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、各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管や空気供給管から供給される燃料ガスや燃焼用空気の量を一定化させ、適切な燃焼が安定して行える蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法を提供する。
【解決手段】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、燃料ガス供給管及び空気供給管を通して供給する燃料ガス及び燃焼用空気の供給量を定常燃焼状態から減少させる一方、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、燃料ガス供給管及び空気供給管を通して供給する燃料ガス及び燃焼用空気の供給量を停止状態から増加させ、前記一対の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管及び空気供給管を通して供給される燃料ガス及び燃焼用空気の供給量を一定化させる。
【解決手段】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、燃料ガス供給管及び空気供給管を通して供給する燃料ガス及び燃焼用空気の供給量を定常燃焼状態から減少させる一方、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、燃料ガス供給管及び空気供給管を通して供給する燃料ガス及び燃焼用空気の供給量を停止状態から増加させ、前記一対の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管及び空気供給管を通して供給される燃料ガス及び燃焼用空気の供給量を一定化させる。
【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、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉において、各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化させて、適切な燃焼が安定して行え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、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一般に行われている。
【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るようにしたものが示されている。
【０００６】
しかし、上記のように蓄熱燃焼式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と共に、燃料ガス供給装置から一定量の燃料ガスを各燃料ガス供給管に供給させるようにした蓄熱燃焼式熱処理炉の場合、燃焼動作と蓄熱動作との切り替えを行う一対の蓄熱式バーナにおいては、上記のように燃料ガス供給管を通してから供給される燃料ガスの量が一時的に停止する結果、燃料ガス供給装置から他の蓄熱式バーナ対における燃料ガス供給管に供給される燃料ガスの量が増加するようになる。このため、他の蓄熱式バーナ対においては、燃焼用空気に対する燃料ガスの比率が高くなって、燃焼状態が変動し、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、燃焼用空気に対するプロパンガスの比率が高くなると、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】
【０００７】
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
すなわち、本発明においては、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にあたり、各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化させて、適切な燃焼が安定して行えるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、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、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを定常燃焼状態から減少させる一方、蓄熱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量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを停止状態から増加させ、上記の一対の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化させるようにした。
【００１１】
ここで、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、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを減少させる一方、蓄熱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量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを増加させ、上記の一対の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化させると、燃焼動作と蓄熱動作との切り替え時においても、この一対の蓄熱式バーナにより蓄熱燃焼式熱処理炉に供給される燃料ガスの量と燃焼用空気の量及びその割合が一定化して、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００１２】
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。
【００１３】
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することができる。この場合においても、上記のように燃焼動作と蓄熱動作との切り替えを行う一対の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とが一定化されるため、蓄熱燃焼式熱処理炉内に一定した量の燃料ガスと燃焼用空気とが供給されるようになる。
【００１４】
また、上記のように蓄熱燃焼式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た場合においても、上記のように燃焼動作と蓄熱動作との切り替えを行う一対の蓄熱式バーナにおいて、一定した量の燃料ガスと燃焼用空気とが供給される結果、上記の燃料ガス供給装置から他の蓄熱式バーナ対における燃料ガス供給管に供給される燃料ガスの量が増加するということがなく、他の蓄熱式バーナ対においても、燃焼用空気に対する燃料ガスの比率が一定に保たれるようになる。
【００１５】
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一方、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際に、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、蓄熱室に行かずに排ガス排出管を通して排出されるのが確実に防止され、蓄熱燃焼式熱処理炉内に供給される燃料ガスと燃焼用空気との割合がより一定した状態になる。
【発明の効果】
【００１６】
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、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを減少させる一方、蓄熱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量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを増加させ、上記の一対の蓄熱式バーナ全体において、燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化させるようにしたため、燃焼動作と蓄熱動作との切り替え時においても、蓄熱燃焼式熱処理炉内に一定した量の燃料ガスと燃焼用空気とが供給されるようになる。
【００１７】
この結果、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おいても、蓄熱燃焼式熱処理炉において燃焼状態が変化するのが抑制され、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００１８】
また、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場合においても、上記のように燃焼動作と蓄熱動作との切り替えを行う一対の蓄熱式バーナにおいて、一定した量の燃料ガスと燃焼用空気とが蓄熱燃焼式熱処理炉内に供給されるため、燃料ガス供給装置から各蓄熱式バーナに供給される燃料ガスの合計量が変動するということなく、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００１９】
また、蓄熱燃焼式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た場合においても、上記のように燃料ガス供給装置から他の蓄熱式バーナ対における燃料ガス供給管に供給される燃料ガスの量が増加するということがなく、他の蓄熱式バーナ対においても、燃焼用空気に対する燃料ガスの比率が一定に保たれて、適切な燃焼が安定して行えるようになる。このため、燃料ガス供給管から供給させる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】
【００２０】
【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、各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】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
ここで、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作を行っていた蓄熱式バーナ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。
【００３２】
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。
【００３３】
一方、蓄熱動作を行っていた蓄熱式バーナ２０ｂにおいては、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、上記の蓄熱式バーナ２０ａにおける空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる操作の開始させるのと同期させて、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とを開ける操作を開始し、空気供給管２４ｂから蓄熱室２２ｂを通してバーナ部２１ｂに供給させる燃焼用空気の量を徐々に増加させると共に、燃料ガス供給管２８ｂから噴射させる燃料ガスの量を徐々に増加させて、燃焼を開始させるようにする。
【００３４】
ここで、上記の各空気供給用バルブ２５ａ，２５ｂや各ガス供給バルブ２９ａ，２９ｂの開閉動作には、通常、数秒間を要するので、その間は、燃焼動作を行っていた蓄熱式バーナ２０ａにおける燃焼用空気や燃料ガスの減少量と、蓄熱動作を行っていた蓄熱式バーナ２０ｂにおける燃焼用空気や燃料ガスの増加量を、常に等しくする制御が必要になる。そして、この実施例においては、図４に示すように、一方の空気供給用バルブ２５ａ及びガス供給バルブ２９ａを閉じる動作と、他方の空気供給用バルブ２５ｂ及びガス供給バルブ２９ｂを開ける動作とを同時に開始し、同じ時間をかけて動作させるようにしている。
【００３５】
ここで、この一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおいては、上記のように各燃料ガス供給管２８ａ，２８ｂから供給される燃料ガス全体の供給量と、空気供給管２４ａ，２４ｂから供給される燃焼用空気全体の供給量とが変化しないようにし、一定した量の燃料ガスと燃焼用空気とが供給されるようにしている。
【００３６】
このようにすると、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の切り替え時においても、蓄熱燃焼式熱処理炉１０に供給される燃料ガスの量と燃焼用空気の量及びその割合が一定化し、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００３７】
また、上記のように蓄熱燃焼式熱処理炉１０に複数対の蓄熱式バーナ２０を設け、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置３０から各対の蓄熱式バーナ２０における各燃料ガス供給管２８ａ，２８ｂに燃料ガスを供給させる場合において、上記のように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の切り替え時においても、この一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂ全体において、燃料ガス供給管２８ａ，２８ｂから供給される燃料ガスの供給量が変化しないようにすると、上記の燃料ガス供給装置３０から他の蓄熱式バーナ２０における各燃料ガス供給管２８ａ，２８ｂに供給される燃料ガスの量が変化するということもなくなる。
【００３８】
このため、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の切り替え時に、他の蓄熱式バーナ２０において、燃焼用空気に対する燃料ガスの割合が増加して燃焼状態が変化するということがなく、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て熱処理が適切に行えなくなったりするということがなく、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００３９】
また、燃焼動作を行っていた蓄熱式バーナ２０ａにおいて、上記のように空気供給用バルブ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、空気供給管２４ａから蓄熱室２２ａに導かれる燃焼用空気の一部が、蓄熱室２２ａに行かずにバイパスして排ガス排出管２６ａを通して排出されるのが防止されるようになる。
【００４０】
また、蓄熱動作を行っていた蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、上記のように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２４ｂから蓄熱室２２ｂに導かれる燃焼用空気の一部が、蓄熱室２２ｂに行かずにバイパスして排ガス排出管２６ｂを通して排出されるのが防止されるようになる。
【００４１】
この結果、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するのが防止され、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より一定した状態になって、より適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【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、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉において、各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化させて、適切な燃焼が安定して行え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、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一般に行われている。
【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るようにしたものが示されている。
【０００６】
しかし、上記のように蓄熱燃焼式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と共に、燃料ガス供給装置から一定量の燃料ガスを各燃料ガス供給管に供給させるようにした蓄熱燃焼式熱処理炉の場合、燃焼動作と蓄熱動作との切り替えを行う一対の蓄熱式バーナにおいては、上記のように燃料ガス供給管を通してから供給される燃料ガスの量が一時的に停止する結果、燃料ガス供給装置から他の蓄熱式バーナ対における燃料ガス供給管に供給される燃料ガスの量が増加するようになる。このため、他の蓄熱式バーナ対においては、燃焼用空気に対する燃料ガスの比率が高くなって、燃焼状態が変動し、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、燃焼用空気に対するプロパンガスの比率が高くなると、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】
【０００７】
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
すなわち、本発明においては、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にあたり、各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化させて、適切な燃焼が安定して行えるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、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、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを定常燃焼状態から減少させる一方、蓄熱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量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを停止状態から増加させ、上記の一対の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化させるようにした。
【００１１】
ここで、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、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを減少させる一方、蓄熱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量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを増加させ、上記の一対の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化させると、燃焼動作と蓄熱動作との切り替え時においても、この一対の蓄熱式バーナにより蓄熱燃焼式熱処理炉に供給される燃料ガスの量と燃焼用空気の量及びその割合が一定化して、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００１２】
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。
【００１３】
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することができる。この場合においても、上記のように燃焼動作と蓄熱動作との切り替えを行う一対の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とが一定化されるため、蓄熱燃焼式熱処理炉内に一定した量の燃料ガスと燃焼用空気とが供給されるようになる。
【００１４】
また、上記のように蓄熱燃焼式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た場合においても、上記のように燃焼動作と蓄熱動作との切り替えを行う一対の蓄熱式バーナにおいて、一定した量の燃料ガスと燃焼用空気とが供給される結果、上記の燃料ガス供給装置から他の蓄熱式バーナ対における燃料ガス供給管に供給される燃料ガスの量が増加するということがなく、他の蓄熱式バーナ対においても、燃焼用空気に対する燃料ガスの比率が一定に保たれるようになる。
【００１５】
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一方、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際に、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、蓄熱室に行かずに排ガス排出管を通して排出されるのが確実に防止され、蓄熱燃焼式熱処理炉内に供給される燃料ガスと燃焼用空気との割合がより一定した状態になる。
【発明の効果】
【００１６】
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、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを減少させる一方、蓄熱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量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを増加させ、上記の一対の蓄熱式バーナ全体において、燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化させるようにしたため、燃焼動作と蓄熱動作との切り替え時においても、蓄熱燃焼式熱処理炉内に一定した量の燃料ガスと燃焼用空気とが供給されるようになる。
【００１７】
この結果、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おいても、蓄熱燃焼式熱処理炉において燃焼状態が変化するのが抑制され、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００１８】
また、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場合においても、上記のように燃焼動作と蓄熱動作との切り替えを行う一対の蓄熱式バーナにおいて、一定した量の燃料ガスと燃焼用空気とが蓄熱燃焼式熱処理炉内に供給されるため、燃料ガス供給装置から各蓄熱式バーナに供給される燃料ガスの合計量が変動するということなく、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００１９】
また、蓄熱燃焼式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た場合においても、上記のように燃料ガス供給装置から他の蓄熱式バーナ対における燃料ガス供給管に供給される燃料ガスの量が増加するということがなく、他の蓄熱式バーナ対においても、燃焼用空気に対する燃料ガスの比率が一定に保たれて、適切な燃焼が安定して行えるようになる。このため、燃料ガス供給管から供給させる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】
【００２０】
【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、各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】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
ここで、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作を行っていた蓄熱式バーナ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。
【００３２】
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。
【００３３】
一方、蓄熱動作を行っていた蓄熱式バーナ２０ｂにおいては、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、上記の蓄熱式バーナ２０ａにおける空気供給用バルブ２５ａとガス供給バルブ２９ａとを閉じる操作の開始させるのと同期させて、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とを開ける操作を開始し、空気供給管２４ｂから蓄熱室２２ｂを通してバーナ部２１ｂに供給させる燃焼用空気の量を徐々に増加させると共に、燃料ガス供給管２８ｂから噴射させる燃料ガスの量を徐々に増加させて、燃焼を開始させるようにする。
【００３４】
ここで、上記の各空気供給用バルブ２５ａ，２５ｂや各ガス供給バルブ２９ａ，２９ｂの開閉動作には、通常、数秒間を要するので、その間は、燃焼動作を行っていた蓄熱式バーナ２０ａにおける燃焼用空気や燃料ガスの減少量と、蓄熱動作を行っていた蓄熱式バーナ２０ｂにおける燃焼用空気や燃料ガスの増加量を、常に等しくする制御が必要になる。そして、この実施例においては、図４に示すように、一方の空気供給用バルブ２５ａ及びガス供給バルブ２９ａを閉じる動作と、他方の空気供給用バルブ２５ｂ及びガス供給バルブ２９ｂを開ける動作とを同時に開始し、同じ時間をかけて動作させるようにしている。
【００３５】
ここで、この一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂにおいては、上記のように各燃料ガス供給管２８ａ，２８ｂから供給される燃料ガス全体の供給量と、空気供給管２４ａ，２４ｂから供給される燃焼用空気全体の供給量とが変化しないようにし、一定した量の燃料ガスと燃焼用空気とが供給されるようにしている。
【００３６】
このようにすると、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の切り替え時においても、蓄熱燃焼式熱処理炉１０に供給される燃料ガスの量と燃焼用空気の量及びその割合が一定化し、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００３７】
また、上記のように蓄熱燃焼式熱処理炉１０に複数対の蓄熱式バーナ２０を設け、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置３０から各対の蓄熱式バーナ２０における各燃料ガス供給管２８ａ，２８ｂに燃料ガスを供給させる場合において、上記のように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の切り替え時においても、この一対の蓄熱式バーナ２０ａ，２０ｂ全体において、燃料ガス供給管２８ａ，２８ｂから供給される燃料ガスの供給量が変化しないようにすると、上記の燃料ガス供給装置３０から他の蓄熱式バーナ２０における各燃料ガス供給管２８ａ，２８ｂに供給される燃料ガスの量が変化するということもなくなる。
【００３８】
このため、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の切り替え時に、他の蓄熱式バーナ２０において、燃焼用空気に対する燃料ガスの割合が増加して燃焼状態が変化するということがなく、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て熱処理が適切に行えなくなったりするということがなく、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【００３９】
また、燃焼動作を行っていた蓄熱式バーナ２０ａにおいて、上記のように空気供給用バルブ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、空気供給管２４ａから蓄熱室２２ａに導かれる燃焼用空気の一部が、蓄熱室２２ａに行かずにバイパスして排ガス排出管２６ａを通して排出されるのが防止されるようになる。
【００４０】
また、蓄熱動作を行っていた蓄熱式バーナ２０ｂにおいて、上記のように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２４ｂから蓄熱室２２ｂに導かれる燃焼用空気の一部が、蓄熱室２２ｂに行かずにバイパスして排ガス排出管２６ｂを通して排出されるのが防止されるようになる。
【００４１】
この結果、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するのが防止され、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より一定した状態になって、より適切な燃焼が安定して行えるようになる。
【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、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、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを定常燃焼状態から減少させる一方、蓄熱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量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを停止状態から増加させ、上記の一対の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化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４】
請求項１〜請求項３の何れか１項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一方、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、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、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを定常燃焼状態から減少させる一方、蓄熱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量と、空気供給管における燃焼用空気の供給量とを停止状態から増加させ、上記の一対の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管から供給される燃料ガスの供給量と、空気供給管から供給される燃焼用空気の供給量とを一定化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４】
請求項１〜請求項３の何れか１項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一方、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２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２５２６６９（Ｐ２０１１−２５２６６９Ａ）
【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２０１０−１２７５６９（Ｐ２０１０−１２７５６９）
【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）】
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