WO2010026979A1 - 連続加熱炉 - Google Patents

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WO2010026979A1
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Inventor
啓利 上島
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中外炉工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/36—Arrangements of heating devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/02—Disposition of air supply not passing through burner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/02—Supplying steam, vapour, gases, or liquids

Definitions

  • the present invention relates to a continuous heating furnace using a combustion-type regenerative alternating burner that directly injects fuel into the furnace and slowly burns it.
  • Such a continuous heating furnace is provided with a preheating zone, a heating zone, and a soaking zone arranged side by side from the steel material charging side, and the furnace atmosphere heated in the heating zone is transferred to the preheating zone, that is, the charging side.
  • the heat generated by flowing is configured to be used efficiently.
  • a flue is provided in the vicinity of the charging side so that the atmosphere in the furnace heated in the heating zone flows to the charging side.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a continuous heating furnace capable of efficiently burning fuel while suppressing generation of NOx.
  • the continuous heating furnace according to the present invention is provided on the most upstream side in the conveying direction, the furnace body provided with a plurality of heat treatment zones arranged in the conveying direction in which the steel material is conveyed from the charging side toward the extraction side,
  • a continuous heating furnace comprising a flue through which an atmosphere in a furnace flowing in a direction opposite to a conveying direction in the furnace body flows, and a plurality of burners arranged along a conveying direction on a side wall of the furnace body,
  • the burner is an air supply path that terminates in an air supply port for supplying air to the furnace body, and a fuel that is disposed around the air supply port at a distance from the air supply port and supplies fuel to the furnace body
  • a fuel supply path that terminates in a supply port, and the burner located on the most upstream side in the transport direction of the burner has the fuel supply port disposed upstream of the air supply port in the transport direction.
  • the fuel supply at the end Road characterized in that it toward the end of the fuel supply passage is
  • a plurality of the burners arranged in the conveying direction from the most upstream side in the heat treatment zone located on the most upstream side in the conveying direction are the air supply
  • the fuel supply path that terminates at the fuel supply port disposed on the upstream side in the transport direction from the port is inclined toward the air supply port toward the end of the fuel supply path.
  • all the burners in the heat treatment zone located on the most upstream side in the conveying direction are arranged on the upstream side in the conveying direction from the air supply port.
  • the fuel supply path having the fuel supply port as an end is inclined toward the air supply port toward the end of the fuel supply path.
  • the fuel supplied from the inclined fuel supply port is supplied so as to merge with the flow of the supplied air at a peripheral portion of the air supplied from the air supply port. .
  • the continuous heating furnace according to the present invention is provided on the uppermost stream side in the transport direction, and a furnace body in which a plurality of heat treatment zones are arranged in the transport direction in which the steel material is transported from the charging side toward the extraction side.
  • a continuous heating furnace provided with a flue through which the atmosphere in the furnace flowing in the direction opposite to the conveying direction flows in the furnace body, and a plurality of burners arranged along the conveying direction on the side wall of the furnace body The burner is disposed in an air supply path that terminates in an air supply port for supplying air into the furnace body, and is disposed around the air supply port at a distance from the air supply port.
  • the air supply port At the peripheral portion of the supplied air, so as to join the flow of the supplied air, characterized in that it toward the end of the fuel supply passage is inclined to the air supply port side.
  • fuel can be burned safely and efficiently while suppressing the generation of NOx.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a preferred embodiment of a continuous heating furnace according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan sectional view of FIG.
  • the continuous heating furnace 1 is one end in the longitudinal direction of a substantially rectangular parallelepiped furnace body 10 and the other side from the charging side 10a into which the steel material F is charged.
  • a preheating zone X, a heating zone Y, and a soaking zone Z as heat treatment zones are provided side by side toward the extraction side 10b from which the steel material F is extracted.
  • a partition wall 18 that partitions between adjacent zones is provided at the boundary between the heat treatment zones so that the steel material F can pass therethrough.
  • the direction from the charging side 10a toward the extraction side 10b is a steel material.
  • F is the conveyance direction.
  • a flue 20 into which the atmosphere in the furnace flowing in the direction opposite to the conveying direction of the steel material F flows is provided on the most upstream side in the conveying direction.
  • a chimney (not shown) is provided at the tip of the flue 20 and communicates with the outside of the furnace body 10.
  • a plurality of burners 30 are provided on the side walls 12 facing each other in the width direction of the preheating zone X, the heating zone Y, and the soaking zone Z, respectively.
  • six burners 30 are provided on each side wall 12 of each zone X, Y, and Z, three each at an approximately equal interval above and below the position where the steel material F is conveyed.
  • the upper three burners 30 and the lower three burners 30 are arranged substantially horizontally along the conveyance direction.
  • These burners 30 are regenerative burners in which pairs of opposed burners 30 alternately repeat combustion and heat storage.
  • Each burner 30 has an air supply path 32 that terminates in an air supply port 31 that supplies air into the furnace body 10, and two fuel supplies that are arranged around the air supply port 31 and supply fuel into the furnace body 10. It is composed of two fuel supply paths 34 ending at the port 33.
  • the air supply port 31 and the two fuel supply ports 33 included in each burner 30 are disposed so as to be substantially horizontal along the conveyance direction of the steel material F, and the two fuel supply ports 33 are arranged in the conveyance direction of the steel material F.
  • the air supply port 31 is disposed on the upstream side and the downstream side of the air supply port 31 with a space therebetween.
  • the air supply path 32 is formed in the side wall 12 substantially horizontally from the air supply port 31, and the fuel supply path 34 is formed substantially horizontally from the fuel supply port 33.
  • the fuel supply port 33 and the fuel supply path 34 positioned on the upstream side of the air supply port 31 in the conveying direction of the steel material F are positioned on the downstream side of the upstream fuel supply port 33a and the upstream fuel supply path 34a.
  • the fuel supply port 33 and the fuel supply path 34 are referred to as a downstream fuel supply port 33b and a downstream fuel supply path 34b.
  • FIG. 3 is a plan sectional view for explaining the burner 30 located on the most upstream side in the transport direction.
  • the air supply path 32, the upstream fuel supply path 34 a, and the downstream fuel supply path 34 b are arranged on the wall surface 12 a of the side wall 12 except for the two upper and lower upstream fuel supply paths 34 a that are located on the most upstream side and face each other. On the other hand, it is provided in a substantially vertical direction.
  • the two pairs of upper and lower upstream fuel supply passages 34a positioned on the most upstream side face each other toward the upstream fuel supply port 33a that is the end, that is, toward the inside of the furnace body 10. Inclined in a direction approaching the side. At this time, the inclination angle of the upstream side fuel supply passage 34a is such that the supplied fuel flows in the vicinity of the air supplied from the air supply port 31 by being mixed with the supplied air and flowing. Is set.
  • the steel material F charged from the charging side 10a of the furnace body 10 is sequentially transferred to the preheating zone X, the heating zone Y, and the soaking zone Z provided in the furnace body 10. While being heated, it is heat-treated by the burner 30 provided in each zone and conveyed to the extraction side 10b.
  • the combustion exhaust gas generated in the heating zone Y and the soaking zone Z flows toward the flue 20.
  • the fuel supplied from the fuel supply port 33 located on the upstream side in the transport direction from the air supply port 31, that is, on the downstream side of the airflow toward the flue 20, is supplied by the combustion exhaust gas.
  • the air flows away from the air supplied from the port 31 and flows out toward the flue 20 together with the combustion exhaust gas without being mixed with air.
  • the upstream fuel supply passages 34 a of the two upper and lower pairs of burners 30 positioned on the uppermost stream side in the conveying direction are directed toward the inside of the furnace body 10.
  • the most upstream fuel is provided. This will be described as the supply path 36.
  • the inclination of the most upstream fuel supply path 36 is such that the supplied fuel flows in a mixed manner along the air when it joins around the air supplied from the air supply port 31. It is desirable that the slope is set.
  • the supplied fuel is set to have an inclination such that the supplied fuel is mixed and flows along the air around the air supplied from the air supply port 31.
  • FIG. 4 is a plan sectional view for explaining the continuous heating furnace of the first modification.
  • FIG. 5 is a plan sectional view for explaining a continuous heating furnace of a second modification.
  • the upstream fuel supply passages 34a (36) of the two upper and lower pairs of burners 30 positioned on the most upstream side in the transport direction are connected to the inside of the furnace body 10, that is, the upstream fuel supply serving as the end.
  • a zone on the most upstream side in the transport direction here, a preheating zone
  • the upstream fuel supply passages 34a (36) of a plurality of pairs of burners 30 that are positioned on the most upstream side of all the burners 30 provided in the line and arranged in the transport direction are directed inward of the furnace body 10.
  • the right side wall 12 and the left side wall 12 burner 30 facing each other in the furnace width direction are paired to perform combustion and exhaust, but the temperature is equal to the left and right.
  • the second and subsequent burners 30 from the most upstream can be the most upstream burner 30, so the above “multiple pairs of burners 30” Two or more burners 30 from the upstream burner 30 to the burner 30 that can be the uppermost stream in the combustion state are good.
  • each burner 30 has an air supply port 31 and two fuel supply ports 33, which are positioned substantially horizontally along the conveying direction of the steel material F, and two fuels
  • the supply port 33a, 33b demonstrated the example arrange
  • the fuel supply port 33 that is inclined in the direction toward the air supply port 31 toward the inside of the furnace body 10 has only one fuel supply port 33 positioned upstream of the air supply port 31 in the transport direction.
  • the fuel supply port 33 on the upstream side of the air supply port 31 is, for example, the direction of the edge portion 33 c on the downstream side in the transport direction of the fuel supply port 33 from the edge portion 31 a on the downstream side in the transport direction of the air supply port 31. Refers to the fuel supply port 33 located on the upstream side (see FIG. 7).
  • a fuel supply port 33 a part of which is disposed upstream of the downstream edge 31a of the air supply port 31, is experimentally and through experience, and is supplied with air supplied from the air supply port 31 by combustion exhaust gas.
  • the fuel supply passage 34 ending with the fuel supply port 33 that is not mixed and may not burn may be entirely inclined toward the air supply port 31.
  • FIG. 2 is a plan sectional view of FIG. 1. It is a plane sectional view for explaining the burner located in the uppermost stream side in the conveyance direction. It is a plane sectional view for explaining the continuous heating furnace of the 1st modification. It is a plane sectional view for explaining the continuous heating furnace of the 2nd modification. It is explanatory drawing explaining the combustion aspect of a thermal storage alternating burner. It is the schematic which shows the positional relationship of the air supply port of a burner applied to the continuous heating furnace concerning this invention, and a fuel supply port.

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Abstract

ＮＯｘの発生を抑えつつ効率よく燃料を燃焼させることが可能な連続加熱炉を提供する。 装入側から抽出側に向かって鋼材が搬送される搬送方向に複数の熱処理ゾーンが並べて設けられた炉体（１０）と、搬送方向における最上流側に設けられ、炉体内を搬送方向と反対方向に流れる炉内雰囲気が流れ込む煙道と、炉体の側壁（１２）に複数設けられたバーナーと、を備えた連続加熱炉であって、バーナーは、炉内に空気を供給する空気供給口（３１）を終端とする空気供給路（３２）と、空気供給口の周囲に間隔を隔てて配置され炉内に燃料を供給する燃料供給口（３３ａ），（３３ｂ）を終端とする燃料供給路（３４）と、を備え、バーナーにおいて空気供給口より搬送方向上流側に配置された燃料供給口を終端とする燃料供給路は、終端に向かって空気供給口側に 傾斜している。

Description

連続加熱炉
　本発明は、炉内に燃料を直接噴射して緩慢燃焼させる燃焼方式の蓄熱交番バーナーを用いた連続加熱炉に関する。
　炉内に燃料を直接噴射して緩慢燃焼させる燃焼方式の蓄熱交番バーナーを用いた連続加熱炉としては、バーナーの空気供給口と燃料供給口とを間隔を隔てて開口し、空気供給路と燃料供給路とを平行に配置した連続加熱炉が知られている。このような連続加熱炉は、空気と燃料とを別々に炉内に供給し炉内にて空気と燃料とを混合して燃焼することにより、燃焼によるＮＯｘの発生を抑えている（例えば、特許文献１参照）。
　また、このような連続加熱炉は、鋼材の装入側から予熱ゾーン、加熱ゾーン、均熱ゾーンが並べて設けられており、加熱ゾーンにて加熱された炉内雰囲気を予熱ゾーンすなわち装入側へ流すことにより発生した熱が効率よく利用されるように構成されている。このため、連続加熱炉内には加熱ゾーンにて加熱された炉内雰囲気を装入側へ流すべく装入側近傍に煙道が設けられている。
特許第２６８３５４５号明細書
　上記のような連続加熱炉は、炉内雰囲気が煙道に向かって、すなわち、抽出側から装入側へ向かって炉内を流れるため、バーナーにおいて空気供給口より煙道側に配置された燃料供給口から供給された燃料が炉内雰囲気に煽られて空気供給口から供給された空気と混合されず燃焼しないまま煙道に流れるおそれがある。このため、未燃焼のガスが排出されて危険であり、また燃料が無駄に消費されたり、黒煙が発生するおそれがあるという課題がある。
　本発明は、上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、ＮＯｘの発生を抑えつつ効率よく燃料を燃焼させることが可能な連続加熱炉を提供することを目的とする。
　本発明にかかる連続加熱炉は、装入側から抽出側に向かって鋼材が搬送される搬送方向に複数の熱処理ゾーンが並べて設けられた炉体と、搬送方向における最上流側に設けられ、前記炉体内を搬送方向と反対方向に流れる炉内雰囲気が流れ込む煙道と、前記炉体の側壁に、搬送方向に沿って複数配設されたバーナーと、を備えた連続加熱炉であって、前記バーナーは、前記炉体内に空気を供給する空気供給口を終端とする空気供給路と、前記空気供給口の周囲に当該空気供給口と間隔を隔てて配置され前記炉体内に燃料を供給する燃料供給口を終端とする燃料供給路と、を備え、前記バーナーのうち、搬送方向の最上流側に位置する前記バーナーは、前記空気供給口より搬送方向上流側に配置された前記燃料供給口を終端とする前記燃料供給路が、当該燃料供給路の前記終端に向かって前記空気供給口側に傾斜していることを特徴とする。
　前記バーナーのうち、搬送方向の最上流側に位置する前記バーナーを含めて、搬送方向の最上流側に位置する前記熱処理ゾーンで最上流側から搬送方向に並ぶ複数の前記バーナーは、前記空気供給口より搬送方向上流側に配置された前記燃料供給口を終端とする前記燃料供給路が、当該燃料供給路の前記終端に向かって前記空気供給口側に傾斜していることを特徴とする。
　前記バーナーのうち、搬送方向の最上流側に位置する前記バーナーを含めて、搬送方向の最上流側に位置する前記熱処理ゾーンのすべての前記バーナーは、前記空気供給口より搬送方向上流側に配置された前記燃料供給口を終端とする前記燃料供給路が、当該燃料供給路の前記終端に向かって前記空気供給口側に傾斜していることを特徴とする。
　傾斜している前記燃料供給口から供給された燃料は、前記空気供給口から供給された空気の周辺部にて、当該供給された空気の流れに合流するように供給されることを特徴とする。
　また、本発明にかかる連続加熱炉は、装入側から抽出側に向かって鋼材が搬送される搬送方向に複数の熱処理ゾーンが並べて設けられた炉体と、前記搬送方向における最上流側に設けられ、前記炉体内を前記搬送方向と反対方向に流れる炉内雰囲気が流れ込む煙道と、前記炉体の側壁に、搬送方向に沿って複数配設されたバーナーと、を備えた連続加熱炉であって、前記バーナーは、前記炉体内に空気を供給する空気供給口を終端とする空気供給路と、前記空気供給口の周囲に当該空気供給口と間隔を隔てて配置され前記炉体内に燃料を供給する燃料供給口を終端とする燃料供給路と、を備え、前記バーナーにおいて前記空気供給口より搬送方向上流側に配置された前記燃料供給口を終端とする前記燃料供給路は、燃料が前記空気供給口から供給された空気の周辺部にて、当該供給された空気の流れに合流するように、当該燃料供給路の前記終端に向かって前記空気供給口側に傾斜していることを特徴とする。
　本発明にかかる連続加熱炉にあっては、ＮＯｘの発生を抑えつつ、安全かつ効率よく燃料を燃焼させることができる。
　以下、本発明にかかる連続加熱炉の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本発明にかかる連続加熱炉の好適な一実施形態を示す縦断面図である。図２は、図１の平面断面図である。
　本実施形態にかかる連続加熱炉１は、図１及び図２に示すように、ほぼ直方体状の炉体１０の長手方向における一方の端であり鋼材Ｆが装入される装入側１０ａから他方の端であり鋼材Ｆが抽出される抽出側１０ｂに向かって、熱処理ゾーンとしての予熱ゾーンＸ、加熱ゾーンＹ、及び、均熱ゾーンＺが並べて設けられている。各熱処理ゾーンの境界には、鋼材Ｆが通過可能に、隣接するゾーン間を仕切る仕切り壁１８が設けられている。
　鋼材Ｆは炉体１０内を装入側１０ａから抽出側１０ｂに向かって、炉体１０の上下方向におけるほぼ中央を水平に搬送されるので、装入側１０ａから抽出側１０ｂに向かう方向が鋼材Ｆの搬送方向である。
　炉体１０内には、搬送方向の最上流側に、鋼材Ｆの搬送方向と反対方向に流れる炉内雰囲気が流れ込む煙道２０が設けられている。この煙道２０の先には煙突(不図示)が設けられており炉体１０の外部と連通されている。
　また、予熱ゾーンＸ、加熱ゾーンＹ、及び、均熱ゾーンＺの幅方向にて対面する側壁１２には、各々複数のバーナー３０が対向させて設けられている。図１の例では、各ゾーンＸ、Ｙ、Ｚの各々の側壁１２にそれぞれ６つのバーナー３０が、鋼材Ｆが搬送される位置より上側と下側とにそれぞれほぼ等間隔にて３つずつ設けられ、上側の３つのバーナー３０と下側の３つのバーナー３０とは、それぞれ搬送方向に沿ってほぼ水平に並べて配置されている。これらのバーナー３０は、対向して対をなすバーナー３０同士が燃焼と蓄熱とを交互に繰り返す蓄熱式バーナーである。
　各バーナー３０は、炉体１０内に空気を供給する空気供給口３１を終端とする空気供給路３２と、空気供給口３１の周囲に配置され炉体１０内に燃料を供給する２つの燃料供給口３３を終端とする２つの燃料供給路３４とで構成されている。各バーナー３０が有する空気供給口３１と２つの燃料供給口３３とは、鋼材Ｆの搬送方向に沿ってほぼ水平に位置するように配置され、２つの燃料供給口３３は、鋼材Ｆの搬送方向において空気供給口３１の上流側と下流側とにそれぞれ、空気供給口３１と間隔を隔てて配置されている。また、空気供給路３２は空気供給口３１からほぼ水平に、燃料供給路３４は燃料供給口３３からほぼ水平に側壁１２内に形成されている。以下の説明では、鋼材Ｆの搬送方向において空気供給口３１の上流側に位置する燃料供給口３３及び燃料供給路３４を上流側燃料供給口３３ａ及び上流側燃料供給路３４ａ、下流側に位置する燃料供給口３３及び燃料供給路３４を下流側燃料供給口３３ｂ及び下流側燃料供給路３４ｂという。
　図３は、搬送方向最上流側に位置するバーナー３０を説明するための平面断面図である。
　空気供給路３２、上流側燃料供給路３４ａ、及び、下流側燃料供給路３４ｂについては、最上流側に位置し対向する上下二対の上流側燃料供給路３４ａを除き、側壁１２の壁面１２ａに対しほぼ垂直方向に向かって設けられている。そして、最上流側に位置し対向する上下二対の上流側燃料供給路３４ａは、終端となる上流側燃料供給口３３ａに向かって、すなわち、炉体１０の内方に向かって空気供給口３１側へ近づく方向に傾斜されて設けられている。このとき、上流側燃料供給路３４ａの傾斜角度は、供給された燃料が、空気供給口３１から供給された空気の周辺にて、供給された空気に合流して混合されて流れるような傾斜に設定されている。
　本実施形態の連続加熱炉１は、炉体１０の装入側１０ａから装入された鋼材Ｆが、炉体１０内に設けられた予熱ゾーンＸ、加熱ゾーンＹ、均熱ゾーンＺと順次搬送されつつ各ゾーンに設けられたバーナー３０にて熱処理されて抽出側１０ｂへと搬送される。
　ところで、このような連続加熱炉１では加熱ゾーンＹ及び均熱ゾーンＺにて発生した燃焼排ガスが煙道２０へと向かって流れていく。このため、各バーナー３０において、空気供給口３１より搬送方向上流側、すなわち、煙道２０の方向へ向かう気流の下流側に位置する燃料供給口３３から供給された燃料は、燃焼排ガスにより空気供給口３１から供給された空気から離れる方向に流されて、空気と混合されずに燃焼排ガスとともに煙道２０に向かって流れ出す場合がある。
　燃料が燃焼されずに煙道２０から排出されると、未燃焼のガスが排出されて危険であり、燃料が無駄になるばかりでなく、黒煙が発生する場合がある。このとき、燃料がたとえ、単一のバーナー３０として設けられた空気供給口３１から供給された空気と混合されず燃焼排ガスとともに煙道２０に向かって流れたとしても、流れる先、すなわち、煙道２０に向かう気流の下流側に他のバーナー３０が存在していれば、そのバーナー３０により燃料が燃焼する場合がある。しかしながら、煙道２０に最も近い側、すなわち、搬送方向の最上流側に位置するバーナー３０は、その上流側、すなわち煙道２０に向かう気流の下流側にバーナー３０が存在しないので、燃料が燃焼されずに排出される可能性が、他のバーナー３０より高くなる。
　このため本実施形態の連続加熱炉１では、搬送方向の最上流側に位置し対向する上下二対のバーナー３０の上流側燃料供給路３４ａが、炉体１０の内方に向かって空気供給口３１側へ近づく方向に傾斜されて設けられている（以下の説明においては、傾斜された上流側燃料供給路３４ａを、傾斜されていない上流側燃料供給路３４ａと区別するために、最上流燃料供給路３６として説明する）。このため、最上流燃料供給路３６を通って供給された燃料がたとえ燃焼排ガスの気流によって流されたとしても、最上流燃料供給路３６は予め搬送方向下流側に傾斜しているので、空気供給口３１から供給された空気と混合されやすく、燃焼されずに煙道２０に向かう燃料の発生を抑えることが可能である。また、このとき、最上流燃料供給路３６の傾斜は、供給された燃料が、空気供給口３１から供給された空気の周辺にて、合流する際には空気に沿いつつ混合されて流れるような傾斜に設定されていることが望ましい。
　たとえば、予め搬送方向下流側に傾斜されている最上流燃料供給路３６を通って供給される燃料が、空気供給口３１から供給された空気の中心に進入するように設定されていると、酸素濃度が高い燃焼により火炎温度が必然的に高くなりＮＯｘの発生レベルが高くなってしまうおそれがある。このため、本実施形態の最上流燃料供給路３６のように、供給された燃料が、空気供給口３１から供給された空気の周辺にて、空気に沿いつつ混合されて流れるような傾斜に設定されていることにより、酸素濃度が低い場での拡散緩慢燃焼を実現し、ＮＯｘの発生レベルを抑えることが可能である。
　図４は、第１変形例の連続加熱炉を説明するための平面断面図である。図５は、第２変形例の連続加熱炉を説明するための平面断面図である。
　上記実施形態においては、搬送方向における最上流側に位置し対向する上下二対のバーナー３０の上流側燃料供給路３４ａ（３６）を、炉体１０の内方、すなわち終端となる上流側燃料供給口３３ａに向かって空気供給口３１側へ近づく方向に傾斜させて設けた例について説明したが、例えば、図４に示すように、搬送方向における最上流側のゾーン（ここでは、予熱ゾーン）Ｘに設けられた全バーナー３０のうちの最上流側に位置して搬送方向に並べられた複数対のバーナー３０が有する上流側燃料供給路３４ａ（３６）を、炉体１０の内方に向かって空気供給口３１側へ近づく方向に傾斜させてもよい。特に、蓄熱交番バーナーの場合、図６に示すように、炉幅方向に対向する右側壁１２と左側壁１２のバーナー３０が組となって燃焼と排気を行うが、温度が左右均等となるように、燃焼は左右で千鳥状に行われるため、最上流から２本目以降のバーナー３０が、燃焼している最上流のバーナー３０となり得ることから、上記「複数対のバーナー３０」とは、最上流のバーナー３０から搬送方向に並ぶ２つ、もしくは燃焼状態の最上流となり得るバーナー３０までの２つ以上のバーナー３０とするのがよい。また、図５に示すように、搬送方向における最上流側の予熱ゾーンＸに設けられた全てのバーナー３０が有する上流側燃料供給路３４ａ（３６）を、炉体１０の内方に向かって空気供給口３１側へ近づく方向に傾斜させてもよい。
　また、本実施形態においては、各バーナー３０が、空気供給口３１と２つの燃料供給口３３とを有し、これらが鋼材Ｆの搬送方向に沿ってほぼ水平に位置され、かつ、２つの燃料供給口３３ａ、３３ｂは、空気供給口３１の上流側と下流側とにそれぞれ配置されている例について説明した。このため、炉体１０の内方に向かって空気供給口３１側へ近づく方向に傾斜させる燃料供給口３３は、搬送方向において空気供給口３１より上流側に位置する一方の燃料供給口３３のみとしたが、これに限るものではない。例えば、３つ以上の燃料供給口３３が空気供給口３１を囲むように設けられている場合には、空気供給口３１より上流側に位置する燃料供給口３３のいくつか、または、空気供給口３１より上流側に位置するすべての燃料供給口３３を終端とする上流側燃料供給路３４ａを、空気供給口３１側に傾斜させても良い。このとき、空気供給口３１より上流側の燃料供給口３３とは、例えば、空気供給口３１の搬送方向下流側の縁部３１ａより、燃料供給口３３の搬送方向下流側の縁部３３ｃの方が上流側に位置する燃料供給口３３をいう（図７参照）。また、空気供給口３１の下流側の縁部３１ａより上流側にその一部が配置された燃料供給口３３であって、実験や経験上、燃焼排ガスにより空気供給口３１から供給された空気と混合されず燃焼しないおそれのある燃料供給口３３を終端とする燃料供給路３４をすべて空気供給口３１側に傾斜させても良い。
本発明にかかる連続加熱炉の好適な一実施形態を示す縦断面図である。 図１の平面断面図である。 搬送方向における最上流側に位置するバーナーを説明するための平面断面図である。 第１変形例の連続加熱炉を説明するための平面断面図である。 第２変形例の連続加熱炉を説明するための平面断面図である。 蓄熱交番バーナーの燃焼態様を説明する説明図である。 本発明にかかる連続加熱炉に適用されるバーナーの空気供給口と燃料供給口の位置関係を示す概略図である。
１　連続加熱炉
１０　炉体
１０ａ　装入側
１０ｂ　抽出側
１２　側壁
１２ａ　壁面
１８　仕切り壁
２０　煙道
３０　バーナー
３１　空気供給口
３１ａ　空気供給口の搬送方向下流側縁部
３２　空気供給路
３３　燃料供給口
３３ａ　上流側燃料供給口
３３ｂ　下流側燃料供給口
３３ｃ　上流側燃料供給口の搬送方向下流側縁部
３４　燃料供給路
３４ａ　上流側燃料供給路
３４ｂ　下流側燃料供給路
３６　最上流燃料供給路
Ｆ　鋼材
Ｘ　予熱ゾーン
Ｙ　加熱ゾーン
Ｚ　均熱ゾーン

Claims (5)

  1. 　装入側から抽出側に向かって鋼材が搬送される搬送方向に複数の熱処理ゾーンが並べて設けられた炉体と、
    　搬送方向における最上流側に設けられ、前記炉体内を搬送方向と反対方向に流れる炉内雰囲気が流れ込む煙道と、
    　前記炉体の側壁に、搬送方向に沿って複数配設されたバーナーと、
    　を備えた連続加熱炉であって、
    　前記バーナーは、前記炉体内に空気を供給する空気供給口を終端とする空気供給路と、前記空気供給口の周囲に当該空気供給口と間隔を隔てて配置され前記炉体内に燃料を供給する燃料供給口を終端とする燃料供給路と、を備え、
    　前記バーナーのうち、搬送方向の最上流側に位置する前記バーナーは、前記空気供給口より搬送方向上流側に配置された前記燃料供給口を終端とする前記燃料供給路が、当該燃料供給路の前記終端に向かって前記空気供給口側に傾斜していることを特徴とする連続加熱炉。
  2. 　前記バーナーのうち、搬送方向の最上流側に位置する前記バーナーを含めて、搬送方向の最上流側に位置する前記熱処理ゾーンで最上流側から搬送方向に並ぶ複数の前記バーナーは、前記空気供給口より搬送方向上流側に配置された前記燃料供給口を終端とする前記燃料供給路が、当該燃料供給路の前記終端に向かって前記空気供給口側に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の連続加熱炉。
  3. 　前記バーナーのうち、搬送方向の最上流側に位置する前記バーナーを含めて、搬送方向の最上流側に位置する前記熱処理ゾーンのすべての前記バーナーは、前記空気供給口より搬送方向上流側に配置された前記燃料供給口を終端とする前記燃料供給路が、当該燃料供給路の前記終端に向かって前記空気供給口側に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の連続加熱炉。
  4. 　傾斜している前記燃料供給口から供給された燃料は、前記空気供給口から供給された空気の周辺部にて、当該供給された空気の流れに合流するように供給されることを特徴とする請求項１～３いずれかの項に記載の連続加熱炉。
  5. 　装入側から抽出側に向かって鋼材が搬送される搬送方向に複数の熱処理ゾーンが並べて設けられた炉体と、
    　前記搬送方向における最上流側に設けられ、前記炉体内を前記搬送方向と反対方向に流れる炉内雰囲気が流れ込む煙道と、
    　前記炉体の側壁に、搬送方向に沿って複数配設されたバーナーと、
    　を備えた連続加熱炉であって、
    　前記バーナーは、前記炉体内に空気を供給する空気供給口を終端とする空気供給路と、前記空気供給口の周囲に当該空気供給口と間隔を隔てて配置され前記炉体内に燃料を供給する燃料供給口を終端とする燃料供給路と、を備え、
    　前記バーナーにおいて前記空気供給口より搬送方向上流側に配置された前記燃料供給口を終端とする前記燃料供給路は、燃料が前記空気供給口から供給された空気の周辺部にて、当該供給された空気の流れに合流するように、当該燃料供給路の前記終端に向かって前記空気供給口側に傾斜していることを特徴とする連続加熱炉。
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