JP3044286B2 - 連続焼鈍炉 - Google Patents
連続焼鈍炉Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄板鋼帯（例え
ば、０．２〜２ｍｍ程度）等の鋼帯の連続焼鈍設備に使
用される連続焼鈍炉に関する。
ば、０．２〜２ｍｍ程度）等の鋼帯の連続焼鈍設備に使
用される連続焼鈍炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、連続焼鈍炉の加熱装置としては加
熱効率を上げるために、例えば特公昭５９−１２７２９
号公報に記載のように直火式が使用されている。また、
特開昭６４−５２０２５号公報には、特殊な構造のバー
ナーを使用する直火式還元装置が提案されている。
熱効率を上げるために、例えば特公昭５９−１２７２９
号公報に記載のように直火式が使用されている。また、
特開昭６４−５２０２５号公報には、特殊な構造のバー
ナーを使用する直火式還元装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
公昭５９−１２７２９号公報に記載のような直火式加熱
炉においては、空気比を１以下としてもある程度の温度
（例えば、７００℃）以上では、鋼板の酸化が激しくな
るので使用できないという問題があった。このため、７
００℃以上の温度に加熱する必要がある場合には、更に
ラジアントチューブを用いた間接加熱装置を使用してい
たので、全体として加熱効率が悪いという問題を有して
いた。また、特開昭６４−５２０２５号公報に記載の直
火式還元装置を連続焼鈍炉の加熱部分に使用した場合に
は、更に高温領域まで鋼帯を加熱することが可能である
が、安定した還元領域を形成するため、特殊なバーナー
が必要となり非常に高価な設備となる。更には、雰囲気
が還元性であるので、鋼帯に付着した圧延油等を焼却す
ることが困難となり、後続するめっきライン等における
鋼帯の表面処理に支障があるという問題がある。本発明
はかかる事情に鑑みてなされたもので、高温度に加熱し
て焼鈍を行い、コンパクトで設備費が低廉かつ運転費が
経済的で、しかも鋼帯に付着する圧延油等の焼却処理が
可能な連続焼鈍炉を提供することを第１の目的とする。
そして、還元直火式加熱装置を含めた連続焼鈍炉全体の
熱効率の向上を図ることを第２の目的とする。
公昭５９−１２７２９号公報に記載のような直火式加熱
炉においては、空気比を１以下としてもある程度の温度
（例えば、７００℃）以上では、鋼板の酸化が激しくな
るので使用できないという問題があった。このため、７
００℃以上の温度に加熱する必要がある場合には、更に
ラジアントチューブを用いた間接加熱装置を使用してい
たので、全体として加熱効率が悪いという問題を有して
いた。また、特開昭６４−５２０２５号公報に記載の直
火式還元装置を連続焼鈍炉の加熱部分に使用した場合に
は、更に高温領域まで鋼帯を加熱することが可能である
が、安定した還元領域を形成するため、特殊なバーナー
が必要となり非常に高価な設備となる。更には、雰囲気
が還元性であるので、鋼帯に付着した圧延油等を焼却す
ることが困難となり、後続するめっきライン等における
鋼帯の表面処理に支障があるという問題がある。本発明
はかかる事情に鑑みてなされたもので、高温度に加熱し
て焼鈍を行い、コンパクトで設備費が低廉かつ運転費が
経済的で、しかも鋼帯に付着する圧延油等の焼却処理が
可能な連続焼鈍炉を提供することを第１の目的とする。
そして、還元直火式加熱装置を含めた連続焼鈍炉全体の
熱効率の向上を図ることを第２の目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の連続焼鈍炉は、鋼帯を連続的に搬送して焼鈍を行
う連続焼鈍炉において、前記鋼帯の加熱帯を蓄熱式バー
ナーを使用した弱酸化直火式加熱装置と、これに続く還
元直火式加熱装置とによって構成し、前記弱酸化直火式
加熱装置及び還元直火式加熱装置から発生する排ガスの
全部又は一部を、前記弱酸化直火式加熱装置に使用する
蓄熱式バーナーの排ガス系から排出すると共に、前記弱
酸化直火式加熱装置及び還元直火式加熱装置の燃焼空気
を前記蓄熱式バーナーの給気系に供給し、該蓄熱式バー
ナーの蓄熱体で予熱された高温空気の一部を前記還元直
火式加熱装置の燃焼空気として使用している。そして、
請求項２記載の連続焼鈍炉は、請求項１記載の連続焼鈍
炉において、前記蓄熱体で予熱された高温空気に冷風を
一部供給して所定温度まで下げて、前記還元直火式加熱
装置に供給している。
記載の連続焼鈍炉は、鋼帯を連続的に搬送して焼鈍を行
う連続焼鈍炉において、前記鋼帯の加熱帯を蓄熱式バー
ナーを使用した弱酸化直火式加熱装置と、これに続く還
元直火式加熱装置とによって構成し、前記弱酸化直火式
加熱装置及び還元直火式加熱装置から発生する排ガスの
全部又は一部を、前記弱酸化直火式加熱装置に使用する
蓄熱式バーナーの排ガス系から排出すると共に、前記弱
酸化直火式加熱装置及び還元直火式加熱装置の燃焼空気
を前記蓄熱式バーナーの給気系に供給し、該蓄熱式バー
ナーの蓄熱体で予熱された高温空気の一部を前記還元直
火式加熱装置の燃焼空気として使用している。そして、
請求項２記載の連続焼鈍炉は、請求項１記載の連続焼鈍
炉において、前記蓄熱体で予熱された高温空気に冷風を
一部供給して所定温度まで下げて、前記還元直火式加熱
装置に供給している。
【０００５】
【作用】請求項１及び２記載の連続焼鈍炉は、加熱帯を
弱酸化直火式加熱装置と、これに続く還元直火式加熱装
置によって構成しているので、高速搬送される鋼帯を弱
酸化直火式加熱装置によって、約６００〜６５０℃程度
まで加熱し、次に還元直火式加熱装置によって更に６５
０℃を超える温度まで加熱する。これによって、弱酸化
直火式加熱装置によって、鋼帯の表面に付着した油、カ
ーボン等を焼却除去でき、還元直火式加熱装置によっ
て、鋼帯の表面にスケールを発生しない状態で加熱する
ので、所定の高温度まで加熱できる。また、弱酸化直火
式加熱装置に蓄熱式バーナーを使用しているので、煙道
より排気される排ガス流量が少なくあるいは無くなり、
結果として加熱帯の前段部の予熱帯を短くでき、あるい
は予熱帯を無くすことができ、連続焼鈍炉の小型化を図
ることができる。更には、予熱帯に送られる熱が加熱に
有効に利用されるので、全体的に熱効率が向上する。さ
らに、弱酸化直火式加熱装置の排ガスのみならず、還元
直火式加熱装置から排出される排ガスも弱酸化直火式加
熱装置に用いた蓄熱式バーナーの蓄熱体の予熱に利用
し、更には、該蓄熱体によって予熱された空気を弱酸化
直火式加熱装置と還元直火式加熱装置との燃焼空気とし
て使用しているので、還元直火式加熱装置から発生する
排ガスの保有熱も積極的に利用される。そして、請求項
２記載の連続焼鈍炉においては、予熱された燃焼空気は
約１０００℃程度あって、弱酸化直火式加熱装置から取
り出すので、還元直火式加熱装置のバーナーまでの距離
がある場合には、１０００℃の燃焼空気に冷風を供給し
て保温材が使用できる所定温度（例えば、８００℃）ま
で下げて燃焼空気として使用する。なお、この場合大量
の冷風を供給すると、連続焼鈍炉全体の熱効率が下がる
ので、設備費と燃料費のバランスを個々の設備において
検討して供給する冷風の量を決定する必要がある。
弱酸化直火式加熱装置と、これに続く還元直火式加熱装
置によって構成しているので、高速搬送される鋼帯を弱
酸化直火式加熱装置によって、約６００〜６５０℃程度
まで加熱し、次に還元直火式加熱装置によって更に６５
０℃を超える温度まで加熱する。これによって、弱酸化
直火式加熱装置によって、鋼帯の表面に付着した油、カ
ーボン等を焼却除去でき、還元直火式加熱装置によっ
て、鋼帯の表面にスケールを発生しない状態で加熱する
ので、所定の高温度まで加熱できる。また、弱酸化直火
式加熱装置に蓄熱式バーナーを使用しているので、煙道
より排気される排ガス流量が少なくあるいは無くなり、
結果として加熱帯の前段部の予熱帯を短くでき、あるい
は予熱帯を無くすことができ、連続焼鈍炉の小型化を図
ることができる。更には、予熱帯に送られる熱が加熱に
有効に利用されるので、全体的に熱効率が向上する。さ
らに、弱酸化直火式加熱装置の排ガスのみならず、還元
直火式加熱装置から排出される排ガスも弱酸化直火式加
熱装置に用いた蓄熱式バーナーの蓄熱体の予熱に利用
し、更には、該蓄熱体によって予熱された空気を弱酸化
直火式加熱装置と還元直火式加熱装置との燃焼空気とし
て使用しているので、還元直火式加熱装置から発生する
排ガスの保有熱も積極的に利用される。そして、請求項
２記載の連続焼鈍炉においては、予熱された燃焼空気は
約１０００℃程度あって、弱酸化直火式加熱装置から取
り出すので、還元直火式加熱装置のバーナーまでの距離
がある場合には、１０００℃の燃焼空気に冷風を供給し
て保温材が使用できる所定温度（例えば、８００℃）ま
で下げて燃焼空気として使用する。なお、この場合大量
の冷風を供給すると、連続焼鈍炉全体の熱効率が下がる
ので、設備費と燃料費のバランスを個々の設備において
検討して供給する冷風の量を決定する必要がある。
【０００６】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明
の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施の
形態に係る連続焼鈍炉の説明図、図２は同連続焼鈍炉の
温度グラフ、図３は鋼帯の温度と生成酸化膜量比率との
関係を示すグラフ、図４は本発明の第２の実施の形態に
係る連続焼鈍炉の説明図、図５は同連続焼鈍炉の説明
図、図６は本発明の第３の実施の形態に係る連続焼鈍炉
の説明図、図７は同連続焼鈍炉を構成する弱酸化直火式
加熱装置の断面図、図８は同連続焼鈍炉の動作説明図で
ある。
つ本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明
の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施の
形態に係る連続焼鈍炉の説明図、図２は同連続焼鈍炉の
温度グラフ、図３は鋼帯の温度と生成酸化膜量比率との
関係を示すグラフ、図４は本発明の第２の実施の形態に
係る連続焼鈍炉の説明図、図５は同連続焼鈍炉の説明
図、図６は本発明の第３の実施の形態に係る連続焼鈍炉
の説明図、図７は同連続焼鈍炉を構成する弱酸化直火式
加熱装置の断面図、図８は同連続焼鈍炉の動作説明図で
ある。
【０００７】図１に示すように、本発明の第１の実施の
形態に係る連続焼鈍炉１０は、門形の炉体１１を有する
竪型連続焼鈍炉であって、一方が予熱帯ＰＨに、他方が
加熱帯ＨＦとなっている。そして、加熱帯ＨＦは入口側
が弱酸化直火式加熱装置１ＨＦとなって、出口側が還元
直火式加熱装置２ＨＦとなっている。以下、これらにつ
いて詳しく説明する。
形態に係る連続焼鈍炉１０は、門形の炉体１１を有する
竪型連続焼鈍炉であって、一方が予熱帯ＰＨに、他方が
加熱帯ＨＦとなっている。そして、加熱帯ＨＦは入口側
が弱酸化直火式加熱装置１ＨＦとなって、出口側が還元
直火式加熱装置２ＨＦとなっている。以下、これらにつ
いて詳しく説明する。
【０００８】前記予熱帯ＰＨは、加熱帯ＨＦの排ガスを
利用して約１５０ｍ／ｍｉｎの速度で通過する鋼帯１２
を好ましくは２５０℃程度に加熱し、これによって、連
続焼鈍炉１０の熱効率を向上している。なお、以下に説
明するように弱酸化直火式加熱装置１ＨＦに蓄熱式バー
ナーを使用する場合には、予熱帯ＰＨでの加熱温度を低
くしても、弱酸化直火式加熱装置１ＨＦで十分に温度上
昇をすることができるので、予熱帯ＰＨの長さを従来よ
り短くすることができる。
利用して約１５０ｍ／ｍｉｎの速度で通過する鋼帯１２
を好ましくは２５０℃程度に加熱し、これによって、連
続焼鈍炉１０の熱効率を向上している。なお、以下に説
明するように弱酸化直火式加熱装置１ＨＦに蓄熱式バー
ナーを使用する場合には、予熱帯ＰＨでの加熱温度を低
くしても、弱酸化直火式加熱装置１ＨＦで十分に温度上
昇をすることができるので、予熱帯ＰＨの長さを従来よ
り短くすることができる。
【０００９】前記加熱帯ＨＦの前段側を構成する弱酸化
直火式加熱装置１ＨＦは、蓄熱式バーナーを使用し、空
気比が１より少し小さい範囲で燃焼し、通過する鋼帯１
２を約６５０℃以下の範囲まで加熱している。雰囲気は
弱酸化性なので、鋼帯１２に付着していたカーボン、圧
延油等がこの部分で略完全に燃焼して除去されるように
なっている。図３には、このような弱酸化直火式加熱装
置１ＨＦを用い、空気比を１以下にした状態で、薄板鋼
板（鋼帯）を加熱すると発生する酸化膜（主としてＦｅ
3 Ｏ4）の生成量を示すが、６００℃までは酸化膜は少
しであるが、７００℃を超すと急激に増加するので、弱
酸化直火式加熱装置１ＨＦで加熱できる温度が約６５０
℃程度であることを示している。
直火式加熱装置１ＨＦは、蓄熱式バーナーを使用し、空
気比が１より少し小さい範囲で燃焼し、通過する鋼帯１
２を約６５０℃以下の範囲まで加熱している。雰囲気は
弱酸化性なので、鋼帯１２に付着していたカーボン、圧
延油等がこの部分で略完全に燃焼して除去されるように
なっている。図３には、このような弱酸化直火式加熱装
置１ＨＦを用い、空気比を１以下にした状態で、薄板鋼
板（鋼帯）を加熱すると発生する酸化膜（主としてＦｅ
3 Ｏ4）の生成量を示すが、６００℃までは酸化膜は少
しであるが、７００℃を超すと急激に増加するので、弱
酸化直火式加熱装置１ＨＦで加熱できる温度が約６５０
℃程度であることを示している。
【００１０】加熱帯ＨＦの後段側（即ち、出口側）を構
成する還元直火式加熱装置２ＨＦは、例えば特開昭６４
−５２０２５号公報に記載のようにバーナーが使用さ
れ、空気比を０．７〜０．９に調整し、鋼帯１２に吹き
つける還元炎によって鋼帯１２を加熱している。この還
元直火式加熱装置２ＨＦによって加熱される鋼帯１２の
温度は約８５０℃程度である。連続焼鈍炉１０の各点Ａ
〜Ｃの温度とその加熱状況を図２に示すが、この実施の
形態においては、予熱帯ＰＨを通過したＡ点で、鋼帯１
２の温度が約２５０℃、弱酸化直火式加熱装置１ＨＦを
通過したＢ点で約６５０℃、還元直火式加熱装置２ＨＦ
を通過したＣ点で約８５０℃になっている。なお、図１
において１３は入口側ロールを、１４はガイドロール、
１４ａは煙道を示す。
成する還元直火式加熱装置２ＨＦは、例えば特開昭６４
−５２０２５号公報に記載のようにバーナーが使用さ
れ、空気比を０．７〜０．９に調整し、鋼帯１２に吹き
つける還元炎によって鋼帯１２を加熱している。この還
元直火式加熱装置２ＨＦによって加熱される鋼帯１２の
温度は約８５０℃程度である。連続焼鈍炉１０の各点Ａ
〜Ｃの温度とその加熱状況を図２に示すが、この実施の
形態においては、予熱帯ＰＨを通過したＡ点で、鋼帯１
２の温度が約２５０℃、弱酸化直火式加熱装置１ＨＦを
通過したＢ点で約６５０℃、還元直火式加熱装置２ＨＦ
を通過したＣ点で約８５０℃になっている。なお、図１
において１３は入口側ロールを、１４はガイドロール、
１４ａは煙道を示す。
【００１１】続いて、本発明の第２の実施の形態に係る
連続焼鈍炉１５を図４、図５に示すが、該連続焼鈍炉１
５は横型連続焼鈍炉からなって、通過する鋼帯１６が水
平搬送され、入口側から予熱帯ＰＨａ、加熱帯を構成す
る弱酸化直火式加熱装置１ＨＦａ、及び還元直火式加熱
装置２ＨＦａを備えている。そして、弱酸化直火式加熱
装置１ＨＦａには燃焼と排気の切り換えを行う対となる
バーナー１８ａ、１８ｂからなる蓄熱式バーナーが使用
されて、予熱帯ＰＨａの長さをできる限り短くしてい
る。なお、１７は排気ガスの煙道を、１９〜２２はファ
ンを、２３、２４は排気ガスの煙突を示す。前記連続焼
鈍炉１５の各点Ａ〜Ｃの温度は図２と同様になり、その
作用効果も同一であるので、その説明を省略する。
連続焼鈍炉１５を図４、図５に示すが、該連続焼鈍炉１
５は横型連続焼鈍炉からなって、通過する鋼帯１６が水
平搬送され、入口側から予熱帯ＰＨａ、加熱帯を構成す
る弱酸化直火式加熱装置１ＨＦａ、及び還元直火式加熱
装置２ＨＦａを備えている。そして、弱酸化直火式加熱
装置１ＨＦａには燃焼と排気の切り換えを行う対となる
バーナー１８ａ、１８ｂからなる蓄熱式バーナーが使用
されて、予熱帯ＰＨａの長さをできる限り短くしてい
る。なお、１７は排気ガスの煙道を、１９〜２２はファ
ンを、２３、２４は排気ガスの煙突を示す。前記連続焼
鈍炉１５の各点Ａ〜Ｃの温度は図２と同様になり、その
作用効果も同一であるので、その説明を省略する。
【００１２】次に、第２の実施の形態に係る連続焼鈍炉
１５（第１の実施の形態に係る連続焼鈍炉１０において
も同様）を更に検討すると、弱酸化直火式加熱装置１Ｈ
Ｆａの前段に予熱帯ＰＨａを設置している。この場合、
図５に示すように予熱帯ＰＨａの前方、即ち鋼帯１６の
入口部より排気された排ガス顕熱を用いて還元直火式加
熱装置２ＨＦａの燃焼用空気を予熱するレキュペレータ
２５を設置すれば、排ガスの顕熱はある程度回収できる
が、このようなレキュペレータ２５による排熱回収で
は、弱酸化直火式加熱装置の蓄熱式バーナーで達せられ
るような大きな熱効率を実現することができない。そこ
で、本発明者は更に鋭意研究し、第３の実施の形態に係
る連続焼鈍炉３０を完成した。
１５（第１の実施の形態に係る連続焼鈍炉１０において
も同様）を更に検討すると、弱酸化直火式加熱装置１Ｈ
Ｆａの前段に予熱帯ＰＨａを設置している。この場合、
図５に示すように予熱帯ＰＨａの前方、即ち鋼帯１６の
入口部より排気された排ガス顕熱を用いて還元直火式加
熱装置２ＨＦａの燃焼用空気を予熱するレキュペレータ
２５を設置すれば、排ガスの顕熱はある程度回収できる
が、このようなレキュペレータ２５による排熱回収で
は、弱酸化直火式加熱装置の蓄熱式バーナーで達せられ
るような大きな熱効率を実現することができない。そこ
で、本発明者は更に鋭意研究し、第３の実施の形態に係
る連続焼鈍炉３０を完成した。
【００１３】図６〜図８に示す本発明の第３の実施の形
態に係る連続焼鈍炉３０について説明する。図６に示す
ように、弱酸化直火式加熱装置１ＨＦｂには対となる交
互に排気と燃焼を行う燃焼排気部３１、３２を備えた蓄
熱式バーナーが使用され、還元直火式加熱装置２ＨＦｂ
には直火式バーナー３３が設けられている。そして、一
方の燃焼排気部３１が燃焼動作を行い、他方の燃焼排気
部３２が排気を行っている場合には、還元直火式加熱装
置２ＨＦｂの直火式バーナー３３からの排ガスは、還元
直火式加熱装置２ＨＦｂの炉体から弱酸化直火式加熱装
置１ＨＦｂの炉体を通って、燃焼排気部３２の蓄熱体３
２ａ、バルブ３４、流量調整弁３５及びファン３６を通
じて排気されている。また、一方、燃焼排気部３１の燃
焼用空気は流量調整弁３７、ファン３８、バルブ３９、
燃焼排気部３１の蓄熱体３１ａを通じて供給されてい
る。そして、蓄熱体３１ａによって約１０００℃程度に
予熱された燃焼用空気の一部はバルブ４１を通じて直火
式バーナー３３に供給されている。なお、燃焼排気部３
２が燃焼動作を行い、燃焼排気部３１が排気動作を行う
場合には、バルブ３９が閉じると共にバルブ４２が開
き、バルブ３４が閉じると共にバルブ４３が開いて同様
な動作を行うことになる。一方、燃焼排気部３１、３２
の燃料はバルブ４４、４５を切り換えることによって、
燃焼するバーナー側に供給されている。なお、直火式バ
ーナー３３への燃焼用空気を切り換えるバルブ４１及び
４６は切り換え弁を使用してもよいし、場合によっては
逆止弁を使用してもよい。
態に係る連続焼鈍炉３０について説明する。図６に示す
ように、弱酸化直火式加熱装置１ＨＦｂには対となる交
互に排気と燃焼を行う燃焼排気部３１、３２を備えた蓄
熱式バーナーが使用され、還元直火式加熱装置２ＨＦｂ
には直火式バーナー３３が設けられている。そして、一
方の燃焼排気部３１が燃焼動作を行い、他方の燃焼排気
部３２が排気を行っている場合には、還元直火式加熱装
置２ＨＦｂの直火式バーナー３３からの排ガスは、還元
直火式加熱装置２ＨＦｂの炉体から弱酸化直火式加熱装
置１ＨＦｂの炉体を通って、燃焼排気部３２の蓄熱体３
２ａ、バルブ３４、流量調整弁３５及びファン３６を通
じて排気されている。また、一方、燃焼排気部３１の燃
焼用空気は流量調整弁３７、ファン３８、バルブ３９、
燃焼排気部３１の蓄熱体３１ａを通じて供給されてい
る。そして、蓄熱体３１ａによって約１０００℃程度に
予熱された燃焼用空気の一部はバルブ４１を通じて直火
式バーナー３３に供給されている。なお、燃焼排気部３
２が燃焼動作を行い、燃焼排気部３１が排気動作を行う
場合には、バルブ３９が閉じると共にバルブ４２が開
き、バルブ３４が閉じると共にバルブ４３が開いて同様
な動作を行うことになる。一方、燃焼排気部３１、３２
の燃料はバルブ４４、４５を切り換えることによって、
燃焼するバーナー側に供給されている。なお、直火式バ
ーナー３３への燃焼用空気を切り換えるバルブ４１及び
４６は切り換え弁を使用してもよいし、場合によっては
逆止弁を使用してもよい。
【００１４】前記した燃焼排気部３１、３２からなる蓄
熱式バーナーの構造の詳細を図７に示すが、周囲を耐火
物４７で覆われた弱酸化直火式加熱装置１ＨＦｂの両側
に対称に複数組取付けられ、それぞれの燃焼排気部３
１、３２は燃料を供給するバーナー管４８が設けられ、
その両側に内部にセラミックス等からなる蓄熱体３１
ａ、３２ａをそれぞれ備えた蓄熱室４９、５０が設けら
れている。蓄熱室４９、５０の上方には直火式バーナー
３３に燃焼用空気を送る排気口５１、５２が、下部には
蓄熱室４９、５０に給気を行い、蓄熱体３２ａ、３１ａ
が予熱される場合には排気を行う接続口５３、５４が設
けられている。なお、この連続焼鈍炉３０には予熱帯は
設けられていないが、必要な場合には、弱酸化直火式加
熱装置１ＨＦｂ及び還元直火式加熱装置２ＨＦｂから発
生する排ガスの一部によって鋼帯１６を加熱する予熱帯
を弱酸化直火式加熱装置１ＨＦｂの前段に設けることは
自由である。
熱式バーナーの構造の詳細を図７に示すが、周囲を耐火
物４７で覆われた弱酸化直火式加熱装置１ＨＦｂの両側
に対称に複数組取付けられ、それぞれの燃焼排気部３
１、３２は燃料を供給するバーナー管４８が設けられ、
その両側に内部にセラミックス等からなる蓄熱体３１
ａ、３２ａをそれぞれ備えた蓄熱室４９、５０が設けら
れている。蓄熱室４９、５０の上方には直火式バーナー
３３に燃焼用空気を送る排気口５１、５２が、下部には
蓄熱室４９、５０に給気を行い、蓄熱体３２ａ、３１ａ
が予熱される場合には排気を行う接続口５３、５４が設
けられている。なお、この連続焼鈍炉３０には予熱帯は
設けられていないが、必要な場合には、弱酸化直火式加
熱装置１ＨＦｂ及び還元直火式加熱装置２ＨＦｂから発
生する排ガスの一部によって鋼帯１６を加熱する予熱帯
を弱酸化直火式加熱装置１ＨＦｂの前段に設けることは
自由である。
【００１５】次に、バルブ類を省略し、各々の燃焼切り
換え時の各流体の流れを別々に示した図８の動作説明
図、及び図７を参照しながら、この連続焼鈍炉３０の動
作について説明すると、図８（Ａ）に示すように蓄熱式
バーナーの燃焼排気部３１が燃焼動作を行う場合には、
ファン３８から燃焼排気部３１の接続口５３に燃焼空気
を送り、内部の蓄熱体３１ａによって約１０００℃に加
熱されてバーナー管４８からの燃料を燃焼すると共に、
約１０００℃に加熱された燃焼用空気の一部は上部の排
気口５１から排出されて直火式バーナー３３の予熱用空
気として使用される。一方の燃焼排気部３１によって燃
焼された排ガス及び直火式バーナー３３からの排ガス
は、他方の燃焼排気部３２に供給され、蓄熱室５０内の
蓄熱体３２ａを加熱して、下部の接続口５４からファン
３６を通って外部に排気される。次に、蓄熱式バーナー
の燃焼排気部３２が燃焼動作を行う場合には、図８
（Ｂ）に示すように、ファン３８からの燃焼用空気は蓄
熱室５０の接続口５４から供給され、蓄熱体３２ａによ
って約１０００℃に加熱されてバーナー管４８から供給
される燃料を燃焼させると共に、その一部は上部の排気
口５２から直火式バーナー３３の燃焼用空気として使用
される。これによって、蓄熱室４９、５０から排気され
る排ガスの温度は約２００℃以下の低温となって、排ガ
スに含まれる顕熱が効率的に回収されることになる。
換え時の各流体の流れを別々に示した図８の動作説明
図、及び図７を参照しながら、この連続焼鈍炉３０の動
作について説明すると、図８（Ａ）に示すように蓄熱式
バーナーの燃焼排気部３１が燃焼動作を行う場合には、
ファン３８から燃焼排気部３１の接続口５３に燃焼空気
を送り、内部の蓄熱体３１ａによって約１０００℃に加
熱されてバーナー管４８からの燃料を燃焼すると共に、
約１０００℃に加熱された燃焼用空気の一部は上部の排
気口５１から排出されて直火式バーナー３３の予熱用空
気として使用される。一方の燃焼排気部３１によって燃
焼された排ガス及び直火式バーナー３３からの排ガス
は、他方の燃焼排気部３２に供給され、蓄熱室５０内の
蓄熱体３２ａを加熱して、下部の接続口５４からファン
３６を通って外部に排気される。次に、蓄熱式バーナー
の燃焼排気部３２が燃焼動作を行う場合には、図８
（Ｂ）に示すように、ファン３８からの燃焼用空気は蓄
熱室５０の接続口５４から供給され、蓄熱体３２ａによ
って約１０００℃に加熱されてバーナー管４８から供給
される燃料を燃焼させると共に、その一部は上部の排気
口５２から直火式バーナー３３の燃焼用空気として使用
される。これによって、蓄熱室４９、５０から排気され
る排ガスの温度は約２００℃以下の低温となって、排ガ
スに含まれる顕熱が効率的に回収されることになる。
【００１６】このように、直火式バーナー３３の燃焼用
空気に蓄熱体３２ａ、３１ａによって加熱された空気を
使用すると約１０００℃前後の高温となるので、弱酸化
直火式加熱装置１ＨＦｂから還元直火式加熱装置２ＨＦ
ｂまでの距離が長い場合には、１０００℃前後の高温に
耐える配管を行う必要があって、設備費が高価になる場
合がある。この場合には、図６に示すように、ファン３
８からの冷気を調整弁５６を通じて分岐し、バルブ４
１、４６を出た燃焼用空気に混入して希釈し、燃焼用空
気の温度を下げることもできる。但し、大量の冷気を混
入すると燃焼用空気の温度が下がり過ぎて、連続焼鈍炉
３０全体の熱効率が下がるので、配管等の設備費と運転
費の双方を考慮して適切な経済温度に燃焼用空気をする
必要がある。
空気に蓄熱体３２ａ、３１ａによって加熱された空気を
使用すると約１０００℃前後の高温となるので、弱酸化
直火式加熱装置１ＨＦｂから還元直火式加熱装置２ＨＦ
ｂまでの距離が長い場合には、１０００℃前後の高温に
耐える配管を行う必要があって、設備費が高価になる場
合がある。この場合には、図６に示すように、ファン３
８からの冷気を調整弁５６を通じて分岐し、バルブ４
１、４６を出た燃焼用空気に混入して希釈し、燃焼用空
気の温度を下げることもできる。但し、大量の冷気を混
入すると燃焼用空気の温度が下がり過ぎて、連続焼鈍炉
３０全体の熱効率が下がるので、配管等の設備費と運転
費の双方を考慮して適切な経済温度に燃焼用空気をする
必要がある。
【００１７】
【発明の効果】請求項１及び２記載の連続焼鈍炉は以上
の説明からも明らかなように、加熱帯を弱酸化直火式加
熱装置と、還元直火式加熱装置とに区分したので、鋼帯
に付着するカーボンや油等を効率的に焼却処理できると
共に、高温域の加熱においては、還元能力を有する還元
直火式加熱装置によって加熱しているので、鋼帯を酸化
させることなく、所定の高い温度まで加熱することがで
きる。加熱帯全域を還元直火式加熱装置とした場合に比
較すると、設備費が廉価となり、付着するカーボン、油
脂等も燃焼除去されるので、高効率に処理できる。ま
た、蓄熱式バーナを使用しているので、予熱帯の長さを
短くできると共に、全体的に熱効率を向上できる。さら
に、還元直火式加熱装置の直火式バーナーの燃焼用空気
に、弱酸化直火式加熱装置に使用した蓄熱式バーナーに
よって加熱された燃焼用空気を使用しているので、蓄熱
式バーナーを使用した弱酸化直火式加熱装置の場合と同
程度に還元直火式加熱装置の熱効率を向上することがで
き、連続焼鈍炉全体の熱効率の向上が得られる。そし
て、請求項２記載の連続焼鈍炉においては、蓄熱式バー
ナーからの燃焼用空気の一部に冷風を混入可能としてい
るので、適正な温度に調整した場合には、設備費と運転
費の調和した経済的な連続焼鈍炉の運転が可能となる。
の説明からも明らかなように、加熱帯を弱酸化直火式加
熱装置と、還元直火式加熱装置とに区分したので、鋼帯
に付着するカーボンや油等を効率的に焼却処理できると
共に、高温域の加熱においては、還元能力を有する還元
直火式加熱装置によって加熱しているので、鋼帯を酸化
させることなく、所定の高い温度まで加熱することがで
きる。加熱帯全域を還元直火式加熱装置とした場合に比
較すると、設備費が廉価となり、付着するカーボン、油
脂等も燃焼除去されるので、高効率に処理できる。ま
た、蓄熱式バーナを使用しているので、予熱帯の長さを
短くできると共に、全体的に熱効率を向上できる。さら
に、還元直火式加熱装置の直火式バーナーの燃焼用空気
に、弱酸化直火式加熱装置に使用した蓄熱式バーナーに
よって加熱された燃焼用空気を使用しているので、蓄熱
式バーナーを使用した弱酸化直火式加熱装置の場合と同
程度に還元直火式加熱装置の熱効率を向上することがで
き、連続焼鈍炉全体の熱効率の向上が得られる。そし
て、請求項２記載の連続焼鈍炉においては、蓄熱式バー
ナーからの燃焼用空気の一部に冷風を混入可能としてい
るので、適正な温度に調整した場合には、設備費と運転
費の調和した経済的な連続焼鈍炉の運転が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る連続焼鈍炉の
説明図である。
説明図である。
【図２】同連続焼鈍炉の温度グラフである。
【図３】鋼帯の温度と生成酸化膜量比率との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る連続焼鈍炉の
説明図である。
説明図である。
【図５】同連続焼鈍炉の説明図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る連続焼鈍炉の
説明図である。
説明図である。
【図７】同連続焼鈍炉を構成する弱酸化直火式加熱装置
の断面図である。
の断面図である。
【図８】同連続焼鈍炉の動作説明図である。
１０：連続焼鈍炉、１１：炉体、１２：鋼帯、１３：入
口側ロール、１４：ガイドロール、１４ａ：煙道、１
５：連続焼鈍炉、１６：鋼帯、１７：煙道、１８ａ：バ
ーナー、１８ｂ：バーナー、１９：ファン、２０：ファ
ン、２１：ファン、２２：ファン、２３：煙突、２４：
煙突、２５：レキュペレータ、３０：連続焼鈍炉、３
１：燃焼排気部、３１ａ：蓄熱体、３２：燃焼排気部、
３２ａ：蓄熱体、３３：直火式バーナー、３４：バル
ブ、３５：流量調整弁、３６：ファン、３７：流量調整
弁、３８：ファン、３９：バルブ、４１：バルブ、４
２：バルブ、４３：バルブ、４４：バルブ、４５：バル
ブ、４６：バルブ、４７：耐火物、４８：バーナー管、
４９：蓄熱室、５０：蓄熱室、５１：排気口、５２：排
気口、５３：接続口、５４：接続口、５６：調整弁、Ｐ
Ｈ：予熱帯、ＰＨａ：予熱帯、ＨＦ：加熱帯、１ＨＦ：
弱酸化直火式加熱装置、１ＨＦａ：弱酸化直火式加熱装
置、２ＨＦ：還元直火式加熱装置、２ＨＦａ：還元直火
式加熱装置、１ＨＦｂ：弱酸化直火式加熱装置、２ＨＦ
ｂ：還元直火式加熱装置
口側ロール、１４：ガイドロール、１４ａ：煙道、１
５：連続焼鈍炉、１６：鋼帯、１７：煙道、１８ａ：バ
ーナー、１８ｂ：バーナー、１９：ファン、２０：ファ
ン、２１：ファン、２２：ファン、２３：煙突、２４：
煙突、２５：レキュペレータ、３０：連続焼鈍炉、３
１：燃焼排気部、３１ａ：蓄熱体、３２：燃焼排気部、
３２ａ：蓄熱体、３３：直火式バーナー、３４：バル
ブ、３５：流量調整弁、３６：ファン、３７：流量調整
弁、３８：ファン、３９：バルブ、４１：バルブ、４
２：バルブ、４３：バルブ、４４：バルブ、４５：バル
ブ、４６：バルブ、４７：耐火物、４８：バーナー管、
４９：蓄熱室、５０：蓄熱室、５１：排気口、５２：排
気口、５３：接続口、５４：接続口、５６：調整弁、Ｐ
Ｈ：予熱帯、ＰＨａ：予熱帯、ＨＦ：加熱帯、１ＨＦ：
弱酸化直火式加熱装置、１ＨＦａ：弱酸化直火式加熱装
置、２ＨＦ：還元直火式加熱装置、２ＨＦａ：還元直火
式加熱装置、１ＨＦｂ：弱酸化直火式加熱装置、２ＨＦ
ｂ：還元直火式加熱装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−130718（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−72023（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−16211（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−83608（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 9/56 101 C21D 1/52
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼帯を連続的に搬送して焼鈍を行う連続
焼鈍炉において、前記鋼帯の加熱帯を蓄熱式バーナーを
使用した弱酸化直火式加熱装置と、これに続く還元直火
式加熱装置とによって構成し、前記弱酸化直火式加熱装
置及び還元直火式加熱装置から発生する排ガスの全部又
は一部を、前記弱酸化直火式加熱装置に使用する蓄熱式
バーナーの排ガス系から排出すると共に、前記弱酸化直
火式加熱装置及び還元直火式加熱装置の燃焼空気を前記
蓄熱式バーナーの給気系に供給し、該蓄熱式バーナーの
蓄熱体で予熱された高温空気の一部を前記還元直火式加
熱装置の燃焼空気として使用することを特徴とする連続
焼鈍炉。 - 【請求項２】 前記蓄熱体で予熱された高温空気に冷風
を一部供給して所定温度まで下げて、前記還元直火式加
熱装置に供給する請求項１記載の連続焼鈍炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8040691A JP3044286B2 (ja) | 1995-03-23 | 1996-02-02 | 連続焼鈍炉 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9138595 | 1995-03-23 | ||
| JP7-91385 | 1995-03-23 | ||
| JP8040691A JP3044286B2 (ja) | 1995-03-23 | 1996-02-02 | 連続焼鈍炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08319520A JPH08319520A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3044286B2 true JP3044286B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=26380196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8040691A Expired - Fee Related JP3044286B2 (ja) | 1995-03-23 | 1996-02-02 | 連続焼鈍炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3044286B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5493981B2 (ja) * | 2010-02-22 | 2014-05-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属材の加熱方法 |
| CN102071303B (zh) * | 2011-01-30 | 2012-11-21 | 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 | 带钢在硅钢连续退火干燥炉的穿带方法 |
| CN103396876B (zh) * | 2013-07-11 | 2014-09-17 | 巩义市鑫华机械厂 | 铝或铜轧制油再生装置及方法 |
| JP6908062B2 (ja) * | 2019-01-31 | 2021-07-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
-
1996
- 1996-02-02 JP JP8040691A patent/JP3044286B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08319520A (ja) | 1996-12-03 |
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| JPH0121204B2 (ja) |
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