(57)【要約】本発明は、側方バーナーを備えた再加熱炉（１）において、側方バーナーがバングバングモード（bang bang mode）で操作され、各バーナーの操作時間と停止時間が所望の温度を得るために調整される方法に従って、鉄および鋼製品（２）の温度均一性を制御する方法であって、側方バーナーとして拡散フレームバーナーが選択され、これらのバーナーは極大状態に近い状態でまたは極大状態で操作され、バーナー（Ｂ１−Ｂ４）の点火の順番が、フレームの高温火点（hot point）を減じ、かつ良好な炉壁と製品の温度均一性が得られるように、排ガスの渦流と循環を促進するように選択される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側方バーナーを備えた再加熱炉（１）において、側方バーナーがバングバングモード（bang bang mode）で操作され、各バーナーの操作時間と停止時間が所望の温度を得るために調整される方法に従って、鉄および鋼製品（２）、特にスラブやビレットの温度均一性を制御する方法であって、側方バーナーとして拡散フレームバーナーが選択され、これらのバーナーは極大状態に近い状態でまたは極大状態で操作され、バーナー（Ｂ１−Ｂ４）の点火の順番が、フレームの高温火点（hot point）を減じ、かつ良好な炉壁と製品の温度均一性が得られるように、排ガスの渦流と循環を促進するように選択されることを特徴とする鉄および鋼製品の温度均一性を制御する方法。
【請求項２】
少なくとも２本のバーナー（Ｂ１，Ｂ２）および（Ｂ３，Ｂ４）を炉の側壁の各側に備え、バーナー（Ｂ１，Ｂ２；Ｂ３，Ｂ４）の点火の順番が炉内の排ガスの渦流と循環を促進するように与えられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも２本のバーナー（Ｂ１，Ｂ２）および（Ｂ３，Ｂ４）を炉の側壁の各側に備え、バーナー（Ｂ１，Ｂ２；Ｂ３，Ｂ４）の点火の順番が、炉内の圧力変動および燃料と酸化剤をバーナーに供給する回路の圧力変動を低減するように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
製品を対象とする熱物体に基づいて、数学的制御アルゴリズムを用いるコンピューターにより、炉（１）の筺体内の排ガスの循環を調整するためにバーナーを点火し、停止する、請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
該コンピューターによって、チャージの位置、その特性、および炉の縦方向に沿ってのその進行、およびこの製品に対して求められるその温度および出口での温度分布物体の関数として、熱分布、特に炉の縦および／または横方向の温度曲線を制御する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
該コンピューターによって、製品の熱分布を最適化するように、炉からの取り出しと次の製造プログラム、および出口での回転プログラムの関数として、炉（１）の温度熱分布を制御する、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
筺体内に注入されたパワーの分布の調整が、炉の入口ゾーンでのエネルギーの回復を担うような方法で行われる、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
炉の縦方向および横方向に注入された熱パワーの分布を、その後に再加熱が続く回転操作中に行われた測定から求める、請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
炉（１）の熱プロフィールおよび炉によって伝達された製品（２）の縦方向の熱プロフィールが、数学的モデル、ファジイ論理システムまたはニューロ予測タイプのアルゴリズムを用いてコンピューターにより自動的に計算される、請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
鉄および鋼製品（２）、特にスラブやビレットを再加熱する炉であって、該炉は、側方バーナーを備え、バングバングモードで側方バーナーを操作するための、および所望の温度を得るために各バーナーの操作時間と停止時間を調整するための駆動手段を有し、側方バーナーが拡散フレームバーナー（spread-flame burner）であり、これらのバーナーが、極大状態に近い状態でまたは極大状態で操作されるような方法で、およびフレームの高温火点を減じ、炉壁と製品の良好な温度均一性が得られるように排ガスの過流と循環を促進するのに適した点火の順番に従って駆動される、ことを特徴とする。
【請求項１１】
側壁に少なくとも２本の側方バーナー（Ｂ１，Ｂ２）および（Ｂ３，Ｂ４）を備え、バーナーの点火の順番が排ガスの過流と循環を促進するように与えられる、請求項１０に記載の鉄および鋼製品を再加熱する炉。
【請求項１２】
側壁に少なくとも２本の側方バーナー（Ｂ１，Ｂ２）および（Ｂ３，Ｂ４）を備え、バーナーの点火の順番が炉内およびバーナーに燃料と酸化剤を供給する回路の圧力変動を制限するように与えられる、請求項１０に記載の鉄および鋼製品を再加熱する炉。
【請求項１３】
前記炉の筺体内の排ガスの循環を調整するために、製品を熱物体とする数学的制御アルゴリズムを用いたコンピューターを備えている、請求項１０乃至１２のいずれかに記載の鉄および鋼製品を再加熱する炉。
【請求項１４】
チャージの位置、その特性、および炉の縦方向に沿ってのその進行、およびこの製品に対して求められるその温度および出口での温度分布物体の関数として、コンピューターに熱分布、特に炉の縦方向および／または横方向の温度曲線の制御を行わせる情報を与えるセンサーを備えている、請求項１３に記載の鉄および鋼製品を再加熱する炉。
【請求項１５】
該炉に続く回転操作を通して温度測定を行うセンサーを備え、これらのセンサーが、炉の縦方向および横方向に注入された熱パワーの分布を作り出すコンピューターにリンクされている、請求項１３または１４に記載の鉄および鋼製品を再加熱する炉。
【請求項１６】
該コンピューターが、炉の熱プロフィールおよび炉によって伝達された製品の縦方向の熱プロフィールを決定するために、数学的モデル、ファジイ論理システムまたはニューロ予測タイプのアルゴリズムを用いてプログラムされている、請求項１３に記載の鉄および鋼製品を再加熱する炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側方バーナーを備えた再加熱炉における鉄および鋼製品、特にスラブやビレットの温度均一性を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材加工における再加熱炉の機能は、製品のあらゆる点で良好な温度均一性を有して、所定の圧延温度に製品温度を上げることにある。
【０００３】
炉の熱は、伝統的に、炉壁にバーナーを配置し、空気と化石燃料を供給することにより得られる。バーナーは、それらのデザインおよび、燃料や酸化剤の圧力や流速に依存した様々な加工状態に対するそれらの火力やフレームの形状によって特徴付けられる。フレームは、一般に、エネルギーと放射熱のかなりの割合が集中している高温火点（hot point）を有する、特有の熱プロフィールを示す。フレームの高温火点の位置制御は、その位置が可変で、それ自身炉の熱要求に依存するバーナーの様式に依存しているため、簡単ではない。
【０００４】
バーナーによって作り出されたフレームの熱プロフィールは、炉壁やその近くに位置する製品の温度分布に直接影響を及ぼし、その近くでは、多少なりともフレームの高温火点の位置に依存した温度分布と同じ形を直接再現する。
【０００５】
バーナーフレームの高温火点が集中し、この高温火点の温度が製品表面の温度よりもかなり高い場合には、製品上の温度差はさらに大きなものとなる。
【０００６】
また、フレームの高温火点と製品との間に放射を遮る障害物があると、製品上に温度差が作り出される。例えば、遮蔽効果を生み出す製品支持体によって生じる。
【０００７】
また、製品がかなりの放射を受けている場合には、２つの主面（上面と下面）から離れた製品の端部は、フレームや壁からの放射に曝されているため、製品の端部がより熱くなる傾向がある。この現象は、製品端部の過熱に関与する炉の側壁上のフレームの高温火点の影響によって助長される。
【０００８】
また、厚い製品の間に置かれた、同一の熱状態に曝された最も薄い製品は過熱されるが、その逆も同じである。
【０００９】
これらの不完全な加熱手段により、炉の出口において製品は、一般に、あらゆる点において回転温度を超えることを保証する理想的な回転温度よりもさらに高い温度に再加熱されている。しかしながら、温度の不均一性および特に冷点は、回転ミルのケージにかなりの負荷を与え、また最終製品の厚さや形状にかなりの変化を生じる。
【００１０】
炉で再加熱された製品の温度差の低減は、つねに炉のユーザーや、幾つかの対策を施した設計者の大きな関心事であり、例えば；
−炉におけるバーナーのより良い位置および／またはバーナーのパワーをより小さくしてその数を増すこと、
−バーナーの使用中、高温火点の位置およびその時間の調整による操作の改善。
【００１１】
特に、FR-A-2794132（99 06725）（特許文献１）によれば、側方バーナーをバングバングモード（bang bang mode）で操作したり、望ましい温度を得るために各バーナーの稼動時間と停止時間を調整することが知られている。
【００１２】
従来その分野では、製品の加熱は、フレームと燃焼排ガスの輻射熱を部分的に用いて、およびそれらの分布の特徴と不完全さを考慮して、高温火点の位置を制御することにより行われている。再加熱炉の出口での製品の温度を均一にする試みは、基本的にはバーナーフレームの温度分布の不完全さを考慮して、および製品ベッドに加熱エネルギーを正しく位置取りする手段によりその場所を試すことで行われている。
【００１３】
特許文献１による部分過熱方式は、効果的ではあるが、コンピューターアルゴリズムによる製品の位置と炉の出口での温度測定の関数として、バーナーの高温火点の位置の個々の管理を行うための、バーナーと炉の制御／駆動装置の複雑さを助長するが故に制限がある。
【００１４】
さらに、炉の熱地図の制御の複雑さにも拘らず、小さいが重要な残留不均一性が、フレームの高温火点と製品と炉壁との間の高い温度差に関係して、また大きな影の効果に関係して、残っていることが分かっており、これはバーナーの各操作状態についても存在する。これらの不均一性は、炉内に位置する支持体上に製品が載っていた冷点の存在による場合と同様に、製品の端部とその中心との間の温度差により現れる。
【００１５】
US-A-4281984（特許文献２）は、バーナーの交互点火と酸化剤および／または燃料の流速の調整を提案しており、これは、バーナーの操作状態の変更に導く。これは、バーナーの効率にとって、また均一な温度にとっても好ましいものではない。
【特許文献１】FR-A-2794132（99 06725）
【特許文献２】US-A-4281984
【特許文献３】FR-A-2784449
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、回転稼動の欠点の出現を制限するように鋼材加工炉で再加熱された製品の良好な温度均一性を保証し、比較的簡単かつ経済的に実施できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、炉中の製品の移動方向に平行に、２つの対向する側壁に側方バーナーを備えた再加熱炉において、側方バーナーがバングバングモード（bang bang mode）で操作され、各バーナーの稼動時間と停止時間が所望の温度を得るために調整される方法に従って、鉄および鋼製品、特にスラブやビレットの温度均一性を制御する方法であって、側方バーナーとして拡散フレームバーナー（spread-flame burner）が選択され、これらのバーナーは極大状態に近い状態でまたは極大状態で操作され、バーナーの点火の順番が、フレームの高温火点を減じ、かつ良好な炉壁と製品の温度均一性が得られるように、排ガスの渦流と循環を促進するように選択されることを特徴としている。
【００１８】
これに適した拡散フレームバーナーは、FR-A-2784449（98 12824）（特許文献３）に記載されている。
【００１９】
再加熱された製品の温度均一性は、拡散フレームバーナーをバングバングモードで操作し、かつフレームの高温火点の存在を最大限減じるように操作する特殊な使用方法を採用することによって改善される。炉の筐体について開発された排ガスおよび炉壁の温度の均一化は、この分野の従来の技術によって生じた、炉のフレームの高温火点の存在による固有の欠点を実質的に減じる。
【００２０】
設備には、炉の側壁の各側に少なくとも２本のバーナーを取り付けるのが好都合であり、これらのバーナーの点火の順番は、排ガスの渦流と循環を促進するように与えられる。
【００２１】
好ましくは、前記炉の筐体内における排ガスの循環は、製品を熱物体とする数学的制御アルゴリズムを用いてコンピューターによって計算される。
【００２２】
該コンピューターによって、チャージの位置、その特性、および炉の縦方向に沿ってのその進行、およびこの製品に対して求められるその温度および出口での温度分布物体の関数として、熱分布、特に炉の縦および／または横方向の温度曲線を制御することができる。
【００２３】
コンピューターは、炉内およびバーナーに燃料と酸化剤を供給する回路の圧力変動を減じるように、バーナーの点火およびその順番を制御することができる。
【００２４】
コンピューターにより、炉からの排出に関する次回の製造プログラムの関数として、炉の温度の熱分布の制御、および製品の熱特性を最適化するために、出口での回転プログラムを制御することができる。
【００２５】
筐体内に注入されたパワーの分布の調整は、炉の入口ゾーンにおけるエネルギーの回復に有利な方法で行われる。
【００２６】
炉の縦および横方向において注入された熱パワーの分布は、回転操作中行われた測定から減じられる。
【００２７】
炉の熱プロフィールおよび炉によって処理された製品の縦方向の熱プロフィールは、数学的モデル、ファジイ論理システムあるいはニューロ予測（neuro-predictive）のアルゴリズムもしくは他のタイプを用いてコンピューターにより自動的に計算される。
【００２８】
また、本発明は、鉄および鋼材製品、特にはスラブやビレットを再加熱する炉に関し、該炉は、側方バーナーを備え、バングバングモードで側方バーナーを操作する駆動手段、および所望の温度を得るために各バーナーの稼動と停止時間を調節するための駆動手段を有し、側方バーナーが拡散フレームバーナーであり、これらのバーナーは、極大状態に近い状態で、あるいは極大状態で操作され、フレームの高温火点や、炉およびバーナーに供給するための回路の圧力変動を減じるように、排ガスの渦流と循環を促進するのに適した点火順に従って、および炉壁および製品の良好な温度均一性が得られるような方法で、駆動されることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明は、上述の説明から離れて、添付した図面を参照して記述した、例としての実施例によってさらに明確に扱われている幾つかの他の設備を有しているが、なんらそれらによって制限されるものでない。
図１は、本発明による鉄および鋼材製品を再加熱するための炉の昇降装置の断面を示している。
図２は、拡散フレームバーナーの概略図である。
図３は、炉の横断面における拡散フレームバーナー５の熱流の幾つかの操作状態による分布を示す概略図であり、熱流の変化が縦軸に沿ってプロットされている。横軸は、バーナーを支持する炉の側壁からの距離である。
図４は、各側壁に取り付けられた１組のバーナーを備えた本発明による炉の概略部分横断面図である。
図５は、点火サイクルにおける炉のバーナーの点火順の例を説明するチャートである。
図６乃至８は、図５と同様に、バーナーの点火順の他の例を説明するチャートである。
【００３０】
図１には、断熱筐体１からなる再加熱炉が概略的に示されており、再加熱される鉄および鋼材製品２が支持体３により炉内に支持され、図の右側から左へと機構４によって運ばれる。拡散フレームバーナー５は、製品２のベッドの上と下に、炉の側壁に取り付けられている。
【００３１】
図２は、少なくとも１．３×Ｈに等しいＬで幅形状が示されている燃焼トンネル６、およびトンネルＰＳに対称な主軸に実質的に平行で、炉内に位置する製品のＰ面に平行な、燃料射出オリフィス８および酸化剤射出オリフィス７を有する拡散フレームバーナーを示している。燃料および酸化剤の射出オリフィス７の向きは、熱流の均一な分布を保証する拡散フレームが得られるように、燃焼生成物と循環排ガスとの分布の差を作り出すような方法で選択される。
【００３２】
図４には、平面かつ断面で示された本発明による炉の例が示されている。この炉は、炉１に４本の拡散フレームバーナーＢ１乃至Ｂ４が取り付けられている。再加熱される鉄および鋼製品は、図の左から右へ支持されて移動される。炉の側壁の両側には、少なくとも４本のバーナーＢ１，Ｂ２，Ｂ３およびＢ４が製品の面Ｐの上下に設けられている。バーナーＢ１とＢ３は、それぞれ炉の製品の移動方向に沿ってバーナーＢ２とＢ４の上流にある。バーナーＢ１とＢ３は、バーナーＢ２とＢ４と同様に、互いに対面して取り付けられている。
【００３３】
このような拡散フレームバーナーは、FR-A-2784449（特許文献３）によって教示されており、その記述は、本発明の説明中に、参考として加えられている。
【００３４】
拡散バーナーは、そのデザインによって、全ての操作状態に対して変化する条件下で、拡散フレームを生じることが意図されている。
【００３５】
図３は、例えば、炉の横断面に描かれたバーナー５に対して、このバーナーが取り付けられている炉１の側壁からの距離（横軸）の関数として、熱流のエネルギー分布が縦軸に沿ってプロットされている。曲線Ｃ１，Ｃ２およびＣ３は、様々な作業状態に対するこのバーナーの熱流の分布を示している。曲線Ｃ１は、低い状態のバーナー操作を示し、曲線Ｃ２は中間状態を、曲線Ｃ３は、極大またはフラットな状態を示している。
【００３６】
作業状態の関数として、炉５の幅に沿ってのフレームの拡がりは、曲線Ｃ３に沿った極大に近い状態が良いことが分かる。図３は、拡がりが低い状態においては、バーナーの高温火点が過熱されやすい炉壁近くに位置しており、炉の出口において、製品の端部に過熱を惹き起こし、その特徴は中心よりも端部により熱い熱プロフィールを生じることを示している。
【００３７】
本発明によれば、拡散バーナーＢ１−Ｂ４は、フレームの高温火点を減じ、炉壁と製品の良好な温度均一性が得られるように、バングバングモードで、バーナーの極大状態でまたはその近くで操作される。
【００３８】
これは、熱エネルギーの分布を改善する。極大に近い単一操作状態に対するバーナー技術の最適化によって、生成する燃焼ガス中の汚染物質の放出量の低減を可能とする。
【００３９】
チャージ扉での極めて大きなガス速度によるバーナーの全開状態操作は、フレームの全面にわたって熱エネルギーを良好に分散させ、そして炉の筺体内の排ガスに渦流と循環流を生じさせる。これに付随して、フレームの高温火点を全体にわたって減少させ、壁や製品に対して良好な熱エネルギー分布が得られる。
【００４０】
フレームの高温火点が減少すると、バーナーの“バングバング”操作サイクルによって生じた炉内の排ガスの過流と循環は、炉壁と製品の熱の均一な交換を生じる全排ガスによる輻射の均一化を許す。例えば、製品２の下面に接する支持体３に生じる影の効果は、製品の表面や支持体それ自身の全表面にわたって、壁温度において、熱の透過を等しくする排ガスと炉壁の温度の一様化によってもまた大きく減少する。その結果、炉から取り出される製品は、より低い回転温度で良好な回転品質と、この故に、良好な冶金学的および寸法的特徴を有する最終製品の製造を可能とする良好な温度均一性を有する。
【００４１】
バーナーＢ１乃至Ｂ４の点火順の第一の例が図５に示されたシーケンスで与えられている。各バーナーに対して、時間が横軸で示され、縦座標レベルに相当する作業状態が縦座標に示されている。それ故、スロットの長さが操作期間に対応している；バーナーの非操作すなわち停止は、縦軸のゼロスパンに対応している。バーナーの点火サイクル時間“Ｔ”に対して、各バーナーの操作時間“ｔ”は、
炉のそのゾーンにおいて費やされた、かつそのときの熱需要のチャージに必要とされる全パワーの割合に対して、与えられたある瞬間に相当する割合である。図５によれば、各バーナーの操作期間は同じである。
【００４２】
１サイクルに対するバーナーの操作順（図５）は、次の通りである：Ｂ１，Ｂ４，Ｂ２，Ｂ３。図４の配置で、バーナーＢ１とＢ４の同時または連続操作は、排ガスが時計回りの回転を生じる；次に、バーナーＢ２とＢ３の同時または連続操作は、排ガスが反時計回りの回転を生じる。
【００４３】
バーナーＢ１とＢ２、続いてＢ３とＢ４の交互点火は、同一のゾーンにおいて、炉内の排ガスの循環の方向を交互に変える。
【００４４】
図６は、図４のバーナーＢ１乃至Ｂ４の点火順と点火期間の他の例を示している。バーナーＢ１とＢ３は同時に操作され、バーナーＢ２とＢ４も同様である。これらの２組のバーナーは交互に操作される。さらに、バーナーＢ２とＢ４は、バーナーＢ１とＢ４の操作時間“ｔ１”よりもより長い時間“ｔ２”操作される。これにより、炉のこの部分におけるそのときのチャージの必要性に対して注入されるべき熱パワーに適合するように、バーナーＢ２とＢ４に相当する炉のゾーンへとさらに熱エネルギーの注入が可能となる。
【００４５】
図７は、バーナーの点火順と期間の他の例を示しており、各バーナーが対向している炉の部分に対応する熱要求に対応して与えられた時間（Ｂ１，ｔ３）、（Ｂ２，ｔ４）、（Ｂ３，ｔ５）および（Ｂ４，ｔ６）各バーナーは操作される。この図において、“ｔｓ”で表示された瞬間では、３本のバーナーが操作されているが、“ｔｒ”で表示された瞬間は何れのバーナーも操作されていないことが認められる。このモードに従った炉の操作では、瞬間ｔｓとｔｒの間、一般的にはその時バーナーは点火または消火され、バーナーに燃料と酸化剤を供給する回路と炉の圧力レベルに大きな変化を与えることが理解される。
【００４６】
図８は、図７で明確にされた炉の作業例に対して、それぞれの期間ｔ３乃至ｔ６に対して理想的なバーナーＢ１乃至Ｂ４の異なる点火配列を示している。この図から、最大で２本のバーナーが同時に点火され、一瞬であっても全てのバーナーが消えることはないことが理解される。さらにこの図から、炉の圧力変動とバーナーの供給回路の圧力変動は、図７によって述べられた作業ケースの場合よりも小さくなるであろうことが理解される。
【００４７】
炉内の排ガスの過流および／または炉内の熱パワーの分布を調整するために、および／または炉圧変動あるいはバーナーに燃料と酸化剤を供給する回路の圧力変動を制限するために、多くの点火順が採用できることは明白である。この原則は、炉のかなりの大きさにわたって実施可能であり、例として挙げたものよりもより多くのバーナーを備えた炉に対しても可能である。このバーナー点火の原則は、製品面Ｐの上方および下方に位置するバーナーに対しても適用可能である。
【００４８】
その位置の関数として炉に取り付けられている各バーナーの操作期間について同じ原則を採用することにより、炉内のチャージ物の部分的特徴の関数として、または炉から取り出される製品の熱的特徴の関数として、炉内温度地図の制御が可能となる。
【００４９】
特に、炉の筺体内に注入されるパワー分布の調節は、炉の出口に位置するバーナーの点火に先立って、炉の入口ゾーンにおいてエネルギーの回復を促進するようにパワーを与えることにより、炉の入口での熱回復ゾーンが長くなる。
【００５０】
炉内の温度地図および熱パワー分布の制御は、炉内での製品の全滞在時間を通じて、炉内に存在する個々の製品または全製品の熱のモニターを可能とする。
【００５１】
製品のエネルギー需要によって限定された時間、炉の全てのバーナーを組み合わせた操作（コンピューターまたはレギュレーター）は、これらのバーナーの点火順の制御によって得られるバングバングモードを用いた拡散フレームバーナーの技術および燃焼ガスの過流によって、炉内の熱チャージに合わせた熱パワー分布を可能とする。
【００５２】
製品のエネルギー需要によって限定された時間、炉の全てのバーナーを組み合わせた操作および限定されたシーケンスに従ったこれらのバーナーの点火（コンピューターまたはレギュレーター）は、炉内の圧力変動およびバーナーに燃料と酸化剤を供給する回路の圧力変動の減少を可能とする。
【００５３】
炉１は、好ましくは、各バーナーの点火順と期間を決める製品に関して熱物体に基づいた、および前記炉の筺体内の排ガスの循環の調節を行うために、数学的制御アルゴリズムを用いたコンピューターを有している。
【００５４】
炉１に取り付けられているセンサーは、製品のチャージ位置、その特性および炉の長さ方向に沿った製品の進行、およびこの製品に求められたその温度および出口での温度分布の関数として、熱分布、特に炉の縦方向および／または横方向の温度曲線を制御させる情報をコンピューターに与える。
【００５５】
該コンピューターは、製品の熱特性を最適化するために、炉からの取り出しに関して次の製造プログラムおよび出口での回転プログラムの関数として、炉内の熱分布の制御を行うためにデータをインプットする手段を有している。
【００５６】
製品の温度または温度分布の情報、および回転装置からの放出情報等をコンピューターに入力することで、炉から取り出される製品の温度均一性を改善するように炉の縦方向および横方向に注入される熱パワーの分布を減じるように炉を稼動させることができる。
【００５７】
そのような操作に対して、コンピューターは、炉の熱プロフィールおよび炉によって与えられる製品の縦方向熱プロフィールを計算（決定）するために数学的モデル、ファジイ論理システムあるいはニューロ予測タイプのアルゴリズムを使用することができる。
【００５８】
本発明は、以下に挙げた利点を与える。
【００５９】
バーナーは固定された状態で操作され、炉内において“拡散”フレームの全表面にわたって熱エネルギーの分布の最適化および排ガスの良好な渦流をもたらす。生じたフレームは最早なんら高温火点を有していないか、有っても極めて小さいものであり、これにより炉壁や製品上の温度差、あるいは製品の影の効果を生じる集中放射が避けられる。また、固定状態は、炉内において汚染物（例えば、ＮＯX，ＣＯ，ＣＯ2）の放出量および酸素量の最適化を可能とし、製品の表面酸化および“燃焼ロス”の減少をもたらす。
【００６０】
炉内ガスの渦流は、炉内の排ガス、壁、製品の支持体および製品間の温度差を減少させ、これにより、さらに温度均一性を有する製品が得られる。
【００６１】
フレームの高温火点の減少および排ガスや壁の等温化は、製品の支持体の影の効果を制限することを可能ならしめ、またこれらの支持体の温度の等温化を可能ならしめ（“一面ホット／一面コールド”効果の除去）、これにより製品上に生じるブラックマークを大きく減少させる。
【００６２】
炉内排ガスの等温化は、炉壁の過熱および製品の端部に及ぼす炉壁の効果を減少させ、従来の技術による炉に特有の“熱い頭部と尾部”効果を減少させた製品を与える。
【００６３】
炉内の熱流の一様な分布は、炉内の製品の位置どりの制約を減じる。それ故、炉内へのチャージに際して、より自由に、例えば、支持体が受ける機械的負荷のみの関数として、置くことができる。
【００６４】
炉内の圧力変動の減少は、迷走空気の侵入を制限し、製品の表面酸化と“燃焼ロス”の減少をもたらす。
【００６５】
製品の良好な均一性は、製品の温度均一性を考慮した通常の炉を使用しての過熱を減少させることができる。それ故、本発明により炉のエネルギー消費は減少する。
【００６６】
活性的な高温部の長さ、すなわち、バーナー操作に対する炉の最適化は、回復ゾーンの長さを増し、斯くして炉の燃料消費の減少を可能ならしめる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明による鉄および鋼材製品を再加熱するための炉の昇降装置の概略断面図である。
【図２】拡散フレームバーナーの概略図である。
【図３】炉の横断面における拡散フレームバーナー５の熱流の幾つかの操作状態による分布を示す概略図であり、熱流の変化が縦軸に沿ってプロットされている。横軸は、バーナーを支持する炉の側壁からの距離である。
【図４】各側壁に取り付けられた１組のバーナーを備えた本発明による炉の概略部分横断面図である。
【図５】点火サイクルにおける炉のバーナーの点火順の例を説明するチャートである。
【図６】図５と同様に、バーナーの点火順の他の例を説明するチャートである。
【図７】図５と同様に、バーナーの点火順の他の例を説明するチャートである。
【図８】図５と同様に、バーナーの点火順の他の例を説明するチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１…再加熱炉
２…鉄及び鋼製品
３…支持体
４…機構
５…拡散フレームバーナー
６…燃焼トンネル
７…酸化剤射出オリフィス
８…燃料射出オリフィス
Ｂ１−Ｂ４…バーナー
Ｃ１−Ｃ３…バーナーの熱流の分布
Ｔ…バーナーの点火サイクル時間
ｔ…各バーナーの操作時間
【図１】
2006525427.tif 000003
【図２】
2006525427.tif 000004
【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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【国際調査報告】
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