JP2524669B2 - 連続鋼片加熱炉 - Google Patents

連続鋼片加熱炉

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JP2524669B2
JP2524669B2 JP3248711A JP24871191A JP2524669B2 JP 2524669 B2 JP2524669 B2 JP 2524669B2 JP 3248711 A JP3248711 A JP 3248711A JP 24871191 A JP24871191 A JP 24871191A JP 2524669 B2 JP2524669 B2 JP 2524669B2
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furnace
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heating furnace
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conveying
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伸一 三沢
嘉幸 鳥谷
啓利 上島
秀樹 高口
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Chugai Ro Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Chugai Ro Co Ltd
Nippon Steel Corp
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  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は連続鋼片加熱炉に関し、
例えばその前後に設置された連続鋳造工程および圧延工
程の操業度の変化に対応することのできる好適な連続鋼
片加熱炉に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼片加熱炉に要求される能力は、高温の
まま装入される熱鋼片と冷却後装入される冷鋼片とに大
別され、更に、ただ単に熱間圧延時の変形抵抗を減少す
る目的で加熱する場合と、合金元素の固溶、不純物元素
の拡散等の処理のため長時間の高温保熱を必要とする場
合がある。このような理由により加熱炉に要求される加
熱能力は鋳(鋼)片毎で大きく異なり、比較的処理時間
の安定している圧延工程との間で処理能力の不一致が生
じる。
【0003】上記欠点を解決するために、例えば特公昭
56−49970号公報等で開示されるように加熱工程
に於いて炉内の搬送空間を仕上壁により左右方向に分割
して構成し、加熱工程に続く圧延工程の処理能力を上記
加熱炉の1列にて賄える場合には、加熱炉を1列操業と
し、圧延ラインの能力が高く、加熱炉1列操業で加熱能
力が不足する場合には、加熱炉を2列操業とする方法が
ある。従って加熱炉には、1列操業、2列操業といった
各列独立の操業が可能な手段が要求される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】特公昭56−4997
0号公報によるレンガ積みによる方法では、炉体の床部
から天井部までの高さは通常4〜6mあり、レンガ自立
壁で構成するには壁厚みが並み型レンガ2枚分以上(約
460〜1000mm)必要であり、パスライン部の壁厚
が厚く、又レンガ蓄熱による熱損失が大きくなる。
【0005】また既設炉に仕切壁を設置する場合は、被
加熱物の装入可能長さを短くせざるを得ないという欠点
があり、新説炉に仕切壁を設置する場合は仕切壁厚み相
当分の炉幅が大きくなり、それぞれ設備費が増大すると
いう欠点がある。
【0006】このような欠点は、もともと仕切壁を薄く
できなかった背景にある。つまり従来の仕切壁レンガで
は薄くすると、特に2列操業が片側熱片装入、他方冷片
装入の場合、熱衝撃性と気密性及び熱伝導性の問題から
実際に工業化された例はない。
【0007】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、連続鋳造工程と圧延工程における両者の操
業度の変化に対応することができる連続鋼片加熱炉を実
現させたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とする手段
は、鋼片搬送方向に少なくとも2列の搬送加熱手段を有
する鋼片加熱炉において、前記搬送手段の各列間に耐火
仕切壁を設け、その耐火仕切壁は周囲をファイバーで囲
んだ水冷パイプを縦状に埋設し、粒径3〜5mmの粗粒1
0〜20%、5mm<が5〜7%を含む焼成軽量シャモッ
トとアルミナセメントを主成分とし、又壁表面にセラミ
ックファイバーを取り付けたことを特徴とする連続鋼片
加熱炉及び鋼片搬送方向に少なくとも2列の搬送加熱手
段を有する鋼片加熱炉において、前記搬送手段の各列間
に耐火仕切壁を設け、その耐火仕切壁は周囲をファイバ
ーで囲んだ水冷パイプを縦状に埋設し、粒径3〜5mmの
粗粒10〜20%、5mm<が5〜7%を含む焼成軽量シ
ャモットとアルミナセメントを主成分とし、壁表面にセ
ラミックファイバーを取り付け、更に炉の天井部との接
合部に緩衝材を介設したことを特徴とする連続鋼片加熱
炉にある。
【0009】前記耐火仕切壁の主成分の他に中空アルミ
ナ粒、金属製やセラミック製の繊維を混合して強度と断
熱性をより向上させることも可能である。
【0010】
【作用】本発明は既設加熱炉の炉幅方向を分割する仕切
壁を設置するにあたり、図4,図5に示すように仕切壁
の薄肉化による炉容減少を最小限にし、且つ仕切壁で隣
合う炉間での熱移動を最小限にするために、外周面にフ
ァイバーを周設した水冷パイプを埋設し、耐火性(15
00℃以上)及び断熱性(0.5 cal/mh℃以下)で、
耐剥離性、耐スポーリング性を有し、且つ亀裂発生を抑
止した耐火物を用い仕切壁を構成し、この仕切壁の両面
にセラミックファイバーを取り付け、気密性と耐熱衝撃
性を持たせ、更に仕切壁の若干の上下の熱膨張収縮を吸
収して仕切壁自体及び仕切壁と炉の天井との破損防止の
ため炉の天井との接合部に緩衝材を介設したものであ
る。
【0011】前記仕切壁の材質において焼成軽量シャモ
ットとアルミナセメントの使用は耐熱1500℃以上で
熱伝導率を0.4〜0.5 cal/mh℃に維持して、しか
も操業中の収縮を最小にするため、予め焼成しておくこ
とで各列完全に独立加熱操業を可能にした。又、粒度構
成として3〜5mmの粗粒を7〜10%、5mm<が5〜7
%含有させることにより、操業中の亀裂の発生を皆無に
するものである。
【0012】図1は、鋼片の加熱工程を示すブロック図
であり、加熱炉1は連続鋳造工程と圧延工程との間に配
置され、連続鋳造工程から搬送ローラー上に載置されて
搬送してきた被加熱物(以下鋼片という)3a,3b
は、耐火仕切壁2で仕切られた加熱室6a,6bへプッ
シャー4で装入される。加熱室6a,6bには個別に装
入口5a,5b、抽出口7a,7bを設けている。
【0013】図2は上記加熱炉1の耐火仕切壁2におけ
る縦断面を表わしており、耐火仕切壁2の設置範囲を斜
線で示し、各列毎に独立した炉圧制御装置を示した(図
には1列分のみ記載)。この制御装置は炉圧検出端11
a(b)と炉圧ダンパー10a(b)と制御部12a
(b)から構成されている。
【0014】図3は図2におけるA−A矢視断面を示し
ており、加熱炉1の横断面である。炉幅中央には耐火仕
切壁2が炉装入側から炉抽出側に延びて設けられ、加熱
炉1の炉長方向の2つの加熱室6a,6bには、各々ウ
ォーキングビーム16と、固定ビーム14が設けられ
る。各加熱室毎に独立して設けた駆動装置(図示せず)
によってウォーキングビーム16を上昇−前進−下降−
後退の矩形動作せしめ、鋼片3a,3bをウォーキング
ビーム16と固定ビーム14に交互に乗せかえながら炉
内を搬送するようになっている。更に鋼片3a,3bの
表裏を加熱できるように鋼片搬送面上下に軸流バーナー
19a,19b,20a,20bを設けると共に、炉長
方向において加熱室6a,6bを各別に温度調整可能な
制御装置(図示せず)を有する。21は耐火レンガ、2
2は鉄骨フレーム、23は支持バー、24は支持金物を
示す。
【0015】図3〜図7に基づいて加熱室6a,6b内
の耐火仕切壁2の詳細構成を説明する。
【0016】耐火仕切壁2は、粒径3〜5mmの粗粒10
〜20%、5mm<が5〜7%含む焼成軽量シャモットを
80〜90%に、アルミナセメントを外掛けで1〜2%
添加して成形した下仕切壁2aとこれより若干薄くした
上仕切壁2b(図7−1)からなる。これらを炉内のス
ラブ搬送パスラインの直下レベルで図7−1に示す如く
接合用のキャスタブル(K)で接合してある。また各仕
切壁2a,2bは、その両側面にセラミックファイバー
a(断熱材)を配設して壁自体の薄肉化と補修を容易に
し、且つ壁の支持金物や炉のサポート等の仕切壁構成用
金物の軽量化を可能にしている。
【0017】更に各仕切壁2a,2bに亘って水冷パイ
プ(鋼管)P1,P2を縦状に埋設し、これもスラブ搬
送パスラインの直下レベルで図7−1(P1径>P2径
の場合)、図7−2(P1径=P2径の場合)に示す如
く接合用のスリーブ(短鋼管)SRで接合してある。
【0018】この縦配列はパイプ自体の上下方向での熱
膨張を逃がし、又炉幅方向で拘束するため壁自体の自立
性と形状維持が確実に確保できる。また水冷パイプの炉
天井側及び炉床側は、図4に示す如く炉外への貫通タイ
プとUターンタイプにしてある。
【0019】炉天井側の貫通タイプは図5に示し、炉床
側のUターンタイプは図6に示し詳細は後述する。また
各水冷パイプの外周面にはセラミックファイバーb(断
熱材)を周設して、水冷パイプ自体と壁本体との温度差
を軽減し、壁本体のクラック発生を防止すると共に、水
冷パイプと壁本体との密着性を維持して熱膨張差を吸収
して壁本体の脱落を確実に防止し、また水冷による熱紛
失を軽減する。
【0020】図4に示す如く、水冷パイプPの鉛直部間
には適宜な間隔で連結バーcを設け仕切壁の補強骨格と
し、このラジエター的冷却効果と併せて仕切壁のより薄
肉化を有利に可能ならしめている。
【0021】図5において、水冷パイプP2は炉天井1
3の耐火断熱材dを貫通して熱膨張収縮による上下摺動
を可能に支持してある。
【0022】上仕切壁2bの上端面と上端側面は各々膨
張吸収材eを介して前記耐火断熱材dに当接せしめてあ
る。
【0023】図6において、水冷パイプP1のUターン
部PUは、枕状の支持金物fの鞍部にセットして横揺れ
を防止すると共に薄型自立壁を可能にしている。図中、
gは炉床内側の耐火キャスタブルであり、hは炉床外側
の断熱キャスタブルである。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、加熱室に耐火仕切壁を
設けることにより、加熱炉各列の燃焼負荷に対応した独
立の加熱操業が有利に可能となった。
【0025】又耐火仕切壁の壁厚を薄くすることがで
き、これにより既設炉に設置する場合は、加熱能率を低
下することもなく、又新設炉に設置する場合は炉幅を増
大することもなく、経済性に優れた加熱設備を設置する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であり、鋼片の加熱工程の全
体を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例であり、加熱炉の耐火仕切壁
における縦断面図であり、耐火仕切壁の設置範囲と炉圧
制御装置を示す説明図である。
【図3】本発明の一実施例であり、図2におけるA−A
矢視断面図である。
【図4】本発明の一実施例であり、図2の耐火仕切壁の
詳細構成を示す横断面図である。
【図5】本発明の一実施例であり、図3における仕切壁
上部構造の説明図である。
【図6】図3の炉底部支持構造の説明図である。
【図7】1は図3の中間接続構造の一例の説明図であ
り、2は中間接続構の他の例の説明図である。
【符号の説明】
1 加熱炉 2 耐火仕切壁 3a,3b 鋼片 6a,6b 加熱室 8a,8b 煙道 10a,10b 炉圧ダンパー 11a,11b 炉圧検出端 12a,12b 炉圧制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上島 啓利 大阪市西区京町堀二丁目4番7号 中外 炉工業株式会社内 (72)発明者 高口 秀樹 大阪市西区京町堀二丁目4番7号 中外 炉工業株式会社内

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼片搬送方向に少なくとも2列の搬送加
    熱手段を有する鋼片加熱炉において、前記搬送手段の各
    列間に耐火仕切壁を設け、その耐火仕切壁は周囲をファ
    イバーで囲んだ水冷パイプを縦状に埋設し、粒径3〜5
    mmの粗粒10〜20%、5mm<が5〜7%を含む焼成軽
    量シャモットとアルミナセメントを主成分とし、又壁表
    面にセラミックファイバーを取り付けたことを特徴とす
    る連続鋼片加熱炉。
  2. 【請求項2】 鋼片搬送方向に少なくとも2列の搬送加
    熱手段を有する鋼片加熱炉において、前記搬送手段の各
    列間に耐火仕切壁を設け、その耐火仕切壁は周囲をファ
    イバーで囲んだ水冷パイプを縦状に埋設し、粒径3〜5
    mmの粗粒10〜20%、5mm<が5〜7%を含む焼成軽
    量シャモットとアルミナセメントを主成分とし、壁表面
    にセラミックファイバーを取り付け、更に炉の天井部と
    の接合部に緩衝材を介設したことを特徴とする連続鋼片
    加熱炉。
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