(57)【要約】【課題】連続式加熱炉において、特にライン休止に伴う立ち下げ時に、排ガスＮＯｘ濃度の規制値を遵守しながら燃料ガスの使用量を削減することができる連続式加熱炉の消火方法を提供する。【解決手段】連続式加熱炉において、ライン休止に伴う立ち下げ時に、ライン休止前に前記連続式加熱炉から抽出する被加熱材の最終材が通過したゾーンから順次消火することを特徴とする連続式加熱炉の消火方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続式加熱炉において、ライン休止に伴う立ち下げ時に、ライン休止前に前記連続式加熱炉から抽出する被加熱材の最終材が通過したゾーンから順次消火することを特徴とする連続式加熱炉の消火方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続式加熱炉において、ライン休止（操業休止）に伴う立ち下げ時に、排ガスＮＯｘ濃度の規制値を遵守しながら燃料ガスの使用量を削減することができる連続式加熱炉の消火方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排ガスのＮＯｘ濃度に関する行政の規制を厳守するために、加熱炉においても、ＮＯｘそのものの発生を抑制して、生ＮＯｘ濃度を下げることで、排ガスＮＯｘ濃度を下げる方法と、加熱炉内のＯ２濃度を下げることで、排ガスＯ２濃度を下げて、排ガスＮＯｘ濃度を下げる方法とがあり、種々の方法が取られている。
【０００３】
例えば、燃料ガスの使用量を上げて空燃比を下げることによって、炉内Ｏ２濃度を下げて、排ガスＮＯｘ濃度を下げる方法が取られている。
【０００４】
また、特許文献１〜３では、排ガスを予熱空気に供給して再利用することで、炉内Ｏ２濃度を下げて排ガスＮＯｘ濃度を下げる方法が取られている。
【０００５】
ちなみに、排ガスＮＯｘ濃度は、下式で定義される。
【０００６】
排ガスＮＯｘ濃度［ｐｐｍ］＝（生ＮＯｘ濃度［ｐｐｍ］）×（２１％−１１％）／（２１％−排ガスＯ２濃度［％］）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５２−１１９４０７号公報
【特許文献２】特開平０５−１８０４１１号公報
【特許文献３】特開平１１−３０２７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のように、燃料ガスの使用量を上げて空燃比を下げて、炉内Ｏ２濃度を下げることで排ガスＮＯｘ濃度を下げる方法は、特にライン休止に伴う立ち下げ時に、不必要に燃料ガスを使用することになり、燃料ガスの使用量に無駄が生じていた。
【０００９】
また、特許文献１〜３のように、排ガスを予熱空気に供給して再利用することで、炉内Ｏ２濃度を下げて排ガスＮＯｘ濃度を下げる方法は、特許文献３に記載されているように、排ガスＮＯｘ濃度がせいぜい９８ｐｐｍ程度に下がるだけであり、設備投資に費用が掛かる上に、行政の規制値を充分に達成できない。
【００１０】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、連続式加熱炉において、特にライン休止に伴う立ち下げ時に、排ガスＮＯｘ濃度の規制値を遵守しながら燃料ガスの使用量を削減することができる連続式加熱炉の消火方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。
【００１２】
［１］連続式加熱炉において、ライン休止に伴う立ち下げ時に、ライン休止前に前記連続式加熱炉から抽出する被加熱材の最終材が通過したゾーンから順次消火することを特徴とする連続式加熱炉の消火方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、連続式加熱炉において、特にライン休止に伴う立ち下げ時に、排ガスＮＯｘ濃度の規制値を遵守しながら燃料ガスの使用量を削減することができる。
【００１４】
すなわち、本発明では、ライン休止に伴う連続式加熱炉の立ち下げ時に、取切材（ライン休止前に連続式加熱炉から抽出する被加熱材）の最終材が通過したゾーンから順次消火するようにしているので、炎の局所的高温部で発生するＮＯｘが低減するとともに、取切材の最終材が通過したゾーンで使用していた燃料ガスの使用量が削減できる。
【００１５】
また、連続式加熱炉の立ち下げ前の入置材（連続式加熱炉の立ち下げ前に連続式加熱炉に装入され、連続式加熱炉の休止によって、そのまま連続式加熱炉内に置かれ、連続式加熱炉の立ち上げとともに加熱されて、立ち上げ後に抽出される被加熱材）に与える熱が減ることで、入置材の酸化スケールが低減するという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１において用いた連続式加熱炉を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ＮＯｘには、燃料由来の窒素化合物の酸化によって発生するフューエルＮＯｘと、中間生成物の酸化によって発生するプロンプトＮＯｘと、高温高圧環境下で空気中の窒素の酸化によって発生するサーマルＮＯｘとがあり、連続式加熱炉（以下、単に加熱炉という）の排ガス中のＮＯｘはほとんどがバーナー炎の局所的高温部で発生するサーマルＮＯｘである。
【００１８】
加熱炉の排ガス中のＮＯｘ濃度を下げるには、前述したように、ＮＯｘそのもの（生ＮＯｘ）の発生を抑制する方法と、加熱炉内のＯ２濃度を下げる方法とがある。
【００１９】
そして、加熱炉内のＯ２濃度を下げるには、空燃比を下げる必要があるが、燃焼空気の適切な流量制御を行うためには燃焼空気の流量を一定量以上にする必要がある。また、燃焼空気配管の開閉弁が閉まりきらないと、バーナーの消火後も加熱炉内に空気が侵入し、加熱炉内のＯ２濃度を上げる要因となる。したがって、従来は、燃料ガスの流量を上げることで相対的にＯ２濃度を下げてＮＯｘ濃度を下げる操業を行っていた。
【００２０】
その際に、燃料ガスの流量を確保するために、特定のゾーンで燃料ガスの流量を増やすと、当該ゾーン内の被加熱材（例えば、鋼片）が過加熱になり、酸化スケールの発生に繋がってしまうので、取切材の最終材が加熱炉から抽出されるまで、全ゾーンを燃料ガス流量を増やしたまま消火せずに操業する必要があった。そのため、加熱炉の立ち下げ時には、燃料ガスの余分な使用が発生し、燃料原単位の悪化に繋がっていた。
【００２１】
そこで、本発明者らは鋭意検討を行った結果、ライン休止に伴う加熱炉の立ち下げ時に、取切材の最終材が通過したゾーンから順次消火して、バーナー炎の数を順次減らすことで、サーマルＮＯｘの発生を抑制し、排ガス中のＮＯｘ濃度を下げることを想到した。
【００２２】
従来は、加熱炉のバーナーの一部を消火させると、外部からの侵入空気で加熱炉内のＯ２濃度が上昇し、排ガス中のＮＯｘ濃度が上昇すると考えられていたが、本発明の場合は、加熱炉内のＯ２濃度は上昇するものの、バーナー炎の数が減って局所的高温部の領域が減少することから、サーマルＮＯｘの発生が抑制されるので、排ガス中のＮＯｘ濃度は上昇しないわけである。すなわち、サーマルＮＯｘの発生は約１３００℃以上の温度であり、炉温はこれ未満であって、バーナー炎の局所的高温部は約１７００℃以上になるため、バーナー炎の数を減らすとＮＯｘが低減するわけである。
【００２３】
また、加熱炉の休止に伴って、そのまま加熱炉内に置かれる入置材について、従来は加熱炉から取切材を抽出するまで加熱炉全体を加熱していたため、入置材も高温のまま曝されて、表面に酸化スケールが多発し、歩留り下や疵発生等の問題の原因となっていた。
【００２４】
これに対して、本発明により、取切材の最終材が通過したゾーンから順次消火することで、入置材はその時点から冷却が始まり、表面に生成する酸化スケールが低減して良好な歩留りを維持し、疵問題も低減する。
【実施例１】
【００２５】
本発明の実施例１として、図１（ａ）、（ｂ）に示す連続式加熱炉１０Ａ、１０Ｂを用いて、幅１５９４〜２３０４ｍｍの複数の鋼片（スラブ）を順次装入して加熱した後に、取切材２１の最終材２１ｚまで連続的に加熱し、その後、連続式加熱炉１０Ａ、１０Ｂを休止状態とした。なお、連続式加熱炉１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ、予熱帯１１、加熱帯１２、均熱帯１３の３ゾーンを備えている。そして、図１において、１４は装入口、１５は抽出口、１８はバーナー、１９は排ガスである。
【００２６】
そして、本発明例として、取切材２１の最終材２１ｚが予熱帯１１を通過後、速やかに予熱帯１１を消火し、取切材２１の最終材２１ｚが加熱帯１２を通過後、速やかに加熱帯１２を消火し、取切材２１の最終材２１ｚが均熱帯１３を通過後、速やかに均熱帯１３を消火した。
【００２７】
その結果、本発明例では、ゾーンの順次消火による燃料使用量削減と、サーマルＮＯｘ発生抑制による排ガスＮＯｘ濃度低減を達成することができた。Ｏ２濃度は上昇したものの、排ガスＮＯｘ濃度は常に行政の規制値を下回っていた。
【００２８】
これに対して、従来例として、取切材２１の最終材２１ｚが予熱帯１１、加熱帯１２を通過後も消火せずに保温し、取切材２１の最終材２１ｚが均熱帯１３を通過して、抽出口１５から抽出された後に加熱炉全体を消火した。なお、その間はＯ２濃度の低減のために燃料ガスの流量は増加させたままであった。
【００２９】
その結果、従来例では、排ガスＮＯｘ濃度は行政の規制値を下回っていたが、燃料原単位は高いまま不良であった。
【符号の説明】
【００３０】
１０Ａ  連続式加熱炉
１０Ｂ  連続式加熱炉
１１  予熱帯
１２  加熱帯
１３  均熱帯
１４  装入口
１５  抽出口
１８  バーナー
１９  排ガス
２１  取切材
２１ｚ  取切材の最終材
２２  入置材
【図１】
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