专利名称：连续加热炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用了向炉内直接喷射燃料并使燃料缓慢燃烧的燃烧方式的蓄热交 替喷烧器的连续加热炉。
背景技术：
作为使用了向炉内直接喷射燃料并使燃料缓慢燃烧的燃烧方式的蓄热交替喷烧 器的连续加热炉，已知有隔开间隔开设喷烧器的空气供给口和燃料供给口，并将空气供给 路和燃料供给路平行配置的连续加热炉。这样的连续加热炉通过分别向炉内供给空气和燃 料并使空气和燃料在炉内混合而燃烧，由此抑制燃烧所产生的N0X(例如，参照专利文献1)。另外，这样的连续加热炉构成为，从钢材的装入侧排列设置预热区段、加热区段、 均热区段，从而有效地利用被加热区段加热后的炉内气体介质向预热区段即装入侧流动而 产生的热量。因此，在连续加热炉内的装入侧附近设置烟道，以使被加热区段加热后的炉内 气体介质向装入侧流动。专利文献1 日本专利第2683545号说明书上述那样的连续加热炉中，由于炉内气体介质朝向烟道、即从抽出侧朝向装入侧 在炉内流动，因此在喷烧器中，从配置在比空气供给口靠烟道侧的燃料供给口供给的燃料 可能被炉内气体介质吹动，从而不与从空气供给口供给的空气混合而以未燃烧的状态在烟 道内流动。因此，排出未燃烧的气体而危险，并且存在燃料被不必要地消耗或产生黑烟这样 的问题。
发明内容
本发明鉴于上述现有的课题而提出，其目的在于提供一种抑制NOx的产生并同时 使燃料有效燃烧的连续加热炉。本发明的连续加热炉具备炉体，其在从装入侧朝向抽出侧输送钢材的输送方向 上排列设置有多个热处理区段；烟道，其设置在输送方向的最上游侧，供在所述炉体内向输 送方向的相反方向流动的炉内气体介质流入；喷烧器，其在所述炉体的侧壁沿着输送方向 配设有多个，所述连续加热炉的特征在于，所述喷烧器具备以向所述炉体内供给空气的空 气供给口为终端的空气供给路；在所述空气供给口的周围与该空气供给口隔开间隔配置且 以向所述炉体内供给燃料的燃料供给口为终端的燃料供给路，所述喷烧器中的位于输送方 向的最上游侧的所述喷烧器中，以配置在比所述空气供给口靠输送方向上游侧的所述燃料 供给口为终端的所述燃料供给路朝向该燃料供给路的所述终端而向所述空气供给口侧倾 斜。所述连续加热炉的特征在于，所述喷烧器中，包括位于输送方向的最上游侧的所 述喷烧器在内的在位于输送方向的最上游侧的所述热处理区段中从最上游侧沿输送方向 排列的多个所述喷烧器中，以配置在比所述空气供给口靠输送方向上游侧的所述燃料供给 口为终端的所述燃料供给路朝向该燃料供给路的所述终端而向所述空气供给口侧倾斜。
所述连续加热炉的特征在于，所述喷烧器中，包括位于输送方向的最上游侧的所 述喷烧器在内的在位于输送方向的最上游侧的所述热处理区段的全部所述喷烧器中，以配 置在比所述空气供给口靠输送方向上游侧的所述燃料供给口为终端的所述燃料供给路朝 向该燃料供给路的所述终端而向所述空气供给口侧倾斜。所述连续加热炉的特征在于，从倾斜的所述燃料供给口供给的燃料以在从所述空 气供给口供给的空气的周边部与该供给的空气的流动合流的方式供给。另外，本发明的连续加热炉具备炉体，其在从装入侧朝向抽出侧输送钢材的输送 方向上排列设置有多个热处理区段；烟道，其设置在所述输送方向的最上游侧，供在所述炉 体内向所述输送方向的相反方向流动的炉内气体介质流入；喷烧器，其在所述炉体的侧壁 沿着输送方向配设有多个，所述连续加热炉的特征在于，所述喷烧器具备以向所述炉体内 供给空气的空气供给口为终端的空气供给路；在所述空气供给口的周围与该空气供给口隔 开间隔配置且以向所述炉体内供给燃料的燃料供给口为终端的燃料供给路，在所述喷烧器 中，以配置在比所述空气供给口靠输送方向上游侧的所述燃料供给口为终端的所述燃料供 给路朝向该燃料供给路的所述终端而向所述空气供给口侧倾斜，以使燃料在从所述空气供 给口供给的空气的周边部与该供给的空气的流动合流。发明效果本发明的连续加热炉能够抑制NOx的产生并同时安全且有效地使燃料燃烧。
具体实施例方式以下，参照附图，详细说明本发明的连续加热炉的优选的一实施方式。图1是表示本发明的连续加热炉的优选的一实施方式的纵向剖视图。图2是图1 的俯视剖视图。如图1及图2所示，本实施方式的连续加热炉1中，从大致长方体状的炉体10的 长度方向的一端即装入钢材F的装入侧IOa朝向另一端即抽出钢材F的抽出侧10b，排列设 置有作为热处理区段的预热区段X、加热区段Y及均热区段Z。在各热处理区段的交界设置 有钢材F能够通过且将相邻的区段间分隔的分隔壁18。由于在炉体10内从装入侧IOa朝向抽出侧IOb且在炉体10的上下方向的大致中 央水平地输送钢材F，因此从装入侧IOa朝向抽出侧IOb的方向为钢材F的输送方向。在炉体10内，在输送方向的最上游侧设置有供朝向钢材F的输送方向的相反方向 流动的炉内气体介质流入的烟道20。在该烟道20的前端设置有烟囱(未图示)，而与炉体 10的外部连通。另外，在预热区段X、加热区段Y及均热区段Z的宽度方向上，在面对的侧壁12上 分别对置设置有多个喷烧器30。在图1的例子中，在各区段X、Y、Z的各侧壁12上，六个喷 烧器30分别在比输送钢材F的位置靠上侧和靠下侧的位置分别以大致等间隔各设置有三 个，上侧的三个喷烧器30和下侧的三个喷烧器30分别沿着输送方向大致水平地排列配置。 上述喷烧器30为使对置而成对的喷烧器30彼此交替反复进行燃烧和蓄热的蓄热式喷烧
ο各喷烧器30具备以向炉体10内供给空气的空气供给口 31作为终端的空气供给 路32 ；在空气供给口 31的周围配置且以向炉体10内供给燃料的两个燃料供给口 33作为终端的两个燃料供给路34。各喷烧器30具有的空气供给口 31和两个燃料供给口 33配置成 位于沿着钢材F的输送方向大致水平的位置，两个燃料供给口 33在钢材F的输送方向上， 在空气供给口 31的上游侧和下游侧分别与空气供给口 31隔开间隔配置。并且，空气供给路 32从空气供给口 31大致水平地形成在侧壁12内，燃料供给路34从燃料供给口 33大致水 平地形成在侧壁12内。在以下的说明中，将在钢材F的输送方向上位于空气供给口 31的 上游侧的燃料供给口 33及燃料供给路34称为上游侧燃料供给口 33a及上游侧燃料供给路 34a，将位于下游侧的燃料供给口 33及燃料供给路34称为下游侧燃料供给口 3 及下游侧 燃料供给路34b。图3是用于说明位于输送方向最上游侧的喷烧器30的俯视剖视图。对于空气供给路32、上游侧燃料供给路3 及下游侧燃料供给路34b来说，除了位 于最上游侧且对置的上下两对上游侧燃料供给路34a以外，其余的供给路设置成朝向与侧 壁12的壁面1 大致垂直的方向。并且，位于最上游侧且对置的上下两对上游侧燃料供给 路3 设置成朝向成为终端的上游侧燃料供给口 33a、即朝向炉体10的内方而向靠近空气 供给口 31侧的方向倾斜。此时，上游侧燃料供给路3 的倾斜角度设定为使供给的燃料在 从空气供给口 31供给的空气的周边与供给的空气合流而混合流动这样的倾斜度。本实施方式的连续加热炉1中，从炉体10的装入侧IOa装入的钢材F被向设置于 炉体10内的预热区段X、加热区段Y、均热区段Z顺次输送，并通过在各区段设置的喷烧器 30进行热处理而向抽出侧IOb输送。然而，在这样的连续加热炉1中，在加热区段Y及均热区段Z产生的燃烧排气朝向 烟道20流动。因此，在各喷烧器30中，存在从燃料供给口 33供给的燃料在燃烧排气的作 用下朝向离开从空气供给口 31供给的空气的方向流动，不与空气混合而与燃烧排气一起 朝向烟道20流出的情况，其中该燃料供给口 33位于比空气供给口 31靠输送方向上游侧、 即朝向烟道20的方向的气流的下游侧的位置。当燃料未燃烧地从烟道20排出时，排出未燃烧的气体而危险，不仅浪费燃料，还 存在产生黑烟的情况。此时，燃料即使不与从作为单一的喷烧器30而设置的空气供给口 31供给的空气混合而与燃烧排气一起朝向烟道20流动，也存在如下情况在流动最初，即 当在朝向烟道20的气流的下游侧存在其他喷烧器30时，通过该喷烧器30使燃料燃烧。然 而，由于位于最靠近烟道20的一侧、即输送方向的最上游侧的喷烧器30在其上游侧、即朝 向烟道20的气流的下游侧不存在喷烧器30，因此燃料未燃烧而被排出的可能性比其他喷 烧器30高。因此，在本实施方式的连续加热炉1中，位于输送方向的最上游侧且对置的上下 两对喷烧器30的上游侧燃料供给路3 设置成朝向炉体10的内方而向靠近空气供给口 31 侧的方向倾斜(在以下的说明中，为了将倾斜的上游侧燃料供给路3 与不倾斜的上游侧 燃料供给路3 区别，作为最上游燃料供给路36而进行说明)。因此，通过最上游燃料供给 路36而供给的燃料即使在燃烧排气的气流的作用下流动，由于最上游燃料供给路36预先 朝向输送方向下游侧倾斜，因此也容易与从空气供给口 31供给的空气混合，从而能够抑制 未燃烧而朝向烟道20的燃料的产生。并且，此时，优选最上游燃料供给路36的倾斜设定为 如下这样的倾斜，即，使供给的燃料在从空气供给口 31供给的空气的周边进行合流时，燃 料沿着空气进行混合而流动。
例如，若设定为通过预先朝向输送方向下游侧倾斜的最上游燃料供给路36而供 给的燃料进入从空气供给口 31供给的空气的中心，则在氧浓度高的燃烧下火焰温度必然 变高，从而NOx的产生程度可能变高。因此，如本实施方式的最上游燃料供给路36所示，通 过设定为供给的燃料在从空气供给口 31供给的空气的周边沿着空气进行混合而流动这样 的倾斜，能够实现氧浓度低时的扩散缓慢燃烧，抑制NOx的产生程度。图4是用于说明第一变形例的连续加热炉的俯视剖视图。图5是用于说明第二变 形例的连续加热炉的俯视剖视图。在上述实施方式中，说明了将位于输送方向的最上游侧且对置的上下两对喷烧器 30的上游侧燃料供给路34a(36)设置成朝向炉体10的内方、即朝向成为终端的上游侧燃 料供给口 33a而向靠近空气供给口 31侧的方向倾斜的例子，但也可以例如如图4所示，使 在输送方向的最上游侧的区段(在此为预热区段)X中设置的全部喷烧器30中位于最上游 侧且沿输送方向排列的多对喷烧器30所具有的上游侧燃料供给路3 (36)朝向炉体10的 内方而向靠近空气供给口 31侧的方向倾斜。尤其在为蓄热交替喷烧器的情况下，如图6所 示，将在炉宽方向上对置的右侧壁12与左侧壁12的喷烧器30组成组而进行燃烧和排气， 该情况使燃烧在左右交错状地进行，使得温度左右均等，因此从最上游起算第二个以后的 喷烧器30能够成为燃烧着的最上游的喷烧器30，从而上述“多对喷烧器30”可以是从最上 游的喷烧器30沿输送方向排列的两个、或到能够成为燃烧状态的最上游的喷烧器30为止 的两个以上的喷烧器30。另外，如图5所示，可以使在输送方向的最上游侧的预热区段X设 置的全部喷烧器30所具有的上游侧燃料供给路34a(36)朝向炉体10的内方而向靠近空气 供给口 31侧的方向倾斜。另外，在本实施方式中，说明了各喷烧器30具有空气供给口 31和两个燃料供给口 33，且它们位于沿着钢材F的输送方向大致水平的位置，并且两个燃料供给口 33a、3!3b分别 配置在空气供给口 31的上游侧和下游侧的例子。因此，朝向炉体10的内方而向靠近空气 供给口 31侧的方向倾斜的燃料供给口 33仅为在输送方向上位于比空气供给口 31靠上游 侧的一方的燃料供给口 33，但不局限于此。例如，在设置成三个以上的燃料供给口 33包围 空气供给口 31的情况下，可以使如下这样的上游侧燃料供给路34a向空气供给口 31侧倾 斜，其中该上游侧燃料供给路34a以位于比空气供给口 31靠上游侧的燃料供给口 33的几 个或位于比空气供给口 31靠上游侧的全部的燃料供给口 33为终端。此时，比空气供给口 31靠上游侧的燃料供给口 33是指例如燃料供给口 33的输送方向下游侧的缘部33c比空气 供给口 31的输送方向下游侧的缘部31a位于上游侧这样的燃料供给口 33(参照图7)。另 外，也可以使以如下这样的燃料供给口 33为终端的燃料供给路34都向空气供给口 31侧倾 斜，该燃料供给口 33为一部分配置在比空气供给口 31的下游侧的缘部31a靠上游侧的燃 料供给口 33，即根据实验或经验，存在从该燃料供给口 33供给的燃料在燃烧排气的作用下 可能不与从空气供给口 31供给的空气混合而不燃烧这种可能性的燃料供给口 33。
图1是表示本发明的连续加热炉的优选的一实施方式的纵向剖视图。图2是图1的俯视剖视图。图3是用于说明位于输送方向的最上游侧的喷烧器的俯视剖视图。
图4是用于说明第一变形例的连续加热炉的俯视剖视图。图5是用于说明第二变形例的连续加热炉的俯视剖视图。图6是说明蓄热交替喷烧器的燃烧形态的说明图。图7是表示适用于本发明的连续加热炉的喷烧器的空气供给口与燃料供给口的 位置关系的简图。符号说明1 连续加热炉10 炉体IOa 装入侧IOb 抽出侧12 侧壁12a 壁面18 分隔壁20 烟道30 喷烧器31 空气供给口31a空气供给口的输送方向下游侧缘部32 空气供给路33 燃料供给口33a上游侧燃料供给口33b下游侧燃料供给口33c上游侧燃料供给口的输送方向下游侧缘部
34 燃料供给路34a上游侧燃料供给路34b下游侧燃料供给路36 最上游燃料供给路F 钢材X预热区段Y加热区段Z 均热区段
权利要求
1.一种连续加热炉，其具备炉体，其在从装入侧朝向抽出侧输送钢材的输送方向上排列设置有多个热处理区段； 烟道，其设置在输送方向的最上游侧，供在所述炉体内向输送方向的相反方向流动的 炉内气体介质流入；喷烧器，其在所述炉体的侧壁沿着输送方向配设有多个， 所述连续加热炉的特征在于，所述喷烧器具备以向所述炉体内供给空气的空气供给口为终端的空气供给路；在所 述空气供给口的周围与该空气供给口隔开间隔配置且以向所述炉体内供给燃料的燃料供 给口为终端的燃料供给路，所述喷烧器中的位于输送方向的最上游侧的所述喷烧器中，以配置在比所述空气供给 口靠输送方向上游侧的所述燃料供给口为终端的所述燃料供给路朝向该燃料供给路的所 述终端而向所述空气供给口侧倾斜。
2.根据权利要求1所述的连续加热炉，其特征在于，所述喷烧器中，包括位于输送方向的最上游侧的所述喷烧器在内的在位于输送方向的 最上游侧的所述热处理区段中从最上游侧沿输送方向排列的多个所述喷烧器中，以配置在 比所述空气供给口靠输送方向上游侧的所述燃料供给口为终端的所述燃料供给路朝向该 燃料供给路的所述终端而向所述空气供给口侧倾斜。
3.根据权利要求1所述的连续加热炉，其特征在于，所述喷烧器中，包括位于输送方向的最上游侧的所述喷烧器在内的在位于输送方向的 最上游侧的所述热处理区段的全部所述喷烧器中，以配置在比所述空气供给口靠输送方向 上游侧的所述燃料供给口为终端的所述燃料供给路朝向该燃料供给路的所述终端而向所 述空气供给口侧倾斜。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的连续加热炉，其特征在于，从倾斜的所述燃料供给口供给的燃料以在从所述空气供给口供给的空气的周边部与 该供给的空气的流动合流的方式供给。
5.一种连续加热炉，其具备炉体，其在从装入侧朝向抽出侧输送钢材的输送方向上排列设置有多个热处理区段； 烟道，其设置在所述输送方向的最上游侧，供在所述炉体内向所述输送方向的相反方 向流动的炉内气体介质流入；喷烧器，其在所述炉体的侧壁沿着输送方向配设有多个， 所述连续加热炉的特征在于，所述喷烧器具备以向所述炉体内供给空气的空气供给口为终端的空气供给路；在所 述空气供给口的周围与该空气供给口隔开间隔配置且以向所述炉体内供给燃料的燃料供 给口为终端的燃料供给路，在所述喷烧器中，以配置在比所述空气供给口靠输送方向上游侧的所述燃料供给口为 终端的所述燃料供给路朝向该燃料供给路的所述终端而向所述空气供给口侧倾斜，以使燃 料在从所述空气供给口供给的空气的周边部与该供给的空气的流动合流。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制NOx的产生并同时使燃料有效燃烧的连续加热炉。所述连续加热炉具备炉体(10)，其在从装入侧朝向抽出侧输送钢材的输送方向上排列设置有多个热处理区段；烟道，其设置在输送方向的最上游侧，供在炉体内向输送方向的相反方向流动的炉内气体介质流入；喷烧器，其在炉体的侧壁(12)配设有多个，其中，喷烧器具备以向炉内供给空气的空气供给口(31)为终端的空气供给路(32)；在空气供给口的周围隔开间隔配置且以向炉内供给燃料的燃料供给口(33a、33b)为终端的燃料供给路(34)，喷烧器中，以配置在比空气供给口靠输送方向上游侧的燃料供给口为终端的燃料供给路朝向终端而向空气供给口侧倾斜。
文档编号F23D14/22GK102138050SQ20098013421
公开日2011年7月27日 申请日期2009年9月2日 优先权日2008年9月4日
发明者上岛启利 申请人:中外炉工业株式会社