JP2007056334A

JP2007056334A - 横型連続処理炉の冷却帯とその冷却帯における鋼帯スレッディング方法

Info

Publication number: JP2007056334A
Application number: JP2005244452A
Authority: JP
Inventors: Koichi Matsuo; 幸一松尾
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2025-08-25
Also published as: JP4662828B2

Abstract

【課題】鋼帯の両面に高速のガスを吹付けて冷却するガスジェットクーラを備えた横型連続処理炉の冷却帯において、スレッディング専用に新たな搬送ロールを設けることなく、スレッディングバーを通過させる隙間を簡易かつ安価に確保できるようにすること。
【解決手段】鋼帯７をスレッディングバー１１に接続し横型連続処理炉の冷却帯４内を通過させるスレッディング時に、ガスジェットクーラＡ内およびガスジェットクーラＡの入側と出側のハースロール６を下降させ、スレッディングバー１１が通過できるスレッディング間隙を確保する。
【選択図】図２

Description

本発明は、鋼帯の両面に高速のガスを吹付けて冷却するガスジェットクーラを備えた横型連続処理炉の冷却帯における鋼帯スレッディング技術に関するものである。

鋼帯の連続焼鈍炉・連続溶融めっき設備等の横型連続処理炉において、炉の立ち上げ時や、鋼帯の破断時等には、新たに鋼帯を炉内に通板するスレッディングが必要となる。鋼帯の炉内へのスレッディングは、鋼帯の搬送手段であるハースロールによりスレッディングバーを搬送させ、そのスレッディングバーの後端に鋼帯を接続して行っている。

このスレッディングバーは、ハースロールが約３ｍピッチで設けられている場合、ハースロール間に落下しないよう、３つのハースロールにまたがるようにすると、その長さは約１０ｍになる。また、スレッディングバーは、スレッディング時にハースロールに突っかからないように、その先端部下部が面取りされてはいるが、断面高さは、１００ｍｍを超えることもある。

鋼帯の横型連続処理炉は、鋼帯を連続的に加熱・均熱および冷却し、必要に応じて過時効処理する工程を備えている。そして、鋼帯の特性を所望のものにするためには、加熱温度や均熱時間のほかに、その鋼帯を均一に急速冷却することが重要である。鋼帯の冷却媒体としてガスを用いる冷却方法は、例えば、水冷却やロール冷却等の他の冷却方法に比べて、鋼帯の幅方向の均一冷却が可能であるが、冷却速度が劣るという問題がある。そこで、その冷却速度を改善する対策として、ガスを噴射するノズルの先端を鋼帯に近づけたり、冷却媒体の熱伝達率を上げたりする対策がとられている。ただし、ガスを噴射するノズルの先端を鋼帯に近づける対策をとる場合、スレッディング時にスレッディングバーがガスジェットクーラ内を通過できなくなる。

これに対して、特許文献１には、ガスを噴射するノズルと一体化したウィンドボックス（プレナムチャンバー）を鋼帯搬送路に対向配置し、ウィンドボックスを鋼板搬送路に対して接離する方向に移動可能とする考案が開示されている。このようにウィンドボックスを移動可能とすることにより、ノズルと鋼帯表面との間隔を小さくすることで、鋼帯に与える冷却速度を大きくでき、また、間隔を拡げることで、鋼帯のスレッディングを迅速容易化することもできる。

また、特許文献２には、フローティング炉あるいはカテナリー炉等の、炉内にハースロールを有しない横型連続熱処理炉において、スレッディングのために昇降可能なハースロールを新たに設ける発明が開示されている。これによれば、スレッディング時にハースロールを上昇させることにより、鋼帯とフロータとの接触を避けることができる。また、通常操業時には、ハースロールを下降させておくことにより、鋼帯とハースロールとの接触を避けることができる。
実公昭５９−４０４３６号公報特開平８−１３０４４号公報

横型連続処理炉においても、特許文献１に開示されているように上下のウィンドボックス間隙を拡げる方法を応用して、スレッディング時にスレッディングバーがガスジェットクーラ内を通過できるようにすることが考えられる。この場合、鋼帯の通板レベル（パスライン）はハースロール上面レベルに固定されているため、スレッディングバーを通過させるためには、図５に示すように上部ウィンドボックスの昇降機構１７によって上部ウィンドボックス１５を上昇させる。上部ウィンドボックスの昇降機構１７は、例えば、４本のジャッキをメカタイで結び、同期をとって昇降するように構成する。

しかし、この方法によれば、ガスジェットクーラの上部スペースは、上部ウィンドボックスの昇降機構１７で占有されてしまう。そして、ガスジェットクーラの熱交換器・送風機等の付属機器（図示せず）は、ウィンドボックス近傍に別置きにする必要がある。また、上部ウィンドボックスの昇降機構１７は、上部ウィンドボックス１５自体が大きく、しかも、上部ウィンドボックス１５を可動とするために、上部ウィンドボックス１５にガスを供給するガス供給ダクト２４と、炉本体２５並びに上部ウィンドボックス１５とを相対変位させるためのベローズ２３を必要とするため、その設備費も高い。

一方、特許文献２の方法は、スレッディング時にのみ使用するハースロールを新たに設ける必要がある。さらに特許文献２の方法は、連続熱処理炉内全域にスレッディング用のハースロールを設け、単にハースロールを一定レベル以上に上昇させるようにしたもので、ガスジェットクーラ設置部のように、スレッディングバーを通過させる隙間に制限があるものには対応できない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、鋼帯の両面に高速のガスを吹付けて冷却するガスジェットクーラを備えた横型連続処理炉の冷却帯において、スレッディング専用に新たな搬送ロールを設けることなく、スレッディングバーを通過させる隙間を簡易かつ安価に確保できるようにすることにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る横型連続処理炉の冷却帯における鋼帯スレッディング方法は、鋼帯の両面に高速のガスを吹付けて冷却するガスジェットクーラを備えた横型連続処理炉の冷却帯における鋼帯スレッディング方法であって、鋼帯をスレッディングバーに接続し横型連続処理炉の冷却帯内を通過させるスレッディング時に、ガスジェットクーラ内およびガスジェットクーラの入側と出側のハースロールを下降させ、スレッディングバーが通過できるスレッディング間隙を確保することを特徴とする。

本発明において、スレッディング時の、ガスジェットクーラの入側と出側のハースロールの下降量は、ガスジェットクーラ内のハースロールの下降量よりも小さくすることが好ましい。これは、ガスジェットクーラ内のハースロールにスレッディングバーが激突するのを防止するためである。

また、本発明に係る横型連続処理炉の冷却帯は、鋼帯の両面に高速のガスを吹付けて冷却するガスジェットクーラを備えた横型連続処理炉の冷却帯において、鋼帯をスレッディングバーに接続し横型連続処理炉の冷却帯内を通過させるスレッディング時に、ガスジェットクーラ内およびガスジェットクーラの入側と出側のハースロールを下降させるハースロールの昇降機構を設け、スレッディング時にスレッディングバーが通過できるスレッディング間隙を確保するようにしたことを特徴とする。

ハースロールの昇降機構は、横型連続処理炉の炉側壁に設けることが好ましい。

また、ガスジェットクーラにガスを供給する送風機およびガス供給ダクトとそのガスの熱交換を行う熱交換器は、ガスジェットクーラの上部および側部にユニット化して設置することができる。

本発明によれば、ハースロールを昇降させるようにすることで、スレッディング専用の搬送ロールを新設することなく、また、上部ウインィドボックスを上昇させることなく、上部ウィンドボックスとハースロールとの間を、スレッディングバーが通過できるようになる。

したがって、ガスジェットクーラの上部に上部ウィンドボックスの昇降機構を設ける必要がなく、スレッディングバーを通過させる隙間を簡易かつ安価に確保できる。また、スレッディング時に昇降させるハースロールは、ウィンドボックスと比較して小さく、ベローズも不要のため、ハースロールの昇降機構の製作コストを削減できる。

さらに、ハースロールの昇降機構は横型連続処理炉の炉側壁に設けることができるので、ガスジェットクーラの上部スペースを有効活用できる。すなわち、ガスジェットクーラの熱交換器・送風機等の付属機器を、ガスジェットクーラの上部スペースに集約でき、省スペースなガスジェットクーラのユニット化が実現できる。

以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した横型連続処理炉１２を備える連続溶融めっき設備の一例を示す。横型連続処理炉１２は、鋼帯７を連続的に加熱・均熱および冷却するために、予熱帯１、無酸化加熱帯２、還元帯３および冷却帯４を備え、必要に応じて過時効処理帯をさらに備え、めっき処理設備５に続く。炉内には、ハースロール６が、適当な間隔を持って配置されている。鋼帯７はペイオフリール８より払い出され、ルーパ等の中間設備を通って炉内に導かれる。

炉の立ち上げや、鋼帯７の破断等の場合には、新たに鋼帯７を炉内に通板するスレッディングが必要となる。鋼帯７の炉内へのスレッディング作業は、炉尻１０よりスレッディングバーを炉内に入れ、鋼帯７の搬送手段であるハースロール６により、炉前９まで搬送する。そして、ペイオフリール８やルーパ等の炉入側設備にて供給される鋼帯７を、炉前９で、スレッディングバーの後端に接続して、再びハースロール６で炉尻１０まで搬送する。

このスレッディングバーは、ハースロール６が約３ｍピッチで設けられている場合、ハースロール間に落下しないよう、３つのハースロール６にまたがるようにすると、その長さは約１０ｍになることもある。また、スレッディングバーは、スレッディング時にハースロール６に突っかからないように、その先端部下部が面取りされているが、断面高さは、１００ｍｍを超えることもある。

図２は、図１に示した横型連続処理炉１２の冷却帯４の詳細を示す。冷却帯４は鋼帯７の両面に高速のガスを吹付けて冷却するガスジェットクーラＡを備えている。このガスジェットクーラＡは、上部ウィンドボックス１５に設けた上ノズル１３と、下部ウィンドボックス１６に設けた下ノズル１４を有し、上部ウィンドボックス１５および下部ウィンドボックス１６に供給されたガスを上ノズル１３および下ノズル１４から鋼帯７の両面に高速で吹付けて鋼帯７を冷却する。また、ガスジェットクーラＡ内およびガスジェットクーラＡの入側と出側には、鋼帯７の搬送手段であるハースロール６が配置されており、通常操業時には鋼帯７がハースロール６によってガスジェットクーラＡ内を搬送され、スレッディング時にはスレッディングバー１１とその後端に接続された鋼帯７がハースロール６によってガスジェットクーラＡ内を搬送される。

図２には、上ノズル１３と下ノズル１４の間隙を１４０ｍｍ（すなわち、鋼帯７とノズル先端との距離が７０ｍｍ）、スレッディングバー１１の高さが１００ｍｍで、スレッディング必要高さが余裕代を入れて１２０ｍｍの場合の例を示す。このような寸法関係では、通常操業時の鋼帯７の通板レベル（パスライン）は、上ノズル１３と下ノズル１４の中間レベルとして鋼帯７とノズル先端との距離が７０ｍｍとなるように設定され、ハースロール６上面もこの高さレベルに配置される。しかし、この通常操業時の鋼帯７の通板レベル（パスライン）のままでは、高さが１００ｍｍのスレッディングバー１１を通過させることはできない。そこで、スレッディング時には、ガスジェットクーラＡ内およびガスジェットクーラの入側と出側のハースロール６を下降させ、スレッディングバー１１がガスジェットクーラＡ内を通過できるスレッディング必要高さを確保する。

図２の例では、ハースロール６の下降量を５０ｍｍにして、スレッディング必要高さ１２０ｍｍを確保した。ここで、ガスジェットクーラＡの入側と出側のハースロール６の下降量は、スレッディングバー１１が通過できるスレッディング必要高さを確保できる範囲で、ガスジェットクーラＡ内のハースロール６の下降量より小さくすることが好ましい。これは、スレッディングバー１１の先端下部は面取りされているが、ガスジェットクーラＡ内でハースロール６のレベルが急激に変化し、ハースロール６とスレッディングバー１１とが激突することを避けるためである。なお、ガスジェットクーラＡ内のハースロール６の下降量は、図２の例による５０ｍｍに限定されるものではなく、スレッディングバー１１の高さ等により決まるスレッディング必要高さに応じて、決定すればよい。

図３はハースロールの昇降機構を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその側面図である。このハースロールの昇降機構２０は、本願出願人が特開平８−２８３８７１号公報にて開示した、炉内搬送ロールのステアリング装置と同様の構成を有する。すなわち、ハースロール６の軸受を炉側壁の軸受支持金物２１に偏芯して取り付け、軸受支持金物２１を回転させることにより、ハースロール６を炉側壁側での操作により昇降させることができる。このハースロールの昇降機構２０は、グランドパッキン２２を用いてシールを行っているので、構造が簡単で、補修も容易で安価という特徴を持つ。

図４は、本発明に係るガスジェットクーラのユニット化の一例を示す。本発明では、上部ウィンドボックス１５を上昇させず、ガスジェットクーラＡの上部スペースが、図５の従来例のように上部ウィンドボックスの昇降装置１７にて占有されることはないため、ガスジェットクーラにガスを供給する送風機１９やそのガスの熱交換を行う熱交換器１８等の付属機器をガスジェットクーラＡの上部スペースに集約でき、ガス供給ダクト２４を含めてガスジェットクーラＡの上部および側部にユニット化して設置できる。

このように、本発明によると、省スペースなガスジェットクーラのユニット化が実現できる。通常、ガスジェットクーラの上方には天井クレーンが走行し、ガスジェットクーラの架台下方にはルーパが設置され、ガスジェットクーラ廻りの有効空間は少ない。本発明により、ガスジェットクーラをユニットすると、有効空間が広がる。

また、現在においてもガスジェットクーラの冷却速度を改善する開発が盛んに行われているが、本発明によるユニット化したガスジェットクーラであれば、開発成果の高効率のものに交換する際にも、熱交換器１８・送風機１９等の付属機器の設置スペースへの配慮が不要で、短工期で交換できる。

本発明を適用した横型連続処理炉を備える連続溶融めっき設備の一例を示す。図１に示した横型連続処理炉の冷却帯の詳細を示す。ハースロールの昇降機構を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその側面図である。本発明に係るガスジェットクーラのユニット化の一例を示す。上部ウィンドボックスを上昇させる従来の例を示す。

符号の説明

１予熱帯
２無酸化加熱帯
３還元帯
４冷却帯
５めっき処理設備
６ハースロール（炉内搬送ロール）
７鋼帯
８ペイオフリール
９炉前
１０炉尻
１１スレッディングバー
１２横型連続処理炉
１３上ノズル
１４下ノズル
１５上部ウィンドボックス
１６下部ウィンドボックス
１７上部ウィンドボックスの昇降装置
１８熱交換器
１９送風機
２０ハースロール昇降装置
２１軸受支持金物
２２グランドパッキン
２３ベローズ
２４供給ダクト
２５炉本体
Ａガスジェットクーラ

Claims

鋼帯の両面に高速のガスを吹付けて冷却するガスジェットクーラを備えた横型連続処理炉の冷却帯における鋼帯スレッディング方法であって、
鋼帯をスレッディングバーに接続し横型連続処理炉の冷却帯内を通過させるスレッディング時に、ガスジェットクーラ内およびガスジェットクーラの入側と出側のハースロールを下降させ、スレッディングバーが通過できるスレッディング間隙を確保することを特徴とする横型連続処理炉の冷却帯における鋼帯スレッディング方法。
スレッディング時の、ガスジェットクーラの入側と出側のハースロールの下降量を、ガスジェットクーラ内のハースロールの下降量よりも小さくする請求項１に記載の横型連続処理炉の冷却帯における鋼帯スレッディング方法。
鋼帯の両面に高速のガスを吹付けて冷却するガスジェットクーラを備えた横型連続処理炉の冷却帯において、
鋼帯をスレッディングバーに接続し横型連続処理炉の冷却帯内を通過させるスレッディング時に、ガスジェットクーラ内およびガスジェットクーラの入側と出側のハースロールを下降させるハースロールの昇降機構を設け、スレッディング時にスレッディングバーが通過できるスレッディング間隙を確保するようにしたことを特徴とする横型連続処理炉の冷却帯。
ハースロールの昇降機構が横型連続処理炉の炉側壁に設けられている請求項３に記載の横型連続処理炉の冷却帯。
ガスジェットクーラにガスを供給する送風機およびガス供給ダクトとそのガスの熱交換を行う熱交換器が、ガスジェットクーラの上部および側部にユニット化して設置されている請求項３または４に記載の横型連続処理炉の冷却帯。