KR20230071153A - 연속 금속 스트립 처리 라인을 위한 직접 화염 예열 섹션 - Google Patents

Abstract

연속 금속 스트립 처리 라인(B)용 직접 화염 예열 섹션은, "무화염" 모드에서 작동할 수 있는 버너가 제공되는 활성 구역(14)과 활성 구역에서 발생하는 연소 연기와의 교환에 의해 스트립을 예열하기 위한 재생 구역(11) 사이에 연결 구역을 포함하고, 연결 구역은 연기의 유동 방향에 따라 활성 구역을 빠져나가고 재생 구역에 들어갈 때 스트립에 대해 정면으로 유동하도록 연기의 흐름을 배향시킬 수 있는 챔버(18, 19)를 갖는다.

Description

연속 금속 스트립 처리 라인을 위한 직접 화염 예열 섹션

관련 기술 분야의 지정

본 발명은 금속 스트립에 대한 연속적인 수평 또는 수직 어닐링 또는 아연도금 라인에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 종종 "NOF 섹션" 또는 "DFF 섹션"으로 지칭되는, 이 라인의 수직 직접 화염 예열 섹션에 관한 것이며, NOF는 "Non Oxidizing Furnace(비 산화성 퍼니스)"의 약어이고, DFF는 "Direct Firing Furnace(직접 소성 퍼니스)"의 약어이다.

본 발명은 예열 섹션이 스트립의 폭에 걸쳐 양호한 온도 및 표면 상태 균질성으로 스트립의 효과적인 예열을 수행할 수 있도록 보장하는 것을 목표로 한다. 또한, 대기 방출을 제한하면서, 연소 시약과 스트립 표면 사이의 상호 작용을 피하거나 제어하는 것을 목표로 한다.

본 발명이 해결하려는 기술적 문제

직접 화염 예열 섹션은 일반적으로 용융 아연도금 라인 또는 어닐링 라인의 퍼니스의 입구에 배열된다.

첨부된 도면의 도 1의 도면을 참조하면, 선행 기술에 따른 아연도금 라인, 보다 구체적으로는 수직 퍼니스가 부분적으로 및 개략적으로 도시된 것을 볼 수 있다. 라인의 진입부로부터, 스트립의 이동 방향에 따라, 직접 화염 예열 섹션(1), 복사 튜브 가열 섹션(2), 복사 튜브 홀딩 섹션(3), 느린 냉각 섹션(4), 급속 냉각 섹션(5), 에이징 섹션(6), 퍼니스 유출구 섹션(7), 코팅 섹션(8)이 발견된다.

직접 화염 예열 섹션은 다음의 주요 특징을 갖는다:

. 스트립을 주변 온도로부터, 예를 들어, 강철의 경우, 등급에 따라 500℃ 내지 750℃로 다양한, 원하는 온도로 가열한다.

. 냉간 압연 공정에 의해 도입된 오일 및 스트립 상에 존재하는 냉간 압연 동안 또는 이후에 형성된 산화물 미립자를 제거한다.

. 표면 상에 존재하는 산화물을 제거함으로써 코팅 공정을 위해 스트립의 표면을 준비한다.

직접 화염 예열 섹션은 2개의 구역을 포함한다: 열 사이클에 의해 정의된 온도로 스트립을 가열할 수 있게 해주는 버너가 설치된 활성 구역, 및 활성 구역에서 나오는 연기에 포함된 열을 소비함으로써, 스트립이 이의 산화를 방지하기 위해 250℃ 미만의 온도로 예열되는 재생 구역.

첨부된 도면의 도 2의 도면을 참조하면, 도 1의 예열 섹션이 확대된 것을 볼 수 있다. 스트립의 이동 방향에서, 이는 주변 공기와 퍼니스 내부에 존재하는 대기 사이에 대기를 분리하는 유입구 포트(10)를 포함한다.

그 다음, 스트립이 연소 연기에 의해 예열되는 수직 재생 구역(11)이 이어진다. 이 경우, 예열 섹션 전체에서와 같이, 연기는 스트립과 반대 방향으로 순환한다. 대기 분리 포트(10) 근처의 재생 구역의 유입구 부근에서, 유출구(12)는, 배출기(미도시)에 의해, 예열 섹션 외부의 추가 에너지 재생 구역(미도시)으로 연기를 전도할 수 있게 한다. 연기는 일반적으로 700℃ 내지 900℃의 온도에서 예열 섹션을 빠져나간다.

추가 에너지 재생 구역은 이의 온도를 더 낮춤으로써 연기를 더 소비할 수 있게 한다. 이는 연기로부터 다른 유체(예: 예열 섹션의 버너를 공급하여 연료 소모를 제한하는데 사용되는 공기)로 열 에너지를 전달할 수 있게 하는 열 교환기를 포함할 수 있다.

직접 화염 예열 섹션은 스트립이 수평으로 또는 수직으로 순환하는지 여부에 따라 수평 또는 수직일 수 있다. 수직 라인에서, 예열 섹션은 항상 수직이다. 수평 라인에서, 예열 섹션은 일반적으로 수평이지만, 특히 라인의 길이를 제한하기 위해, 수직일 수도 있다.

수평 예열 섹션에서, 활성 구역 및 재생 구역은 스트립의 방향을 변경하지 않으면서 서로를 따른다. 따라서, 활성 구역으로부터 나오는 연기는 스트립의 폭에 걸쳐 연기의 양호한 분포를 유지하면서 재생 구역을 향해 유동한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 수직 예열 섹션에서, 활성 구역 및 재생 구역은 일반적으로 스트립의 2개의 상이한 분기 상에 있으며, 하나는 재생 구역을 위해 상승하고 다른 하나는 활성 구역을 위해 하강한다. 스트립의 방향의 90도 변경을 위한 디플렉터 롤러(31, 32)는 각 구역의 상단에 배열된다. 2개의 디플렉터 롤러 사이에서, 스트립은 동일한 시계 방향으로 수평으로 순환한다. 활성 구역의 유출구에서, 퍼니스의 온도는 매우 높으며, 예를 들어 1350℃이다. 디플렉터 롤러가 이러한 온도 레벨에 노출되는 것을 방지하기 위해, 디플렉터 롤러는 온도가 더 낮은 별도 구역(30)에 배치된다. 연기는, 이러한 별도 구역(30)을 통과하지 않고, 적어도 하나의 연결 터널(13)에서 활성 구역으로부터 재생 구역으로 통과하며, 여기서 디플렉터 롤러는 스트립의 상승 및 하강 분기 상에서 이의 유입구 및 유출구에 설치된 리세스(33, 34)에 의해 배치된다.

기존의 연결 터널 구성에서 연기의 유동은 스트립의 폭에 걸쳐 연기의 불균질 분포로 이어진다. 이로 인해 스트립 폭에 걸친 온도 불균질성 및 스트립 표면상에 화학종의 이질적인 농도가 발생한다. 이는 예열 섹션의 유출구에서 스트립의 폭에 걸쳐 상이한 표면 상태를 초래한다.

활성 구역의 직접 화염 버너는 스트립의 폭에 걸쳐 양호한 온도 균질성으로 스트립을 예열해야 한다. 이는 에너지 소비가 낮아야 하고, 오염 폐기물, 특히 질소 산화물(NOx)을 거의 방출하지 않아야 한다.

버너는 또한, 스트립 근처에서 산소의 존재를 가능한 한 많이 줄여서 이의 산화를 방지하기 위해, 감소 모드에서, 즉 산화제가 충분히 공급되지 않는 상태에서 작동할 수 있어야 한다. 스트립 가까이에서 수 백 ppm의 낮은 산소 레벨이 허용되는 것으로 받아들여지지만, 그럼에도 불구하고 스트립 근처에서 산소 제로에 접근하려고 추구하는 것이 필요하다.

높은 기계적 강도의 강철의 출현으로, Mn, Si 및 Al과 같은 합금 원소의 함량이 증가하고 있다. 산소가 없는, 이 원소는 쉽게 산화된다. 예열 섹션 및 하류에 위치한 섹션, 예컨대 복사 가열 및 홀딩 튜브 섹션에서의 전체적인 환원적 대기에도 불구하고, 이 합금 원소의 산화물은 정상 작동 조건 하의 이 섹션에서 불가피하게 형성된다. 아연도금 라인에서, 이 산화물이 아연 수조에 침지되기 전에 스트립의 표면 상에 존재하는 경우, 이는 코팅 결함으로 이어진다. 이 문제를 해결하기 위해, 예열 섹션에서 이 합금 원소의 선택적 산화 또는 예비 산화를 수행하여 스트립의 표면 상에서의 확산을 방지하도록 하는 것이 알려져 있다. 그 다음, 형성된 산화물은 복사 튜브 섹션에서 감소된다. 이를 위해서는, 버너의 공기/가스 비율의 미세한 제어로, 예열 섹션의 유출구에서 약간의 산화 조건이 필요하다. 또한, 산화물층의 특성 및 두께가 스트립의 폭에 걸쳐 일정하도록 스트립 폭에 걸쳐 균질한 온도(+/-10℃)를 갖는 것이 필요하다.

또한, 투자 및 유지 비용을 제한하기 위해, 버너의 수와 이의 제어 및 조절 부재의 수가 감소되어야 한다.

기존의 솔루션은 모든 이러한 요구 조건이 조합되는 것을 허용하지 않는다. 본 발명은 이러한 문제를 극복하는 것을 가능하게 한다.

선행 기술에 따른 직접 화염 수직 예열 섹션에서, 연기는 세 가지 구성에 따라 적어도 하나의 연결 터널에서 활성 구역으로부터 재생 구역으로 통과한다.

도 2 및 도 3에 도시된 제1 구성에서, 연결 터널(13)은 종방향이며, 즉, 이는 스트립(B)의 주행 방향으로 연장되는 수평 섹션에 의해 활성 구역(14) 및 재생 구역(11)을 연결한다. 도 3은 도 2의 단면 평면(CC)에 따른 평면도에 해당한다. 이 구성에서, 터널에서 스트립의 2개의 수직 분기는 그 일부가 우회해야 하는 연기의 유동에 대한 장애물을 구성한다. 연기의 소용돌이들(소용돌이)이 일부 장소, 특히 연기 유동 방향의 재생 구역 유입구에서 형성된다. 그 결과 스트립 폭에 걸쳐 연기 분포의 불균질성이 생겨 스트립 폭에 걸쳐 온도와 표면 상태의 차이가 발생한다.

도 4에 도시된 제2 구성에서, 도 3의 것과 유사한 단면도에서, 측방향 연결 터널(13a, 13b)은 예열 섹션의 각 측에 배열된다. 활성 구역(14)의 측 상의 연기의 유입구 및 재생 구역(11)의 측 상의 연기의 유출구는, 스트립(B)의 측들 상에서, 측방향으로 생성된다. 이는 스트립의 폭에 걸친 비대칭을 초래하고, 연기의 분포는 스트립의 중심에서보다 이의 에지에서 더 커진다.

도 5에 도시된 제3 구성에서, 도 3 및 도 4의 것과 유사한 단면도에서, 활성 섹션(14)의 유출구에서의 연기의 흡인은 스트립의 각각의 면에서 대칭적으로 수행되지만, 이의 재주입은, 재생 섹션(11)의 유입구에서, 스트립의 단지 일 측에서 측방향으로 수행된다. 이는 스트립의 폭에 걸친 연기의 분포의 비대칭을 초래한다.

수직 직접 화염 예열 섹션을 갖춘 버너는, 스트립에 대한 이의 위치에 따라, 소위 프런트 버너 및 소위 사이드 버너라는 두 개의 큰 범주로 함께 그룹화된다.

소위 프런트 버너는 스트립을 향하여 배치된다. 두 가지 유형의 프런트 버너가 있다: 노즈에서 혼합되는 프런트 버너 및 사전 혼합 프런트 버너. 프런트 버너는 스트립에 충격과 산화를 방지하기 위해 짧고 편평한 나선형 화염을 발생시킨다. 이 기술은, 특히 버너들 사이의 가열 분포를 조절함으로써 스트립의 폭에 걸쳐 온도 프로파일을 조절할 수 있게 하기 때문에, 가장 널리 보급되어 있다. 그러나, 이 기술은 투자 및 유지 보수의 관점에서 고가인데, (버너의 스트립 폭 및 단위 전력에 따라 3개 버너 및 9개 버너 사이의) 스트립의 전체 폭 및 버너 당 공기/기체 비율을 조정하기 위한 복잡한 조절 시스템을 커버하기 위해 큰 수의 버너를 필요로 하기 때문이다. 이 버너는, 노즈에서 혼합되는 프런트 버너를 포함하는 경우 뜨거운 공기(통상적으로 550℃로 예열된 공기)로 작동하거나, 사전 혼합 프런트 버너를 포함하는 경우 차갑거나 또는 약간 예열된 공기(300℃ 미만의 온도)로 작동한다. 일반적으로, 프런트 버너의 경우, 예열 섹션의 적어도 하나의 구역이 사전 혼합 버너를 구비하며, 이는 뜨거운 공기 버너에 비해 과량의 연료 소비를 초래한다.

소위 사이드 버너는 스트립의 측에 배치된다. 이는 스트립에 평행한 퍼니스의 폭에서 화염을 생성한다. 이 기술은 더 간단하고 더 경제적인데, 하나의 면 상의 스트립의 전체 폭을 커버하기 위해 로우당 하나의 버너만을 필요로 하기 때문이다. 또한, 공기/가스 비율을 조절하는 모드는, 버너 세트에 대해, 섹션별로 발생한다. 이 버너는 뜨거운 공기(보통 500℃)로 작동하므로 결과적으로 연료가 절감된다. 그러나, 선행 기술에 따른 이 버너는, 프런트 버너에 대해 120mg/Nm3에 비해 통상적으로 3% 산소에서 250mg/Nm3인, 상당히 높은 NOx 방출 레벨을 갖는다. 또한, 예열 섹션의 폭에 걸친 이의 화염의 온도 불균질성은 공정에 의해 영향을 받으며 버너 자체 이외의 수단에 의해 교정되어야 한다. 따라서, 스트립의 폭에 걸친 온도 차이는 중간 정도의 생산 및 예열 섹션의 유출구 온도 조건(600℃)에서 +/- 20℃ 사이에서, 약 720℃의 유출구 온도에 대해 +/- 50℃에서 변할 수 있다.

이 문제를 극복하려고 시도하기 위해, 두 개 범주의 버너를 조합하는 하이브리드 예열 섹션이 존재한다. 마지막 구역에서, 사이드 버너는 차가운 공기 사전 혼합 프런트 버너에 의해 대체된다. 이 솔루션은 예열 섹션의 유출구에서 온도 불균질성의 문제를 보정하는 것을 가능하게 하지만, 상기 인용된 다른 단점은 동일하다.

또한, 선행 기술에 따른 이러한 프런트 또는 사이드 버너는 종래의 설계를 포함한다. 가스와 공기 사이의 연소는 연소 터널에서 개시되고, 스트립의 폭에 걸쳐 제어하기가 다소 어려운 열적 및 화학적 분포에 따라 퍼니스에서 발생한다. 본 출원인은 연속 라인의 예열 섹션에서 무화염 모드에서 작동하는 버너에 대한 지식이 없다. 확산 연소로부터 생성되는, 무화염 연소 모드의 특징은 널리 연구되었고, 그 한계는 잘 확인되었다. 그러나, 한정된 환경에서, 이 연소 모드는 적용하기 어려운데, 확산 연소를 얻는 데 필요한 다량의 재순환 연기와 일치하는 연소 챔버 체적을 필요로 하기 때문이다.

첨부된 도면의 도 10의 도면을 참조하면, 선행 기술에 따른 화염 모드에서 작동하는 사이드 버너를 갖는 화염의 전방 형상을 개략적으로 볼 수 있다. 화염은 연소 챔버의 스트립(B)과 내화성 벽(63) 사이에서 발생된다. 화염은 스트립과 퍼니스의 벽 사이의 체적의 일부만을 차지하는 원형 섹션(64)을 갖는다. 이 화염 형상은 스트립의 표면에서 산소 존재의 위험을 제한하는 이점을 가지며, 퍼니스의 벽과 화염의 접촉이 없기 때문에 내화물의 과열을 방지한다. 그러나, 이러한 유형의 화염은 온도 균질성 및 NOx 방출의 관점에서 상기 언급된 단점을 갖는다. 무화염 연소의 경우, 연소는 더 균질하지만 체적이 확장된다. 도 11은 도 10과 유사하지만, 선행 기술에 따른 무화염 모드에서 작동하는 사이드 버너에 대한 것이다. 화염의 섹션은 여전히 실질적으로 원형이지만, 스트립과 퍼니스의 벽 사이에서 이용 가능한 체적을 차지한다. 이 구성은 NOx 방출 측면에서 유리하지만, 스트립 부근에 산소가 존재할 확률이 높으므로 제어되지 않는 산화 위험이 발생하고, 화염의 다른 측에서는, 더 높은 벽 온도가 내화물의 유지 관리에 해로운 더 높은 벽 온도가 발생한다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 직접 화염 예열 섹션은 연소 연기와의 교환에 의해 스트립을 예열하기 위해 버너가 장착된 활성 구역으로부터 나오는 상기 연기를 재생 구역 쪽으로 순환시키도록 의도된 연결 구역을 포함하는 연속 금속 스트립 가공 라인을 위해 제안되며, 버너는 "무화염" 모드에서 작동할 수 있다. 상기 연결 구역은 연기가 활성 구역을 빠져나갈 때 스트립에 대해 정면으로 유동하도록 연기의 유동을 배향시킬 수 있는 유출구 챔버 및 연기가 재생 구역을 들어갈 때 스트립에 대해 정면으로 유동하도록 연기의 유동을 배향시킬 수 있는 유입구 챔버를 포함하며, 이는 연기의 유동 방향에 따라 달라진다.

유출구 챔버는, 연기의 유동 방향으로, 활성 구역의 유출구에 배열되어 연기를 배출하도록 배열되고, 유입구 챔버는 재생 구역의 유입구에 배열되어 연기를 주입하도록 배열되고, 연결 구역은 2개의 회전 챔버를 더 포함하여 각각은 유입 개구와 유출 개구 사이에서 연기의 흐름을 90도 회전시키도록 배열되어, 제1 회전 챔버는 유출구 챔버와 직접 연통하고 제2 회전 챔버는 유입구 챔버와 직접 연통하고, 2개의 연결 터널이 제공되어 연기를 순환시키도록 배열되어, 제1 연결 터널은 제1 챔버의 유출 개구를 유입구 챔버의 유입 개구와 직접 연결시키고 제2 연결 터널은 유출구 챔버의 유출 개구와 제2 챔버의 유입 개구를 직접 연결시킨다.

2개의 회로는 스트립의 2개의 면에 걸친 연기의 균형 잡힌 분포를 얻기 위해 실질적으로 대칭이며, 양호한 온도 균질성에 기여한다.

유출구 챔버의 2개의 유출 개구는 활성 구역에서 스트립의 순환에 대해 정면으로 대향하여 배열되고, 유입구 챔버의 2개의 유입 개구는 재생 구역에서 스트립의 순환에 대해 정면으로 대향하여 배열된다.

이러한 배열은 연결 구역에서 스트립의 폭에 걸쳐 그리고 활성 및 재활성 구역의 길이에 걸쳐 연기의 유동의 분포를 촉진한다. 이는, 연기의 주입 및/또는 배출이, 스트립의 폭에 의해 정의된 방향에 평행한 방향으로, 측방향으로 수행되는 솔루션에 비해 스트립의 폭에 걸쳐 더 양호한 온도 균질성 및 표면 상태를 초래한다.

또한, 연기의 유동이 90도 회전하는 챔버에 스트립이 없기 때문에 스트립의 폭에 걸쳐 연기의 분포의 균질성에 기여한다.

스트립이 위치한 연결 구역 챔버의 수평 평면 상의 폭 및 길이 치수는 이들이 연장되는 활성 및 재생 구역의 것과 동일하다. 따라서, 재생 구역을 연장시키는 챔버의 섹션은 활성 구역을 연장시키는 챔버의 섹션보다 작다. 연기의 유동을 배향시키기 위한 챔버, 이의 개구 및 챔버 사이의 연결 덕트는, 스트립이 스트립의 한 면에 수직인 방향에 위치한 챔버 내로 연기가 유동하고 연기의 분포가 스트립의 폭에 걸쳐 균질하도록, 치수가 정해진다.

연기의 유동이 90도 회전하는 연결 구역의 챔버는 스트립의 상승 분기와 하강 분기 사이에 위치한다. 이들은 스트립이 위치한 챔버와 동일한 높이에 예열 섹션의 높이 위에 위치하고, 라인에서 스트립의 이동 방향으로 종방향으로 정렬된다. 선행 기술에 따른 직접 화염 예열 섹션의 활성 구역과 재생 구역 사이에서 일반적으로 이용 가능한 수평 공간은 연기의 유동이 90도 회전하는 2개의 챔버의 위치에 대해 충분하다. 그럼에도 불구하고, 이러한 공간은, 필요한 경우, 스트립의 폭에 의해 정의된 방향에 수직인 방향으로 폭에 걸쳐 연기 및 이의 유동의 양호한 분포를 얻기 위해 약간 증가될 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 버너는 측방향 직접 화염 유형이고, 상기 버너는, 예를 들어, 버너 부근의 활성 구역의 내부 온도가 850℃ 초과일 때, 무화염 모드에서 작동할 수 있다.

이러한 유형의 연소는 자외선 범위에서 매우 낮은 E이다. 화염은 육안으로 거의 보이지 않으므로, 표현은 무화염 모드이다. 화염의 한계는, 연소 생성물이 매우 균질하고 퍼니스의 연기와 혼합되기 때문에, 잘 정의되지 않는다.

무화염 모드에서, 연소는 다량의 연기로 크게 희석된다. 이러한 작동 모드는 연소 챔버 내에서 국부적으로 연기를 재순환시킴으로써 또는 연기의 일부를 다른 곳에서, 예를 들어 연도에서 직접적으로, 흡수하여 이를 버너에 재주입함으로써 액세스할 수 있다. 그러나, 이러한 후자의 가능성은 구현하기에 더 복잡하다. 외부 재순환을 요구하지 않고 무화염 모드에서 작동시키기 위해 연소 챔버 내에서 국부적으로 충분한 재순환을 얻으려면, 공기와 가스를 연소 챔버 내에 고속으로 주입하는 것이 필요하다. 버너의 기하학적 구조 및 연소 챔버의 기하학적 구조는 연소 생성물을 버너로 재순환시켜, 반응 전에 산화제 및 연료를 연소 생성물로 희석한다.

정상 작동에서, 즉 퍼니스의 온도 상승 및 하강 단계를 벗어나, 라인을 중지하고 다시 시작하는 동안, 활성 구역의 내부 온도는 850℃보다 높다. 따라서, 버너는 주로 무화염 모드에서 작동한다.

본 발명에 따른 예열 섹션의 활성 구역과 재생 구역 사이의 연결 구역과 무화염을 작동시키는 버너의 조합은 예열 섹션에서 이의 유입구에서 이의 유출구까지 스트립의 폭에 걸쳐 양호한 온도 및 표면 상태 균질성을 얻는 것을 가능하게 한다. 이러한 조합은 예열 섹션의 유출구에서 스트립의 폭에 걸쳐 이러한 양호한 균질성을 얻기 위해 필요한데, 선행 기술에 따른 연결 구역으로부터 발생할 활성 구역의 유입구에서 스트립 상에 존재하는 상당한 불균질성이 활성 구역에서 보정될 수 없기 때문이다. 실제로, 사이드 버너의 무화염 모드의 체적 연소는 스트립에 그 폭에 걸쳐 전달되는 전력을 조절할 수 있게 하지 않는다.

따라서, 스트립의 폭에 걸친 온도 차이는 예열 섹션의 유출구에서 약 +/-10℃로 제한되며, 이는, 선택적 산화의 경우에, 스트립의 폭에 걸쳐 기계적 특성 및 균질한 산화물층을 얻는 것을 가능하게 한다.

무화염 모드에서의 작동은 화염 연소 모드와 비교하여 연소 생성물에 의해 도달되는 온도를 제한할 수 있게 한다. 따라서, 0.95의 공기 계수를 갖는 작동에서, 무화염 모드에서 작동하는 본 발명에 따른 버너는 화염 내의 핫 스폿을 약 1450℃로, 즉, 내화물의 온도보다 겨우 100℃ 높게 낮추는 것을 가능하게 한다. 비교를 위해, 동일한 작동 조건에 대해, 선행 기술에 따른 프런트 버너는 1700℃를 초과하는 화염 온도를 갖는다.

NOx의 형성은 화염 온도와 직접 관련이 있으며, 본 발명에 따른 버너는 무화염 모드에서 작동할 때 선행 기술에 따른 버너보다 실질적으로 더 낮은 NOx 방출 속도를 갖는다. 또한, 화염 내의 화학종의 분석은 통상적인 연소와 비교하여 더 양호한 균질성을 나타낸다. 낮은 국소 산소 함량은 또한 NOx 레벨의 감소에 기여한다.

850℃의 온도로부터 무화염 모드로 전환은 챔버의 체적에서 양호한 연소를 보장하며, 이 온도 레벨은 연료의 자체 점화를 가능하게 한다. 이 온도 미만에서, 버너는 약간 산화 연소 설정으로 화염 모드에서 작동한다.

본 발명에 따른 버너는 600℃로 예열된 연소 공기로 작동할 수 있으며, NOx 방출에 유의한 영향을 미치지 않는다. 에너지 회수 장치는 이제 600℃에 가까운 예열된 공기 온도에 도달할 수 있게 하는 효율을 갖는다. 그러나, 통상적인 버너에서 NOx의 생성은 기하급수적 진화 곡선을 가진 공기 온도 레벨에 크게 의존한다. 따라서, 이 버너 상의 공기 온도는 제한된다. 공기 온도의 함수로서 NOx의 이러한 진화는 확산 연소에서 확실히 더 평평하고 더 선형적이며, 이는 공기 온도를 600℃로 끌어올릴 수 있게 한다. 이러한 더 높은 공기 온도는 연료 소모를 제한하고 연소 챔버에서 연기의 재순환과 종의 균질성을 촉진한다.

연소 공기의 예열은 예열 섹션을 떠나는 연기가 순환되는 열 교환기에서 수행될 수 있다. 재생 구역에서 스트립과 교환함으로써 냉각되지만, 이의 온도 레벨은 연소 공기를 예열하기에 여전히 충분하다.

버너는 수직 평면과 수평 평면의 교차점에서 축방향을 갖고, 무화염 모드에서의 작동을 위한 연료 주입 덕트와 산화제 주입 덕트가 가로지르는 디퓨저를 포함한다. 상기 산화제 주입 덕트는 무화염 모드에서의 작동을 위한 상기 연료 주입 덕트보다 버너 축에 더 가까운 디퓨저로부터 나온다. 버너는 수직 평면 상의 디퓨저로부터 나오고 발산하는 산화제 주입 덕트, 및 수평 평면 상의 디퓨저로부터 나오고 버너의 축을 향해 수렴하는 다른 것을 갖는다.

연료 및 산화제 주입 덕트는, 무화염 연소를 얻기 위해 스트립의 하나의 면 및 퍼니스의 측벽 및 전방벽에 의해 구분되는 연소 챔버의 체적에서 연료 및 산화제의 원하는 분포를 얻도록 배열된다. 결과적인 체적 연소는 연소 생성물의 양호한 분포를 얻을 수 있게 하여, 스트립의 폭에 걸쳐 양호한 온도 균질성을 얻을 수 있게 한다.

이러한 목적을 위해, 버너는 스트립에 평행하게 배열된 수직 평면으로 예열 섹션에 배치된다.

주입 덕트의 유출구에서, 산화제는 수직 방향으로 확산하고 수평 방향으로 수축한다. 연료 분사는 산화제 분사보다 추진력이 떨어진다. 연료는 반응하는 산화제에 의해 흡인되어, 스트립을 산화로부터 보호하는 공기 유동에 대한 외피를 구성한다. 동일한 방식으로, 산화제 분사의 추진력은 연기를 흡인하여 재순환시킨다.

따라서, 스트립이 버너의 바로 근처에 있지만, 버너의 축은 통상적으로 스트립으로부터 약 400 mm에 위치하므로, 스트립 부근에 산소의 존재 및 이의 산화가 방지된다.

스트립 부근 산소의 이러한 기준은 예열 섹션에서 무화염 사이드 버너를 사용하는데 중요한데, 무화염 버너가 일반적으로 최대 연기 재순환에 도달하기 위해 더 큰 연소 챔버 체적을 필요로 하기 때문이다. 챔버의 한정이 이를 허용하지 않는 경우, 연소는 확산되고 화염 내에 존재하는 잔류 산소는 스트립을 오염시킨다.

따라서, 예열 섹션에 적용하는 경우, 종래의 화염 버너에서와 같이 화염 내의 산소 레벨을 균질화하기에 충분하지 않다. 반응 구역의 크기를 증가시키지 않는 것도 필요하다. 즉, 화염의 폭은 증가되지 않아야 한다. 그러나, 무화염 연소는 일반적으로 통상적인 연소보다 더 광범위하다.

무화염 연소 방식은 퍼니스 인클로저 내의 시약 분사 주위에 고강도 재순환 구역이 필요하다는 것에 기초한다. 따라서, 연료 및 공기 분사는 흡인된 연기를 구동하고 혼합할 수 있기에 충분한 추진력을 가져야 한다. 본 발명에 따라 사용되는 산화제 및 연료 분사의 추진력은 분사 주위의 연기 중 6개의 전체 재순환 속도를 보장하며, 이는 무화염 연소를 위해 충분하다. 이는, 평균적으로, 산화제 또는 연료의 분사가 6 체적의 연기에 희석된다는 것을 암시한다.

또한, 무화염 버너는 연소 터널을 갖지 않는다. 그러나, 후자는 종래의 버너에서 매우 조기 반응을 개시하는 데 기여한다. 예열 섹션에서 무화염 버너의 적용에 대한 유해한 결과는 버너를 향하여 배치된 벽에 충격을 가할 것이며, 이는 성능 저하를 가속화할 것이다. 이러한 이유로, 화염의 길이도 포함할 필요가 있다.

본 발명에 따른 버너의 연료 및 산화제 주입 덕트의 배열은 이러한 제약을 해결한다.

각각의 산화제 주입 덕트는 수직 평면 및 수평 평면 상에 배열될 수 있다. 수직 평면 상에서 나오는 덕트는 발산할 수 있고, 수평 평면 상에 나오는 덕트는 버너의 축을 향해 수렴할 수 있다.

수직 평면 상의 디퓨저로부터 나오는 버너의 산화제 주입 덕트는 2 내지 12도, 바람직하게는 7도의 각도로 발산한다.

수평 평면 상의 디퓨저로부터 나오는 버너의 산화제 주입 덕트는 1 내지 5도, 바람직하게는 3도의 각도로 수렴한다.

무화염 모드에서의 작동을 위한 버너의 연료 주입 덕트는 버너 축을 향해 수렴한다.

이는 5 내지 15도, 바람직하게는 11도의 각도로 수렴한다.

분사의 주입 속도 및 추진력과 조합된 연료 및 산화제 덕트 상의 이러한 각도는 직접 화염 예열 섹션의 일반적 치수에 특히 적합하다. 공기 분사의 추진력 및 주입 각도가 우세하고, 연료 분사의 추진력은 더 낮다.

첨부된 도면의 도 12를 참조함으로써 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 연료 및 산화제 주입 덕트의 배열은 섹션이 X 형상인 화염을 얻는 것을 가능하게 한다. 따라서, 화염은 수직 방향으로 연장되고 수평 방향으로 수축된다.

무화염 버너는 추울 때 불안정하다. 실제로, 이 버너에서, 화염은 분리되어 퍼니스에서 확산 방식으로 발생한다. 추운 경우, 자체 점화 온도에 도달하지 못할 때, 이는 문제를 제기하는데, 화염이 분리되는 경우에, 버너가 예열 섹션의 전체 구역을 고정시키기 때문이다. 그 다음, 상기 구역은 재시작할 수 있도록 제거되어야 한다. 따라서, 퍼니스 온도로 상승시키기 위해 추운 조건 하에서 매우 안정한 가열 모드를 갖는 것이 적절하다.

이러한 제한에 응답하기 위해, 버너는 버너의 축 방향으로 연장되고 디퓨저로부터 버너 축으로 나오는 화염 모드 작동을 위한 제2 연료 주입 덕트를 포함한다.

버너는 또한 화염 모드 작동을 위한 연료 주입 덕트 주위에 연소 공기를 공급하기 위한 환형 덕트를 갖는다. 이러한 공기는 화염의 부착에 기여한다.

본 발명에 따른 버너는 천연 가스 및 철강 산업 가스, 특히 코크스 오븐 가스(COG)로 작동하기에 특히 적합하다.

본 발명에 따른 버너는, 600℃로 예열된 공기 및 연소 공기의 디폴트 연소 설정인, 1350℃에서 퍼니스에 대해 100 mg/Nm³ 미만 내지 3% 산소의 NOx 레벨을 얻는 것을 가능하게 한다. 스트립 근처의 잔류 산소는 스트립의 전체 폭에 걸쳐 약 20 ppm이다.

스트립에 가까운 잔류 산소 함량은 스트립의 폭에 걸쳐 약하고 균질하다. 이는 공기/가스 비율에 따라 약간씩 달라지는데, 공기/가스 계수 0.90의 경우 20ppm, 공기/가스 계수 0.95의 경우 25ppm 정도이다.

스트립의 이동 방향으로, 활성 구역의 유입구에 배열된 버너는 화학량론적 대기에서 작동하는 반면, 다른 것(대부분의 버너)은 공기가 없는 상태에서 작동한다. 화학량론적 대기에서 이 버너의 작동은 스트립의 표면에 존재하는 탄화수소를 연소/균열시킬 연기를 생성할 수 있게 한다. 다른 버너의 공기가 없는 상태에서의 작동은 스트립의 표면 상에 존재하는 철 산화물을 감소시킬 환원 연기를 얻을 수 있게 한다.

따라서, 예열 섹션의 버너는 적어도 2개의 조절 구역에 분포된다. 상기 섹션에서의 대기는 상이한 조절 구역에서 공기/가스 비율을 변경시킴으로써 활성 구역을 따라 제어된다.

시장에 출시된 특정 평판 제품, 특히 3세대 강철은 스트립 표면의 선택적인 예비 산화를 필요로 한다. 이러한 예비 산화를 얻기 위해, 예열은 여러 단계에서 매우 약간 산화 구역에서의 하나의 단계로 수행된다. 후자에서, 연소는 일반적으로 1.01 내지 1.05의 목표 공기/가스 계수 주변에서 미세하게 조정되어야 한다. 본 발명에 따른 새로운 버너 설계는 이러한 용도와 호환된다. 스트립 근처 산소의 분포는 +/-0.1%로 매우 균질하다. 따라서, 스트립의 전체 폭에 걸쳐 동일한 선택적 산화를 생성하는 것이 가능하며, 이는 스트립의 온도 균질성도 개선되기 때문에 더욱 그러하다. 따라서, 강철 상의 산화물층의 두께는 이 구역에서 과잉 공기의 간단한 관리에 의해 제어된다. 이러한 특징의 이점은 스트립의 선택적 산화에 전용되는 복잡한 챔버를 회피하기 때문에 유익하다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 전술한 바와 같은 직접 화염 예열 섹션을 포함하는 연속 금속 스트립 처리 라인이 제안된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은, 첨부된 도면을 참조하여 이해할 수 있도록, 다음의 상세한 설명을 읽으면 명백해질 것이다.
[도 1]은 선행 기술에 따른 직접 화염 예열 섹션을 갖는 아연도금 라인의 개략적인 개요이다.
[도 2]는 도 1의 예열 섹션의 확대이다.
[도 3]은 도 2에 따른 예열 섹션의 개략적인 평면도 및 단면도이다.
[도 4]는 선행 기술의 제2 예에 따른 예열 섹션의 개략적인 평면도 및 단면도이다.
[도 5]는 선행 기술의 제3 예에 따른 예열 섹션의 개략적인 평면도 및 단면도이다.
[도 6]은 도 2와 유사하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 화염 예열 섹션에 대한 개략도이다.
[도 7]은 도 3 내지 도 5의 것과 유사하지만, 도 6에 따른 예열 섹션에 대한 예열 섹션의 개략적인 평면도 및 단면도이다.
[도 8]은 본 발명의 일 실시예에 따른 버너의 디퓨저의 개략적인 정면도이다.
[도 9]는 도 8에 따른 디퓨저의 1/2의 개략적인 단면도 및 3차원 도면이다.
[도 10]은, 수직 예열 섹션에 대해, 선행 기술에 따른 화염 모드에서 작동하는 버너를 갖는 화염의 전방 형상을 도시하는 개략적인 측면도이다.
[도 11]은, 다시 수직 예열 섹션에 대해, 선행 기술에 따른 무화염 모드에서 작동하는 버너를 갖는 화염의 전방 형상을 도시하는 개략도이다.
[도 12]는, 다시 수직 예열 섹션에 대해, 무화염 모드에서 작동하는 본 발명에 따른 버너를 갖는 화염의 전방 형상을 도시하는 개략도이다.

아래에서 설명되는 실시예는 어떠한 방식으로도 제한되지 않기 때문에, 특히 기술된 특징의 선택만을 포함하는 본 발명의 변형을 고려하는 것이 가능할 것이며, 이러한 특징의 선택이 기술적인 이점을 부여하거나 본 발명을 선행 기술과 구별하기에 충분하다면, 기술된 다른 특징으로부터 차후에 분리될 것이다. 이러한 선택은, 바람직하게는 구조적 세부 사항 없이 기능적이거나, 이러한 부분만이 기술적 이점을 부여하거나 본 발명을 선행 기술로부터 구별하기에 충분한 경우 구조적 세부 사항의 일부만으로 기능적인 적어도 하나의 특징을 포함한다.

설명의 나머지 부분에서, 동일한 구조 또는 유사한 기능을 갖는 요소는 동일한 참조 부호에 의해 지정될 것이다.

첨부된 도면의 도 6의 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 직접 화염 예열 섹션의 개략도를 볼 수 있다. 연결 구역(13)은 사이드 버너(15)로 장착된 활성 구역(14) 및 재생 구역(11) 사이의 유체 연결을 보장한다.

연결 구역(13)의 특성은, 그것이 금속 외부 쉘 및 내화성 재료로 제조된 내부 라이닝을 포함한다는 점에서, 활성 및 재생 구역의 특성과 유사하다.

연결 구역(13)은 스트립이 순환하는 2개의 챔버(18, 19), 상승 분기에 대해 연기의 유동 방향으로 재생 구역(11)의 유입구에 있는 챔버(18) 및 하강 분기에 대해 활성 구역의 유출구에 있는 챔버(19)를 포함한다.

연결 구역(13)은 또한 90도 회전을 수행함으로써 스트립을 향하는 연기의 유동을 배향시키도록 의도된 2개의 다른 챔버(20, 21), 상승 분기측 상의 챔버(20) 및 하강 분기측 상의 챔버(21)를 포함한다. 이는 연결 구역의 중심 부분, 스트립의 상승 분기와 하강 분기 사이에 배열된다.

연기 배출기에 의해 수행되는 흡입으로 인해, 연기의 유동은 활성 구역(14)의 측면에 배열된 챔버(19, 21)로 빠져나가고 재생 영역(11)의 측면에 배열된 챔버(18, 20)로 들어간다.

도 7에 도시된 바와 같이, 스트립이 순환하는 각각의 챔버(18, 19)는 연기가 들어오거나 나가는 스트립을 향하여 서로 대향하여 배치된 2개의 개구(22, 23, 각각 24, 25)를 포함한다. 연기의 유동을 배향시키도록 의도된 각각의 챔버(20, 21)에서, 개구 중 하나(23, 각각 25)(스트립이 순환하는 챔버(18, 19)와 관련된 개구)는 스트립을 향하여 배열되고, 제2 개구(26, 각각 27)는 상기 챔버의 측면 상에 90도로 배열된다.

연결 구역(13)은 연기를 활성 구역(14)으로부터 재생 구역(11)으로 전달하는 2개의 연결 덕트(28, 29)를 포함한다. 제1 덕트(28)는 챔버(18 및 21)를 연결하고 제2 덕트(29)는 챔버(19 및 20)를 연결한다. 이들 덕트는 금속 외부 쉘 및 내화성 재료로 제조된 내부 라이닝을 포함한다.

상부 부분에서, 연결 구역(13)은 2개의 디플렉터 롤러(31, 32)가 스트립의 경로를 위해 배치되는 챔버(30)에 연결된다. 2개의 좁아진 영역(33, 34)은 후자가 디플렉터 롤러에 적합한 중간 정도의 온도로 유지되도록 챔버(30) 내의 연기의 순환을 제한한다.

활성 구역(14)은 이의 측면 상에 배열된 본 발명에 따른 복수의 버너(15)를 포함한다. 이의 평균 온도는 대략 1350℃이다. 버너는 퍼니스의 각각의 측면 상에서 엇갈려 있고 스트립의 각각의 측면 상에서 엇갈려 있다. 따라서, 버너는 연속적인 수평 평면 상에서 2개씩 배열되지만, 버너의 위치는 2개의 수평 평면 사이에서 상이하다. 제1 수평 평면에서, 버너는 퍼니스의 하나의 측면 상에 및 스트립의 일 측면 상에 배열되고, 제2 수평 평면은 대향 측면 상에 및 스트립의 다른 측면 상에 배열된다. 제1 수평 평면에 인접한 제2 수평 평면에서는 그 반대이다.

버너의 축과 스트립 사이의 수평 거리는 예를 들어, 400 mm이다. 활성 구역의 동일한 면 상에 및 스트립의 동일한 측면 상에 배열된 두 버너 사이의 수직 거리는 예를 들어 750 mm이다.

버너의 공칭 전력은 예를 들어 500 kW이고 일반적으로 400 kW 내지 800 kW이다. 이는 예열 섹션의 길이에 걸쳐 상이할 수 있다. 그러나, 모든 버너는 종종 동일한 공칭 전력을 갖고, 이는 활성 구역의 길이에 걸쳐 열 입력을 조절하기 위해 비례 모드로 작동한다.

버너의 치수화는 라인의 용량(재가열될 강철 스트립의 시간당 톤 수), 무화염 연소 모드의 사용, 스트립 폭 및 활성 구역 단면의 치수에 따라 퍼니스에서 원하는 화염의 발달 모두에 영향을 미치는 상이한 양태를 고려할 뿐만 아니라, 버너 사용 조건을 고려한다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이 실시예에 대해, 산화제는 4개의 덕트(51, 52)를 통과한다. 500 kW의 버너 전력과 600℃로 예열된 공기의 경우, 이러한 덕트의 직경은 21 mm일 수 있다. 이는 100 mm만큼 버너의 중심 축으로부터 이격되는 축을 통해 작은 미니 터널(53)에서 나온다. 덕트(51, 52)의 길이는 덕트의 유출구에서 공기 분사를 올바르게 확립하기 위해 그 직경의 적어도 3배이어야 한다. 뜨거운 공기 속도는 일반적으로 50 내지 300 m/sec, 및 통상적으로 200 m/sec이다. 7°에서 수직 분사의 발산 배향은 화염을 확산시킬 수 있다. 3°에서 수평 분사의 수렴 배향은 이를 수축시킬 수 있다. 발산이 클수록, NOx 레벨이 악화될 위험이 더 커진다. 수렴을 증가시킴으로써, 공기 유동을 방해할 위험이 있으므로 불안정한 화염을 갖는다. 따라서, 작동이 최적인 범위는 매우 좁으며, 발산 수직 분사의 경우 +/- 5도, 수렴 수평 분사의 경우 +/- 2도이다.

공기 홀은 쌍으로 그룹화된다. 이는 수직 및 수평인 2개의 축을 따라 직경방향으로 반대이어야 한다. 홀의 쌍이 동일할 필요는 없다. 수직 및 발산 공기 홀이 더 큰 직경을 갖는 경우, 화염의 더 큰 확산이 얻어질 것이다. 수렴 및 발산 산화제 덕트의 유출구에서 동일한 속도를 유지하기 위해, 수평 및 수렴 공기 홀의 직경이 수직 및 발산 홀의 직경의 증가에 비례하여 감소된다.

공기 분사의 유출구는 디퓨저 평면에 대해 대략 60 mm만큼 뒤로 설정된다. 이 미니 터널(53)은 연기와 공기의 혼합을 개시는 것을 가능하게 하여 부분 산소 레벨을 국부적으로 낮춘다. 그 직경은 150 mm 또는 공기 덕트(51, 52)의 유출구가 배열되는 직경의 1.5배이다. 이 터널의 또 다른 유용성은 퍼니스가 차가울 때 화염의 안정성을 개선하는 것이다.

연료는 2개의 덕트(54)를 통해 주입된다. 가스 분사는 직경 방향으로 반대이고 디퓨저(60)의 외부에 250 mm의 직경에 걸쳐 상부 및 하부 부분에 배치된다. 2개의 덕트(54)는 버너의 축을 향해 11°의 각도로 수렴한다. 이 특징은 공기 분사에 의해 흡인되기 전에 가스가 연기와 혼합될 수 있게 한다. 가스가 공기 유동에 의해 흡인되기 때문에 덕트(54)를 수평으로 배열함으로써 유사한 원리가 얻어졌다. 공기/가스 접점은 디퓨저로부터 대략 30 cm 떨어져 있다.

가스 주입 덕트(54)는 분사의 속도 설정에 대해 그의 단부에 오목부를 가지며, 이의 직경은 15 mm이다. 유출구에서의 가스 속도는 여기서 천연 가스에 대해 50 m/sec이다. 이는 일반적으로 20 내지 100 m/sec이다. 가스 유출구 오리피스는 동일한 쌍, 수평 또는 수직의 두 공기 유출구 오리피스 사이 거리의 2~4배만큼 떨어져 있다. 최대 15° 범위일 수 있는 인젝터의 경사각을 고려하면, 가스 분사는 퍼니스 외부의 공간 요건으로 인해 너무 멀리 떨어져 있어서는 안 된다.

가스 주입 덕트(54)는 화염 및 퍼니스의 복사로부터 이를 보호할 수 있게 하는 작은 공동으로 나오며, 가스 속도는 덕트 단부의 리세스에 의해 생성된다.

차가운 화염 안정성을 위해, 퍼니스의 온도 상승 단계 동안 2개의 주변 덕트(54) 대신에 3 로우의 방사상 홀이 뚫린 종래의 축방향 가스 파이프(55)에 연료가 공급된다. 변형으로서, 축방향 가스 파이프(55)에는 공기/가스 사전 혼합이 공급된다. 축방향 가스 파이프에 의해 주입되는 연료의 유동 속도는 전체 연료 유동 속도의 10% 미만을 나타낸다. 목적은 공기와 가장 가까운 가능한 혼합물을 갖는 것이다. 공기 주입에서 디퓨저의 터널(53)은 연소가 안정화될 수 있게 한다. 그러나, 무화염 작동의 이점이 손실될 것이다. 따라서, 이 작동 모드는 퍼니스가 850℃ 미만의 온도 및 약간 산화 연소 설정을 갖는 경우에만 사용된다.

냉간 작동을 위한 가스의 축방향 파이프(55) 주위에서, 환형 연소 공기 통로(56)는 버너의 정확한 점화 및 냉간 화염 안정성에 기여한다. 이러한 환형 통로에는 주변 덕트(51, 52)와 같이 공기가 공급된다. 이 환형 통로에서의 연소 공기 유동 속도는 총 연소 공기 유동 속도의 대략 20% 이다. 이는 버너의 2개의 작동 모드, 화염 모드 및 무화염 모드에 대해 유지된다.

디퓨저는 선행 기술에 따른 내염 버너와 동일한 특성의, 이러한 유형의 적용을 위한 일반적인 내화성 재료로 만들어질 수 있다.

물론, 본 발명은 단지 설명된 예로 제한되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이러한 예에 대해 수많은 수정이 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 상이한 특징, 형태, 변형 및 실시예는 서로 양립할 수 없거나 배타적이지 않은 한 다양한 조합으로 서로 연관될 수 있다.

Claims (12)

1. 버너(15)가 구비된 활성 구역(14)에서 발생하는 연소 연기를 재생 구역(11)으로 순환시켜 상기 연기와의 교환에 의해 스트립을 예열하도록 제공되는 연결 구역(13)을 포함하는 연속 금속 스트립 처리 라인(B)용 직접 화염 예열 섹션(1)으로서, 상기 버너가 "무화염" 모드에서 작동할 수 있다는 것 및 상기 연결 구역은, 상기 활성 구역의 유출구에서 상기 스트립에 대해 정면으로 흐르도록 상기 연기의 유동을 배향시킬 수 있는 유출구 챔버(19) 및 상기 재생 구역의 유입구에서 상기 스트립에 대해 정면으로 흐르도록 상기 연기의 유동을 배향시킬 수 있는 유입구 챔버(18)를 포함하되, 이는 상기 연기의 유동 방향에 의존하는 것을 특징으로 하는, 직접 화염 예열 섹션(1).
2. 제1항에 있어서, 상기 유출구 챔버(19)는, 연기의 유동 방향으로, 상기 활성 구역(14)의 유출구에 배열되어 연기를 배출하도록 배열되고, 상기 유입구 챔버(18)는 상기 재생 구역(11)의 유입구에 배열되어 연기를 주입하도록 배열되고, 상기 연결 구역(13)은 2개의 회전 챔버(20, 21)를 추가로 포함하고 각각은 상기 연기의 유동을 유입 개구(26, 25)와 유출 개구(23, 27) 사이에서 90도 회전시키도록 배열되되, 제1 회전 챔버(21)는 상기 유출구 챔버(19)와 직접 연통하고 제2 회전 챔버(20)는 상기 유입구 챔버(18)와 직접 연통하고, 2개의 연결 터널(28, 29)은 상기 연기를 순환시키도록 배열되되, 제1 연결 터널(28)은 상기 제1 챔버(21)의 유출 개구(27)를 상기 유입구 챔버(18)의 유입 개구(22)와 직접 연결하고, 제2 연결 터널(29)은 상기 유출구 챔버(19)의 유출 개구(24)와 상기 제2 챔버(20)의 유입 개구(26)를 직접 연결하는, 예열 섹션(1).
3. 제2항에 있어서, 상기 유출구 챔버(19)의 2개의 유출 개구(24, 25)는 상기 활성 구역(14)에서 상기 스트립의 순환에 대해 정면으로 대향하여 배열되고, 상기 유입구 챔버(18)의 2개의 유입 개구(22, 23)는 상기 재생 구역(11)에서 상기 스트립의 순환에 대해 정면으로 대향하여 배열되는, 예열 섹션(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 버너(15)는 상기 측면, 직접 화염 유형이고, 상기 버너가 무화염 모드에서 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는, 예열 섹션(1).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 버너(15)는 수직 평면(V)과 수평 평면(H)의 교차점에서 축 방향(A)을 갖고, 무화염 모드에서의 작동을 위한 연료 주입 덕트(54) 및 산화제 주입 덕트(51, 52)에 의해 횡단된 디퓨저(60)를 포함하되, 상기 산화제 주입 덕트(51, 52)는 무화염 모드에서의 작동을 위한 상기 연료 주입 덕트(54)보다 상기 버너 축에 더 가까운 상기 디퓨저로부터 나오고, 상기 버너가 상기 수직 평면 상의 상기 디퓨저로부터 나오고 발산하는 산화제 주입 덕트(52) 및 상기 수평 평면 상의 상기 디퓨저로부터 나오고 상기 버너 축을 향해 수렴하는 산화제 주입 덕트(51)를 갖는 것을 특징으로 하는, 예열 섹션(1).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수직 평면(V)은 상기 스트립에 평행인, 예열 섹션(1).
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 수직 평면(V) 상의 상기 디퓨저(60)로부터 나오는 상기 버너(15)의 산화제 주입 덕트(52)가 2 내지 12도의 각도로, 바람직하게는 7도의 각도로 발산하는, 예열 섹션(1).
8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 수평 평면(H) 상의 상기 디퓨저(60)로부터 나오는 상기 버너(15)의 산화제 주입 덕트(51)가 1 내지 5도, 바람직하게는 3도의 각도로 수렴하는, 예열 섹션(1).
9. 제5항 또는 제6항에 있어서, 무화염 모드에서 작동하기 위한 상기 버너(15)의 연료 주입 덕트(54)가 상기 버너 축을 향해 수렴하는, 예열 섹션(1).
10. 제5항 또는 제6항에 있어서, 무화염 모드에서 작동하기 위한 상기 연료 주입 덕트(54)가 5 내지 15도, 바람직하게는 11도의 각도로 상기 버너 축을 향해 수렴하는, 예열 섹션(1).
11. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 버너(15)는, 상기 버너의 축 방향으로 연장되고 상기 버너 축에서 상기 디퓨저(60)로부터 나오는, 화염 모드에서 작동하기 위한 연료 주입 덕트(55)를 갖는, 예열 섹션(1).
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 직접 화염 예열 섹션을 포함하는, 연속 금속 스트립 처리 라인.

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