JPH0693341A - 鋼帯の連続熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】炉体を構成する耐火物の劣化を防止しながら、
効率よく未燃分を燃焼させることができる鋼帯の連続熱
処理方法を提供する。 【構成】燃焼空気比を１．０以下で操業する直火式連続
鋼帯熱処理装置を用いる未撚排ガス燃焼において、吹き
込み空気量を炉体を構成する耐火物の最高温度がその耐
用温度よりも２０℃〜１００℃低い温度範囲になるよう
に制御しながら燃焼させると共に燃焼用空気を鋼帯の通
板方向に複数個の位置から吹き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼帯の連続熱処理方法
に関するものであって、冷延鋼板やステンレス鋼板の連
続焼鈍ライン、電磁鋼板の熱処理ライン、連続熱処理を
含む溶融めっきラインなどに利用される。

【０００２】

【従来の技術】直火加熱炉では直火加熱帯で発生した燃
焼排ガスを、直火加熱帯の入側に接続された予熱帯に導
入し、この燃焼排ガスにより鋼帯を予熱して排ガスによ
る熱損失を低減するようにしている。また、直火加熱炉
では、鋼板の表面酸化を防止するために空気比を０．７
〜０．９５の状態で燃焼させるので、直火加熱帯からの
燃焼排ガスには多量の未撚分が含まれている。未撚分を
含む排ガスをそのまま炉外に排出すると、熱損失が大き
い。そこで、炉外に排出するまでに、排ガス温度が低下
した領域で未撚分を燃焼させ、その燃焼熱を鋼帯の予熱
に活用している。

【０００３】このように、燃焼排ガス中の未撚分を燃焼
させる技術としては、例えば特公昭５３−３９８４８号
公報に開示されたものがある。これは、連続焼鈍炉の予
熱帯に空気ノズルを備え、予熱帯内に燃焼用空気を送り
込み、予熱帯内で未撚ガスを燃焼させるものである。

【０００４】このような従来の連続撚鈍炉では、鋼帯の
表面酸化を極力抑えるために加熱用バーナーの空気比を
小さくしなければならない。その結果、未撚分が多くな
るため予熱帯において大量の未撚分を過剰空気により完
全燃焼させている。また、過剰空気を吹き込むためのノ
ズルは、一箇所に集中して配置されている。空気比の著
しく小さい直火式加熱炉では大量の未撚分が発生するた
め、予熱炉のガス温度の低い領域で燃焼させ、その結果
としてガス温度を上昇させ鋼帯を効率良く加熱させるも
のである。しかしながら、ガス温度が低い領域での燃焼
は、鋼帯への輻射伝熱が十分に行なわれないため、必ず
しも効率良く鋼帯を加熱することはできない。また、高
温ガス雰囲気で未撚分を燃焼させる場合には燃焼したガ
ス温度が１５００℃以上にも達することがあり、炉体を
構成する耐火物が劣化して炉体の寿命を短くするといっ
た問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、炉体を構成
する耐火物の劣化を防止しながら、効率よく未撚分を燃
焼させることができる鋼帯の連続熱処理方法を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、予熱帯および
予熱帯出側に接続された直火加熱帯を備えた熱処理設備
により鋼帯を連続熱処理する方法において、予熱炉の出
側寄りの雰囲気ガス温度が高い領域で通板方向に沿って
複数箇所の位置から燃焼用空気を鋼帯に平行に吹き込む
ことによって、直火加熱炉からの燃焼排ガス中の未撚分
を燃焼させるものである。

【０００７】直火加熱帯からの燃焼排ガス中に含まれる
未撚分は、吹き込まれた燃焼用空気によって燃焼され
る。空気比は、１．０以下で予熱炉の入側に向って段階
的に燃焼させる。この際、直火加熱帯に近い部分の吹き
込み口より耐火物温度または燃焼ガス温度を監視しなが
ら耐火物の劣化に影響のない温度限界値まで燃焼させ
る。耐火物の限界温度は、それを構成する成分により決
定されるが、一般的に直火還元炉では、１４００℃のも
のを使用する。燃焼効率を上げるためにはガス温度を限
りなく高温にすることが好ましいが、耐火物の劣化を考
慮すると耐火物の限界温度より２０℃低い温度にガス温
度を制御する必要がある。低温側には設備保護上の制約
はないが、本発明の効果を発揮するためにはガス温度を
耐火物の限界温度より１００℃低い温度にすることが好
ましい。したがって、燃焼ガス温度は、一般的には、１
３００℃〜１３８０℃に制御しながら燃焼させる。

【０００８】燃焼排ガスの未撚分を有効に利用するた
め、予熱炉の出側寄りで雰囲気ガス温度の高い領域で燃
焼させるが、この際吹き込み部の耐火物温度を常時監視
しながら吹き込み空気の量を調節する。また、耐火物温
度の変わりに燃焼ガス温度を監視しても差し支えない。
燃焼用空気の吹き込みは、バーナーを鋼帯面に平行で、
通板方向に適当な間隔に配置し、かつ鋼帯の両側面に燃
焼用空気が直接当って鋼帯が酸化しないように平行に吹
き込むことが好ましい。

【０００９】燃焼用空気の吹き込み箇所数および吹き込
み用バーナーの配置間隔は、炉の構造や予熱炉の容積、
燃焼排ガス量、未撚分の割合によって決められる。高温
ガス温度の領域をなすべく長くすることにより鋼帯に対
し十分な輻射伝熱が可能となり、炉の熱効率が良くな
る。一般に、吹き込み箇所は、２箇所程度が適当であ
る。また、排ガス中の未撚分は、燃焼ガスと異なり急激
には燃焼しないため、吹き込み間隔は、例えば０．５〜
３ｍ程度が好ましい。

【００１０】直火加熱帯に近い部分の燃焼箇所では、雰
囲気ガス温度が高温のため、温度計により監視しながら
燃焼量の調整をする必要がある。しかしながら、２段目
以降の燃焼部分で雰囲気ガス温度が耐火物耐熱温度と十
分離れていれば、温度計による監視を省略することが可
能である。

【００１１】予熱帯に設置するバーナーは、燃焼排ガス
中に燃焼用空気を吹き込んで未撚分を燃焼させるもので
あるが、バーナーの消火を防ぎ、燃焼を確実に維持する
ために少量の燃料を補助バーナーから供給する。予熱炉
全体に供給する空気量は、直火加熱帯の未撚ガスを完全
燃焼するのに必要な量を投入する。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいてさらに説
明する。第１図に示すように、連続熱処理設備１は、予
熱帯２、直火加熱帯３、均熱帯４、徐冷帯５、および急
冷帯６とから構成されている。直火加熱炉３には無酸化
燃焼バーナー群１０が設けられている。本発明で使用す
る未撚分を燃焼させる空気吹き込み用バーナーは、予熱
帯２の出側１１および１２の２箇所に配置されている。
無酸化バーナー設置範囲１０に配置したバーナーから発
生した排ガスは、予熱帯入り口より排出して、レキュペ
レータ１３により熱回収し、排ガスブロワー１４を経由
して煙突１５から炉外に排出される。

【００１３】第２図は、第１図の未撚ガスの燃焼用バー
ナー設置位置１２におけるバーナー１７の配置状況を示
している。空気吹き込み用バーナー１７は、鋼帯Ｓの両
側面にそれぞれ配置され、上下方向に間隔をおいて２対
ずつ炉本体１６に取り付けられている。上下のバーナー
間隔は、１ｍである。また、第１図の未撚ガスの燃焼用
バーナー配置位置１１におけるバーナー配置も同様であ
る。

【００１４】直火加熱帯では、無酸化燃焼バーナーによ
り空気比０．８で燃料が燃焼され、鋼帯を直火加熱す
る。また、直火加熱帯では、予熱帯出側から排ガスをブ
ロワーにより吸引しているので、燃焼排ガスａは、予熱
帯出側に向って流れる。ここで、バーナー１７への吹き
込み空気量は、バーナー１７の直近に設置した温度計１
８により耐火物の上限温度を超えないガス温度（例えば
１４００℃）まで空気比を調整しながら燃焼する。

【００１５】第１図において、バーナーを配置した１１
の部分では直火加熱帯の直近であるため直火加熱帯で発
生した排ガスの温度が鋼帯への輻射伝熱量が少なく高温
である。このため、直火加熱炉の燃焼量が大きく未撚分
が多い場合には、全未撚分を燃焼させるとガス温度が耐
火物の耐用温度を超えてしまう。この際には、前述のと
おり温度計によるガス温度を監視しながら燃焼負荷を調
整し、残量は、１１部のバーナーよりも予熱帯入側に設
置した１２部のバーナーで燃焼させる。直火加熱炉の燃
焼量によっては、１１部のバーナーのみで全未撚分を燃
焼させることも可能である。

【００１６】第３図は、本発明により未撚分を燃焼させ
た場合の炉内ガス温度分布を示している。予熱帯の後段
の２箇所から空気を吹き込み、未撚分を燃焼させること
により、高温ガスに鋼帯が接している距離が長くなる。
その結果、炉内で燃焼排ガスから鋼帯への輻射伝熱が十
分おこなわれ、炉から排出される排ガス温度が低下す
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、直火加熱炉において予
熱帯後段の燃焼排ガス温度の高い領域で未撚分を耐火物
温度、もしくはガス温度を監視しながら燃焼させること
によって、高温ガスに鋼帯がさらされている距離を長く
することが可能となり、その結果、直火加熱炉の熱効率
が５％向上した。また、温度を監視しながら燃焼させる
ので耐火物を劣化させることがなく、高効率加熱を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続熱処理設備を併設した溶融亜鉛め
っき設備の構成を示した説明図である。

【図２】図１の予熱帯における補助バーナーの配置状況
を示した説明図である。

【図３】予熱帯入側より直火加熱帯出側に至る間におけ
るガス温度分布の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 連続熱処理設備 ２ 予熱帯 ３ 直火加熱帯 ４ 均熱帯 ５ 徐冷帯 ６ 急冷帯 ８ 溶融亜鉛めっき設備 ９ 溶融亜鉛ポット １０ 無酸化バーナー設置範囲 １１ 未撚ガスの燃焼用バーナー配置位置 １２ 未撚ガスの燃焼用バーナー配置位置 １３ レキュペレーター １４ 排ガスブロワー １５ 煙突 １６ 炉壁 １７ 未撚ガスの燃焼用バーナー １８ 温度計 ａ 直火加熱帯からの燃焼排ガス ｂ 未撚ガス燃焼後の燃焼排ガス ｓ 鋼帯 本発明での炉内ガス温度分布 従来方法での炉内ガス温度分布 本発明での鋼帯温度分布 従来方法での鋼帯温度分布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠 田 祐 治 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼空気比を１．０以下で操業する直火式
   連続鋼帯熱処理装置を用いて未燃排ガス燃焼において、
   排ガス中の未撚分を燃焼させるための吹き込み空気量
   を、炉体を構成する耐火物の最高温度がその耐用温度よ
   りも２０℃〜１００℃低い温度範囲になるように制御し
   ながら燃焼させることを特徴とする連続熱処理方法。
2. 【請求項２】燃焼用空気を鋼帯通板方向に少なくとも２
   ケ所以上の位置から吹き込むことを特徴とする請求項１
   に記載の鋼帯の連続熱処理方法。