JPS62177127A

JPS62177127A - 鋼帯の還元加熱方法

Info

Publication number: JPS62177127A
Application number: JP1994486A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Akiyama; 秋山　鉄夫; Tadashi Yamamoto; 忠山本
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1987-08-04
Also published as: JPH0218368B2

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、鋼帯の還元加熱方法に関するものである。

（従来技術とその問題点）銅帯の連続焼鈍設備等において、直火によって銅帯を無
酸化（還元）加熱することは、炉長を短縮することがで
きることは勿論のこと、操業にあたっても炉内ロールの
ピックアップが防止でき、極めて利点の大きいものであ
る。

ところで、この直火による無酸化加熱は、化学平衡論的
には、第６図に斜線で示す還元域に相当するガス比（ｃ
ｏ／ｃｏ，、Ｈ．／ｌＩｔｏ）となるように、空気比を
設定して直火燃焼を行えばよいことが知られている。

そして、このような組成からなる燃焼生成ガスを得るた
めには、空気比を約０５以下に設定する必要があるが、
このようにすると、火炎温度が低く、省エネルギーの観
点から問題があり、また、同時に、煤の発生が懸念され
るという問題を有する。

そこで、近年、火炎温度を高くし、かっ、煤の発生を少
なくするために、空気比を、０．９〜１．０とし、鋼帯
を無酸化で直接加熱する方法が提案されている。

しかしながら、未だ、この空気比において何故無酸化で
加熱できるかの理論は殆ど解明されていないばかりか、
空気比が、１．０近傍であると、空気比にずれが発生ず
ると、鋼帯が酸化する。

しかも、この酸化は鋼帯の表面性状分析によって初めて
判明するため、その間の銅帯が不良品になるという問題
を有ずろ。

本発明者らは、後者の問題点を解決するために、種々の
結果、バーナを空気比１．０以下で燃焼させた場合、燃
焼途中の火炎温度の変動幅を所定値以内とすれば、その
部分においては、鋼帯が酸化しないことを見出した。

本発明は、かかる知見にもとすいてなされたものである
。

（問題点を解決すべき手段）本発明にがかる鋼帯の還元加熱方法は、鋼帯を燃焼火炎
で直射加熱するに当たり、空気比を１０以下の範囲でバ
ーナを燃焼させ、鋼帯に接触する燃焼途中の高温燃焼ガ
スの燃焼温度変動幅を計測し、その値が１２〜４５℃の
範囲になるように燃焼系をフィードバック制御するよう
にしたものである。

（実施例）つぎに、本発明を一実施例である図面に１．たかって説
明する。

まず、本発明の基本原理について述べろ。

バーナ火炎の温度は、第２図に示すように、実際には、
燃焼反応のゆらぎや燃料と空気との混合濃度の不均一性
等に起因して激しく変動している。

なお、本明細書において、燃焼温度とは、その時間的平
均値をいい、また、この燃焼温度と最高温度との差を燃
焼温度変動幅Ｓという。燃焼温度変動は混合気の燃焼進
行が微少時間的に不連続であることに起因して生じる現
象である。

さて、空気比１．０以下、たとえば、空気比０．９のバ
ーナの正面に銅帯を置き、この位置を移動したところ、
第３図に示すように、バーナから離れるにつれて燃焼温
度変動幅Ｓが小さくなる。

銅帯位置が、バーナから離れれば、燃焼が完結状態とな
り、高温の平衡ガスとなっているためであり、高温の平
衡ガスによって銅帯は酸化されることになる。

一方、バーナ側では、燃料と空気との混合が十分でない
ため燃焼温度が低いので、鋼帯加熱時間が長くなり、し
かも、低温の燃焼生成ガス中に未反応酸素が高濃度で存
在するため、鋼帯は酸化する。

したがって、空気比１．０以下のバーナであっても、鋼
帯を酸化することなく加熱するには、鋼帯をバーナ火炎
の途中に位置させなければならないことが分かる。

つぎに、銅帯をバーナ火炎の途中に位置させて空気比を
変化させた場合における、鋼帯直前での、燃焼温度変動
幅および炉内の遊離酸素濃度との関係を調べた結果を第
４図に示す。

すなわち、バーナは空気比が１．０を越える場合は、燃
焼が早く完結するので、銅帯位置での温度変動幅Ｓが小
さいとともに、酸素濃度が高くなりｊ１４’！ｉシは酸
化する。

一方、空気比が必要以上に小さくなると、燃焼反応に遅
れが生じ、その結果、火炎中に未反応酸素が高濃度で存
在する領域と加熱時間とが大きくなるため鋼帯は酸化す
る。この場合の燃焼温度幅Ｓは大きいという結果を得た
。

また、空気比が１．０〜０．６では、鋼帯付近において
は遊離酸素が殆ど存在しないことが判明した。

以上のことから、特定の空気比のバーナにあっては、そ
の空気比範囲における温度変動幅Ｓと遊離酸素濃度との
間に一定の関係が存在することが判った。

そこで、省エネルギー、煤の発生防止等の観点から、バ
ーナを空気比１．０〜ｏ６とし、その燃焼火炎中に銅帯
を位置させて加熱したところ、燃焼温度変動幅Ｓが１２
〜４５℃の範囲にある場合には、鋼帯を酸化することな
く（無酸化）加熱することができるということを見出し
た。

本発明は前記知見にもとずいてなされたもので、本発明
にがかる鋼帯の還元加熱方法を、第１図にしたがって説
明する。

第１図において、１は、空気比が、たとえば、０．９５
のバーナで、鋼帯Ｗをバーナｌの燃焼火炎２の燃焼途上
位置に来るように配置し、鋼帯Ｗに近接し、かつ、火炎
中央に温度プローブ３を配置する。

そして、この温度ブ〔フープ３て検出した温度信号はア
ンプ４．アナライザ５を通して演算器６によって、単位
時間の燃焼温度変動幅Ｓを演算し、表示板７に表示する
とともに、燃焼制御系８に、燃焼温度変動幅Ｓ７Ｊ＜１
２〜４５℃をＫ（ｉ持するように、空気比や燃焼量を変
化させることにより、還元加熱性能を維持ずろものであ
る。

なお、空気比が、１０〜０．６の範囲であっても、混合
方式、流速、装量等バーナの設計が異なれば、第５図に
示すように、最適燃焼温度変動域となるバーナからの位
置は異なる。

また、バーナの調節の点から空気比を０．９８〜０．７
にすれば、制御が確実にできる。

したがって、あらかじめ、使用するバーナを実験により
前記最適燃焼温度変動域を示す距離を知ることにより、
銅帯とバーナとの距離を設定すればよい。

（効　果）以上の説明で明らかなように、本発明方法によれば、空
気比か１０〜０６のバーナを使用し、たとえ、バーナ操
業中に種々の条件により空気比等が変動しても、燃焼系
にフィードバックして、常に、最適の還元加熱状態で操
業することができろ。しかも、空気比を１０以下であっ
て０９５〜０．７と１．０に近い範囲でバーナを操業す
るため、省エネルギーは勿論、急速加熱ができ、炉長を
短くすることかできろという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の鋼帯の還元加熱方法を示す説明図、
第２図はバーナ火炎の温度状態を示す図、第３図はバー
ナからの距離と燃焼温度変動幅の関係を示す図、第４図
はバーナの空気比、燃焼温度変動幅および遊離酸素濃度
との関係を示す図、第５図は設計が異なるバーナからの
距離と最適燃焼温度変動幅（域）との関係を示す図で、
第６図は公知の化学平衡論的な還元域とガス比を示す図
である。１〜バーナ、３〜温度プローブ、６〜演算器、８〜燃焼
制御系、Ｓ〜燃焼温度変動幅、Ｗ−銅帯。特　許　出　願　人　　中外炉工業株式会社代　理　人
　弁理士　　前出　葆　ばか２名第１図渇友

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋼帯を燃焼火炎で直射加熱するに当たり、空気比
を１．０以下の範囲でバーナを燃焼させ、鋼帯に接触す
る燃焼途中の高温燃焼ガスの燃焼温度変動幅を計測し、
その値が１２〜４５℃の範囲になるように燃焼系をフィ
ードバック制御することを特徴とする鋼帯の還元加熱方
法。
（２）前記燃焼系の制御を、バーナ燃焼量および／また
は空気比を調節することにより行うことを特徴とする前
記特許請求の範囲第１項に記載の鋼帯の還元加熱方法。