JPH02203195A - 直火式加熱炉の燃焼制御方法 - Google Patents
直火式加熱炉の燃焼制御方法Info
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- JPH02203195A JPH02203195A JP2084589A JP2084589A JPH02203195A JP H02203195 A JPH02203195 A JP H02203195A JP 2084589 A JP2084589 A JP 2084589A JP 2084589 A JP2084589 A JP 2084589A JP H02203195 A JPH02203195 A JP H02203195A
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Landscapes
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、連続式溶融亜鉛鍍金設備及び連続焼鈍設備に
用いられる直火式加熱炉の燃焼制御方法、特に加熱され
る鋼板の表面に生成する酸化膜を許容値以下に抑える制
御方法に関するものである。
用いられる直火式加熱炉の燃焼制御方法、特に加熱され
る鋼板の表面に生成する酸化膜を許容値以下に抑える制
御方法に関するものである。
［従来の技術］
連続式溶融亜鉛鍍金設備は、薄鋼板のコイルを連続的に
巻き戻して、前処理、焼鈍、鍍金、後処理を行う設備で
、その焼鈍過程においては各種の方式が知られている。
巻き戻して、前処理、焼鈍、鍍金、後処理を行う設備で
、その焼鈍過程においては各種の方式が知られている。
これら従来の設備では、ライン内でガスクリーニングを
行う酸化炉と、還元炉１焼鈍炉を横形炉で組合わせたゼ
ンジマータイプが使われていた。
行う酸化炉と、還元炉１焼鈍炉を横形炉で組合わせたゼ
ンジマータイプが使われていた。
このタイプの炉において、原板は通常冷間圧延のまま、
または酸洗後の熱間圧延コイルを用いているが、鋼板表
面に付着した油脂類は直火式加熱炉の酸化炉の直火フレ
ームにより焼却除去されると同時に薄い酸化膜が形成さ
れる。次いでストリップは、還元炉に入り、Ｈ２−８２
雰囲気ガス中で鋼板表面の還元、活性化及び焼なましが
行われ、冷却帯で鍍金に適した温度まで冷却した後、大
気に触れること無く直接亜鉛浴槽に導かれ鍍金される。
または酸洗後の熱間圧延コイルを用いているが、鋼板表
面に付着した油脂類は直火式加熱炉の酸化炉の直火フレ
ームにより焼却除去されると同時に薄い酸化膜が形成さ
れる。次いでストリップは、還元炉に入り、Ｈ２−８２
雰囲気ガス中で鋼板表面の還元、活性化及び焼なましが
行われ、冷却帯で鍍金に適した温度まで冷却した後、大
気に触れること無く直接亜鉛浴槽に導かれ鍍金される。
また連続焼鈍設備は、上記連続式溶融亜鉛鍍金設備にお
ける焼鈍過程と同様の処理を行なうものである。
ける焼鈍過程と同様の処理を行なうものである。
最近は直火式加熱炉の酸化炉のかわりに、弱酸化性雰囲
気の無酸化炉（Ｎｏｎ Ｏｘｉｄｌｚｉｎｇ Ｆｕｒｎ
ａｃｅ、）を用いた方式が主流となっており、またライ
ンの高速化傾向に対処した、還元、冷却工程を縦形炉と
したものが採用されている。この無酸化炉は、Ｃガス、
ＬＰＧ、天然ガス等を、空燃比０．８５〜０．９０で燃
焼させ、炉内をＣｏ−Ｃ０３−Ｈ２−Ｈ２Ｏの雰囲気と
し、１０００〜１３００℃の高温に保つ。
気の無酸化炉（Ｎｏｎ Ｏｘｉｄｌｚｉｎｇ Ｆｕｒｎ
ａｃｅ、）を用いた方式が主流となっており、またライ
ンの高速化傾向に対処した、還元、冷却工程を縦形炉と
したものが採用されている。この無酸化炉は、Ｃガス、
ＬＰＧ、天然ガス等を、空燃比０．８５〜０．９０で燃
焼させ、炉内をＣｏ−Ｃ０３−Ｈ２−Ｈ２Ｏの雰囲気と
し、１０００〜１３００℃の高温に保つ。
ストリップは急速に加熱されて４５０〜８００℃に昇温
され、付着する油脂分は揮発１分解して除去される。
され、付着する油脂分は揮発１分解して除去される。
炉内は弱酸性なので、ストリップの表面酸化程度は極め
て軽微で、しかも短時間で加熱されるため、炉長が短く
てすむ等の長所がある。
て軽微で、しかも短時間で加熱されるため、炉長が短く
てすむ等の長所がある。
直火式加熱炉は、直火式加熱による高効率の熱伝達の為
、ラジアントチューブ炉等の間接加熱に比べ、加熱炉長
が短く、かつ省エネルギーという長所があり、連続式溶
融亜鉛鍍金設備及び連続焼鈍設備等の加熱炉として用い
られている。
、ラジアントチューブ炉等の間接加熱に比べ、加熱炉長
が短く、かつ省エネルギーという長所があり、連続式溶
融亜鉛鍍金設備及び連続焼鈍設備等の加熱炉として用い
られている。
しかし直火式加熱炉は、鋼板をバーナーの火炎若しくは
燃焼ガスにより直接加熱するため、雰囲気中に未燃焼の
酸素（０２）が存在し、鋼板表面が酸化してしまう欠点
があった。
燃焼ガスにより直接加熱するため、雰囲気中に未燃焼の
酸素（０２）が存在し、鋼板表面が酸化してしまう欠点
があった。
そこで前記の直火式無酸化炉では、雰囲気中の０ を極
力少なくする為、燃焼用０２不足の状態、つまり空気比
を１以下にして、操業していた。
力少なくする為、燃焼用０２不足の状態、つまり空気比
を１以下にして、操業していた。
しかしながら、空気比を１以下にして燃焼しても、炉内
雰囲気は無酸素状態にならず、バーナーのフレーム中や
近傍において微量の遊離酸素が存在する。
雰囲気は無酸素状態にならず、バーナーのフレーム中や
近傍において微量の遊離酸素が存在する。
このため特開昭５５−９７４３２号公報には、直火式無
酸化炉における鋼板通路付近の酸素量を検出し、該検出
酸素量が該鋼板表面の許容酸化膜上限値に対応する量を
越えたと時、該炉内の空気比を低下させることを特徴と
する直火式無酸化炉における燃焼制御方法、さらに空気
比を下限値に低下させても検出酸素量が許容値以下に低
下しないとき、燃料を調整して炉温を低下させることを
特徴とする燃焼制御方式が操業されている。
酸化炉における鋼板通路付近の酸素量を検出し、該検出
酸素量が該鋼板表面の許容酸化膜上限値に対応する量を
越えたと時、該炉内の空気比を低下させることを特徴と
する直火式無酸化炉における燃焼制御方法、さらに空気
比を下限値に低下させても検出酸素量が許容値以下に低
下しないとき、燃料を調整して炉温を低下させることを
特徴とする燃焼制御方式が操業されている。
しかし、鋼板表面の酸化還元を直接支配するのは還元率
、つまり−、Ｃｏ□等の還元性気体とＨ２Ｏ，Ｃｏ等の
非還元性気体との分圧比であり、単に０２量を管理する
だけでは鋼板表面の酸化を抑えるのに不十分であった。
、つまり−、Ｃｏ□等の還元性気体とＨ２Ｏ，Ｃｏ等の
非還元性気体との分圧比であり、単に０２量を管理する
だけでは鋼板表面の酸化を抑えるのに不十分であった。
［発明が解決しようとする課題］
連続式溶融亜鉛鍍金設備及び連続焼鈍設備等の加熱炉と
して用いられる直火式加熱炉においては、加熱される鋼
板の表面に生成する酸化膜を許容値以下に抑えて鋼板を
加熱するに当たって、前述のように空気比を１以下とし
ても、遊離０２が存在し、炉内雰囲気を無酸素状態にす
ることは出来ない。
して用いられる直火式加熱炉においては、加熱される鋼
板の表面に生成する酸化膜を許容値以下に抑えて鋼板を
加熱するに当たって、前述のように空気比を１以下とし
ても、遊離０２が存在し、炉内雰囲気を無酸素状態にす
ることは出来ない。
本発明は、上述のような問題点を解決するため、加熱さ
れる鋼板の表面に生成する酸化膜を許容値以下に抑えて
鋼板を加熱する、直火式加熱炉の燃焼制御方法を提供す
ることを目的とするものである。
れる鋼板の表面に生成する酸化膜を許容値以下に抑えて
鋼板を加熱する、直火式加熱炉の燃焼制御方法を提供す
ることを目的とするものである。
［課題を解決するための手段〕
前述のように空気比を１以下としても、遊離０２が存在
し、炉内雰囲気を無酸素状態にすることは出来ない。
し、炉内雰囲気を無酸素状態にすることは出来ない。
しかし雰囲気中の例えば−酸化炭素ＣＯ９水素水素等２
還元性気体成分が一定濃度存在すれば、還元性気体成分
が遊離０ と結合し、遊ｉ！ｌ！０２による鋼板表面の
酸化が防げること、また還元性気体成分により鋼板表面
が還元されることの効果により、鋼板表面の酸化膜を低
減出来る。
還元性気体成分が一定濃度存在すれば、還元性気体成分
が遊離０ と結合し、遊ｉ！ｌ！０２による鋼板表面の
酸化が防げること、また還元性気体成分により鋼板表面
が還元されることの効果により、鋼板表面の酸化膜を低
減出来る。
本発明は、上記知見に着目して達成されたものである。
即ち、直火式加熱炉において、炉内雰囲気中の還元性気
体成分と非還元性気体成分との分圧比である還元率をａ
ｌｌ定し、前記還元率が一定範囲となるように、空気比
を制御することを特徴とする直火式加熱炉の燃焼制御方
法である。
体成分と非還元性気体成分との分圧比である還元率をａ
ｌｌ定し、前記還元率が一定範囲となるように、空気比
を制御することを特徴とする直火式加熱炉の燃焼制御方
法である。
また直火式加熱炉において、炉内雰囲気中の還元性気体
成分と非還元性気体成分との分圧比である還元率を測定
し、前記還元率が一定範囲となるように、還元性気体を
炉内に装入し、炉内の還元性気体成分が一定範囲となる
ように、該還元性気体流量を制御することを特徴とする
直火式加熱炉の燃焼制御方法である。
成分と非還元性気体成分との分圧比である還元率を測定
し、前記還元率が一定範囲となるように、還元性気体を
炉内に装入し、炉内の還元性気体成分が一定範囲となる
ように、該還元性気体流量を制御することを特徴とする
直火式加熱炉の燃焼制御方法である。
［作用］
本発明においては、Ｃｏ、 Ｈ２の還元性ガス及びＣ
Ｏ３の非還元性ガスを測定器により検出し、還元性気体
成分の濃度として、下記（１）〜（３）式で定義される
還元率Ａ１〜Ａ３を測定し、これにより還元率が一定範
囲となるように、空気比または炉内装入還元性気体流量
を制御゛するようにしたことにより、加熱される鋼板の
表面に生成する酸化膜を許容値以下に抑えて鋼板を加熱
することが出来、これにより、鋼板表面の表面性状の優
れた鋼板を生産及び、生産能率を向上せしめ、製造コス
トを下げる等の効果を奏するものである。
Ｏ３の非還元性ガスを測定器により検出し、還元性気体
成分の濃度として、下記（１）〜（３）式で定義される
還元率Ａ１〜Ａ３を測定し、これにより還元率が一定範
囲となるように、空気比または炉内装入還元性気体流量
を制御゛するようにしたことにより、加熱される鋼板の
表面に生成する酸化膜を許容値以下に抑えて鋼板を加熱
することが出来、これにより、鋼板表面の表面性状の優
れた鋼板を生産及び、生産能率を向上せしめ、製造コス
トを下げる等の効果を奏するものである。
Ａ −［Ｐ（ＣＯ）＋Ｐ（Ｈ）］／ ［：Ｐ（Ｃｏ
２）＋Ｐ（Ｉ□Ｏ）］・・・（１） Ａ −Ｐ（Ｃｏ） ／Ｐ（Ｃｏ２）
・・・（２）Ａ −Ｐ（Ｈ２） ／Ｐ（Ｈ２Ｏ）
・・・（３）但し、ｐ（ｘ）、成分Ｘ
の分圧。
２）＋Ｐ（Ｉ□Ｏ）］・・・（１） Ａ −Ｐ（Ｃｏ） ／Ｐ（Ｃｏ２）
・・・（２）Ａ −Ｐ（Ｈ２） ／Ｐ（Ｈ２Ｏ）
・・・（３）但し、ｐ（ｘ）、成分Ｘ
の分圧。
次に本発明の実施例について述べる。
［実施例］
第１図は、本発明の実施態様例の説明図である。
図において、１は連続焼鈍炉として用いられる直火式加
熱炉、２は直火式加熱炉１内を通過する鋼板３を加熱す
るバーナーであり、このバーナー２には燃料ガス４を供
給するガス配管５及び空気６を供給するエアー配管７が
接続されている。
熱炉、２は直火式加熱炉１内を通過する鋼板３を加熱す
るバーナーであり、このバーナー２には燃料ガス４を供
給するガス配管５及び空気６を供給するエアー配管７が
接続されている。
８は出口鋼板３の温度Ｔを検出する鋼板温度計で、また
９は直火式加熱炉１内の還元率計で、Ｃ０１１１の還元
性ガス及びＧｏ 、 ＋Ｉ□０の非還元性ガスを測
定検出端により検出し、還元性気体成分の濃度として、
下記（１）式で定義される還元率Ａ１を測定する。
９は直火式加熱炉１内の還元率計で、Ｃ０１１１の還元
性ガス及びＧｏ 、 ＋Ｉ□０の非還元性ガスを測
定検出端により検出し、還元性気体成分の濃度として、
下記（１）式で定義される還元率Ａ１を測定する。
Ａ −ＣＰ（Ｃｏ）＋Ｐ（Ｈ）］／ ［Ｐ（Ｃｏ
２ ）＋Ｐ（Ｈ２０） コ・・・（１） 但し、Ｐ（Ｘ）；成分Ｘの分圧。
２ ）＋Ｐ（Ｈ２０） コ・・・（１） 但し、Ｐ（Ｘ）；成分Ｘの分圧。
次いで、求めた還元率Ａ１を燃焼ガスの成分データによ
り空気比に換算する空気比換算器１０で空気比率を求め
、この値と目標空気比率より空気比調節器１１とから空
気比を求め、一方出口鋼板３の温度Ｔを検出する鋼板温
度計８からの測定値と目標温度例えば５５０〜７００℃
から空気量Ｖ 及ｉｒｌ び燃料ガス量Ｖ を鋼板温度調節器１２より算ａｓ
１ 出し、空気量Ｖ を空気流量調節器１３に入力＾１ｒ
ｌ し、空気コントロールバルブ１４を操作して供給空気量
Ｖ を制御する。
り空気比に換算する空気比換算器１０で空気比率を求め
、この値と目標空気比率より空気比調節器１１とから空
気比を求め、一方出口鋼板３の温度Ｔを検出する鋼板温
度計８からの測定値と目標温度例えば５５０〜７００℃
から空気量Ｖ 及ｉｒｌ び燃料ガス量Ｖ を鋼板温度調節器１２より算ａｓ
１ 出し、空気量Ｖ を空気流量調節器１３に入力＾１ｒ
ｌ し、空気コントロールバルブ１４を操作して供給空気量
Ｖ を制御する。
ｉｒ２
また鋼板温度調節器１２より算出した燃料ガス量■
を比率設定器１５に入力し、前記空気比ａｓｌ 調節器１１からの空気比とからＶｆｆｉをガス流ａｓ２ 量調節器１６より算出し、ガスコントロールバルブ１７
を操作して、バーナー２への供給量を制御する。
を比率設定器１５に入力し、前記空気比ａｓｌ 調節器１１からの空気比とからＶｆｆｉをガス流ａｓ２ 量調節器１６より算出し、ガスコントロールバルブ１７
を操作して、バーナー２への供給量を制御する。
以上の操作を行うことにより、前記（１）式のＡ１還元
率を適正な範囲例えば０．１〜０，３とすることで、鋼
板表面の酸化膜厚みが第３図に示すように、原板の酸化
膜厚みが４０〜５０−に対して、基準値２５〜３５−と
、空気比制御なしの場合の５５〜８０−に比して、本発
明の場合は低く抑制することが出来、良好な表面性状を
得ることができた。
率を適正な範囲例えば０．１〜０，３とすることで、鋼
板表面の酸化膜厚みが第３図に示すように、原板の酸化
膜厚みが４０〜５０−に対して、基準値２５〜３５−と
、空気比制御なしの場合の５５〜８０−に比して、本発
明の場合は低く抑制することが出来、良好な表面性状を
得ることができた。
なお、本実施例の場合、ＣＯ，Ｈ２の還元性ガス及びＣ
ｏ 、 ＨＯの非還元性ガスを測定器により検出し
、還元性気体成分の濃度として、上記（１）式で定義さ
れる還元率Ａ１をｉＷＪ定したがその代わりに、 Ａ −Ｐ（ＣＯ） ／Ｐ（ＣＯ３）
・・・ （２）ｐ、 −Ｐ（Ｈ）／Ｐ（Ｆ１２０）
・・・ （３）を夫々還元率Ａ 及びＡ３
をｉ’１ｌｌＪ定し、これにより第１図の制御系統によ
り鋼板表面の酸化膜厚みが許容値以下となる範囲を求め
て、その範囲となるように空気比を制御しても良い。
ｏ 、 ＨＯの非還元性ガスを測定器により検出し
、還元性気体成分の濃度として、上記（１）式で定義さ
れる還元率Ａ１をｉＷＪ定したがその代わりに、 Ａ −Ｐ（ＣＯ） ／Ｐ（ＣＯ３）
・・・ （２）ｐ、 −Ｐ（Ｈ）／Ｐ（Ｆ１２０）
・・・ （３）を夫々還元率Ａ 及びＡ３
をｉ’１ｌｌＪ定し、これにより第１図の制御系統によ
り鋼板表面の酸化膜厚みが許容値以下となる範囲を求め
て、その範囲となるように空気比を制御しても良い。
さらに、第２図に示すように、還元率Ａを還元率計９に
て測定し、この値と還元率目標値から空気比を制御する
代わりに、還元率を還元率調節器１８により調節し、Ｃ
ｏ、 Ｉ＋２の還元性気体２０を還元性気体コントロ
ールバルブ１９を操作して、直火式加熱炉１内に、還元
性気体装入口２１から装入して、炉内の還元性気体成分
が一定範囲となるように、還元性気体流量を制御しても
本発明の目的は達成出来る。
て測定し、この値と還元率目標値から空気比を制御する
代わりに、還元率を還元率調節器１８により調節し、Ｃ
ｏ、 Ｉ＋２の還元性気体２０を還元性気体コントロ
ールバルブ１９を操作して、直火式加熱炉１内に、還元
性気体装入口２１から装入して、炉内の還元性気体成分
が一定範囲となるように、還元性気体流量を制御しても
本発明の目的は達成出来る。
［発明の効果］
本発明の直火式加熱炉の燃焼制御方法によれば、加熱さ
れる鋼板の表面に生成する酸化膜を許容値以下に抑えて
鋼板を加熱することが出来、鋼板表面の表面性状の優れ
た鋼板を生産出来、生産能率を向上せしめ、製造コスト
を下げる等の効果を奏するものである。
れる鋼板の表面に生成する酸化膜を許容値以下に抑えて
鋼板を加熱することが出来、鋼板表面の表面性状の優れ
た鋼板を生産出来、生産能率を向上せしめ、製造コスト
を下げる等の効果を奏するものである。
第１図及び第２図は本発明方法の実施態様例の説明図、
第３図は従来法及び本発明方法における鋼板の酸化膜厚
さ（四）の比較図である。 図において、１：本発明方法にて用いられる直火式加熱
炉９２：直火式加熱炉のバーナー、３：鋼板、４：燃料
ガス、５：燃料ガス配管、６：空気、７：空気配管、８
：鋼板温度計、９：還元早計、１０：空気比換算器、１
１：空気比調節器。 １２：鋼板温度調節器、１３：空気流量調節器。 １４：空ｆｉコントロールバルブ、１５：比率設定器、
１６：ガス流量調節器、１７：燃料ガスコントロールバ
ルブ、１８：還元率調節器、１９；還元性気体コントロ
ールバルブ、２０：還元性気体。 ２１；還元性気体装入口である。
第３図は従来法及び本発明方法における鋼板の酸化膜厚
さ（四）の比較図である。 図において、１：本発明方法にて用いられる直火式加熱
炉９２：直火式加熱炉のバーナー、３：鋼板、４：燃料
ガス、５：燃料ガス配管、６：空気、７：空気配管、８
：鋼板温度計、９：還元早計、１０：空気比換算器、１
１：空気比調節器。 １２：鋼板温度調節器、１３：空気流量調節器。 １４：空ｆｉコントロールバルブ、１５：比率設定器、
１６：ガス流量調節器、１７：燃料ガスコントロールバ
ルブ、１８：還元率調節器、１９；還元性気体コントロ
ールバルブ、２０：還元性気体。 ２１；還元性気体装入口である。
Claims (2)
- （１）直火式加熱炉において、炉内雰囲気中の還元性気
体成分と非還元性気体成分との分圧比である還元率を測
定し、該還元率が一定範囲となるように、空気比を制御
することを特徴とする直火式加熱炉の燃焼制御方法。 - （２）直火式加熱炉において、炉内雰囲気中の還元性気
体成分と非還元性気体成分との分圧比である還元率を測
定し、該還元率が一定範囲となるように、還元性気体を
炉内に装入し、炉内の還元性気体成分が一定範囲となる
ように、該還元性気体流量を制御することを特徴とする
直火式加熱炉の燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2084589A JPH02203195A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 直火式加熱炉の燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2084589A JPH02203195A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 直火式加熱炉の燃焼制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02203195A true JPH02203195A (ja) | 1990-08-13 |
Family
ID=12038417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2084589A Pending JPH02203195A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 直火式加熱炉の燃焼制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02203195A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104654819A (zh) * | 2014-05-23 | 2015-05-27 | 柳州钢铁股份有限公司 | 大型燃气窖炉的温度控制方法 |
-
1989
- 1989-02-01 JP JP2084589A patent/JPH02203195A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104654819A (zh) * | 2014-05-23 | 2015-05-27 | 柳州钢铁股份有限公司 | 大型燃气窖炉的温度控制方法 |
| CN104654819B (zh) * | 2014-05-23 | 2017-03-01 | 柳州钢铁股份有限公司 | 大型燃气窖炉的温度控制方法 |
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