JPS63199826A - 製管用加熱炉の制御方法 - Google Patents

製管用加熱炉の制御方法

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JPS63199826A
JPS63199826A JP3203387A JP3203387A JPS63199826A JP S63199826 A JPS63199826 A JP S63199826A JP 3203387 A JP3203387 A JP 3203387A JP 3203387 A JP3203387 A JP 3203387A JP S63199826 A JPS63199826 A JP S63199826A
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JP
Japan
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zone
exhaust gas
heating
steel strip
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP3203387A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Yamamoto
健一 山本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP3203387A priority Critical patent/JPS63199826A/ja
Publication of JPS63199826A publication Critical patent/JPS63199826A/ja
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  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

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t!i接管、熱間溶接管等の製管用加熱炉の制
御方法に関する。
〔従来の技術〕
鍛接管製造用等の銅帯を加熱する製管用加熱炉としでは
通常炉断面積は小さいが炉長が長い多段式加熱炉が用い
られる。第2図は前記製管用加熱炉の一例の構成を示す
説明図で、炉本体は鋼帯(8)のエツジ部を加熱するた
めの多数のバーナ(9)を設けた加熱帯(a)と、該加
熱帯(a)で発生した高温の排ガスに上り鋼帯(8)の
予熱を行なう予熱帯(b)からなっている。前記加熱帯
(a>は銅帯(8)の入側から順に1ゾーン(zl)、
2ゾーン(z2)、3ゾーン(z3)、4シー7(zl
)の4つのゾーンに分けられ、前記予熱帯(b)は前記
加熱帯(a)の各ゾーン(z 1)。
(z2)、 (z3)、 (zl)に対応した4つのレ
キュベレータQD、 OZ、 03.041を介して煙
道0〔に接続される。
尚、本構成例は熱間溶接管用の場合を示すものであって
、加熱帯(a>の前記3ゾーン(z3)と4ゾーン(z
l)との間に製管機q9が設けられており、1ゾーン(
zl)ないし3ゾーン(z3)は鋼帯加熱部を、4ゾー
ン(zl)は鋼管加熱部を構成している。前記のように
構成された加熱炉において、鋼帯(8)は予熱帯(b)
の一方から送入され、該予熱帯(b)を通過した後再度
前記予熱帯(b)を逆方向に通過し、次いで加熱帯(a
)の1ゾーン(zl)に送入され、製管機a9で製管さ
れた後4ゾーン(z4)を通過して次工程へ送られる。
etf!管用の場合には、前記製W機09を加熱炉以降
に設けており、3ゾーン(z3)及び4ゾーン(z4)
は連結した型となる。
前記のように、製管用加熱炉においては高温排ガスが保
有する熱の育効活用が図られているが、更に熱効率を改
善する方策として、特開昭55−126339号公報で
は加熱帯における炉内圧を制御し加熱帯内部で高温排ガ
スを銅帯の進行方向と逆方向に流すことにより、加熱帯
での熱効率の向上を図る方法が提案され、又、実開昭5
3−148708号公報では予熱帯と、該予熱帯とは別
に設けられた排ガスを集めてレキュベレータに送るため
のコレクタチャンバとの間をダクトで結び、高温排ガス
の一部を予熱帯の低温部(以下デッドゾーンという)に
送る方式が提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記従来の製管用加熱炉においては炉全
体が細長い形状を有しているため排ガスの横方向すなわ
ち炉の長手方向への流れをつくりに(り、予熱帯(b)
の一部にデッドゾーンができ、又、加熱帯長さと予熱帯
長さはバーナによる鋼帯エツジ部の加熱量と排ガスによ
る銅帯全体の加熱量とのバランスを考慮して決められる
が、一般的には排ガス量のゾーン間でのバラツキが大き
く、特定ゾーンのレキュベレータ等が設定嵩度以上の高
U[fとなり設備故障の原因となるため、希釈プロアに
よりレキュベレータ入側の排ガスに空気を混入させ排ガ
ス温度を低下させる操作を行なう等、熱効率・の面から
みて問題があった。
前記実開昭53−146708号公報で提案された予熱
帯とコレクタチャンバをダクトで結ぶ方式においても、
炉の操業条件の変動により加熱帯の各ゾーンの排ガス量
が異り、デッドゾーンのできる箇所が変るため適正な熱
効率改善効果は期待できず、逆に前記ダクトの保守が必
要になる等の問題がある。
又、近年鋼帯のエツジ部のみを誘導加熱により急速昇熱
し鍛接する新鍛接管製造法や、さらに電気抵抗加熱を利
用した熱間溶接鋼管製造法が実用化され、加熱帯及び予
熱帯における熱バランスの変化に応じて予熱帯の延長、
鋼管加熱帯の追加が行なわれてきたが、加熱帯の排ガス
を単に予熱帯に流し直近の煙道へ導〈従来の方式をとっ
ているため前記デッドゾーンが生ずるという問題はます
ます大きくなってきた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記従来の問題を屏決し、製管用加熱炉の熱効
率を改善する手段を提供することを目的とするもので、
予熱帯止煙道との間に設けられた各レキュベレータを通
過する排ガスの利用可能熱量を測定し、加熱帯の各ゾー
ンでの必要燃焼量より前記各レキュベレータでの必要排
ガス熱量を算出し、該算出した熱量を利用可能熱量とし
て育する必要最低限の排ガスを各レキュベレータに流す
と共に、残りの排ガスを前記予熱帯の長手方向の中央部
において最大となるように前記各レキュベレータの出側
にそれぞれ設けられたダンパー(以下ゾーンダンパーと
いう)の開度をH節する製管用加熱炉の制御方法に関す
る。
以下、図に基づいて詳細に説明する。
第1図は本発明を実施するための制御方式の一例の構成
を示す説明図で、各レキュベレータ00゜Oり、03,
04を通過する排ガスの利用可能熱量を測定スルタメニ
、各し+sヘレーpQD、 QL 03. Q4の入側
に排ガス温度計(2)(レキュベレータ0@についての
み図示した)を、又各レキュベレータGO。
0δ、 Q3. Q@の出側に排ガス流量計(3)(レ
キュベレータ0@についてのる図示した)を設け、制御
部(4)に接続する。又、各レキュベレータ01)、 
03.03゜04での必要排ガス熱量を算出するために
加熱炉への燃料供給量すなわち燃tIl量を燃焼指令■
として制御部(4)へ入力し、更に前記必要最低限の排
ガスを各レキュベレータGO,Gδ、Q31.(14)
に流した残りの排ガスを予熱帯(b)の長手方向の中央
部で最大となるように予め定めた前記ゾーンダンパー(
Of>。
(62)、 (63)、 (64)の開度に対する重み
付けをゾーン基準値■として制御部(4)へ入力する。
前記ゾーンダ/バー(81)、 (132)、 (G3
)、 (04)も前記制御部(4)に接続する(ゾーン
ダンパー(叶)についてのみ図示した)。
〔作   用〕
上記のように構成された本発明の制御方式において、必
要な演算及び制御が以下のように行なわれる。
各レキュベレータQD、OX5.α3.(141の入側
及び出側に設けられた排ガス温度計(2)及び排ガス流
量計(3)の測定値から、制御部(巾において〔排ガス
流量×(レキュベレータ入側温度−レキュベレータ出側
基準温度)〕により排ガスの利用可能熱量が求められる
。レキュベレータ出側基準温度とは、燃焼用二次空気の
予熱温度を考慮して予め定めた温度である。又、前記燃
焼指令(へ)で与えられる燃焼量すなわち燃料供給量か
ら各ゾーンで必要な燃焼用二次空気量が定まり、更に〔
燃焼用二次空気量×(予熱温度−常温)〕により各レし
ュペレータQl)、 GZ、 (1:D、 04)での
必要排ガス熱量が算出される。
尚、前記燃焼量の制御は、例えば本出願人が特開昭50
−128008号公報で提案した、加熱条件を変化させ
該変化の被加熱物への゛影響を検出し最適撚′jA量を
求める方法、等で行なうことができる。
制御部(4)における上記の操作で各レキュベレータ0
υ、 QD、 (1,0勺に流すべき必要最低限の排ガ
ス量が求まるが、加熱帯(a)で生成する排ガス量は一
般にはこれより過剰である。そこで、前記過剰のつまり
残りの排ガスが予熱帯(b)の長芋方向の中央部におい
て最大となるように、制御部(中に予め前記ゾーン基準
値■を入力しておき、各ゾーンダンパー(Gl)、 C
G2>、 (G3)、 (04)の開度を調節する。例
えば、1ゾーンから3ゾーンまでを有する3帯式加熱炉
の場合、両端のゾーンダンパーはそれぞれのレキュベレ
ータの必要最低限の排ガスが流れるように開き、中央部
のシー/ダンパーは略全開とする。尚、前記第1図に示
したような1ゾーンから4ゾーンまでを有する4帯式加
熱炉で中央部のシー/ダンパーが複数の場合は、炉入側
の中央部ゾーンダンパーすなわち2ゾーン(z2)のゾ
ーンダンパーを全開とし、他のゾーンダンパーのOn 
度を順次下げるとよい。
〔実 施 例〕
以下、実施例に基づいて説明する。
JIS G 3452  r配管用炭素鋼鋼管」の5G
P100Aずなわち、外径114.3鰭、厚さ4.5.
−の鋼管を製造するにあたり、第1図に示した構成を有
する本発明の制御方式により加熱炉の制御を行ない、予
熱帯出側の鋼帯温度等について従来の炉操業の場合と比
較した。製管方法は熱間溶接式製管方法であり、加熱炉
3ゾーンを出た調帯を電気抵抗加熱を利用した製管機0
9で鋼管とし、引き続き溶接部の熱処理のために鋼管加
熱を4ゾーンで行なった。
比較結果を第3図に示す。同図には各シー/ダンパーの
開度も併せて表示し、更に各ゾーンにおけるレキュベレ
ータ出側の排ガス量及び排ガス温度、予熱二次空気温度
の大小もしくは高低の模式的比較図も示した。該比較図
において■、■、■及び■はそれぞれ1ゾーン、2ゾー
ン、3ゾーン及び4ゾーンに対応する。、第3図から、
中央部のシー/ダンパー、特に炉入側に近い2ゾーンの
シー/ダンパーの開度を太きクシ、両端のシー/ダンパ
ーを紋った本発明法においては、レキュベレータ出側の
排ガス温度の差及び予熱二次空気温度の差が減少し、そ
の結果予熱帯出側の銅帯温度が従来法に比較して50℃
も上昇したことがわかる。
又、2ゾーンのゾーンダンパーの開度は大きくしたが、
両端のゾーンダンパーを十分絞っていない比較例におい
ては、予熱帯出側の鋼帯温度は若干上昇しているが、そ
の効果は不十分である。尚、同図には示していないが、
予熱室内の各ゾーン間での温度測定を行なった結果、特
に3ゾーンと4ゾーンの間の温度が100〜150℃上
昇した。
又、各レキュベレータの入側に設けられている希釈ブロ
アは、本発明法による制御を行なった場合全く作動させ
る必要がなかった。
本実施例では、4ゾーンを鋼管熱処理用として使用した
が、4ゾーンを全く使用せず燃焼停止した場合でも、前
記ゾーン基準値の設定を変え3シー/の排ガスの一部を
4ゾーン予熱帯に流すことにより予熱効果を維持できる
ことは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、製管用加熱炉の加熱帯で生成した
排ガスのうち各レキュベレータでの必要量を除いた残り
の排ガスを、予熱帯の長平方向の中央部で最大となるよ
うに各ゾーンのダンパー開度を調節する本発明の制御方
式で炉制御を行なうことにより、予熱帯での温度のバラ
ツキが減少し、鋼帯の予熱温度を上昇させることができ
、ひいては加熱用燃料原単位を向上させることができる
又、各レキュベレータの希釈ブロアの使用が不必要にな
る他、炉内温度が平均化される結果、耐火物の寿命延長
が期待でき、同時にレキュベレータに対しても熱負荷軽
減となり耐用年数が延長される等、実用価値は極めて大
きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための制御方式の一例の構成
を示す説明図、第2図は製管用加熱炉の一例の構成を示
す説明図、第3図は製管用加熱炉のゾーンダンパーの開
度と予熱帯出側の鋼帯温度の上昇との関係を示す説明図
である。 盟1,12,13.14・・・レキュベレータ2・・・
排ガス温度計   3・・・排ガス流量計4・・・制御
部      5・・・燃焼指令(31,02,63,
04・・・ゾーンダンパー7・・・ゾーン基準値   
8・・・鋼帯9・・・バーナ      10・・・煙
道+5・・・製管機      a・・・加熱帯b・・
・予熱帯      zl・・・1ゾーンz2・・・2
ゾーン    z3・・・3シー/z4・・・4ゾーン 第1図 7 ゾニン!字Δ凛 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 予熱帯と煙道との間に設けられた各レキュベレータを通
    過する排ガスの利用可能熱量を測定し、加熱帯の各ゾー
    ンでの必要燃焼量より前記各レキュベレータでの必要排
    ガス熱量を算出し、該算出した熱量を利用可能熱量とし
    て有する必要最低限の排ガスを各レキュベレータに流す
    と共に、残りの排ガスを前記予熱帯の長手方向の中央部
    において最大となるように前記各レキュベレータの出側
    にそれぞれ設けられたダンパーの開度を調節する製管用
    加熱炉の制御方法。
JP3203387A 1987-02-13 1987-02-13 製管用加熱炉の制御方法 Pending JPS63199826A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06158182A (ja) * 1992-11-25 1994-06-07 Nkk Corp 連続焼鈍炉における鋼帯の加熱方法および装置
JP2019173979A (ja) * 2018-03-26 2019-10-10 Jfeスチール株式会社 加熱炉における燃料原単位悪化原因の解明装置及び解明方法

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