KR970000103B1 - 철강 가열로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

철강 가열로

제1도는 본 발명에 따른 철강 가열로의 일실시예를 도시한 개략도.

제2도는 본 발명의 철강 가열로에 따른 로 내부 온도패턴의 일실시예를 도시한 설명도.

제3도는 단위 로(unit furnace)의 개략적인 단면도.

제4도는 단위 로의 축열형 버너 시스템의 일실시예를 도시한 개략도.

제5도는 축열형 버너 시스템의 다른 실시예를 도시한 개략 단면도.

제6도는 종래기술의 철강 가열로를 도시한 개략도.

제7도는 철강 가열로의 다른 실시예를 도시한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 철강 가열로 2 : 단위 로 또는 영역

3 : 반입부 4 : 반출부

5 : 로 압력 제어장치 6 : 댐퍼

7 : 덕트 8 : 집합연돌

9 : 버너 시스템

본 발명은 철강 가열로에 관한 것으로, 특히 로 내부의 온도 패턴을 자유롭게 제어할수 있는 철강 가열로에 관한 것이다.

종래의 일반적인 연속 철강 가열로는, 제6도에 도시한 바와 같이, 로의 내부가 복수개의 영역, 즉 4개의 영역(101,102,103,104) 또는 필요하다면 6개의 영역으로 분할되며, 각 영역(101,102,103,104)마다 가열용 버너(105)가 설치된다. 각 영역에는 한쌍의 상부 및 하부버너(105,105)가 가열될 피가열물 W에 대해 수직하게 배치되어, 피가열물 W를 따라 불꽃을 방출하도록 설치되어 있다. 이 철강 가열로의 각 영역(101,102,103,104)의 버너(105)는 불꽃이 피가열물 W에 직접 접촉하지 않고, 피가열물 반입구(106)측에 설치된 연돌(107)을 향하여 연소가스가 흐르도록 배치되며, 상류측(피가열물 반출구 108부근) 영역의 연소가스가 순차 하류측의 영역으로 유입하면서, 가장 하류의 피가열물 반입구(106) 부근의 영역(104)으로부터 대기중으로 배출되도록 설치되어 있다. 이 배열에 의해 각 영역(101,102,103,104)에 있어서의 로내의 종방향의 온도분포를 어느정도 균일하게 유지할 수 있다.

그러나, 상류측의 영역에서 발생한 연소가스가 하류측의 영역에서 발생한 연소가스에 합해지면서 피가열물 반입구(106)측의 연돌(107)을 향하여 순차 연소가스가 흐르기 때문에, 상류측의 연소가 하류측의 연소에 가하는 영향을 파악하기 어려우므로, 각 영역(101,102,103,104)의 온도를 원하는 온도로 설정하여 유지하는 것이 어렵다. 즉, 상류측으로부터 유입하는 연소가스의 영향을 파악하기가 어려운 문제가 있다. 또한, 로내의 온도패턴은 반드시 상류측 영역의 연소의 영향을 받기 때문에, 흐름방향에 있어서 영역마다 자유로운 온도설정을 행하는 것, 즉 자유로운 로내부 온도패턴 또는 변화도를 설정하는 것이 어렵고, 그 결과 연속 철강 가열로의 승온커브는 결정되어 있다.

본 발명은 로 내부 온도패턴을 임의로 설정할 수 있는 철강 가열로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 철강 가열로는, 철강 가열로 내에 한정되어 그 내부를 구획하는 다수의 영역, 상기 다수의 영역마다 제공되는 축열체 및 버너수단을 포함하는 적어도 하나의 축열형 버너 시스템, 상기 축열체를 거쳐 상기 버너수단으로 연소공기를 공급하기 위한 연소공기 공급수단, 및 상기 축열체를 거쳐 상기 버너수단으로부터 연소가스를 배기하기 위한 연소가스 배기수단을 구비하며, 상기 각각의 영역들을 원하는대로 제어될 수 있다. 따라서, 각 영역에서 발생된 대부분의 연소가스는 축열체를 통해 외부로 배출되며 다른 인접한 영역들로는 흐르지 않는다.

또, 본 발명에 따라서, 철강 가열로는 하나의 철강 가열로 본체, 상기 철강 가열로 본체에 한정되고 피가열물이 이곳을 통해 로 안으로 운반되는 반입부, 및 로 본체에 한정되고 피가열물이 이곳을 통해 로 외부로 운반되는 반출부를 구비하며, 상기 로 본체는 다수의 단위 로와 상기 다수의 단위 로의 각각에 제공된 적어도 하나의 축열형 버너 시스템을 포함하며, 상기 버너 시스템은 축열체 및 버너수단, 축열체를 거쳐 버너수단으로 연소공기를 공급하기 위한 연소공기 공급수단, 및 축열체를 거쳐 버너수단으로부터 연소가스를 배출하기 위한 연소가스 배출수단을 포함하며, 상기 복수개의 단위 로들은 상호 연결되어 하나의 로를 형성한다.

정확히 말하면,하나의 영역 또는 단위 로에서 발생된 연소가스와 다른 인접한 영역 또는 단위 로에서 발생된 연소가스가 어느 정도까지 그들의 공유영역에서 서로 혼합된다고 할지라도, 대부분의 연소가스는 각 영역 또는 단위 로에서부터 직접 배출되므로, 이것은 다른 인접한 영역 또는 단위 로내의 온도분포에 영향을 미치지 못한다. 결론적으로, 각 영역 또는 단위로 내의 연소량을 조절함으로써 로 내의 각 온도는 독립적으로 변화될 수 있다. 이 때문에, 로 내부의 온도변화는 각 영역 또는 단위 로 내에서만 일어나며 다른 인접한 영역 또는 단위 로의 동일한 변화에 영향을 미치지 못한다. 따라서, 각 영역 또는 단위 로에 대한 연소량을 제어함으로써 그의 온도설정을 서로 독립적으로 할 수 있을 뿐만 아니라 전체 철강 가열로의 로 내부 온도패턴도 설정할 수 있고, 그리하여 예를 들면, 제2도에 도시된 바와 같은 로 내부 온도패턴을 얻을 수 있게 된다. 그러므로, 자유로운 열유속(熱流束) 패턴을 설정하여, 동일한 로에서 냉간 및 열간 가공된 피가열물을 적절히 가열할 수 있고, 또한 열간가공된 피가열물의 더욱 높은 부하 온도에서 높은 효율로 배출 열을 재생할 수가 있다. 더욱이, 짧은 시간동안 버너를 교대로 연소시킴으로써 각 영역 또는 단위 로에서의 온도 분포를 균일화 할 수 있으며, 이것은 피가열물의 품질을 향상시킨다. 또한, 축열체에 의해 연소 배출가스의 온도에 가까운 고온의 공기가 얻어지며, 이것은 연료의 량을 크게 감소시키고 연소온도를 그 이상의 온도로 상승시키는 것을 가능하게 한다.

축열형 버너 시스템은 각각 양호하게는 축열체와 버너가 각 유니트에 대해 일체로 조립된 두 유니트를 한쌍으로 구성하고, 상기 두 유니트의 버너들은 짧은 시간에 교대로 연소를 수행한다. 더욱 양호하게는, 그러한 버너 시스템은 적어도 한쌍의 제1버너와 적어도 한쌍의 제2버너를 포함하며, 제1 및 제2버너들의 상기 쌍은 각각 서로 떨어져서 마주보는 관계로 배치된다.

양호하게는, 영역 또는 단위 로의 각각에는 필요에 따라서 로 내부 압력을 조절하기 위한 로 압력 제어장치가 제공된다.

본 발명의 철강 가열로는 피가열물 반입부측에 더 가까운 영역 또는 단위 로의 온도가 피가열물 반출부측에 더 가까운 영역 또는 단위 로의 온도보다 더 높도록 제어된다는 점을 특징으로 한다. 이것은 가열된 피가열물의 온도 상승 속도를 가속화시켜며, 이것에 의해 로의 전체 길이가 짧아질 수 있다. 짧아진 로의 길이는 설비의 비용뿐 아니라 점유되는 공간도 감소시킨다.

부가적으로, 단일의 로가 상술한 복수개의 단위 로들을 상호 연결함으로써 구성되는 경우에, 철강 가열로는 우너하는 길이로 구성될 수 있고 원하는 로 내부 온도패턴을 가질수 있다.

본 발명의 다른 특징으로서, 적어도 하나의 버너가 버너 시스템에 제공되고 연소공기 및 연소가스의 버너를 향한 흐름에 대하여 축열체를 변위시키는 수단이 그곳에 포함되도록 배열될 수 있다.

이제 본 발명의 양호한 실시예가 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 철강 가열로의 일실시예를 도시한다. 철강 가열로(1)는 전체적으로 하나의 철강 가열로를 형성하기 위해 상호 연결되는 복수개의 박스형 단위 로(2)를 구비한다. 각각의 단위 로(2)에는 그의 일측에 반입부(3)가 제공되고, 이 반입부(3)를 통해 가열될 피가열물 W가 단위 로의 내부로 반입되며, 그의 타측에 반출부(4)가 제공되고, 이 반출부(4)를 통해 피가열물 W가 단위 로의 외부로 반출된다(제3도 참조). 따라서, 모든 단위로(2)는 이들 반입부(3)와 반출부(4)에서 일체형으로 결합되며, 이것에 의해 도시된 하나의 로 구조를 가정할 수 있다.

참조부호 5는 각각의 단위 로(2)의 천정부에 배치된 로 압력 제어장치를 가리킨다. 로 압력 제어장치(5)는 단위 로(2)의 천정부에 고정된 덕트(7)와 덕트(7)내의 댐퍼(6)로 구성된다. 댐퍼(6)는 덕트(7)를 개폐시키기 위해 덕트(7)내에 회전가능하게 저어널되며, 이것에 의해 댐퍼(6)는 덕트(7)의 개방정보를 제어하기 위해 조정가능하게 회전되어 단위 로(2)에서 배출되는 연소가스의 량을 조정하거나 또는 그곳으로 흡입되는 연소공기의 량을 조정할 수있다. 모든 로 압력제어장치(5)는 집합연돌(8)에 결합된다. 따라서, 환경 및 조건에 따라 로 내부 압력은 로 압력제어장치(5)의 작동에 의해 어느정도가지 제어될 수 있다. 덕트(7)는 필요에 따라서 유인배기(誘引排氣)를 수행하기 위해 홴(도시되지 않음)을 설치하거나, 또는 터널효과에 의해 연소가스 및 연소공기를 배기하도록 연돌에 결합될 수 있다. 상기 로 압력제어장치(5)는 단위 로(2)의 천정부분외의 다른 적합한 위치에 배치될 수도 있다.

본 발명에 따라서, 철강 가열로(1)에는 전체적으로 9로 표시한 축열체를 가지는 축열형 버너 시스템의 한형태가 제공된다. 즉, 제3도에 도시된 바와 같이, 각각의 단위 로(2)는 서로 간격지고 대향한 관계로 상부측벽(2u)에 배치된 한쌍의 제1버너(9a,9a-1)(상부의 전방 및 후방 버너라 칭한다)와, 역시 서로 간격지고 대향한 관계로 하부측벽(21)에 배치된 한쌍의 제2버너(9a',9a'-1)(하부의 전방 및 후방 버너라 칭한다)를 가진다. 또한, 제3도와 관련하여 제4도에서 알 수 있는 바와 같이, 상부의 전방 및 후방 버너(9a,9a-1)의 쌍과 하부의 전방 및 후방 버너(9a',9a'-1)의 쌍이 각각 2개씩 제공되어 있고, 따라서 9a,9b로 표시된 바와 같이 두상의 상부 버너와, 9a',9b'로 표시된 바와 같이 두쌍의 하부 버너가 가열된 피가열물 W의 상부 및 하부에 각각 위치하도록 단위 로(2)내에 배치된다. 도시되지는 않았지만, 피가열물 W는 철강 가열로(1)를 통해 이동하는 이송벨트상에 배치된다.

상부의 전방 및 후방 버너(9a,9a-1)와 하부의 전방 및 후방 버너(9a',9a'-1)는 각각 서로 접속되어 있는 버너본체(10)와 덕트(19)를 구비한다. 버너본체(10)는 내부가 중공으로 형성되어 있으며, 다수의 연소노즐(22)이 고정된 버너 스로트(throat)(10a)를 갖는다. 제3도에 도시된 바와 같이, 버너 스로트(10a)는 단위로(2)에 형성된 구멍(2p)에 정렬 및 연통된다. 덕트(19)는 내부에 설치된 축열체(11)를 가진다. 따라서, 각각의 버너(9a,9a-1,…)는 버너본체(10)와 결합하여 축열체(11)를 사용하는 축열형으로 이루어진다.

후에 설명되는 바와 같이, 두 개의 대향한 상부의 전방버너(9a)와 후방버너(9a-1)의 하나는 교대로 작동되어 피가열물 W로부터 아직 떨어져 있는 측면을 따라 전체적으로 수평한 불꽃을 방출한다. 하부의 전방 및 후방 버너(9a',9a'-1)의 쌍도 역시 동일하게 작동된다. 다르게 말하면, 상부의 전방 및 후방 버너(9a,9a-1)의 하나는 연소를 수행하는 반면, 다른 하나는 연소를 위해 작동하지 않으며, 연소가 이들 사이에서 교대로 수행되고, 이들중 작동하지 않는 버너는 버너본체(10)와 축열체(11)를 통해 연소가스를 배기하도록 작동한다. 이것은 또한 하부의 전방 및 후방 버너(9a',9a'-1)의 쌍에서도 수행된다. 이 목적을 위해, 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 연소공기 공급시스템(12)과 연소가스 배기시스템(13)이 제공된다. 연소공기 공급시스템(12)은 축열체(11)를 거쳐 버너본체(10)로 연소공기를 공급하기에 적합하며, 연소가스 배기시스템(13)은 그곳으로부터 연소가스를 배기하기에 적합하다.

명확하게 도시되지는 않았지만, 제4도 및 제3도로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 상기 연소공기 공급시스템(12) 및 상기 연소가스 배기시스템(13)의 복수개의 세트가 단위 로(2)의 대향한 측면들상에 배열되고, 제4도에 도시된 바와 같이, 상기 시스템(12,13)들의 한 세트는 상부 전방버너(9a,9b)에 선택적으로 연결될 수 있고, 또 다른 한 세트는 하부의 전방버너(9a',9b')에 선택적으로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 제3도에 관련하여 이해되는 바와 같이, 단위 로(2)의 다른 측면상에는 상기 시스템(12,13)들의 한 세트가 두 개의 상부 후방 버너(9a-1)에 선택적으로 연결될 수 있고, 또 다른 한 세트는 하부의 후방 버너(9a'-1)에 선택적으로 연결될 수 있다. 각 세트의 시스템(12,13)에서, 적절한 배관이 제4도에 도시된 바와 같이 배열되어, 인접한 두 개의 상부 전방 버너(9a,9b)와 그들의 대응하는 세트의 시스템(12,13) 사이 및 인접한 두 개의 하부 전방 버너(9a',9b')와 그들의 대응하는 세트의 시스템(12,13) 사이에서 상술한 선택적인 접속관계를 형성한다. 이 배열은 또한 출구개구(4)에 있는 단위 로(2)의 다른 측면에도 적용되는데, 제3도로부터 쉽게 이해될 수 있는 바와 같이, 이곳에는 인접한 두 개의 상부 후방 버너(9a-1)와 인접한 두 개의 하부 후방 버너(9a'-1)가 배치된다. 인지될 수 있는 바와 같이, 배관 자체는 단위 로(2)의 각 측면에서 두 개의 인접한 버너들에만 접속되는데, 이것은 동일한 교대버너작동을 위해 전방 및 후방 버너(9a 및 9a-1, 9a' 및 9a'-1,…)의 쌍을 연결하기 위하여 그의 길이방향으로 단위 로(2)의 위에 배관을 설치할 필요가 없다는 것을 의미한다. 따라서, 짧은 배관재료가 사용될 수 있고, 그로인해 수반되는 비용을 더욱 낮출 수가 있으며, 뿐만 아니라 주위 공간을 배관이 과대하게 점유하는 것을 피할 수 있다.

이에 관련하여, 모든 버너(9a,9b,9a',…)의 쌍들이 구조적으로 서로 동일하다는 점을 고려하여, 간단히 설명하기 위해, 단위 로(2)의 상부측벽(2u)에 위치한 상부 전방 및 후방 버너(9a,9a-1)의 쌍에 관해서만 특별히 설명한다.

연소공기 공급 및 연소가스 배기 시스템(12,13)은 4-방향 밸브(14)를 경유하여 두 개의 상부의 전방 및 후방 버너(9a,9a-1)의 각각의 버너본체(10)에 그 흐름이 전달되며, 4-방향 밸브(14)는 강제 통풍홴(15) 및 유도 통풍홴(16)에 접속되어 있다. 4-방향 밸브(14)의 작동은 두 개의 홴(15,16)과 협조하여 버너 시스템(9)에 관하여 연소공기 및 연소가스의 흐름을 절환시킨다. 이 시스템에서, 제4도에서 알 수 있는 바와 같이, 연소공기는 강제 통풍홴(15)에 의해 연소공기 공급 시스템(12)으로부터 상부의 우측 전방 버너(9a)로 공급되고, 동시에 연소가스는 유도 통풍홴(16)에 의해 상부와 좌측 전방 버너(9b)로부터 연소가스 배기시스템(13)을 경유하여 외부의 대기중으로 배기될 수 있거나, 또는 그 반대로 될 수도 있다. 3-방향 밸브(17)는 우측 및 좌측의 전방 버너(9a,9b) 사이에 배치되어 결합된다. 연료공급 시스템(18)은 그안의 버너노즐(22)에 연료를 공급하도록 3-방향 밸브(17)에 의해 두 개의 상부의 전방 버너(9a,9b)의 하나에 선택적으로 접속되며, 이것에 의해 두 개의 상부의 전방 버너(9a,9b)중의 상응하는 하나에서 연소를 수행하게 된다. 이 경우에, 3-방향 밸브(17)는 연소공기 공급 시스템(12)으로부터 공급된 공기와 함께 연소하기 위해 상부의 우측 전방 버너(9a)에 연료공급 시스템(18)을 연결시켜서, 상기 우측의 전방 버너(9a)로부터 불꽃을 방출(제3도에 도시된 바와같이)시키도록 제어된다.

축열체(11)는 양호하게는 비교적 작은 압력손실을 갖지만, 화인 세라믹(Fine Ceramics)과 같은 그러한 높은 내구성 및 큰 열용량을 갖는 재료로 만들어진, 다수의 벌집형 다공성 구멍을 갖는 원통체로부터 형성될 수 있다. 그러나, 이것은 한정적인 것은 아니며, 어떤 다른 적합한 재료 및 구조가 사용될 수도 있다.

비록 도시되지는 않았지만, 본 버너 시스템은 이러한 종류의 버너 시스템에서 흔한 바와 같이, 점화용 보조버너 및 점화용 변압기와 같은 그러한 부대설비를 갖추고 있다. 또한, 필요하다면, 축열체(11)를 통해 연소공기를 예열하는 동안 발생하는 NOx의 방출을 감소시키기 위해, 증기 또는 물이 연소공기 공급 시스템(12)의 적당한 라인에 분사되도록 배열될 수 있다.

이 특별한 실시예에서, 상부의 전방 및 후방 버터(9a,9a-1)는 단위 로(2)의 상부측벽(2u)의 동일한 평면상에 정렬되며, 마찬가지로 하부의 전방 및 후방버너(9a',9a'-1)도 역시 단위 로(2)의 하부측벽(21)의 동일한 평면상에 정렬된다. 그러므로, 연료 및 연소가스는 간격져서 떨어져 있는 상부의 전방 및 후방 버너(9a,9a-1)의 쌍의 하나에 선택적으로 공급되며, 동일한 선택적인 작동이 하부의 전방 및 후방 버너(9a',9a'-1)의 쌍의 하나에 대해서도 작용된다. 예를 들면, 제3도에 도시된 바와 같이, 연소공기가 강제 통풍홴(15)에 의해 연소공기 공급 시스템(12)으로부터 상부 전방 버너(9a)에 도입될 때, 상부 전방 버너(9a)의 노즐(22)은 대향한 구멍(2p)을 향하는 방향에서 전체적으로 수평하게 불꽃을 일으키기 위해 공기를 점화하며, 한편 그곳에서 발생된 연소가스는 배기를 위해 유도 통풍홴(16)에 의해 대향한 작동하지 않는 상부 후방 버너(9a-1)의 안으로 흡인된다. 이때, 배기 연소가스는 축열체(11)를 통과하며, 이것에 의해 가스의 열이 축열체(11)에 의해 회복된다. 회복된 열은 작동하지 않는 후방 버너(9a-1)가 4-방향 및 3-방향 밸브(14,17)의 상술한 교대 전환 작동에 의해 작동상태로 되는 다음의 단계에서 연소공기를 예열하기 위해 이용된다. 즉, 상부의 후방 버너(9a-1)로부터 강제로 배출되는 배기연소가스는 축열체(11)에 의해 그의 열을 흡수하기 위해 이용되며, 연합된 4-방향 및 3-방향 밸브(14,17)(단위 로2의 대향한 양 측면들상에 배치되며, 비록 도시되지는 않았지만 이것은 제3도 및 제4도와 연소공기 공급 및 연소가스 배기 시스템 12,13의 다수의 세트들의 배치에 대한 전술한 설명으로부터 이해할 수 있을 것이다)는 연소공기 및 연료의 흐름을 상부 후방 버너(9a-1)를 향하게 하도록 전환되고, 그 다음에 후방 버너(9a-1)로 흐른 연소공기는 전술한 제1연소 배기가스의 열의 흡수 및 저장하는 축열체(11)에 의해 예열된다.

상술한 배열에 의해, 상기 상부의 전방 및 후방 버너(9a,9a-1)의 쌍은 연소를 수행하기 위한 작동상태 및 연소가스를 흡인하기 위한 비작동 상태로 교대로 전환되며, 따라서 불꽃과 연소가스가 작동하는 버너본체(10)로부터 방출되고, 가열된 피가열물 W과 전체적으로 평행하게 흐른 다음, 단위로(2)에서 배기하기 위해 비작동 상태에 있는 다른 대향한 버너본체(10)의 안으로 흡인된다. 이것은 각각의 단위 로(2)에서 발생된 연소가스의 대부분을 로의 외측으로 배기하게 되며, 따라서 다른 인접한 단위 로(2)에 가스가 유출하는 것을 방지한다. 축열체(11)는 연소를 위해 상술한 버너의 교대작동이 일어날 때, 회복된 열을 사용하여 버너로 공급되는 연소공기를 예열하기 위해 작동하지 않는 버너로부터 배기되는 연소가스의 배기열을 회복한다. 이 점에 관해서, 이렇게 작동되는 버너는 연료가 배기가스의 온도에 가까운 고온으로 예열된 공기에 의해 연소되므로, 에열된 연소공기로 인해 연료를 신속하게 연소한다. 따라서, 본 발명의 버너 시스템은 연소를 위해 매우 적은 량의 연료를 요한다. 그러한 예열 시스템의 다른 장점은, 높은 온도, 이를테면 약1000℃에서 정상적인 연소를 하는 경우에, 축열체(11)가 1000℃에 가까운 온도로 연소공기를 예열하여 소량의 연료로도 공기를 신속히 점화 및 연소시킬 수 있거나, 또는 온도가 약 800℃로 하강된 경우에 연소공기가 800℃에 가까운 온도로 축열체(11)에 의해 예열되어 소량의 연료로 공기를 신속히 점화 및 연소시킬 수 있기 때문에, 그와 같은 소량의 연료로도 연소온도를 다양한 온도에서 쉽고 안정되게 제어하는 것을 가능하게 한다는 것이다. 따라서, 가열온도가 상승 또는 하강하는 것에 반응하여, 연소는 사용된 연료의 량을 낮게 유지하면서 대응한 온도에서 즉시 행해진다.

상술한 장점을 고려하여, 각각의 단위 로(2)에서 원하는 로 내부온도를 조절가능하게 설정하도록 각각의 단위 로(2)에 대한 버너(9a,9a-1,9b,…)의 연소량을 서로 독립적으로 쉽게 제어할 수 있고, 원하는 로 내부온도패턴 또는 변화도가 철강 가열로(1)의 전체 내에서 명확하게 규정될수 있다. 그러한 온도조절중, 철강가열로(1)를 통해 압력을 안정화 시키기 위해 각 단위 로(2)의 압력은 로 압력 제어장치(5)의 작동에 의해 동시에 제어되며, 이것에 의해 연소가스가 인접한 단위 로(2)에 유입하는 것이 방지된다. 즉, 단위 로(2)당 압력은 로 내부압력을 감소 또는 상승시키기 위해 덕트(7)를 개방 또는 폐쇄함으로써 주어진 기준압력 정도내에서 제어되어야 한다.

상술한 바와 같이 작동 및 비작동상태 사이에서 버너를 교대로 작동시키는 것은 2분 이하 또는 20초 이상의 간격으로, 양호하게는 약 1분 이내의 간격으로 수행되어야 하거나, 또는 연소가스의 온도가 약 200℃에 도달할 때 교대로 수행되어야 한다.

제5도는 상기 제1실시예에서와 같은 단위 로(2)에 회전 원판형 축열체(20)를 채용한 버너 시스템(9')의 다른 형태인 제2실시예를 도시한다. 이 제2실시예에서, 버너 시스템(9')은 도시된 바와 같이 하나의 상부 전방 버너(9c)와 하나의 하부 후방 버너(9c-1)만을 포함한다. 그러므로, 버너에 대향한 단위 로(2)의 벽에 흡입구멍으로서 작용하는 구멍(2p)이 형성되어 있고, 이 구멍(2p)을 통해 연소가스가 로의 외부로 배출된다. 회전 원판형 축열체(20)는 구멍(9p 또는 9p-1)이 형성되어 있는 버너(9c,9c-1)의 측면위에 상기 회전 원판형 축열체(20)의 절반 영역이 겹쳐지고, 한편 그의 다른 절반영역은 버너(9c,9c-1)로부터 외측 방향으로 돌출하는 그러한 방식으로 두 개의 버너(9c,9c-1)의 각각에 인접하여 회전가능하게 제공된다. 제5도에서 일점쇄선으로 표시한 바와 같이, 예열을 목적으로 회전 원판형 축열체(20)의 상기 다른 절반영역을 향해 연소가스를 흡입하여 흐르게 하기 위해 적절한 배관 및 유도 통풍홴(도시되지 않음)이 제공된다.

버너(9c,9c-1)의 연소동작의 1행정후, 회전 원판형 축열체(20)의 돌출된 절반영역은 연소가스의 배출열을 받아서 저장하고, 회전 원판형 축열체(20)의 회전에 의해 버너위에 놓여지는 위치로 회전되며, 다음의 연소단계에서 연소공기는 버너본체로 공급되기 전에 회전 원판형 축열체(20)에 의해 예열된다. 이러한 방식으로, 회전 원판형 축열체(20)에 대한 연소공기와 연소가스의 상대적인 흐름을 전환시킬 수있다.

제7도는 부호 2'로 표시된 단위 로의 다른 실시예를 도시한다. 단위 로(2')는 각각 한쌍의 상부 간막이벽(2a,2b)과 한쌍의 하부 간막이벽(2a',2b')으로 형성된다. 모든 간막이벽(2a,2b,2a',2b')들은 단위 로(2')들을 서로 명확히 격리하기 위한 것이며, 이것에 의해 하나의 단위 로(2')내의 연소가스가 다른 인접한 단위 로(2')로 불시에 유출하는 것을 확실하게 방지한다.

지금까지 본 발명이 설명되어 왔지만, 본 발명은 도시된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 첨부된 특허청구의 범위의 범주내에서 다양하게 구조적으로 변형될 수도 있다. 에를 들면, 상기 축열형의 버너 시스템은 어떤 원하는 위치에도 자유롭게 설치될 수 있고, 버너의 수는 정해진 조건에 의존할 수 있다. 본 발명은 적어도 한쌍의 버너(9a,9a-1)가 각각의 단위 로(2)에 설치되어 있는 한 실행가능하다. 또한, 도시하지는 않았지만, 보조버너가 로벽에 제공될 수도 있고, 또는 축열형 버너가 측면 점화형 로를 구성하기 위해 로의 측벽에 제공될 수도 있다. 로 압력 제어장치(5)는 집합연돌(8)에 결합되는 것이 아니라, 그 자체의 연돌에 각각 제공될 수 있고, 로 내부압력을 조절하기 위해 독립적으로 작동될 수도 이다.

부가적으로, 도시하지는 않았지만, 본 발명은 필요한 가열공정을 완료하기에 충분한 길이를 갖는 단일 로와, 로의 내부를 다수의 영역으로 분할하기 위해 그의 천정부분에 매달려 있는 방식으로 로 내에 형성된 다수의 간막이벽을 구비할 수있다. 상술한 바와 같이 적어도 하나 이상, 양호하게는 둘 이상의 축열형 버너시스템이 교대 버너작동을 위해 그러한 단일 로의 각각의 영역에 배치될 수있다. 또한, 적절한 로 압력 제어장치(5)가 각각의 영역내에 제공되어 로 내의 압력을 효과적으로 조절하기 위해 연소가스를 직접 배기시킨다.

부가적으로, 도시한 실시예가 연소공기 공급 시스템(12)과 연소가스 배기 시스템(13)을 축열체(11)에 선택적으로 연결하기 위한 흐름통로 전환수단으로서 4-방향 밸브(14)를 사용하고 있지만, 본 발명은 이 구조에 특별히 제한되는 것은 아니며, 스풀(spool)형의 흐름통로 전환밸브와 같은 그러한 다른 적합한 흐름통로 전환수단을 채택할 수도 있다.

Claims (14)

1. 철강 가열로에 있어서, 철강 가열로 내에 한정되어 그 내부를 구획하는 다수의 단위 로(2), 상기 다수의 단위 로(2)마다 제공되고 축열체(11) 및 버너 수단을 포함하는 적어도 하나의 축열형 버너 시스템(9), 상기 축열체(11)를 거쳐 상기 버너 본체(10)에 연소공기를 공급하기 위한 연소공기 공급 시스템(12), 및 상기 축열체(11)를 거쳐 상기 버너 본체(10)로부터 연소가스를 배기하기 위한 연소가스 배기 시스템(13)을 구비하여, 상기 다수의 단위 로(2)들 내의 온도를 각각 원하는 대로 제어할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 철강 가열로.
2. 철강 가열로에 있어서, 다수의 단위 로(2)를 포함하는 철강 가열로(1), 상기 철강 가열로(1)에 한정되고 피가열물 W가 이곳을 통해 상기 철강 가열로 안으로 운반되는 반입부(3), 철강 가열로(1)에 한정되고 피가열물 W가 이곳을 통해 상기 철강 가열로 외부로 운반되는 반출부(4), 상기 다수의 단위 로(2)의 각각에 제공되는 축열체(11) 및 버너 본체(10)를 포함하는 적어도 하나의 버너 시스템(9), 상기 축열체(11)를 거쳐 버너 본체(10)로 연소공기를 공급하기 위한 연소공기 공급 시스템(12), 및 상기 축열체(11)를 거쳐 버너 본체(10)로부터 연소가스를 배기하기 위한 연소가스 배기 시스템(13)을 포함하며, 상기 다수의 단위 로(2)들은 상호 연결되어 하나의 철강 가열로 본체(1)를 형성하는 것을 특징으로 하는 철강 가열로.
3. 제1항에 있어서, 상기 버너 수단은 상기 축열체(11)와 각각 연통하는 적어도 한쌍의 버너(9a,9b)를 구비하며, 상기 버너 수단에는 상기 연소공기 및 연소가스의 흐름을 상기 축열체(11)로 전환하기 위한 전환수단(14)이 제공되며, 상기 버너(9a,9b)의 쌍은 교대로 연소를 행하기 위한 동작상태 또는 연소가스를 배기하기 위한 비동작 상태로 되는 것을 특징으로 하는 철강 가열로.
4. 제2항에 있어서, 상기 버너 수단은 상기 축열체(11)와 각각 연통하는 적어도 한쌍의 버너(9a,9b)를 구비하며, 상기 버너 수단에는 상기 연소공기 및 연소가스의 흐름을 상기 축열체(11)로 전환하기 위한 전환수단(14)이 제공되며, 상기 버너(9a,9b)의 쌍은 교대로 연소를 행하기 위한 동작상태 또는 연소가스를 배기하기 위한 비동작 상태로 되는 것을 특징으로 하는 철강 가열로.
5. 제1항에 있어서, 상기 버너 수단은 적어도 하나의 버너(9c 또는9c-1)를 구비하며, 상기 버너 수단에는 상기 버너(9c,9c-1)를 향한 상기 연소공기 및 연소가스의 흐름에 대하여 회전변위되는 회전 원판형 축열체(20)가 제공되는 것을 특징으로 하는 철강 가열로.
6. 제2항에 있어서, 상기 버너 수단은 적어도 하나의 버너(9c 또는 9c-1)를 구비하며, 상기 버너 수단에는 상기 버너(9c,9c-1)를 향한 상기 연소공기 및 연소가스의 흐름에 대하여 회전변위 되는 회전 원판형 축열체(20)가 제공되는 것을 특징으로 하는 철강 가열로.
7. 제1항에 있어서, 상기 축열형 버너 시스템(9')은 각각 회전 원판형 축열체(20,20)와 버너(9c,9c-1)가 각 유니트에 대해 일체로 조립된 두 유니트를 한 쌍으로 구성하고, 상기 두 유니트의 상기 버너(9c,9c-1)들은 짧은 시간에 교대로 연소를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 철강 가열로.
8. 제2항에 있어서, 상기 축열형 버너 시스템(9')은 각각 회전 원판형 축열체(20,20)와 버너(9c,9c-1)가 각 유니트에 대해 일체로 조립된 두 유니트를 한 쌍으로 구성하고, 상기 두 유니트의 상기 버너(9c,9c-1)들은 짧은 시간에 교대로 연소를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 철강 가열로.
9. 제1항에 있어서, 상기 버너 시스템(9)은 적어도 한쌍의 제1버너(9a,9a-1)와 적어도 한쌍의 제2버너(9a',9a'-1)를 포함하며, 상기 제1 및 제2버너들의 상기 쌍은 각각 서로 떨어져서 마주보는 관계로 배치되는 것을 특징으로 하는 철강 가열로.
10. 제2항에 있어서, 상기 버너 시스템(9)은 적어도 한쌍의 제1버너(9a,9a-1)와 적어도 한쌍의 제2버너(9a',9a'-1)를 포함하며, 상기 제1 및 제2버너들의 상기 쌍은 각각 서로 떨어져서 마주보는 관계로 배치되는 것을 특징으로 하는 철강 가열로.
11. 제1항에 있어서, 상기 단위 로(2)의 각각은 로 내부압력을 조정하기 위한 로 압력 제어장치(5)를 구비함을 특징으로 하는 철강 가열로.
12. 제2항에 있어서, 상기 단위 로(2)의 각각은 로 내부압력을 조정하기 위한 로 압력 제어장치(5)를 구비함을 특징으로 하는 철강 가열로.
13. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 피가열물 W가 상기 철강 가열로(1)의 각 단위 로(2)내로 운반되는 각 단위 로(2)에 한정된 반입부(3)와, 적어도 하나의 피가열물 W가 상기 철강 가열로(1)의 각 단위 로(2)의 외부로 운반되는 각 단위 로(2)에 한정된 반출부(4)를 포함하며, 상기 적어도 한쌍의 축열형 버너 시스템(9)은 피가열물 반입부(3)측에 더 가까운 영역 또는 단위 로(2)의 온도가 피가열물 반출부(4)측에 더 가까운 영역 또는 단위 로(2)의 온도보다 더 높도록 제어되는 것을 특징으로 하는 철강 가열로.
14. 제2항에 있어서, 상기 적어도 한쌍의 버너 시스템(9)은 피가열물 반입부(3)측에 더 가까운 영역 또는 단위 로(2)의 온도가 피가열물 반출부(4)측에 더 가까운 영역 또는 단위 로(2)의 온도보다 더 높도록 제어되는 것을 특징으로 하는 철강 가열로.