蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法
【課題】 一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるにあたり、蓄熱動作中における蓄熱式バーナの燃焼動作を開始させる際に、急激な燃焼が生じるのを抑制する。
【解決手段】 一定量の燃料ガスを燃料ガス供給装置30から蓄熱式バーナ20a,20bにおける燃料ガス供給管28a,28bに供給させる蓄熱燃焼式熱処理炉10において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおいて、燃料ガス供給管28a及び空気供給管24aを通して供給する燃料ガス及び燃焼用空気の量を減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bに、燃料ガス供給管28b及び空気供給管24bを通して燃料ガス及び燃焼用空気を供給して、この蓄熱式バーナ20bの燃焼を開始させる。
【解決手段】 一定量の燃料ガスを燃料ガス供給装置30から蓄熱式バーナ20a,20bにおける燃料ガス供給管28a,28bに供給させる蓄熱燃焼式熱処理炉10において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおいて、燃料ガス供給管28a及び空気供給管24aを通して供給する燃料ガス及び燃焼用空気の量を減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bに、燃料ガス供給管28b及び空気供給管24bを通して燃料ガス及び燃焼用空気を供給して、この蓄熱式バーナ20bの燃焼を開始させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられ、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるようにした蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法に関するものである。特に、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させる蓄熱燃焼式熱処理炉において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、蓄熱動作中における蓄熱式バーナの燃焼動作を開始させる際に、急激な燃焼が生じるのを抑制させるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被処理材を熱処理するにあたり、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられた蓄熱燃焼式熱処理炉を用い、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えることが行われている。
【０００３】
また、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉において、被処理材を連続して熱処理するため、上記の熱処理炉に複数対の蓄熱式バーナを設け、各対の蓄熱式バーナにおいて、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるタイミングを異ならせるようにしたものも用いられている。
【０００４】
また、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉においては、上記の各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給するにあたり、一般に一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から各燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させることが行われている。
【０００５】
ここで、上記のような蓄熱燃焼式熱処理炉において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるにあたり、従来においては、特許文献１，２に示されるように、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給を停止させた後、空気供給管における燃焼用空気の供給を停止させる一方、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管における燃焼用空気の供給を開始させた後、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給を開始させて、燃焼を開始させるようにしたものや、特許文献３に示されるように、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガスと燃焼用空気との供給を停止させるのと同時に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガスと燃焼用空気との供給を開始させて、燃焼を開始させるようにしたものが知られている。
【０００６】
ここで、上記の特許文献１〜３に示されるものにおいて、蓄熱動作中の蓄熱式バーナが燃焼を開始する場合、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいては、上記の燃料ガス供給装置からの燃焼ガスの供給が停止されているため、燃料ガス供給装置から蓄熱式バーナに至る燃料ガス供給管内では、通常よりも、燃料ガスのガス圧が高まった状態となっており、蓄熱動作中の蓄熱式バーナが燃焼を開始する当初は、上記の燃料ガス供給装置から通常より多量の燃料ガスが供給されて燃焼が開始されるようになる。
【０００７】
このため、これらの特許文献に示されるものの場合、上記の蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおける燃焼開始時に急激な燃焼が行われ、蓄熱燃焼式熱処理炉内の圧力が大きく変化したり、不完全燃焼が生じたりして、適切な燃焼を安定して行うことができなくなるという問題があった。特に、上記の燃料ガスとして、燃焼性の悪いガス、例えばプロパンガスを使用した場合、不完全燃焼による黒煙（煤）が発生して、環境上問題が生じたり、被処理材に煤が付着して熱処理が適切に行えなくなったりするという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１８５１７６号公報
【特許文献２】特開平１１−１５９７４４号公報
【特許文献３】特許第３５２３９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられ、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるようにした蓄熱燃焼式熱処理炉における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１０】
すなわち、本発明においては、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させるようにした蓄熱燃焼式熱処理炉において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、蓄熱動作中における蓄熱式バーナの燃焼動作を開始させる際に、急激な燃焼が生じるのを抑制させるようにした点に特徴を有するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明においては、上記のような課題を解決するため、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられ、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替える蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法において、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から上記の各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させると共に、上記の一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と空気供給管からの燃焼用空気の供給とを減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管と空気供給管とから燃料ガスと燃焼用空気とを供給させて燃焼を開始させるようにした。
【００１２】
そして、上記のように一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と空気供給管からの燃焼用空気の供給とを減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管と空気供給管とから燃料ガスと燃焼用空気とを供給させて燃焼を開始させるようにすると、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から燃焼動作中の蓄熱式バーナに燃料ガスが供給されている状態で、蓄熱動作中の蓄熱式バーナへの燃料ガスの供給が開始されるため、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナに供給される燃料ガスの量が少なくなり、燃料ガスの量が少ない状態で燃焼が開始されるようになる。
【００１３】
ここで、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉としては、複数対の蓄熱式バーナを設け、各対の蓄熱式バーナにおいて、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるタイミングを異ならせるようにしたものを用いることもできる。
【００１４】
また、本発明の蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法においては、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給と、空気供給管における燃焼用空気の供給を停止させた後、排ガス排出管から燃焼排ガスを排出させるようにすると共に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、排ガス排出管から燃焼排ガスを排出させる操作を停止した後、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給と、空気供給管における燃焼用空気の供給とを開始させるようにすることが好ましい。このようにすると、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、切替弁等による切り替え動作中に、空気供給管から蓄熱室に導かれる燃焼用空気の一部が、蓄熱室に行かずにバイパスして排ガス排出管を通して排出されるのが防止されるようになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明における蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法においては、上記のように一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と空気供給管からの燃焼用空気の供給とを減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管と空気供給管とから燃料ガスと燃焼用空気とを供給させて燃焼を開始させるようにしたため、燃料ガス供給装置から蓄熱式バーナに燃料ガスを供給する燃料ガス供給管内における燃料ガスの圧力が低下して、上記のように蓄熱動作中の蓄熱式バーナに燃料ガスを供給して燃焼を開始させる際に、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナに供給される燃料ガスの量が少なくなり、燃焼動作を開始させる当初に、急激な燃焼が生じるのが抑制されるようになる。
【００１６】
この結果、本発明における蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法によると、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える際に、蓄熱燃焼式熱処理炉内の圧力が大きく変化したり、不完全燃焼が生じたりするのが抑制され、適切な燃焼を安定して行うことができるようになる。特に、上記の燃料ガスに燃焼性の悪いプロパンガス等を用いた場合にも、黒煙（煤）が発生するのが防止され、環境上問題が生じたり、被処理材に煤が付着したりするということがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法において、蓄熱燃焼式熱処理炉の内部状態を示した概略断面図である。
【図２】同実施形態において、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉の概略平面図である。
【図３】同実施形態において、一対の蓄熱式バーナにおける一方の蓄熱式バーナで燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナで蓄熱動作を行う状態を示した概略説明図である。
【図４】同実施形態において、一対の各蓄熱式バーナにおけるそれぞれの蓄熱式バーナにおいて燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える動作を示したタイムチャートである。
【図５】同実施形態において、一対の蓄熱式バーナにおけるそれぞれの蓄熱式バーナにおいて燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える動作の変更例を示したタイムチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法は、特に下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。
【００１９】
ここで、この実施形態においては、図１に示すように、蓄熱燃焼式熱処理炉１０の入口１１から蓄熱燃焼式熱処理炉１０内に導かれた鋼材からなる被処理材１を、ウォーキングビーム２により蓄熱燃焼式熱処理炉１０内において搬送させて熱処理し、このように熱処理された被処理材１を蓄熱燃焼式熱処理炉１０の出口１２を通して蓄熱燃焼式熱処理炉１０から取り出すようにしている。
【００２０】
そして、この実施形態においては、図２に示すように、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉１０において、バーナ部２１と蓄熱室２２とを有する一対の蓄熱式バーナ２０が対向するようにして、上記の被処理材１の移動方向に沿って蓄熱燃焼式熱処理炉１０に４対の蓄熱式バーナ２０を設けると共に、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置３０から各蓄熱式バーナ２０におけるバーナ部２１に対して燃料ガスを供給するようにしている。
【００２１】
ここで、上記の一対の蓄熱式バーナ２０においては、図３に示すように、一方の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、蓄熱材２３ａが収容された蓄熱室２２ａに燃焼用空気を供給する空気供給管２４ａに設けられた空気供給用バルブ２５ａを開く一方、蓄熱室２２ａを通して燃焼排ガスを排出する排ガス排出管２６ａに設けられたガス排出用バルブ２７ａを閉じ、上記の空気供給管２４ａを通して蓄熱室２２ａ内に導いた燃焼用空気をこの蓄熱室２２ａ内に収容された蓄熱材２３ａによって加熱させる。
【００２２】
そして、このように加熱された燃焼用空気をバーナ部２１ａに供給すると共に、このバーナ部２１ａの中心に設けられた燃料ガス供給管２８ａに燃料ガスを導くガス供給バルブ２９ａを開けて、上記の燃料ガス供給装置３０から供給された燃料ガスをこの燃料ガス供給管２８ａから噴射させて、この燃料ガスを蓄熱燃焼式熱処理炉１０内において燃焼させる燃焼動作を行うようにする。
【００２３】
一方、他方の蓄熱式バーナ２０ｂにおいては、燃料ガス供給管２８ｂに燃料ガスを供給するガス供給バルブ２９ｂ及び空気供給管２４ｂに設けられた空気供給用バルブ２５ｂを閉じて燃焼を行わないようにする一方、蓄熱室２２ｂを通して燃焼排ガスを排出する排ガス排出管２６ｂに設けられたガス排出用バルブ２７ｂを開くようにする。
【００２４】
そして、上記のように蓄熱燃焼式熱処理炉１０内において燃焼された後の燃焼排ガスを蓄熱室２２ｂに導き、この蓄熱室２２ｂに収容された蓄熱材２３ｂに燃焼排ガスの熱を蓄熱させ、その後、この燃焼排ガスを上記の排ガス排出管２６ｂを通して外部に排出させる蓄熱動作を行うようにする。
【００２５】
そして、上記の一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおいて、上記のような燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えて行うようにする。
【００２６】
また、各対の蓄熱式バーナ２０においても、上記のようにそれぞれ一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおいて、上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えて行うようにすると共に、各対の蓄熱式バーナ２０において、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるタイミングを異ならせるようにしている。
【００２７】
次に、上記の各対の蓄熱式バーナ２０において、それぞれ一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える動作を、図４に示すタイムチャートに基づいて説明する。
【００２８】
ここで、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいては、開いた状態にある空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる操作を開始して、空気供給管２４ａから蓄熱室２２ａを通してバーナ部２１ａに供給する燃焼用空気の量を徐々に減少させると共に、燃料ガス供給管２８ａから噴射させる燃料ガスの量を徐々に減少させる。
【００２９】
そして、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとが閉じられ、燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止した時点で、閉じられた状態にあるガス排出用バルブ２７ａを開け、蓄熱室２２ａに導かれた燃焼排ガスの熱をこの蓄熱室２２ａに収容された蓄熱材２３ａに蓄熱させた後、この燃焼排ガスを上記の排ガス排出管２６ａを通して外部に排出させるようにする。
【００３０】
一方、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいては、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる操作が開始される前に、開いた状態にあるガス排出用バルブ２７ｂを閉じて、排ガス排出管２６ｂを通して燃焼排ガスを外部に排出させる動作を停止させた後、閉じた状態にある空気供給用バルブ２５ｂとガス供給バルブ２９ｂとを開ける操作を開始する。
【００３１】
そして、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる操作が開始される前に、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、空気供給管２４ｂから蓄熱室２２ｂを通してバーナ部２１ｂに燃焼用空気を供給させると共に、燃料ガス供給管２８ｂから燃料ガスを噴射させて、燃焼を開始させるようにする。
【００３２】
このように、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる操作が開始される前に、この蓄熱動作中のた蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、空気供給管２４ｂから燃焼用空気を供給させると共に、燃料ガス供給管２８ｂから燃料ガスを噴射させるようにすると、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置３０からは、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａに燃料ガスが供給されている状態で、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂに燃料ガスが供給されるようになる。
【００３３】
そして、この実施形態のように４対の蓄熱式バーナ２０を設けた蓄熱燃焼式熱処理炉１０においては、燃料ガス供給装置３０から供給される一定量の燃料ガスが、４対の蓄熱式バーナ２０においてそれぞれ燃焼動作を行っている４つの蓄熱式バーナ２０ａと、燃焼を開始する蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂとに分散されて供給されるようになり、燃焼を開始する蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂに供給される燃料ガスの量が通常の状態よりも少なくなる。
【００３４】
このため、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂが燃焼を開始する際に、急激な燃焼が生じるのが抑制されるようになり、蓄熱燃焼式熱処理炉１０内の圧力が大きく変化したり、不完全燃焼が生じたりするのが防止され、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００３５】
そして、上記の各対の蓄熱式バーナ２０においても、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂが燃焼を開始する際に、急激な燃焼が生じるのが抑制され、適切な燃焼が安定して行えるようになる。特に、燃料ガスに燃焼性の悪いプロパンガス等を使用した場合においても、従来のように、不完全燃焼による黒煙（煤）が発生して、環境上問題が生じたり、被処理材に煤が付着したりするということもなくなる。
【００３６】
また、上記のように燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとが閉じられ、燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止した時点で、閉じられた状態にあるガス排出用バルブ２７ａを開けるようにすると共に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、開いた状態にあるガス排出用バルブ２７ｂを閉じた後、閉じた状態にある空気供給用バルブ２５ｂとガス供給バルブ２９ｂとを開けるようにすると、空気供給管２４ａ，２４ｂから蓄熱室２２ａ，２２ｂに導かれる燃焼用空気の一部が、蓄熱室２２ａ，２２ｂに行かずにバイパスして排ガス排出管２６ａ，２６ｂを通して排出されるのが防止される。
【００３７】
この結果、この実施形態のものにおいては、蓄熱燃焼式熱処理炉１０内に供給される燃焼用空気の割合が減少して、蓄熱燃焼式熱処理炉１０内に供給される燃料ガスと燃焼用空気との割合が変動するのが防止され、より適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００３８】
なお、上記の実施形態においては、一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおける燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとが閉じられ、燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止した時点で、閉じられた状態にあるガス排出用バルブ２７ａを開けるようにしたが、このようなものに限定されない。
【００３９】
例えば、図５に示すように、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる動作を開始する前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、閉じた状態にある空気供給用バルブ２５ｂとガス供給バルブ２９ｂとを開ける動作を開始させ、この蓄熱式バーナ２０ｂにおいて燃料ガスを着火させて燃焼を開始できる時点において、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおける空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる動作を開始させるようにすることができる。
【００４０】
このようにすると、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおける空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとから燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止する前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて燃料ガスが着火されて燃焼が開始され、一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える時点において、蓄熱燃焼式熱処理炉１０内における圧力が変動するのを抑制することができるようになる。
【００４１】
ここで、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる動作を開始する時期については、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて燃料ガスが適切に着火されて燃焼が開始できるようにするため、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、上記の空気供給用バルブ２５ｂから供給される燃焼用空気の流量Ｖａと、ガス供給バルブ２９ｂから供給される燃料ガスの流量Ｖｆとが、燃焼が行える限界となるターンダウンの限界値以上の流量になった時点において、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる動作を開始させるようにする。
【符号の説明】
【００４２】
１ 被処理材
２ ウォーキングビーム
１０ 蓄熱燃焼式熱処理炉
１１ 入口
１２ 出口
２０，２０ａ，２０ｂ 蓄熱式バーナ
２１，２１ａ，２１ｂ バーナ部
２２，２２ａ，２２ｂ 蓄熱室
２３ａ，２３ｂ 蓄熱材
２４ａ，２４ｂ 空気供給管
２５ａ，２５ｂ 空気供給用バルブ
２６ａ，２６ｂ 排ガス排出管
２７ａ，２７ｂ ガス排出用バルブ
２８ａ，２８ｂ 燃料ガス供給管
２９ａ，２９ｂ ガス供給バルブ
３０ 燃料ガス供給装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられ、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるようにした蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法に関するものである。特に、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させる蓄熱燃焼式熱処理炉において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、蓄熱動作中における蓄熱式バーナの燃焼動作を開始させる際に、急激な燃焼が生じるのを抑制させるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被処理材を熱処理するにあたり、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられた蓄熱燃焼式熱処理炉を用い、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えることが行われている。
【０００３】
また、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉において、被処理材を連続して熱処理するため、上記の熱処理炉に複数対の蓄熱式バーナを設け、各対の蓄熱式バーナにおいて、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるタイミングを異ならせるようにしたものも用いられている。
【０００４】
また、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉においては、上記の各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給するにあたり、一般に一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から各燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させることが行われている。
【０００５】
ここで、上記のような蓄熱燃焼式熱処理炉において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるにあたり、従来においては、特許文献１，２に示されるように、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給を停止させた後、空気供給管における燃焼用空気の供給を停止させる一方、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管における燃焼用空気の供給を開始させた後、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給を開始させて、燃焼を開始させるようにしたものや、特許文献３に示されるように、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガスと燃焼用空気との供給を停止させるのと同時に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガスと燃焼用空気との供給を開始させて、燃焼を開始させるようにしたものが知られている。
【０００６】
ここで、上記の特許文献１〜３に示されるものにおいて、蓄熱動作中の蓄熱式バーナが燃焼を開始する場合、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいては、上記の燃料ガス供給装置からの燃焼ガスの供給が停止されているため、燃料ガス供給装置から蓄熱式バーナに至る燃料ガス供給管内では、通常よりも、燃料ガスのガス圧が高まった状態となっており、蓄熱動作中の蓄熱式バーナが燃焼を開始する当初は、上記の燃料ガス供給装置から通常より多量の燃料ガスが供給されて燃焼が開始されるようになる。
【０００７】
このため、これらの特許文献に示されるものの場合、上記の蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおける燃焼開始時に急激な燃焼が行われ、蓄熱燃焼式熱処理炉内の圧力が大きく変化したり、不完全燃焼が生じたりして、適切な燃焼を安定して行うことができなくなるという問題があった。特に、上記の燃料ガスとして、燃焼性の悪いガス、例えばプロパンガスを使用した場合、不完全燃焼による黒煙（煤）が発生して、環境上問題が生じたり、被処理材に煤が付着して熱処理が適切に行えなくなったりするという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１８５１７６号公報
【特許文献２】特開平１１−１５９７４４号公報
【特許文献３】特許第３５２３９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられ、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるようにした蓄熱燃焼式熱処理炉における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１０】
すなわち、本発明においては、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させるようにした蓄熱燃焼式熱処理炉において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、蓄熱動作中における蓄熱式バーナの燃焼動作を開始させる際に、急激な燃焼が生じるのを抑制させるようにした点に特徴を有するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明においては、上記のような課題を解決するため、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられ、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替える蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法において、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から上記の各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させると共に、上記の一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と空気供給管からの燃焼用空気の供給とを減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管と空気供給管とから燃料ガスと燃焼用空気とを供給させて燃焼を開始させるようにした。
【００１２】
そして、上記のように一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と空気供給管からの燃焼用空気の供給とを減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管と空気供給管とから燃料ガスと燃焼用空気とを供給させて燃焼を開始させるようにすると、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から燃焼動作中の蓄熱式バーナに燃料ガスが供給されている状態で、蓄熱動作中の蓄熱式バーナへの燃料ガスの供給が開始されるため、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナに供給される燃料ガスの量が少なくなり、燃料ガスの量が少ない状態で燃焼が開始されるようになる。
【００１３】
ここで、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉としては、複数対の蓄熱式バーナを設け、各対の蓄熱式バーナにおいて、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるタイミングを異ならせるようにしたものを用いることもできる。
【００１４】
また、本発明の蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法においては、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給と、空気供給管における燃焼用空気の供給を停止させた後、排ガス排出管から燃焼排ガスを排出させるようにすると共に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、排ガス排出管から燃焼排ガスを排出させる操作を停止した後、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給と、空気供給管における燃焼用空気の供給とを開始させるようにすることが好ましい。このようにすると、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、切替弁等による切り替え動作中に、空気供給管から蓄熱室に導かれる燃焼用空気の一部が、蓄熱室に行かずにバイパスして排ガス排出管を通して排出されるのが防止されるようになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明における蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法においては、上記のように一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と空気供給管からの燃焼用空気の供給とを減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管と空気供給管とから燃料ガスと燃焼用空気とを供給させて燃焼を開始させるようにしたため、燃料ガス供給装置から蓄熱式バーナに燃料ガスを供給する燃料ガス供給管内における燃料ガスの圧力が低下して、上記のように蓄熱動作中の蓄熱式バーナに燃料ガスを供給して燃焼を開始させる際に、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナに供給される燃料ガスの量が少なくなり、燃焼動作を開始させる当初に、急激な燃焼が生じるのが抑制されるようになる。
【００１６】
この結果、本発明における蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法によると、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える際に、蓄熱燃焼式熱処理炉内の圧力が大きく変化したり、不完全燃焼が生じたりするのが抑制され、適切な燃焼を安定して行うことができるようになる。特に、上記の燃料ガスに燃焼性の悪いプロパンガス等を用いた場合にも、黒煙（煤）が発生するのが防止され、環境上問題が生じたり、被処理材に煤が付着したりするということがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法において、蓄熱燃焼式熱処理炉の内部状態を示した概略断面図である。
【図２】同実施形態において、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉の概略平面図である。
【図３】同実施形態において、一対の蓄熱式バーナにおける一方の蓄熱式バーナで燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナで蓄熱動作を行う状態を示した概略説明図である。
【図４】同実施形態において、一対の各蓄熱式バーナにおけるそれぞれの蓄熱式バーナにおいて燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える動作を示したタイムチャートである。
【図５】同実施形態において、一対の蓄熱式バーナにおけるそれぞれの蓄熱式バーナにおいて燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える動作の変更例を示したタイムチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法は、特に下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。
【００１９】
ここで、この実施形態においては、図１に示すように、蓄熱燃焼式熱処理炉１０の入口１１から蓄熱燃焼式熱処理炉１０内に導かれた鋼材からなる被処理材１を、ウォーキングビーム２により蓄熱燃焼式熱処理炉１０内において搬送させて熱処理し、このように熱処理された被処理材１を蓄熱燃焼式熱処理炉１０の出口１２を通して蓄熱燃焼式熱処理炉１０から取り出すようにしている。
【００２０】
そして、この実施形態においては、図２に示すように、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉１０において、バーナ部２１と蓄熱室２２とを有する一対の蓄熱式バーナ２０が対向するようにして、上記の被処理材１の移動方向に沿って蓄熱燃焼式熱処理炉１０に４対の蓄熱式バーナ２０を設けると共に、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置３０から各蓄熱式バーナ２０におけるバーナ部２１に対して燃料ガスを供給するようにしている。
【００２１】
ここで、上記の一対の蓄熱式バーナ２０においては、図３に示すように、一方の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、蓄熱材２３ａが収容された蓄熱室２２ａに燃焼用空気を供給する空気供給管２４ａに設けられた空気供給用バルブ２５ａを開く一方、蓄熱室２２ａを通して燃焼排ガスを排出する排ガス排出管２６ａに設けられたガス排出用バルブ２７ａを閉じ、上記の空気供給管２４ａを通して蓄熱室２２ａ内に導いた燃焼用空気をこの蓄熱室２２ａ内に収容された蓄熱材２３ａによって加熱させる。
【００２２】
そして、このように加熱された燃焼用空気をバーナ部２１ａに供給すると共に、このバーナ部２１ａの中心に設けられた燃料ガス供給管２８ａに燃料ガスを導くガス供給バルブ２９ａを開けて、上記の燃料ガス供給装置３０から供給された燃料ガスをこの燃料ガス供給管２８ａから噴射させて、この燃料ガスを蓄熱燃焼式熱処理炉１０内において燃焼させる燃焼動作を行うようにする。
【００２３】
一方、他方の蓄熱式バーナ２０ｂにおいては、燃料ガス供給管２８ｂに燃料ガスを供給するガス供給バルブ２９ｂ及び空気供給管２４ｂに設けられた空気供給用バルブ２５ｂを閉じて燃焼を行わないようにする一方、蓄熱室２２ｂを通して燃焼排ガスを排出する排ガス排出管２６ｂに設けられたガス排出用バルブ２７ｂを開くようにする。
【００２４】
そして、上記のように蓄熱燃焼式熱処理炉１０内において燃焼された後の燃焼排ガスを蓄熱室２２ｂに導き、この蓄熱室２２ｂに収容された蓄熱材２３ｂに燃焼排ガスの熱を蓄熱させ、その後、この燃焼排ガスを上記の排ガス排出管２６ｂを通して外部に排出させる蓄熱動作を行うようにする。
【００２５】
そして、上記の一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおいて、上記のような燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えて行うようにする。
【００２６】
また、各対の蓄熱式バーナ２０においても、上記のようにそれぞれ一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおいて、上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えて行うようにすると共に、各対の蓄熱式バーナ２０において、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるタイミングを異ならせるようにしている。
【００２７】
次に、上記の各対の蓄熱式バーナ２０において、それぞれ一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える動作を、図４に示すタイムチャートに基づいて説明する。
【００２８】
ここで、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいては、開いた状態にある空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる操作を開始して、空気供給管２４ａから蓄熱室２２ａを通してバーナ部２１ａに供給する燃焼用空気の量を徐々に減少させると共に、燃料ガス供給管２８ａから噴射させる燃料ガスの量を徐々に減少させる。
【００２９】
そして、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとが閉じられ、燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止した時点で、閉じられた状態にあるガス排出用バルブ２７ａを開け、蓄熱室２２ａに導かれた燃焼排ガスの熱をこの蓄熱室２２ａに収容された蓄熱材２３ａに蓄熱させた後、この燃焼排ガスを上記の排ガス排出管２６ａを通して外部に排出させるようにする。
【００３０】
一方、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいては、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる操作が開始される前に、開いた状態にあるガス排出用バルブ２７ｂを閉じて、排ガス排出管２６ｂを通して燃焼排ガスを外部に排出させる動作を停止させた後、閉じた状態にある空気供給用バルブ２５ｂとガス供給バルブ２９ｂとを開ける操作を開始する。
【００３１】
そして、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる操作が開始される前に、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、空気供給管２４ｂから蓄熱室２２ｂを通してバーナ部２１ｂに燃焼用空気を供給させると共に、燃料ガス供給管２８ｂから燃料ガスを噴射させて、燃焼を開始させるようにする。
【００３２】
このように、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる操作が開始される前に、この蓄熱動作中のた蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、空気供給管２４ｂから燃焼用空気を供給させると共に、燃料ガス供給管２８ｂから燃料ガスを噴射させるようにすると、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置３０からは、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａに燃料ガスが供給されている状態で、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂに燃料ガスが供給されるようになる。
【００３３】
そして、この実施形態のように４対の蓄熱式バーナ２０を設けた蓄熱燃焼式熱処理炉１０においては、燃料ガス供給装置３０から供給される一定量の燃料ガスが、４対の蓄熱式バーナ２０においてそれぞれ燃焼動作を行っている４つの蓄熱式バーナ２０ａと、燃焼を開始する蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂとに分散されて供給されるようになり、燃焼を開始する蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂに供給される燃料ガスの量が通常の状態よりも少なくなる。
【００３４】
このため、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂが燃焼を開始する際に、急激な燃焼が生じるのが抑制されるようになり、蓄熱燃焼式熱処理炉１０内の圧力が大きく変化したり、不完全燃焼が生じたりするのが防止され、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００３５】
そして、上記の各対の蓄熱式バーナ２０においても、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂが燃焼を開始する際に、急激な燃焼が生じるのが抑制され、適切な燃焼が安定して行えるようになる。特に、燃料ガスに燃焼性の悪いプロパンガス等を使用した場合においても、従来のように、不完全燃焼による黒煙（煤）が発生して、環境上問題が生じたり、被処理材に煤が付着したりするということもなくなる。
【００３６】
また、上記のように燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとが閉じられ、燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止した時点で、閉じられた状態にあるガス排出用バルブ２７ａを開けるようにすると共に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、開いた状態にあるガス排出用バルブ２７ｂを閉じた後、閉じた状態にある空気供給用バルブ２５ｂとガス供給バルブ２９ｂとを開けるようにすると、空気供給管２４ａ，２４ｂから蓄熱室２２ａ，２２ｂに導かれる燃焼用空気の一部が、蓄熱室２２ａ，２２ｂに行かずにバイパスして排ガス排出管２６ａ，２６ｂを通して排出されるのが防止される。
【００３７】
この結果、この実施形態のものにおいては、蓄熱燃焼式熱処理炉１０内に供給される燃焼用空気の割合が減少して、蓄熱燃焼式熱処理炉１０内に供給される燃料ガスと燃焼用空気との割合が変動するのが防止され、より適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００３８】
なお、上記の実施形態においては、一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおける燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとが閉じられ、燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止した時点で、閉じられた状態にあるガス排出用バルブ２７ａを開けるようにしたが、このようなものに限定されない。
【００３９】
例えば、図５に示すように、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる動作を開始する前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、閉じた状態にある空気供給用バルブ２５ｂとガス供給バルブ２９ｂとを開ける動作を開始させ、この蓄熱式バーナ２０ｂにおいて燃料ガスを着火させて燃焼を開始できる時点において、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおける空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる動作を開始させるようにすることができる。
【００４０】
このようにすると、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおける空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとから燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止する前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて燃料ガスが着火されて燃焼が開始され、一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える時点において、蓄熱燃焼式熱処理炉１０内における圧力が変動するのを抑制することができるようになる。
【００４１】
ここで、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる動作を開始する時期については、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて燃料ガスが適切に着火されて燃焼が開始できるようにするため、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、上記の空気供給用バルブ２５ｂから供給される燃焼用空気の流量Ｖａと、ガス供給バルブ２９ｂから供給される燃料ガスの流量Ｖｆとが、燃焼が行える限界となるターンダウンの限界値以上の流量になった時点において、燃焼動作中の蓄熱式バーナ２０ａにおいて、空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる動作を開始させるようにする。
【符号の説明】
【００４２】
１ 被処理材
２ ウォーキングビーム
１０ 蓄熱燃焼式熱処理炉
１１ 入口
１２ 出口
２０，２０ａ，２０ｂ 蓄熱式バーナ
２１，２１ａ，２１ｂ バーナ部
２２，２２ａ，２２ｂ 蓄熱室
２３ａ，２３ｂ 蓄熱材
２４ａ，２４ｂ 空気供給管
２５ａ，２５ｂ 空気供給用バルブ
２６ａ，２６ｂ 排ガス排出管
２７ａ，２７ｂ ガス排出用バルブ
２８ａ，２８ｂ 燃料ガス供給管
２９ａ，２９ｂ ガス供給バルブ
３０ 燃料ガス供給装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられ、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替える蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法において、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から上記の各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させると共に、上記の一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と空気供給管からの燃焼用空気の供給とを減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管と空気供給管とから燃料ガスと燃焼用空気とを供給させて燃焼を開始させることを特徴とする蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法において、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉に複数対の蓄熱式バーナが設けられ、各対の蓄熱式バーナにおいて、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるタイミングが異なっていることを特徴とする蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と、空気供給管からの燃焼用空気の供給とを停止させた後、排ガス排出管から燃焼排ガスを排出させると共に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、排ガス排出管から燃焼排ガスを排出させる操作を停止させた後、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と、空気供給管における燃焼用空気の供給とを開始させることを特徴とする蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法。
【請求項１】
燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられ、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替える蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法において、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から上記の各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させると共に、上記の一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と空気供給管からの燃焼用空気の供給とを減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管と空気供給管とから燃料ガスと燃焼用空気とを供給させて燃焼を開始させることを特徴とする蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法において、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉に複数対の蓄熱式バーナが設けられ、各対の蓄熱式バーナにおいて、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるタイミングが異なっていることを特徴とする蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と、空気供給管からの燃焼用空気の供給とを停止させた後、排ガス排出管から燃焼排ガスを排出させると共に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、排ガス排出管から燃焼排ガスを排出させる操作を停止させた後、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と、空気供給管における燃焼用空気の供給とを開始させることを特徴とする蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２５２２１１（Ｐ２０１１−２５２２１１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２７５７０（Ｐ２０１０−１２７５７０）
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００２１１１２３）中外炉工業株式会社 (170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００２１１１２３）中外炉工業株式会社 (170)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]