JPS6011015A - 直火式加熱炉におけるサイドバ−ナ−の燃焼方法 - Google Patents
直火式加熱炉におけるサイドバ−ナ−の燃焼方法Info
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- JPS6011015A JPS6011015A JP11722083A JP11722083A JPS6011015A JP S6011015 A JPS6011015 A JP S6011015A JP 11722083 A JP11722083 A JP 11722083A JP 11722083 A JP11722083 A JP 11722083A JP S6011015 A JPS6011015 A JP S6011015A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (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】
本発明は直火式加熱炉において炉幅方向の所望の温度分
布を保つためのサイドバーナーの燃焼制御方法に関する
。
布を保つためのサイドバーナーの燃焼制御方法に関する
。
一般にバーナーでは燃料ガス量の変動により火炎長さが
変化する。最近の傾向として加熱炉へ熱片を装入するホ
ットチャージ操業が主流となっているが、ホットチャー
ジの場合、被加熱物は従来の冷片装入(コールドチャー
ジノに比較して少ない熱量で目標温度まで加熱可能なた
めバーナーの燃料ガス量は少なくてすみ、コールドチャ
ージとホットチャージでは必要とする熱料ガス量に大き
な差があり、火炎長も太き(変化していた。
変化する。最近の傾向として加熱炉へ熱片を装入するホ
ットチャージ操業が主流となっているが、ホットチャー
ジの場合、被加熱物は従来の冷片装入(コールドチャー
ジノに比較して少ない熱量で目標温度まで加熱可能なた
めバーナーの燃料ガス量は少なくてすみ、コールドチャ
ージとホットチャージでは必要とする熱料ガス量に大き
な差があり、火炎長も太き(変化していた。
この燃料ガス量の変化のために、サイドバーナー炉では
、炉幅方向の被加熱物の温度分布が大きく変化し、加熱
炉の安定操業、被加熱物品質、省エネ対策上大きな問題
となっていた。
、炉幅方向の被加熱物の温度分布が大きく変化し、加熱
炉の安定操業、被加熱物品質、省エネ対策上大きな問題
となっていた。
上記の燃料ガス量が変化しても被加熱物の炉幅方向温度
分布が変化しないようにするための手段とし℃、バーナ
ー3諷を軸流配置あるいは大井配置にすることが知られ
災禍・化されているが、これらは設備投資が大きくなる
こと、炉体及びバーナ一部からの放散熱が太き(なり、
省エネルギー上好ましくないという欠点がある。
分布が変化しないようにするための手段とし℃、バーナ
ー3諷を軸流配置あるいは大井配置にすることが知られ
災禍・化されているが、これらは設備投資が大きくなる
こと、炉体及びバーナ一部からの放散熱が太き(なり、
省エネルギー上好ましくないという欠点がある。
そこで本発明省等は上述のサイドバーナー炉における前
記の諸問題について種々実験し検討した結果、サイドバ
ーナー配置で、燃料ガス量の変動があっても火炎長さt
所望範囲内に保つならば炉幅方向の所望の温度分布を常
に 見出したもので、本発明の要旨は燃焼ガス白滝と昇流の
流量比率を変更することにより、火炎長を変更可能とし
たバーナーを配設した直火式サイドバーナー加熱炉にお
いて、流量計で白泥と昇流のトータルの燃料ガス量を測
定し、該測定値を演算器に入力し、該演算器で予めめた
当該バーナーの白滝と昇流のトータルの燃料ガス量及び
燃料ガス向流と昇流の流量比率と火炎長の関係を用いて
、バーナーの目標火炎長範囲を維持する燃料ガス向流と
昇流の流量比率を決定し、該比率になるように白滝及び
昇流ガス弁の開度を調整して、)(−ナーの火炎長を所
望の範囲に保ち、被加熱物の炉幅方向の所望の温度分布
を常に保つことを特徴とする直火式加熱炉におけるサイ
ドバーナーの燃焼制御方法である。
記の諸問題について種々実験し検討した結果、サイドバ
ーナー配置で、燃料ガス量の変動があっても火炎長さt
所望範囲内に保つならば炉幅方向の所望の温度分布を常
に 見出したもので、本発明の要旨は燃焼ガス白滝と昇流の
流量比率を変更することにより、火炎長を変更可能とし
たバーナーを配設した直火式サイドバーナー加熱炉にお
いて、流量計で白泥と昇流のトータルの燃料ガス量を測
定し、該測定値を演算器に入力し、該演算器で予めめた
当該バーナーの白滝と昇流のトータルの燃料ガス量及び
燃料ガス向流と昇流の流量比率と火炎長の関係を用いて
、バーナーの目標火炎長範囲を維持する燃料ガス向流と
昇流の流量比率を決定し、該比率になるように白滝及び
昇流ガス弁の開度を調整して、)(−ナーの火炎長を所
望の範囲に保ち、被加熱物の炉幅方向の所望の温度分布
を常に保つことを特徴とする直火式加熱炉におけるサイ
ドバーナーの燃焼制御方法である。
以下本発明を図面によって詳細に説明する。
矛1図(−()は、一般的な直火式サイドバーナー加熱
炉の側面図、(ロ)は平面図である。図においてlはサ
イドバーナー、2は被加熱物、3は火炎、FLI!、−
は火炎長、Wは炉巾、Lは炉長、矢印方向は被加熱物の
進行方向を示す。、i’2図(イ)は、燃料ガス量が多
い場合及び少ない場合の炉幅方向被加熱物温度分布を示
し、仲)は、燃料ガス量の多い場合及び少ない場合の火
炎形状を示す。実線のI、4’が燃料ガス量の多い場合
の被加熱物温度分布及び火炎形状であり、破線fl、f
fが燃料ガス量の少ない場合の被加熱物温度分布及び火
炎形状を示す。
炉の側面図、(ロ)は平面図である。図においてlはサ
イドバーナー、2は被加熱物、3は火炎、FLI!、−
は火炎長、Wは炉巾、Lは炉長、矢印方向は被加熱物の
進行方向を示す。、i’2図(イ)は、燃料ガス量が多
い場合及び少ない場合の炉幅方向被加熱物温度分布を示
し、仲)は、燃料ガス量の多い場合及び少ない場合の火
炎形状を示す。実線のI、4’が燃料ガス量の多い場合
の被加熱物温度分布及び火炎形状であり、破線fl、f
fが燃料ガス量の少ない場合の被加熱物温度分布及び火
炎形状を示す。
矛2図に示すように、従来型のバーナーでは燃料ガス量
が変化すると火炎長さが変化し、これに伴い被加熱物2
の炉幅万同温度分布がI4−+■のように変化し所望の
被加熱物温度分布を常に保つことはできなかった。
が変化すると火炎長さが変化し、これに伴い被加熱物2
の炉幅万同温度分布がI4−+■のように変化し所望の
被加熱物温度分布を常に保つことはできなかった。
矛3図は燃料ガス向流と昇流の流量比率(以下内/外比
と称するンを変更することにより火炎長を調整可能とし
た公知のガス二流式バーナーの断面図である。才3図に
おいて4が自流ガス入口、5が昇流ガス入口、6が燃焼
用エアー人口、7はバーナ一本体構造部材、8はパンフ
ルである。
と称するンを変更することにより火炎長を調整可能とし
た公知のガス二流式バーナーの断面図である。才3図に
おいて4が自流ガス入口、5が昇流ガス入口、6が燃焼
用エアー人口、7はバーナ一本体構造部材、8はパンフ
ルである。
このバーナーの白滝と昇流のトータル燃料ガス量(以下
燃焼量Qと称する)と火炎長FL及び内/外比の関係を
、!J?4図に示す。図中内/昇化100105015
0 、0/100の数字は流量割合(パーセント)を示
し、10010は向流ガスのみ、0/100は昇流ガス
のみ、又50150は白滝と昇流の流量が等しいことを
意味する。一般に火炎長FLは矛4図に示すように同一
の内/外比ならば燃焼量Qが多い程長(、燃焼量Qが等
しいならば、白滝の流量比率が高い程長いことが知られ
ている。
燃焼量Qと称する)と火炎長FL及び内/外比の関係を
、!J?4図に示す。図中内/昇化100105015
0 、0/100の数字は流量割合(パーセント)を示
し、10010は向流ガスのみ、0/100は昇流ガス
のみ、又50150は白滝と昇流の流量が等しいことを
意味する。一般に火炎長FLは矛4図に示すように同一
の内/外比ならば燃焼量Qが多い程長(、燃焼量Qが等
しいならば、白滝の流量比率が高い程長いことが知られ
ている。
次に矛3図りバーナーを用い矛4図に示す関係を利用し
た本発明の燃焼制御方法の一実施例を牙4.5図にて説
明する。
た本発明の燃焼制御方法の一実施例を牙4.5図にて説
明する。
先づ牙4図に示す関係は、バーナーを構成する各部の寸
法が異なれは異なり、又使用するガスの種類等の使用条
件によっても変化するので、本発明の実施においてはそ
の関係を正確に把握しておくことが重要である。そのた
めには、実際に使用する炉にて1.t−4図の関係を調
査するのが最適であるが、試験条件数が制約されること
、あるいは火炎長の正確な測定が困難等の理由で実際に
使用する炉が調査することが困難な場合が多い。そのた
め実験炉における燃焼テストにて調査するのが一般的で
あるが実際に炉に設置した場合には実炉と実験炉との違
いにより、実験炉で得られた関係がそのまま適用できな
いことがおるため、実炉において実験炉で得られた関係
の確認を行い、異なっているならば修正するのが好まし
い。
法が異なれは異なり、又使用するガスの種類等の使用条
件によっても変化するので、本発明の実施においてはそ
の関係を正確に把握しておくことが重要である。そのた
めには、実際に使用する炉にて1.t−4図の関係を調
査するのが最適であるが、試験条件数が制約されること
、あるいは火炎長の正確な測定が困難等の理由で実際に
使用する炉が調査することが困難な場合が多い。そのた
め実験炉における燃焼テストにて調査するのが一般的で
あるが実際に炉に設置した場合には実炉と実験炉との違
いにより、実験炉で得られた関係がそのまま適用できな
いことがおるため、実炉において実験炉で得られた関係
の確認を行い、異なっているならば修正するのが好まし
い。
更に、3i−5図に示すように被加熱物の炉幅方向の温
度分布を燃焼量Qに拘わらず所望の温度分布に保つため
の目標火炎長の範囲Rを設定する。図中FRLIは目標
火炎長の上限、FRDは目標火炎長の下限を表わす。目
標火炎長範囲Rは炉幅W及び被加熱物2の所望温度分布
等によって異なるが、炉幅方向の被加熱物温度分布を均
一にする場合には、目標火炎長範囲Rは炉幅Wの2程度
を中心にして±2001111程度の範囲とするのが一
般的である。
度分布を燃焼量Qに拘わらず所望の温度分布に保つため
の目標火炎長の範囲Rを設定する。図中FRLIは目標
火炎長の上限、FRDは目標火炎長の下限を表わす。目
標火炎長範囲Rは炉幅W及び被加熱物2の所望温度分布
等によって異なるが、炉幅方向の被加熱物温度分布を均
一にする場合には、目標火炎長範囲Rは炉幅Wの2程度
を中心にして±2001111程度の範囲とするのが一
般的である。
、1−5図において、燃焼量がQ+の場合には内/ガル
がO/100で目標火炎長範囲Rにある(■)。燃焼量
が内/ガル0/l OOでqまで低下すると火炎長Fu
ま短くなって目標火炎長の下限FRDになり@)。
がO/100で目標火炎長範囲Rにある(■)。燃焼量
が内/ガル0/l OOでqまで低下すると火炎長Fu
ま短くなって目標火炎長の下限FRDになり@)。
更にQ2以下の燃焼量Qでは目標火炎長Rの下限FRD
より短(なる。そこで、燃焼量QがQ2になったら内/
ガルをvlooから50150に変更する[相])こと
により、火炎長FLを目標火炎長R内とし+ Q2以下
の燃焼量では内/ガル5 o/s Oで燃焼させるqし ■ン。■→■→■■と同様にして燃焼量がQ、に変った
ところで内/ガルを10010に変更し・)、■→■に
移行する。又燃焼量がQl→Q3に変化した場合内/外
比0/100のままでは■の火炎長しか得られないが、
内外比を10070に変更することにより■の火炎長を
確保することが可能である。
より短(なる。そこで、燃焼量QがQ2になったら内/
ガルをvlooから50150に変更する[相])こと
により、火炎長FLを目標火炎長R内とし+ Q2以下
の燃焼量では内/ガル5 o/s Oで燃焼させるqし ■ン。■→■→■■と同様にして燃焼量がQ、に変った
ところで内/ガルを10010に変更し・)、■→■に
移行する。又燃焼量がQl→Q3に変化した場合内/外
比0/100のままでは■の火炎長しか得られないが、
内外比を10070に変更することにより■の火炎長を
確保することが可能である。
矛6図にこの燃焼制御の系統図の一例を示す。
まず流量計9にて燃焼量Qを検出し、この値を演算器1
0に入力する。演算器10には矛5図に示すような燃焼
量Qと内/ガル、火炎長FLの関係からめた目標火炎長
範囲Rを維持するための、燃焼量Qと内/ガルの関係が
あらかじめ設定してあり、入力された燃焼量Qから内/
ガルを決定し、該決定した内/ガルになるように白泥及
び昇流の流量調整弁11.12を作動させるものである
。
0に入力する。演算器10には矛5図に示すような燃焼
量Qと内/ガル、火炎長FLの関係からめた目標火炎長
範囲Rを維持するための、燃焼量Qと内/ガルの関係が
あらかじめ設定してあり、入力された燃焼量Qから内/
ガルを決定し、該決定した内/ガルになるように白泥及
び昇流の流量調整弁11.12を作動させるものである
。
下部バーナーについても上部バーナーと同じ制御系かあ
り、上部と全(同じように、又は独自に制御可能となっ
ている。
り、上部と全(同じように、又は独自に制御可能となっ
ている。
炉長り方向については、加熱帯あるいは均熱帯のバーナ
ーの全部又は一部に設は必要に応じて使いわけが行なわ
れる。
ーの全部又は一部に設は必要に応じて使いわけが行なわ
れる。
+1奎修番【が1組、終榛方徊去砿−与祢凄444ζ矛
5図においては内/ガルの変更を10010 。
5図においては内/ガルの変更を10010 。
50150.0/10003段纜のステップ状としたが
、更に細かく分けることも、又連続的yc変更すること
も可能であり、これらは目標火炎長範囲Hの変動幅を小
さくしたい場合に適する。
、更に細かく分けることも、又連続的yc変更すること
も可能であり、これらは目標火炎長範囲Hの変動幅を小
さくしたい場合に適する。
目標火炎長範囲Rは、所望の炉幅方向被加熱物温度分布
VC基づいて適宜の火炎長のところに設定すればよく、
例えば炉幅方向被加熱物の端部な集中的に加熱したい場
合は必要火炎長範囲Rを火炎長FLの短いところに設定
すればよい。
VC基づいて適宜の火炎長のところに設定すればよく、
例えば炉幅方向被加熱物の端部な集中的に加熱したい場
合は必要火炎長範囲Rを火炎長FLの短いところに設定
すればよい。
又オ6図において両側のバーナーC:I)の白泥及び昇
流の燃焼量Qを同一の流量調整弁y御しているため、火
炎長は両側のバーナーで等しくなり、被熱物温度分布は
炉幅方向左右対称となるが、両側のバーナーをそれぞれ
独立の制御系とし、両側のバーナーの目標火炎長範囲R
を異なるものに設定すれば、炉幅方向左右非対称のいわ
ゆる傾斜加熱が可能である。
流の燃焼量Qを同一の流量調整弁y御しているため、火
炎長は両側のバーナーで等しくなり、被熱物温度分布は
炉幅方向左右対称となるが、両側のバーナーをそれぞれ
独立の制御系とし、両側のバーナーの目標火炎長範囲R
を異なるものに設定すれば、炉幅方向左右非対称のいわ
ゆる傾斜加熱が可能である。
本発明はこのように予めめた当該バーナーの燃焼量Qと
内/昇化、火炎長FLとの関係と所望の炉幅方向温度分
布が得られる目標火炎長範囲Rを演算器10等に設定し
ておき、燃焼量Qを検出し流量調整弁11.12を開閉
することにより、自動的に内/ガルを変更して、燃焼f
lQが変化しても火炎長FLが常に目標火炎長範囲Rに
入っているように調整するものである。これにより、直
火式サイドバーナー加熱炉でも燃焼量Qに関係なく常に
所望の炉幅方向温度分布が得られ安定した炉操業、被熱
物品質の確保及び省エネルギーが可能となった。
内/昇化、火炎長FLとの関係と所望の炉幅方向温度分
布が得られる目標火炎長範囲Rを演算器10等に設定し
ておき、燃焼量Qを検出し流量調整弁11.12を開閉
することにより、自動的に内/ガルを変更して、燃焼f
lQが変化しても火炎長FLが常に目標火炎長範囲Rに
入っているように調整するものである。これにより、直
火式サイドバーナー加熱炉でも燃焼量Qに関係なく常に
所望の炉幅方向温度分布が得られ安定した炉操業、被熱
物品質の確保及び省エネルギーが可能となった。
牙1図(イ)は直火式サイドバーナー炉の側面図、(ロ
)は直火式サイドバーナー炉の平面図、牙2図(イ)は
炉幅方向被加熱物温度分布、(ロ)は炉幅方向の火長形
状、】13図はガス二流式バーオーの断面図、矛4図は
ガス二流式バーナー特性図、矛5図は本発明の火炎長制
御の原理説明図、オ6図は本発明の実施例の制御系統図
である。 図中、1はバーナー、2は被加熱物、3は火炎、4は白
滝ガス入口、5は昇流ガス入口、6は燃焼用エアー人口
、7はバーナ一本体構造部材、8はパンフル、9は流量
計、lOは演算器、11.12は自流及び昇流ガスの流
量調整弁、Wは炉幅、Lは炉長、Rは目標火炎長範囲、
F’Ru及びFRDは目標火炎長範囲の上、下限、Qは
自流と昇流のトータル燃料ガス量(≠燃焼量)、FLは
火炎長。 代理人弁理士 秋 沢 政 光 外2名 人口 X%+ 升3I¥] 24図 v:*Iti (Q) <vai/lt)汁6図
)は直火式サイドバーナー炉の平面図、牙2図(イ)は
炉幅方向被加熱物温度分布、(ロ)は炉幅方向の火長形
状、】13図はガス二流式バーオーの断面図、矛4図は
ガス二流式バーナー特性図、矛5図は本発明の火炎長制
御の原理説明図、オ6図は本発明の実施例の制御系統図
である。 図中、1はバーナー、2は被加熱物、3は火炎、4は白
滝ガス入口、5は昇流ガス入口、6は燃焼用エアー人口
、7はバーナ一本体構造部材、8はパンフル、9は流量
計、lOは演算器、11.12は自流及び昇流ガスの流
量調整弁、Wは炉幅、Lは炉長、Rは目標火炎長範囲、
F’Ru及びFRDは目標火炎長範囲の上、下限、Qは
自流と昇流のトータル燃料ガス量(≠燃焼量)、FLは
火炎長。 代理人弁理士 秋 沢 政 光 外2名 人口 X%+ 升3I¥] 24図 v:*Iti (Q) <vai/lt)汁6図
Claims (1)
- (1)燃焼ガス内流と昇流の流量比率を変更することに
より、火炎長を変更可能としたバーナーを配設した直火
式サイドバーナー加熱炉において、流量計で白泥と昇流
のトータルの燃焼ガス量を測定し、該測定値を演算器に
入力し、該演算器で予めめた当該バーナーの白泥と昇流
のトータルの燃料ガス量及び燃料ガス内流と昇流の流量
比率と火炎長の関係を用いて、バーナーの目標火炎長範
囲を維持する燃料ガス内流と外ηCの流量比率を決定し
、該比率になるように白泥及び昇流ガス弁の開度を調整
して、バーナーの火炎長を所望の範囲に保ち、被加熱物
の炉幅方向の所望の温度分布な常に保つことを特徴とす
る直火式加熱炉に′J6けるサイドバーナーの燃焼制御
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11722083A JPS6011015A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 直火式加熱炉におけるサイドバ−ナ−の燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11722083A JPS6011015A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 直火式加熱炉におけるサイドバ−ナ−の燃焼方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6011015A true JPS6011015A (ja) | 1985-01-21 |
Family
ID=14706365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11722083A Pending JPS6011015A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 直火式加熱炉におけるサイドバ−ナ−の燃焼方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6011015A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006275334A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Osaka Gas Co Ltd | 加熱炉用の燃焼装置 |
JP2007211266A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Jfe Steel Kk | 連続加熱炉及びその制御方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5318825A (en) * | 1976-08-04 | 1978-02-21 | Kawasaki Steel Corp | Combustion control method for gas fuel in industrial furnace |
JPS5480209A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-26 | Kawasaki Steel Co | Heating method in side firing heat furnace for steel strip |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP11722083A patent/JPS6011015A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5318825A (en) * | 1976-08-04 | 1978-02-21 | Kawasaki Steel Corp | Combustion control method for gas fuel in industrial furnace |
JPS5480209A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-26 | Kawasaki Steel Co | Heating method in side firing heat furnace for steel strip |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006275334A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Osaka Gas Co Ltd | 加熱炉用の燃焼装置 |
JP4516873B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2010-08-04 | 大阪瓦斯株式会社 | 加熱炉用の燃焼装置 |
JP2007211266A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Jfe Steel Kk | 連続加熱炉及びその制御方法 |
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