JP2622459B2 - エンドレス圧延用加熱炉の炉長決定方法及び加熱炉 - Google Patents
エンドレス圧延用加熱炉の炉長決定方法及び加熱炉Info
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- JP2622459B2 JP2622459B2 JP4022636A JP2263692A JP2622459B2 JP 2622459 B2 JP2622459 B2 JP 2622459B2 JP 4022636 A JP4022636 A JP 4022636A JP 2263692 A JP2263692 A JP 2263692A JP 2622459 B2 JP2622459 B2 JP 2622459B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延において高温
で供給されたスラブを加熱炉にて保熱又は加熱し、エン
ドレス圧延するための加熱炉に関する。
で供給されたスラブを加熱炉にて保熱又は加熱し、エン
ドレス圧延するための加熱炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、スラブの熱間圧延に際しては、加
熱炉から抽出したスラブを一本ずつ圧延してストリップ
としていたが、ストリップの先端部及び後端部はライン
トラブルを起しやすく、また製品不良による先端部及び
後端部の切捨てが定常部に対して大きな比率を占め歩止
低下を来すことが知られている。これを解決するため
に、例えば、特開昭５５−２２４６５号公報、特開昭５
３−１３８９６号公報に見られるように先行する被圧延
材の後端部と後続する被圧延材の先端部を順次接合して
圧延するいわゆるエンドレス圧延が採用されている。
熱炉から抽出したスラブを一本ずつ圧延してストリップ
としていたが、ストリップの先端部及び後端部はライン
トラブルを起しやすく、また製品不良による先端部及び
後端部の切捨てが定常部に対して大きな比率を占め歩止
低下を来すことが知られている。これを解決するため
に、例えば、特開昭５５−２２４６５号公報、特開昭５
３−１３８９６号公報に見られるように先行する被圧延
材の後端部と後続する被圧延材の先端部を順次接合して
圧延するいわゆるエンドレス圧延が採用されている。
【０００３】一方、加熱炉における熱量原単位の低減、
歩止向上のために、連続鋳造ラインから供給される高温
のスラブを短時間の内に加熱炉に装入し、あるいはその
まま圧延に供するいわゆる直送圧延技術が採用されてい
る。このことは例えば、「日本鉄鋼協会編：第２版わが
国における最近のホットストリップ製造技術（Ｐ．４２
〜）Ｓ６２／８」に詳しく記載されている。前記エンド
レス圧延技術と直送圧延技術を同時に実施することは、
熱量原単位の削減、製品歩止の向上、製品品質の向上、
又はライントラブルの減少等すべての面で好ましい。
歩止向上のために、連続鋳造ラインから供給される高温
のスラブを短時間の内に加熱炉に装入し、あるいはその
まま圧延に供するいわゆる直送圧延技術が採用されてい
る。このことは例えば、「日本鉄鋼協会編：第２版わが
国における最近のホットストリップ製造技術（Ｐ．４２
〜）Ｓ６２／８」に詳しく記載されている。前記エンド
レス圧延技術と直送圧延技術を同時に実施することは、
熱量原単位の削減、製品歩止の向上、製品品質の向上、
又はライントラブルの減少等すべての面で好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、熱間圧延用スラ
ブの加熱炉では、算出過程の伝熱計算を省略して示す
と、炉長は次の（２）式によって求められていた。 Ｆ≧Ｒ×Ｔ／Ｍ …（２） 但し、 Ｆ；炉長（ｍ） Ｒ；スラブ供給能率（ｔｏｎ／Ｈｒ） Ｍ；スラブ幅当たり重量（ｔｏｎ／ｍ） Ｔ；必要加熱又は保熱時間（Ｈｒ） ここでスラブ供給能率Ｒは前記直送圧延技術を考慮し、
連続鋳造ラインからのスラブ供給能率以上であることが
必要である。なぜなら、炉長Ｆが上記（２）式を満足し
ないと、加熱炉能力が連続鋳造ラインの供給能率を下回
るので、高温のスラブが余ってしまう。このようなスラ
ブは冷片とするか、何らかのバッファ設備において保熱
することが必要となり、前者であればスラブの顕熱を有
効に利用できない問題があり、後者であれば余計な設備
費が必要になる。
ブの加熱炉では、算出過程の伝熱計算を省略して示す
と、炉長は次の（２）式によって求められていた。 Ｆ≧Ｒ×Ｔ／Ｍ …（２） 但し、 Ｆ；炉長（ｍ） Ｒ；スラブ供給能率（ｔｏｎ／Ｈｒ） Ｍ；スラブ幅当たり重量（ｔｏｎ／ｍ） Ｔ；必要加熱又は保熱時間（Ｈｒ） ここでスラブ供給能率Ｒは前記直送圧延技術を考慮し、
連続鋳造ラインからのスラブ供給能率以上であることが
必要である。なぜなら、炉長Ｆが上記（２）式を満足し
ないと、加熱炉能力が連続鋳造ラインの供給能率を下回
るので、高温のスラブが余ってしまう。このようなスラ
ブは冷片とするか、何らかのバッファ設備において保熱
することが必要となり、前者であればスラブの顕熱を有
効に利用できない問題があり、後者であれば余計な設備
費が必要になる。
【０００５】従来の圧延用加熱炉ではスラブが加熱され
次第炉から抽出し、圧延ラインに供給すればかった。と
ころがエンドレス圧延を行うと圧延ピッチにしたがって
圧延ラインにスラブを供給できるように加熱炉からスラ
ブを抽出しなければならない。従って、抽出能率を考慮
していない上記（２）式による炉長決定では、装入能率
と抽出能率が異なるため問題が発生する。
次第炉から抽出し、圧延ラインに供給すればかった。と
ころがエンドレス圧延を行うと圧延ピッチにしたがって
圧延ラインにスラブを供給できるように加熱炉からスラ
ブを抽出しなければならない。従って、抽出能率を考慮
していない上記（２）式による炉長決定では、装入能率
と抽出能率が異なるため問題が発生する。
【０００６】図２に模式的に示すようにエンドレス圧延
に対応する加熱炉では短ピッチの抽出及び加熱待ちを繰
り返す操業としなければならない。従来の圧延法に対応
する加熱炉と比べるとここに大きな相違点がある。すな
わち、図２の例では、６本の被圧延材を一塊りの単位
（以下エンドレスバッチと称する）と考えなければなら
ないことでありここに問題点がある。例えば、炉長Ｆと
同一の長さのエンドレスバッチが常時用意されていない
とエンドレス圧延技術又は直送圧延技術の何れか又は両
者とも実現することができなくなる。すなわち顧客のオ
ーダ等によって、加熱炉とは無関係に任意に決まるエン
ドレスバッチの大きさによって加熱能力に不足を発生さ
せる問題点がある。
に対応する加熱炉では短ピッチの抽出及び加熱待ちを繰
り返す操業としなければならない。従来の圧延法に対応
する加熱炉と比べるとここに大きな相違点がある。すな
わち、図２の例では、６本の被圧延材を一塊りの単位
（以下エンドレスバッチと称する）と考えなければなら
ないことでありここに問題点がある。例えば、炉長Ｆと
同一の長さのエンドレスバッチが常時用意されていない
とエンドレス圧延技術又は直送圧延技術の何れか又は両
者とも実現することができなくなる。すなわち顧客のオ
ーダ等によって、加熱炉とは無関係に任意に決まるエン
ドレスバッチの大きさによって加熱能力に不足を発生さ
せる問題点がある。
【０００７】このように、直送圧延とエンドレス圧延を
行うための加熱炉では、直送圧延技術により炉長を決定
すると炉能力が不足し、エンドレス圧延技術にて炉長を
決定すると過大な設備となるという問題がある。本発明
は、以上の問題点を解決するためになされたもので、本
発明者が数学的なモデルに基づき解析し、エンドレス圧
延技術及び直送圧延技術の機能を少しも損なうことな
く、設備の最小化を図ることができるように構成した炉
長決定方法を提供することを目的とする。
行うための加熱炉では、直送圧延技術により炉長を決定
すると炉能力が不足し、エンドレス圧延技術にて炉長を
決定すると過大な設備となるという問題がある。本発明
は、以上の問題点を解決するためになされたもので、本
発明者が数学的なモデルに基づき解析し、エンドレス圧
延技術及び直送圧延技術の機能を少しも損なうことな
く、設備の最小化を図ることができるように構成した炉
長決定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造ライ
ンから直送されたスラブを保熱し又は加熱し、先行スラ
ブと後続スラブを仕上圧延の入側で接続し、引き続いて
連続的に圧延するエンドレス圧延の加熱炉の炉長を次式
により決定することを特徴とするエンドレス圧延用加熱
炉の炉長決定方法である。
ンから直送されたスラブを保熱し又は加熱し、先行スラ
ブと後続スラブを仕上圧延の入側で接続し、引き続いて
連続的に圧延するエンドレス圧延の加熱炉の炉長を次式
により決定することを特徴とするエンドレス圧延用加熱
炉の炉長決定方法である。
【０００９】Ｆ≧ ２ＲＴ／｛Ｍ ＋ ＰＲ／Ｗ｝ 但し、 Ｆ；炉長（ｍ） Ｔ；必要加熱又は保熱時間（Ｈｒ） Ｍ；スラブ幅当たり重量（ｔｏｎ／ｍ） Ｐ；エンドレス圧延ピッチ（Ｈｒ） Ｗ；スラブ幅（ｍ） Ｒ；スラブ供給能率（ｔｏｎ／Ｈｒ） また本発明は、連続鋳造ラインから直送されたスラブを
加熱してエンドレス圧延ラインに供給する加熱炉におい
て、上記の炉長を有するすることを特徴とするエンドレ
ス圧延用加熱炉である。
加熱してエンドレス圧延ラインに供給する加熱炉におい
て、上記の炉長を有するすることを特徴とするエンドレ
ス圧延用加熱炉である。
【００１０】
【作用】本発明によれば、スラブ供給能率Ｒ、スラブ幅
Ｗ、スラブ幅当たり重量Ｍ、を考慮しているので、高温
スラブを供給に応じて受入れ、スラブの有する顕熱を有
効に利用することができ、同時にスラブ幅Ｗ、スラブ幅
当たり重量Ｍ、必要在炉時間Ｔ、圧延ピッチＰを考慮し
ているので、エンドレス圧延に対応することが可能であ
り、さらにこれらの要件を満足する最小の加熱炉長とす
ることができるのである。
Ｗ、スラブ幅当たり重量Ｍ、を考慮しているので、高温
スラブを供給に応じて受入れ、スラブの有する顕熱を有
効に利用することができ、同時にスラブ幅Ｗ、スラブ幅
当たり重量Ｍ、必要在炉時間Ｔ、圧延ピッチＰを考慮し
ているので、エンドレス圧延に対応することが可能であ
り、さらにこれらの要件を満足する最小の加熱炉長とす
ることができるのである。
【００１１】図３、図４を参照して、一般的な具体的数
値を示して従来技術との差異を詳細に説明する。図３は
エンドレスバッチが炉長と等しい場合である。図３は、
向って左側から加熱炉１０にスラブを装入し、これをス
ラブ進行方向矢印で示すように右方へ進行させ、向って
右側から炉外へ抽出する工程を模式的に示したものであ
る。各工程は次のようになっている。
値を示して従来技術との差異を詳細に説明する。図３は
エンドレスバッチが炉長と等しい場合である。図３は、
向って左側から加熱炉１０にスラブを装入し、これをス
ラブ進行方向矢印で示すように右方へ進行させ、向って
右側から炉外へ抽出する工程を模式的に示したものであ
る。各工程は次のようになっている。
【００１２】（ｉ）第１のエンドレスバッチ１のスラブ
が加熱炉長一杯に装入されて加熱されている。 （ｉｉ）第１のエンドレスバッチ１の先頭の１本目のス
ラブが炉から抽出開始した状況を示している。後続の第
２のエンドレスバッチ２のスラブ装入が同時に始まって
いる。
が加熱炉長一杯に装入されて加熱されている。 （ｉｉ）第１のエンドレスバッチ１の先頭の１本目のス
ラブが炉から抽出開始した状況を示している。後続の第
２のエンドレスバッチ２のスラブ装入が同時に始まって
いる。
【００１３】（ｉｉｉ）第１のエンドレスバッチ１のエ
ンドレス圧延中であり、スラブは短時間に次々と抽出さ
れる。 （ｉｖ）第１のエンドレスバッチ１の最終材の抽出が完
了した状態を示し、加熱炉内には第２のエンドレスバッ
チ２が丁度装入完了している。 （ｖ）第２のエンドレスバッチ２の先頭の１本目のスラ
ブが炉から抽出開始した状況を示している。後続の第３
のエンドレスバッチ３のスラブ装入が同時に始まってい
る。
ンドレス圧延中であり、スラブは短時間に次々と抽出さ
れる。 （ｉｖ）第１のエンドレスバッチ１の最終材の抽出が完
了した状態を示し、加熱炉内には第２のエンドレスバッ
チ２が丁度装入完了している。 （ｖ）第２のエンドレスバッチ２の先頭の１本目のスラ
ブが炉から抽出開始した状況を示している。後続の第３
のエンドレスバッチ３のスラブ装入が同時に始まってい
る。
【００１４】（ｖｉ）第２のエンドレスバッチ２のエン
ドレス圧延中であり、スラブは短時間に次々と抽出され
る。 （ｖｉｉ）第２のエンドレスバッチ２の最終材の抽出が
完了した状態を示し、加熱炉内には第３のエンドレスバ
ッチ３が丁度装入完了している。 以上の工程において、今第２のエンドレスバッチ２に着
目すると、第２のエンドレスバッチは工程（ｉｖ）から
工程（ｖｉｉ）に至る間加熱炉に在炉し、その時間は在
炉時間ＴE であり、またエンドレス圧延サイクルタイム
ＣE である。また工程（ｖ）から工程（ｖｉｉ）の間は
第２のエンドレスバッチ２のエンドレス圧延時間αE で
ある。
ドレス圧延中であり、スラブは短時間に次々と抽出され
る。 （ｖｉｉ）第２のエンドレスバッチ２の最終材の抽出が
完了した状態を示し、加熱炉内には第３のエンドレスバ
ッチ３が丁度装入完了している。 以上の工程において、今第２のエンドレスバッチ２に着
目すると、第２のエンドレスバッチは工程（ｉｖ）から
工程（ｖｉｉ）に至る間加熱炉に在炉し、その時間は在
炉時間ＴE であり、またエンドレス圧延サイクルタイム
ＣE である。また工程（ｖ）から工程（ｖｉｉ）の間は
第２のエンドレスバッチ２のエンドレス圧延時間αE で
ある。
【００１５】図３の場合は、炉長Ｆを Ｆ＝Ｒ×Ｔ／Ｍ …（３） 但し、 Ｆ；炉長（ｍ） Ｒ；スラブ供給能率（ｔｏｎ／Ｈｒ） Ｍ；スラブ幅当たり重量（ｔｏｎ／ｍ） Ｔ；必要加熱又は保熱時間（Ｈｒ） とすればよい。具体的数値として、Ｒ＝４００ｔｏｎ／
Ｈｒ、Ｔ＝０．５Ｈｒ、Ｍ＝２０ｔｏｎ／ｍとすれば
（３）よりＦ＝１０ｍである。なおこの１０ｍは後述す
るエンドレスバッチの大きさＬが炉長Ｆより小さい場合
でも同じである。
Ｈｒ、Ｔ＝０．５Ｈｒ、Ｍ＝２０ｔｏｎ／ｍとすれば
（３）よりＦ＝１０ｍである。なおこの１０ｍは後述す
るエンドレスバッチの大きさＬが炉長Ｆより小さい場合
でも同じである。
【００１６】図２に示すように連続的にエンドレス圧延
を行うことを考慮すれば、加熱炉の能力ＢE は設計能力
Ｒとは別に以下の式で表わされ、直送圧延技術の必要条
件を考慮すればＢE ≧Ｒとする必要がある。（添字のE
はエンドレスバッチの大きさと炉長が等しいケースの識
別としている） ＢE ＝Ｌ×Ｍ／ＣE ≧Ｒ …（４） ＣE は図３に示すサイクルタイムである。サイクルタイ
ムＣE は更に圧延時間α E 、加熱待ち時間ｔE3により表
わされる。
を行うことを考慮すれば、加熱炉の能力ＢE は設計能力
Ｒとは別に以下の式で表わされ、直送圧延技術の必要条
件を考慮すればＢE ≧Ｒとする必要がある。（添字のE
はエンドレスバッチの大きさと炉長が等しいケースの識
別としている） ＢE ＝Ｌ×Ｍ／ＣE ≧Ｒ …（４） ＣE は図３に示すサイクルタイムである。サイクルタイ
ムＣE は更に圧延時間α E 、加熱待ち時間ｔE3により表
わされる。
【００１７】ＣE ＝αE ＋ｔE3 …（５） 圧延ピッチＰ＝１分、エンドレスバッチ＝６本（幅＝１
０ｍ／６本＝１６６７ｍｍ）とすれば、 αE ＝１分×６本＝０．１Ｈｒ …（６） （４）〜（６）式より ＢE ＝１０ｍ×２０ｔｏｎ／ｍ÷（０．１＋ｔE3） …（７） ここで在炉時間を考慮するために図３の第２エンドレス
バッチ２の最尾端のスラブに注目すると、図中の工程
（ｉｖ）から工程（ｖｉｉ）の間に、在炉時間ＴE≧
０．５Ｈｒである必要があるから、 ｔE3＋αE ≧０．５Ｈｒ …（８） （６）、（８）式より ｔE3≧０．４Ｈｒ …（９） （４）、（９）式が両立するのはｔE3＝０．４Ｈｒの時
である。すなわち、１つのエンドレスバッチを０．１Ｈ
ｒ圧延し、その後０．４Ｈｒの加熱待ち時間を経て再び
１つのエンドレスバッチを０．１Ｈｒ圧延を行う繰り返
しを行えばエンドレス圧延技術及び直送圧延の技術を両
立させることができる。（７）、（９）式より ＢE ＝１０ｍ×２０ｔｏｎ／ｍ÷（０．１＋ｔE3）＝４００ｔｏｎ／Ｈｒ …（１０） 次に図４に示したように、エンドレスバッチの大きさが
炉長Ｆより小さい場合について説明する。例えばエンド
レスバッチの長さが炉長の２／３になったとすると、図
４に示す各工程は次のようになっている。
０ｍ／６本＝１６６７ｍｍ）とすれば、 αE ＝１分×６本＝０．１Ｈｒ …（６） （４）〜（６）式より ＢE ＝１０ｍ×２０ｔｏｎ／ｍ÷（０．１＋ｔE3） …（７） ここで在炉時間を考慮するために図３の第２エンドレス
バッチ２の最尾端のスラブに注目すると、図中の工程
（ｉｖ）から工程（ｖｉｉ）の間に、在炉時間ＴE≧
０．５Ｈｒである必要があるから、 ｔE3＋αE ≧０．５Ｈｒ …（８） （６）、（８）式より ｔE3≧０．４Ｈｒ …（９） （４）、（９）式が両立するのはｔE3＝０．４Ｈｒの時
である。すなわち、１つのエンドレスバッチを０．１Ｈ
ｒ圧延し、その後０．４Ｈｒの加熱待ち時間を経て再び
１つのエンドレスバッチを０．１Ｈｒ圧延を行う繰り返
しを行えばエンドレス圧延技術及び直送圧延の技術を両
立させることができる。（７）、（９）式より ＢE ＝１０ｍ×２０ｔｏｎ／ｍ÷（０．１＋ｔE3）＝４００ｔｏｎ／Ｈｒ …（１０） 次に図４に示したように、エンドレスバッチの大きさが
炉長Ｆより小さい場合について説明する。例えばエンド
レスバッチの長さが炉長の２／３になったとすると、図
４に示す各工程は次のようになっている。
【００１８】（ｉ）第１のエンドレスバッチ１のスラブ
が加熱炉長の２／３の部分に装入されて加熱されてお
り、残りの１／３には第２のエンドレスバッチ２のスラ
ブが装入されている。 （ｉｉ）第１のエンドレスバッチ１の先頭の１本目のス
ラブが炉から抽出開始した状況を示している。後続の第
２のエンドレスバッチ２のスラブは引続き装入されてい
る。
が加熱炉長の２／３の部分に装入されて加熱されてお
り、残りの１／３には第２のエンドレスバッチ２のスラ
ブが装入されている。 （ｉｉ）第１のエンドレスバッチ１の先頭の１本目のス
ラブが炉から抽出開始した状況を示している。後続の第
２のエンドレスバッチ２のスラブは引続き装入されてい
る。
【００１９】（ｉｉｉ）第１のエンドレスバッチ１のエ
ンドレス圧延中であり、スラブは短時間に次々と抽出さ
れる。 （ｉｖ）第１のエンドレスバッチ１の最終材の抽出が完
了した状態を示し、加熱炉内には第２のエンドレスバッ
チ２が在炉し、第３のエンドレスバッチ３が装入されつ
つある。
ンドレス圧延中であり、スラブは短時間に次々と抽出さ
れる。 （ｉｖ）第１のエンドレスバッチ１の最終材の抽出が完
了した状態を示し、加熱炉内には第２のエンドレスバッ
チ２が在炉し、第３のエンドレスバッチ３が装入されつ
つある。
【００２０】（ｖ）第２のエンドレスバッチ２の先頭の
１本目のスラブが炉から抽出開始した状況を示してい
る。後続の第３のエンドレスバッチ３のスラブは引続き
装入されている。 （ｖｉ）第２のエンドレスバッチ２のエンドレス圧延中
であり、スラブは短時間に次々と抽出される。
１本目のスラブが炉から抽出開始した状況を示してい
る。後続の第３のエンドレスバッチ３のスラブは引続き
装入されている。 （ｖｉ）第２のエンドレスバッチ２のエンドレス圧延中
であり、スラブは短時間に次々と抽出される。
【００２１】（ｖｉｉ）第２のエンドレスバッチ２の最
終材の抽出が完了した状態を示し、加熱炉内には第３の
エンドレスバッチ３が在炉し、第４のエンドレスバッチ
４の１部が装入されつつある。 以上の工程において今第２のエンドレスバッチ２に着目
すると、工程（ｉｉｉ）から工程（ｖｉｉ）に至る間第
２のエンドレスバッチは加熱炉に在炉し、その時間は在
炉時間ＴN である。エンドレス圧延は工程（ｉｖ）から
工程（ｖｉｉ）に至る間であり、サイクルタイムはＣN
である。また工程（ｖ）から工程（ｖｉｉ）の間は第２
のエンドレスバッチ２のエンドレス圧延時間αN であ
る。上記（４）式はこの場合 ＢN ＝Ｌ×２／３×Ｍ／ＣN ≧Ｒ …（１１） となり、また上記（５）式は ＣN ＝αN ＋ｔN3 …（１２） で表わされるが、在炉時間を考慮するために図４中の第
２のエンドレスバッチ２の最尾端のスラブに注目する
と、図４中の工程（ｉｉｉ）から工程（ｖｉｉ）の間に
在炉時間０．５Ｈｒ以上である必要があるから、 ｔN2＋ｔN3＋αN ≧０．５Ｈｒ …（１３） ここでｔN2は１回前の第１のエンドレスバッチ１の残り
の圧延時間ｔN2＝２分である。またαN はエンドレスバ
ッチの圧延時間であるからαN ＝４分である。従って
（１３）式は ｔN3≧０．４Ｈｒ …（１４） である。すなわち加熱待ち時間は０．４Ｈｒ以上必要で
ある。ここで式（１４）を考慮して（１１）式により加
熱炉能力を算出すると、 ＢN ＝Ｌ×２／３×Ｍ／ＣN ＝１０ｍ×２／３×２０ｔｏｎ／ｍ÷（（４分／６０分）＋ｔN3） ＝２８６ｔｏｎ／Ｈｒ …（１５） となり設計能力Ｒ＝４００ｔｏｎ／Ｈｒに対し大きく不
足する。すなわち、直送圧延技術が実現できなくなるの
である。ＢN ≧Ｒの条件（（１１）式）をあえて守ろう
とすれば、前述のように炉長Ｆと同一の長さのエンドレ
スバッチが必要となる。さらに付け加えればエンドレス
圧延技術に対応した加熱炉を従来の技術で（２）式を用
いて上記具体的数値により算出すると Ｆ＝Ｒ×Ｔ／Ｍ Ｒは１６６７ｍｍ幅に付き、ピッチＰ＝１分だから Ｒ＝１．６６７×２０ｔｏｎ÷１／６０ となるので Ｆ＝１．６６７ｍ×２０ｔｏｎ／ｍ÷１／６０×０．５
Ｈｒ／２０ｔｏｎ／ｍ＝５０ｍ となり直送圧延技術にとっては過大な設備となる。
終材の抽出が完了した状態を示し、加熱炉内には第３の
エンドレスバッチ３が在炉し、第４のエンドレスバッチ
４の１部が装入されつつある。 以上の工程において今第２のエンドレスバッチ２に着目
すると、工程（ｉｉｉ）から工程（ｖｉｉ）に至る間第
２のエンドレスバッチは加熱炉に在炉し、その時間は在
炉時間ＴN である。エンドレス圧延は工程（ｉｖ）から
工程（ｖｉｉ）に至る間であり、サイクルタイムはＣN
である。また工程（ｖ）から工程（ｖｉｉ）の間は第２
のエンドレスバッチ２のエンドレス圧延時間αN であ
る。上記（４）式はこの場合 ＢN ＝Ｌ×２／３×Ｍ／ＣN ≧Ｒ …（１１） となり、また上記（５）式は ＣN ＝αN ＋ｔN3 …（１２） で表わされるが、在炉時間を考慮するために図４中の第
２のエンドレスバッチ２の最尾端のスラブに注目する
と、図４中の工程（ｉｉｉ）から工程（ｖｉｉ）の間に
在炉時間０．５Ｈｒ以上である必要があるから、 ｔN2＋ｔN3＋αN ≧０．５Ｈｒ …（１３） ここでｔN2は１回前の第１のエンドレスバッチ１の残り
の圧延時間ｔN2＝２分である。またαN はエンドレスバ
ッチの圧延時間であるからαN ＝４分である。従って
（１３）式は ｔN3≧０．４Ｈｒ …（１４） である。すなわち加熱待ち時間は０．４Ｈｒ以上必要で
ある。ここで式（１４）を考慮して（１１）式により加
熱炉能力を算出すると、 ＢN ＝Ｌ×２／３×Ｍ／ＣN ＝１０ｍ×２／３×２０ｔｏｎ／ｍ÷（（４分／６０分）＋ｔN3） ＝２８６ｔｏｎ／Ｈｒ …（１５） となり設計能力Ｒ＝４００ｔｏｎ／Ｈｒに対し大きく不
足する。すなわち、直送圧延技術が実現できなくなるの
である。ＢN ≧Ｒの条件（（１１）式）をあえて守ろう
とすれば、前述のように炉長Ｆと同一の長さのエンドレ
スバッチが必要となる。さらに付け加えればエンドレス
圧延技術に対応した加熱炉を従来の技術で（２）式を用
いて上記具体的数値により算出すると Ｆ＝Ｒ×Ｔ／Ｍ Ｒは１６６７ｍｍ幅に付き、ピッチＰ＝１分だから Ｒ＝１．６６７×２０ｔｏｎ÷１／６０ となるので Ｆ＝１．６６７ｍ×２０ｔｏｎ／ｍ÷１／６０×０．５
Ｈｒ／２０ｔｏｎ／ｍ＝５０ｍ となり直送圧延技術にとっては過大な設備となる。
【００２２】本発明は以上の直送圧延とエンドレス圧延
の２つの条件を合理的に満足する最短炉長決定方法であ
る。ここでこの決定方法について説明すると、サイクル
タイムＣN は、図４の模式図のようにひとつのエンドレ
スバッチの圧延時間ｔ N4＋ｔN5と、焼きだめ加熱のため
の待ち時間ｔN3によって構成されるので ＣN ＝ｔN3＋ｔN4＋ｔN5 …（１６） 待ち時間ｔN3はエンドレスバッチの末尾材が加熱ゾーン
に入ってから抽出されるまでに必要時間Ｔとなるための
ものであるから ｔN3＝Ｔ−（ｔN4＋ｔN5）−ｔN2 …（１７） ｔN2も（ｔN4＋ｔN5）も圧延時間であり、一本当りＰ
（Ｈ）所要するのでこれに本数を乗じれば表わせる ｔN4＋ｔN5＝Ｌ／Ｗ・Ｐ …（１８） ｔ N2 ＝（Ｆ−Ｌ）／Ｗ・Ｐ …（１９） Ｌ；エンドレスバッチの幅の総和 Ｗ；スラブ幅 Ｆ；加熱ゾーン長 （１６）〜（１９）により ＣN ＝Ｔ−（Ｆ−Ｌ）／Ｗ・Ｐ …（２０） 一方この炉のエンドレス圧延中の加熱能力はエンドレス
バッチのトータル重量をサイクルタイムで除せば表わせ
る。
の２つの条件を合理的に満足する最短炉長決定方法であ
る。ここでこの決定方法について説明すると、サイクル
タイムＣN は、図４の模式図のようにひとつのエンドレ
スバッチの圧延時間ｔ N4＋ｔN5と、焼きだめ加熱のため
の待ち時間ｔN3によって構成されるので ＣN ＝ｔN3＋ｔN4＋ｔN5 …（１６） 待ち時間ｔN3はエンドレスバッチの末尾材が加熱ゾーン
に入ってから抽出されるまでに必要時間Ｔとなるための
ものであるから ｔN3＝Ｔ−（ｔN4＋ｔN5）−ｔN2 …（１７） ｔN2も（ｔN4＋ｔN5）も圧延時間であり、一本当りＰ
（Ｈ）所要するのでこれに本数を乗じれば表わせる ｔN4＋ｔN5＝Ｌ／Ｗ・Ｐ …（１８） ｔ N2 ＝（Ｆ−Ｌ）／Ｗ・Ｐ …（１９） Ｌ；エンドレスバッチの幅の総和 Ｗ；スラブ幅 Ｆ；加熱ゾーン長 （１６）〜（１９）により ＣN ＝Ｔ−（Ｆ−Ｌ）／Ｗ・Ｐ …（２０） 一方この炉のエンドレス圧延中の加熱能力はエンドレス
バッチのトータル重量をサイクルタイムで除せば表わせ
る。
【００２３】加熱能率をＺとすれば Ｚ＝ＬＭ／ＣN …（２１） （２０）を代入して
【００２４】
【数１】
【００２５】エンドレス圧延を行いながら、直送圧延を
するためには、加熱能率Ｚが、スラブ供給能率Ｒを上ま
わればよいから、 Ｚ≧Ｒ …（２３） （２３）式でＺが最小となるのはＬ＝１／２Ｆ＋βの時
であるので、ここでは、 Ｌ＝１／２Ｆ …（２４） を代入する。
するためには、加熱能率Ｚが、スラブ供給能率Ｒを上ま
わればよいから、 Ｚ≧Ｒ …（２３） （２３）式でＺが最小となるのはＬ＝１／２Ｆ＋βの時
であるので、ここでは、 Ｌ＝１／２Ｆ …（２４） を代入する。
【００２６】ここでβは、ごく微少な長さを表わす。ま
た、Ｌ≦１／２Ｆでは、加熱ゾーンＦにとってはエンド
レスバッチの複数個をひとつのエンドレスバッチとして
扱うことができるので問題としない。（２２）〜（２
４）式より、
た、Ｌ≦１／２Ｆでは、加熱ゾーンＦにとってはエンド
レスバッチの複数個をひとつのエンドレスバッチとして
扱うことができるので問題としない。（２２）〜（２
４）式より、
【００２７】
【数２】
【００２８】書き直すと
【００２９】
【数３】
【００３０】である。
【００３１】
【実施例】本発明による１実施例を図面を参照しなが
ら、説明する。図１は、本発明方法によって、 Ｔ；必要加熱（保熱）時間＝０．５（Ｈｒ） Ｍ；スラブ幅当たり重量＝１４．９（ｔｏｎ／ｍ） Ｐ；エンドレス圧延ピッチ＝７７（ｓｅｃ）＝０．０２
１４（Ｈｒ） Ｗ；スラブ幅＝１．２８（ｍ） Ｒ；スラブ供給（連続鋳造）能率＝４８０（ｔｏｎ／Ｈ
ｒ） の条件の下で次式、 Ｆ≧（２ＲＴ）／｛Ｍ＋ＰＲ／Ｗ｝ により決定した炉長Ｆ＝２０．９ｍと、従来方法によっ
て高温スラブ供給能率によって定めたＦ＝１６．１ｍの
能力比較を示したグラフである。同図によれば上記前提
条件下においてはわずか５ｍの炉長の違いにより、得ら
れる加熱炉能力が大きく異なることを示している。従来
例の加熱炉ではエンドレス圧延をしながら、高温スラブ
を受入れ続けることはできず、エンドレス圧延をやめる
か、高温スラブの受入れを中断するかの何れかを強いら
れるのである。もちろん従来の加熱炉においても、エン
ドレス圧延を実施しなければ何ら問題なく高温スラブを
全量受入れることができる。
ら、説明する。図１は、本発明方法によって、 Ｔ；必要加熱（保熱）時間＝０．５（Ｈｒ） Ｍ；スラブ幅当たり重量＝１４．９（ｔｏｎ／ｍ） Ｐ；エンドレス圧延ピッチ＝７７（ｓｅｃ）＝０．０２
１４（Ｈｒ） Ｗ；スラブ幅＝１．２８（ｍ） Ｒ；スラブ供給（連続鋳造）能率＝４８０（ｔｏｎ／Ｈ
ｒ） の条件の下で次式、 Ｆ≧（２ＲＴ）／｛Ｍ＋ＰＲ／Ｗ｝ により決定した炉長Ｆ＝２０．９ｍと、従来方法によっ
て高温スラブ供給能率によって定めたＦ＝１６．１ｍの
能力比較を示したグラフである。同図によれば上記前提
条件下においてはわずか５ｍの炉長の違いにより、得ら
れる加熱炉能力が大きく異なることを示している。従来
例の加熱炉ではエンドレス圧延をしながら、高温スラブ
を受入れ続けることはできず、エンドレス圧延をやめる
か、高温スラブの受入れを中断するかの何れかを強いら
れるのである。もちろん従来の加熱炉においても、エン
ドレス圧延を実施しなければ何ら問題なく高温スラブを
全量受入れることができる。
【００３２】本発明を実施するに際し、スラブの変化や
高温スラブの供給能率の変動、エンドレス圧延ピッチの
仕上り寸法によるばらつき等は当然考慮すべきであり、
前提条件となる。また本実施例では、加熱炉長が全て加
熱ゾーンであるとしているが、現実的には加熱ゾーンの
装入側に換熱ゾーンを設けるのが一般的であり、本発明
を実施するに際しても換熱ゾーンを設けてもよい。この
ような換熱ゾーンの設定は本発明の効果をなんら妨げる
ものではない。
高温スラブの供給能率の変動、エンドレス圧延ピッチの
仕上り寸法によるばらつき等は当然考慮すべきであり、
前提条件となる。また本実施例では、加熱炉長が全て加
熱ゾーンであるとしているが、現実的には加熱ゾーンの
装入側に換熱ゾーンを設けるのが一般的であり、本発明
を実施するに際しても換熱ゾーンを設けてもよい。この
ような換熱ゾーンの設定は本発明の効果をなんら妨げる
ものではない。
【００３３】
【発明の効果】本発明の炉長決定によれば最も合理的に
直送圧延技術とエンドレス圧延技術の要求を満足するこ
とができる。本発明によれば、エンドレス圧延では最終
製品歩留り０．２％の向上を果たし、同時に高温スラブ
の直送圧延により１２万ｋｃａｌ／ｔｏｎの熱量原単位
の向上効果を得た。また本発明によりエンドレス圧延可
能材の比率が１８％向上した。
直送圧延技術とエンドレス圧延技術の要求を満足するこ
とができる。本発明によれば、エンドレス圧延では最終
製品歩留り０．２％の向上を果たし、同時に高温スラブ
の直送圧延により１２万ｋｃａｌ／ｔｏｎの熱量原単位
の向上効果を得た。また本発明によりエンドレス圧延可
能材の比率が１８％向上した。
【図１】実施例の加熱炉と従来の加熱炉の加熱能力をエ
ンドレスバッチの大きさに対して示したグラフである。
ンドレスバッチの大きさに対して示したグラフである。
【図２】エンドレス圧延と従来圧延の比較を示すタイム
チャートである。
チャートである。
【図３】エンドレス圧延における加熱炉の操業工程を示
す工程図である。
す工程図である。
【図４】エンドレス圧延における加熱炉の操業工程を示
す工程図である。
す工程図である。
１ 第１のエンドレスバッチ ２ 第２のエンドレスバッチ ３ 第３のエンドレスバッチ ＴE ，ＴN 在炉時間 ＣE ，ＣN エンドレス圧延のサイクルタイム αE ，αN 圧延時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−152918（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−22465（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 連続鋳造ラインから直送されたスラブを
保熱し又は加熱し、先行スラブと後続するスラブを仕上
圧延入側で接続し、引き続いて連続的に圧延するエンド
レス圧延の加熱炉の炉長を次式により決定することを特
徴とするエンドレス圧延用加熱炉の炉長決定方法。 Ｆ≧ ２ＲＴ／｛Ｍ ＋ ＰＲ／Ｗ｝ 但し、 Ｆ；炉長（ｍ） Ｔ；必要加熱又は保熱時間（Ｈｒ） Ｍ；スラブ幅当たり重量（ｔｏｎ／ｍ） Ｐ；エンドレス圧延ピッチ（Ｈｒ） Ｗ；スラブ幅（ｍ） Ｒ；スラブ供給能率（ｔｏｎ／Ｈｒ） - 【請求項２】 連続鋳造ラインから直送されたスラブを
加熱してエンドレス圧延ラインに供給する加熱炉におい
て、請求項１記載の炉長を有するすることを特徴とする
エンドレス圧延用加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022636A JP2622459B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | エンドレス圧延用加熱炉の炉長決定方法及び加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022636A JP2622459B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | エンドレス圧延用加熱炉の炉長決定方法及び加熱炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05222436A JPH05222436A (ja) | 1993-08-31 |
| JP2622459B2 true JP2622459B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=12088324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4022636A Expired - Fee Related JP2622459B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | エンドレス圧延用加熱炉の炉長決定方法及び加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2622459B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5522465A (en) * | 1978-08-04 | 1980-02-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Continuous hot rolling method of slab |
| JPS56152918A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-26 | Nippon Steel Corp | Continuously heating furnace for ingot |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP4022636A patent/JP2622459B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05222436A (ja) | 1993-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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