JPH0619558Y2 - 炉内雰囲気調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、炉内を高露点（水蒸気を多量に含ませる）と
して鋼材の脱炭等の弱酸化を行う連続焼鈍炉等の炉内の
雰囲気の調整装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の連続焼鈍炉における炉内雰囲気調整装置を第２図
によつて説明する。従来の装置にあつては、炉内に水分
を供給するのに当つては、水蒸気の流量を計測して所定
流量の水分を炉内に供給していた。

第２図において、０１は炉体０２及び耐火材０３を貫通
して炉内に開口する水蒸気配管であり、同配管０１に
は、流量計０６及び同流量計０６の出力を受ける制御器
０７によつて制御される流量調整弁０４が設けられてい
る。同装置においては、水蒸気Ｓが流量調整弁０４によ
つて調整されて所定の流量で水蒸気配管０１を通つて炉
内に供給される。

また、炉に供給される雰囲気ガスを、炉外に設けられた
加湿気において、電気又はスチームヒータによつて加熱
された温水によつて加湿させた上、炉内に供給する方式
が特開昭54-45605号公報、特開昭59-1629号公報、実公
昭56-32509号公報等によつて提案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記第２図に示す従来の装置においては、炉内に供給さ
れる水蒸気Ｓの圧力は低圧でも３〜４kg/cm²Ｇ程度であ
り、その温度は１５０〜１８０℃程度であつた。このよ
うな水蒸気を使用する場合、水蒸気配管０１に保温材０
５を施して保温しなければ、放熱によつて水蒸気温度が
低下する。水蒸気の温度が、３kg/cm²Ｇの圧力の場合約
１４３℃に低下すると、また、４kg/cm²Ｇの圧力の場合
約１５１℃に低下すると凝縮が起り、第２図中に符号
Ｓ′に示すように水蒸気配管０１内に水分が付着する。
これが蓄積されると水蒸気流によつて同伴され炉内に流
入する。炉内に流入した水滴は炉内の熱によつて蒸発し
て水蒸気となる。

凝縮水はその体積は小さいが、炉内で蒸発するとその体
積は約1,000倍に増加するため、炉内露点、即ち水蒸気
体積濃度は大きく変動する。この現象は、大気温度、配
管内の凝縮水の蓄積状態当により大きく変化するため
に、予め予測して制御を行うことは困難であった。

また、水蒸気配管０１内で凝縮が起らないように保温材
０５を上記保温等に置換え外部から加熱する方法もとら
れるが、設備費、運転費が高くつくことになる。

また、上記特開昭54-45605号公報、特開昭59-1629号公
報及び実公昭56-32509号公報に示された公知技術にあつ
ても、水蒸気を用いている点においては、上記第２図に
示す装置と同様の問題を抱えていると共に、ヒータ等を
備えた加湿器を炉外に設けなければならないという問題
点がある。

以上説明した問題点は、炉に水分を供給するために水蒸
気を用いていることに起因することに鑑み、本考案は水
蒸気に代えて水を供給して、上記問題点を解消しようと
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の炉内雰囲気調整装置は、炉の外壁部に設けられ
収容された水からの水蒸気を炉内に供給する蒸発ポツト
及び同蒸発ポツトに調整された流量の水を供給する水供
給手段を備えた。

〔作用〕

本考案は、蒸発ポツトに所定理量に調整された水が供給
され、この蒸発ポツト内の水は炉内の熱によつて蒸発さ
れ、所定流量の水蒸気が炉内に供給される。これによつ
て炉内の露点、即ち、水蒸気体積濃度が一定に保持され
る。

また、本考案では、蒸発ポツトが炉の外壁部に設けら
れ、炉内の熱によつて蒸発ポツト内の水が蒸発するため
に、水の加熱装置もしくは蒸発装置を炉外に設ける必要
がない。

〔実施例〕

本考案の一実施例としての連続焼鈍炉の炉内雰囲気調整
装置を第１図によつて説明する。連続焼鈍炉の外壁は炉
体２及び同炉体に内装された耐火材３によつて構成され
る。１３は炉の外壁に設けられた炉内に蒸発した水蒸気
を供給する蒸発ポツトであり、同蒸発ポツト１３には水
配管１の１端が接続されている。水配管１にはポンプ１
２、流量計６、及び同流量計６の出力を受ける制御器７
によつて制御される流量調整弁４が配設され、その他端
は水１０を貯えたタンク１１に接続されている。

本実施例では、タンク１１よりポンプ１２によつて吸引
された水は、流量調整弁４で流量が調整され、水配管１
内を流れて所定流量で蒸発ポツト１３に流入する。蒸発
ポツト１３に流入した水は炉内の熱によつて蒸発し、水
蒸気となつて炉内に供給され炉内ガスと混合する。

このように、本実施例では、従来の装置のように水蒸気
の状態で炉に水分を供給せず、水の状態で蒸発ポツト１
３に所定流量で供給しこれを蒸発させて炉内に送つてい
るために、炉内露点を所定の値に保つことができる。本
実施例による実施例を以下に説明する。

炉内温度850℃，300Nm³/hの流量で露点50℃以下の炉内
ガスが流れる脱炭炉に、本実施例の装置を用いて200cc/
hの流量で水を蒸発ポツトに供給し、これを炉内の熱で
蒸発させて炉内に水蒸気を供給した。

水流量の設定精度は±0.5％であり、ほゞこの精度に対
応して炉内露点を45℃±１℃に保持することができた。
この場合における蒸発に要する必要熱量は、理論的に 640Ｋｃｃ／kg×0.2kg≒130Ｋｃｃ／ｈ である。

一方炉内で扱われている熱量は一般に100万Ｋｃａ／
ｈのオーダーであり、本実験例において水の蒸発に要す
る熱量は取扱熱量の1/10000程度にすぎない。

ちなみに、従来装置における配管に通常の保温を行つた
場合には、直径100mm，長さ１０ｍの水蒸気配管の場合
約200Ｋｃａ／ｈ程度の放熱があり、本実験例におけ
る必要熱量を上廻つていることになる。

以上説明したように、本実施例は、蒸発ポツト１３に流
量が調整された水を供給し、これを炉内の熱によつて蒸
発させることによつて、炉内露点を精度よく調整するこ
とができる。

また、必要とする熱量も小さく、かつ、水の蒸発のため
の加熱装置、蒸発装置を炉外に設ける必要がなく、簡単
な構造の炉外壁部の蒸発ポツトによつて必要な水蒸気を
発生させることができ、設備費を低減させることができ
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案は蒸発ポツトに調整された
流量の水を供給し、これを炉内の熱によつて蒸発させて
炉内に水分を供給することによつて、炉内の露点を精度
よく調整することができる。

また、本考案における必要熱量は少く、かつ簡単な構造
であつて、設備費及び運転費を低く抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の説明図、第２図は従来の炉
内雰囲気調整装置の説明図である。 １……水配管、２……炉体、３……耐火材、 ４……流量調整弁、１１……水タンク １２……ポンプ、１３……蒸発ポツト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 米田 順吉 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】炉の外壁部に設けられ収容された水からの
   水蒸気を炉内に供給する蒸発ポツト及び同蒸発ポツトに
   調整された流量の水を供給する水供給手段を備えたこと
   を特徴とする炉内雰囲気調整装置。