JP2010031342A

JP2010031342A - 連続焼鈍炉の雰囲気ガス置換方法および連続焼鈍炉

Info

Publication number: JP2010031342A
Application number: JP2008197219A
Authority: JP
Inventors: Takefumi Kametani; 岳文亀谷; Jun Uryu; 順瓜生
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2010-02-12
Anticipated expiration: 2028-07-31
Also published as: JP5233481B2

Abstract

【課題】ストリップを連続焼鈍する際の炉内雰囲気ガスの置換が行える方法及び連続焼鈍炉の提供。
【解決手段】連続焼鈍炉の各炉帯に、炉内雰囲気置換用のパージガス吹き込み口２と炉内ガス排出口３とを設け、前記パージガス吹き込み口２から炉内へパージガスを吹き込みつつ、前記排出口３から炉内雰囲気ガスを炉外へ放散するとともに、ガスジェット冷却設備の循環ファンを運転しつつ炉内雰囲気のガス置換を行い、更に、効率良く置換を行う場合は、ガスジェット冷却設備の循環ダクト５にパージガス吹き込み口を設けて、パージガスを循環ダクトへ５吹き込む。複数の炉帯から構成され、その一部炉帯にガスジェット冷却設備を備え、各炉帯の下方に炉内雰囲気置換用のパージガス吹き込み口２を、さらに各炉帯の上方に炉内ガス排出口３とが設けられているとともに、前記ガスジェット冷却設備の循環ダクト５に、パージガス吹き込み口を設けている連続焼鈍炉。
【選択図】図１

Description

本発明は、連続焼鈍炉の雰囲気ガス置換方法および連続焼鈍炉に関し、ストリップの連続焼鈍操業開始時の、炉内雰囲気ガスの置換を効率的に行えるものに関する。

ストリップ（広幅鋼帯）の熱処理に用いる連続焼鈍炉は、ストリップ表面が酸化しないように炉内雰囲気を非酸化雰囲気にして、鋼板を連続焼鈍する。そのため、定期修理後等の操業立ち上げ時には、大気開放されたＯ_２ガスを含む焼鈍炉内の雰囲気ガスをＮ_２ガスに置換するが、炉内容積が大きいため、雰囲気ガス中のＯ_２濃度を１％まで低下させるのに８〜１２時間程度を要し、置換時間の短縮が要望されている。

図７は連続焼鈍炉の一例を示すものであり、連続焼鈍炉１の予熱帯ａ、加熱帯ｂ，徐冷帯ｃおよび急冷帯ｄの下方にＮ_２ガス（パージ用ガス）の吹き込み口２を、上方に雰囲気ガスの吹き出し口３をそれぞれ複数設けた場合を示している。吹き込み口２からＮ_２ガスを吹き込むとともに吹き出し口３から炉内雰囲気ガスを炉外へ放散することにより、炉内の雰囲気ガスを置換することが可能である。

特許文献１は連続焼鈍炉における雰囲気ガス置換法に関し、連続焼鈍炉を構成する加熱部、均熱部、一次冷却部などの各部にそれぞれパージガスを導入しつつ、炉全体のほぼ中間部位置にて吸引を行うことで炉内各部のパージガスの流れを集束して、Ｏ_２ガスの滞留を防止することが記載されている。

特許文献２は雰囲気ガス置換におけるＯ_２ガスの局所的滞留を解消するため、加熱部、均熱部、一次冷却部などの各部の上方から断続的にＮ_２ガスを供給して、局所的に攪拌力を向上させることが記載されている。
特開昭５９−１３３３２９号公報特開平８−１０９４１７号公報

ところで、連続焼鈍炉の各炉帯の内部構造は相違するので、雰囲気ガス置換の際の大気の局所的滞留の度合いは異なり、部分的な高濃度滞留が雰囲気ガス置換効率を律速していることが予想される。尚、連続焼鈍炉全体の雰囲気ガス置換時間の短縮を目的とする特許文献１，２には、雰囲気ガス置換の際のガス流の局所的滞留に関する記載はない。

そこで、本発明は、連続焼鈍炉の雰囲気ガス置換時におけるガス流の局所的滞留を防止し、炉内雰囲気ガスの置換時間の短縮が可能な、連続焼鈍炉の雰囲気ガス置換方法および連続焼鈍炉を提供することを目的とする。

本発明の課題は以下の手段で達成可能である。
１．連続焼鈍炉の各炉帯に、炉内雰囲気置換用のパージガス吹き込み口と炉内ガス排出口とを備えた連続焼鈍炉の雰囲気ガスの置換方法であって、前記パージガス吹き込み口から炉内へパージガスを吹き込みつつ、前記排出口から炉内雰囲気ガスを炉外へ放散するとともに、連続焼鈍炉に設置されたガスジェット冷却設備の循環ファンを運転しながら、炉内雰囲気のガス置換を行うことを特徴とする連続焼鈍炉の雰囲気ガスの置換方法。
２．さらに、ガスジェット冷却設備の循環ダクトにパージガス吹き込み口を設け、該循環ダクトのパージガス吹き込み口からパージガスを循環ダクトへ吹き込むことを特徴とする１記載の連続焼鈍炉の雰囲気ガスの置換方法。
３．複数の炉帯から構成され、その一部炉帯にガスジェット冷却設備を備えた連続焼鈍設備であって、各炉帯の下方に炉内雰囲気置換用のパージガス吹き込み口を、さらに各炉帯の上方に炉内ガス排出口とが設けられているとともに、前記ガスジェット冷却設備の循環ダクトに、パージガス吹き込み口が設けられていることを特徴とする連続焼鈍設備。

本発明によれば、ストリップを連続焼鈍する際の炉内雰囲気ガスを効率良く置換することが可能で、産業上極めて有用である。

本発明は、連続焼鈍炉の予熱帯、加熱帯、冷却帯（徐冷帯や急冷帯）等の各炉帯に、Ｎ_２ガス（パージ用ガス）の吹き込み口と雰囲気ガス吹き出し口を設けた場合において、よどみが局所的に発生する部位が冷却帯におけるガスジェット冷却設備の循環ダクトであることを見出し、当該循環ダクトに設置されている循環ファンの使用や、当該循環ダクトにＮ_２ガスの吹き込み口を設けることを特徴とする。以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。

図５は、連続焼鈍炉の冷却帯の構成の一例を説明する模式図である。連続焼鈍操業中においては、仕切り板７で隣接する炉帯から仕切られた冷却帯本体４内をストリップ９が上下のロール８間で張力を付与されながら移動する際、ストリップ９に対向して開口するガスジェット冷却用チャンバー６から冷却ガスが噴出して、ストリップ９を冷却する。

図６は、冷却帯に設けられたガスジェット冷却設備の一例を示す上面図である。冷却帯本体４内から循環ダクト５へ引き込まれた炉内雰囲気ガスは、ガスクーラ１１で冷却され、循環ファン１０によってガスジェット冷却用チャンバー６へ供給され、ストリップ９へ向けて噴出される。連続焼鈍操業中は、このようにしてストリップ９の冷却が行われる。

一方、定期修理等の操業立ち上げ時には、ストリップ９の搬送やガスジェット冷却設備の運転は停止した状態で、図７に一例を示したように、各炉帯の下方に設けられたパージ用ガス吹き込み口２からＮ_２ガスを吹き込むとともに、各炉帯の上方に設けられた吹き出し口３から炉内雰囲気ガスを炉外へ放散して、炉内の雰囲気ガスをＮ_２ガスに置換する。

その際、本発明では、Ｏ_２ガスを含んだ雰囲気ガスが、置換されずに循環ダクト５内でよどまないように、循環ダクト５の循環ファンを雰囲気ガス置換中も運転する。

更に、雰囲気ガスの置換を効率良く行う場合は、循環ダクト５に、Ｎ_２ガスを吹き込むための吹き込み口１２を設ける。

図２は、冷却帯本体４のガスジェット冷却設備の循環ダクト５に、Ｎ_２ガス（パージ用ガス）を吹き込むための吹き込み口１２を設け、Ｎ_２ガス１３を吹き込んでいる様子を模式的に示す側面図、図３はそのガスジェット冷却設備の平面図を示す。

Ｎ_２ガス１３の吹き込み口１２は、雰囲気ガス置換のためにＮ_２ガスを吹き込んだ際のガス流がよどむ部位である管路の屈曲部に設けることが好ましい。あるいは、循環ダクト５のできるだけ上流側に設けることが好ましい。

図１は本発明に係る連続焼鈍炉１での雰囲気ガス置換における、Ｎ_２ガスの吹き込み（矢印２）、吹き出し（矢印３）の好ましい形態の一例を示す模式図で、連続焼鈍炉１の下方から吹き込むＮ_２ガスに加えて、更に急冷帯ｄのガスジェット冷却設備の循環ダクト５にＮ_２ガスの吹き込み（矢印ｈ）を行う。

なお、図１はガスジェット冷却設備が急冷帯ｄに設置されている場合の一例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図７における徐冷帯ｃなど、連続焼鈍炉のいかなる炉帯にガスジェット冷却設備が設けられていても良い。

図１に示す、炉内容積１５００ｍ^３の竪型連続焼鈍炉において、定期修理のために大気開放された炉内の雰囲気ガスを、大気からＮ_２ガスに置換した。

竪型連続焼鈍炉のガスジェット冷却設備の循環ダクトにＮ_２ガスの吹き込み口を設け、吹き込み口からＮ_２ガスを吹き込みつつ、循環ファンを運転した場合を本発明例、循環ファンを運転せず、循環ダクトの吹き込み口からＮ_２ガスを吹き込まなかった場合を従来例とした。

図４に、雰囲気ガス中の酸素濃度の変化を示す。尚、パージＮ_２量は２０００ｍ^３／hrとした。

本発明例では、雰囲気ガスが常温、空気状態から目標Ｏ_２濃度１％まで約１５０分で置換されたのに対し、従来例では目標Ｏ_２濃度１％にするのに６６０分を要し、本発明の効果が確認できた。

本発明に係る連続焼鈍炉の斜視図。本発明に係る焼鈍炉の冷却帯を示す模式図。図２に示した冷却帯のガスジェット冷却設備の上面図。ガス置換中の酸素濃度変化を示す図。従来の冷却帯を示す模式図。従来の冷却帯のガスジェット冷却設備の上面図。従来の連続焼鈍炉を示す模式図。

符号の説明

１連続焼鈍
２吹き込み口
３吹き出し口
４冷却帯本体
５循環ダクト
６ガスジェット冷却用チャンバー
７仕切り板
８ロール
９ストリップ
１０循環ファン
１１ガスクーラ
１２吹き込み口
１３Ｎ_２ガス
ａ炉予熱帯
ｂ加熱帯
ｃ徐冷帯
ｄ急冷帯
ｅ均熱室

Claims

連続焼鈍炉の各炉帯に、炉内雰囲気置換用のパージガス吹き込み口と炉内ガス排出口とを備えた連続焼鈍炉の雰囲気ガスの置換方法であって、
前記パージガス吹き込み口から炉内へパージガスを吹き込みつつ、前記排出口から炉内雰囲気ガスを炉外へ放散するとともに、連続焼鈍炉に設置されたガスジェット冷却設備の循環ファンを運転しながら、炉内雰囲気のガス置換を行うことを特徴とする連続焼鈍炉の雰囲気ガスの置換方法。
更に、ガスジェット冷却設備の循環ダクトにパージガス吹き込み口を設け、該循環ダクトのパージガス吹き込み口からパージガスを循環ダクトへ吹き込むことを特徴とする請求項１記載の連続焼鈍炉の雰囲気ガスの置換方法。
複数の炉帯から構成され、その一部炉帯にガスジェット冷却設備を備えた連続焼鈍設備であって、
各炉帯の下方に炉内雰囲気置換用のパージガス吹き込み口を、さらに各炉帯の上方に炉内ガス排出口とが設けられているとともに、
前記ガスジェット冷却設備の循環ダクトに、パージガス吹き込み口が設けられていることを特徴とする連続焼鈍設備。