KR20160125517A - 연속 열처리 로의 연소 제어 방법 및 연속 열처리 로의 개조 방법 - Google Patents

연속 열처리 로의 연소 제어 방법 및 연속 열처리 로의 개조 방법 Download PDF

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KR20160125517A
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Abstract

열처리 로 내를 주행하는 스트립의 주행 방향을 따라 복수로 나란히 설치된 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 연료를 연소시킬 때, 연소 동작 시에 NOx가 발생하는 것을 억제하는 동시에, 래디언트 튜브 버너 내에 그을음이 부착하는 것을 적절하게 방지하는 것을 과제로 한다.
열처리 로(10) 내를 주행하는 스트립(1)의 주행 방향을 따라 복수로 나란히 설치된 래디언트 튜브 버너(20)에, 연료와 연소용 공기를 공급해 연료를 연소시킬 때, 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어하는 연소 제어 장치(50)를 설치하고, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너를 바꾸어, 연소 동작 시에는 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 하는 한편, 연소 정지 시에는 연소용 공기만을 공급해 그을음을 제거하도록 했다.

Description

연속 열처리 로의 연소 제어 방법 및 연속 열처리 로의 개조 방법 {METHOD FOR CONTROLLING COMBUSTION IN CONTINUOUS HEAT TREATING FURNACE AND METHOD FOR MODIFYING CONTINUOUS HEAT TREATING FURNACE}
본 발명은, 열처리 로 내를 주행하는 스트립의 주행 방향을 따라 복수의 래디언트 튜브 버너를 나란히 설치하고, 상기 래디언트 튜브 버너에 연료와 연소용 공기를 공급해, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 연료를 연소시키고, 열처리 로 내를 주행하는 스트립을 연속해 소둔(燒鈍) 등의 열처리를 실시하는 연속 열처리 로의 연소 제어 방법 및 연속 열처리 로의 개조 방법에 관한 것이다. 특히, 래디언트 튜브 버너에 연료와 연소용 공기를 공급하고, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 연료를 연소시킬 때, 래디언트 튜브 버너의 연소 동작시에 NOx가 발생하는 것을 억제하는 동시에, 래디언트 튜브 버너 내에 그을음이 부착하는 것을 방지하도록 한 점에 특징을 가지는 것이다.
주행하는 스트립을 연속해 열처리할 때, 종래부터, 특허 문헌 1, 2 등에 나타내는 바와 같이, 열처리 로 내를 주행하는 스트립의 주행 방향을 따라 복수의 래디언트 튜브 버너를 나란히 설치하고, 상기 래디언트 튜브 버너에 연료와 연소용 공기를 공급해, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 연료를 연소시키고, 열처리 로 내를 주행하는 스트립을 연속해 열처리하도록 한 것이 이용되고 있다.
여기서, 래디언트 튜브 버너에 연료와 연소용 공기를 공급하고, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 연료를 연소시킬 때, 공급하는 연소용 공기의 양을, 연료를 연소시키는데 필요한 이론 공기량으로 했을 경우, 실제로는, 연료와 연소용 공기가 균일하게 혼합되지 않는 등의 여러가지 원인에 의해, 불완전 연소를 일으켜 그을음이 발생하고, 래디언트 튜브 버너 내에 그을음이 부착해 연소에 문제가 생기며, 래디언트 튜브 버너 내에 편열(偏熱)이 생기고, 래디언트 튜브가 변형하는 등의 문제가 있었다.
이 때문에, 종래에 있어서는, 래디언트 튜브 버너에 연료와 연소용 공기를 공급하고, 래디언트 튜브 버너 내에서 연료를 연소시킬 때, 이론 공기량에 대해 실제로 공급하는 연소용 공기량의 비, 즉 공기비μ를 1.15 ~ 1.30 정도로 하고, 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 공기의 양을 이론 공기량보다 꽤 많게 하여, 불완전 연소에 의한 그을음의 발생을 방지하는 것이 제안되고 있다.
그러나, 이와 같이 래디언트 튜브 버너 내에 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 1.15 ~ 1.30 정도로 해 연소를 실시하도록 했을 경우, 연소 시에 있어서의 화염의 온도가 높아져서 NOx의 발생량이 증가하고, 환경 위생을 해친다고 하는 문제가 있었다.
이 때문에, 종래의 연속 열처리 로에 있어서는, 래디언트 튜브 버너 내에 그을음이 부착해 연소에 문제가 생기는 것을 방지하는 동시에, 연소 시에 있어서의 화염의 온도가 높아져서 NOx의 발생량이 증가하는 것을 억제할 수 없었다.
또한, 특허 문헌 1에 있어서는, 연속 열처리 로 내를 스트립의 진로를 따라 복수의 존(zone)으로 구분하고, 존 마다에 있어서의 필요 열량에 따라, 각 존에 설치된 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소 가스의 유량을 제어하는 것이 제안되고 있다.
그러나, 특허 문헌 1에 나타내는 바와 같이, 각 존에 설치된 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소 가스의 유량을 제어하도록 한 경우에 있어서도, 각 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 하면, 래디언트 튜브 버너 내에 그을음이 부착해 연소에 문제가 생기고, 또한, 연소용 공기의 공기비μ를 크게 하면, 연소 시에 있어서의 화염의 온도가 높아져서 NOx의 발생량이 증가하게 되어, 여전히, 래디언트 튜브 버너 내에 그을음이 부착해 연소에 문제가 생기는 것을 방지하는 동시에, 연소 시에 있어서의 화염의 온도가 높아져서 NOx의 발생량이 증가하는 것을 억제하는 것은 불가능했다.
일본국 특개평8-35015호 공보 일본국 특개2002-294347호 공보
본 발명은, 열처리 로 내를 주행하는 스트립의 주행 방향을 따라 복수의 래디언트 튜브 버너를 나란히 설치하고, 상기 래디언트 튜브 버너에 연료와 연소용 공기를 공급해, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 연료를 연소시키고, 열처리 로 내를 주행하는 스트립을 연속해 열처리하는 경우에 있어서의 상기와 같은 문제를 해결하는 것을 과제로 하는 것이다.
즉, 본 발명의 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서는, 상기와 같이 래디언트 튜브 버너에 연료와 연소용 공기를 공급해, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 연료를 연소시킬 때, 래디언트 튜브 버너의 연소 동작 시에 NOx가 발생하는 것을 억제하는 동시에, 래디언트 튜브 버너 내에 그을음이 부착하는 것을 적절하게 방지할 수 있도록 하는 것을 과제로 하는 것이다.
본 발명에 관한 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서는, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 열처리 로 내를 주행하는 스트립의 주행 방향을 따라 복수의 래디언트 튜브 버너를 나란히 설치하고, 상기 래디언트 튜브 버너에 연료와 연소용 공기를 공급해, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 연료를 연소시키고, 열처리 로 내를 주행하는 스트립을 연속해 열처리하는 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서, 각 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어하는 연소 제어 장치를 설치하여, 상기 연소 제어 장치에 의해, 일부 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소를 정지시키는 동시에, 연소를 정지시킨 래디언트 튜브 버너를 바꾸도록 하고, 연소 동작을 실시하는 래디언트 튜브 버너에 있어서는, NOx의 발생을 억제하도록 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 하여 연소를 실시하는 한편, 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 있어서는, 연소용 공기를 공급해 래디언트 튜브 버너 내에 발생한 그을음을 제거하도록 했다.
여기서, 상기와 같이 연소 동작을 실시한 래디언트 튜브 버너에 있어서, 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 하여 연소를 실시하면, 연소 시에 있어서의 화염 온도가 상승하는 것이 억제되고, NOx의 발생이 억제되는 한편, 연소용 공기의 공기비μ가 낮기 때문에, 연소 시에 래디언트 튜브 버너 내에 그을음이 발생하기 쉬워진다.
한편, 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 있어서, 연소용 공기를 공급하면, 상기와 같이 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 발생한 그을음이 이 연소용 공기와 반응해 분해되고, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서의 그을음이 제거된다. 여기서, 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 공기로서, 미리 연소 배기 가스와의 열교환 등에 의해 가열된 연소용 공기를 이용하면, 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너의 온도가 크게 저하하는 것이 방지되고, 로 내의 온도가 저하하는 것이 억제된다.
그리고, 본 발명에 관한 연속 열처리 로의 연소 제어 방법과 같이, 상기 연소 제어 장치에 의해, 일부 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소를 정지시키는 동시에, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너를 바꾸도록 하면, 연소 동작 시에, NOx의 발생을 억제하도록 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 했기 때문에 래디언트 튜브 버너 내에 그을음이 발생하고, 래디언트 튜브 버너 내에 그을음이 부착하더라도, 연소 동작을 정지한 시점에서, 상기와 같이 연소용 공기를 공급함으로써, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서의 그을음이 연소용 공기와 반응해 분해되고, 래디언트 튜브 버너 내로부터 그을음이 제거되게 된다.
여기서, 상기와 같이 연소 제어 장치에 의해, 일부 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소를 정지시키는 동시에, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너를 바꾸도록 하고, 연소 동작을 실시하는 래디언트 튜브 버너에 있어서는, NOx의 발생을 억제하도록 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 하여 연소를 실시하는 한편, 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 있어서는, 연소용 공기를 공급해 래디언트 튜브 버너 내에 발생한 그을음을 제거할 때는, 각 래디언트 튜브 버너에 개별적으로 연료를 공급하는 개별 연료 공급관에 연료의 공급과 정지를 바꾸는 개폐 밸브를 설치하는 동시에, 각 래디언트 튜브 버너에 개별적으로 연소용 공기를 공급하는 개별 공기 공급관에 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 공기의 공급량을 제어하는 제어 수단을 설치하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서, 상기와 같이 연소 제어 장치에 의해, 일부 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소를 정지시킬 때는, 열처리 로 내에 있어서 주행하는 스트립이 적절하게 열처리되도록 하기 위해, 열처리 로의 로내 온도가 소정의 열처리 온도로 유지되도록, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너의 수를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기와 같이 연소 동작을 실시하는 래디언트 튜브 버너에 있어서, 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 할 때는, NOx의 발생이 적절하게 억제되도록, 공기비μ를 1.1 이하로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 1.05로 했을 경우, 공기비μ가 1.20인 경우에 비해, 일반적으로 NOx의 발생량이 10 ~ 20% 정도 저하한다.
또한, 상기와 같이 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 연소용 공기를 공급할 때, 공급하는 연소용 공기의 양이 많아지면, 공급된 연소용 공기에 의해 래디언트 튜브 버너 내가 차가워져서, 열처리 로의 로 내 온도가 저하할 우려가 있다. 이 때문에, 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 공기의 양을, 연소 동작을 실시하는 래디언트 튜브 버너를 공급하는 연소용 공기의 양보다 적게 하는 것이 바람직하다.
또한, 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 연소용 공기를 공급한 경우, 공급된 연소용 공기에 의해 래디언트 튜브 버너 내가 차가워져서, 열처리 로의 로 내 온도가 저하하는 것을 방지하기 위해, 연소용 공기로서, 미리 연소 배기 가스와의 열교환 등에 의해 가열된 연소용 공기를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 관한 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서는, 연소의 ON/OFF 제어를 실시하는 래디언트 튜브 버너를 이용해, 연소가 OFF 되어 있는 래디언트 튜브 버너에 연소용 공기만을 공급시키도록 할 수도 있다.
또한, 본 발명에 관한 연속 열처리 로의 개조 방법에 있어서는, 처리로 내를 주행하는 스트립의 주행 방향을 따라 복수의 래디언트 튜브 버너를 나란히 설치하고, 상기 래디언트 튜브 버너에 연료와 연소용 공기를 공급해, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 연료를 연소시키고, 열처리 로 내를 주행하는 스트립을 연속해 열처리하는 연속 열처리 로에 있어서, 각 래디언트 튜브 버너에서의 연소와 정지를 개별적으로 제어하는 연소 제어 장치를 추가로 설치하고, 상기 연소 제어 장치에 의해, 일부 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소를 정지시키는 동시에, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너를 바꾸도록 해, 연소 동작을 실시하는 래디언트 튜브 버너에 있어서는, NOx의 발생을 억제하도록 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 하여 연소를 실시하는 한편, 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 있어서는, 연소용 공기를 공급해 래디언트 튜브 버너 내에 발생한 그을음을 제거하도록 한다.
본 발명에 관한 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서는, 상기와 같이 각 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어하는 연소 제어 장치를 설치하고, 이 연소 제어 장치에 의해, 일부 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소를 정지시키는 동시에, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너를 바꾸도록 하고, 연소 동작을 실시하는 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 하여, 연소 시에 있어서의 NOx의 발생을 억제하는 동시에, 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 연소용 공기를 공급하여, 이 래디언트 튜브 버너 내에 있어서의 그을음을 제거하도록 했다.
이 결과, 본 발명에 관한 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서는, 래디언트 튜브 버너의 연소 동작 시에 있어서 NOx가 발생하는 것이 적절하게 억제되는 동시에, 래디언트 튜브 버너 내에 그을음이 부착하는 것도 적절하게 방지되고, 각 래디언트 튜브 버너에 있어서 적절한 연소를 안정되게 실시할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 관한 연속 열처리 로의 개조 방법에서 나타내는 바와 같이, 연속 열처리 로를 개조하면, 종래의 연속 열처리 로에 있어서도, 상기 본 발명에 관한 연속 열처리 로의 연소 제어 방법을 실시할 수 있고, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있게 된다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태와 관련된 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 사용하는 열처리 로를 나타낸 개략 단면도이다.
도 2는, 상기 실시 형태와 관련된 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서, 연소 제어 장치에 의해 각 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어하고, 일부 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소를 정지시키는 상태를 나타낸 부분 개략 설명도이다.
도 3은, 상기 실시 형태와 관련된 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서, 연소 제어 장치에 의해, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너를 바꾼 상태를 나타낸 부분 개략 설명도이다.
도 4는, 상기 실시 형태와 관련된 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서, 각 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어할 때, 각 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 가스(연료)와 연소용 공기의 양을 바꾸는 상태를 나타낸 타임 차트이다.
도 5는, 상기 실시 형태와 관련된 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서, 연소 제어 장치에 의해 각 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어하는 경우의 변경예를 나타낸 부분 개략 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태와 관련된 연속 열처리 로의 연소 제어 방법을 첨부 도면에 근거해 구체적으로 설명한다. 덧붙여, 본 발명에 관한 연속 열처리 로의 연소 제어 방법은, 아래와 같은 실시 형태에 나타낸 것으로 한정되지 않고, 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서, 적절히 변경하고 실시할 수 있는 것이다.
이 실시 형태에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 열처리 로(10) 내의 하부와 상부에 각각 롤(11)을, 열처리 로(10)의 입구(12)로부터 출구(13)를 향해 복수로 나란히 설치하고, 입구(12)로부터 열처리 로(10) 내에 도입된 스트립(1)을, 입구(12)로부터 출구(13)를 향해, 열처리 로(10) 내에 있어서의 하부와 상부의 롤(11)로 차례로 건너지르도록 하고, 스트립(1)을 열처리 로(10)의 입구(12)로부터 출구(13)를 향해 주행시키도록 되어 있다.
또한, 이 열처리 로(10) 내에 있어서는, 상기와 같이 주행하는 스트립(1)의 주행 방향을 따라 복수(예를 들면 100개 이상)의 래디언트 튜브 버너(20)를 나란히 설치하고, 이러한 래디언트 튜브 버너(20)에, 연료가 되는 연료 가스와 연소용 공기를 공급하여, 래디언트 튜브 버너(20) 내에 있어서 연료 가스를 연소시켜, 상기와 같이 하부와 상부의 롤(11)로 건너지르게 하여 열처리 로(10) 내를 입구(12)로부터 출구(13)를 향해 주행하는 스트립(1)을 연속해 열처리 하도록 하고 있다.
여기서, 상기 각 래디언트 튜브 버너(20)에 연료 가스와 연소용 공기를 공급할 때는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 연료 가스를 가스 안내관(30)으로부터 개별 가스 공급관(개별 연료 공급관)(31)을 통해 각 래디언트 튜브 버너(20)로 이끌도록 하는 동시에, 연소용 공기를 공기 안내관(40)으로부터 개별 공기 공급관(41)을 통해 각 래디언트 튜브 버너(20)로 이끌도록 하고 있다.
그리고, 연료 가스를 래디언트 튜브 버너(20)로 이끄는 상기 개별 가스 공급관(31)에는, 래디언트 튜브 버너(20)에의 연료 가스의 공급과 정지를 바꾸는 개폐 밸브(32)를 설치하고 있다.
또한, 연소용 공기를 래디언트 튜브 버너(20)로 이끄는 상기 개별 공기 공급관(41)에는, 래디언트 튜브 버너(20)에 공급하는 연소용 공기의 공급량을 제어하는 제어 수단으로서, 래디언트 튜브 버너(20)에의 연소용 공기의 공급과 정지를 바꾸는 개폐 밸브(42)를 설치하는 동시에, 이 개폐 밸브(42)를 우회하도록 해 바이 패스관(43)을 설치하고, 나아가 이 바이 패스관(43)에 제어 밸브(44)를 설치하고 있다.
그리고, 개별 공기 공급관(41)에 설치한 상기 개폐 밸브(42)를 닫았을 경우에, 바이 패스관(43)을 통해 래디언트 튜브 버너(20)에 이끌려 가는 연소용 공기의 양을 이 제어 밸브(44)에 의해 제어하도록 하고 있다. 또한, 이와 같이 개폐 밸브(42)를 닫았을 경우에는, 개폐 밸브(42)를 열어 래디언트 튜브 버너(20)에 연소용 공기를 공급하는 경우에 비해, 바이 패스관(43)을 통해 래디언트 튜브 버너(20)에 이끌려 가는 연소용 공기의 양이 적어지도록 하고 있다. 또한, 상기 제어 밸브(44)의 열림 정도를 크게 하는 만큼, 그을음을 제거하는 효과가 크게 되어, 래디언트 튜브 버너(20)에 부착한 그을음을 단시간에 제거할 수 있게 된다.
또한, 이 실시 형태에 있어서는, 상기 각 개별 가스 공급관(31)에 설치된 개폐 밸브(32) 및 상기 각 개별 공기 공급관(41)에 설치된 개폐 밸브(42)의 개폐를 제어하는 연소 제어 장치(50)를 설치하고, 이 연소 제어 장치(50)에 의해, 각 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어하도록 하고 있다.
여기서, 연소 동작을 실시하는 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서는, 상기 연소 제어 장치(50)에 의해, 상기 개별 가스 공급관(31)에 설치된 개폐 밸브(32) 및 상기 개별 공기 공급관(41)에 설치된 개폐 밸브(42)를 열고, 연료 가스와 연소용 공기를 래디언트 튜브 버너(20)에 공급해, 래디언트 튜브 버너(20) 내에 있어서 연료 가스를 연소시키도록 하고 있다.
여기서, 이와 같이 래디언트 튜브 버너(20) 내에 있어서 연료 가스를 연소시킬 때, 이 실시 형태에 있어서는, 개별 공기 공급관(41)을 통해 래디언트 튜브 버너(20)에 이끌려 가는 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 하고, 예를 들면, 연소용 공기의 공기비μ를 1.05 ~ 1.10으로 해 연소시키도록 하고 있다.
그리고, 이와 같이 연소용 공기의 공기비μ를 1.05 ~ 1.10으로 해 연소시키면, 연소 시에 있어서의 화염의 온도가 상승하는 것이 방지되고, 연소 시에 있어서의 NOx 발생이 억제되게 되지만, 이 래디언트 튜브 버너(20) 내에 그을음이 발생하기 쉽게 된다.
또한, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서는, 상기 연소 제어 장치(50)에 의해, 상기 개별 가스 공급관(31)에 설치된 개폐 밸브(32) 및 상기 개별 공기 공급관(41)에 설치된 개폐 밸브(42)를 닫고, 연료 가스가 개별 가스 공급관(31)을 통해 래디언트 튜브 버너(20)에 공급되지 않도록 해 연소를 정지시키는 동시에, 상기 개폐 밸브(42)를 통해 연소용 공기가 래디언트 튜브 버너(20)에 이끌려 가지 않게 한다. 이 경우, 연소용 공기에 대해서는, 상기 제어 밸브(44)가 설치된 바이 패스관(43)을 통해 적당량의 연소용 공기가 래디언트 튜브 버너(20)에 공급되게 된다.
그리고, 이와 같이 연소를 정지시킨 래디언트 튜브 버너(20)에, 바이 패스관(43)을 통해 적당량의 연소용 공기를 래디언트 튜브 버너(20)에 공급시키면, 상기와 같이 래디언트 튜브 버너(20) 내에 발생하고 있는 그을음이 이 연소용 공기와 반응해 분해하고, 이 래디언트 튜브 버너(20) 내로부터 그을음이 제거되게 된다.
여기서, 이 실시 형태에 있어서는, 상기 연소 제어 장치(50)에 의해 각 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어할 때, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 일부 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서, 개별 가스 공급관(31)에 설치된 개폐 밸브(32) 및 상기 개별 공기 공급관(41)에 설치된 개폐 밸브(42)를 닫고, 연료 가스가 개별 가스 공급관(31)을 통해 래디언트 튜브 버너(20)에 공급되지 않도록 해 연소를 정지시키는 한편, 다른 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서는, 개별 가스 공급관(31)에 설치된 개폐 밸브(32) 및 개별 공기 공급관(41)에 설치된 개폐 밸브(42)를 열고, 연료 가스와 연소용 공기를 래디언트 튜브 버너(20)에 공급해 연료 가스를 연소시키도록 한다.
그리고, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기와 같이 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너(20)를 적당한 타이밍에 변경시키고, 연료 가스를 연소시키는 래디언트 튜브 버너(20)와, 연소를 정지시켜 연소용 공기만을 공급해 그을음을 제거하는 래디언트 튜브 버너(20)를 차례로 바꾸도록 하고 있다.
여기서, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너(20)의 수에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 열처리 로(10) 내에 있어서 주행하는 스트립(1)이 적절하게 열처리 되도록 하기 위해, 열처리 로(10)의 로 내 온도가 소정의 열처리 온도로 유지되도록 하고, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너(20)의 수를 제어시키도록 한다.
예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 연료 가스를 연소시키는 래디언트 튜브 버너(20)의 갯수가 항상 같게 되도록 하면서, 차례로 래디언트 튜브 버너(20)의 연소를 정지시키도록 하고, 래디언트 튜브 버너(20)에 부착한 그을음을 제거하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 복수개의 래디언트 튜브 버너(20)의 연소를 정지시킬 때는, 스트립(1)의 주행 방향으로 나란히 설치된 소정 갯수마다 래디언트 튜브 버너(20)를 정지시키도록 하는 것 외에, 나란히 설치된 복수개의 래디언트 튜브 버너(20)를 합쳐서 연소 존 마다 정지시키도록 할 수도 있다.
또한, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너(20)의 비율은, 주행하는 스트립(1)의 주행 속도나, 래디언트 튜브 버너(20)의 설치 간격이나, 상기 제어 밸브(44)의 열림 정도에 의한 그을음의 제거 시간 등에 따라 다르지만, 래디언트 튜브 버너(20) 전체의 10 ~ 30%로 하는 것이 적당하다. 이것은, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너(20)의 비율이 적으면, 그을음의 제거 효과가 적어지는 한편, 너무 많아지면, 열처리 로(10)의 로 내 온도가 소정의 열처리 온도보다도 저하할 우려가 생기기 때문이다.
또한, 온도 조정을 위해, 연소의 ON/OFF 제어를 실시하는 래디언트 튜브 버너(20)를 이용했을 경우에는, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너(20)를 상기와 같이 차례로 바꾸지 않더라도, 온도 조정을 위해 연소를 OFF 시키는 타이밍에서, 연소를 OFF 시키는 래디언트 튜브 버너(20)에 연소용 공기만을 공급하고, 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서의 그을음을 제거하게 하도록 할 수도 있다.
그리고, 연료 가스와 연소용 공기를 공급해 연료 가스를 연소시키는 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서는, 상기와 같이 래디언트 튜브 버너(20)에 이끌려 가는 연소용 공기의 공기비μ를 1.05 ~ 1.10의 낮은 값으로 하여 연소시키기 때문에, 연소 시에 있어서의 화염의 온도가 낮아지고, 연소 시에 있어서의 NOx의 발생이 억제되게 된다.
또한, 이와 같이 연소용 공기의 공기비μ를 1.05 ~ 1.10의 낮은 값으로 해 연료 가스를 연소시킨 경우, 이 래디언트 튜브 버너(20) 내에 그을음이 발생하지만, 상기와 같이 연료 가스를 연소시키는 래디언트 튜브 버너(20)와, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너(20)를 적당한 타이밍에 바꾸면, 래디언트 튜브 버너(20)에의 연료 가스의 공급이 정지되고, 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서의 연소가 정지한 상태에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제어 밸브(44)가 설치된 바이 패스관(43)을 통해 적당량의 연소용 공기만이 공급되게 되어, 상기와 같이 래디언트 튜브 버너(20) 내에 발생하고 있는 그을음이, 이 연소용 공기와 반응해 분해되고, 이 래디언트 튜브 버너(20) 내로부터 그을음이 제거되게 된다.
이 결과, 연료 가스를 연소시키는 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서 NOx가 발생하는 것을 적절하게 방지할 수 있는 동시에, 연소 시에 이 래디언트 튜브 버너(20) 내에 그을음이 발생하더라도, 이 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서의 연소를 정지시키면, 이 래디언트 튜브 버너(20) 내에 있어서의 그을음이 상기와 같이 연소용 공기와 반응해 제거되고, 래디언트 튜브 버너(20) 내에 그을음이 부착해 축적되는 것이 방지되게 되며, NOx가 발생하는 것을 억제하면서 각 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서 안정된 연소를 적절히 실시할 수 있게 된다.
또한, 상기와 같이 연소가 정지된 래디언트 튜브 버너(20)에 연소용 공기만을 공급했을 경우, 이 래디언트 튜브 버너(20) 내의 온도가 저하하는 것을 억제하기 때문에, 상기 연소용 공기로서, 미리 연소 배기 가스와의 열교환 등에 의해 가열된 연소용 공기를 이용하도록 할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 연소를 정지시킨 래디언트 튜브 버너(20)에 적당량의 연소용 공기를 공급시킬 때, 연소용 공기를 래디언트 튜브 버너(20)로 이끄는 개별 공기 공급관(41)에 설치한 개폐 밸브(42)를 우회하도록 해 바이 패스관(43)을 설치하는 동시에, 이 바이 패스관(43)에 제어 밸브(44)를 설치하도록 했지만, 연소를 정지시킨 래디언트 튜브 버너(20)에 적당량의 연소용 공기를 공급시키는 방법은 이러한 것에 한정되지 않는다.
예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 래디언트 튜브 버너(20)에 공급하는 연소용 공기의 공급량을 제어하는 제어 수단으로서, 연소용 공기를 래디언트 튜브 버너(20)로 이끄는 개별 공기 공급관(41)에 유량 조정 밸브(45)를 설치하고, 이 유량 조정 밸브(45)를 상기 연소 제어 장치(50)에 의해 제어하여, 래디언트 튜브 버너(20)에 공급시키는 연소용 공기를 제어하게 하도록 할 수 있다.
이와 같이 했을 경우, 래디언트 튜브 버너(20)의 연소 동작 시에는, 상기 유량 조정 밸브(45)를 통해 래디언트 튜브 버너(20)에 대해서 상기와 같은 적당한 양의 연소용 공기가 공급되도록 하고, NOx의 발생이 적은 연소가 이루어지도록 한다. 한편, 래디언트 튜브 버너(20)의 연소 정지 시에는, 상기 유량 조정 밸브(45)를 통해 래디언트 튜브 버너(20)에 공급되는 연소용 공기를 적게 하고, 래디언트 튜브 버너(20) 내에 있어서의 그을음을, 이와 같이 공급된 연소용 공기와 반응시켜 분해해, 그을음을 래디언트 튜브 버너(20) 내로부터 제거하게 하도록 한다.
또한, 도시하고 있지 않지만, 상기 개별 가스 공급관(31)에 설치된 개폐 밸브(32)를 대신해 유량 조정 밸브를 이용하고, 래디언트 튜브 버너(20)에 공급하는 연료 가스의 양을 변경시켜, 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서의 연소량을 개별적으로 조정하게 하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 기존의 연속 열처리 로에 있어서도, 상기 실시 형태에 나타내는 바와 같이, 연료 가스를 래디언트 튜브 버너(20)로 이끄는 개별 가스 공급관(31)에, 래디언트 튜브 버너(20)에의 연료 가스의 공급과 정지를 바꾸는 개폐 밸브(32)를 설치하는 동시에, 연소용 공기를 래디언트 튜브 버너(20)로 이끄는 개별 공기 공급관(41)에, 래디언트 튜브 버너(20)에 공급하는 연소용 공기의 공급량을 제어하는 상기와 같은 각 제어 수단을 설치하고, 나아가 각 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어하는 연소 제어 장치(50)를 설치하여, 이 연소 제어 장치(50)에 의해, 상기 실시 형태와 같이, 각 래디언트 튜브 버너(20)에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어하게 함으로써, 상기 실시 형태의 것과 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.
1 : 스트립
10 : 열처리 로
11 : 롤
12 : 입구
13 : 출구
20 : 래디언트 튜브 버너
30 : 가스 안내관
31 : 개별 가스 공급관 (개별 연료 공급관)
32 : 개폐 밸브
40 : 공기 안내관
41 : 개별 공기 공급관
42 : 개폐 밸브
43 : 바이 패스관
44 : 제어 밸브
45 : 유량 조정 밸브
50 : 연소 제어 장치

Claims (8)

  1. 열처리 로 내를 주행하는 스트립의 주행 방향을 따라 복수의 래디언트 튜브 버너를 나란히 설치하고, 상기 래디언트 튜브 버너에 연료와 연소용 공기를 공급해, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 연료를 연소시키고, 열처리 로 내를 주행하는 스트립을 연속해 열처리하는 연속 열처리 로의 연소 제어 방법에 있어서, 각 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어하는 연소 제어 장치를 설치하여, 상기 연소 제어 장치에 의해, 일부 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소를 정지시키는 동시에, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너를 바꾸도록 하고, 연소 동작을 실시하는 래디언트 튜브 버너에 있어서는, NOx의 발생을 억제하도록 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 하여 연소를 실시하는 한편, 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 있어서는, 연소용 공기를 공급해 래디언트 튜브 버너 내에 발생한 그을음을 제거하는 것을 특징으로 하는 연속 열처리 로의 연소 제어 방법.
  2. 청구항 1의 기재에 있어서,
    각 래디언트 튜브 버너에 개별적으로 연료를 공급하는 개별 연료 공급관에 연료의 공급과 정지를 바꾸는 개폐 밸브를 설치하는 동시에, 각 래디언트 튜브 버너에 개별적으로 연소용 공기를 공급하는 개별 공기 공급관에 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 공기의 공급량을 제어하는 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 연속 열처리 로의 연소 제어 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2의 기재에 있어서,
    상기 연소 제어 장치에 의해 일부 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소를 정지시킬 때, 열처리 로의 로 내 온도가 소정의 열처리 온도를 유지하도록, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너의 수를 제어하는 것을 특징으로 하는 연속 열처리 로의 연소 제어 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항의 기재에 있어서,
    연소 동작을 실시하는 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 1.1 이하로 하는 것을 특징으로 하는 연속 열처리 로의 연소 제어 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4의 어느 한 항의 기재에 있어서,
    연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 공기의 양을, 연소 동작을 실시하는 래디언트 튜브 버너를 공급하는 연소용 공기의 양보다 적게 하는 것을 특징으로 하는 연속 열처리 로의 연소 제어 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5의 어느 한 항의 기재에 있어서,
    연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 공급하는 연소용 공기를 미리 가열시키는 것을 특징으로 하는 연속 열처리 로의 연소 제어 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6의 어느 한 항의 기재에 있어서,
    연소의 ON / OFF 제어를 실시하는 래디언트 튜브 버너를 이용해, 연소가 OFF 되어 있는 래디언트 튜브 버너에 연소용 공기만을 공급하는 것을 특징으로 하는 연속 열처리 로의 연소 제어 방법.
  8. 열처리 로 내를 주행하는 스트립의 주행 방향을 따라 복수의 래디언트 튜브 버너를 나란히 설치하고, 상기 래디언트 튜브 버너에 연료와 연소용 공기를 공급해, 래디언트 튜브 버너 내에 있어서 연료를 연소시키고, 열처리 로 내를 주행하는 스트립을 연속해 열처리하는 연속 열처리 로에 있어서, 각 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소와 정지를 개별적으로 제어하는 연소 제어 장치를 추가해 설치하여, 상기 연소 제어 장치에 의해, 일부 래디언트 튜브 버너에 있어서의 연소를 정지시키는 동시에, 연소를 정지시키는 래디언트 튜브 버너를 바꾸도록 하고, 연소 동작을 실시하는 래디언트 튜브 버너에 있어서는, NOx의 발생을 억제하도록 공급하는 연소용 공기의 공기비μ를 낮게 하여 연소를 실시하는 한편, 연소 동작을 정지하고 있는 래디언트 튜브 버너에 있어서는, 연소용 공기를 공급해 래디언트 튜브 버너 내에 발생한 그을음을 제거하는 것을 특징으로 하는 연속 열처리 로의 개조 방법.

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