TW524956B

TW524956B - Heating furnace with regenerative burners and method of operating the heating furnace

Info

Publication number: TW524956B
Application number: TW091100620A
Authority: TW
Inventors: Ichiro Sugimoto; Kenta Karube; Akihiro Furukawa; Kazunari Adachi
Original assignee: Kawasaki Steel Co
Priority date: 2001-01-17
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2003-03-21
Also published as: CN100338236C; EP1275740A4; US6644962B2; US20030027095A1; DE60124691D1; ATE346172T1; EP1275740B1; CN1427897A; EP1275740A1; EP1757707A2; BR0109303A; KR100634776B1; WO2002057501A1; EP1757707A3; CA2639404A1; KR20020083180A; CA2403221C; DE60124691T2; CA2403221A1

Description

524956 A7 B7 五、發明説明（）| 【產業上之利用領域】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明’是關於最適切地控制加熱爐爐壓之方法。本發明’是關於控制加熱爐之環境，尤其是抑制環境氧氣濃度上昇之方法。本發明，是關於具有蓄熱式燃燒器之加熱爐之操作方法以及該加熱爐，尤其是對於蓄熱式燃燒器，用以有效地進行燃燒器交替燃燒之操作方法以及該操作所直接使用之加熱爐。本發明，是關於加熱爐內之環境氣體濃度之測定方法及該加熱爐。【先行技術】鋼材之加熱爐，其目的是在分塊工場，爲了將已被粗壓延之鋼材、或是被連續鑄造之鑄片壓延成最後製品，而再加熱到適合其壓延之一定溫度而使用者。該加熱爐，大致分爲單一式及連續式。由於分別各有其優點及缺點，所以因應其目的而被選擇使用。連續式加熱爐，由於適合於近年之大量生產，所以製鐵廠等多使用此類。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第1圖是連續式加熱爐之斷面圖的代表例。一般從鋼材進料側，依序爲由預熱帶1、加熱帶2及均熱帶3所成。至少加熱帶2及均熱帶3，藉由燃燒器4加熱保持於一定溫度。由送料扉1 a導入至預熱帶1之鋼材5，移動於搬運路6上，經加熱帶2然後經均熱帶3而被加熱至一定溫度，然後由均熱帶3出口側之抽出扉3 a被搬運至爐外。藉由燃燒器4之燃燒所產生的排放氣體，是由設在預熱帶1入口側之煙道7排出至爐外。又，符號7 a，是用本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 524956 A7 _B7__ 五、發明説明（、來將煙道7之排放氣體顯熱與燃燒器燃燒用空氣之顯熱做熱交換之換熱器及符號7 b爲爐壓控制用風門。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此，連續式加熱爐，必須將鋼材加熱至適合於其後之壓延製程。在連續式加熱爐，若被加熱之鋼材溫度低於特定之壓延適合溫度之下限時，會導致對壓延操作以及製品品質產生不良影響。另一方面，由加熱爐抽出之鋼材溫度高過必要溫度以上時，由於會增大連續鋼材加熱爐之熱損失，因此對於連續式加熱爐，以必要之最低限度下之燃料來將鋼材加熱至適合壓延之溫度乃極爲重要。再者，對於加熱爐，被加熱之鋼材在壓延製程中對應於壓延進度，依序由加熱爐所供給，因此調整加熱時間亦極被要求。於連續式加熱爐，對於熱損失，尤其是從加熱帶的輻 .射能源損失極大。因此在加熱帶的出入側，藉由配置成預熱帶及均熱帶，將爐內區隔成3個空間，來抑制熱損失。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製裝入至連續式加熱爐之鋼材，是被冷卻至常溫之鑄片、或是連續鑄造後馬上被送至壓延製程之再加熱鋼材，加熱爐入口側之溫度呈多種形態。不僅該加熱溫度具分歧性，加熱爐中要加熱之鋼材的處理量亦變化不定。因應此等諸多條件，必須控制加熱爐內之溫度。增減燃燒器之燃燒量來調整加熱溫度。此時由於該燃燒器之燃燒量變化致使爐內壓力亦產生變動。當爐內壓力比爐外壓力還低時，外部空氣從加熱爐開口部之送入口及抽出口進入爐內，當空氣一侵入爐內時，使得爐內溫度降低，而增加燃燒器之燃燒量。會使燃料使本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 524956 A7 B7 五、發明説明（> (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 用單位增加而提高成本。又當空氣侵入爐內時，由於爐內環境之氧氣濃度上昇，因而會促進已送進爐內之鋼材表面的氧化、氮化或是脫碳等。結果，導致之表面品質的降低。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製因此，有必要適切地控制加熱爐內之壓力。對於爐壓控制，有各種提案。例如，日本特開昭6 1 - 1 1 9 9 8 7號公報中，揭示有因應爐內排放氣體的發生量，將加熱爐之均熱帶的設定爐壓控制成對爐外壓力爲正壓力（以下，僅稱之爲正壓），以防止空氣由載入口及抽出口侵入。藉由此方法，能夠以爐內之搬運路爲境界之上部領域 (以下，稱之爲上部帶）之爐壓控制爲正壓。但是，加熱爐整體之燃燒負荷較小時，以爐內之搬運路爲境界之下部領域（以下，稱之爲下部帶）之爐壓對爐外壓力呈負壓力 (以下，僅稱之爲負壓）。所以要確實地防止空氣從載入口及抽出口之下部隙間侵入是有困難。要由此等出入口呈梳齒狀嚙合而閉合即所謂特殊叉開口部確實地防止空氣侵入有所困難。所謂梳齒狀之特殊叉開口部，爲第1 4圖之 3 c所示者。又，在日本特開平9一209032號公報中，揭示有在均熱帶上部，藉由在來自加熱爐之排放氣體所通過之煙道內設置爐壓力風門，因應加熱爐之燃燒負荷量將爐壓做最佳控制。但是，燃燒負荷量小時，比起由爐內至煙道爲止之排放氣體流動所造成之壓力損失相比，煙道之拉引力較大。拉引力，是在煙道或爐內中，於被加熱之氣體產本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公襲 1 -6 - 524956 A7 B7 五、發明説明（> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 生浮力而呈負壓狀態。此時，由於爐壓風門，難以至下部帶皆爲正壓。要確實地防止空氣由載入口及抽出口侵入乃極爲困難。在曰本特開平7 - 3 1 6 6 4 5號公報，揭示有於煙道之換熱器出口側連接氣體供給配管系，將空氣等氣體吹進煙道，來控制爐壓之方法。在此方法中，爲了控制爐壓，必須設置重新設置增壓機或各種配管、還有控制系。因此具有設備費用高、維護煩雜等問題。並且由於在加熱爐周邊需要複雜地組裝通道或附設機器類，所以沒有配置空間無法新設控制系等之困難。防止空氣侵入加熱爐內，乃對於製品在品質上以及加熱爐之操作上是極爲重要。爲此被提案有各種技術。例如’日本特開平1 1 一 1 7 2 3 2 6號公報，提案有爲了防止空氣從加熱爐之抽出口侵入，有別於爐內加熱燃燒器而由設置在抽出口附近的噴嘴噴出可燃性氣體，藉由該狀態下之燃燒來消費所侵入空氣中的氧氣。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製但是必須在抽出口附近設置專用之可燃性氣體噴出用噴嘴’如此便需增加設備費用。而且，雖然對於從噴出噴嘴的設置位置還要上方所侵入之空氣有效，但對於從該噴出噴嘴之設置位置還要下方所侵入之空氣則效果小。由於下方爐壓爲負，所以難以避免空氣朝此處侵入。也就是說，要確實地防止空氣從特殊叉開口部侵入是有其困難。近年，對於連續式加熱爐，是使用蓄熱式燃燒器來作爲其加熱源，將排放氣體中的熱再利用在燃燒器之燃燒用本紙張尺度適用中國國家標準（ CNS ) A4規格（210X297公釐） 524956 A7 B7 五、發明説明（b (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 空氣的預熱上，已進行熱損失少之加熱爐操作。第2圖A 及第2圖B是顯示蓄熱式燃燒器之構造例。如第2圖A及第2圖B所例示，蓄熱式燃燒器加熱爐，是在加熱均熱體 3的兩側壁間相互相向配置的一對燃燒器4 0 a及 4 0 b，由各燃燒器爐外將燃燒用空氣導入，並經由各燃燒器用以將爐內排放氣體導引至爐外之兼用通路4 1 a及 4 1 b，以及在圖示例中，配置在各通路燃燒器側開口之蓄熱體4 2 a及4 2 b所成。該蓄熱式燃燒器，是使其燃燒器交互燃燒。例如第2圖A所示，由兼用通路4 1 a供給燃燒用空氣同時並供給燃料4 3 a給燃燒器4 0 a，而使燃燒器4 0 a燃燒時，從與其相向之燃燒器4 0 b抽引爐內的排放氣體，使該排放氣體經由蓄熱體4 2 b來回收熱之後，再導引至兼用通路4 1 b而排出爐外。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製然後，切換燃燒器之燃燒運轉，並且切換此時之兼用通路4 1 a及4 1 b之切換閥4 4，將上述空氣及排放氣體之導管連接變更之後，如第2圖B所示地，在對於由兼用通路4 1 b並經蓄熱體4 2 b而將燃燒用空氣供給至燃燒器4 0 b時，是利用剛才在第2圖A所示之製程當中，回收於蓄熱體4 2 b之熱來將燃燒用空氣預熱而供給，並一倂供給燃料4 3 b給燃燒器4 0 b而燃燒。同時，由與之相向之燃燒器4 0 a抽引爐內的排放氣體，使該排放氣體透過畜熱體4 2 a而回收熱之後’在導引至兼用通路 4 1 a而排出爐外。以上在第2圖A及第2圖B所示之燃燒器之交替燃本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐Ί ' " -8 - 524956 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（b 燒，例如是每數十秒反覆進行，而能夠實施熱損失少之加熱爐操作。在此，由非燃燒時之燃燒器做排放氣體之抽引，例如第2圖A及第2圖B所示地，是由燃燒器4 0 a或是 4 0b，經由蓄熱體42a或是42b，在抽引管路45 末端，例如配置具有抽引風扇之抽引裝置8，驅動該抽引裝置8抽引來自燃燒器之排放氣體。然而，使用以上之蓄熱式燃燒器，在加熱爐之操作上，燃燒器開始燃燒到設定溫度爲止之期間中，或是將爐內環境控制在8 0 0 °C左右之低溫域情形時，來自燃燒器而被抽引，通過蓄熱體後之排放氣體的溫度也較低。結果，造成在蓄熱體之排放氣體出口側，或是在接下來之上述管路4 5，凝結有排放氣體中所含有之水分或硫黃成份。該凝結所產生之液體，即所謂排水會滯留於蓄熱體之排放氣體出口側。如此情形下切換交替爲燃燒器燃燒運轉之燃燒狀態時，排水混入於燃燒用空氣之結果，會導致燃燒火焰溫度下降之問題。由於該排水致使燃燒火焰溫度下降，不僅使得加熱爐之熱效率降低外，也會引起低溫運轉不順。又，在設置有多數蓄熱式燃燒器之加熱爐中，將來自燃燒器而經過蓄熱體後呈低溫之排放氣體導引於抽引裝置之管路較長時，排水並不僅限於蓄熱體出口側，在上述管路之途中也會產生。並且，在該管路上所產生之排水亦會腐鈾抽引裝置之葉片。而且排水中所含有的固態成份在磨本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) — -9 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

524956 A7 B7 五、發明説明（> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 耗損傷葉片時，便有發展成重大事故之虞。因此，對於以往具有蓄熱式燃燒器之加熱爐而言，必須頻繁地進行排放氣體之抽引裝置之檢查。再者，對於抽引裝置之葉片需要頻繁更換補修等所造成的成本增加亦成問題。對於有關上述排水之諸問題，在日本特開平1 〇 - 3 0 8 1 2號公報中，揭示有第3圖所示之裝置。揭示出使加熱爐內（例如均熱帶3 )之排放氣體，不經過燃燒器 4 0 a與排放氣體配管路5 0而排出至爐外之管路，而是流經另外的旁通道5 1而流到排放氣體配管路5 0。藉由如此，使排放氣體配管路5 0內之溫度保持在排放氣體的露點溫度以上。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製但是，對於爲了要在鋼材厚度方向上使溫度均一，就必須以比較低溫花時間去加熱之情形時，或設備發生問題而無法進行高負荷燃燒時，就必須使燃燒器在極低負荷下燃燒。在此狀態下，例如將抽引裝置（風扇）其抽引能力，降至不足1 0%下運轉之結果，會造成抽引裝置的運轉不安定。無法獲得風扇全翼面安定之旋轉氣流，而產生有失速無法獲得旋轉氣流之處所。如此一來，不僅難以使來自燃燒器之排放氣體抽引量保持於一定，葉片亦會產生異常振動，有時亦有造成風扇破損之虞。如上所述，日本特開平1 〇 - 3 0 8 1 2號公報所記載之技術，雖然解決了在低負荷下燃燒時關於排水之諸問題，但並沒有解決抽引裝置運轉不安定之問題。又，同一公報所記載之排放氣體配管路5 0及旁通道5 1分別具有本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 524956 A7 _B7_ 五、發明説明（> 其控制閥，因此亦有控制上較爲複雜之問題。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 連續式加熱爐，爲了將加熱中之鋼材表面維持在良好狀態，因此嚴密地控制爐內環境乃十分重要。例如，當爐內環境之氧氣濃度上昇時，便會促進裝入爐內之鋼材等被加熱材料的表面氧化，氮化或脫碳等，若直接就進行壓延，會造成製品表面品質的降低。要提高製品品質或是維持品質，就必須抑制爐內環境中之氧氣濃度的上昇。因此正確地測定爐內環境之氧氣濃度便十分重要。除了氧氣濃度之外，正確地測定爐內環境中的氮氣、一氧化碳或氮氧化物等之濃度也一樣很重要。氮氣會影響鋼材表面的氮化、而一氧化碳可以利用來偵測燃燒器的不完全燃燒，而氮氧化物則必須控制在環境排放基準値之管理下。在此，於日本特開昭6 2 — 4 0 3 1 2號公報中，揭示有用以測量加熱爐內之氧氣濃度及c〇濃度之各種探針可移動自如地，在複數個測定位置進行濃度測定，再藉由求取其平均濃度値來修正並控制燃燒器之空氣比。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製然而，爲了測定濃度，由於必須新加設驅動系或控制系，因此設備費用高。又有其維修煩雜等之問題，而且加熱爐需要複雜地加裝管道、或附設機器類等，但由於沒有如此之配置空間，因此要新設驅動系或控制系時常有諸多困難。又，於日本特開平9 一 5 3 1 2 0號公報，乃揭示有在加熱爐抽出側之爐壁內側且於輸送板之下側，於爐寬幅本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 11 - 524956 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（> 方向設置區隔壁，在該區隔壁與抽出側爐壁之間，具備有氧氣濃度計以及將環境氣體排出至爐外之排氣管的加熱爐。其中在該加熱爐，揭示出以上述氧氣濃度計來測定氧氣濃度之同時，亦控制排氣管內的流量。但是’爲了要在區隔壁與抽出側爐壁之間以氧氣濃度計進行測定，就必須從爐床或是爐壁插入探針。當由爐床插入時，由於灰渣等之落下並且堆積等而造成探針破損或阻塞時，長期間下來，要進行具有信賴性之濃度測定便有所困難。又，當由爐壁將探針插入時，使得探針暴露在爐內高溫域中而彎曲，亦有可能造成測定點之偏位之虞。發明之開示本發明之目的之一，是在於提案出可以確實防止空氣侵入於加熱爐內之爐壓控制方法。發明者等，對於爐內呈負壓力時會使空氣侵入做了詳實先進之究明。空氣從載入口及抽出口兩方侵入爐內。如第1圖所示，在載入口 1 a之後便設有煙道7。由載入口 1 a所侵入之空氣，立即可穿過煙道7而被排出至爐外。並得知由載入口 1 a所侵入之空氣，是難以成爲引起爐內氧氣濃度上昇以及爐內溫度降低之要因。要規避爐內氧氣濃度上昇以及爐內溫度的降低，得避免空氣從抽出口侵入乃極爲重要。由此因而得知，適切地控制設有抽出口之均熱帶之爐壓乃非常重要。又，如上所述般，利用煙道所設置之風門之開閉來控本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-12- 524956 A7 B7_ 五、發明説明（）1〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 制爐壓，特別是對於燃燒負荷小時，要使均熱帶之搬運路下方區域之爐壓成爲正壓是有其困難。此乃由於，排放氣體之產生量減少，便會使得由爐內穿過煙道之排放氣體的壓力損失也相形減少，在爐內愈朝往下方之上升拉引力愈大。爐壓分布呈相對地朝加熱爐下方慢慢地降低。在下部帶相較於排放氣體之壓力損失其上升拉引力增大而容易成爲負壓力。然而，對於以使用蓄熱式燃燒器作爲連續式加熱爐之加熱源，將排放氣體中之熱能以作爲燃燒器之燃燒用空氣之預熱使用而再利用，來進行熱損失少之加熱爐之操作。對使用蓄熱式燃燒器之加熱爐爐壓控制加以檢討後。尤其是使用蓄熱式燃燒器來作爲均熱帶下部域之加熱源之情形時，發現到藉由利用蓄熱式燃燒器特有之機構，是能夠嚴密地控制爐壓，進而達到完成本發明。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製亦即，本發明，是對於使用在蓄熱式燃燒器之加熱爐，因應加熱爐整體之燃燒負荷，以調節來自上述燃燒器朝蓄熱體之排放氣體抽引率，來控制在均熱帶之爐壓爲其特徵之利用蓄熱式燃燒器之爐壓控制方法。再者，發明者等，對於即使燃燒負荷較小，亦能夠使均熱帶之搬運路下方區域之爐壓成爲正壓力之手法進行詳實獨到之究明時，發現到以保護設於煙道之換熱器爲目的時’可以利用供給至煙道之換熱器入口側之稀釋空氣來控制爐壓。亦即，本發明，是在將加熱爐內之排放氣體導引到爐本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13- 524956 A7 B7 五、發明説明（）11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 外之煙道途中，配置換熱器，利用該換熱器，進行對供給至加熱爐爲加熱源之燃燒器其燃燒用空氣進行預熱時，爲了在高溫環境下保護換熱器，對於將稀釋空氣供給至煙道之換熱器入口側時，是因應換熱器入口側之排放氣體溫度以及加熱爐之燃燒負荷，來調整稀釋空氣之流量，進而控制爐壓爲其特徵之加熱爐之爐壓控制方法。本發明之目的之一，是在於提供可以確實地防止空氣由抽出口侵入於加熱爐內之方法。又，本發明之目的之一，是在於提供以使用該方法之加熱爐。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製發明者等，在對於爐內呈負壓時空氣侵入做詳實先進之究明時，得知在此情形下，雖然空氣由載入口及抽出口之兩方侵入於爐內，但如第1圖所示，在載入口 1 a之後隨即設有煙道7，從載入口 1 a所侵入之空氣，由於立即穿過煙道7而排出至爐外，所以難以成爲引起爐內氧氣濃度上昇以及爐內溫度降低之要因。因此，要避免爐內氧氣濃度上昇以及爐內溫度降低，避免空氣從抽出口侵入乃極爲重要，因此，才得到必須確實地阻斷由抽出端所侵入之空氣等重要見解。本發明之目的之一，是在於提案出即使蓄熱式燃燒器之燃燒負荷小時，亦不會造成排放氣體之抽引裝置在運轉上的不安定之加熱爐之操作方法。又，本發明之目的之一 ’是在提供使用該加熱爐之操作方法之加熱爐。發明者等，對於蓄熱式燃燒器之燃燒負荷變小，排放氣體之抽引裝置例如在不得不在未滿1 〇 %之負荷下運轉本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14 - 524956 A7 B7 五、發明説明（>2 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 曰寺’在詳實究明以提升該抽引裝置之運轉負荷方法時，發現到由導引加熱爐之排放氣體至爐外之煙道上，將排放氣體導引至抽引裝置乃極爲有利，才進而完成本發明。本發明之目的之一，是在於提案出利用既存之設備，正確地進行對加熱爐內環境中所含氣體成份之濃度測定之方法。本發明之另一目的，是在於提供能夠測定加熱爐內環境中所含氣體成份之濃度之加熱爐。對於使用蓄熱式燃燒器之加熱爐之操作，是將第2圖 A及第2圖B所示之程序，例如藉由每間隔數十秒反覆進行加熱，來實現熱損失少之加熱爐操作。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在使用如此之蓄熱式燃燒器之加熱爐之操作，由於對於蓄熱式燃燒器之排放氣體之抽引是在高速下所進行，所以可將分布於爐寬幅方向之排放氣體做廣大範圍的抽引。發明者等，有鑑於此一現象，發現到由於從蓄熱式燃燒器所抽引之爐內排放氣體，可忠實地呈現爐內環境，所以只要對蓄熱式燃燒器所抽引之排放氣體進行成份濃度之測定，即可正確地測得於爐內環境之成份濃度，才進而完成本發明。本發明之要旨如下： 1 . 一種利用蓄熱式燃燒器之爐壓控制方法，其特徵爲：對於具有預熱帶、加熱帶及均熱帶，將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設有複數組之蓄熱式燃燒器，來作爲該均熱帶熱源之加熱爐，係使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 524956 A7 B7 五、發明説明（>3 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，將該回收之熱利用在燃燒時，對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上，當進行加熱爐之操作時，因應加熱爐整體之燃燒負荷，調節由上述燃燒器至蓄熱體之排放氣體的抽引率而控制均熱帶之爐壓。 2 · —種爐壓之控制方法，其特徵爲：在將加熱爐內之排放氣體導引至爐外之煙道路徑上配置有換熱器 (recuperator)，當以該換熱器，對供給到加熱爐作爲加熱源的燃燒器之燃燒用空氣進行預熱之際，在高溫氣體環境下爲了保護換熱器，當對煙道之換熱器入口側供給稀釋空氣時，係可因應換熱器入口側之排放氣體溫度及加熱爐之燃燒負荷來調整稀釋空氣之流量。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 . —種加熱爐之氣體環境控制方法，其特徵爲：當開放加熱爐之抽出扉時，在該加熱爐內所配設的複數個加熱用燃燒器之中，對配置在爐抽出端下部域之加熱用燃燒器之燃燒予以獨立控制，並使該燃燒器火焰在抽出口之寬幅方向上橫渡該開口寬幅而延長，將來自抽出口之空氣侵入路徑以燃燒器火焰予以遮斷，以抑制爐內氧氣濃度的上昇。 4 .如第3點之加熱爐之氣體環境控制方法，其中配置在爐抽出端之加熱用燃燒器的爐內側，設有由爐床屹立之區隔壁，沿著該區隔壁形成有上昇流，使來自抽出口所侵入之空氣被乘載於上述上昇流。 5 .如第3點或是第4點之加熱爐之氣體環境控制方本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 524956 A7 B7 五、發明説明（）14 法，其中使配置在爐抽出端之加熱用燃燒器，在低空氣比之下燃燒運轉。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 . —種具有蓄熱式燃燒器之加熱爐的操作方法，其特徵爲：於具備有將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設之蓄熱式燃燒器，來作爲加熱源之加熱爐，係使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，將該回收之熱利用在燃燒時，對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上，當進行加熱爐之操作，在蓄熱式燃燒器之燃燒負荷較小時，供給熱風給上述非燃燒時，用以抽引來自燃燒器而通過蓄熱體之爐內排放氣體之抽引裝置。 7 .如第6點之加熱爐的操作方法，其中熱風，是將加熱爐內之放氣體導出至爐外之煙道內的排放氣體。經濟部智慧财產局員JL消費合作社印製 8 . —種加熱爐內之環境氣體濃度之測定方法，其特徵爲：於具備有將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設之蓄熱式燃燒器，來作爲加熱源之加熱爐，係使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，將該回收之熱利用在燃燒時，對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上，當進行加熱爐之操作，將上述燃燒器所抽引之排放氣體的一部分導入分析器，而測定排放氣體中之成份濃度。 9 .如第8點之加熱爐內之環境氣體濃度之測定方本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 524956 Α7 Β7 五、發明説明（）|5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 法，其中將從蓄熱式燃燒器所抽引之排放氣體的成份濃度測定値，作爲該蓄熱式燃燒器所設有之加熱爐內之帶的成份濃度之代表値。 1 0 · —種加熱爐，其特徵爲：於具備有複數個將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設之蓄熱式燃燒器，來作爲加熱源，使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，將該所回收之熱，利用在燃燒時對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上而進行操作，之加熱爐，至少配置在加熱爐之抽出端下部域的蓄熱式燃燒器，係具有獨立於其他蓄熱式燃燒器之燃燒控制系。 1 1 .如第1 0點之加熱爐，其中將具有獨立出來之燃燒控制系之蓄熱式燃燒器與加熱爐之抽出扉之間所夾介之位置上，設有屹立於爐床之區隔壁。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 2 . —種加熱爐，其特徵爲：於具備有將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設之蓄熱式燃燒器，來作爲加熱源，使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，將該所回收之熱，利用在燃燒時對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上而進行操作，之加熱爐，係於非燃燒時，由燃燒器經由蓄熱體抽引該加熱爐內之排放氣體之路徑末端上，配設有抽引裝置，在該路徑中之抽引裝置入口側，設有經由開本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ：297公釐） -18 - 524956 A7 B7 五、發明説明（>6 閉閥將熱風導入於抽引裝置之配管路。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 3 .如第1 2點之加熱爐，其中配管路，係連接於將加熱爐內之排放氣體導引至爐外之煙道，導引加熱爐內之排放氣體作爲熱風。 1 4 .如第1 2點或第1 3點之加熱爐，其中在煙道之配管路上流側，設有換熱器。 1 5 . —種加熱爐，其特徵爲：於具備有將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設之蓄熱式燃燒器，來作爲加熱源，使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，並將該所回收之熱，利用在燃燒時對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上而進行操作，之加熱爐，在將該加熱爐內之排放氣體，由非燃燒時之燃燒器經由蓄熱體予以排出之路徑途中，設有採取部分排放氣體之探針（probe)，以及測定所採出之排放氣體其成份濃度的分析器。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製【實施本發明之最佳實施形態】以下，關於本發明之方法，參照圖面詳細說明之。於第5圖，是直接使用本發明之方法之連續式加熱爐。該加熱爐，與第1圖所顯示者雖基本上相同，但至少將複數組之第2圖A及第2圖B所示之蓄熱式燃燒器 4 0 a及4 0 b，配置在均熱帶3之搬運路5下部。在第 5圖是包含兼用通路及蓄熱體以符號4 0 a及4 0 b表本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 524956 A7 B7 五、發明説明（）17 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 示。對於該加熱爐之操作，因應加熱爐整體之燃燒負荷，是調節來自上述燃燒器4 0 a及4 0 b對蓄熱體4 2 a及 4 2 b之排放氣體抽引率來控制爐壓。具體上是將下部帶之爐壓以作爲正壓之方式來控制爲其特徵。亦即，對於上述加熱爐之操作，是以設置均熱帶下部之爐壓計來實際測量爐壓，因應目標爐壓，是使用流量調節閥來調節通過蓄熱式燃燒器之蓄熱體的排放氣體流量，並藉由控制排放氣體抽引率，將下部帶、特別是均熱帶下部之爐壓控制在目標爐壓。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第6圖是顯示排放氣體抽引率與爐壓之關係。是顯示利用上述方法，因應燃燒負荷調節排放氣體抽引率時之均熱帶下部之爐壓與排放氣體抽引率之關係。排放氣體抽引率與爐壓是大約呈反比例之關係。藉由調節排放氣體抽引率，使得爐壓能夠嚴密控制。又，排放氣體抽引率’是相對於在蓄熱式燃燒器之燃燒所產生之排放氣體量，由蓄熱式燃燒器所抽引之排放氣體量之比率。使用設置在蓄熱式燃燒器之排放氣體管路之排放氣體流量計來實際測量求得排放氣體流量。又，爐壓，是藉由上述之排放氣體抽引率之調節，以將均熱帶下部之爐壓控制在〇〜〇.5mmAq之範圍爲理想。要是使均熱帶下部之爐壓升至〇 · 5 m m A q以上時，則均熱帶上部之爐壓若過高’會使得爐內氣體吹出至爐外，而有損傷抽出扉之危險性。且燃料單位利用率亦惡化。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐) ~ 524956 A7 B7 五、發明説明（）18 在第8圖，是顯示直接使用本發明之方法之連續式加熱爐。該加熱爐，係與第1圖所顯示者在基本上爲相同之構成。其具有當導入換熱器7 a之爐內排放氣體之溫度超過換熱器7 a之耐熱溫度上限時，則藉由使稀釋空氣8供給至煙道7之換熱器7 a進入側，來保護換熱器7 a之構造。對於如此構造之加熱爐之操作，不僅排放氣體溫度超過換熱器7 a之耐熱溫度時，尤其是均熱帶3下部之爐壓比目標値還低時亦供給稀釋空氣8。藉由供給一定流量稀釋空氣8，以將均熱帶3下部域之爐壓控制呈正壓之方式爲特徵。亦即，如第8圖所示，藉由設置在均熱帶3下部域之爐壓計3 b所測之爐壓測定値P . 1與目標爐壓（正壓）以演算器9 a做比較。依據其結果，由演算器9 a，設定爐壓控制用之風門7 b之開度來進行爐壓控制。於該一般操作，是由設在煙道7之換熱器7 a入口側的溫度計7 c所測得之溫度測定値T . 1與在該位置之排放氣體之目標溫度，也就是換熱器7 a之耐熱溫度上限，以演算器9 b做比較。使溫度測定値T . 1 一接近換熱器 7 a之耐熱溫度上限時，便藉由演算器9 b之指令，分別對供給稀釋空氣8之送風風扇8 a及流量調整閥8 b施以適當之風扇回轉數及流量調整閥開度。將一定流量之稀釋空氣.8朝煙道7供給，利用稀釋空氣8與排放氣體混合，將被導入至換熱器7 a之排放氣體溫度降低至許容範圍。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •J·衣· 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - 524956 A7 B7 五、發明説明（）|9 當溫度測定値τ · 1相等於上述目標溫度時，便將風扇回轉數及流量調整閥開度予以固定。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面，對於上述一般操作，例如燃燒器之燃燒負荷變小，使得以爐壓計3 b所測之爐壓測定値P . 1從目標爐壓轉爲負値時，便由演算器9 a分別對送風風扇8 a 及流量調整閥8 b施以適當風扇回轉數及流量調整閥開度之指令，使一定流量之稀釋空氣8供給至煙道7，以謀求爐壓上昇。亦即，將把稀釋空氣8供給至煙道7時，由於使得通過煙道7之氣體流量增加，煙道7之壓力損失上昇而使爐壓上昇。結果使均熱帶3下部域之爐壓避免呈負壓。而當爐壓測定値P · 1與上述目標爐壓相等時，便將風扇回轉數及流量調整閥開度予以固定。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第9圖，是顯示稀釋空氣8之流量調整閥開度與均熱帶3下部域之爐壓之關係。藉由稀釋空氣8之流量調整，爐壓之可控制範圍可變得極大。即使燃燒器之燃燒負荷較小時，也能夠藉由供給稀釋空氣8而容易將均熱帶3下部域之爐壓轉爲正壓。並且，由於只利用既存之設備，所以無須投資增新設備。於第1圖所示之連續式加熱爐，其爐內所配設的複數個加熱用燃燒器4之中，對於配置在爐抽出端下部域之加熱用燃燒器4 0，係導入有不同於其他加熱用燃燒器4之獨立控制系，獨立控制該加熱用燃燒器4 0之燃燒。在此，加熱爐內之燃燒用燃燒器4，是如第1 3圖所示，通常是將其成對之4 a及4 b在加熱爐之兩側壁間相本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 524956 A7 ___ B7 ____ 五、發明説明（>〇互相向地配置。對於配置在爐抽出端下部域之加熱用燃燒器4 0亦以燃燒器4 0 a及4 0 b成對地配置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了將在加熱爐被加熱之加熱材抽出至爐外，而開啓加熱爐之抽出扉3 a時，可單獨地控制加熱用燃燒器 4 0 a及4 0 b之燃燒。如第2圖A及第2圖B所示，抽出扉3 a在呈開啓時，加熱用燃燒器4 0 a及4 0 b之燃燒器火焰以朝抽出口 3 b之寬幅方向橫跨開口寬幅之方式，進行燃燒運轉。如此，當形成有橫跨抽出口 3 b之開口寬幅的燃燒器火焰時，從抽出口 3 b侵入至爐內的空氣，便被燃燒器火焰所遮斷而無法更侵入爐內。並且由於所侵入之空氣中的氧氣受該燃燒器火焰所消費，所以可以避開因侵入空氣而導致爐內氧氣濃度的上昇於未然。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製特別是，如第1 4圖所示，由於在抽出口 3 b下部具有櫛齒狀之特殊叉開口部3 c之抽出□，使得空氣容易由該特殊叉開口部3 c侵入，所以以配置在爐抽出端下部域之加熱用燃燒器4 0 a及4 0 b之燃燒器火焰來遮斷空氣侵入路徑，乃極爲有效。又，若加熱用燃燒器沒有以成對配置時，而將單獨之加熱用燃燒器之燃燒器火焰以朝爐寬幅方向延伸來進行燃燒控制亦可。在此，加熱用燃燒器4 0 a及4 0 b之燃燒器火焰的形成位置，係於爐長方向，在燃燒器火焰不會觸及抽出口下部之構造物之範圍內，且以儘可能地接近抽出口爲理想。另一方面，對於爐之高度方向而言’燃燒器火焰以不會擋住特殊叉開口部之位置，且不會觸及爐床之範圍爲理本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524956 A7 __ _B7__ 五、發明説明（想。又，如第1 5圖所示，在加熱用燃燒器4 0 a及 4 0 b之爐內側，以設有由爐床屹立之區隔壁8，再加上利用加熱用燃燒器4 0 a及4 0 b之燃燒器火焰來遮斷空氣侵入路徑爲理想。在此，爐內之壓力分布，如第1 5圖所示，是以搬運路6爲境界，使上部之對於爐外壓力（約爲大氣壓）爲呈正壓，下部呈負壓。亦即，通常在爐內，由於愈朝其下方則拉引力愈大，所以爐壓呈現出隨著越往下方越低之分布。對於如此之加熱爐，要是爐內全部區域呈正壓時，爐內上部便呈更高壓，結果會有爐內氣體從各開口部噴出之虞。因此，藉由風門7b (參照第1圖）將在搬運路6高度位置之爐壓，以相等於大氣壓力之方式來控制。對於抽出口 3 b，尤其是從特特殊叉開口部3 c侵入之空氣，是朝搬運路6下部向進行，其大半會被加熱用燃燒器4 0 a及4 0 b之燃燒器火焰所吸取。由於侵入之空氣較爐內溫度呈低溫，如第1 5圖之虛線所示，侵入空氣的一部分會先沈向爐床而流入。該侵入之空氣，由於會由加熱用燃燒器4 0 a及4 0 b之背面側朝爐內深處進行，就算少許的空氣也很容易侵入爐內。若設置區隔壁8，則來自上述加熱用燃燒器4 0 a及 4 0 b之背面側所侵入之空氣便會被區隔壁8所阻止，而於該處慢慢地被加溫而沿區隔壁8呈上昇流而流至搬運送路6上部之正壓區域，由搬運路6上部排出爐外。如此本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-24- 524956 A7 B7 五、發明説明（>2 地’可以防止由加熱用燃燒器4 0 a及4 0 b之背面側所侵入之空氣朝爐內侵入。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，針對於以加熱用燃燒器4 0 a及4 0 b之燃燒器火焰來遮斷空氣侵入路徑，是將加熱用燃燒器4 〇 a及 4 0 b以在低空氣比之條件下運轉燃燒爲理想。在第1 6 圖是顯示在抽出端之加熱用燃燒器的空氣比與所侵入空氣之該加熱用燃燒器之燃燒量的關係。可以明白當加熱用燃燒器之空氣比下降時，便會增加侵入空氣在加熱用燃燒器的燃燒量。若將加熱用燃燒器4 0 a及4 0 b在低空氣比之環境下燃燒運轉的話，就可以馬上燃燒消費掉由抽出口 3 b所侵入之空氣中的氧氣，而可有效地使爐內環境保持在低氧氣濃度下。又，區隔壁8，以爐之兩側壁間之寬幅，在不會干涉到爐內之搬運裝置類之範圍內，提高從爐床之高度，便有利於侵入空氣之遮斷以及上昇流之形成。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在第4圖是顯示直接使用本發明之方法之連續式加熱爐排放氣體的排出路徑。由第2圖A及第2圖B所示之燃燒器40 a或是40b，經由蓄熱體42 a或是42b，至第4圖所示之抽引裝置8之在路徑4 5與煙道7之間，設有配管路1 0。在抽引裝置8之入口側，與將加熱爐內之排放氣體導引至爐外之煙道7之間，設有夾介開閉閥9 而將煙道7內之排放氣體導引到抽引裝置8之配管路1 0 爲其特徵。於路徑4 5，在抽引裝置8之入口側，比配管路1 0之連接部還要上流側，設有用來測定來自燃燒器之排放氣體抽引量，並判斷開閉閥9之開閉時間點之流量計本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐）厂 524956 A7 B7 五、發明説明（妇 4 5 a。又，在配管路1 0與路徑4 5之連接部與抽引裝置8之間，設有將合計流量調整爲一定量之流量調整閥 4 5 b 〇在具備有以上之排放氣體排出路徑之加熱爐，當蓄熱式燃燒器之燃燒負荷變小，使得抽引裝置8例如以未滿 1 0 %之負荷來運轉之狀況下時，便開啓上述配管路1 0 之開閉閥9，將煙道7內之排放氣體導入於路徑4 5之抽引裝置8的入口側，來增加抽引裝置8之運轉負荷。具體上，將煙道7內之排放氣體導入至路徑4 5時，使煙道內排放氣體與通過蓄熱體之低溫排放氣體相混合後之排放氣體溫度，以不會超過抽引裝置8，尤其是不超過葉輪之耐久溫度之上限之方式來控制。並選定配管路1 0 之管徑來控制排放氣體之流量，同時，在混合點處，使煙道內排放氣體與通過蓄熱體之低溫排放氣體之壓力損失爲相等之方式，將混合排放氣體導引至抽引裝置8。藉由該操作，可簡單地實現將抽引裝置8之運轉負荷提升至例如1 0 %以上，以消除在極低負荷燃燒下之上所述的諸問題。其次，經由配管路1 0對煙道內排放氣體之供給，使來自燃燒器之抽引量在超過必要最低流量之時點便停止。亦即關閉配管路1 0之開閉閥9。所謂必要最低流量，係指風扇在設計上之安定運轉範圍的下限。又，導引至上述抽引裝置8之排放氣體的流量控制，也可以藉由將配管路1 0之開閉閥9作爲流量調整閥來進本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'乂297公釐） ' _ 26 _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524956 A7 B7 五、發明説明（>4 行。但是流量調整閥不僅操作煩雜，而且其機構亦複雜、設備費用亦高。本發明中，是在採用了僅開閉一定管徑之配管路1 0之簡便手法。在此，配管路1 0之管徑，可依例如下述式（A )及 (B )而設計。 (排放氣體露點）ST a ‘Tb---(A) Δ P 1 - Δ P 2---( Β ) 在此 Τ a : V2=V1+V3所成之混合排放氣體之溫度； T b :抽引裝置（以軸承爲代表）之耐久溫度之上限値；其中， V 1 :燃燒器最低燃燒（極低負荷）時之排放氣體抽引量； V 2 :使抽引裝置在安定運轉下之排放氣體的必要最低流量； V3:用以補V2-VI之差分的排放氣體量； △ P 1 :於路徑4 5之燃燒器與配管路合流點之間的壓力損失； △ P2 :配管路10之壓力損失。又，如第4圖所示，在煙道7之配管路1 0的上流側設有換熱器7 a。藉由使爐內排放氣體通過換熱器7 a，將低溫化之排放氣體供給於配管路1 0，對於延長抽引裝本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -27- 524956 A7 B7 五、發明説明（>5 置8之耐用壽命上極爲理想。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在上述實施形態中，對於燃燒器之排放氣體，並不是直接混入加熱爐內之排放氣體，而是以混入煙道內之排放氣體之方式，所以對於加熱爐之爐內壓力並不會受到外在干擾。又，對來自燃燒器之排放氣體所混入之氣體，並無必要僅限於煙道內之排放氣體，只要是高溫氣體，亦即只要熱風便可以。例如，被高溫所加熱之空氣也行、或是另外設置燃燒裝置，將所產生的燃燒排放氣體予以混合之方式也行。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製如第2圖A及第2圖B所示，於蓄熱式燃燒器中，從燃燒器4 0 a或是4 0 b所抽引之排放氣體，是經由兼用通路4 1 a或是4 1 b而被導引至爐外。其排放氣體之抽引，是以如第1 7圖所示之路徑而進行。亦即，將由複數組蓄熱式燃燒器所延伸之兼用通路4 1 a及4 1 b，集中在分別依每一爐壁之一方側與另一方側之燃燒器群所分別設置之排放氣體通道8 a及8 b上，再者，將此等排放氣體通道8 a及8 b集中於1條導管9，使該導管9經由抽引風扇1 0而連通到加熱爐之煙道7。並且，利用抽引風扇1 0之抽引力，先後經由兼用通路4 1 a及4 1 b、排放氣體通道8 a及8 b、然後經由導管9，將排放氣體導至煙道7，而排出至爐外。以上對於排放氣體之排出路徑，在第1 7圖所示之例中，在導管9途中，插入有探針1 1。由該探針1 1採取本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28- 524956 A7 B7 五、發明説明（>6 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 流動於導管9之排放氣體的一部分，對於該所採取之排放氣體，以分析器1 2來測定各種成份之濃度。如此所取得的各種測定濃度値，在爐內環境上，尤其是對於爐在寬幅方向分布上有極佳之顯示。以該測定値可以作爲設置有蓄熱式燃燒器之爐內位置，例如是作爲在均熱帶3之成份濃度的代表値。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在此，對於採取抽引來自上述蓄熱式燃燒器之排放氣體來測定氧氣濃度之情形，以及經由從爐壁所插入之探針來測定氧氣濃度之情形，調查了對爐內平均氧氣濃度之誤差。將其結果顯示於第1 8圖。可得知測定採取由蓄熱式燃燒器所抽引之排放氣體中之氧氣濃度時，與實際爐內平均氧氣濃度之差値極小。亦即，藉由調查來自蓄熱式燃燒器所抽引之排放氣體，便可以測得實際之爐內環境的成份濃度。又，所謂爐內平均氧氣濃度，是抽出扉及載入扉在關閉下，爐內侵入空氣在以〇N m 3/ h爲爐壓設定條件下，由投入燃燒器之氣體流量、氣體成份及空氣比在理論上所求得之計算値。其他之條件，在後述之實施例中詳細表示之。又，採取來自蓄熱式燃燒器所抽引之排放氣體之位置，如第1 7圖所示，較好是在蓄熱式燃燒器之蓄熱體的下流側。藉由蓄熱體做熱回收之排放氣體，當然是比爐內溫度還要低溫。因此只要在蓄熱體下流側處插入探針，就不會使探針暴露在高溫環境，因而得以延長其耐用壽命。又，以上之事例雖是對於使用連續式加熱爐之情形做本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 29- 524956 Α7 Β7 五、發明説明（)π 說明，但對於單一型式之加熱爐或旋轉爐床式之加熱爐等，本發明亦可適用之。實施例1 使用如第5圖所示之連續式加熱爐（搬運路之高度：由爐底爲0·5m)、導入厚度：220mm、寬幅： 1 2 0 0mm及長度9 8 0 0mm之壓延鋼板，進行由室溫加熱至1 2 3 0 °C之操作。又，配置在加熱爐之均熱帶的4組蓄熱式燃燒器之規格，如下述者。燃燒容量：2 0 0 0 0 0 〇〇 ( k c a 1 / Η ·燃燒器）；燃燒器對之間的燃燒切換時間：6 0 s /回；排放氣體抽引率·0·4〜〇·8(-）。於上述加熱爐之操作，如第1表所示，因應加熱爐整體之燃燒負荷量，對來自燃燒器之排放氣體的抽引率做出各種調節來控制爐壓。並且，也進行了將排放氣體抽引率予以一定之以往之操作來作爲比較。由其結果可以得知，在加熱爐實際操作的各種燃燒負荷條件下，是能夠將爐壓安定地控制’如第2表所示，比起以往之方法，爐內氧氣濃度大大地降低，減低了燃料原始利用單位以及鋼板不良率。又，將上述操作中之均熱帶下部之爐壓與侵入空氣量之關係，予以平均整理顯示於第7圖。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -30 524956 A7 B7___ 五、發明説明（如實施例2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用如第8圖所示之連續式加熱爐（搬運路之高度：由爐底爲0 _ 5m)、導入厚度：220mm、寬幅： 1 2 0 0 m m及長度9 8 0 0 m m之鋼板，進行由室溫加熱至1 2 3 0 t之操作。操作條件，如下述者。加熱爐（燃燒器）燃燒負荷：1 0〜1 0 0 % ; 稀釋空氣流量：0〜5 〇 0 0 0 ( N m 3/ Η ); 換熱器入口側之排放氣體溫度：7 5 0 °C以下；煙道風門開度：5〜100%。在上述加熱爐之操作中，換熱器入口側排放氣體溫度爲7 5 0°C以上時，或是均熱帶下部域之爐壓爲0 m m A q以下時，以換熱器入口側之排放氣體溫度 S 7 5 0 °C，且均熱下部爐壓> 〇 m m A q之條件下來供給稀釋空氣。並且，進行了藉由稀釋空氣來控制爐壓之操作來作爲比較。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在該等操作中，加熱爐之燃燒負荷在各種變化時之抽出扉呈關閉狀態下，測定了均熱帶下部域之爐壓以及同一區域之氧氣濃度。其測定結果如第1 〇圖所示，在藉由稀釋空氣來實施爐壓控制下，可以使爐壓保持呈正壓力，且氧氣濃度亦能夠保持於低水準。相對於此，以往僅藉由風門來控制爐壓，則爐壓及氧氣濃度皆有很大變化。其次’以相同樣之操作，同樣測定了將抽出扉予以開閉時之爐壓及氧氣濃度。其測定結果分別如第1 1圖及第 1 2圖所不，即使將抽出口予以開閉之情形下，在藉由稀本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公羞1 " " -31 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524956 A7 B7 五、發明説明（>9 釋空氣來進行爐壓控制，便可以將爐壓保持於正壓力，且氧氣濃度亦能夠保持於低水準。實施例3 在第1圖所示之連續式加熱爐中，將壓延鋼板進行由室溫加熱至1 1 5 0 °C之操作。並且，在將加熱後之壓延鋼板由抽出扉3 a抽出時，抽出端之加熱用燃燒器4 0 a 及4 0 b是以如第3表所示之條件進行燃燒運轉。又，於第1圖所示之連續式加熱爐中，將第1 5圖所示之區隔壁 8以下述之規格來設置，對於使用連續式加熱爐之操作，以第3表所示之條件抽出壓延鋼板。再者，爲了比較，亦將抽出端之加熱用燃燒器4 0 a及4 0 b以和其他加熱用燃燒器4在相同條件下進行燃燒運轉，實施了以往之加熱爐之操作。在以上之各種操作中，對於侵入於加熱爐內之空氣量及均熱帶環境之氧氣濃度的測定結果，一倂記於第3表中。區隔壁高度：由爐床面起1.2m; 寬幅：與爐寬幅相同寬幅。實施例4 使用如第1圖所示之連續式加熱爐（搬運路之高度：由爐底爲0.5m)、導入厚度：220mm、寬幅： 1 2 0 0mm及長度9 8 0 0mm之壓延鋼板，進行由室本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-32- 524956 A7 B7 五、發明説明（》〇溫加熱至1 2 3 0°c之操作。又’配置在加熱爐之均熱帶的4組蓄熱式燃燒器之規格，如下述者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 燃燒容量：2，000，〇〇〇(kcal/H·燃燒器）；燃燒負荷：1 0〜1 0 0 % 燃燒器對之間的燃燒切換時間：6 0 S /回；排放氣體抽引率：6 0〜9 0 %。對於上述之加熱爐之操作，從蓄熱式燃燒器所抽引之排放氣體在通過蓄熱體之後，由插入於導管9途中之探針 1 1採取排放氣體之一部分，對於該採取之排放氣體使用分析器1 2測定了氧氣濃度。又，爐內氧氣濃度測定範圍爲0〜2 1容積％，又，在導管9之管內環境溫度爲 2 0 0 °C。且，爲了作爲比較，並經由從均熱帶之爐壁所插入之探針來測定氧氣濃度。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製將該等測定濃度値與爐內平均氧氣濃度對比之結果，如第1 8圖所示，依據本發明，測定由蓄熱式燃燒器所抽引之排放氣體時’與爐內平均氧氣濃度値之誤差小於 0 · 5 %。相對於此，經由從爐壁所插入之探針來測定氧氣濃度之情形時’與爐內平均氧氣濃度値之誤差爲1〜3 %。產業上之利用可能性如以上所述般’依據本發明，可以嚴密地進行爐壓之控制。藉由該爐壓控制，可以確實地防止空氣由抽出口而本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -33- 524956 A7 B7 五、發明説明（知 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 侵入至加熱爐內’進而能夠防止被加熱材料品質的降低，並且能夠改善加熱爐之燃料單位利用率。依丨虜本發明，即使蓄熱式燃燒器之燃燒負荷較小時，也不會造成排放氣體之抽引裝置在運轉上的不安定。並由於不會產生排水，所以可以使加熱爐之操作安定。依據本發明，可以正確地測量加熱爐內環境之成份濃度。藉由依據該測定値進行爐內環境控制，可以生產出高品質之製品。又，本發明對於加熱爐內環境之成份濃度之測定方法，利用既存之設備即可進行’而沒有必要做新設備之投資，所以能夠以低成本來實現。【圖面之簡單說明】第1圖爲連續式加熱爐之構造。第2圖A是蓄熱式燃燒器之構造。第2圖B是蓄熱式燃燒器之構造。第3圖是以往之加熱爐排放氣體的排出路徑圖。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第4圖是依據本發明之加熱爐中的排放氣體的排出路徑圖。第5圖是本發明所使用之連續式加熱爐之構造。第6圖是排放氣體抽引率與爐壓之關係圖。第7圖是爐壓與侵入空氣量之關係圖。第8圖是本發明所使用之連續式加熱爐之構造。第9圖是稀釋空氣之流量調整閥開度與爐壓之關係圖。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -34- 524956 A7 ^^___ 五、發明説明（>2 第1 0圖是爐壓控制方法與爐壓及爐內氧氣濃度之關係®1。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 1圖是爐壓控制方法與爐壓之關係圖。第12圖是爐壓控制方法與爐內氧氣濃度之關係圖。第1 3圖是加熱用燃燒器之爐內配置圖。第1 4圖是顯示加熱爐之抽出口。第1 5圖是顯示加熱爐抽出端附近的空氣流。第1 6圖是加熱用燃燒器之空氣比與侵入空氣之燃燒裏之關係。第1 7圖是來自蓄熱式燃燒器之排放氣體的排出路徑圖。第1 8圖是依各種手法之爐內氧氣濃度的測定値與爐 ^平均氧氣濃度之比較圖。 i要元件符號對照表

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製預熱帶加熱帶均熱帶抽出扉抽出口特殊叉開口部加熱用燃燒器搬運路煙道本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4ϋΤ[210χ297公釐） ' 一 -35- 524956 A7 B7 五、發明説明（為3 7 a : 換熱器 7 b ·· 風門 8 ；抽引裝置 8 a · 送風扇 8 b : 流量 pjnJ 整閥 9 開閉閥 9 a : 演算器 1 0 : 配管路 1 1 ：探針 4 0 ：加熱用燃燒器 4 0 a 、4 〇 b : 蓄熱用燃燒器 4 la 、4 1 b : 兼用通路 4 2 a 、4 2 b : 蓄熱體 4 5 : 路徑經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -36- 524956

7 7 A B 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（為4 第1表加熱爐整體本發明例先行例操作之燃燒負荷排放氣體均熱帶下部之排放氣體均熱帶下部之 (%) 抽引率爐壓抽引率爐壓 (-) (mmAq) (_) (mmAq) 1 20 0.4 0 0 . 8 -1.4 2 30 0.4 0 0 . 8 -1.0 3 40 0 . 5 0 0.8 0.7 4 50 0.5 0 . 1 0 . 8 -0 . 5 5 60 0 . 6 0 . 1 0.8 -0 . 3 6 70 0 . 6 0 . 2 0.8 -0 . 1 7 80 0 . 7 0 . 2 0 . 8 0 8 90 0 . 7 0.3 0 . 8 0 . 1 9 100 0.8 0.3 0 . 8 0 . 3 第2表爐內侵入均熱帶內之燃料原始利用不良率(*) 之空氣量氧氣濃度單位(*) (指數） (Nm3/H) (vol%) (指數）本發明例未滿500 未滿1 0 . 95 未滿0 . 1 先行例約 50000 5〜10 1.0 1.0 (*):以先行例之結果作爲1之指數表示(數値愈小則愈佳）。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-口

-I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -37- 524956 A7 B7 五、發明説明（第3表操作燃燒負荷(％) 空氣比區隔壁侵入空氣量 (Nm3/H) 氧氣濃度 (vol%) 備註抽出燃燒器其他燃燒器抽出端燃燒器其他燃燒器 1 100 80 0.8 1.05 J \\\ 500 □ L0 本發明例 2 100 50 0.8 1.05 Μ J i 600 □ 1.5 本發明例 3 100 50 0.8 1.05 有 300 □ 1.0 本發明例 4 60 1.0 Μ 5000 5〜10 本發明例經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -38-

Claims

524956 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1 . 一種利用蓄熱式燃燒器之爐壓控制方法，其特徵爲： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 對於具有預熱帶、加熱帶及均熱帶，將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設有複數組之蓄熱式燃燒器，來作爲該均熱帶熱源之加熱爐，係使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，將該回收之熱利用在燃燒時，對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上，當進行加熱爐之操作時，因應加熱爐整體之燃燒負荷，調節由上述燃燒器至蓄熱體之排放氣體的抽引率而控制均熱帶之爐壓。 2 . —種爐壓之控制方法，其特徵爲：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在將加熱爐內之排放氣體導引至爐外之煙道路徑上配置有換熱器（recuperator)，當以該換熱器，對供給到加熱爐作爲加熱源的燃燒器之燃燒用空氣進行預熱之際，在高溫氣體環境下爲了保護換熱器，當對煙道之換熱器入口側供給稀釋空氣時，係可因應換熱器入口側之排放氣體溫度. 及加熱爐之燃燒負荷來調整稀釋空氣之流量。 3 . —種加熱爐之氣體環境控制方法，其特徵爲：當開放加熱爐之抽出扉時，在該加熱爐內所配設的複數個加熱用燃燒器之中，對配置在爐抽出端下部域之加熱用燃燒器之燃燒予以獨立控制，並使該燃燒器之火焰在抽出口之寬幅方向上橫渡該開口寬幅而延長，將來自抽出口之空氣侵入路徑以燃燒器火焰予以遮斷，以抑制爐內氧氣本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -39- 524956 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 濃度的上昇。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 ·如申請專利範圍第3項之加熱爐之氣體環境控制方法’其中配置在爐抽出端之加熱用燃燒器的爐內側，設有由爐床吃立之區隔壁，沿著該區隔壁形成有上昇流，使來自抽出口所侵入之空氣被乘載於上述上昇流。 5 ·如申請專利範圍第3項或是第4項之加熱爐之氣體環境控制方法，其中使配置在爐抽出端之加熱用燃燒器，在低空氣比之下燃燒運轉。 6 . —種具有蓄熱式燃燒器之加熱爐的操作方法，其特徵爲：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製於具備有將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設之蓄熱式燃燒器，來作爲加熱源之加熱爐，係使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，將該回收之熱利用在燃燒時，對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上，當進行加熱爐之操作，在蓄熱式燃燒器之燃燒負荷較小時，供給熱風給上述非燃燒時，用以抽引來自燃燒器而通過蓄熱體之爐內排放氣體之抽引裝置。 7 .如申請專利範圍第6項之加熱爐的操作方法，其中熱風，是將加熱爐內之放氣體導出至爐外之煙道內的排放氣體。 8 . —種加熱爐內之環境氣體濃度之測定方法，其特徵爲：本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 524956 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於具備有將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設之蓄熱式燃燒器，來作爲加熱源之加熱爐，係使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，將該回收之熱利用在燃燒時，對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上，當進行加熱爐之操作，將上述燃燒器所抽引之排放氣體的一部分導入分析器，而測定排放氣體中之成份濃度。 9 .如申請專利範圍第8項之加熱爐內之環境氣體濃度之測定方法，其中將從蓄熱式燃燒器所抽引之排放氣體的成份濃度測定値，作爲該蓄熱式燃燒器所設有之加熱爐內之帶的成份濃度之代表値。 1 0 . —種加熱爐，其特徵爲：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製於具備有複數個將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設之蓄熱式燃燒器，來作爲加熱源，使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，將該所回收之熱，利用在燃燒時對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上而進行操作，之加熱爐，至少配置在加熱爐之抽出端下部域的蓄熱式燃燒器，係具有獨立於其他蓄熱式燃燒器之燃燒控制系。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之加熱爐，其中將具有獨立出來之燃燒控制系之蓄熱式燃燒器與加熱爐之抽出扉之間所夾介之位置上，設有屹立於爐床之區隔壁。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -41 - 524956 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 1 2 · —種加熱爐，其特徵爲： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於具備有將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設之蓄熱式燃燒器，來作爲加熱源，使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，將該所回收之熱，利用在燃燒時對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上而進行操作，之加熱爐，係於非燃燒時，由燃燒器經由蓄熱體抽引該加熱爐內之排放氣體之路徑末端上，配設有抽引裝置，在該路徑中之抽引裝置入口側，設有經由開閉閥將熱風導入於抽引裝置之配管路。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之加熱爐，其中配管路，係連接於將加熱爐內之排放氣體導引至爐外之煙道，導引加熱爐內之排放氣體作爲熱風。 1 4 .如申請專利範圍第1 2項或第1 3項之加熱爐，其中在煙道之配管路上流側，設有換熱器。 1 5 . —種加熱爐，其特徵爲：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製於具備有將附帶蓄熱體之燃燒器以相向成對配設之蓄熱式燃燒器，來作爲加熱源，使蓄熱式燃燒器之各對燃燒器交互燃燒之同時，在非燃燒時，抽引來自燃燒器之爐內排放氣體，將排放氣體導入於上述蓄熱體，而將排放氣體中之熱回收至蓄熱體，並將該所回收之熱，利用在燃燒時對燃燒器之燃燒用空氣之加熱上而進行操作，之加熱爐，在將該加熱爐內之排放氣體，由非燃燒時之燃燒器經由蓄熱體本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -42- 524956 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 5 予以排出之路徑途中，設有採取部分排放氣體之探針（ probe)，以及測定所採出之排放氣體其成份濃度的分析器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -43-