JPH0218368B2

JPH0218368B2 -

Info

Publication number: JPH0218368B2
Application number: JP1994486A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Akyama; Tadashi Yamamoto
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1990-04-25
Also published as: JPS62177127A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、鋼帯の還元加熱方法に関するもので
ある。

（従来技術とその問題点）鋼帯の連続焼鈍設備等において、直火によつて
鋼帯を無酸化（還元）加熱することは、炉長を短
縮することができることは勿論のこと、操業にあ
たつても炉内ロールのピツクアツプが防止でき、
極めて利点の大きいものである。

ところで、この直火による無酸化加熱は、化学
平衡論的には、第６図に斜線で示す還元域に相当
するガス比（CO／CO₂，H₂／H₂O）となるよう
に、空気比を設定して直火燃焼を行えばよいこと
が知られている。

そして、このような組成からなる燃焼生成ガス
を得るためには、空気比を約0.5以下に設定する
必要があるが、このようにすると、火炎温度が低
く、省エネルギーの観点から問題があり、また、
同時に、煤の発生が懸念されるという問題を有す
る。

そこで、近年、火炎温度を高くし、かつ、煤の
発生を少なくするために、空気比を、0.9〜1.0と
し、鋼帯を無酸化で直接加熱する方法が提案され
ている。

しかしながら、未だ、この空気比において何故
無酸化で加熱できるかの理論は殆ど解明されてい
ないばかりか、空気比が、1.0近傍であると、空
気比にずれが発生すると、鋼帯が酸化する。

しかも、この酸化は鋼帯の表面性状分析によつ
て初めて判明するため、その間の鋼帯が不良品に
なるという問題を有する。

本発明者らは、後者の問題点を解決するため
に、種々の結果、バーナを空気比1.0以下で燃焼
させた場合、燃焼途中の火炎温度の変動幅を所定
値以内とすれば、その部分においては、鋼帯が酸
化しないことを見出した。

本発明は、かかる知見にもとずいてなされたも
のである。

（問題点を解決すべき手段）本発明にかかる鋼帯の還元加熱方法は、鋼帯を
燃焼火炎で直射加熱するに当たり、空気比を1.0
以下の範囲でバーナを燃焼させ、鋼帯に接触する
燃焼途中の高温燃焼ガスの燃焼温度変動幅を計測
し、その値が12〜45℃の範囲になるように燃焼系
ををフイードバツク制御するようにしたものであ
る。

（実施例）つぎに、本発明を一実施例である図面にしたが
つて説明する。

まず、本発明の基本原理について述べる。

バーナ火炎の温度は、第２図に示すように、実
際には、燃焼反応のゆらぎや燃料と空気との混合
濃度の不均一性等に起因して激しく変動してい
る。

なお、本明細書において、燃焼温度とは、その
時間的平均値をいい、また、この燃焼温度と最高
温度との差を燃焼温度変動幅Ｓという。燃焼温度
変動は混合気の燃焼進行が微少時間的に不連続で
あることに起因して生じる現象である。

さて、空気比1.0以下、たとえば、空気比0.9の
バーナの正面に鋼帯を置き、この位置を移動した
ところ、第３図に示すように、バーナから離れる
につれて燃焼温度変動幅Ｓが小さくなる。

鋼帯位置が、バーナから離れれば、燃焼が完結
状態となり、高温の平衡ガスとなつているためで
あり、高温の平衡ガスによつて鋼帯は酸化される
ことになる。

一方、バーナ側では、燃料と空気との混合が十
分でないため燃焼温度が低いので、鋼帯加熱時間
が長くなり、しかも、低温の燃焼生成ガス中に未
反応酸素が高濃度で存在するため、鋼帯は酸化す
る。

したがつて、空気比1.0以下のバーナであつて
も、鋼帯を酸化することなく加熱するには、鋼帯
をバーナ火炎の途中に位置させなければならない
ことが分かる。

つぎに、鋼帯をバーナ火炎の途中に位置させて
空気比を変化させた場合における、鋼帯直前で
の、燃焼温度変動幅および炉内の遊離酸素濃度と
の関係を調べた結果を第４図に示す。

すなわち、バーナは空気比が1.0を越える場合
は、燃焼が早く完結するので、鋼帯位置での温度
変動幅Ｓが小さいとともに、酸素濃度が高くなり
鋼帯は酸化する。

一方、空気比が必要以上に小さくなると、燃焼
反応に遅れが生じ、その結果、火炎中に未反応酸
素が高濃度で存在する領域と加熱時間とが大きく
なるため鋼帯は酸化する。この場合の燃焼温度幅
Ｓは大きいという結果を得た。

また、空気比が1.0〜0.6では、鋼帯付近におい
ては遊離酸素が殆ど存在しないことが判明した。

以上のことから、特定の空気比のバーナにあつ
ては、その空気比範囲における温度変動幅Ｓと遊
離酸素濃度との間に一定の関係が存在することが
判つた。

そこで、省エネルギー、煤の発生防止等の観点
から、バーナを空気比1.0〜0.6とし、その燃焼火
炎中に鋼帯を位置させて加熱したところ、燃焼温
度変動幅Ｓが12〜45℃の範囲にある場合には、鋼
帯を酸化することなく（無酸化）加熱することが
できるということを見出した。

本発明は前記知見にもとずいてなされたもの
で、本発明にかかる鋼帯の還元加熱方法を、第１
図にしたがつて説明する。

第１図において、１は、空気比が、たとえば、
0.95のバーナで、鋼帯Ｗをバーナ１の燃焼火炎２
の燃焼途上位置に来るように配置し、鋼帯Ｗに近
接し、かつ、火炎中央に温度プローブ３を配置す
る。

そして、この温度プローブ３で検出した温度信
号はアンプ４、アナライザ５を通して演算器６に
よつて、単位時間の焼鈍温度変動幅Ｓを演算し、
表示板７に表示するとともに、燃焼制御系８に、
燃焼温度変動幅Ｓが12〜45℃を維持するように、
空気比や燃焼量を変化させることにより、還元加
熱性能を維持するものである。

なお、空気比が、1.0〜0.6の範囲であつても、
混合方式、流速、焚量等バーナの設計が異なれ
ば、第５図に示すように、最適燃焼温度変動域と
なるバーナからの位置は異なる。

また、バーナの調節の点から空気比を0.98〜
0.7にすれば、制御が確実にできる。

したがつて、あらかじめ、使用するバーナを実
験により前記最適燃焼温度変動域を示す距離を知
ることにより、鋼帯とバーナとの距離を設定すれ
ばよい。

（効果）以上の説明で明らかなように、本発明方法によ
れば、空気比が1.0〜0.6のバーナを使用し、たと
え、バーナ操業中に種々の条件により空気比等が
変動しても、燃焼系にフイードバツクして、常
に、最適の還元加熱状態で操業することができ
る。しかも、空気比を1.0以下であつて0.95〜0.7
と1.0に近い範囲でバーナを操業するため、省エ
ネルギーは勿論、急速加熱ができ、炉長を短くす
ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の鋼帯の還元加熱方法を示す
説明図、第２図はバーナ火炎の温度状態を示す
図、第３図はバーナからの距離と燃焼温度変動幅
の関係を示す図、第４図はバーナの空気比、燃焼
温度変動幅および遊離酸素濃度との関係を示す
図、第５図は設計が異なるバーナからの距離と最
適燃焼温度変動幅（域）との関係を示す図で、第
６図は公知の化学平衡論的な還元域とガス比を示
す図である。１〜バーナ、３〜温度プローブ、６〜演算器、
８〜燃焼制御系、Ｓ〜燃焼温度変動幅、Ｗ〜鋼
帯。

Claims

【特許請求の範囲】１鋼帯を燃焼火炎で直射加熱するに当たり、空
気比を1.0以下の範囲でバーナを燃焼させ、鋼帯
に接触する燃焼途中の高温燃焼ガスの燃焼温度変
動幅を計測し、その値が12〜45℃の範囲になるよ
うに燃焼系をフイードバツク制御することを特徴
とする鋼帯の還元加熱方法。２前記燃焼系の制御を、バーナ燃焼量および／
または空気比を調節することにより行うことを特
徴とする前記特許請求の範囲第１項に記載の鋼帯
の還元加熱方法。