JPH03140404A - 熱風炉の保熱方法 - 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） 本発明は、熱風炉の保熱方法に関し、殊に、高炉改修時
における熱風炉の保熱を少量のエネルギーで行う保熱方
法に関するものである。

（従来技術） 熱風炉は周知の通り、その形式は種々掃案されているが
基本的には蓄熱式熱交換器であって、燃焼室と高熱室と
を備えている。

即ち、第３図の断面図に示される通り、高熱室（１）と
燃焼室（２）とをドーム（３）で連通し、前記高熱室（
１）の下段には約４００℃で長時間耐えられる耐熱鋳物
製のチェッカー受は金物（４）を配した構成を基本構成
とし、父上記畜熱室（１）内には、チエン力煉瓦（ＩＡ
）と言われている煉瓦が積み重ねられている。

このｖ！、風炉は近時高速風温度化に移行し、これに伴
い同炉に使用される耐火煉瓦、換言すれば、ライニング
材及びチェッカー煉瓦（以下、単にチェッカー煉瓦と総
称する。）として耐火度、熱間容積安定性、高温下にお
ける過重軟化特性等々から、ケイ石質煉瓦が使用されて
いる。

ところで、高炉の寿命と熱風炉の寿命は、−最的に前者
が約１０年、後者が約２０数年と言われ、高炉の寿命に
比し熱風炉の寿命が長期であることが知られている。

このような現状において、高炉の巻替え（高炉改修）時
に、工事期間の短縮化、設備費の低減化、高炉の迅速な
立ち上がり等々から、熱風炉として既存のものを使用す
ることが１されている。

この為、高炉改修期間中、前記熱風炉を常に健全な状態
に保持・保存すること、換言すれば、特に、高熱室に使
用されるチニソカー煉瓦等や、チェッカー受は金物を損
傷することなく、保存する熱風炉の保熱技術の確立が希
求されている。

従来提案されている熱風炉の保熱技術としては、個々の
熱風炉において、 ■操業中に使用するバーナー（本バーナー）又は保熱用
バーナー（保熱バーナー）を用いて炉壁の珪石煉瓦等を
昇温させる燃焼期、 ■チエッカー受金物の冷却の為に冷風を供給する通風期
、 ■放風弁を閉止して閉じ込み状態にする休止期の■〜■
サイクルを反復継続することによって行われている。

具体的には、第４図の配管系統図に示す如く、４基の熱
風炉（５）〜（８）の上部に煙道弁（９ａ）〜（９ｄ）
を設けた煙突（図示省略）に繋がる排風配管系（９）、
又冷風弁（１０ａ）〜（１０ｄ）を設けた送風配管系０
０）を接続している。そして、高炉（図示省略）に繋が
る熱風配管系（１１）には熱風弁（Ｉ　ｌａ）〜（ｌｉ
ｄ）を設け、熱風炉（５）〜（８）の排ガスは放散弁（
＋２ａ）　〜（１２ｄ）から大気放散するように構成し
ている。

従来の通風期の熱風の流れの一例を第４図の配管系統図
に基づき説明すると、同図は熱風炉（６）の通風期にお
ける冷風の流れを示しているが、配管路０■から送給す
る冷風は、冷風弁（１０ｂ）及び放散弁（１２ｂ）を開
口し、熱風弁（ｌｌａ）　〜（ｌｉｄ）　、冷風弁（１
０ａ）　（１０ｃ）　（１０ｄ）及び放散弁（１２ａ）
　（１２ｃ）　（＋２ｄ）を閉止すれば、熱風炉（６）
を経て放散弁（１２ｂ）から大気へ放散される。

他のの熱風炉（５）　（７）　（８）における場合にあ
っても同様の操作を行っている。

しかしながら、前述のように熱風炉に使用されるチェッ
カー煉瓦の材質がケイ石質であるため、５００〜６００
°Ｃ間において相変態を誘起し、著しい容積変化をもた
らす為、相変態温度を上下させた場合にあっては目地ね
れ、スポーリング等の破を貝を引きおこすことになり、
従って、チエ”）カー煉瓦等は相変態温度である６００
°Ｃ以上の高温状態を常に維持する必要があり、非常に
熱効率或いはエネルギー効率が悪いものであった。

（発明が解決しようとする課題） 従来の高炉の改修時の熱風炉の保熱は、前述の通り行わ
れているが、通風期に熱風炉を通過した後の熱風（約１
０００°Ｃ以上）は、放散専用の放散管を通じて大気中
に放散するようにしている。

この為、熱風の顕熱の回収が困難であり、又放散管の敷
設工事が必要となって、工事費用が発生し、余分な費用
負阻となる。

また、燃焼用のバーナにより炉壁の煉瓦等を昇温させて
いるので、上記煉瓦等の保熱に要するエネルギーが多量
となって経済的ではなく、しかも、炉壁煉瓦やチェッカ
ー煉瓦或いはチエ７カー受は金物が加熱・冷却よって生
ずる温度差に起因した亀裂等の用傷が発生する構造上の
問題点も残っている。

本発明は上述の観点に鑑みなされたものであって、熱風
炉の煉瓦を小エネルギーで保熱でき、しかも、熱風の顕
熱回収を良好にすること及び放散管の設置を不要にした
熱風炉の保熱方法を復仇することを目的とするものであ
る。

（課題を解決する為の手段） 本発明は、上述の目的を達成する為の保熱方法として、
操業中に使用する本バーナー又は保熱用バーナーを用い
て炉壁の珪石煉瓦等を昇温させる燃焼期、チェッカー受
金物の冷却の為に冷風を供給する通風朋及び放風弁を閉
止して閉じ込み状態にする休止期のサイクルを反復継続
し、熱風炉の保熱を行う方法において、前記通風期にお
ける通風後の熱風を他の熱風炉へ通過させ、当該熱風炉
の炉壁煉瓦をｙ′：、温させるようにしたことを特徴と
するものである。

（作　用） 本発明の方法によれば、チエ・７カー受金物の冷Ｊｌを
行う通風時の熱風の顕熱で、他の熱風炉の昇温を行うの
で、燃焼期における燃焼ガスの使用措が低減できる他、
炉壁の珪石煉瓦やチェッカー受金物の温度差により生ず
る損傷をなくし、その保熱のエネルギーも従来法に比較
して少量のエネルギーで済む。

また、上述の如き一回当たりの燃焼時間の減少と燃焼サ
イクルが延びるので、ガスの使用量を低減させることが
できる。

更に、従来の手段では必要としていた放散管が不要とな
るので、その敷設工事も必要でなく、経済的である。

（実施例） 以下本発明方法の実ｈｉ！！例を第１図の配管系統図に
基づき説明する。

符号は従来例で使用した符号と同一のものについては同
一の符号を附して説明する。

４基の熱風炉（５）〜（８）の各上部に図外の煙突に接
続した排風配管系（９）並びに冷風送給用の送風配管系
００）を各々接続し、各配管系（９）０ωには煙道弁（
９ａ）〜（９ｄ）、冷風弁（１０ａ）　〜（１０ｄ）を
各々設ける他、高炉（図示省略）に繋がる熱風配管系（
１１）には熱風弁（１１ａ）〜（ｌｉｄ）を設け、更に
、操業時に使用する高炉への通風配管系には所定時に遮
蔽する為の遮蔽板０３）を設けた構成にしている。

同図は一つの熱風炉（６）の通風状態（図では太線で示
す）を示すが、これは該熱風炉（５）　（６）のチｘｙ
カー受は金物（４）の管理温度（４００°Ｃ）近傍まで
昇温しているので通風冷却状態のものである。

次に、上記のような状態における具体的操作を説明する
と、熱風炉（６）以外の熱風炉（５）　（７）　（８）
の高熱室（１）のチェンカ煉瓦の温度を各々ａ＋１定し
、当該煉瓦の温度が最も低温の熱風炉（本実施例では熱
風が（５）とした。）を見出し、それに付帯させた熱風
弁（ｌｌａ）及び煙道弁（９ａ）を開口する。

そして、他の熱風炉（Ｔ）　（８）に繋がる熱風弁（１
１ｃ）（ｌｉｄ）　、煙道弁（９ｃ）　（９ｄ）及び煙
道弁（９ｃ）　（９ｄ）、遮蔽弁θ灯を閉止する。

以上のように操作すれば、熱風炉（６）を通過する熱風
は熱風炉（５）へ流入し、その際、当該熱風炉（５）の
高熱室（１）の煉瓦と熱交換作用をなし、当該煉瓦によ
って顕熱が奪われ、煉瓦温度を上昇させる。

但し、上記熱風炉（６）の高熱室（１）の温度は他の熱
風炉（７）　（８）の内の一基より少なくとも高い。

また、熱風弁（ｌｌａ）〜（ｌｉｄ）の補修等が必要な
場合には同図の配管系統と同様の専用配管または弁を設
けるようにしても同効である。

次に、熱風炉（５）の操炉のサイクルを説明すると、第
２図に示す通り、燃焼期→体止朋→通風朋→他炉通風期
のサイクルと各サイクル時の高熱室（１）の温度（こへ
で言う高熱室温度とは、高熱室に埋設した温度計により
計測された結果からＩ運算したテエンカー煉瓦温度を言
う。）及びチエッカ受金物（４）の温度との関係を示し
たグラフであるが、これによれば、高熱室（１）の温度
は燃焼終期には１０００°Ｃまで上昇していたが、休止
終期になると６５０°Ｃまで下がり、通風終期には７０
０°Ｃまで瀬増し、そして、他炉通風終期には７５０　
’Ｃ（燃焼始期の高熱室温度）まで上昇する。

従って、この時の顕熱回収は、通風終期の温度と他炉通
風終期との温度差ΔＬ（約５０°Ｃ）によって示される
。

一方、チエッカ受金物の温度を見れば、燃焼期→体止朋
→通風朋の間では従来例における挙動との差異はないが
、他炉通風期の始期から終期間には２５０°Ｃ〜２ＴＯ
’Ｃの温度で微増している。

尚、上記の実施例は２基Ｑ熱風炉を一対として実施する
ものであるが、以下の実施例も本発明の範鵡である。

即ち、基本的には複数の熱風炉を対象として、任意の熱
風炉に供給することを前提とするもので、通風対象熱風
炉以外の熱風炉の高熱室温度を計測し、下限値に相当す
る熱風炉を選択し、当該り、さ風炉に通風するようにし
てもよい。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、チエッカ受金物の冷却を行う通
風時の熱風の顕熱で、他の熱風炉の昇温を行うことによ
り、燃焼期における燃焼バーナのガス使用量の低減が図
れるばかりでなく、炉壁の珪石煉瓦やチエッカ受金物の
１員１８をなくし、その保熱のエネルギーも従来法に比
較して少聞のエネルギーで済む。

また、−回当たりの燃焼時間の減少と燃焼サイクルが延
びるので、単位当たりのガス使用量が低下する等々の効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を示す配管系統図、第２
図は本発明方法における保熱操業サイクルと高熱室温度
及びチエッカ受金物温度との関係を示すグラフ、第３図
は保熱炉の構造を示す断面図、第４図は従来法における
配管系統図、第５図は従来法における操炉サイクルとド
ーム温度及びチエッカ受金物温度との関係を示すグラフ
である符号の名称は以下の通りである。 （１）−・−高熱室、（２）・・−燃焼室、（３）−ド
ーム、（４）−チェッカー受金物、（５）〜（８）　−
熱風炉、（９）−排風配管系、（９ａ）　〜（９ｄ）−
煙道弁、θω−送風配管系、（１０ａ）〜（１０ｄ）　
−、−冷風弁、０〇−熱風配管系、（ｌｌａ）　〜（１
１ｄ）−・熱風弁、（１２ａ）　〜（１２ｄ）−放散弁
、０３）−・熱風遮蔽弁、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 操業中に使用する本バーナーまたは保熱用バーナーを用
   いて炉壁の珪石煉瓦等を昇温させる燃焼期、チェッカー
   受金物の冷却用の冷風を供給する通風期及び放散弁を閉
   止して閉じ込み状態にする休止期のサイクルを反復継続
   して行う熱風炉の保熱方法において、前記通風期におけ
   る熱風炉に通風後の熱風を他の熱風炉へ通過させ、当該
   他の熱風炉の炉壁煉瓦等を昇温させるようにしたことを
   特徴とする熱風炉の保熱方法。