JPS5914526B2 - バッチ式熱処理炉の操業方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製鉄所におけるバッチ式熱処理炉を、これに供
給すべき燃料ガスの圧力（以下、ガス圧と云う）を迅速
に制御しつつ加熱し、その燃料原単位をできるだげ低減
させる方法に関する。

従来より上記バッチ式熱処理炉に供給すべき燃料ガスに
ついては、加熱を開始したのち炉内温度が目標温度に達
するまでの昇熱期間では経験的に火炎温度がほぼ最高に
なると知られている一定のガス圧に設定された燃料ガス
を、一定の流量及び圧力で供給される空気と混合燃焼し
て昇熱な行なうとともに、また炉内温度が目標温度に達
した後の均熱期では、炉内温度をその目標温度に維持す
べく０Ｎ−ＯＦＦ制御が行なわれていた。

しかしながら火炎温度が最高になるガス圧は、一義的に
は決定され得す、燃料ガス係給源の状態および燃焼状態
などの変動の状況に応じて時々刻刻と変化するものであ
るため、経験的に知られる一定の空気圧および一定のガ
ス圧で火炎温度が最高になりうると仮定して昇熱および
均熱な施すことは不要の燃料を相当量消費するものであ
ったばかりでなく、加熱時間の短縮も困難であるなど幾
多の欠点を有していた。

本発明は上述に鑑みなされたものであり、その目的とす
るところは、上記経験的に火炎温度がほぼ最高になると
知られている一定のガス圧に設定された燃料ガスおよび
空気（換言すれば経験的最適空燃比）による目標温度ま
での昇熱期間には、燃焼ガス供給源の状態や燃焼状態の
変動に迅速に対応して、燃料ガス圧を変化せしめ火炎温
度を最高ならしめ、又均熱期においても最適ガス圧にな
るように維持することにあり、以下その実施態様を示す
添付図面に基づいて詳細に説明する。

まず本発明方法を行なうにあたり第１図に示すごとくバ
ッチ式熱処理炉１にはその燃焼用バーナ２にそれぞれ接
続された燃焼用空気供給管３および燃料ガス供給管４に
介在する各開閉弁５，６を０Ｎ−ＯＦＦ制御する温度調
節計８を設置するとともに燃料ガス供給管４に介在する
圧力調節弁７を制御するガス圧設定器９が設置されてい
る。

また上記バッチ式熱処理炉１内には火炎温度を測定すべ
き温度計１０が取付けられている。

この状態において、加熱時においては火炎温度を最高な
らしめるガス圧を、均熱時においては燃料流量を最少な
らしめるガス圧をガス圧設定器９からの出力信号でガス
圧調節弁７の動作を行なわせながらガス圧を変更設定す
るものである。

すなわち昇熱期では同図および第２図イに示すようにガ
ス圧Ｐの燃料ガスの燃焼で加熱された熱処理炉の火炎温
度を温度計１０をもって測定するとともに時刻８１時直
前における経時時間ｔと測定実測温度値Ｔとの関係から
下記（Ｄ式の定数Ｋ。

、Ｋ１、Ｋ２、α１、α２を算定したのち、該０式をも
って得られる仮想曲線より時刻８２時における将来推定
温度Ｔ１を求め、また８１時にガス圧を△Ｐ〉０である
（Ｐ＋△Ｐ）に変更設定した場合時刻８２時に得られを
火炎温度を測定する。

そして、ここで得られた時刻８２時における将来推定温
度Ｔ１ と実測温度Ｔ２とを比較し、Ｔ１くＴ２であれ
ば定数Ｃ＝Ｃ１の下記条件■でしかも最小ガス圧変更量
ＡがＡ＜０なる条件下のもとで下記■式をもってガス圧
を引上げるべくガス圧変更量△Ｐを設定し、また反対に
Ｔ１〉Ｔ２であれば定数Ｃ＝０２の下記条件■でしかも
最小ガス圧変更量ＡｆＪ′−Ａ＜Ｏなる条件下のもとで
上記同様０式をもってガス圧を引下げるべくガス圧変更
量△Ｐを設定する。

なお■および■の条件は、最適ガス圧は理論ガス圧の近
傍に存在するという想定のもとに、理論ガス圧Ｐ。

より遠方に設定された前回ガス圧であれば粗く操作され
て理論ガス圧Ｐ。

に近似せしめ、また理論ガス圧Ｐ。

の近辺に設定された前回ガス圧であれば細く操作するこ
とにより最適ガス圧に迅速に一致せしめるものであって
、前回ガス圧と理論ガス圧との差（ｐ Ｐｏ）の自乗
に比例したガス圧変更量△Ｐを決定するものである。

また均熱期ではその時点におけるガス圧Ｐと燃焼時間Ｓ
ＯＮをもとに第２図口のごとく下記０式をもって開閉弁
６における１組１対のＯＮ時間およびＯＦＦ時間とから
なる１サイクル中の平均カス流量Ｇを演算する。

そしてこのようにして得られる前回ガス流量Ｇ１と今回
ガス流量Ｇ２とを比較し、Ｇ１〉Ｇ２であれば前記定数
Ｃ−Ｃ１の条件■でしかも最小ガス圧変更量ＡがＡ＞Ｏ
なる条件下のもとで０式をもってガス圧を引上げるべく
ガス圧変更量△Ｐを設定し、また反対にＧ１くＧ２であ
れば定数Ｃ二Ｃ２の条件■でしかも最小ガス圧変更量Ａ
ＩＪ″−Ａ＜０なる条件下のもとでガス圧を引下げるべ
く０式をもってガス圧変更量△Ｐを設定する。

このようにして得られたガス圧変更量△Ｐはガス圧設定
器９から出力され、ガス圧調節弁７を作動してガス圧を
最小燃料ガス量でしかも目標温度を維持せしめうるもの
である。

以上のとと（本発明方法は昇熱期では経時時間における
ガス圧変更にともなう火炎温度の変化を基にガス圧を変
更設定して火炎温度を最高に維持すべく、かつ均熱期で
は１サイクル経時時間におけるガス圧変更にともなうガ
ス流量変化を基にガス圧を変更設定して目標温度値を維
持しつつ燃料ガス流量を最少に維持すべく理論ガス圧に
対し、その遠方に位置する前回ガス圧は粗く、また近辺
に位置する前回ガス圧は細く制御して迅速に理論ガス圧
に近似せしめうるようなさしめたため、°晴晴刻々変化
する燃料ガス供給源の状態および燃焼状態の変動に迅速
に対応できて燃料原単位の低減を計ることができ、その
結果として本発明方法をベル型単式焼鈍炉で実施した結
果、燃料原単位が１５係低減され、またその時の排ガス
中０２係を従来の５係から２％に制御することができた
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の一実施態様を示すもので第１図はそ
のフローチャート図、第２図イは昇熱期における経時時
間と炉内温度との関係を示すグラフ図、同図口は均熱期
における燃焼時間と燃料ガス圧との関係図である。 トはバッチ式熱処理炉、２は燃焼バーナ、３は空気供給
管、４は燃料ガス供給管、５，６は開閉弁、７はガス圧
調節弁、８は温度調節計、９はガス圧設定器、１０は温
度計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 昇熱期は火炎温度を最高ならしめ、均熱期は燃料ガ
   ス流量を最少ならしめるように燃料ガス圧を常に変更設
   定することを特徴とするバッチ式熱処理炉の操業方法。 ２ 燃料ガス圧を変更設定するにあたり、前回設定燃料
   ガス圧が燃焼装置に応じて決定される理論空燃比に対応
   するガス圧の遠方に位置するときは粗く、近辺に位置す
   る時は細く設定変更することを特徴とする特許請求範囲
   第１項記載のバッチ式熱処理炉の操業方法。