JPH0639994B2 - 冶金炉に用いる熱風発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、合金鉄製錬用竪型炉（スメルティングファー
ネス、以下単に「SF」と略記する）などの比較的小型の
冶金炉で必要とする熱風を得るための装置の分野に属す
る技術であり、特に冶金炉の炉況に応じて減風したり、
完全に休風するような場合にトラブルを起すことのない
ように工夫した熱風発生装置に関するものである。

上記熱風発生装置は、冷風を、バーナー燃焼雰囲気下の
高温加熱室内に配設された金属製の加熱管（レキュペレ
ート管）中を通流させる間に、バーナー燃焼熱（輻射
熱）によって昇温させるものであり、レキュペレーター
の一種である。

（従来の技術） 従来、冶金炉、特に高炉に供給する熱風を得るには、燃
焼室と蓄熱室を具える蓄熱式の熱交換器いわゆる熱風炉
が多用されてきた。ただし、この熱風炉は蓄熱式である
から複数基を１組として構成した大掛りなもので、小型
のSF用としては不向きな設備であった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記したような蓄熱方式の大型熱風炉とは異
なり、加熱室の加熱管中を通流する冷風を、バーナー燃
焼炎で直接加熱するいわゆる直火式管型方式の小型の熱
風発生装置を採用するが、この装置も実用上次のような
問題点を抱えていた。

すなわち、冶金炉例えばSF1の炉況が悪化して減風する
ときや完全に休止するときは、該熱風発生装置２も当然
に、操業変更（軽運転）ないしは休止しなければならな
いし、ブロワー３もそれなりに運転しなければならな
い。

ところが、該熱風発生装置２の加熱室内はライニングが
施してあるので、しばらくの間、高熱の状態が続くため
急には降温できない。そこで、もし送風用ブロワー３の
運転を抑えたり停止してしまうと、加熱室内のレキュペ
レート管の温度が上がり、熱変形したり溶損するケース
があった。このことはバーナーの燃焼を制御しても室内
温度が遅効的であることから同じ結果となった。

そこで、従来は第３図に示すように、SF1への送風を減
風、または休風しても、ブロワー３はそのまま運転し、
熱風管４中の熱風弁５のみを絞るか閉じて、残りをブリ
ーダー６からそのまま放出することでレキュペレート管
の冷却保護を図っていたが、減風や休止が数時間以上に
もわたる場合電力消費量が大きく無駄があった。

とりわけ、減風の場合、前記ブリーダー６がON-OFF形式
のものを用いているので、開度の調節ができず、いわゆ
るSF1の炉内にどの程度の風量を供給しているか全く不
明であるばかりか、炉内へ供給する熱風の温度、圧力、
風量が変動しやすいという欠点があった。

本発明の目的は、熱風発生装置についてSFの操炉変動時
に起る上述した問題点、すなわち装置の故障あるいは炉
内への送風制御が困難という弊害を克服するところにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 送風量、送風温度をコントロールするのに好適な熱風発
生装置の構成として、本発明は、 装置本体のブロワー側の上流に送風管をそして冶金炉側
の下流に熱風管をそれぞれ接続してなる熱風発生装置に
おいて、 前記送風管および熱風管に、それぞれ流量計と開度調節
の可能なブリーダーとを設置し、併せて該熱風管には温
度計ならびに圧力計を設置し、かつ該流量計をブリーダ
ーとブロワーもしくは冶金炉との間の管路中に設けると
いう手段、 を提案する。

このような装置構成とすることにより、冶金炉の操炉変
動時にも、ブロワーの定格風量を変えずかつバーナー燃
焼制御が即応できなくとも、ブロワーの定格風量で炉内
に吹込む熱風の量、温度、圧力を炉況に応じて調節でき
るようになる。

第１図は、本発明装置についての説明図であり、装置本
体2aを中心として冶金炉(SF)１との間には熱風管４が接
続され、またブロワー３との間には送風管７が接続され
る。

第２図は、装置本体について示しており、図示の８は耐
火物でライニングされた加熱室であり、その内部には複
数のブロックに分かれて鋼製のレキュペレート管９が配
設してあり、その加熱室８の底部にはSF炉頂ガスや製鉄
所発生の混合ガスを燃料として用いる複数個のバーナー
10が設置されている。

レキュペレート管９はヘッダー11,12を介して熱風管４
に接続されている。

上述の如き装置構成において本発明は、第１図に示すよ
うに、送風管７には開度調節の可能なブリーダー13とそ
のブリーダーとブロワー３との間に位置させる送風流量
計14とを配設し、一方熱風管４の方へは開度調節の可能
なブリーダー15とそのブリーダーとSF1との間に位置さ
せる熱風流量計17、圧力計18′および温度計18とを配設
した。

（作用） SF1が稼動している常態時における該熱風発生装置の場
合、送風管７を経て導入される冷風は、煙道19に設けた
対流部20で予熱されてからレキュペレート管９に入り加
熱（約900℃）され、熱風管４を経てSF1の羽口から炉内
に吹込まれる。

本発明の場合、送風管７および熱風管４に設けた各流量
計14,17によりそれぞれの流量が判ると共に、各管路
７，４に設けたブリーダー13,15がいずれも開度調節が
可能であることから、送風量、放散量、吹込み量が明ら
かになるので、SFの炉況変動（減風）にもかかわらず、
常に一定の温度、圧力の熱風を供給することができ、一
方では装置のトラブルを完全に防止できる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を第４図にもとづき説明する。

通常操業時は、送風温度は設定値に対し±２％以内（例
えば800℃のとき784〜816℃、但し、実績値は±５℃以
内）とし、送風流量については設定値に対し、±２％以
内（例えば、500Nm³/min.のとき490〜510Nm³/min.但し
実績値は±５Nm³/min.以内に管理することとした。

この実施例では、レキュペレート管の表面温度は上限を
1000℃になるように送風量、温度を調整することとし、
従来、送風管７中の流量（Ｖ_０）と熱風管４中のブター
ダー放散流量（Ｖ_１）およびSF送給流量（Ｖ_２）がバラ
ンスするように、即ち、Ｖ_０＝Ｖ_１＋Ｖ_２＝一定で制御
していたが、本発明方法として以下に示す〜のよう
な制御を行った。

減風をしないときは、 Ｖ_０＝Ｖ_２，Ｖ_１＝０、送風温度Ｔ＝一定の制御を行っ
た。

減風をしたときで、(T)一定の場合は、Ｖ_２を設定値
に従って変化させ、Ｖ_０＝一定として、放散量(V₁)を、
Ｖ_１＝Ｖ_０−Ｖ_２とする制御を行った。

減風をしたときで、(T)を変化させた場合は、Ｖ_２を
設定値通りに変化させ、Ｖ_０については、Ｔを検出して
低下させた温度分（ΔT)だけ増加させ、Ｔを設定値にあ
わせるように制御した。そしてＶ_０を増加させた分の送
風量（＝ΔV)分だけ、放散すべき風量Ｖ_１を増加させる
制御を行った。

その結果、いずれの場合もSFの安定した操業ができると
共に熱風発生装置の故障、特にレキュペレート管の溶損
もなく長期に安定した操業ができた。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、熱風を供給すべき
冶金炉の操炉変動時でも装置のトラブルを招くことなく
炉況の安定につながる熱風を安定して供給することがで
き、コストでも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を説明する線図、 第２図(a),(b)は熱風発生装置本体の略線図、 第３図は従来装置の説明線図、 第４図は、本発明実施例を説明するシステムフロー線図
である。 １……SF、２……装置本体 ３……ブロワー、４……熱風管 ５……熱風弁 ６……ブリーダー（ON-OFF）形 ７……送風管、８……加熱室 ９……レキュペレート管、10……バーナー 11,12……ヘッダー 13,15……ブリーダー（開度調節形） 14……流量計、17……流量計 18′……圧力計、18……温度計 19……煙道、20……対流部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置本体のブロワー側の上流に送風管をそ
   して冶金炉側の下流に熱風管をそれぞれ接続してなる熱
   風発生装置において、 前記送風管および熱風管に、それぞれ流量計と開度調節
   の可能なブリーダーとを設置し、併せて該熱風管には温
   度計ならびに圧力計を設置し、かつ該流量計をブリーダ
   ーとブロワーもしくは冶金炉との間の管路中に設けたこ
   とを特徴とする冶金炉に用いる熱風発生装置。