気体燃料では空燃比１，１、排ガス中の０２
量は１〜２％が最適なことは周知の事実である。

従って炉内０２量は最適燃焼に不可欠な要因となってお
り、炉内０゜量が燃焼条件を左右するといっても過言で
はない。

炉内％量の制御方法としては０２メーターによる炉内へ
量検出→空燃比設定器−０２調整量決定→燃料空気用ダ
ンパーによる炉内０２量調整或いはＭガス（高炉ガスと
コークスガスの混合ガス）管にバイパス管路を設け、こ
のバイパス内に設けた空燃比計で理論空気量を算出し炉
内０２量を調整する方法等が一般的である。

ところで炉内０２量制御はバーナーから炉内へ供給され
る０□量のみを制御しているため、他の個所（例えば装
入扉、抽出扉等）からの０２ （即空気）侵入は防止す
べきであり、現在では外部からの主な侵入個所である装
入扉、抽出扉のシール性向上に努めている。

しかし、材料を炉内へ装入する時或いは炉外へ抽出する
時、必らず外部から空気の侵入がある。

この問題を解決する方法の１つとして炉内圧力を大気圧
以上に上げる正圧化がある。

炉内が大気圧以上の正圧であれば火炎が炉外へ出ること
はあっても外部空気が炉内へ侵入することはなくなる。

ここで炉内圧の正圧化については煙突によるドラフトの
問題を考える必要があり、煙突の高さを低くすればドラ
フト効果も少なくなって炉内の正圧化が実現可能となる
。

しかし最近の状勢は公害に対する配慮から煙突は高くな
る傾向にあり、従って炉内正圧化は一段と困難になって
いる。

そこで、炉内正圧化に重要な役割をはたすものが煙道に
設置されたダンパーである。

第１図はこのダンパーを設置した加熱炉の全体図を示し
、１は炉体、２は煙道、３はこの煙道を通る排ガスの熱
を利用して加熱炉の燃焼空気を予熱するレキュペレータ
、４は上記煙道２のレキュペレータ３の後方位置に設置
された煙道ダンパーであって、このダンパーは図示しな
い装入扉、抽出扉を開けて材料を第１図矢印Ａで示す位
置から炉内に装入する時或いは同図矢印Ｂで示す位置か
ら炉外へ抽出する時に、外部から炉内に空気が侵入しな
いように、炉内圧力を大気圧以上に正圧化する目的で設
置されている。

ところで従来の煙道ダンパー４は一般的に第２図のよう
な構造のものが採用されていた。

即ち、この煙道ダンパーは図示しない駆動装置により回
転軸５を中心として同時に開閉作動される複数個（例え
ば４枚）のダンパー弁体４ａｔ ４ｂｔ ４ｃｔ
４ｃｔを備えこの各ダンパー弁体の両端シール部が排
ガスの流れ方向イに対し相互に重合した全閉状態となる
構造であったので、各ダンパー弁体４ａ〜４ｄを回転軸
５を中心として矢印口で示す方向に回動しダンパーを開
く場合に、このダンパー開度に対する排ガス流通開口面
積の変化率が第６図従来例の直線で示すように急激（大
）となるため次のような問題があった。

即ち１、材料装入時、抽出時における炉内圧の正圧化は
炉内圧が２〜３ ｍｍＨ２Ｏ程度になることを目標とし
ているが、上記従来構造のダンパーのようにダンパー開
度変化率に対する開口面積変化。

率が大であって、微調整がしにくい構造であると、上記
の如き炉内圧の制御は不可能で、現実には前。

記炉内圧目標値より低い炉内圧で制御せざるを得す、火
炎の強い炉外噴射等の問題が発生していた。

この考案は上記のような事情に鑑みなされたもので、ダ
ンパー開度変化率に対して開口面積変化率を小さくする
ことを目的とした煙道ダンパー構造を提供しようとする
ものである。

以下、この考案の一実施例による煙道ダンパー弓を第３
図、第４図の図面に従い説明すると、この煙道ダンパー
は加熱炉の煙道２内に固定される枠体１１と、複数例え
ば４個の縦長孔よりなる排ガス流通孔１２を有して前記
枠体１１内に配置された固定壁板１３と、前記各排ガス
流通孔１２の口板１２ａ、１２ｂ間に回転軸１５を中心
として回動開閉するように設けた蝶形のダンパー弁体１
４ａ〜１４ｄとを備え、この各ダンパー弁体は従来′と
同様な駆動装置（図示せず）により回転軸１５を中心と
して第３図矢印口で示す開方向、又はそれと反対の閉方
向に、それぞれが連動して同時に開閉作動されるように
なっている。

上記各ダンパー弁体１４ａ〜１４ｄは符号１４；で代表
する第４図の弁体詳細図で示すように、排ガス流通孔１
２の目板内面部に点ａ、 ｂで閉弁接触する弁体回動方
向に彎曲した凸曲面で形成される両側シール面１６ａ、
１７ａを有する。

即ち、この弁体両側シール面１６ａ、１７ａは片側シー
°ル面１７ａの開放遊び角αとして確保されるシール面
範囲より、反対側シール面１６ａの閉弁接触点ａから開
弁方向後端部Ｃまでのシール面範囲を長く設定した第４
図の如き凸曲面で形成されるもので、例えば回転軸１５
を中心とした略６唆位の円弧中心角を有する円弧曲板１
６．１７を、弁体平板の両端に溶着することで構成され
る。

このダンパー弁体１４で開閉される排ガス流通孔１２の
口板１２ａ、１２ｂは前記弁体シール面１６ａ、１７ａ
が閉弁時に点ａ、 ｂで線接触する排ガス流通方向イに
真直な平板で構成するか、又は第５図に示すような弁体
シール面１６ａ、１７ａより曲率の大きい曲面板で構成
される。

第３図、第４図及び第５図はいずれもダンパー全閉状態
を示しているが、以下第４図に基いてこのダンパーの開
閉動作を説明する。

第４図において符号１４で代表するダンパー弁体はその
両側シール面１６ａ、１７ａが点ａ、ｂで排ガス流通口
板１２ａ、１２ｂに線接触し、煙道２を流れる炉体側か
らの排ガスを完全に遮断している。

この状態はダンパー開度Ｏの状態であり、このダンパー
開度０の状態はダンパー弁体１４を左回り方向（開方向
）にα角度回動させても維持される。

このダンパー弁体１４のα角の回動範囲はダンパー弁体
の開放遊び角として確保される。

而して、上記ダンパー弁体１４が角度αを越えて順次開
方向に回動して行くと、右側の弁体シール面１７ａはそ
の下端部が排ガス流通口板１２ｂに対する接触点すから
離れ（この時左側の弁体シール面１６ａはまだ排ガス流
通口板１２ａに中間位置で摺接し閉弁状態となっている
）、前記口板１２ｂの面から次第に内方に離隔して行く
ような円弧軌跡線に沿って移行し、排ガス流通孔１２を
開口して行く。

このダンパー開度の変化と開口面積の変化との関係は第
６図に示す通りであり、本案ダンパー構造の方が従来型
のダンパー構造に比して、ダンパー開度変化率に対する
開口面積変化率が非常に小さくなる。

この効果は第５図に示すダンパー構造の場合でも同様に
奏し得る。

従って、この考案のダンパー構造によれば従来では不可
能であったダンパー開閉の微調整が容易に行なえるので
、炉内圧を炉内への外気侵入を防ぎ且つ火炎の炉外噴射
を可及的に抑制するに最適な正圧値（例えば２〜３ ｒ
ａｎＨ２０の炉内圧）に調整することが可能となり、炉
内圧の正圧化に最適なダンパー構造を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は煙道ダンパーを配置した加熱炉の概略構成を示
す説明図、第２図は同加熱炉における従来の煙道ダンパ
ー構造を示すダンパー全閉状態の横断平面図、第３図は
この考案の一実施例による煙道ダンパーの全閉状態を示
す横断平面図、第４図は同ダンパー構造の要部拡大詳細
図、第５図はこの考案の変形例を示すダンパー構造の要
部拡大図、第６図はダンパー開度の変化と開口面積の変
化との関係を従来との対比において表わした作用説明図
である。 １・・・・・・炉体、２・・・・・・煙道、４・・・・
・・煙道ダンパー、１１・・・・・・枠体、１２・・曲
排ガス流通孔、１２ａ、１２ｂ・・・・・・口板、１３
・・・・・・枠体固定壁、１４．１４ａ〜１４ｄ・・・
・・・ダンパー弁体、１５・・・・・・ダンパー回転軸
、１６ａ、１７ａ・・・・・・弁体両側シール面、１６
，１７・・・・・・円弧曲板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加熱炉の煙道に駆動装置で開閉作動されるように装置し
   た煙道ダンパーにおいて、回転軸１５を中心として回動
   される蝶形ダンパー弁体１４の両側シール面１６ａ、１
   ７ａを、排ガス流通孔１２の目板内面部に点ａ、 ｂで
   閉弁接触する弁体回動方向に彎曲した凸曲面で構威し、
   且つこの凸曲面からなる両側シール面１６ａｔ １７
   ａは片側シール面１７ａの開放遊び角αとして確保した
   シール面範囲より、反対側シール面１６ａの閉弁接触点
   ａから開弁方向後端部Ｃまでのシール面範囲が長く設定
   されていることを特徴とする加熱炉の煙道ダンパー。