JP4899583B2 - heating furnace - Google Patents
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Description
本発明は、コークス炉ガス等の各種燃料ガスを用いた加熱炉に関する。 The present invention relates to a heating furnace using various fuel gases such as coke oven gas.
従来、製鉄所において鋼材を加熱する加熱炉としては、炉本体内が複数の燃焼ゾーンに区画され、各燃焼ゾーン毎にバーナを設け、コークス炉ガスなどの燃料ガスと燃焼用空気をバーナに供給して燃料ガスを燃焼させることにより発生した火炎を炉内に吹き込むものが知られている(例えば特許文献1)。 Conventionally, as a heating furnace for heating steel materials at steelworks, the furnace body is divided into a plurality of combustion zones, and a burner is provided for each combustion zone to supply fuel gas such as coke oven gas and combustion air to the burner. There is known a technique in which a flame generated by burning fuel gas is blown into a furnace (for example, Patent Document 1).
図11は、このような技術が適用された一般的な鋼材の加熱炉の概略構成を示す図である。この加熱炉は鋼材31を連続的に加熱処理するための炉本体32を有している。炉本体32には加熱装置としてバーナ33が複数設置されており、バーナには燃料ガスと燃焼用空気が供給されるようになっている。燃焼制御は1〜4ゾーンの全4ゾーンからなる。燃料として製鉄所のコークス炉から発生するコークス炉ガスが使用される。コークス炉ガスの発熱量は4350kcal/Nm3である。燃料はコークス炉ガスの供給元である図11中のA点で圧力700mmAqで供給されている。その後、配管34を経て各燃焼ゾーン(1〜4ゾーン)へ分岐する。分岐前の配管34には、流量計35、緊急遮断弁36が設けられている。分岐後、コークス炉ガスはバーナ33へと供給される。分岐後の配管には、各ゾーンとも、ゾーン個別の燃料流量計37、燃料流量調節弁38が設けられている(1ゾーンのみ図示する)。燃焼空気は燃焼空気ブロワ39により供給され、各燃焼ゾーンには個別に空気流量計40と空気流量調節弁41が設置されている。燃料の流量と空気の流量の信号は調節器42に入力され、各ゾーンの空気比が一定となるように、調節器42から燃料流量調節弁38および空気流量調節弁41に制御信号が出力され、自動制御される。
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a general steel heating furnace to which such a technique is applied. This heating furnace has a
また、加熱炉の各ゾーン内には温度計43が個別に配置されており、各ゾーンの燃焼制御は設定炉温を与えておくと、温度計43の計測値がその設定炉温の±5℃以内になる様に、燃料流量調節弁38および空気流量調整弁41の開度を空気比が一定となるように保ちながら自動制御する方式となっている。
Further, a
今、炉本体32における鋼材31の時間あたりの加熱処理量を10%アップするため、炉ヘの投入熱量を10%アップし、3830Mcal/hとしたい。しかし、既に燃料流量調節弁38の開度は全開であり、これ以上燃料ガスであるコークス炉ガスの供給量が増加できない状態である。すなわち、コークス炉ガスの供給圧力は図11中のA点で700mmAqで供給されているが、この圧力ではバーナ33へ供給できるコークス炉ガスの流量は、燃料ガス流量調節弁38が全開のときに最大で800Nm3/hである。よって加熱炉32ヘの投入熱量は最大で3480Mcal/hである。
Now, in order to increase the amount of heat treatment per hour of the
仮に、コークス炉ガスの増量により、熱量アップするとなると、880Nm3/h必要であり、これを達成するためには、A点でのコークス炉ガスの供給圧力を850mmAqまでアップする方法が考えられる。しかし、加熱処理能力をアップするためには、コークス炉ガスの昇圧が必要になってしまい、昇圧ブロワ、ブロワ用電源、ブロワおよびブロワ電源の防爆装置、昇圧後圧力調整機構、各流量計の圧力補正等が必要となる。したがって、昇圧機の設置工事、昇圧機前後のコークス炉ガス配管の改造工事などにより大規模な構造となり、かつコストがかかってしまうという問題がある。 If the amount of heat is increased by increasing the amount of coke oven gas, 880 Nm 3 / h is required. To achieve this, a method of increasing the coke oven gas supply pressure at point A to 850 mmAq can be considered. However, in order to increase the heat treatment capacity, it is necessary to increase the pressure of the coke oven gas. The booster blower, the power supply for the blower, the blower and the blower power supply explosion-proof device, the pressure adjustment mechanism after the pressure increase, the pressure of each flow meter Correction is required. Therefore, there is a problem that a large-scale structure is required due to installation work of the booster, remodeling work of the coke oven gas piping before and after the booster, and cost increases.
また、炉本体32に供給されるコークス炉ガスはその流量が変動することがあり、炉本体において一定の発熱量を確保することが困難になる場合が生じる。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、所望の熱量で加熱処理を行なうことができ、安定的に操業可能な加熱炉を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this situation, Comprising: It aims at providing the heating furnace which can heat-process with desired heat quantity and can be operated stably.
上記課題を解決するため、本発明は、炉本体と、前記炉本体へ向けて第1の燃料ガスを送給する第1の燃料ガス配管と、前記第1の燃料ガスとは異なる第2の燃料ガスが通流する第2の燃料ガス配管と、前記第1の燃料ガス配管に設けられた、前記第2の燃料ガス配管からの前記第2の燃料ガスが前記第1の燃料ガスに完全に混合される燃料ガス混合部と、前記第1の燃料ガスと前記第2の燃料ガスが完全に混合された燃料ガスを燃焼させて前記炉本体内を加熱するバーナとを具備し、前記第1の燃料ガスによる発熱量を前記第2の燃料ガスにより補いまたは安定させて加熱処理を行う加熱炉であって、前記燃料ガス混合部は、前記第1の燃料ガス配管に連続し、断面が円形または略円形をなす主管と、噴射口が前記主管の内面に開口するとともに前記第2の燃料ガス配管に連続し、前記主管に前記第2の燃料ガスを吹き込むガス吹き込み用ノズルとを備え、前記ガス吹き込み用ノズルは、前記第2の燃料ガスの噴射方向が前記主管の外周部接線方向または略接線方向となるように設けられ、前記ガス吹き込み用ノズルからの前記第2の燃料ガスの噴射流速が混合後のガス流速の2倍以上であり、前記バーナに、前記第1の燃料ガスと前記第2の燃料ガスが完全に混合された燃料ガスとは別途に、燃焼空気を供給することを特徴とする加熱炉を提供する。 To solve the above problems, the present invention includes a furnace body and a front Symbol furnace first fuel gas feeding the Kyusuru first fuel gas piping toward the body, different from the second and the first fuel gas And the second fuel gas from the second fuel gas pipe provided in the first fuel gas pipe is converted into the first fuel gas. a fuel gas mixing portion is fully mixed, before Symbol wherein the first fuel gas the second fuel gas is burned completely mixed fuel gas and a burner for heating the furnace body, A heating furnace that performs heat treatment by supplementing or stabilizing the amount of heat generated by the first fuel gas with the second fuel gas, wherein the fuel gas mixing unit is continuous with the first fuel gas pipe, A main pipe having a circular or substantially circular cross section, and an injection port opening on the inner surface of the main pipe And a gas blowing nozzle that is continuous with the second fuel gas pipe and blows the second fuel gas into the main pipe, and the gas blowing nozzle has an injection direction of the second fuel gas as described above. The outer peripheral portion of the main pipe is provided so as to be tangential or substantially tangential, and the injection speed of the second fuel gas from the gas blowing nozzle is at least twice the gas flow speed after mixing, and the burner There is provided a heating furnace characterized in that combustion air is supplied separately from a fuel gas in which the first fuel gas and the second fuel gas are completely mixed .
前記燃料ガス混合部は、前記ガス吹き込み用ノズルを少なくとも2本備え、前記少なくとも2本のガス吹き込み用ノズルは、旋回方向が同一になるように設けられるものを用いることができる。また、前記第1の燃料ガス配管に設けられ、前記第1の燃料ガスの供給を遮断可能な遮断弁をさらに具備し、前記遮断弁は、前記混合部よりも前記第1の燃料ガス供給元側に設けられていることが好ましい。 The fuel gas mixing unit comprises at least two nozzles for blowing the gas, it said at least two gas blow nozzles can be used which is provided to swivel direction are the same. The first fuel gas pipe further includes a shut-off valve capable of shutting off the supply of the first fuel gas, and the shut-off valve is provided in the first fuel gas supply source rather than the mixing unit. It is preferable that it is provided on the side.
本発明によれば、第1の燃料ガスを用いて加熱処理を行なう加熱炉において、前記第1の燃料ガスとは発熱量の異なる第2の燃料ガスを混合して加熱炉に供給し、供給量の制約等から第1の燃料ガスでは発熱量が不足する場合や、第1の燃料ガスの供給が安定しない場合でも所望の熱量で安定して操業することができる。具体的には、製鉄所において、第1の燃料ガスとしてコークス炉ガスを用いた加熱炉において、コークス炉ガスの供給熱量で供給安定性が不十分な場合でも、第2の燃料ガスとして、通常製鉄所に供給されている都市ガスを用いて投入熱量を制御することにより、より簡便に所望の熱量で安定して操業することができる。 According to the present invention, in the heating furnace that performs the heat treatment using the first fuel gas, the second fuel gas having a calorific value different from that of the first fuel gas is mixed and supplied to the heating furnace. Even when the first fuel gas has a shortage of heat due to the amount restriction or the supply of the first fuel gas is not stable, it is possible to stably operate with a desired amount of heat. Specifically, in a steel plant using a coke oven gas as the first fuel gas, even if the supply stability of the coke oven gas is insufficient, the second fuel gas is usually used as the second fuel gas. By controlling the amount of input heat using the city gas supplied to the steelworks, it is possible to more easily and stably operate with a desired amount of heat.
また、第1の燃料ガスと第2の燃料ガスを混合部で混合させ、混合された第1の燃料ガスと第2の燃料ガスを燃焼させて炉本体内を加熱する加熱装置を備える加熱炉において、主管と、1本または2本以上のガス吹き込み用ノズルを備えた混合部を取り付けることで、第1の燃料ガスと第2の燃料ガスはより確実に混合することができるため、より一層簡便に所望の熱量で安定して操業することができる。さらに、ガス混合距離がより短いため、より小スペースにすることができる。 Also, a heating furnace provided with a heating device that mixes the first fuel gas and the second fuel gas in the mixing section, burns the mixed first fuel gas and the second fuel gas, and heats the inside of the furnace body. In the above, the first fuel gas and the second fuel gas can be more reliably mixed by attaching the main pipe and the mixing portion including one or more gas blowing nozzles. It can be simply and stably operated with a desired amount of heat. Furthermore, since the gas mixing distance is shorter, a smaller space can be achieved.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、コークス炉ガスと都市ガスを混合して供給する本発明の一実施形態に係る加熱炉の概略構成を示す図である。
図1に示すように、この加熱炉は鋼材1を連続的に加熱処理するための加熱炉2を有している。炉本体2には加熱装置としてバーナ3が複数設置されており、バーナには燃料ガスと燃焼用空気が供給されている。燃焼制御は1〜4ゾーンの全4ゾーンからなる。ここでは主たる燃料ガスである第1の燃料ガスとして製鉄所のコークス炉から発生するコークス炉ガスが使用される。コークス炉ガスは供給元である図1中のA点において配管4に所定の圧力で供給される。A点の下流側において、配管4は各燃焼ゾーン(1〜4ゾーン)へ分岐する。分岐前の配管4には、流量計5、遮断弁6が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a heating furnace according to an embodiment of the present invention in which coke oven gas and city gas are mixed and supplied.
As shown in FIG. 1, this heating furnace has a
本実施形態では、主たる燃料ガスであるコークス炉ガスを補助するための第2の燃料ガスとして、加熱炉の近くまで供給されている都市ガスを使用する。都市ガスとコークス炉ガスを混合する混合器14が遮断弁6の直下流に設置される。これは、緊急時に遮断弁6が閉となった時に都市ガスがコークス炉ガス側の供給側へ逆流するのを防止するためである。都市ガスは図1中のB点において所定の圧力で供給され、配管15を通り、混合器14に導入され、コークス炉ガスと混合される。配管15には、上流側から都市ガス流量計16、都市ガス流量調整弁17、都市ガス遮断弁18が設けられている。都市ガスの流量は都市ガス流量計16により測定され、コークス炉ガスの流量計5の計測値に対して所定の割合となるように、都市ガス流量調整弁17でコントロールされる。これにより、加熱炉2ヘ投入される燃料流量が変化しても、常に一定の発熱量を保つことができる。
In this embodiment, the city gas supplied to the vicinity of the heating furnace is used as the second fuel gas for assisting the coke oven gas that is the main fuel gas. A
コークス炉ガスの流量と都市ガスの流量の信号は調節器19に入力され、調節器19から都市ガス流量調節弁17に制御信号が出力され、コークス炉ガスと都市ガスとの混合比率が自動制御される。混合されたガスは各燃焼ゾーンに分岐後の配管4を通ってバーナ3へと供給される。分岐後の配管4には、各ゾーンとも、ゾーン個別の燃料流量計7、燃料流量調節弁8が設けられている。燃焼空気は燃焼空気ブロワ9により供給され、各燃焼ゾーンには個別に空気流量計10と空気流量調節弁11が設置されている。燃料の流量と空気の流量の信号は調節器12に入力され、各ゾーンの空気比(燃焼に必要な空気を1として表した空気の比率)が所定値、例えば1.2となるように、調節器12から燃料流量調節弁8および空気流量調節弁11に制御信号が出力され、自動制御される。
The coke oven gas flow rate and city gas flow rate signals are input to the
また、加熱炉の各ゾーン内には温度計13が個別に配置されており、各ゾーンの燃焼制御は設定炉温を与えておくと、温度計13の計測値がその設定炉温の±5℃以内になる様に、燃料流量調節弁8、および空気流量調節弁11の開度を空気比が一定となるように保ちながら自動制御する方式となっている。
Further,
このように構成される加熱炉においては、コークス炉ガスが、A点で配管4に供給され、流量計5により流量を計測されながら配管4を通流する。配管4を通流したコークス炉ガスは燃焼ゾーン1〜4へ分岐して供給される。各ゾーンへ供給されたコークス炉ガスは、各ゾーン個別に設置された燃料流量計7により流量を計測されながら各燃焼ゾーンの配管を通流する。この計測された流量の信号が調節器12に入力される。一方、燃焼空気ブロワ9により供給される燃焼空気は、燃焼空気の流量が空気流量計10で計測される。この計測された信号が調節器12に入力される。調節器12に入力されたコークス炉ガスおよび燃焼空気の流量の信号により、各ゾーンの空気比が所定の値、例えば1.2となるように、調節器12から燃料流量調節弁8および空気流量調節弁11に制御信号がそれぞれ出力される。出力された信号により、コークス炉ガスは、燃料流量調節弁8により流量を調節されながら各燃焼ゾーンのバーナ3に供給され、燃焼空気は、空気流量調節弁11により流量を調節されながら各燃焼ゾーンのバーナ3に供給される。バーナ3に供給されたコークス炉ガスを燃焼させ、燃焼により発生した火炎をバーナ3から炉本体2に吹き込んで鋼材1を加熱する。
In the heating furnace configured as described above, coke oven gas is supplied to the
また、各ゾーン内に配置された温度計13の計測値が、予め設定しておいた設定炉温の±5℃の範囲を超えると、その設定炉温の±5℃以内になるように、燃料流量調節弁8でコークス炉ガスの流量を、空気流量調節弁11で燃焼空気の流量を空気比が一定となるように保ちながら自動制御し、制御された流量のコークス炉ガスおよび燃焼空気がバーナ3に供給される。
In addition, when the measured value of the
しかし、燃料ガスとしてコークス炉ガスのみを用いると、コークス炉ガスの熱量が不足するような場合、または供給流量が安定せず上記制御を行なっても一定の発熱量が得難い場合が生じる。 However, if only the coke oven gas is used as the fuel gas, the amount of heat of the coke oven gas may be insufficient, or the supply flow rate may not be stable, and it may be difficult to obtain a constant calorific value even if the above control is performed.
本実施形態では、そのような場合に、コークス炉ガスに第2の燃料ガスとして都市ガスを混合する。都市ガスはこのような加熱炉の近傍まで供給されており、それ自体熱量が高いため、このような目的の燃料ガスとして適している。 In this embodiment, in such a case, city gas is mixed with the coke oven gas as the second fuel gas. Since city gas is supplied to the vicinity of such a heating furnace and itself has a high calorific value, it is suitable as a fuel gas for such purposes.
都市ガスは配管15のB点で供給され、流量計16により流量を計測されながら配管15を通流し、混合器14でコークス炉ガスと混合される。この際に流量計5により計測されたコークス炉ガスの流量と、流量計16により計測された都市ガスの流量との信号は調節器19へ入力される。この入力された信号により、都市ガスの流量がコークス炉ガスの流量に対して所定の割合となるように、調節器19から都市ガス流量調節弁17に制御信号が出力される。出力された制御信号により、都市ガスは、流量調節弁17により流量を調節されながら配管15を通流して、混合器14で、配管4を通流するコークス炉ガスと混合される。混合器14で混合された混合ガスは上述したコークス炉ガスのみの場合と同様にして流量を調節されながら各燃焼ゾーンのバーナ3に供給され、かつ同様にして流量調節して燃焼空気をバーナ3に供給し、混合ガスを燃焼させ、燃焼により発生した火炎をバーナ3から炉本体2に吹き込んで鋼材1を加熱する。
The city gas is supplied at point B of the
また、コークス炉ガスのみの場合と同様に、各ゾーン内に配置された温度計13の計測値が、予め設定しておいた設定炉温の±5℃の範囲を超えると、その設定炉温の±5℃以内になるように、混合ガスの流量と、燃焼空気の流量との空気比が一定となるように保ちながら自動制御し、制御された流量の混合ガスおよび燃焼空気がバーナ3に供給される。
Similarly to the case of the coke oven gas alone, when the measured value of the
このように、コークス炉ガスに第2の燃焼ガスとして都市ガスを混合することにより、コークス炉ガスの発熱量が不足している場合でも、その不足分を都市ガスが補うことができ、所望の燃焼エネルギーを得ることができる。また、コークス炉ガスの供給が安定しない場合でも、都市ガスを混合することにより安定した発熱量で加熱することができる。さらに、コークス炉ガスと都市ガスを混合するのみであり、ガスを混合するのに耐圧設備など特別な設備を導入する必要がなく、簡単かつ小規模な構造であるため低コスト、小スペースにすることができる。 Thus, by mixing the city gas as the second combustion gas with the coke oven gas, even if the calorific value of the coke oven gas is insufficient, the city gas can compensate for the shortage, and the desired amount can be obtained. Combustion energy can be obtained. Moreover, even when the supply of coke oven gas is not stable, it can be heated with a stable calorific value by mixing city gas. Furthermore, it only mixes coke oven gas and city gas, and it is not necessary to introduce special equipment such as pressure-resistant equipment to mix the gas, and it is a simple and small-scale structure, so it is low cost and small space. be able to.
ところで、遮断弁6の直下流で都市ガスを混合する場合、ゾーン間で発熱量が異なる燃料が供給されて空気比が乱れるなど、燃焼制御上好ましくないことが生じることを防止するため、そこから各ゾーンへの分岐が始まる間の距離で完全に混合することが好ましい。また、遮断弁6から分岐が始まる部分までが短い場合でも完全に混合できることが好ましい。 By the way, when city gas is mixed immediately downstream of the shutoff valve 6, in order to prevent unfavorable combustion control such as supply of fuel having a different calorific value between zones to disturb the air ratio, the It is preferable to mix thoroughly at a distance during which branching into each zone begins. Further, it is preferable that the mixing can be performed completely even when the part from the shutoff valve 6 to the part where the branching starts is short.
以下、このようなことを実現することができる好ましい混合器14の構造について説明する。図2はこのような好ましい構造の混合器を示す側面図であり、図3はその横断面図であり、図4は縦断面図である。なお、図3は図4のA−A線で切断した断面図である。
Hereinafter, the structure of the
図2に示すように、配管4の一部をなす主管20に対し、都市ガスを吹き込むガス吹き込み用ノズル21が都市ガスを主管20の外周部接線方向に吹き込むように接続されて構成されている。
As shown in FIG. 2, a
また、図3に示すように、ガス混合器14は、断面が円形をなし、配管4の一部をなしており、コークス炉ガスが通流する主管20と、噴射口21aが主管20の内面に開口し、主管20に都市ガスを吹き込むガス吹き込み用ノズル21とを備えている。そして、ガス吹き込み用ノズル21からの都市ガスの噴射方向が主管20の外周部接線方向であり、ガス吹き込み用ノズル21からの都市ガスの噴射流速が混合後のガス流速の2倍以上である。
As shown in FIG. 3, the
このような構成により、コークス炉ガスは図4中の矢印の方向から、主管20の内側を流れてくる。ガス吹き込み用ノズル21から都市ガスを吹き込むと、都市ガスは主管20の内周面に沿って符号22で示される矢印のごとく旋回し、コークス炉ガスと混合しながら、コークス炉ガスの進行方向である矢印方向に流れていく。そして、ある距離まで進むと完全に混合する。
With such a configuration, the coke oven gas flows inside the
以上は、ガス吹き込み用ノズル21が1本の場合について説明したが、次に、混合器14のガス吹き込み用ノズル21が2本ある場合の混合器の構成について以下に示す。
図5はガス吹き込み用ノズルが2本の場合の混合器を示す横断面図であり、図6は縦断面図である。なお、図5は図6のB−B線で切断した断面図である。
The description has been given of the case where the number of
FIG. 5 is a transverse sectional view showing a mixer in the case of two gas blowing nozzles, and FIG. 6 is a longitudinal sectional view. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
図5に示すように、主管20に対し、2本のガス吹き込み用ノズル21が、主管20に対して都市ガスの噴射方向が主管20の外周部接線方向となるように、かつ旋回方向が同一になるように設置されている。
As shown in FIG. 5, the two
混合器14のガス吹き込み用ノズル21が2本ある場合の混合器の構成により、都市ガスがガス吹き込み用ノズル21から外周部接線方向に吹き込むようにかつ旋回方向が同一となるように吹き込み、コークス炉ガスと完全に混合し、より確実に効率よく、かつ、より短い混合距離でコークス炉ガスと都市ガスを混合することができる。このため、混合したガスが燃焼する際の燃焼にばらつきがないため、加熱炉を所望の熱量でより安定して操業することができる。かつ、より短い混合距離で混合されるため、加熱炉をより小スペース化することができる。
Due to the configuration of the mixer when there are two
なお、複雑な構造の混合器を用いた場合、コークス炉ガスがダストタールを含み、ダスト堆積しやすいため、清掃頻度が多くなり炉の生産性が低下する。しかし、上記実施形態における混合器は簡単な構造であり、ダスト堆積しにくく、清掃頻度が少なくて済むため、炉の生産性が向上する。 Note that when a mixer having a complicated structure is used, the coke oven gas contains dust tar and easily accumulates dust, so that the frequency of cleaning increases and the productivity of the furnace decreases. However, the mixer in the above embodiment has a simple structure, hardly accumulates dust, and requires less cleaning frequency, so that the productivity of the furnace is improved.
次に、このような構造の混合器を用いた加熱炉により、都市ガスを混合して加熱炉の処理能力を向上した例について説明する。
今、鋼材1の時間あたりの加熱処理量を10%アップするため、炉ヘの投入熱量を10%アップし、3830Mcal/hとしたい。そのためには、コークス炉ガスの発熱量が4350kcal/Nm3、都市ガスの発熱量が9500kcal/Nm3であるから、コークス炉ガスを730Nm3/h、都市ガスを70Nm3/h混合し発熱量4800kcal/Nm3のガスを合計で800Nm3/h供給すればよい。
Next, an example in which city gas is mixed by a heating furnace using a mixer having such a structure to improve the processing capacity of the heating furnace will be described.
Now, in order to increase the heat treatment amount per hour of the
まず、第1の実施例について説明する。
本実施例では、コークス炉ガスは、供給元である図1中のA点で圧力700mmAqで配管径が150A(内径155.2mm)の配管4に供給される。一方、都市ガスは、供給元である図1中のB点で圧力2000mmAqで配管径が65A(内径70.2mm)の配管15に供給される。
First, the first embodiment will be described.
In this embodiment, the coke oven gas is supplied to the
ところで、遮断弁直後から各ゾーンの分岐開始までの距離は(図1中の記号Y)1200mmであり、この条件下で都市ガスがコークス炉ガスに均一に混合する必要がある。そこで、混合距離を短くするために混合器を用いることが望ましい。なお、混合器を使用することでコークス炉ガスの圧力を下げてしまってはガス供給流量が低下してしまい、投入熱量アップには不利な方向になるため、コークス炉ガスの圧力損失が最小となる混合器が望ましい。また、混合器を使用しない場合、都市ガスとコークス炉ガスを均一に混合するには、混合部から各ゾーンの分岐開始までの距離(図1中の記号Y)を3.1〜4.7m以上とする必要がある。よって、本実施例では、混合器を使用することが望ましい。 By the way, the distance from immediately after the shut-off valve to the start of branching of each zone (symbol Y in FIG. 1) is 1200 mm, and it is necessary to uniformly mix the city gas with the coke oven gas under this condition. Therefore, it is desirable to use a mixer in order to shorten the mixing distance. Note that if the coke oven gas pressure is lowered by using a mixer, the gas supply flow rate will decrease, which will be disadvantageous for increasing the input heat amount, so the coke oven gas pressure loss is minimized. A mixer is desirable. Moreover, when not using a mixer, in order to mix city gas and coke oven gas uniformly, the distance (symbol Y in FIG. 1) from a mixing part to the start of branching of each zone is set to 3.1 to 4.7 m. It is necessary to do it above. Therefore, in this embodiment, it is desirable to use a mixer.
本実施例では、混合器14の都市ガスのガス吹き込み用ノズル21は、65Aの配管15を20A(内径21.6mm)に絞って形成されている。この条件のもと、流量計5により計測されたコークス炉ガスの流量と、流量計16により計測された都市ガスの流量との信号が調節器19へ入力される。今、コークス炉ガスの流量は730Nm3/hであり、730Nm3/hの信号が流量計5から調節器19へ入力される。この入力された信号により、都市ガスの流量がコークス炉ガスの流量の計測値の9.6%となるように、すなわち、70Nm3/hとなるように、調節器19から都市ガス流量調節弁17に制御信号が出力される。この出力された制御信号により、都市ガスは、流量調節弁17により流量を70Nm3/hに調節されながら配管15を通流して、混合器14で、配管4を通流するコークス炉ガスと混合される。混合後ガスの流量は800Nm3/hで配管4を通流する。また、この際の都市ガスの吹き込み流速は温度20℃で57m/sであり、混合後ガスの配管内流速は温度20℃で12.6m/sであり、速度比は4.5となる。なお、速度比とは、混合器において接線方向から吹き込むガス流速(この場合、都市ガスを吹き込む流速)を混合後のガス流速(この場合、コークス炉ガスと都市ガスの混合ガスの流速)で除した値である。
In the present embodiment, the city
コークス炉ガス側の混合器14前後での圧力損失はΔ2mmAqであり、供給圧力700mmAqと比較して、充分無視できる程度の大きさであり、流量の低下は無視することができる。また、都市ガス側の吹き込み圧力損失は、Δ120mmAqであるが、都市ガス吹き込み直前に必要な都市ガス圧力は820mmAqであり、都市ガス供給系統の都市ガス流量計16、都市ガス流量調節弁17、供給配等の圧力損失(B点から吹き込み直前圧力)をおよそ合計500mmAqと見積もっても、B点で必要な圧力は1320mmAqとなり、実際のB点の圧力は2000mmAqであるので十分である。
The pressure loss before and after the
コークス炉ガスと都市ガスの混合性については、混合後の各ゾーン行きのガス発熱量を、各ゾーン行き配管でのサンプル孔で測定することにより求めた。その結果、いずれも、4800kcal/Nm3であった。すなわち、混合開始からの距離1200mmの間で充分に均一混合が完了していることが確認された。 About the mixability of coke oven gas and city gas, the calorific value for each zone after mixing was determined by measuring the sample heat in the piping for each zone. As a result, all were 4800 kcal / Nm 3 . That is, it was confirmed that uniform mixing was sufficiently completed within a distance of 1200 mm from the start of mixing.
次に、本実施形態に係る加熱炉を用いて、都市ガス供給圧力が1250mmAqと低い場合に対応可能な実施例2について説明する。 Next, Example 2 which can cope with the case where the city gas supply pressure is as low as 1250 mmAq using the heating furnace according to the present embodiment will be described.
この場合、都市ガス供給系の配管15、都市ガス流量計16、都市ガス流量調節弁17の圧力損失をΔ500mmAqとすると、吹き込み直前の都市ガス圧力は750mmAqとなる。コークス炉側の圧力は700mmAqであるので、都市ガスの吹き込み圧損をΔ50mmAq以下としないと、都市ガスを所定の流量まで混合できない。よって、20Aノズル1本では都市ガス側吹き込み圧量損失はΔ120mmAqであるから成り立たない。よって、ここでは都市ガス吹き込み用ノズルを40A(内径41.6mm)とし、さらにそれを2本とした。この場合の都市ガス吹き込み用ノズルでの吹き込み流速は温度20℃で7.7m/s、圧力損失はΔ2mmAqであり、この時の、速度比は0.6である。混合性については、混合後の各ゾーン行きのガス発熱量を、各ゾーン行き配管で測定した結果、いずれも、4800kcal/Nm3であった。すなわち、混合開始からの距離1200mmの間で十分に均一混合が完了していることが確認された。
In this case, if the pressure loss of the city gas
よって、上記実施例1および2によれば、実施例2のように、たとえ都市ガス供給圧力が低い場合であっても、発熱量が4350kcal/Nm3であるコークス炉ガスを730Nm3/h、発熱量が9820kcal/Nm3である都市ガスを70Nm3/h混合し、発熱量4800kcal/Nm3のガスを合計で800Nm3/h供給して燃焼することにより大きな燃焼力を得て、炉ヘの投入熱量を10%アップするという目的を達成することができる。 Therefore, according to Examples 1 and 2, as in Example 2, even when the city gas supply pressure is low, the coke oven gas with a calorific value of 4350 kcal / Nm 3 is 730 Nm 3 / h, city gas heating value is 9820kcal / Nm 3 were mixed 70 Nm 3 / h, to obtain a large combustion force by burning with 800 Nm 3 / h feed the heating value 4800kcal / Nm 3 of gas in total, Rohe The purpose of increasing the amount of heat input by 10% can be achieved.
また、都市ガス供給圧力がさらに低く、例えば1050mmAqの場合、都市ガス配管15、都市ガス流量計16、調整弁17の圧損をΔ300mmAqまで小さくなるように設計することで、混合前都市ガス圧力を、750mmAqにでき、目的を達成できる。
In addition, when the city gas supply pressure is even lower, for example, 1050 mmAq, the city gas pressure before mixing is designed to reduce the pressure loss of the
なお、このような構造の混合器を用いることが好ましいが、混合距離が十分ある場合など、ガスの混合が確実に行われ、加熱炉が安定的に操業できれば、必ずしも上記のような混合器を用いなくても構わない。さらに、上記実施例1および2では、都市ガスとコークス炉ガスを用いたが、所望する熱量を得ることができれば、都市ガスとコークス炉ガスの混合に限らず、その他の燃料ガスを組み合わせても構わない。さらにまた、都市ガスとコークス炉ガスの2種類を混合して用いたが、所望する熱量を得ることができれば、3種類以上のガスを混合しても構わない。さらにまた、実施例1および2では、コークス炉ガスの密度0.6kg/Nm3、都市ガスの密度0.8kg/Nm3であり混合ガスの密度は0.62kg/Nm3とコークス炉ガスの密度とほぼ変わらず、混合器で混合された混合ガスがバーナに到達するまでの密度上昇による圧損上昇は無視できる範囲であるため、混合ガス流量の低下も無視できる範囲であり問題ない。しかし、都市ガスでなく密度が大きい、例えばプロパンガス(密度2kg/Nm3)をコークス炉ガスに混合する場合などは、混合ガスの密度が大きくなり、混合器で混合された混合ガスがバーナに到達するまでの圧損上昇は大きくなる。このため、流量低下が無視できない場合は、炉への投入熱量が目的値まで増大できるように、すなわち混合後のガス発熱量が大きくなる様な方向に予め混合比を調節していけば問題ない。
It is preferable to use a mixer having such a structure. However, if the mixing of the gas is performed reliably and the heating furnace can operate stably, such as when there is a sufficient mixing distance, the mixer as described above is not necessarily used. You do not need to use it. Further, in the first and second embodiments, the city gas and the coke oven gas are used. However, as long as the desired amount of heat can be obtained, not only the mixture of the city gas and the coke oven gas but also other fuel gases may be combined. I do not care. Furthermore, although two kinds of city gas and coke oven gas are mixed and used, three or more kinds of gases may be mixed as long as a desired amount of heat can be obtained. Furthermore, in Examples 1 and 2, the density of coke oven gas is 0.6 kg / Nm 3 , the density of city gas is 0.8 kg / Nm 3 , and the density of mixed gas is 0.62 kg / Nm 3. Since the increase in pressure loss due to the increase in density until the mixed gas mixed in the mixer reaches the burner is in a negligible range, there is no problem since the decrease in the mixed gas flow rate is negligible. However, when the density is not city gas but the density is high, for example, when propane gas (
次に、本実施形態に係る加熱炉に用いた上記好ましい構造の混合器に至るまでの検討結果について説明する。ここでは、混合器の性能を確認する上で、混合するガスを便宜的にガスA(空気)、ガスB(酸素)とした。 Next, the examination results up to the mixer having the preferable structure used in the heating furnace according to the present embodiment will be described. Here, in confirming the performance of the mixer, the gas to be mixed is referred to as gas A (air) and gas B (oxygen) for convenience.
ガス混合器の性能を評価するにあたり、その性能の一つに、混合距離なるものがあるが、それはガスAとガスBが混合し始める場所からガスAとガスBがある混合度まで混合するのに必要な距離であり、混合部の配管径が同じであれば、この距離が短いほうが混合の効率が良く、混合器本体のサイズを小さくできる。前記混合距離は、図4中に示す、ガスAとガスBが混合し始めるA−A線からガスAとガスBが所定の混合度に混合するまでに要する記号X方向の距離である。 When evaluating the performance of a gas mixer, one of the performances is the mixing distance, but it mixes gas A and gas B from where they begin to mix to a certain degree of mixing. If the pipe diameter of the mixing section is the same, the shorter the distance, the better the mixing efficiency, and the size of the mixer main body can be reduced. The mixing distance is a distance in the symbol X direction required for mixing the gas A and the gas B to a predetermined degree of mixing from the line AA where the gas A and the gas B start to be mixed as shown in FIG.
さらに混合距離を混合後の配管内径で除したものを無次元混合距離とする。すなわち、一般にガス流量が多ければそれを輸送する配管径は必然的に大きくなっていくので、混合器の性能を比較する際には、絶対的な混合距離だけを論ずるだけでは、不充分である。よって、無次元混合距離で論ずれば、配管径の大きさの影響が無くなり、混合器の形式による性能の比較が可能である。 Further, the dimensionless mixing distance is obtained by dividing the mixing distance by the pipe inner diameter after mixing. That is, in general, if the gas flow rate is large, the pipe diameter for transporting the gas will inevitably increase. Therefore, it is not sufficient to discuss only the absolute mixing distance when comparing the performance of the mixer. . Therefore, when discussed in terms of dimensionless mixing distance, the influence of the pipe diameter is eliminated, and the performance can be compared according to the mixer type.
しかしながら、単にガス吹き込み用ノズル21からガスBを吹き込むだけでは、混合距離が長くなってしまい、混合効率が十分でない。
However, simply blowing the gas B from the
本発明者らの検討結果によれば、混合効率を上昇させるためには、単にガス吹き込み用ノズル21からガスBを吹き込むだけよりもノズル吹き込み流速を混合後ガスの流速で除した値(これを速度比と呼ぶ)を大きくすることが有効であることが判明した。 According to the examination results of the present inventors, in order to increase the mixing efficiency, the value obtained by dividing the nozzle blowing flow rate by the flow rate of the mixed gas rather than simply blowing the gas B from the gas blowing nozzle 21 (this is calculated as follows). Increasing the speed ratio) proved to be effective.
上記の検討結果に基づいて、まず、混合器のガス吹き込み用ノズルが1本の場合についての性能を試験した結果を以下に詳細に説明する。 Based on the above examination results, first, the results of testing the performance when the gas blowing nozzle of the mixer is one will be described in detail below.
混合器のガス吹き込み用ノズルが1本の場合の試験条件として酸素を吹き込むガス吹き込み用ノズル21は1本とし、ノズル径は20A(内径21.6mm)の場合と10A(ノズル内径12.7mm)の場合の2種類とした。この時の速度比は20Aノズルで1.1、10Aノズルの場合で3.3である。
As a test condition when the gas blowing nozzle of the mixer is one, the number of
図7に速度比が1.1と3.3の場合の混合度の試験結果を示す。
ここでは、便宜上、空気193Nm3/hと酸素ガス17Nm3/hを混合させた。空気中の酸素は20.9%であるから、上記流量比率で完全に混合した場合の酸素濃度は27.4%となる。試験は、80A(内径80.7mm)の直円管に空気を流し、そこに直円管内の接線方向に噴出する20A(内径21.6mm)の吹き込みノズルから酸素ガスを噴出し混合した。混合場所から、下流に200mm(無次元混合距離=2.5)、400mm(無次元混合距離=5)、600mm(無次元混合距離=7.5)、800mm(無次元混合距離=10)、1000mm(無次元混合距離=12.5)の各距離で、配管内流路断面内の9点の酸素濃度を測定した。各断面内で測定された酸素濃度(%)の最大値と最小値の差の絶対値を酸素濃度偏差(%)とした。下流に行くほど混合が進むため、酸素濃度偏差は小さくなっていくが、酸素濃度偏差Δが2.5%を下回る距離を実験から求め、その距離が小さいほど混合度が高いと評価した。
FIG. 7 shows the test results of the mixing degree when the speed ratio is 1.1 and 3.3.
Here, for convenience, air 193 Nm 3 / h and
図7に示すグラフによると、酸素濃度偏差Δが2.5%となるのは、速度比が1.1の場合では約900mm(無次元混合距離=11)、速度比が3.3の場合では約450mm(無次元混合距離=5.6)であり、速度比が大きい方が、速度比が小さい条件よりも、短い混合距離で酸素濃度偏差が小さくなっていくことが確認され、よって混合度は速度比が大きい方が明らかに高いことがわかった。 According to the graph shown in FIG. 7, the oxygen concentration deviation Δ is 2.5% when the speed ratio is 1.1 and is about 900 mm (dimensionalless mixing distance = 11), and when the speed ratio is 3.3. Is about 450 mm (dimensionless mixing distance = 5.6), and it is confirmed that the oxygen concentration deviation becomes smaller at a shorter mixing distance when the speed ratio is larger than when the speed ratio is small. It was found that the degree was obviously higher when the speed ratio was larger.
次に、速度比を種々変化させて同様の実験により酸素濃度偏差Δが2.5%となる無次元混合距離を求めた。その結果を図8に示す。この図から、速度比が2より小さい範囲では、速度比が増加しても混合距離は大きくならないが、速度比が2以上となると、混合度が急激に増加する(無次元混合距離が短くなる)ことが確認された。このことから、速度比を2以上、すなわちガス吹き込み用ノズルからのガスBの噴射流速が混合後のガス流速の2倍以上として、より混合距離を短くし、効率の良いガス混合を行うことが好ましいことが判明した。 Next, the dimensionless mixing distance at which the oxygen concentration deviation Δ was 2.5% was determined by the same experiment with various speed ratios changed. The result is shown in FIG. From this figure, in the range where the speed ratio is smaller than 2, the mixing distance does not increase even if the speed ratio increases, but when the speed ratio becomes 2 or more, the degree of mixing increases rapidly (the dimensionless mixing distance decreases). ) Was confirmed. From this, the speed ratio is set to 2 or more, that is, the injection flow rate of the gas B from the gas blowing nozzle is set to be twice or more the gas flow rate after mixing, and the mixing distance can be shortened to perform efficient gas mixing. It turned out to be preferable.
表1および表2に、上記速度比1.1の場合と3.3の場合の一連の試験で得られた主な結果を示す。また、比較のため、従来の旋回羽根方式の混合器により、同様の試験を行った結果を表3に示す。これらの表に示すように、速度比3.3の場合は、従来の旋回羽根方式の混合器と遜色のない混合度(酸素濃度偏差が2.5%となる混合距離)となることがわかる。また、混合器の特性としては、混合距離の他、圧力損失も重要であり、特にガスA側の圧力損失が低いことが重要であるが、旋回羽根を用いない場合にはいずれもガスA側の圧力損失が3mmAqと低い値を示した。これに対して、旋回羽根方式の混合器では、ガスA側の圧力損失が77mmAqと明らかに圧力損失が大きいことが確認された。 Tables 1 and 2 show the main results obtained in a series of tests when the speed ratio is 1.1 and 3.3. For comparison, Table 3 shows the results of a similar test performed with a conventional swirl vane mixer. As shown in these tables, when the speed ratio is 3.3, it can be seen that the mixing ratio (mixing distance at which the oxygen concentration deviation becomes 2.5%) is inferior to that of the conventional swirl vane mixer. . In addition to the mixing distance, the pressure loss is also important as a characteristic of the mixer, and in particular, it is important that the pressure loss on the gas A side is low. The pressure loss was as low as 3 mmAq. On the other hand, in the swirl vane type mixer, it was confirmed that the pressure loss on the gas A side was 77 mmAq and the pressure loss was clearly large.
なお、主管20の断面形状は円形に限らず、略円形であればよく、例えば6角形以上の多角形が例示される。また、ガス吹き込み用ノズル21の断面形状も円形に限らず、扁平形状や矩形状等、どのような形状であってもよい。
In addition, the cross-sectional shape of the
さらに、ガス吹き込み用ノズル21の寸法は特に限定されないが、図9に示すように、主管20の断面で見た場合のガス吹き込み用ノズル21の寸法hが主管20の内径dの1/4以下であることが好ましい。このようにすることにより、好ましい旋回流を容易に形成することができる。この効果は、このような寸法を満たしている限り、ガス吹き込み用ノズル21の断面形状によらずに得ることができる。
Further, the size of the
さらにまた、ガス吹き込み用ノズル21は、ガスの噴射方向が主管20の接線方向になるように設けられた例について示したが、完全に接線方向でなくてもよく、また主管20の断面形状が円でない場合でも外接円の接線方向また略接線方向であればよい。
Furthermore, although the example in which the
次に、混合器のガス吹き込み用ノズルが2本の場合についての性能を試験した結果を以下に詳細に説明する。 Next, the result of having tested the performance about the case where the gas blowing nozzle of a mixer is two is demonstrated in detail below.
図10はノズル本数が1本の場合と2本の場合の混合度の比較を行った試験結果である。ここでは、ガス吹き込み用ノズルが1本の場合と同様、空気193Nm3/hと酸素ガス17Nm3/hを混合させた。試験は、80A(内径80.7mm)の直円管に空気を流し、そこに直円管内の接線方向に噴出する20A(内径21.6mm)の吹き込みノズルから酸素ガスを噴出し混合した。混合場所から、下流に200mm(無次元混合距離=2.5)、400mm(無次元混合距離=5)、600mm(無次元混合距離=7.5)、800mm(無次元混合距離=10)、1000mm(無次元混合距離=12.5)の各距離で、配管内流路断面内の9点の酸素濃度を測定した。各断面内で測定された酸素濃度(%)の最大値と最小値の差の絶対値を酸素濃度偏差(%)とし、酸素濃度偏差Δが2.5%を下回る距離を実験から求め、その距離が小さいほど混合度が高いと評価した。以上を、吹き込みノズルが1本の場合と、2本の場合で行い混合度を比較した。また、表4に、ガス吹き込み用ノズルが2本の場合の一連の試験で得られた主な結果を示す。
FIG. 10 shows the test results obtained by comparing the mixing degrees when the number of nozzles is one and two. Here, air 193 Nm 3 / h and
図10のグラフによると、酸素濃度偏差Δが2.5%となるのは、ノズルが1本の場合では約900mm(無次元混合距離=11)、ノズル2本の場合では約400mm(無次元混合距離=5)であり、吹き込みノズルを2本とすることにより、より短い混合距離で酸素濃度偏差が小さくなっていくことが確認された。すなわち、ガス吹き込み用ノズルを2本にすることにより、混合効率が極めて良好になることが確認された。なお、速度比はノズル1本の場合は1.1、ノズル2本の場合は0.55(2本のノズルは同流速)であり、ノズル2本とすることで速度比が2より小さくても混合距離を短くすることができる。 According to the graph of FIG. 10, the oxygen concentration deviation Δ becomes 2.5% when the number of nozzles is one, about 900 mm (dimensionless mixing distance = 11), and when the number of nozzles is two, it is about 400 mm (dimensionless). It was confirmed that the mixing distance = 5) and the oxygen concentration deviation becomes smaller at a shorter mixing distance by using two blowing nozzles. That is, it was confirmed that the mixing efficiency is extremely improved by using two gas blowing nozzles. The speed ratio is 1.1 for one nozzle and 0.55 for two nozzles (two nozzles have the same flow rate). By using two nozzles, the speed ratio is smaller than 2. Also, the mixing distance can be shortened.
表4に示すように、ガス吹き込み用ノズルが2本の場合は、ガスA側の圧力損失が3mmAqと低いのみならず、ガスBの速度が小さくてよいことから、ガスB側の圧力損失も4mmAqと著しく低いことが確認された。 As shown in Table 4, when there are two gas blowing nozzles, not only the pressure loss on the gas A side is as low as 3 mmAq, but also the speed of the gas B may be small. 4 mmAq was confirmed to be extremely low.
このように2本のガス吹き込み用ノズルを設けることにより、混合距離を短くすることができ、2つのガスを効率良く混合することができる。 By providing two nozzles for blowing gas in this way, the mixing distance can be shortened and the two gases can be mixed efficiently.
なお、ガス吹き込み用ノズルが2本の場合において、主管の断面形状やガス吹き込み用ノズルの断面形状、さらにはこれらの断面積比、ガス吹き込み用ノズルの方向等は、ガス吹き込み用ノズルが1本の場合と同様である。さらに、ガス吹き込み用ノズルが2本の例について示したが、3本以上であってもよい。さらにまた、2本のガス吹き込み用ノズルを主管の同一断面位置に配置した例について示したが、主管の長手方向に間隔をおいて2本以上のガス吹き込み用ノズルを配置してもよい。さらにまた、2本のガス吹き込み用ノズルから吹き込むガスを同じガスとしたが、異なるガスを吹き込むようにしてもよく、その場合には3種類のガスを混合することになる。3本以上のガス吹き込み用ノズルを用いる場合には、4種類以上のガスを混合することが可能である。ただし、1本のガス吹き込み用ノズルから吹き込むことになるガスについては、ガス吹き込み用ノズルが1本の場合と同様、ガス吹き込み用ノズルからのガスの噴射流速が混合後のガス流速の2倍以上とする必要がある。 In addition, when there are two gas blowing nozzles, the cross-sectional shape of the main pipe, the cross-sectional shape of the gas blowing nozzle, the cross-sectional area ratio thereof, the direction of the gas blowing nozzle, etc., is one gas blowing nozzle. It is the same as the case of. Furthermore, although two examples of the gas blowing nozzles have been shown, three or more nozzles may be used. Furthermore, although an example in which two gas blowing nozzles are arranged at the same cross-sectional position of the main pipe has been shown, two or more gas blowing nozzles may be arranged at intervals in the longitudinal direction of the main pipe. Furthermore, although the gas blown from the two gas blowing nozzles is the same gas, different gases may be blown, and in that case, three kinds of gases are mixed. When three or more gas blowing nozzles are used, four or more kinds of gases can be mixed. However, as for the gas to be blown from one gas blowing nozzle, the gas injection flow rate from the gas blowing nozzle is at least twice the mixed gas flow rate as in the case of one gas blowing nozzle. It is necessary to.
本発明によれば、簡単かつ小規模な構造で、鋼材の処理能力を向上することができるので、加熱炉の処理能力アップに最適であり、産業上の利用価値が高い。 According to the present invention, the processing capacity of steel materials can be improved with a simple and small-scale structure, which is optimal for increasing the processing capacity of the heating furnace and has high industrial utility value.
1 鋼板
2 加熱炉
3 バーナ
4,15 配管
5 流量計
6 遮断弁
14 混合器
20 主管
21 ガス吹き込み用ノズル
22 旋回方向
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記炉本体へ向けて第1の燃料ガスを送給する第1の燃料ガス配管と、
前記第1の燃料ガスとは異なる第2の燃料ガスが通流する第2の燃料ガス配管と、
前記第1の燃料ガス配管に設けられた、前記第2の燃料ガス配管からの前記第2の燃料ガスが前記第1の燃料ガスに完全に混合される燃料ガス混合部と、
前記第1の燃料ガスと前記第2の燃料ガスが完全に混合された燃料ガスを燃焼させて前記炉本体内を加熱するバーナとを具備し、
前記第1の燃料ガスによる発熱量を前記第2の燃料ガスにより補いまたは安定させて加熱処理を行う加熱炉であって、
前記燃料ガス混合部は、
前記第1の燃料ガス配管に連続し、断面が円形または略円形をなす主管と、
噴射口が前記主管の内面に開口するとともに前記第2の燃料ガス配管に連続し、前記主管に前記第2の燃料ガスを吹き込むガス吹き込み用ノズルと
を備え、前記ガス吹き込み用ノズルは、前記第2の燃料ガスの噴射方向が前記主管の外周部接線方向または略接線方向となるように設けられ、前記ガス吹き込み用ノズルからの前記第2の燃料ガスの噴射流速が混合後のガス流速の2倍以上であり、
前記バーナに、前記第1の燃料ガスと前記第2の燃料ガスが完全に混合された燃料ガスとは別途に、燃焼空気を供給することを特徴とする加熱炉。 A furnace body;
The first and the fuel gas piping for feeding the first fuel gas toward Previous Symbol furnace body,
A second fuel gas pipe through which a second fuel gas different from the first fuel gas flows;
A fuel gas mixing section provided in the first fuel gas pipe, wherein the second fuel gas from the second fuel gas pipe is completely mixed with the first fuel gas ;
Before Symbol wherein the first fuel gas the second fuel gas is burned completely mixed fuel gas and a burner for heating the furnace body,
A heating furnace for performing heat treatment by supplementing or stabilizing the calorific value of the first fuel gas with the second fuel gas,
The fuel gas mixing part
A main pipe that is continuous with the first fuel gas pipe and has a circular or substantially circular cross section;
A gas blowing nozzle that opens to the inner surface of the main pipe and is continuous with the second fuel gas pipe, and blows the second fuel gas into the main pipe;
The gas blowing nozzle is provided such that the injection direction of the second fuel gas is the tangential direction or substantially tangential direction of the outer peripheral portion of the main pipe, and the second fuel from the gas blowing nozzle The gas injection flow rate is more than twice the gas flow rate after mixing,
A heating furnace , wherein combustion air is supplied to the burner separately from the fuel gas in which the first fuel gas and the second fuel gas are completely mixed .
前記遮断弁は、前記混合部よりも前記第1の燃料ガス供給元側に設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の加熱炉。 A shut-off valve provided in the first fuel gas pipe and capable of shutting off the supply of the first fuel gas;
The heating furnace according to claim 1 or 2 , wherein the shutoff valve is provided closer to the first fuel gas supply source than the mixing unit.
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