炉体蓄熱利用高精度バーナー燃焼制御方式

【課題】炉内温度の変動を最小限に押さえると同時に燃料消費も大きく減少させる。
【解決手段】溶解の蓄熱を検出する炉体温度センサーを取り付け、設定温度に達する前にバーナーの燃焼を停させ炉体の蓄熱を利用して炉内温度を上昇させる。設定温度まで自然に上昇したら、バーナーを再起動して炉内の加熱を炉内温度の上がり過ぎを押さえ、更にＯＮタイマーとＯＦＦタイマーによる燃焼の断続制御を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶解炉用のバーナーの燃焼に溶解炉の蓄熱を利用した燃焼方式である。
【背景技術】
【０００２】
溶解炉を加熱するバーナーは灯油、重油、ＬＰＧ、天然ガスなど各種の燃料を使うタイプがあるが溶解炉の温度を正確に制御する事はなかなか難しいのが現状である。
【先行技術文献】
【０００３】
【特許文献１】銅溶解炉におけるバーナー燃焼制御装置、発明者、日機装株式会社、
【０００４】
【特許文献２】加熱炉用の燃焼装置、発明者、大阪瓦株式会社、
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鉄やアルミを溶かす溶解炉の温度制御は外乱が多くしかもバーナーは大量の燃料を消費するので、正確な温度制御は困難なのが現状である本発明はこの問題を解決し燃料の消費も大きく減少させる画期的な技術である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
溶解炉は炉本体の周囲に耐火煉瓦などの耐熱材で囲まれている、実は耐熱材はかなり大量の熱を蓄積する能力も合わせ持っている、本発明はこの蓄熱を積極的に利用し溶解炉の熱変動を最小限に抑え様とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本燃焼制御方式を使用する事により今まで炉の昇温に大量の燃料を消費して更に過熱状態になり炉の温度も安定しない状況になっていた現状を炉体の蓄熱を最大限に利用する本方式は燃料消費を大きく減少し炉の温度変動も抑える事ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】装置の概要図、溶解炉をバーナーで加熱して中の鉄やアルミを溶かす炉内温度と炉体温度はセンサーにより燃焼制御盤に送られ燃焼バーナーをコントロールする。
【図２】燃焼制御用のシーケンサーの制御系統図、バーナーのブロア、ブロアの空気量を調節するダンパー、燃料のＯＮＯＦＦをする燃料電磁弁、炉内温度センサー、炉体温度センサーの接続状態図。
【図３】現在使われている燃焼制御方式と本発明による蓄熱利用高精度燃焼方式との温度上昇及び温度制御のカーブの違いを表す図。
【図４】現在使われている燃焼方式と本発明による蓄熱利用高精度燃焼方式との炉内温度の変動の違いを表した図、本方式の方が高精度の安定した炉内温度を維持できる。
【図５】本発明の蓄熱利用高精度燃焼方式は炉内に温度を一定範囲に安定して維持し更に燃料消費を最小限に抑える為にバーナー燃焼も連続ではなく１０秒から６０秒前後の時間の間隔でＯＮＯＦＦを繰り返す革新的方法を行っているそのタイミングを示した図。
【発明を実施するための形態】
【００８】
本発明は溶解炉を立ち上げる時に現在の方式では必ず起こるオーバーハングつまりバーナーを停止しても炉体の蓄熱で大きく設定温度を超えて炉内温度が上昇してしまう現象を炉体温度を計測する事により蓄熱による加熱を予め計算して早めにバーナーを停止して燃料を節約すると共にオーバーハングを防ぐ構造になっている
【００９】
溶解炉を立ち上げる場合にはまず材料を炉内に入れてバーナー点火のスイッチを入れる、バーナーが起動し燃焼開始し炉体を加熱し始める。
【０１０】
２．３時間ほどで設定温度に達してバーナーは自動停止するが今までの方式だとバーナーの燃焼が止まっても炉体の蓄積熱で炉内の温度は更に上昇し過昇温になる
【０１１】
本発明では図３の様に炉体の温度センサーを使って炉体の蓄熱温度を測定し炉体温度が設定値になった炉内設定温度になる前にバーナーを自動停止する。
【０１２】
これにより炉体の蓄熱を利用して自然に炉内温度が設定温度まで上がるのを待ち設定温度に達したらバーナーを再起動する、すでに蓄熱はあまり無くなっているので図３の様に過昇温になる事も無くしかも燃料消費を最小限に減少できる。
【０１３】
本方式は更に図５の様に炉内設定温度に達した後はバーナーの燃焼を１０秒から６０秒程度の間隔でＯＮとＯＦＦを繰り返し炉内温度の変動を抑え更に燃料消費を大きく減少させる
【０１４】
本方式、蓄熱利用高精度燃焼方式を採用する事により溶解炉の温度は安定し高品質の溶解鉄や溶解アルミを作り出す事が出切る。
【実施例】
【０１５】
本方式、蓄熱利用高精度バーナー燃焼制御方式は福島県二本松市の東和金属株式会社にてアルミ溶解炉のバーナー燃焼制御に使用している。
【産業上の利用可能性】
【０１６】
本方式の特徴は、正確な炉内温度制御、今までの燃焼方式と比較してはるかに少ない燃料消費にて溶解炉を加熱し最小の燃料で炉内温度を正確に維持する事が出きるので、日本全国にある鉄やアルミの溶解炉で使用すればその効果は極めて大きいと思われる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解炉に炉内温度センサーと炉体温度センサー又は炉周辺温度センサーを２つ以上を使用し炉体の余熱及び炉体に蓄熱された熱を再利用して溶解炉を加熱する燃焼バーナー燃焼制御方式。
【請求項２】
炉内の温度が設定された温度に達した後は燃焼ＯＮタイマーと燃焼ＯＦＦタイマーにより交互に燃焼バーナーをＯＮとＯＦＦを繰り返す事によるバーナー燃焼制御を行う方式。

【図１】