JP2000282143A - 鋼片の連続多帯式加熱方法及び連続多帯式加熱炉 - Google Patents
鋼片の連続多帯式加熱方法及び連続多帯式加熱炉Info
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Abstract
行う場合に、鋼片の表面酸化を極力抑制するとともに、
炉内に生成する未燃焼ガスを完全燃焼させる。 【解決手段】 複数の空間領域を連続的に通過させて鋼
片を目標の温度に加熱するに当たり、600℃以上の空
間領域では加熱用バーナの空気比を0.2〜1.0の範
囲に調整するとともに該領域を還元性雰囲気に調整し、
それよりも温度が低く未燃焼ガスが残存する空間領域に
1000℃以上の高温空気を吹き込む。
Description
加熱方法及びその炉に関し、とくに、炉内を通過する鋼
片の表面酸化を抑制し歩留りを改善するとともに、加熱
炉において発生する未燃焼ガスを炉内で完全燃焼させよ
うとするものである。
入口から順に、温度域の異なる空間領域が連続的につな
がった構造になっていて、鋼片はこの連続した空間領域
を通過する間に目標とする温度にまで加熱されるが、加
熱中の鋼片は炉内の酸素及び水蒸気によってその表面が
酸化され、歩留り損失(スケールロス)が発生するのが
不可避になっていた。
御及び鋼片抽出扉開閉時の外気の侵入、炉内圧力低下時
における抽出扉−炉体の隙間からの外気の侵入量で決定
されるため、加熱炉の操業としてはスケールロスを最小
限に留めるべく炉内の酸素濃度を低レベルで制御する必
要があった。
開昭55−1558184号公報には、一酸化炭素の濃
度、酸素濃度を測定し空燃比の制御と炉圧の制御を同時
に行う方法が、また、特開昭56−102517号公報
には、加熱帯、均熱帯の雰囲気を各々酸化性、還元性に
制御する方法が開示さている。
帯式の加熱炉の操業では、温度が高く鋼片の表面酸化が
著しくなる加熱炉後段において、バーナの空燃比を制御
することにより雰囲気ガス中の酸素を完全に消費させて
スケールの発生を抑制しようとするものであるが、かか
る操業法によればスケールの発生を抑制することができ
るものの、未燃焼ガスが発生することから、以下のよう
な不具合があった。
くる未燃焼ガスを、前段バーナの空燃比増加で発生させ
た余剰空気を用いて燃焼させることはできても、空気比
の増加によってバーナのフレーム温度が下がるため完全
燃焼させることができず未燃焼ガスによる黒煙が発生
し、煙道において未燃焼ガスが爆発する等の危惧があ
り、未燃焼ガスを完全燃焼させることができない。
を極力抑制するとともに、連続多帯式加熱炉のとくに前
段加熱帯(鋼片の装入口に近い加熱帯)における未燃焼
ガスのアフターバーニングを安定的に実施して完全燃焼
させることができる新規な加熱方法及び加熱炉を提案す
るところにある。
域を連続的に通過させて鋼片を目標の温度に加熱するに
当たり、600℃以上の空間領域では加熱用バーナの空
気比を0.2〜1.0の範囲に調整するとともに該領域
を還元性雰囲気に調整し、それよりも温度が低く未燃焼
ガスが残存する空間領域では1000℃以上の高温空気
を吹き込んで該未燃焼ガスを完全燃焼させることを特徴
とする、鋼片の連続多帯式加熱方法である。
おいて、空間領域を通過する鋼片の表面温度を伝熱計算
によって求め、得られた値に基づいて各空間領域が不完
全燃焼領域であるか高温空気導入領域であるかの判断を
行う点に特徴を有する。
間領域における酸素濃度を把握して高温空気を吹き込む
際の通風量を制御するものである。
数の空間領域を備え、バーナにて鋼片を目標とする温度
に加熱する連続多帯式加熱炉であって、この加熱炉は、
鋼片の表面温度が600℃以下となる領域に高温空気を
吹き込んで未燃焼ガスを完全燃焼させる高温空気吹き込
み口を備える、ことを特徴とする連続多帯式加熱炉であ
り、高温空気の吹き込み口は燃料供給口及び空気供給口
を備えたバーナの空気供給口を利用することもできる。
化が著しくなる600℃以上の領域では、バーナの空気
比を0.2〜1.0の低空気比となるように、また、雰
囲気については還元性雰囲気となるように調整するの
で、鋼片表面の酸化は極力抑制される。一方、鋼片の表
面温度が600℃よりも低くなり、未燃焼ガスが存在す
る空間領域においては、1000℃以上の高温空気を吹
き込むことにより、空気比によらず安定的な燃焼が行わ
れる。
明する。図1は、本発明に従う連続多帯式加熱炉の構成
を模式的に示したものであって、図における番号1は前
段加熱帯1aと後段加熱帯1bとからなる例で示した加
熱帯、2はこの加熱帯1につづく均熱帯、3は加熱帯1
につながる排ガス用のダクト、4は加熱帯1及び均熱帯
2の炉壁面に配置され鋼片Sを所定の温度に加熱するた
めのバーナ(蓄熱式等)、5は鋼片Sを搬送するための
搬送手段である。
を経て加熱帯1の前段加熱帯1a、後段加熱帯1b、均
熱帯2をそれぞれ通って所定の温度に加熱されたのち、
抽出口7から抽出される。
1のうち後段加熱帯1bは鋼片Sの表面酸化が著しい6
00℃を超える空間領域であり、前段加熱帯1aは鋼片
Sの表面温度が600℃を下回り、未燃焼ガスが残存す
る空間領域であるが、本発明においては、後段加熱帯1
bにおいては加熱用バーナ4の空気比を0.2〜1.0
の範囲に調整するとともに該領域を還元性雰囲気に調整
して鋼片の表面酸化を抑制するようにし、前段加熱帯1
aにおいては1000℃以上の高温空気を吹き込んで該
領域の未燃焼ガスを完全燃焼させる(アフターバーニン
グ)。
には、加熱用バーナ4とは別個に炉の側壁に空気吹き込
み口を設けておき、これによって高温空気を吹き込むこ
とができるが、加熱用バーナ4は燃料供給口と空気吹き
込み口とを有しているのが普通であって、鋼片の加熱に
支障がない限り該バーナ4の空気吹き込み口を使用して
高温の空気を吹き込むこともできる。
た熱交換器とこれにつながる吹き込み口からなるものを
適用することができる。図2(a)(b)は加熱炉炉体
(図示せず)の側壁にそれぞれ、かかる構成の装置を配
置した場合の例であって、図2において、8は蓄熱体を
備えた熱交換器、9は高温空気吹き込み口である。炉帯
の両側に配置した高温空気発生装置のうちの一方につ
き、加熱炉内で発生した排ガスの熱等を蓄熱体に付与し
ている間に、もう一方の装置にて蓄熱体の保有する熱に
て空気の温度を上昇させ高温空気として炉内に吹き込
み、これを数十秒〜数分の間隔で交互に繰返し実施する
ことにより高温の空気が連続的に供給される。本発明に
従い1000℃以上の空気を未燃焼ガスの存在する領域
に吹き込んだ場合、図3(「高温空気燃焼−日本発の先
端戦略技術−」、田中良一(1966) News letter,Power
&Energy System,JSMEより) に示すごとく、空気比にか
かわらず安定的なアフターバーニングが行われることに
なる。
空気は均熱帯2から供給することができるが、加熱帯1
において前段加熱帯1aと後段加熱帯1bとの領域の境
は明確ではないので、加熱炉内に装入された鋼片の表面
温度を伝熱計算により逐次モニタリングし前段加熱帯1
aの領域を把握し、その領域に対応する吹き込み口から
吹き込む。前段加熱帯1aに導入する高温空気を均熱帯
2から供給する場合、その空気量は、炉尻(均熱帯2の
出側近傍域)に予め酸素濃度計を設置しておき、この計
測結果に基づき規定の酸素量になるように制御を行う。
厚さ260mm、幅1020mm、長さ8000mmの鋼片
(鋼種:低炭素鋼)を180min かけて30℃から12
00℃まで加熱する場合において、該鋼片表面の酸化状
況及び前段加熱帯の未燃焼ガスの燃焼状況について調査
した。
何れも0.5とし、各々の炉温は1300℃、1250
℃に設定した。燃料ガスとしては、コークス炉ガスと高
炉ガスを混合した2700kcal/Nm3 のものを用い、
均熱帯には7200Nm3 /hの条件にて供給し、加熱
帯には14400Nm3 /hの条件にて供給した。加熱
帯のうち前段加熱帯には、温度が1150℃になる高温
空気を32000Nm 3 /hの条件で吹き込んだ。
の加熱においては、加熱時間を180min とした場合に
通常、スケールオフ量が0.3wt%程度であるのに対し
て、本発明に従う加熱においては0.02wt%程度であ
って通常の1/10以下とすることができた。また、前
段加熱炉における未燃焼ガスを全て燃焼(CO:0%)
させることができ黒煙の発生もないことが確認できた。
生するスケール生成量を最小限に留めることができ、歩
留りの改善を図ることが可能であるうえ、炉内で発生す
る未燃焼ガスを完全燃焼させることができるので、未燃
焼ガスによる爆発事故を起こすようなことは勿論、黒煙
の発生もないので公害のない操業が実現できる。とく
に、前段加熱帯でのアフターバーニングは未燃焼ガスを
燃料とするものなので別途燃料配管が不要であり、設備
のコンパクト化、メンテナンスの改善を図ることができ
る。
た図である。
示した図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 複数の空間領域を連続的に通過させて鋼
片を目標の温度に加熱するに当たり、 600℃以上の空間領域では加熱用バーナの空気比を
0.2〜1.0の範囲に調整するとともに該領域を還元
性雰囲気に調整し、それよりも温度が低く未燃焼ガスが
残存する空間領域では1000℃以上の高温空気を吹き
込んで該未燃焼ガスを完全燃焼させることを特徴とす
る、鋼片の連続多帯式加熱方法。 - 【請求項2】 空間領域を通過する鋼片の表面温度を伝
熱計算によって求め、得られた値に基づいて各空間領域
が不完全燃焼領域であるか高温空気導入領域であるかの
判断を行う請求項1記載の加熱方法。 - 【請求項3】 鋼片が通過する最終の空間領域における
酸素濃度を把握して高温空気を吹き込む際の通風量を制
御する請求項1記載の加熱方法。 - 【請求項4】 連続的に配置された複数の空間領域を備
え、各空間領域に配置されたバーナにて鋼片を目標温度
に加熱する連続多帯式加熱炉であって、 この加熱炉は、鋼片の表面温度が600℃以下となる領
域に高温空気を吹き込んで未燃焼ガスを完全燃焼させる
高温空気吹き込み口を備える、ことを特徴とする連続多
帯式加熱炉。 - 【請求項5】 高温空気の吹き込み口が燃料供給口及び
燃焼用空気供給口を備えるバーナの空気供給口を利用し
たものである、請求項4記載の加熱炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08544299A JP4352499B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 鋼片の連続多帯式加熱方法及び連続多帯式加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08544299A JP4352499B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 鋼片の連続多帯式加熱方法及び連続多帯式加熱炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000282143A true JP2000282143A (ja) | 2000-10-10 |
JP4352499B2 JP4352499B2 (ja) | 2009-10-28 |
Family
ID=13858996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08544299A Expired - Fee Related JP4352499B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 鋼片の連続多帯式加熱方法及び連続多帯式加熱炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4352499B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107764076A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-06 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种轧钢加热炉燃烧控制***及控制方法 |
KR102097291B1 (ko) * | 2019-04-17 | 2020-04-06 | 한국에너지기술연구원 | Pmb 적용 직화식 무산화 강판 연속 열처리로, 그 열처리로의 운전방법 및 제어방법 |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP08544299A patent/JP4352499B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107764076A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-06 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种轧钢加热炉燃烧控制***及控制方法 |
KR102097291B1 (ko) * | 2019-04-17 | 2020-04-06 | 한국에너지기술연구원 | Pmb 적용 직화식 무산화 강판 연속 열처리로, 그 열처리로의 운전방법 및 제어방법 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4352499B2 (ja) | 2009-10-28 |
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