JPS62235401A - 熱処理炉における被処理材の炉内搬送速度制御方法 - 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、被処理材の炉内搬送速度制御方法に関し、特
に被処理材を予熱するようにした場合の生産性の改善に
関する０本発明は、例えば鉄粉を還元処理する鉄粉還元
炉において、最適であるので、以下、主として鉄粉還元
炉を例にとって説明する。

〔従来の技術〕

一般に、還元炉は被還元材、例えば鉄粉を搬送用スチー
ルベルト上に帯板状に載置し、炉内を搬送しつつ所定の
ヒートパターンに加熱して還元処理する熱設備である。

このような鉄粉還元炉は、鉄粉を高温に加熱し、この高
温状態に所定時間保持するのであるから、その必要熱エ
ネルギーは非常に多大であり、そのエネルギー消費量の
低減が要請されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら従来の鉄粉還元炉においては、鉄粉を常温
、例えば４０〜８０℃でもってそのまま還元炉に供給し
ており、そのため燃料原単位は低く、また、炉内におけ
る反応速度に限度があることから生産性も低いものであ
った。

本発明は、このような従来の状況においてなされたもの
で、燃料原華位及び生産性を向上できる熱処理炉におけ
る被処理材の炉内搬送速度制御方法を提供することを目
的としている。

上記問題点のうち、燃料原単位を向上するには、例えば
還元炉からの燃焼排ガスにより被処理材を予熱すればよ
く、この予熱された熱量分だけ必要燃料量を低減でき、
燃料原単位を向上できる。しかしながらこのままでは単
位時間当たりの処理量は予熱しない場合と同じであり、
生産性を向上することはできない。

そこで本発明者は、例えば還元炉においては、被還元材
を所定の高温状態に所定時間保持すれば、即ち所定のヒ
ートパターンを確保すれば目的の還元処理を施すことが
できるから、上記予熱とヒートパターンとの組み合わせ
によって生産性を向上できる点に着目したものである。

即ち、さらに具体的には、例えば被還元材の炉入口温度
が高い場合は、搬送速度を速くして全体の在炉時間が短
くなっても、上記所定のヒートパターンを確保でき、被
還元材を所定温度状態に所定時間保持できる点に着目し
たものである。

〔問題点を解決するための手段〕 そこで本発明は、被処理材を熱処理炉からの燃焼排ガス
によって予熱するとともに、この予熱による被処理材の
炉入口温度が高いほど炉内搬送速度を速くしたことを特
徴とする熱処理炉における被処理材の炉内搬送速度制御
方法である。

ここで、上記搬送速度を決定する手段としては、例えば
被還元材の予熱温度と、これによって短縮される昇温時
間との関係を予め実験等によって求めておき、検出予熱
温度に応じた搬送速度をこの実験結果から適宜選択する
ようにすればよい。

〔作用〕

本発明では、被処理材を熱処理炉自体からの燃焼排ガス
によって予熱するから、この排ガスからの回収熱量に相
当する分だけ燃料原単位を向上できる。また、この予熱
温度が高いほど搬送速度を速くするから、その分単位時
間当たりの処理量が増大し、生産性が向上する。この際
、被処理材の人口温度が高い場合は、それだけ短時間で
昇温するから、搬送速度を速くして在炉時間が短くなっ
ても所定の温度状態を所定時間に渡って確保でき、熱処
理が不充分となる恐れはない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

まず、本発明の一実施例方法を実施するための還元炉に
ついて第１図を参照しながら説明する。

第１図において、２０は主として還元炉本体１と、該本
体ｌの後方に接続され、雰囲気ガスを循環させながら冷
却する冷却装置２とからなる還元炉である。この冷却装
置２の出側、及び炉本体ｌの入側にはへソドプーリ３ａ
、３ｂが配設され、この両プーリ３ａ、３ｂ間には無端
状の搬送用スチールヘルド４が巻回されており、このス
チールベルト４の上側部分は炉内に位置し、図示しない
ハースローラによって支持されている。また、上記ヘッ
ドブー１７３８の近傍には、速度可変型駆動モータ１３
ａによって駆動されるピンチローラ１３が配設されてい
る。

そして、上記炉本体１には多数のＵ字状のラジアントチ
ューブ５が所定ピッチごとに、かつ、スチールヘルド４
の上、下に配設されている。この各ラジアントチューブ
５の炉外に突出する両端部の一方にはバーナ（図示せず
）が取り付けられ、他方は排気管５ａを介して排気ダク
ト６に接続されており、この排気ダクト６は炉本体ｌの
上方にて炉長方向に延びている。なお、６ａは炉内の雰
囲気ガスを燃焼してなる排ガスを排気ダクト６に導く雰
囲気排気管である。

そして、上記排気ダクト６の途中には鉄粉予熱器７が介
設されている。この予熱器７は炉本体１からの燃焼排ガ
スによって鉄粉９を予熱するためのもので、該予熱器７
の上端には鉄粉供給水ソバ８ａが接続され、下端には鉄
粉ガイドダクト８ｂが接続され、該ダク１−８ｂの下端
開口は上記スチールベルト４の炉入口部上方に位置して
いる。

また、上記鉄粉ガイドダクト８ｂのスチールベルト４直
上部分には、鉄粉９の炉人口部における入口温度Ｔを検
出する温度検出器１０が配設され、またスチールベルト
４の近傍にはベルト速度Ｖを検出する速度検出器１１が
配設されている。そして、これらの両検出器１０゜１１
の出力Ｔ、ｖは搬送速度制御装置１２に入力される。

上記搬送速度制御装置１２には、入口温度Ｔと、目標搬
送速度Ｖｓとの関係を示すＴ−Ｖｓマ・ノブが格納され
ている。このマツプは入口温度がＴの場合に所定の還元
処理温度を所定時間にｉｌＩって確保し得る搬送速度Ｖ
ｓを、予め実験等によって求めたものである０例えば搬
送速度Ｖｓは、入口温度Ｔが高いほど昇温時間が短縮さ
れることから、この短縮時間だけ在炉時間が短くなるよ
うな搬送速度となっている。このようにしてこの搬送速
度制御装置１２は、上記温度検出器１０からの検出入口
温度Ｔが高いほどスチールベルト４の速度を速くする速
度制御信号Ｓを上記駆動モータ１３ａに出力する。

次に上記還元炉において本実施例方法を実施する場合に
ついて、第１図、及び第２図を参照しながら説明する。

鉄粉供給ホッパ８ａ内に投入された鉄粉９は、予熱器７
において、排気ダクト６によって導入された排気ガスに
よって予熱された後、ガイドダクト８ｂによってスチー
ルベルト４上に供給される。

そしてこの場合、該鉄粉の炉入口部における温度Ｔが温
度検出器１０によって検出され、搬送速度制御装置１２
に人力される。

上記制御装置１２は上記検出入口温度Ｔに応じた目標搬
送速度Ｖｓを、内蔵する入ロ温度Ｔ−搬送速度Ｖｓマツ
プから選択し、速度検出器１１からの検出速度νをこの
目標搬送速度Ｖｓと一致させるためのモータ駆動信号Ｓ
を演算作成し、該信号Ｓを駆動モータ１３ａに出力する
。ここで、上記目標搬送速度Ｖｓは、上述のように、鉄
粉の入口温度Ｔが高いほど高速の搬送速度が選択される
。

そして上記モータ駆動信号Ｓに応した速度になるよう駆
動モータ１３ａがピンチローラ１３を回転駆動し、これ
によってスチールベルト４は上記目標搬送速度Ｖｓで炉
内を進行する。このようにして上記スチールベルト４上
に供給された鉄粉は上記人口温度Ｔ及び搬送速度Ｖｓに
応したヒートパターンでもって加熱及び冷却される。

ここで、第２図は鉄粉のヒートパターンを示し、図中曲
ｉＡ、Ｂはそれぞれ、鉄粉の炉入口温度Ｔが８０℃つま
り予熱なしの場合、及び２００℃に予熱した場合のヒー
トパターンを示す、そして、目標搬送速度Ｖｓは予熱な
しく曲線Ａ）、予熱あり（曲線Ｂ）の場合それぞれ３５
０１■／分、３８５ｍｍ／分であり、スチールベルト４
上の鉄粉層厚はいずれも３０龍である。

また図において、ｔｏ、ｔｌ　はそれぞれ予熱なし。

ありの場合の在炉時間であり、１．．１．はそれぞれ予
熱なし、ありの場合の昇温時間である。

上記第２図から明らかなように、鉄粉の在炉時間は、予
熱した場合（曲線Ｂ）は搬送速度が速い分だけ予熱なし
の場合（曲線Ａ）よりｔ、だけ短くなっている。しかし
予熱した分だけ、例えば仁、と略等しい１ｈだけ昇温時
間が短縮されているから、結局、所定の高温状態での保
持時間は予熱しない、つまり低速の場合と同一時間ｔ４
を確保でき、結局搬送速度を上昇した分だけ生産性が向
上することとなる。

このように本実施例では、鉄粉を予熱した場合は予熱し
ない場合より搬送速度を速くしたので、その分だけ同一
時間内に処理できる鉄粉量を増大でき、生産性を向上で
きる。また、この場合搬送速度を速くした分だけ在炉時
間が短くなってしまうが、鉄粉は入口部温度が高い分だ
け短時間で所定温度まで上昇し、所定の高温状態に搬送
速度の遅い場合と同一時間保持でき、所定のヒートパタ
ーンを確保できることとなるから、還元処理が不充分に
なる恐れはない。

また、本実施例では、鉄粉を炉本体１からの燃焼排ガス
で予熱したから、必要燃料量は該排ガス中から回収した
熱量に応じた量だけ低減され、その分燃料原単位を向上
できる。

なお、上記実施例では鉄粉還元炉について説明したが、
本発明の適用範囲は鉄粉還元炉に限定されるものではな
く、被処理材に所定のヒートパターンに沿って熱処理を
施す熱処理炉であればどのようなものにも適用でき、上
記実施例と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る熱処理炉における被処理材の
炉内搬送速度制御方法によれば、被処理材を予熱したの
で、燃料原単位を向上できる効果があり、また被処理材
の炉入口温度を検出し、該検出温度に応じて被処理材の
搬送速度を変えるようにししたので、所定のヒートパタ
ーンを確保しつつ搬送速度を速くでき、生産性を向上で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による鉄粉の炉内搬送速度制
御方法を実施するための還元炉の概略構成図、第２図は
その効果を説明するためのヒートパターンを示す特性図
である。 図において、４はスチールベルト（搬送袋Ｗ１）、７は
予熱器、９は鉄粉（被処理材）、ｌＯは鉄粉の還元炉入
口温度検出器、１１は搬送速度検出器、１２は搬送速度
制御装置、２０は還元炉（熱処理炉）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理材を搬送装置により搬送しつつ所定のヒー
   トパターンに沿って加熱、冷却するようにした熱処理炉
   において、被処理材を該熱処理炉からの燃焼排ガスによ
   って予熱するとともに、該被処理材の熱処理炉入口温度
   を検出し、該検出温度が高いほど上記搬送速度を速くし
   たことを特徴とする熱処理炉における被処理材の炉内搬
   送速度制御方法。