JPH01245950A - 溶鋼容器の浸漬管予熱方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、連続鋳造鋳込用タンデイツシュあるいは真
空脱ガス装置等の浸漬管の予熱方法および予熱装置に関
するものである。

〔従来技術〕

例えば、タンデイツシュおよびその浸漬管は、溶鋼を注
入する前に、十分に予熱しておくことが必要であり、タ
ンデイツシュ本体は上方の予熱用バーナーにより容易に
予熱できるが、浸漬管の予熱は、その構造上の点から難
しく、従来から次のような予熱方法が提案されてい。

（ｉ）浸漬管外部に設置したバーナーからの火炎を浸漬
管外表面に当てる方法。

（ｉｉ）タンデイツシュ等の上部槽の予熱燃焼火炎を浸
漬管へ導き、排ガスを浸漬管ノズルから外部へ排出する
ことによって浸漬管を予熱する方法（特開昭６１−２１
９４５２号）。

（ｉｉｉ　）浸漬管外部を予熱ボックスで覆い、この予
熱ボックスと浸漬管との間隙で燃料を燃焼させ、その排
ガスを浸漬管を介して上部槽へ排出させる方法。

（ｉｖ　）浸漬管ノズル部分へバーナーを近接させ、火
炎を浸漬管内に導き、排ガスを上部槽へ排出させる方法
。

（ｖ）浸漬管を取外し、通電によるジュール熱によって
予熱す、る方法（特開昭５９−１２７９５６号）。

（ｖｉ　）浸漬管と溶鋼との間に通電し、予熱または加
熱する方法（特開昭５６−６２６７１号。

特開昭５８−１６７０６３号など）。

〔この発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、（ｉ）は、その熱の１０％程度しか吸熱
されず、非常に熱効率が悪い。（ｉｉ　）は、上部槽予
熱余剰火炎または熱によるため、予熱目的温度を確保で
きない。（ｉｉｉ　）は、熱効率は良いが、上部槽の槽
内圧力変動によって、失火や上部槽内燃焼となり、その
制御ができない。（ｉｖ）は、浸漬管外表面が大気であ
るため、放散熱損失が大きく、熱効率が低下している。

（ｖ）については、高温予熱が完了した浸漬管を上部槽
に接続しなければならず、その取付けが困難である。（
ｖｉ　）は、大容量の電源をノズルに取付ける必要があ
り、作業性に問題がある。

また、溶鋼をその電源閉回路の一部として用いる場合は
、予熱ができず、浸漬している時の放熱による温度降下
防止には効果があるが、事前昇温の観点からは役に立た
ない。

以上から、（ｉｉｉ　）と（ｉｖ　）を合わせ、浸漬管
外部を予熱ボックスで覆い、浸漬管のノズル部分にバー
ナーを近接させる方法が、最も予熱を必要とするノズル
内表面を予熱する点、熱効率が良い点などから、好まし
い。

しかし、このような方法においても、上部槽が予熱用バ
ーナーにより燃焼加熱され、あるいは放射熱減少のため
上部槽開口部を無くす・等の対策が行なわれているため
、上部槽内圧力は排ガスによって正圧となっていること
が多く、さらに、この上部槽内圧力は、燃料の組成変動
等で排ガス量が変動することから変動し、バーナー失火
や上部槽への火炎の吹上げ等の問題が生じる。

なお、上部槽内圧力の変動対策として、組成の安定して
いるＬＰＧ、ＬＮＧ等を用いればよいが、安価な副成ガ
スを用いている場合が多い　−ため、圧力変動は大きい
ものとなっている。

この発明は、前述のような問題点を解消すべくなされた
もので、その目的は、最も予熱を必要とするノズル内表
面に安定した燃焼火炎を供給でき、バーナー失火や上部
槽への火炎吹上げ等を解消できるとともに、予熱時間の
短縮、熱効率の向上を図れる浸漬管の予熱方法および装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段・作用〕

予熱ボックスを用い、この予熱ボックスと浸漬管との間
で燃焼させる方法では、浸漬管が外表面から内表面の熱
伝導で加熱され、内表面は燃焼排ガスが通過するために
冷却され、浸漬管内面の温度上昇を効率良く行なうこと
ができないが、燃焼温度が最大である火炎部分を、被対
象物または被対象部分に接触あるいは通過させるのが最
も効果的である。

ここで、火炎温度の高い火炎領域を、高温予熱の要求さ
れる浸漬管内表面に作用させるためには、その速度を調
整する必要がある。この速度のうち、燃料の燃焼速度は
、その組成と、空気化によって律速されるため、使用燃
料の種類と、燃焼用空気が決まれば、一定となる。

一方、燃焼ガス流速は、浸漬管入側圧力と出側圧力との
差圧力によって決定される。ところが、この圧力は、上
部槽内の予熱バーナー燃焼量変動等により変動している
ため、浸漬管内流速も変動している。

従って、前記差圧力を一定に保持できれば、燃焼ガス流
速を一定にして、火炎温度の高い火炎領域を任意の位置
に作用させることができる。

本発明の予熱方法では、第１図に示すように、タンデイ
ツシュ１等の溶鋼容器内と予熱ボックス４内の圧力を検
出してその差圧力を求め、溶鋼容器内の圧力を調整する
ことにより、ノズル予熱用バーナー５の予熱用高温火炎
が浸漬管３内に位置するように前記差圧力を一定に保持
する。

タンデイツシュ１内の圧力が変動しても、差圧力が一定
に保持され、浸漬管３内に高温火炎が安定して供給され
る。

本発明の浸漬管予熱装置は、第１図に示すように、タン
デイツシュ１等の溶鋼容器と予熱ボックス４内の圧力を
検出する圧力センサー１６゜１７と、溶鋼容器に設けた
開口部ＩＢを開度調整し得る電動ダンパー１８等の差圧
調節装置と、圧力センサー１６．１７の検出信号により
、溶鋼容器内圧力と予熱ボックス内圧力の差圧力を求め
、この差圧力に基づいて差圧調整装置を制御する演算制
御器１９から構成する。

比較的簡単な構成で、安定した高温火炎を浸漬管３内に
供給できる。

〔実　施　例〕

以下、この発明を図示する一実施例に基づいて説明する
。

これは、第１図に示すように、連続鋳造タンデイツシュ
ｌの例であり、ＭＩＡにより密閉され、タンデイツシュ
予熱用バーナー２が設けられている。このタンデイツシ
ュの浸漬管３は、蓋４Ａを有する予熱ボックス４により
覆れ、この予熱ボックス４にノズル予熱用バーナー５が
設けられる。

このノズル予熱用バーナー５は、浸漬管３のノズル口３
Ａに向けて近接して配置され、遮断弁６、調節弁７、流
量計８を有する燃料供給ライン９と、調節弁１０．ファ
ン１１を有する空気供給ライン１２が接続されている。

温度調節計１３には、流量計８と温度計１４の信号が入
力され、調節弁７と１０を調節して温度制御を行なって
いる。また、遮断弁６には、失火検出器１５が接続され
ている。

このような構成において、タンデイツシュ１内と予熱ボ
ックス４内に圧力センサー１６．１７を設け、タンデイ
ツシュ１の蓋ＩＡに開口部ＩＢを設けるとともに、この
開口部の開度調整を行い得る差圧調節装置としての電動
ダンパー１８を設ける。

圧力センサー１６．１７の検出信号は演算制御器１９に
入力され、ここでタンデイツシュ内圧力と予熱ボックス
内圧力との差圧力を求め、この差圧力に基づいて電動ダ
ンパー１８を制御し、タンデイツシュ内圧力を調整する
。この調整は、以下に詳述するように、ノズル予熱用バ
ーナー５の予熱用高温火炎が浸漬管３内に位置するよう
な設定差圧力となるように行なう。

ここで、燃料を燃焼させるとき、その最高温度は火炎で
あり、燃焼を終えた排ガスは、既に輻射等により火炎温
度よりは低くなっている。

第２図において、次のことがいえる。

■　Ａ部分に火炎がある場合 流速不足であり、Ｂ部分通過時には低温の排ガスとなる
。

■　Ｂ部分に火炎がある場合 適正であり、最高温度の火炎が予熱必要個所に接してい
る。

００部分に火炎がある場合 流速過多であり、Ｂ部分通過時は燃料ガスとなっている
。

そして、浸漬管３内で燃焼させるためには、ｖｌ　ニー
燃焼速度 ｖｔ　：ボックス内流速 ■、：浸清管内速度 で示される範囲、すなわち燃焼完了時間（（／＋　　＋
ｌｚ　）／Ｖ＋　）が燃料のＢ内浸入時間より大で燃料
Ｃ点到達時間よりも小となる範囲に入るようにしなれば
ならない。１．．１２゜Ｖ、は装置により決まる値であ
り、ｖ２および■、を調整することにより、火炎の位置
を変化させることが可能である。

この■２　＋　　ｖ３を律速するものは、予熱ボックス
内圧力とタンデイツシュ内圧力との差圧力であり、この
差圧力を制御することにより、火炎の位置を浸漬管３内
に位置させることができる。

ここで、安定した火炎位置を得るためには、差圧力を一
定に保つ必要があるが、タンデイツシュ１においては独
自のバーナー２による燃焼量変動によって圧力変動があ
るため、差圧力を一定に保持することができない。

そのため、本発明においては、圧力センサー１６．１７
の検出信号より差圧力を求め、任意の一定差圧設定値に
一致させるべく、ダンパー１８によりタンデイツシュ内
圧力を調整する。

これにより、ノズル予熱用高温火炎を浸漬管３内に位置
させることができる。

差圧設定値は、燃焼完了が前述の式の範囲となるような
値とし、燃焼開始は予熱ボックス４内とする。また、燃
焼完了点は０点に近い方がより効果的である。

以上により、予熱ボックス内の失火がなくなり、タンデ
イツシュへの火炎の吹出しも減少した。その結果、予熱
時間が大幅に短縮された。

次表に示すのは、従来の浸漬管外表面からの燃焼加熱と
本発明とを比較したものであり、１０００℃に達する時
間 従来においては、予熱の必要な内表面温度が低く、内表
面温度を上げるために予熱時間を多く必要とする。なお
、本発明の差圧設定は、目視により火炎位置調節した後
、その時の差圧を保持すべく制御した。

本発明では、大幅な予熱時間短縮となったため、燃料使
用量の減少を図れ、また予熱温度も１２００℃と高くす
ることができ、鋳込み初期トラブルの減少も図れる。

さらに、装置も簡単な構成であり、既存の予熱設備に容
易に取付けられる。

〔発明の効果〕

前述のとおり、本発明は溶鋼容器内圧力と予熱ボックス
内圧力との差圧力を求め、溶鋼容器内圧力を調整して、
高温火炎が浸漬管内に位置するよう差圧力を一定に保持
するようにしたため、最も予熱を必要とするノズル内表
面に安定した燃焼火炎を供給でき、バーナー失火や上部
槽への火炎吹上等を解消できる。

また、熱効率が良く、予熱時間の短縮６燃料使用量の減
少を図れる。予熱温度も高くすることができ、鋳込み初
期トラブルを減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置を示す概略図、第
２図は火炎の制御の説明図である。 １・・・・・・タンデイツシュ、ＩＡ・・・・・・蓋、
１Ｂ・・・・・・開口部、２・・・・・・タンデイツシ
ュ予熱用バーナー、３・・・・・・浸漬管、３Ａ・・・
・・・ノズル口、４・・・・・・予熱ボックス、４Ａ・
・・・・・蓋、５・・・・・・ノズル予熱用バーナー、
６・・・・・・遮断弁、７・・・・・・調節弁、８・・
・・・・流量計、９・・・・・・燃料供給ライン、ｌＯ
・・・・・・調節弁、１１・・・・・・ファン、１２・
・・・・・空気供給ライン、１３・・・・・・温度調節
計、１４・・・・・・温度計、１５・・・・・・失火検
出器、１６．１７・・・・・・圧力センサー、１８・・
・・・・電動ダンパー、１９・・・・・・演算制御部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）浸漬管を有する溶鋼容器に容器予熱用バーナーを
   設け、前記浸漬管を予熱ボックスにより覆い、浸漬管ノ
   ズルに近接させたノズル予熱用バーナーにより浸漬管を
   予熱する方法において、 前記溶鋼容器内圧力と予熱ボックス内圧力とを検出して
   その差圧力を求め、溶鋼容器内の圧力を調整することに
   より、ノズル予熱用バーナーの予熱用高温火炎が浸漬管
   内に位置するように前記差圧力を一定に保持することを
   特徴とする溶鋼容器の予熱方法。
2. （２）浸漬管を有する溶鋼容器に容器予熱用バーナーを
   設け、前記浸漬管を予熱ボックスにより覆い、浸漬管ノ
   ズルに近接させたノズル予熱用バーナーにより浸漬管を
   予熱する装置であって、 前記溶鋼容器内圧力と予熱ボックス内圧力を検出する圧
   力センサーと、 溶鋼容器に設けた開口部を開度調整し得る差圧調節装置
   と、 前記圧力センサーの検出信号により、溶鋼容器内圧力と
   予熱ボックス内圧力の差圧力を求め、この差圧力に基づ
   いて前記差圧調節装置を制御する演算制御器を備えてい
   ることを特徴とする溶鋼容器の予熱装置。