JPS602882A - 加熱炉の雰囲気ガス制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 未発明は、加熱炉内のガス成分割合を制御する加熱炉の
雰囲気ガス制御装置に関するものである。

（従来技術） 例えば焼結炉などのような加熱炉においては、被処理物
が脱炭されるのを防止するため、−耐化炭素などを含む
脱炭防止性カスとこれを稀釈する窒素ガスなどの不活性
ガスが供給される。そして、この脱炭時ｌＦをより一層
良好に行なうため、従来、特公昭５８−１５７１３号公
報に示すように、脱炭に大きな影響をおよぼす加熱炉内
の酸素量、二酸化炭素量、露点等の脱炭雰囲気を検出し
て、この脱炭雰囲気に応じて適宜炭化水素系ガスを供１
合するようにしたものがある。

しかしながら、上記従来のものにあっては、脱炭は防止
されるも、供給された炭化水素系ガスが加熱炉内におい
て醇素分と十分に反応しないですなわち十分に分解され
ないで、該加熱炉内に多量のススが発生し、種々の弊害
を誘発する恐れが多分にあった。すなわち、ススが多量
に発生すると、加熱炉内、被処理物、該被処理物を搬送
するコンベア等が著しく汚れるのは勿論のこと、被処理
物の品質劣化やコンベアの耐久性低下を招き、さらには
加熱炉内の発熱ターミナルが絶縁不良を起してしまう等
の問題を生じることとなる。

（発明の目的） 本発明は以上のような問題点を解消するもので、被処理
物の脱炭を防止しつつ、ススの発生を防止するようにし
た加熱炉の雰囲気ガス制御装置を提供することを目的と
する。

（発明の構成） 前述の目的を達成するため、本発明においては、酸素量
、二酸化炭素量、露点等の脱炭雰囲気を検出する第１セ
ンサと、ススの発生量に対応して発生するメタン量を検
出する第２センサとを設けると共に、該両センサの出力
に応じて炭化水素系ガスの供給量を制御する制御装置を
設けである。

（実施例） 図において、■は加熱炉としての焼結炉で、該焼結炉１
内は、大別して、被処理物Ｗの入口１ａ側から出口ｌｂ
側へ順次、デワックスゾーンＩＣ１焼結ゾーン１ｄ、復
炭ゾーン１ｅとされている。このような焼結炉１内にお
いて、被処理物Ｗは、デワックスゾーンｌｃでその成形
の際に用いられたステアリン酸亜鉛等のワックス分が除
去され、焼結ゾーンｌｄで焼結され、復炭ゾーンｌｅで
焼結ゾーンｌｄ内において少なからず脱炭されたのを補
償すべく復炭される。

前述した焼結炉ｌ内には、３つのゾーン１ｃ、１ｄ、１
ｅにおいて、脱炭防止用ガスとこの稀釈用の不活性ガス
の他に、炭化水素系カスが適宜供給されるようになって
おり、上記脱炭防止用ガスは、実施例では、ブタン変成
ガスとされている。

このブタン変成ガスを得るため、ミキサ２に対して、空
気供給管３及びブタン供給管４が接続され、該ミキサ２
により混合された空気とブタンとの混合ガスが、混合ガ
ス供給管５を介して変成炉６へ供給される。そして、こ
の変成炉６で形成されたブタン変成ガスは、変成ガス供
給管７を介してミキサ８へと供給される。

なお、実施例では、前記ブタン変成ガスの成分割合を調
節するため、ミキサ２をバイパスしてブタンを直接変成
炉６へ供給するためのバイパス管９か設けられて、該バ
イパス管９に接続されたモータバルブ１０により、その
供給量が制御される。そして、変成炉６より伸びる変成
ガス取出管１１を介して取出された変成カスの成分のう
ち。

二酸化炭素量が二酸化炭素分析計１２より、またメタン
量がメタン分析計１３により分析され、この分析結果に
応じてモータバルブ１０の作動が制御される。

前記ブタン変成ガスに稀釈用の不活性ガスとしての窒素
カスを混合するため、酸素・窒素分離精製機１４が窒素
供給管１５を介してミキサ８に接続され、該酸素・窒素
分離精製機１４により分離精製された窒素ガスが、上記
管１５を介してミキサ８へ供給される。なお、分離され
た酸素ガスは、そのまま大気中へ放出してもよいが、焼
結炉ｌの加熱源へ供給する等適宜の用途に利用してもよ
い。

前記ミキサ８によって混合されたブタン変成ガスと窒素
カスとの混合ガスは、管１６を介して、その分岐管１７
よりデワックスゾーン１ｃへ、また分岐管１８より焼結
ゾーン１ｄへ、ごらに分岐管１９より復炭ゾーン１ｅへ
それぞれ供給されるようになっている。

ここで、焼結炉ｌ内に添加される炭化水素系ガスは、実
施例ではブタンとされ、この添加されるブタンは、前述
したブタン変成ガスと窒素ガスとに対して、あらかじめ
混合された後に焼結炉１内へ供給されるようになってい
る。このため、ブタンが、ブタン供給ｔ２２０を介して
ミキサ８へ直接供給されるようになっており、鎖管２０
に接続したブタン供給量制御装置としてのモータバルブ
２１によって、ミキサ８すなわち焼結炉ｌ内へ添加され
るブタン量が制御されるようになっている。

前記モータバルブ２１は、少なくとも復炭ゾーン１ｅの
酸素量、二酸化炭素量、露点等の脱炭雰囲気の他、メタ
ン量に応じてミキサ８へのブタン供給量を制御するもの
である。この点を詳述すると、実施例では脱炭雰囲気と
して二酸化炭素量を検出するようにしてあり、復炭ゾー
ン１ｅより伸びるガス取出管２２及び必要に応じて焼結
ゾーン１ｄより伸びる取出管２３が、それぞれ、脱炭雰
囲気を検出する第１センサとしての二酸化炭素分析計２
４及びメタン量を検出する第２センサとしてのメタン分
析計２５に接続され、サンプ１ノングポンプ２６を運転
することにより取出されたジ゛−ン１ｄ、１ｅ内のガス
中における二酸化炭素量力く二酸化炭素分析計２４によ
り、またメタン出力くメタン分析計２５により検出され
る。そして、この両分析計２４．２５の分析結果に応じ
た出力力く、調節計２７によって炉内温度に応じて調節
された後、前記モータバルブ２１へ出力されるようにな
っており、上記両分析計２４．２５＆こよる分析結果は
、記録計２８に記録される。なお、図中２９．３０は開
閉弁である。

以上のような構成において、焼結炉１（ソ′−ン１ｄ、
ｌｅ）内の二酸化炭素が多いと、被処理物Ｗが脱炭され
ることになるが、この場合１１、二酸化炭素分析計２４
が二酸化炭素が多（Ｘのを検出して、この検出結果に応
じてモ〜り／＜ルブ２１が、ミキサ８すなわち焼結炉１
内・−のブタンの供給を開始するかその供給量を増加さ
せる。

一方、焼結炉ｌ（ゾーンｌｄ、ｌｅ）内のメタンか多い
場合は、ススが多量に発生する。すなわち、ブタンは、
焼結炉１内において酸素性と十分に反応しないと、 Ｃ，４ＨＩＤ　＝　２ＣＨ４＋Ｈ２＋２Ｇとなって、ス
スか発生する。しかしながら、本発明にあっては、メタ
ン分析計２５が、ススの発生量に対応してその発生量が
増えるメタンの多いことを検出して、この検出結果に応
じてモータバルブ２１が、ミキサ８すなわち焼結炉１へ
のブタン供給量を減少させるか停止させる。この結果、
上記ススの発生が抑制されることになる。

このようにしてススの発生を極力抑制しつつ被処理物Ｗ
の脱炭が防止されるが、実施例では、二酸化炭素量とメ
タン量との管理基準として、焼結炉１内の全てのガス量
に対して、容積比で、二酸化炭素が０．０８％〜０．１
５％、またメタンが０．２０％〜０．３０％とな、るよ
うにしである。

なお、上記管理基準の前提として、ミキサ８から焼結炉
ｌへ供給されるガスの成分割合は次の通りであり、添加
されるブタンの量は標準状態で００２５％としである。

ブタン変成ガス（４９，８５％） Ｎ２・・φ１４．９％ Ｃ０ＩＩＩＩ・１２．４％ Ｎ２・・・２２．４％ Ｃ０２−−−０，１％ ＣＨ，・・φ’０　、０５％ 窒素ガス（４９，９％） Ｎ２・拳・４９，４％ ０２・争・・０．５％ 以−ヒ実施例では加熱炉として焼結炉とした場合を説明
したが、浸炭焼入れ用等他の加熱炉においても同様に適
用し得るものである。また、炭化水素系ガスとしては、
ブタンの他にプロパン等適宜のものを用いることができ
、さらに搬送ガスとしては窒素ガス以外の他の不活性ガ
スを使用することができる。勿論、脱炭雰囲気としては
、二酸化炭素量の他に酸素量、−酸化炭素量、露点、水
蒸気量等適宜選択することができ、このうち二種以上を
検出るようにしてもよい。

（発明の効果） 本発明は、以」二述べたことから明らかなように、被処
理物の脱炭を防ＩＥシつつ、ススの発生を極力抑制する
ことができ、該ススの発生に伴なう種々の弊害を防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例を示す系統図である。 １・・・・焼結、炉（加熱炉） １４・・・酸素・窒素分離精製機 ２０・・・ブタン供給管 ２１・・・モータバルブ（制御装置）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）脱炭防止性ガスとこれを稀釈する不活性カスの他
   に、炭化水素系ガスが供給される加熱炉において、前記
   加熱炉内の酸素量、二酸化炭素量、露点等の脱炭雰囲気
   を検出する第１センサと、前記加熱炉内のメタン量を検
   出する第２センサと、前記両センサからの出力に応じて
   前記炭化水素系ガスの供給量を制御する制御装置と、を
   備えていることを特徴とする加熱炉の雰囲気カス制御装
   置。