(57)【要約】【課題】燃焼時の排ガス温度を低下させて、熱風炉の熱効率を向上させる。【解決手段】高炉ＢＦと送風機ＢＬとの間に４基の熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳを並列接続し、各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの送風期間を順次ラップさせながら高炉ＢＦへ所定の量及び温度の熱風を連続供給する熱風炉の操業システムであって、熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳごとに設けられ、送風機ＢＬから各熱風炉への送風を制御する送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4と、各送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度を制御する制御装置４５とを備え、制御装置４５は、各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの１サイクル中の送風期間において、その前期での送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の平均開度を後期での平均開度より大きくする、或いは、その前期での送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度を後期での開度より常に大きくする。【選択図】図１
2008240055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉と送風機との間に３基以上の熱風炉を並列接続し、前記各熱風炉の送風期間を順次ラップさせながら前記高炉へ熱風を連続供給する熱風炉の送風制御方法であって、
前記熱風炉ごとに設けられ、前記送風機から前記各熱風炉への送風を制御する各制御弁の開度を制御する制御手順を有し、
前記制御手順では、前記各熱風炉の１サイクル中の送風期間において、その前期での前記制御弁の平均開度を後期での平均開度より大きくすることを特徴とする熱風炉の送風制御方法。
【請求項２】
高炉と送風機との間に３基以上の熱風炉を並列接続し、前記各熱風炉の送風期間を順次ラップさせながら前記高炉へ熱風を連続供給する熱風炉の送風制御方法であって、
前記熱風炉ごとに設けられ、前記送風機から前記各熱風炉への送風を制御する各制御弁の開度を制御する制御手順を有し、
前記制御手順では、前記各熱風炉の１サイクル中の送風期間において、その前期での前記制御弁の開度を後期での開度より常に大きくすることを特徴とする熱風炉の送風制御方法。
【請求項３】
高炉と送風機との間に３基以上の熱風炉を並列接続し、前記各熱風炉の送風期間を順次ラップさせながら前記高炉へ熱風を連続供給する熱風炉の送風制御方法であって、
前記熱風炉ごとに設けられ、前記送風機から前記各熱風炉への送風を制御する各制御弁の開度を制御する制御手順を有し、
前記制御手順では、前記各熱風炉の１サイクル中の送風期間において、その前期での前記制御弁の平均通過流量を後期での平均通過流量より大きくすることを特徴とする熱風炉の送風制御方法。
【請求項４】
高炉と送風機との間に３基以上の熱風炉を並列接続し、前記各熱風炉の送風期間を順次ラップさせながら前記高炉へ熱風を連続供給する熱風炉の操業システムであって、
前記熱風炉ごとに設けられ、前記送風機から前記各熱風炉への送風を制御する制御弁と、
前記各制御弁の開度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記各熱風炉の１サイクル中の送風期間において、その前期での前記制御弁の平均開度を後期での平均開度より大きくすることを特徴とする熱風炉の操業システム。
【請求項５】
高炉と送風機との間に３基以上の熱風炉を並列接続し、前記各熱風炉の送風期間を順次ラップさせながら前記高炉へ熱風を連続供給する熱風炉の操業システムであって、
前記熱風炉ごとに設けられ、前記送風機から前記各熱風炉への送風を制御する制御弁と、
前記各制御弁の開度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記各熱風炉の１サイクル中の送風期間において、その前期での前記制御弁の開度を後期での開度より常に大きくすることを特徴とする熱風炉の操業システム。
【請求項６】
高炉と送風機との間に３基以上の熱風炉を並列接続し、前記各熱風炉の送風期間を順次ラップさせながら前記高炉へ熱風を連続供給する熱風炉の操業システムであって、
前記熱風炉ごとに設けられ、前記送風機から前記各熱風炉への送風を制御する制御弁と、
前記各制御弁の開度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記各熱風炉の１サイクル中の送風期間において、その前期での前記制御弁の平均通過流量を後期での平均通過流量より大きくすることを特徴とする熱風炉の操業システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉と送風機との間に３基以上の熱風炉を並列接続し、各熱風炉の送風期間を順次ラップさせながら高炉へ熱風を連続供給する熱風炉の送風制御方法及び操業システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱風炉は、高炉に熱風を送風するための高炉の付帯設備であり、燃焼及び送風を１サイクルとして稼動する。燃焼においては燃焼ガスを燃焼して得られる熱を熱風炉内に蓄熱し，送風においては蓄熱した熱で加熱した空気を熱風として高炉へ供給する。高炉へ熱風を送風する方式としては、複数基の熱風炉から順次選択される１基の熱風炉によるシングル送風方式と、複数基の熱風炉から順次選択される熱風炉の送風期間がラップするパラレル送風（スタッガードパラレル）方式とが知られている（例えば特許文献１、２を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５５−１２２８１３号公報
【特許文献２】特開昭５９−１１０７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の熱風炉においては、所望の熱風を得るのに必要とされる燃焼ガスの流量を抑えることによって、操業を省エネルギー化すると共に燃焼で発生する二酸化炭素の排出量を抑えることが求められる。さらに、燃焼ガスの流量を抑えて熱風炉の熱効率を向上させるるためには、排ガス温度を低下させることによって排ガス損失熱を小さくする必要がある。
【０００５】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、燃焼時の排ガス温度を低下させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の熱風炉の送風制御方法は、高炉と送風機との間に３基以上の熱風炉を並列接続し、前記各熱風炉の送風期間を順次ラップさせながら前記高炉へ熱風を連続供給する熱風炉の送風制御方法であって、前記熱風炉ごとに設けられ、前記送風機から前記各熱風炉への送風を制御する各制御弁の開度を制御する制御手順を有し、前記制御手順では、前記各熱風炉の１サイクル中の送風期間において、その前期での前記制御弁の平均開度を後期での平均開度より大きくする、或いは、その前期での前記制御弁の開度を後期での開度より常に大きくする、或いは、その前期での前記制御弁の平均通過流量を後期での平均通過流量より大きくすることを特徴とする。
本発明の熱風炉の操業システムは、高炉と送風機との間に３基以上の熱風炉を並列接続し、前記各熱風炉の送風期間を順次ラップさせながら前記高炉へ熱風を連続供給する熱風炉の操業システムであって、前記熱風炉ごとに設けられ、前記送風機から前記各熱風炉への送風を制御する制御弁と、前記各制御弁の開度を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記各熱風炉の１サイクル中の送風期間において、その前期での前記制御弁の平均開度を後期での平均開度より大きくする、或いは、その前期での前記制御弁の開度を後期での開度より常に大きくする、或いは、その前期での前記制御弁の平均通過流量を後期での平均通過流量より大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱風炉の蓄熱煉瓦の温度分布を上部で高く、下部で低くすることができ、燃焼時の排ガス温度を低下させて、熱風炉の熱効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る熱風炉の操業システムの構成を示す図である。図２は、熱風炉の構成例を示す図であり、（ａ）は燃焼期間の状態を説明するための図、（ｂ）は送風期間の状態を説明するための図である。
【０００９】
まず、図２を参照して、熱風炉の概要について説明する。図２（ａ）に示すように、燃焼期間には、燃料ガス及び燃焼空気を燃焼室１０１へ供給して燃焼せしめ、生成した高温ガスをドーム１０２から蓄熱室１０３へと送り込む。蓄熱室１０３に送り込まれた高温ガスは、蓄熱煉瓦（チェッカ煉瓦）１０４（例えば上層から珪石煉瓦、ハイアルミナ煉瓦、粘土煉瓦）を加熱して蓄熱させた後、排ガスとして蓄熱室１０３の下部に接続したダクトから系外へ排出される。この排ガスは熱を保有するので、この熱は排熱回収装置１０６で回収されると共に燃料ガス及び空気の供給ラインに設けた熱交換器１０５に導いて燃料ガス及び燃焼空気を予熱するのに利用される。
【００１０】
一方、図２（ｂ）に示すように、送風期間には、送風バタフライ弁ＢＢＶを介して底部から蓄熱室１０３へと冷風を送り込む。蓄熱室１０３に送り込まれた冷風は、蓄熱煉瓦１０４を通過して加熱され、熱風として高炉へ供給される。
【００１１】
この種の熱風炉では、蓄熱煉瓦１０４の温度が管理温度を下回らないように管理することを条件として、燃焼時の排ガス温度を極力低下させることが好ましい。管理温度は、例えば蓄熱煉瓦１０４の珪石煉瓦の最下部での温度が、珪石煉瓦の変態点を下回らないように定められる。このように管理温度を管理しつつ排ガス温度を極力低下させることは、蓄熱煉瓦１０４の温度分布を上部で高く、下部で低くすることを意味し、その結果熱効率を向上させることができる。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の熱風炉の操業システムでは、高炉ＢＦと送風機ＢＬとの間に４基の熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳを並列接続し、各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの送風期間を順次ラップさせながら高炉ＢＦへ所定の流量及び温度の熱風を連続供給する。
【００１３】
図１に示す熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳは、燃焼室１１〜１４、蓄熱室２１〜２４、及び混合冷風室３１〜３４をそれぞれ備える。なお、図１の燃焼室１１〜１４が図２に示した燃焼室１０１に相当し、蓄熱室２１〜２４が図２に示した蓄熱室１０３に相当し、混合冷風室３１〜３４は図２に示していない。
【００１４】
４１は送風本管であり、送風機ＢＬで一定風量に調整された冷風を熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの蓄熱室２１〜２４へ導く。４２は熱風本管であり、蓄熱室２１〜２４で加熱された熱風を燃焼室１１〜１４経て高炉ＢＦへ導く。
【００１５】
ＨＶ1〜ＨＶ4は熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳごとに設けられた熱風弁である。ＢＶ1〜ＢＶ4は熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳごとに設けられた送風弁である。ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4は熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳごとに設けられた送風バタフライ弁であり、送風機ＢＬから各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳへの送風を制御して、各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの通過流量を調整する。これら送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4が本発明でいう制御弁に相当するものである。
【００１６】
４３は冷風混入用の副送風管であり、送風機ＢＬからの冷風を熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの混合冷風室３１〜３４へ導く。ＭＶ1〜ＭＶ4は混冷弁である。なお、冷風混入を一切行わない完全ホットパラレル方式の場合、冷風混入用の副送風管４３、混合冷風室３１〜３４、混冷弁ＭＶ1〜ＭＶ4は本質的に不要であり、既存の設備で存在する場合には混冷弁ＭＶ1〜ＭＶ4を閉じておく。
【００１７】
４５は制御装置であり、送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度を制御する。この制御装置４５が本発明でいう制御手段に相当するものである。４４は高炉ＢＦの上流側に配設された温度計であり、計測した送風温度を制御装置４５にフィードバックする。
【００１８】
本実施形態の熱風炉の操業システムでは、図３に示すように、４基の熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳでそれぞれ燃焼及び送風の１サイクルを繰り返すとともに、これら熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳ間でサイクルをほぼ１／４周期ずらしている。これにより、４基の熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳが、図３に示すスケジュールに従って順次選択され、先に送風を開始した熱風炉の送風期間が後に送風を開始する熱風炉の送風期間にラップする。送風期間に該当しない熱風炉では、その期間（燃焼期間）に燃焼、蓄熱を行う。なお、燃焼及び送風の１サイクルは２００分程度である。
【００１９】
ここで、図４に、送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度特性の例を示す。図４に示す開度特性は、温度計４４からフィードバックされる送風温度に基づいて、制御装置４５が送風温度を目標値に保つように各送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度を随時変更するものである（「Ｈパラレル送風」と称する）。
【００２０】
図４に示すように、各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの１サイクル中の送風期間には、先に送風を開始した熱風炉の送風期間にラップする前期と、いずれの熱風炉の送風期間ともラップせずに単独で送風する中期と、後に送風を開始する熱風炉の送風期間にラップする後期とが存在する。例えば熱風炉２ＨＳに着目すると、熱風炉２ＨＳの１サイクル中の送風期間には、先に送風を開始した熱風炉１ＨＳの送風期間にラップする前期４０１と、いずれの熱風炉の送風期間ともラップせずに単独で送風する中期４０２と、後に送風を開始する熱風炉３ＨＳの送風期間にラップする後期４０３とが存在する。
【００２１】
そして、図４に示すように、各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの１サイクル中の送風期間において、その前期での送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の平均開度を後期での平均開度より大きくするように制御する。例えば熱風炉２ＨＳの送風バタフライ弁ＢＢＶ2に着目すると、送風バタフライ弁ＢＢＶ2の開度を、１サイクル中の送風期間の前期４０１（熱風炉１ＨＳの送風期間とラップ）において後期４０３（熱風炉３ＨＳの送風期間とラップ）より全般的に大きくし、その結果、前期４０１での平均開度を後期４０３での平均開度より大きしている。
【００２２】
なお、図４では、送風温度を目標値に保つように各送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度を随時変更するＨパラレル送風を説明したが、それに限られるものではない。例えば図５に示すように、各送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度を随時変更しない（「Ｃパラレル送風」と称する）場合には、各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの１サイクル中の送風期間において、その前期での送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度を後期での開度より常に大きくするように制御する。
【００２３】
図６には、Ｈパラレル送風（図４を参照）での送風温度の特性（実線）と、Ｃパラレル送風（図５を参照）での送風温度の特性（破線）とを示す。Ｈパラレル送風では、熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの切り替わり時以外では温度変動が抑えられており、送風温度が目標値にほぼ保たれていることがわかる。
【００２４】
以上説明したように、本発明の基本的な考え方は、各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの１サイクル中の送風期間において、その前期での送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の平均開度を後期での平均開度より大きくする、或いは、その前期での送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度を後期での開度より常に大きくすることにある。送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度の制御には、当然ながら操業条件（送風流量等）や設備条件が課されるが、それら条件下で操作可能な範囲にて前期及び後期での開度差を極力大きくするのが好適である。
【００２５】
いま、１サイクル中の送風期間において、前期及び後期で開度を同じにする制御に本発明を適用して、前期での開度を大きくし、後期での開度を小さくすることを考える（図１２を参照）。この場合、図１２では前期での開度の上げ幅及び後期での開度の下げ幅を等しくしているが、前期での開度の上げ幅と後期での開度の下げ幅とは必ずしも等しくならない。これは、図７に示すように、一般的に送風バタフライ弁では開度と通風量との間に非線型特性があるためであり、前期での開度の上げ幅と後期での開度の下げ幅とを単純に同量とするのではなく、これら上げ幅及び下げ幅を送風温度や送風量に応じてそれぞれ設定する。
【００２６】
また、本発明の基本的な考え方は、換言すれば、各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの１サイクル中の送風期間において、その前期での送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の平均通過流量（単位時間あたりの流量の平均）を後期での平均通過流量より大きくするともいえる。
【００２７】
ここで、図４、５に示す送風バタフライ弁の開度特性は一例であり、それに限られるものではない。例えば図８（ａ）に示すように、パラレル送風する２基の熱風炉のうち一方において送風バタフライ弁を最大開度にする制御パターンに本発明を適用してもよい。図８（ａ）において縦軸は各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの開度を上下に並記して示す。図示例では、各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの１サイクル中の送風期間において、その前期での送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度をそれぞれの最大開度に固定し、後期での開度を徐々に小さくするように制御する。送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4のそれぞれに最大開度を設定する手法は、例えば特許文献１等において提案されている。
【００２８】
また、図８（ｂ）に示すように、パラレル送風する２基の熱風炉のうち一方において送風バタフライ弁を開く方向に、他方において送風バタフライ弁を閉じる方向に制御パターン（クロスパターン）に本発明を適用してもよい。図８（ｂ）において縦軸は各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの開度を上下に並記して示す。図示例では、各熱風炉１ＨＳ〜４ＨＳの１サイクル中の送風期間において、その前期での送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4の開度を徐々に大きく、後期での開度を徐々に小さくするように制御する。
【００２９】
なお、本発明は、シングル送風に適用するのではなく、パラレル送風に適用するものである。シングル送風の場合、１サイクル中の送風期間の前期及び後期で開度差を設定すると、送風温度や送風流量の時間的変動が大きくなって操業が不安定になってしまうが、パラレル送風の場合、１サイクル中の送風期間の前期及び後期で開度差を設定しても、２基の熱風炉がラップする時間帯では互いの作用が相殺し合うので、送風温度や送風流量の時間的変動が大きくならないようにすることができる。
【００３０】
また、本発明は、全送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4に同一の開度特性を持たせることを要求するものではない。図４、５にも示すように、全送風バタフライ弁ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4に、前期の開度大、後期の開度小とするパターンを持たせているが、開度特性は必ずしも一致させていない。熱風炉の蓄熱量や通気抵抗等に応じて送風バタフライ弁ごとに開度特性を決めるのが一般的であり、本発明を適用する場合にも送風バタフライ弁ごとに開度特性を決めればよい。
【００３１】
以下、図９〜１５を参照して、本発明のように１サイクル中の送風期間の前期で送風バタフライ弁の開度を大きくし、後期で送風バタフライ弁の開度を小さくする送風（以下、「トップヘビー送風」と称する）よる効果について説明する。
【００３２】
図９は、抜熱作用のメカニズムを説明するための図である。図９（ａ）は１サイクル中の送風期間の前期及び後期で開度を同じにした送風（以下、「一定送風」と称する）、図９（ｂ）はトップヘビー送風を示す。図９（ａ）、（ｂ）において、横軸は蓄熱煉瓦１０４の最外周の温度を示し、縦軸は蓄熱室１０３の高さ方向位置を示す。なお、縦軸の内面は、蓄熱煉瓦１０４の珪石煉瓦の下面位置を示す。
【００３３】
図９（ａ）に示すように、一定送風の場合、前期（送風開始時〜先行終了時）と後期（先行終了時〜後行終了時）とで抜熱量（温度降下量）が同程度となっている。
【００３４】
それに対して、図９（ｂ）に示すように、トップヘビー送風の場合、前期（送風開始時〜先行終了時）での抜熱量（温度降下量）に比べて、後期（先行終了時〜後行終了時）での抜熱量（温度降下量）が小さくなっている。
【００３５】
その結果、一定送風では、蓄熱室１０３の高さ方向全域で緩やかに抜熱されるのに対して、トップヘビー送風では、蓄熱煉瓦１０４の上部（珪石煉瓦より上）でのトータルの抜熱量が一定送風の場合に比べて小さく、蓄熱煉瓦の下部（珪石煉瓦の下面より下）でのトータルの抜熱量が一定送風の場合に比べて大きくなる。すなわち、トップヘビー送風では、蓄熱煉瓦１０４の上部に蓄熱量を集中させて、蓄熱煉瓦１０４の上部で温度を高く維持するとともに下部で温度を低くすることができ、排ガス温度を低下させられることがわかる。
【００３６】
図１０、１１は、熱風炉シミュレータを用いて本発明の効果を検証した例である。ここでは、Ｃパラレル送風において一定送風とトップヘビー送風とを比較する。図１０、１１において、横軸は蓄熱室１０３の高さ方向位置、縦軸は蓄熱煉瓦１０４の温度降下量を示す。シミュレーションでは、蓄熱煉瓦１０４の最上部から最下部までを鉛直方向２次元にメッシュ分割（本実施例では２４分割）した伝熱モデルを用いて、蓄熱煉瓦１０４の温度分布を求める。
【００３７】
図１０（ａ）は、１サイクル中の送風期間の前期における一定送風時の温度降下量とトップヘビー送風時の温度降下量との差を表わし、図１０（ｂ）は、１サイクル中の送風期間の後期における一定送風時の温度降下量とトップヘビー送風時の温度降下量との差を表わす。図１０（ａ）、（ｂ）では、特性線が縦軸＋方向に位置すると一定送風の方が温度降下量（抜熱量）が大きいことを意味し、縦軸−方向に位置するとトップヘビー送風の方が温度降下量（抜熱量）が大きいことを意味する。
【００３８】
図１０（ａ）に示すように、１サイクル中の送風期間の前期では、蓄熱室１０３の高さ方向全域で、送風流量の大きいトップヘビー送風の方が蓄熱煉瓦１０４の温度降下量が大きくなっている。なお、蓄熱室１０３の上部では蓄熱煉瓦１０４の温度が高く、冷風温度との温度差が大きいことに起因して輻射熱伝達率が大きくなるため，温度降下量が大きくなる傾向にある。
【００３９】
そして、図１０（ｂ）に示すように、１サイクル中の送風期間の後期では、トップヘビー送風で流量が絞られるので、一定送風の方が蓄熱煉瓦１０４の温度降下量が大きくなる。なお、蓄熱室１０３の上部では蓄熱煉瓦１０４の温度が高く、冷風温度との温度差が大きいことに起因して輻射熱伝達率が大きくなるため、温度降下量が大きくなる傾向にあるのは同様である。
【００４０】
その結果、１サイクル中の送風期間の全体でみると、図１１に示すように、蓄熱煉瓦１０４の上部では一定送風の方が温度降下量が大きく、下部ではトップヘビー送風の方が温度降下量が大きくなった。すなわち、トップヘビー送風では、蓄熱煉瓦１０４の上部に蓄熱量を集中させて、蓄熱煉瓦１０４の上部（珪石煉瓦）で温度を高く維持するとともに下部（ハイアルミナ煉瓦〜粘土煉瓦）で温度を低くすることができ、排ガス温度を低下させられることがわかる。
【００４１】
図１２は，１サイクル中の送風期間の全体でみたときの一定送風とトップヘビー送風の各温度効果量を別々に示したものである。これを見ても、トップヘビー送風は一定送風に比べて蓄熱煉瓦１０４の上部（珪石煉瓦）で温度降下量が小さく、蓄熱煉瓦１０４の下部（ハイアルミナ煉瓦〜粘土煉瓦）で温度降下量が大きい、より理想的な抜熱傾向であることがわかる。
【００４２】
図１３〜１６は、実プロセスで並列に設置されている４基の熱風炉のうち、１基を対象にテストして本発明の効果を検証した例である。実プロセスでは、図１０〜１２で説明したシミュレーションのように蓄熱煉瓦１０４の温度分布を２０分割以上の短い間隔で検出しないので、ここでは排ガス温度の１サイクル中での最大値（以下、「排ガス温度ＭＡＸ」と称する）の変化を評価して効果を検証している。
【００４３】
図１３に示すように、タイミングｔ以前では一定送風を行い、タイミングｔでトップヘビー送風に切り替えた。トップヘビー送風では、最終的に一定送風の開度特性に対して前期では５パーセント程度開度を大きくし、後期では５パーセント程度の開度を小さくした。なお、図１２は、送風バタフライ弁の開度実績を１サイクルずつプロットしたものである。
【００４４】
この結果、図１４に示すように、トップヘビー送風に切り替えることにより、排ガス温度ＭＡＸが低下傾向にあることが実証された。
【００４５】
また、図１５に示すように、トップヘビー送風に切り替えることによる内面（蓄熱煉瓦１０４の珪石煉瓦の下面位置）温度の１サイクル中での最小値（以下、「珪石レンガ内面温度ＭＩＮ」と称する）の変動には影響が見られない。
【００４６】
また、図１６に示すように、トップヘビー送風に切り替えることによる送風温度変動には影響が見られない。このことから、燃焼による蓄熱量は一定送風と変わりなく維持されていることがわかる。
【００４７】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えば、上記実施形態では、先に送風を開始した熱風炉とのラップ期間を「前期」とし、後に送風を開始する熱風炉とのラップ期間を「後期」としたが、１サイクル中の送風期間の前期及び後期は、他の熱風炉とのラップ期間とは別に設定してもよい。また、上記実施形態では、１サイクル中の送風期間の前期及び後期の間に中期が存在するが、１サイクル中の送風期間を前期（前半）及び後期（後半）の２つに分けてもよい。
【００４８】
なお、本発明の目的は、上述した制御装置４５の機能をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムを、コンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたコンピュータプログラム自体及びそのコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。コンピュータプログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係る熱風炉の送風制御システムの構成を示す図である。
【図２】熱風炉の構成例を示す図であり、（ａ）は燃焼期間の状態を説明するための図、（ｂ）は送風期間の状態を説明するための図である。
【図３】４基の熱風炉における燃焼及び送風スケジュールを示す図である。
【図４】送風バタフライ弁の開度特性の例を示す図である。
【図５】送風バタフライ弁の開度特性の他の例を示す図である。
【図６】送風温度の特性を示す図である。
【図７】送風バタフライ弁における開度と通風量との関係を示す特性図である。
【図８】送風バタフライ弁の開度特性の他の例を示す図である。
【図９】抜熱作用のメカニズムを説明するための図である。
【図１０】熱風炉シミュレータを用いた検証結果を示す図であり、（ａ）は１サイクル中の送風期間の前期における一定送風時の温度降下量とトップヘビー送風時の温度降下量との差を表わす図、（ｂ）は、１サイクル中の送風期間の後期における一定送風時の温度降下量とトップヘビー送風時の温度降下量との差を表わす図である。
【図１１】熱風炉シミュレータを用いた検証結果を示す図であり、１サイクル中の送風期間の全体における一定送風時の温度降下量とトップヘビー送風時の温度降下量との差を表わす図である。
【図１２】熱風炉シミュレータを用いた検証結果を示す図であり、１サイクル中の送風期間の全体における一定送風時の温度降下量とトップヘビー送風時のそれぞれの温度降下量を表わす図である。
【図１３】実プロセスでの検証結果を示す図であり、時間と送風バタフライ弁の開度との関係を示す特性図である。
【図１４】実プロセスでの検証結果を示す図であり、時間と排ガス温度ＭＡＸとの関係を示す特性図である。
【図１５】実プロセスでの検証結果を示す図であり、時間と珪石レンガ内面温度ＭＩＮとの関係を示す特性図である。
【図１６】実プロセスでの検証結果を示す図であり、時間と送風温度との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ＨＳ〜４ＨＳ：熱風炉
ＢＦ：高炉
ＢＬ：送風機
ＢＢＶ1〜ＢＢＶ4：送風バタフライ弁
１１〜１４：燃焼室
２１〜２４：蓄熱室
３１〜３４：混合冷風室
４１：送風本管
４２：熱風本管
４５：制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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