(57)【要約】【課題】  抽出扉を開く際に生ずる外気の吸込みを抑制して、酸化スケールによる降格品の発生を防止できる加熱炉の燃焼制御方法を提供する。【解決手段】  炉圧制御されている加熱炉１の出口に設けられたワーク抽出用の抽出扉６が開かれる際に、炉圧制御用の炉圧ダンパー７を閉じて炉圧を高め、外気の吸込みを抑制する。また炉圧を高めると抽出扉６を開いたときに炎が吹出すため、均熱帯４のバーナーガス量を通常時の１/３以下にまで減少させることによって、炎の吹出しをなくす。本発明は特にスラブの連続加熱炉に適するものであり、酸化スケールによる降格品の発生を大幅に減少させることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉圧制御されている加熱炉の出口に設けられたワーク抽出用の抽出扉が開かれる際に、炉圧制御用の炉圧ダンパーを閉じるとともに、加熱炉の出口に近い均熱帯のバーナーガス量を減少させることを特徴とする加熱炉の燃焼制御方法。
【請求項２】
加熱炉がスラブの連続加熱炉であることを特徴とする請求項１記載の加熱炉の燃焼制御方法。
【請求項３】
炉圧ダンパーを抽出扉が開かれる直前に閉じ、抽出扉が閉じられる直前に開くことを特徴とする請求項１記載の加熱炉の燃焼制御方法。
【請求項４】
抽出扉が開かれる際に均熱帯のバーナーガス量を通常時の１/３以下にまで減少させることを特徴とする請求項１記載の加熱炉の燃焼制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉出口に設けられた抽出扉を間欠的に開いてワークを抽出する加熱炉の燃焼制御方法に関するものであり、特にスラブを加熱して熱間圧延工程に供給する連続加熱炉に適した加熱炉の燃焼制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スラブの連続加熱炉などの加熱炉は、入口側から順に予熱帯、加熱帯、均熱帯が設けられており、ワークであるスラブは炉の内部を通過する間に設定温度まで加熱され、炉出口に設けられた抽出扉を開いて抽出され次工程の熱間圧延工程に送られる。スラブの抽出は熱間圧延工程からの要求信号に基づいて間欠的に行われるため、抽出扉も間欠的に開閉されることとなる。
【０００３】
このような加熱炉においては、炉内の酸素濃度が所定レベル（例えば５％）以上に高まるとスラブの表面に酸化スケールが生成され、スケール疵と呼ばれる欠陥となって降格品が発生する。そこで従来から特許文献１に示されるように、炉内の酸素濃度を低めにコントロールしている。また炉内の圧力も、炉入口側の煙突に設けられた炉圧ダンパーを開閉することによって僅かなプラス圧を維持するようコントロールし、バーナーの燃焼を安定させるとともに、酸化スケールの原因となる余分な空気を炉内に吸引しないようにしている。
【０００４】
ところがこのような加熱炉では、加熱されたワークを抽出する際に炉出口に設けられた抽出扉を開く必要があり、スラブの連続加熱炉では１つのスラブの抽出ごとに抽出扉が３０秒程度開かれる。炉内には炉入口側に設けられた煙突に向かって流れるガス流が形成されているため、抽出扉を開くと同時に外気が吸い込まれて炉圧は図４に示すように大きく変動する。なお図４は炉圧変動の収束を観察するため、抽出扉を開いたまま保持したグラフである。この結果、炉内に多量の酸素が流入して酸素濃度が上昇し、酸化スケールを発生させる。このように、抽出扉を開く必要がある加熱炉においては、酸素濃度を常に低く維持することは困難であり、酸化スケールによる降格品をなくすことは困難とされていた。
【特許文献１】特公昭６４−６２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、抽出扉を開く際に生ずる外気の吸込みを抑制して酸化スケールによる降格品の発生を防止することができる加熱炉の燃焼制御方法を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するためになされた本発明の加熱炉の燃焼制御方法は、炉圧制御されている加熱炉の出口に設けられたワーク抽出用の抽出扉が開かれる際に、炉圧制御用の炉圧ダンパーを閉じるとともに、加熱炉の出口に近い均熱帯のバーナーガス量を減少させることを特徴とするものである。なお、加熱炉は例えばスラブの連続加熱炉であるが、必ずしもこれに限定されるものではない。炉圧ダンパーを抽出扉が開かれる直前に閉じ、抽出扉が閉じられる直前に開くことが好ましく、また抽出扉が開かれる際に、均熱帯のバーナーガス量を通常時の１/３以下にまで減少させることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の加熱炉の燃焼制御方法は、炉圧制御されている加熱炉の出口に設けられたワーク抽出用の抽出扉が開かれる際に、炉圧制御用の炉圧ダンパーを閉じる。これによってそれまで炉入口側の炉圧ダンパーに向かって流れていたガス流が停止し、炉内全体が僅かなプラス圧となるので、抽出扉を開いても外気が吸い込まれることがなくなる。これにより酸化スケールによる降格品の発生率を従来の１/３以下にまで減少させることに成功した。
【０００８】
しかし、炉圧ダンパーを閉じると加熱炉の出口側に近い部分までプラス圧となるため、単に炉圧ダンパーを閉じただけでは炉内から炎が吹出し、危険であるうえに熱放散量が増加するという問題が生ずる。このため本発明では炉圧ダンパーを閉じるとほぼ同時に加熱炉の出口に近い均熱帯のバーナーガス量を減少させ、炎の吹出しをなくし、安全操業を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は加熱炉１の断面図であり、この実施形態では加熱炉１はスラブの連続加熱炉である。炉体内部は隔壁によって区画され、入口側から順に予熱帯２、加熱帯３、均熱帯４が設けられている。ワークＷであるスラブはウォーキングビーム式の搬送手段５によって炉内を搬送される間に所定温度まで加熱され、炉出口側に設けられた抽出扉６から抽出されて次工程の熱間圧延工程に送られる。なお抽出扉６は熱間圧延工程からの要求信号によってスラブを送り出す際に、約３０秒間開かれる。
【００１０】
予熱帯２、加熱帯３、均熱帯４にはそれぞれバーナー（図示せず）が設けられており、炉内温度及び炉内の酸素濃度を制御している。酸素濃度を抑制することにより、スラブの表面に酸化スケールが生成されることを抑制することができる。ただし酸素濃度を抑制しすぎて不完全燃焼となると黒煙が発生するため、酸素濃度は０.５〜２.０％の間で適宜設定することが好ましい。
【００１１】
加熱炉１の入口側には炉圧制御用の炉圧ダンパー７を備えた煙突８が設置され、煙突８のドラフトにより炉圧ダンパー７を介して炉内ガスを吸引している。このため炉内には常に、出口側から入口側に向かうガス流９が形成されている。この炉圧ダンパー７の開度を調整することによって、炉内圧力が僅かなプラス圧を維持するよう炉圧コントロールが行われている。
【００１２】
以上の内容は従来と同様であるが、本発明ではワーク抽出用の抽出扉６が開かれる際に、炉圧制御用の炉圧ダンパー７を閉じる。これによって煙突８のドラフトによる吸引効果が遮断され、炉内の圧力が高まるために、従来のような開かれた抽出扉６からの外気の吸い込みが抑制され、酸化スケールを防止する効果がある。なお、抽出扉６が開きはじめてから炉圧ダンパー７を閉じたのでは既に炉圧変動が始まっているため、抽出扉６が開かれる直前に炉圧ダンパー７を閉じることが好ましい。このためにこの実施形態では、抽出扉６を開く前に出される熱間圧延工程からの要求信号により、炉圧ダンパー７を閉じている。これによって炉圧変動を、図２のグラフに示すように大幅に減少させることが可能となる。
【００１３】
なお本発明において、炉圧ダンパー７を閉じるとは必ずしも完全に閉じることを意味するものではなく、通常時よりも明確にダンパー開度を小さくすることを意味するものとする。
【００１４】
しかし、このように炉圧ダンパー７を閉じて炉内の圧力を高めると、図３に示すように抽出扉６を開いたときに炉内から炎１０が吹出し、近接設備への熱影響が生じて危険であるうえ、無駄な熱放散量が増加するという問題が生ずる。そこで本発明では、炉圧ダンパー７を閉じるとほぼ同時に加熱炉１の出口に近い均熱帯４のバーナー制御装置１１を操作し、均熱帯４のバーナーに供給されるガス量を減少させることにより、炎１０の吹出しをなくす。
【００１５】
炎の吹出しをなくすためには、抽出扉６が開かれる際にガス量を極端に減少させることが好ましいのであるが、その反面、均熱帯４の温度が降下することとなる。このため本発明では、抽出扉６が開かれる際の均熱帯４のバーナーに供給されるガス量を、通常時のガス量の１/１０〜１/３程度とすることが好ましい。この実施形態では、ほぼ１/５にまでガス量を減少させることにより、炎１０の吹出しを完全に防止した。なお、炉圧ダンパー７は抽出扉６が閉じられる直前には再び開くことが好ましく、これによって炉圧変動を抑制することが可能となる。予熱帯２や加熱帯３については、ガス量を変える必要はない。
【００１６】
以上に説明した本発明の燃焼制御方法を採用することにより、抽出扉６を開いても外気が吸い込まれることがなくなるから、酸化スケールによる降格品の発生率を従来の１/３以下にまで減少させることに成功した。しかも炉内がプラス圧となるために発生する炎の吹出しもなくなり、安全操業を確保することができるとともに、無駄な熱放散を防止することも可能となる。
【００１７】
以上の実施形態では加熱炉１がスラブの連続加熱炉であったが、本発明は抽出扉６を間欠的に開閉する形式であり、しかも炉内への外気吸引を嫌う加熱炉に広く適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態における加熱炉の断面図である。
【図２】本発明の実施形態における抽出扉を開いた際の炉圧変動を示すグラフである。
【図３】抽出扉を開いたときに炉内から炎が吹出す様子を示す断面図である。
【図４】従来の加熱炉において、抽出扉を開いた際の炉圧変動を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
１  加熱炉
２  予熱帯
３  加熱帯
４  均熱帯
５  搬送手段
６  抽出扉
７  炉圧ダンパー
８  煙突
９  炉内のガス流
１０  炎
１１  バーナー制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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