JPS61219463A - 加熱装置 - 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〕 本発明は製鋼用取鍋等の被加熱容器を効率よく加熱する
装置に関する。

〔従来技術〕

型鋼用取鍋は、その内側の耐火物の張替え後にその乾燥
の為に、又は低温使用による地金付着を防止するため、
に使用前に、夫々加熱されている。

その加熱に際して使用する加熱装置は、一般に第２図に
示す如く取鍋２０の上部開口２０ａを蓋１にて閉塞し、
蓋１を貫通させてバーナ２の先端を取鍋２０の内部に挿
入し、これに供給される燃料を燃焼させ、蓋１の一部に
貫設した排ガス流入管５を介して取付けた熱交換器３に
て取鍋２０からの排ガスの熱を回収して、熱交換器３に
取付けた排ガス筒６より排ガスを大気中に排出する構造
を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

斯かる加熱装置にて取鍋を加熱する場合、排ガス流入管
５．熱交換器３．排ガス筒６等の通流路の曲折奪、原因
とする圧損或いは熱交換器３による回収の際の圧損等に
より取鍋２０内の排ガスは大気中へ排出され難く、この
ため取鍋２０内の圧力は大気圧よりも高圧となり易い。

例えばその圧力が大気圧よりも１〜３　ｍ藁１１２０晶
圧となると、排ガス筒からだけでなく取鍋と蓋との間に
形成さねている隙間からも排ガスが排出されるようにな
り、また場合によってはその隙間からのｉｌｌガスの排
出に（−１随して取鍋内へ外部の？令たい空気がｆｓｔ
大することがあり、これらのために加熱装置の加熱すＪ
率が悪く、また熱交換器の熱回収量が低いとｇう問題点
があった。

そごで容器内で連続的に発生ずる排ガスを強制的ムこ排
出さ・Ｖ、また容器内圧力を一定に維持さ一ロる方式と
しては、一般にブロアーにより空気を容器へ供給し、容
器に煙道を設ＤＪでその中途でダンパの開度を制御する
方式、或いは吸気ファンを煙道に設けてこの回転数を制
御する方式等が実用化されている。しかし、このような
強制排出方式を取鍋等の比較的小規模の被加熱容器に通
用する場合は、排ガスが高温度であるためダンパ、吸気
ファンの耐久性の点で問題があり、また煙道、ブロア、
ダンパ等を設置するだめのスペースの点で不適である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は斯かる問題点を解決すべくなされたものであり
、バーナに供給される燃料、燃焼空気の量に基づいた量
の気体を排ガス通流路に噴出さ一已、そのエゼクタ効果
によって排ガスを強制排出することにより、被加熱容器
内の圧力を大気圧と略一致せしめて蓋と被加熱容器との
隙間からの排ガス排出による熱損失及び取鍋内への外気
侵入を防ＩＬし、加熱効率を向上させ得る加熱装置を提
供することを目的とする。

本発明に係る加熱装置は、被加熱容器へ燃料を供給して
燃焼させ、燃焼排ガスを通流路を介して排出する加熱装
置において、前記燃料又は燃焼空気の供給量を検出する
流量検出器と、前記１１１１流路に連通し、その出側よ
りも被加熱容器側を負圧とすべく気体を噴出する気体噴
出管と、該気体噴出管の中途に設けた流量調整弁と、前
記流量検出器の検出値に基づき被加熱容器内の圧力を大
気圧に一致させるべく、前記流量調整弁の開度を制御す
る制御装置とを具備することを特徴とする。

〔実施例〕

以Ｆ本発明を図面に基づき具体的に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す模式図であり、図中２０
は所定の位置に置かれている製鋼用取鍋を示す。取鍋２
０の側方には下端部が例えば土中に埋設された支柱２Ｉ
が立設されており、支柱２１の取鍋２０の高さと略同−
の高さ位置にはその位置を中心として回動する蓋面定板
１ａが取付けられ、その蓋面定板１ａの先端には蓋１が
固着せられている。

該蓋１は取鍋２０の−に端外経よりも大径の円形状であ
り、蓋面定板１ａと共に回動せしめられることにより取
鍋２０の上部開口２０ａを閉塞するようになっている。

蓋１にはこれを言通して先端が取鍋２０内に位置せしめ
られたバーナ２が取付けられており、バーナ２は２重管
構造となっている。

バーナ２の外管は空気供給管４の先端部であり、空気供
給管４の基端側は後述する熱交換器３をｉｆ８って図示
しない空気源へ連結されている。空気供給管４の熱交換
器３と空気源との間には空気供給票調整用バルブ１５が
砲付けられており、空気源から送られる空気はバルブ１
５により流量調整される。

バーナ２の内管は燃料供給管７の先端部であり、燃料供
給管７はバーナ２の基端側から空気供給管４より外側へ
出ており、その基端側は図示しない燃料源へ連結されて
いる。燃料供給管７の中途にば燃料源側から順に流量計
９．燃料供給量調整用バルブ８が設けられており、燃料
源から送られる燃料、例えばＣガスはバルブ８にて流量
調整され、その流量が流量計９にてｄ１測される。

バルブ８及び前記バルブ１５の開度は夫々制御装置】３
により制御されるようになっており、バーナ２へ供給さ
れる燃料は燃焼せられ、バーナ２の先端より燃焼炎とな
って噴出する。

前記蓋１はバーナ１はバーナ２よりも相当距離離隔した
箇所が開口されて熱交換器３の排ガス流入管５が取付け
られており、熱交換器３には排ガス流入管５を介して取
鍋２０内の排ガスが通流せしめられる。熱交換器３は２
重管構造となっており、外側の通路３ｂは排ガス流入管
５の管内と連通連結された排ガス通流路、内側の通路３
ａは前記空気供給犠４の一部であって空気通流路である
。したかって空気通流路３ａを通流する空気と排ガス１
ｌｒｌ流路３ｂをｉ！ＩＩ流する排ガスとの間では熱交
換が行われる。

熱交換器３の上側には排ガス通流路３ｈに連通連結され
た排ガス筒６が取付りられており、取鍋２０内は１ノ１
ガス流入管５．υ１ガス１ｌｒＩ流路３ｈ、排ガス筒６
を介して外部と連通連結されている。この排ガス筒６の
出側には筒壁を外側から貫通して軸心部でその先端部が
４二力１こ曲折された圧縮空気噴出管１０が設けられて
おり、圧縮空気噴出管１０の基端側は図示しない圧縮空
気源に連結されている。圧縮空気噴出管ＩＯの中途には
圧縮空気源側から順に流量計１２．圧縮空気噴出量調整
用バルブＩＩが取付けられており、圧縮空気源から送ら
れる圧縮空気はバルブ１１により流量が調整され、流量
８１１２により流量が１測される。流量計１２及び前記
流量δ１９の出力は圧縮空気量制御装置１４へ与えられ
るようになっており、圧縮空気量制御装置１４はこれら
入力信号に基づき圧縮空気の供給量を制御すべくバルブ
１１の開度を調整する。

圧縮空気源からの圧縮空気が圧縮空気噴出管ｌＯの先端
から噴出せしめられると、圧縮空気噴出管１０とこれを
設けた排ガス筒６部分とは気体エゼクタとして機能する
。

このように構成された本発明に係る加熱装置（以下本発
明装置という）の制御方法を説明する。

制御装置１３には取鍋２０の現状温度と昇熱パターンに
対応した加熱目標温度との温度差に基づいてその加熱に
必要な燃料供給量及び燃焼に必要な空気供給量、つまり
空気燃料比に基づく燃料、空気供給量が設定されており
、制御装置１３は現状温度と加熱目標温度とが入力され
ると、その設定値にバルブ８及び１５の開度を夫々調整
する。

空気量制御装置１４は流量計９からの出力信号、つまり
燃料供給量と発生する排ガス量との関係式か設定されて
おり、流量計９からの出力信号に基づいて発生する排ガ
ス量がわかる。換言すれば取鍋内の加熱目標温度に基づ
いて排出ガス量がわかる。

そのときの圧縮空気供給量を流量計１２より読取り、排
出するべき排ガス量に応した圧縮空気量を圧縮空気噴出
管１０を介して排ガス筒６の出側に供給すべくバルブ１
１の開度を調整する。これにより圧縮空気噴出管ＩＯの
先端より熱交換器３例の排ガス筒６．排ガス通流器３ｂ
、取鍋２０の内部圧力が目標圧力に減圧されていく。つ
まり目標圧力を大気圧と間−又はそれよりも少し高い圧
力に設定しておけば、取鍋内の排ガスは破線にて示すよ
うに排ガス流入管５．排ガス通流路３ｂ、排ガス筒６、
つまり排ガスの通流する路を経て大気中へ放出され、目
標圧力に維持される。このため本発明による場合は蓋１
と取鍋２０との間の隙間から取鍋外への排ガスの排出ガ
起らず、また外部の冷たい空気が取鍋２０内に侵入せず
、効率よく取鍋２０を加熱することができ、更に蓋１と
取鍋２０との間の隙間から排ガスの排出か起らないので
熱交換器３を通流する排ガス量を増大せしめ得、空気通
流路３ａを通流する空気の熱交換器３による排ガスから
の熱回収量を向上させることができる。

〔効果〕

製鋼用取鍋を本発明装置により目標温度まで加熱した。

第１表はその加熱の際に計測した圧縮空気供給量、排ガ
ス流量、熱交換器による空気予熱温度、燃料使用量をま
とめた表であり、比較のために同様の仕様の熱交換器を
備えた従来装置により同し目標温度にまで加熱した場合
の各計測値を併せて示している。

第１表 この表より理解される如く本発明は圧縮空気噴出管へ圧
縮空気を供給する必要があるが、これにより熱交換器を
通流して排出される排ガス量を２．５倍にでき、このた
め熱交換器の熱回収量が増大し、燃料を燃焼さ−ｌる目
的で熱交換器を介して供給する空気の予メ：（！温度を
２倍にでき、また燃料使用量を従来の７５％程度に低減
できた。

なお、上記説明では製鋼用取鍋を加熱（，７ているが、
本発明はこれに限らず製銑用取鍋、連続鋳造設備のタン
ディツシュ、Ｒ１１設備、Ｄ１１設備の真空層等の被加
熱器一般を加熱できることは勿論である。

また、上記説明ではＩ〕［ガスをｆＪＩＩ出する前に熱
交換器にてｒハ回収しているが、本発明は熱回収する場
合に限らず熱回収を行わない場合にあっても実り色でき
る。例えば被加熱容器の加熱場所からその建物の外へ排
ガスを排出するように蓋から煙道を設けた場合乙こあっ
ても煙道の出側に圧縮空気噴出管の先端を設ｉＪること
により本発明の目的を達成できる。

更に上記実施例では排ガス筒に圧縮空気噴出管を設し」
で圧縮空気を供給するようにしているが、本発明はごれ
に限らず排ガス筒、煙道等に気体噴出管を設（Ｊて一般
の気体を供給噴出するようにしても実施できることは勿
論である。

以」二上述した如く本発明による場合は、被加熱容器内
の圧力を大気圧と同レベルの一定圧にＩｆ持できるので
、被加熱容器と蓋との間の隙間から被加熱容器外への排
ガスの排出を防止でき、また外部からの空気侵入を防止
できるので、効率よく被加熱容器を加熱でき、これによ
り燃料使用量の節約が可能となり、また被加熱容器と蓋
との隙間から被加熱容器外への排ガスの排出を防１Ｆで
き、このため排ガスを通流させる路の途中に熱交換器を
設けた場合、熱交換器の熱回収量を大幅に向」ニさせ得
る。また本発明は排ガスを通流させる路の出側に気体を
噴出する管先端を設けた簡潔な構造であるので耐久性が
高く、また設置スペースを必要としない等、優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す模式図、第２図は従来技
術の説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被加熱容器へ燃料を供給して燃焼させ、燃焼排ガス
   を通流路を介して排出する加熱装置において、 前記燃料又は燃焼空気の供給量を検出する 流量検出器と、 前記通流路に連通し、その出側よりも被加 熱容器側を負圧とすべく気体を噴出する気体噴出管と、 該気体噴出管の中途に設けた流量調整弁と、前記流量検
   出器の検出値に基づき被加熱容 器内の圧力を大気圧に一致させるべく、前記流量調整弁
   の開度を制御する制御装置と を具備することを特徴とする加熱装置。