(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱炉のレキュペレータの温度を実際に測定した結果に基づいて、前記レキュペレータに空気を供給するダイリューションファンの起動、停止と、前記レキュペレータに供給される空気の流量を調整するサクション弁の開度と、を前記測定したレキュペレータの温度が所定の温度範囲に入るように制御し、
前記測定したレキュペレータの温度が６５０℃を下回った場合、ダイリューションファンを停止することを特徴とする加熱炉のダイリューションファンの制御方法。
【請求項２】
加熱炉のレキュペレータの温度を実際に測定する温度計を、加熱炉燃焼後のガスが煙道内を伝ってレキュペレータに送り込まれる入口に設置することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延ラインなどで金属片を加熱する加熱炉のダイリューションファンの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一例として、図４に示すような帯鋼の熱間圧延ライン１００の加熱炉１０の場合を例にとる。
【０００３】
熱間圧延とは、一般的に、連続鋳造または造塊、分塊によって製造されたスラブ状の金属材料を加熱炉にて数百〜千数百℃に加熱した後、熱間圧延ライン上に抽出し、一対または複数対のロールで挟圧しつつそのロールを回転させることで、薄く延ばし、コイル状に巻き取る一連のプロセスである。
【０００４】
加熱炉１０により数百〜千数百℃に加熱された厚み１５０〜３００ｍｍの金属材料（以下、被圧延材）８は、粗圧延機１２、仕上圧延機１８により厚み０．８〜２５ｍｍまで圧延されて金属板（金属帯）状に薄く延ばされ、冷却関連設備２６により冷却されたのち、コイラー２４によりコイル状に巻き取られる。
【０００５】
７はテーブルロール、２３はランナウトテーブル、１４はクロップシャー、１６はデスケーリング装置である。このほか、被圧延材８の温度、寸法（厚さ、幅）、形状などを測定する各種センサが、熱間圧延ライン１００の随所に設置されている。
【０００６】
５０は制御装置、７０はプロセスコンピュータ、９０はビジネスコンピュータである。
【０００７】
加熱炉１０の一例として、図５に示すようなウォーキングビーム式連続加熱炉の場合を例にとって説明する。
【０００８】
図５（ａ）は加熱炉１０の正面図であり、１０１はバーナ、１０２は炉壁であり、１０３が固定スキッド、１０４が移動スキッドである。
【０００９】
図５（ｂ）は加熱炉１０の側面図であり、１０５は装入口、１０６は抽出口、１０７は煙道、１０８はレキュペレータ（熱交換器）、１０９はダイリューションファン、１１０はサクション弁である。
【００１０】
加熱炉１０は、また、複数の燃焼帯に分かれており、各帯別に炉内雰囲気の温度を調整することができる。１１１は予熱帯、１１２は加熱帯、１１３は均熱帯である。
【００１１】
そして、省エネルギーの観点から、加熱炉１０では、レキュペレータ１０８に、これから燃焼に供しようとする空気と、加熱炉１０内にて燃焼後のガス（燃焼ガス）と、を供給し、両者の間で熱交換を行って、予熱した空気と、別途供給されてくる図示しない燃料と、を混合し、燃焼させることで、両者を燃焼させた際の炉内雰囲気温度を、空気を予熱した分だけ上昇させるようにしている。別途供給されてくる図示しない燃料の方も、レキュペレータにて熱交換して予熱した上で供給する場合もある。
【００１２】
レキュペレータ１０８は、特許文献１などにも記載のように、煙道１０７に設置するのが一般的である。
【００１３】
さて、しかし、燃焼ガスの温度が過度に上昇すると、レキュペレータ１０８が熱により損傷することがある。このため、ダイリューションファン１０９より空気を供給し、冷却することで、レキュペレータ１０８を保護している。
【００１４】
ダイリューションファンは、（１）レキュペレータ１０８の入側にて測定する燃焼ガスの温度、（２）レキュペレータ１０８の出側にて測定する燃焼ガスの温度、（３）レキュペレータ１０８にて予熱後の空気の温度、について、各閾値を設け、各温度が、各閾値を越える条件が、いずれか一つでも成立した時点で起動し、全てが不成立になった時点で停止する。
【００１５】
また、ダイリューションファン１０９が空気を吸い込む流量は、サクション弁１１０によって調整しており、サクション弁の開度は、燃焼ガスの温度の上昇に応じて、大きくするなどしている。
【特許文献１】特開昭４９−０６６２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来は、燃焼ガスの温度が過度に上昇した際に、ダイリューションファン１０９から過度に空気を供給してレキュペレータ１０８を冷却し過ぎてしまい、その分、これから燃焼に供しようとする空気の温度を低下させ、その分、燃料を多く必要とする結果、燃料原単位が悪化してしまう場合があった。
【００１７】
発明者らは、その原因を調査してみた。その結果、以下のような問題があることが分かった。
【００１８】
ダイリューションファン１０９を起動するための、先述の（１）〜（３）のような温度の条件、および、サクション弁１１０の開度が、レキュペレータ１０８の温度ではなく、燃焼ガスや予熱後の空気の温度により制御されていたため、最適な空気の供給流量となっていなかったのである。
【００１９】
本発明は、従来技術のかような問題を解決するべくなされたものであり、加熱炉のレキュペレータを保護するダイリューションファンの最適な起動、及び停止温度を設定し、サクション弁の開度を最適に制御することで、燃料原単位を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
すなわち、本発明は、加熱炉のレキュペレータの温度を実際に測定した結果に基づいて、前記レキュペレータに空気を供給するダイリューションファンの起動、停止と、前記レキュペレータに供給される空気の流量を調整するサクション弁の開度を前記測定したレキュペレータの温度が所定の温度範囲に入るように制御する。そして、前記測定したレキュペレータの温度が６５０℃を下回った場合、ダイリューションファンを停止する。
【００２１】
また、本発明においては、加熱炉のレキュペレータの温度を実際に測定する温度計は、加熱炉燃焼後のガスが煙道内を伝ってレキュペレータに送り込まれる入口に設置するのが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、加熱炉のレキュペレータを保護するダイリューションファンの起動、停止と、サクション弁の開度を最適に制御することで、燃料原単位を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１に、本発明の実施の形態の一例を示す。
【００２４】
図４に示した熱間圧延ライン１００の加熱炉１０の煙道１０７内に放射温度計１を設置し、加熱炉１０のレキュペレータ１０８の温度を実際に測定する。測定結果は、制御装置５０に送られ、実測したレキュペレータの温度が所定の温度範囲に入るように同制御装置５０内で行われる演算の結果に基づいて、同制御装置５０からの指令により、レキュペレータ１０８に空気を供給するダイリューションファン１０９の起動、停止と、レキュペレータ１０８に供給される空気の流量を調整するサクション弁１１０の開度と、が制御される。
【００２５】
ここで、所定の温度範囲とは、例えば、適切な燃料原単位を得ることができるレキュペレータ温度の上下限値とすればよい。また、上限温度は、設備仕様上の上限温度としてもよい。
【００２６】
レキュペレータ１０８の温度を実際に測定した結果をもとに、制御装置５０内で行われる演算は、例えば、図２に示すような、レキュペレータ１０８の温度とサクション弁１１０の開度との関係を規定したものが挙げられる。
【００２７】
すなわち、レキュペレータ１０８の温度が６５０℃を越えた時点でダイリューションファン１０９を起動して、初期のサクション弁１１０の開度を３０％にするとともに、レキュペレータ１０８の温度が１０００℃に至るまで、サクション弁１１０の開度を１００％まで上げていくように直線的に大きくする。レキュペレータ１０８の温度が１０００℃を越えることは実用上あり得ないが、万一そのようになった場合は、１００％でキープするのが好ましい。
【００２８】
また、レキュペレータ１０８の温度を実際に測定した結果が６５０℃を下回った時点でダイリューションファン１０９を停止する。
【００２９】
因みに、レキュペレータ１０８の温度測定用の温度計設置箇所は、レキュペレータ本体が最も高温になると予想される箇所、すなわち加熱炉１０内の燃焼後のガスが煙道１０７内を伝い、最初にレキュペレータに送り込まれる入口（上流側）に設置するのが望ましい。
または、あらかじめレキュペレータ１０８の複数箇所に温度計を設置しておいて、最も高温となる位置を調査、同定した上で、制御用の温度計を設置してもよい。
【００３０】
以上説明した実施の形態は、あくまで一例であり、本発明は、以上説明した実施の形態に限られるものではない。
【００３１】
例えば、レキュペレータ１０８の温度を実際に測定する温度計の種類は、放射温度計に限るものではなく、熱電対温度計などを用いてもよい。
【００３２】
また、レキュペレータ１０８の温度とサクション弁１１０の開度との関係は、図２に示したようなものに限られるものではなく、その加熱炉にとって燃料原単位を最も低減できるような関係とするのが好ましい。
【００３３】
また、熱間圧延ライン１００のような帯鋼の熱間圧延ラインのみならず、図３に示すような厚板圧延ライン２００のようなラインの加熱炉など、とにかく、レキュペレータとダイリューションファンを設置した加熱炉であれば、本発明は適用できる。
【実施例】
【００３４】
図４に示した熱間圧延ライン１００の加熱炉１０の煙道１０７内に放射温度計１を設置し、加熱炉１０のレキュペレータ１０８の温度を実際に測定した結果を、制御装置５０に送り、同制御装置５０内で、図２に示すような、レキュペレータ１０８の温度とサクション弁１１０の開度との関係となるように行われる演算の結果に基づいて、同制御装置５０からの指令により、レキュペレータ１０８に空気を供給するダイリューションファン１０９の起動、停止と、レキュペレータ１０８に供給される空気の流量を調整するサクション弁１１０の開度と、を制御した結果、月間の燃料原単位を６３ＭＪ／ｔｏｎ低減できた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態の一例について説明するための線図
【図２】本発明の実施の形態の一例について説明するための線図
【図３】本発明を適用して好適な別のラインについて説明するための線図
【図４】熱間圧延ラインについて説明するための線図
【図５】従来技術について説明するための線図
【符号の説明】
【００３６】
７  テーブルロール
８  被圧延材
９  幅プレス
１０  加熱炉
１２  粗圧延機
１３５  エッジャーロール
１４  クロップシャー
１５  仕上入側温度計
１６  デスケーリング装置
１８  仕上圧延機
１９  ワークロール
１９Ａ  バックアップロール
２０  ルーパ
２１  仕上出側温度計
２２  仕上出側板厚計
２３  ランナウトテーブル
２４  コイラー
２５  コイラー入側温度計
２６  冷却関連設備
２８  ホットレベラ
３０  クーリングベッド
５０  制御装置
７０  プロセスコンピュータ
９０  ビジネスコンピュータ
１００  熱間圧延ライン
１０１  バーナ
１０２  炉壁
１０３  固定スキッド
１０４  移動スキッド
１０５  装入口
１０６  抽出口
１０７  煙道
１０８  レキュペレータ
１０９  ダイリューションファン
１１０  サクション弁
１１１  予熱帯
１１２  加熱帯
１１３  均熱帯
２００  厚板圧延ライン
Ａ  搬送方向
【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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