JPH0875151A - 熱処理炉 - Google Patents
熱処理炉Info
- Publication number
- JPH0875151A JPH0875151A JP23946694A JP23946694A JPH0875151A JP H0875151 A JPH0875151 A JP H0875151A JP 23946694 A JP23946694 A JP 23946694A JP 23946694 A JP23946694 A JP 23946694A JP H0875151 A JPH0875151 A JP H0875151A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- temperature
- zone
- combustion
- burner
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- Control Of Combustion (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 順次パルス燃焼方式の熱処理炉において、炉
長が大きくあるいは負荷分布が不均一なために炉内温度
制御をゾーン分けして行う必要がある場合に、装置のコ
ストダウンを図る。 【構成】 炉１内を長手方向に沿って複数のゾーンＡ，
Ｂに区画し、各ゾーンＡ，Ｂ間の温度差を検出する温度
センサ３ａ，３ｂを設けると共に、予めゾーンＡ，Ｂ毎
に各バーナ２ａ〜２ｈのデューティ比を一定の割合で増
減した燃焼パターンを複数種設定しておき、上記温度差
が所定値を超えた時に、上記燃焼パターンを切り換える
ことにより、上記温度差をなくすようにした。 【効果】 温度調節計４及びパルス燃焼コントローラ５
を１セット設置するのみで、ゾーン間の温度不均一を是
正できる。
長が大きくあるいは負荷分布が不均一なために炉内温度
制御をゾーン分けして行う必要がある場合に、装置のコ
ストダウンを図る。 【構成】 炉１内を長手方向に沿って複数のゾーンＡ，
Ｂに区画し、各ゾーンＡ，Ｂ間の温度差を検出する温度
センサ３ａ，３ｂを設けると共に、予めゾーンＡ，Ｂ毎
に各バーナ２ａ〜２ｈのデューティ比を一定の割合で増
減した燃焼パターンを複数種設定しておき、上記温度差
が所定値を超えた時に、上記燃焼パターンを切り換える
ことにより、上記温度差をなくすようにした。 【効果】 温度調節計４及びパルス燃焼コントローラ５
を１セット設置するのみで、ゾーン間の温度不均一を是
正できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のバーナを順次パ
ルス燃焼させる方式の熱処理炉に関するものである。
ルス燃焼させる方式の熱処理炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３はこの種の熱処理炉を示したもの
で、炉１の内壁面に複数のバーナ２を列設し、炉温が立
ち上がり定常状態に達した後は、図４に示すように、各
バーナ２を順次パルス燃焼させるようにしたものであ
り、バーナ２には、噴出速度の大きい所謂高速バーナを
使用して、温度調節計４からの出力信号で燃焼パルスの
デューティ比を制御することにより、バーナを常に完全
燃焼させると同時に、火炎の噴出速度を最大に保つこと
によって炉内を攪拌し、炉内の温度分布を均一化するよ
うにしたものである。なお図３（ｂ）は温度調節計４か
らの出力信号を受けて各バーナ２を制御するパルス燃焼
コントローラのブロック図の一例を示したものである。
で、炉１の内壁面に複数のバーナ２を列設し、炉温が立
ち上がり定常状態に達した後は、図４に示すように、各
バーナ２を順次パルス燃焼させるようにしたものであ
り、バーナ２には、噴出速度の大きい所謂高速バーナを
使用して、温度調節計４からの出力信号で燃焼パルスの
デューティ比を制御することにより、バーナを常に完全
燃焼させると同時に、火炎の噴出速度を最大に保つこと
によって炉内を攪拌し、炉内の温度分布を均一化するよ
うにしたものである。なお図３（ｂ）は温度調節計４か
らの出力信号を受けて各バーナ２を制御するパルス燃焼
コントローラのブロック図の一例を示したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述の従来方式
において、炉長の大きい炉や、被処理物の配置等によっ
て炉内の負荷分布が一定しないような場合など、炉内の
温度分布の均一化が困難な場合がある。このような場合
に、従来は炉内を長手方向に沿って複数のゾーンに区画
し、各ゾーン毎に温度調節計４及びパルス燃焼コントロ
ーラ５を設けてバーナの燃焼制御を行っていたが、温度
調節計４等がゾーン数だけ必要となり、コストアップの
原因となっていた。本発明はかかる問題点を解消し、炉
長が大きくあるいは負荷分布が不均一な熱処理炉の炉内
温度分布を容易に均一化し得る温度制御手段を安価に提
供することを目的とするものである。
において、炉長の大きい炉や、被処理物の配置等によっ
て炉内の負荷分布が一定しないような場合など、炉内の
温度分布の均一化が困難な場合がある。このような場合
に、従来は炉内を長手方向に沿って複数のゾーンに区画
し、各ゾーン毎に温度調節計４及びパルス燃焼コントロ
ーラ５を設けてバーナの燃焼制御を行っていたが、温度
調節計４等がゾーン数だけ必要となり、コストアップの
原因となっていた。本発明はかかる問題点を解消し、炉
長が大きくあるいは負荷分布が不均一な熱処理炉の炉内
温度分布を容易に均一化し得る温度制御手段を安価に提
供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による熱処理炉
は、図１に示すように、炉１の内壁面に列設した複数の
バーナ２を順次パルス燃焼させる方式の熱処理炉におい
て、炉１内を長手方向に沿って複数のゾーンＡ，Ｂに区
画し、各ゾーンＡ，Ｂ間の温度差を検出する温度センサ
３ａ，３ｂを設けると共に、予めゾーンＡ，Ｂ毎に各バ
ーナ２のデューティ比を一定の割合で増減した燃焼パタ
ーンを複数種設定しておき、上記温度差が所定値を超え
た時に、上記燃焼パターンを切り換えることにより、上
記温度差をなくすようにしたものである。
は、図１に示すように、炉１の内壁面に列設した複数の
バーナ２を順次パルス燃焼させる方式の熱処理炉におい
て、炉１内を長手方向に沿って複数のゾーンＡ，Ｂに区
画し、各ゾーンＡ，Ｂ間の温度差を検出する温度センサ
３ａ，３ｂを設けると共に、予めゾーンＡ，Ｂ毎に各バ
ーナ２のデューティ比を一定の割合で増減した燃焼パタ
ーンを複数種設定しておき、上記温度差が所定値を超え
た時に、上記燃焼パターンを切り換えることにより、上
記温度差をなくすようにしたものである。
【０００５】
【作用】上述の構成において、まず基準となるゾーンＡ
の温度Ｔａが設定温度以下の場合は、各バーナ２は温度
調節計４の出力に従って連続燃焼を行い、炉温を定常状
態まで急速に立ち上げる。定常状態に達した後は、温度
調節計４による炉１の温度制御を基準ゾーンＡの温度Ｔ
ａのみによって行うと共に、両センサ３ａ，３ｂにより
温度差（ΔＴ＝Ｔａ−Ｔｂ）を監視し、ΔＴが所定値以
内のときは両ゾーンＡ，Ｂ共に各バーナ２は基準燃焼パ
ターンでパルス燃焼を行い、ΔＴの絶対値が所定値を超
えたときは燃焼パターンの切り換えを行う。このときΔ
Ｔの符号に応じて、いずれかのゾーンの各バーナ２の燃
焼パルスのデューティ比を一定の割合だけ増減した燃焼
パターンを使用するのである。従って炉温が立ち上がっ
た後は、すべてのバーナ２の燃焼パターンが、基準とな
るゾーンＡの温度Ｔａ及び他のゾーンＢと基準ゾーンＡ
との温度差ΔＴによって決定されるので、従来のように
温度調節計４及びパルス燃焼制御器５を各ゾーン毎に設
置する必要がなく、ゾーン制御を安価に行うことができ
る。
の温度Ｔａが設定温度以下の場合は、各バーナ２は温度
調節計４の出力に従って連続燃焼を行い、炉温を定常状
態まで急速に立ち上げる。定常状態に達した後は、温度
調節計４による炉１の温度制御を基準ゾーンＡの温度Ｔ
ａのみによって行うと共に、両センサ３ａ，３ｂにより
温度差（ΔＴ＝Ｔａ−Ｔｂ）を監視し、ΔＴが所定値以
内のときは両ゾーンＡ，Ｂ共に各バーナ２は基準燃焼パ
ターンでパルス燃焼を行い、ΔＴの絶対値が所定値を超
えたときは燃焼パターンの切り換えを行う。このときΔ
Ｔの符号に応じて、いずれかのゾーンの各バーナ２の燃
焼パルスのデューティ比を一定の割合だけ増減した燃焼
パターンを使用するのである。従って炉温が立ち上がっ
た後は、すべてのバーナ２の燃焼パターンが、基準とな
るゾーンＡの温度Ｔａ及び他のゾーンＢと基準ゾーンＡ
との温度差ΔＴによって決定されるので、従来のように
温度調節計４及びパルス燃焼制御器５を各ゾーン毎に設
置する必要がなく、ゾーン制御を安価に行うことができ
る。
【０００６】
【実施例】図１は本発明による熱処理炉の一実施例を示
したもので、炉１内を２つのゾーンＡ，Ｂに区画して、
Ａを基準ゾーンとしたものであり、表１は図１の炉に使
用する燃焼パターンの一例を示したもので、各バーナの
デューティ比を基準値の２割だけ増減するようにしたも
のである。なお本実施例では、温度調節計４による炉温
の制御は、基準ゾーンＡの温度Ｔａのみを用いて、オン
時間を一定にしてパルス周期を変化させることにより行
い、更にゾーンＡ，Ｂ間に生じた温度差をオン時間を可
変にして調整している。また各バーナの基準オン時間を
炉内のバーナ位置により異ならせることによって、無負
荷状態における炉内温度分布を均一化している。すなわ
ち表１において、バーナ番号〜のバーナは〜の
バーナよりも基準オン時間が長いが、これは扉６に近い
方が熱が逃げ易いからであり、また各ゾーンにおいて、
炉壁に近いバーナあるいはの方があるいは
よりも基準オン時間が長くなっているが、これは炉
壁から伝導熱が逃げ易いからである。また本例では、ゾ
ーンＡ，Ｂ間の温度差の調整は、表１に示すように、ゾ
ーンＡの温度ＴａがゾーンＢの温度Ｔｂよりも５℃以上
高くなると、ゾーンＢのオン時間は基準値のままにし
て、ゾーンＡの各バーナ〜のオン時間をそれぞれ基
準値の２割減にし、逆にＴｂがＴａよりも５℃以上高く
なると、ゾーンＢの各バーナ〜のオン時間を基準値
の２割減にしている。
したもので、炉１内を２つのゾーンＡ，Ｂに区画して、
Ａを基準ゾーンとしたものであり、表１は図１の炉に使
用する燃焼パターンの一例を示したもので、各バーナの
デューティ比を基準値の２割だけ増減するようにしたも
のである。なお本実施例では、温度調節計４による炉温
の制御は、基準ゾーンＡの温度Ｔａのみを用いて、オン
時間を一定にしてパルス周期を変化させることにより行
い、更にゾーンＡ，Ｂ間に生じた温度差をオン時間を可
変にして調整している。また各バーナの基準オン時間を
炉内のバーナ位置により異ならせることによって、無負
荷状態における炉内温度分布を均一化している。すなわ
ち表１において、バーナ番号〜のバーナは〜の
バーナよりも基準オン時間が長いが、これは扉６に近い
方が熱が逃げ易いからであり、また各ゾーンにおいて、
炉壁に近いバーナあるいはの方があるいは
よりも基準オン時間が長くなっているが、これは炉
壁から伝導熱が逃げ易いからである。また本例では、ゾ
ーンＡ，Ｂ間の温度差の調整は、表１に示すように、ゾ
ーンＡの温度ＴａがゾーンＢの温度Ｔｂよりも５℃以上
高くなると、ゾーンＢのオン時間は基準値のままにし
て、ゾーンＡの各バーナ〜のオン時間をそれぞれ基
準値の２割減にし、逆にＴｂがＴａよりも５℃以上高く
なると、ゾーンＢの各バーナ〜のオン時間を基準値
の２割減にしている。
【０００７】図１（ｂ）は、シーケンサを用いたパルス
燃焼コントローラ５の内部構成図を示したもので、入力
ユニット７では温度調節計４からの出力信号ｓと共に、
両温度センサ３ａ，３ｂからの出力信号ａ，ｂを受け、
ＣＰＵ８で信号を処理して、出力ユニット９を介して各
バーナ２を制御しており、ＣＰＵ８では温度調節計４か
らの出力ｓにより、各バーナ２のオン時間を一定にしオ
フ時間を可変にする通常の温度制御を行うと共に、両温
度センサ３ａ，３ｂからの出力ａ，ｂによりいずれか一
方のゾーンの各バーナ２のオン時間を基準オン時間の２
割だけ増減する制御（表１）を行っている。
燃焼コントローラ５の内部構成図を示したもので、入力
ユニット７では温度調節計４からの出力信号ｓと共に、
両温度センサ３ａ，３ｂからの出力信号ａ，ｂを受け、
ＣＰＵ８で信号を処理して、出力ユニット９を介して各
バーナ２を制御しており、ＣＰＵ８では温度調節計４か
らの出力ｓにより、各バーナ２のオン時間を一定にしオ
フ時間を可変にする通常の温度制御を行うと共に、両温
度センサ３ａ，３ｂからの出力ａ，ｂによりいずれか一
方のゾーンの各バーナ２のオン時間を基準オン時間の２
割だけ増減する制御（表１）を行っている。
【０００８】表２は本発明の他の実施例を示したもの
で、ゾーンＡ，Ｂ間の温度差が大きい場合には、バーナ
２の燃焼量の差も大きくして温度差を是正する時間を短
縮しようとするものである。本例では、ゾーンＡ，Ｂ間
の温度差が５〜１５℃のときにオン時間を２割増減し、
温度差が１５℃を超えたときは、オン時間を４割増減す
るようにしている。
で、ゾーンＡ，Ｂ間の温度差が大きい場合には、バーナ
２の燃焼量の差も大きくして温度差を是正する時間を短
縮しようとするものである。本例では、ゾーンＡ，Ｂ間
の温度差が５〜１５℃のときにオン時間を２割増減し、
温度差が１５℃を超えたときは、オン時間を４割増減す
るようにしている。
【０００９】図２（表３）は本発明の更に他の実施例を
示したもので、炉１内を長手方向に沿って３つのゾーン
Ａ，Ｂ1 ，Ｂ2 に区画したものである。図１（表１）の
実施例では燃焼パターンの数は、基準ゾーンＡに対して
ゾーンＢが標準，高，低の３種類であったが、本実施例
の場合には表３に示すように、基準ゾーンＡに対して他
の２ゾーンＢ1 ，Ｂ2 それぞれに標準，高，低の３状態
があるので、３×３＝９種類の燃焼パターンを予め設定
しておくものである。
示したもので、炉１内を長手方向に沿って３つのゾーン
Ａ，Ｂ1 ，Ｂ2 に区画したものである。図１（表１）の
実施例では燃焼パターンの数は、基準ゾーンＡに対して
ゾーンＢが標準，高，低の３種類であったが、本実施例
の場合には表３に示すように、基準ゾーンＡに対して他
の２ゾーンＢ1 ，Ｂ2 それぞれに標準，高，低の３状態
があるので、３×３＝９種類の燃焼パターンを予め設定
しておくものである。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば上述のように、炉長が大
きくあるいは負荷分布が不均一なために炉内温度制御を
ゾーン分けして行う必要がある場合においても、温度調
節計４及びパルス燃焼制御器５を各ゾーン毎に設置する
必要がなく、ゾーン制御式順次パルス燃焼制御を安価な
装置で行うことができるという利点がある。
きくあるいは負荷分布が不均一なために炉内温度制御を
ゾーン分けして行う必要がある場合においても、温度調
節計４及びパルス燃焼制御器５を各ゾーン毎に設置する
必要がなく、ゾーン制御式順次パルス燃焼制御を安価な
装置で行うことができるという利点がある。
【表１】
【表２】
【表３】
【図１】（ａ）は本発明の一実施例の炉内バーナ配置
図、（ｂ）は同上に用いるパルス燃焼コントローラのブ
ロック図。
図、（ｂ）は同上に用いるパルス燃焼コントローラのブ
ロック図。
【図２】本発明の他の実施例の炉内バーナ配置図。
【図３】（ａ）は従来例の炉内バーナ配置図、（ｂ）は
同上に用いるパルス燃焼コントローラのブロック図。
同上に用いるパルス燃焼コントローラのブロック図。
【図４】同上の動作を示すタイムチャート。
１ 炉 ２ バーナ ３ａ，３ｂ 温度センサ ４ 温度調節計 ５ パルス燃焼コントローラ ６ 扉 ７ 入力ユニット ８ ＣＰＵ ９ 出力ユニット
Claims (2)
- 【請求項１】 炉の内壁面に列設した複数のバーナを順
次パルス燃焼させる方式の熱処理炉において、炉内を長
手方向に沿って複数のゾーンに区画し、各ゾーン間の温
度差を検出する温度センサを設けると共に、予めゾーン
毎に各バーナのデューティ比を一定の割合で増減した燃
焼パターンを複数種設定しておき、上記温度差が所定値
を超えた時に、上記燃焼パターンを切り換えることによ
り、上記温度差をなくすようにしたことを特徴とする熱
処理炉。 - 【請求項２】 各バーナの基準デューティ比を炉内のバ
ーナ位置により異ならせて、炉内温度分布を均一化する
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の熱処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23946694A JP3571772B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23946694A JP3571772B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 熱処理炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875151A true JPH0875151A (ja) | 1996-03-19 |
| JP3571772B2 JP3571772B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=17045189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23946694A Expired - Lifetime JP3571772B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3571772B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102889593A (zh) * | 2012-08-06 | 2013-01-23 | 闻喜县白玉矿业有限公司 | 一种镁还原炉燃烧*** |
| WO2018135024A1 (ja) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | 中外炉工業株式会社 | 耐火物容器内部の加熱装置及び加熱方法 |
| CN114410957A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-04-29 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种退火炉烧嘴控制方法 |
| CN117004797A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-11-07 | 中科卓异环境科技(东莞)有限公司 | 一种钢材正火设备和钢材正火方法 |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP23946694A patent/JP3571772B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102889593A (zh) * | 2012-08-06 | 2013-01-23 | 闻喜县白玉矿业有限公司 | 一种镁还原炉燃烧*** |
| WO2018135024A1 (ja) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | 中外炉工業株式会社 | 耐火物容器内部の加熱装置及び加熱方法 |
| CN114410957A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-04-29 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种退火炉烧嘴控制方法 |
| CN117004797A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-11-07 | 中科卓异环境科技(东莞)有限公司 | 一种钢材正火设备和钢材正火方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3571772B2 (ja) | 2004-09-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040622 |
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