JP3356864B2 - 鋼帯用竪型連続光輝焼鈍炉の加熱帯 - Google Patents
鋼帯用竪型連続光輝焼鈍炉の加熱帯Info
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Description
ミニウムなどの鋼帯用の竪型連続光輝焼鈍炉、特に、連
続的に搬送される鋼帯を保護雰囲気中で加熱することに
より、表面の高温酸化及び脱炭を防止し、表面の光輝状
態を保持しながら焼きなましする焼鈍炉における加熱帯
の構造に関する。
送しながら焼きなましするアップヒート型のステンレス
鋼帯用竪型連続光輝焼鈍炉は、一般に、上方に向けて搬
送されるステンレス鋼帯を所定温度(例えば1100
℃)まで加熱する加熱帯、加熱された鋼帯を緩速冷却す
る徐冷帯、徐冷後の鋼帯を所定温度(例えば80℃)ま
で冷却する冷却帯、冷却された鋼帯を下方に方向転換す
るトップロール室、下方に向かう鋼帯を案内する出側シ
ュート、加熱帯の入口側と出側シュートの出口側をほぼ
同一レベル上でシールして炉内雰囲気の漏れや炉外雰囲
気の侵入をそれぞれ防止する入口シール部と出口シール
部、で構成されている。
によりマッフル型炉と耐火材型炉に大別される。前者
は、加熱帯の全域に亘って、上端部を固定して吊り下げ
支持されたマッフルを配設しており、マッフル内を搬送
される鋼帯は、マッフルをその外側から直火バーナ又は
電熱ヒータで加熱して間接加熱される。後者は、加熱帯
の全域に耐火レンガが内張されており、炉内を搬送され
る鋼帯は、耐火レンガの壁面に沿って配設した電熱ヒー
タで直接加熱される。
耐火材型炉とを比較すると、前者は露点温度調整時間、
すなわち炉内雰囲気条件を使用時の条件に調整するのに
要する時間が約24時間と短時間であり、また保護雰囲
気ガスの消費量が少なく、さらにランニングコストが低
いという利点がある。反面、耐熱鋼からなるマッフルを
使用しているため、炉内温度は耐熱鋼の耐熱温度から制
限され、例えば炉内温度を約1150℃まで上げるのが
限界であった。また、マッフルは吊り下げ支持するの
で、マッフル長、すなわち加熱帯の長さを長くするにも
限界があり、炉の大型化、処理量の増大化が困難であっ
た。
耐火度の高い耐火レンガを使用すれば、炉内温度を例え
ば1250℃まで昇温できるので、マッフル型炉の約7
0%の炉長でこれと同一の処理能力が得られるという利
点がある。しかし、停炉状態から操業できる状態にする
のに約4〜5日を要し、また保護雰囲気ガスの消費量が
多く、ランニングコストが高いという欠点がある。
型炉のそれぞれの欠点を他方の利点で補完することによ
り、高い処理能力を有し、露点調整時間が短く、保護雰
囲気ガスの消費量が少なく、しかもランニングコストが
低い、大型の加熱帯を得ることを目的とする。
に、本発明にかかる鋼帯用竪型連続光輝焼鈍炉は、炉の
加熱帯を、マッフル式加熱域と、耐火レンガを内張した
電熱式加熱域とで構成するとともに、これらマッフル式
加熱域と電熱式加熱域とを伸縮自在な連結装置で連結
し、鋼帯をマッフル式加熱域で加熱した後、電熱式加熱
域で所定温度まで加熱するようにした。
説明する。図1において、全体を符号1で示したステン
レス鋼帯用の竪型連続光輝焼鈍炉は、一点鎖線で表した
鋼帯搬送パス2に沿って、下方から順に、ステンレス鋼
帯を常温状態(約20℃)から約1100℃まで加熱す
る加熱帯3、加熱された鋼帯を緩速冷却する徐冷帯4、
徐冷後の鋼帯を約80℃まで冷却する冷却帯5を備えて
いる。焼鈍炉1はまた、冷却された鋼帯を下方に方向転
換するトップロール室6、下方に移動する鋼帯を保護す
る出側シュート7を備えており、図面には一部だけを表
した架台8で全体が支持されている。加熱帯3、徐冷帯
4、冷却帯5、トップロール室6、出側シュート7の内
部には、鋼帯搬送パス2を囲む鋼帯搬送路9(図2参
照)が連続して形成されており、この鋼帯搬送路9が、
加熱帯3の入口側に設けた入口シール装置10と出側シ
ュート7の出口側に設けた出口シール装置11とでほぼ
同一レベルでシールされ、炉内雰囲気の漏れと炉外雰囲
気の侵入がそれぞれ防止されている。
と、このマッフル式加熱域12の鋼帯搬送方向下流側に
配置された耐火材式加熱域13とで構成されており、こ
れらマッフル式加熱域12と耐火材式加熱域13が連結
装置14で連結されている。
ように、セラミックスファイバなどの断熱材で構成され
た円筒状の外筒15と、この外筒15の内部にこれと平
行に配設された耐熱特殊鋼材〔例えばインコネル600
(商品名)〕からなる内筒すなわちマッフル16とで構
成されており、このマッフル16の内部空間が鋼帯搬送
路9の一部を形成している。外筒15には複数の直火バ
ーナ17が例えば千鳥状に設けてあり、これらのバーナ
17で形成される火炎によってマッフル16が加熱され
る。外筒15はまた、図6,7,8に示すように、縦軸
(中心軸)を中心としてほぼ90°隔てた2つの縦断面
18,19に沿って、本体部20と、これに着脱自在に
連結された分離部21とに分割され、分離部21にマッ
フル16が着脱自在に保持されている。そして、本体部
20はその下端部が架台8に固定されている。一方、分
離部21は、マッフル16の上端部を架台8に設けた台
車22に固定して吊り下げ支持されている。台車22
は、水平面上で上記2つの断面18,19とほぼ45°
の角度を為す方向に配設した架台8上のレール23,2
3に支持されている。したがって、マッフル式加熱域1
2と連結装置14、および本体部20と分離部21の連
結をそれぞれ解除すれば、図6、7に示すように台車2
2をレール23,23に沿って移動して、分離部21と
マッフル16を本体部20から分離できる。また、分離
部21を本体部20から分離した状態で、マッフル16
を修理、交換できる。なお、以上のようにして吊り下げ
支持されるマッフル16は、自重による最上部の引張応
力を軽減するために、肉厚を上部から下部へ段階的に順
次薄くするのが好ましい。
うに、矩形断面の筒状本体24を有し、下部のブラケッ
ト25を介して架台8に固定され、筒状本体24の内部
空間が鋼帯搬送路9の一部を形成している。この筒状本
体24は内面に耐火レンガを所定の厚さに積層した断熱
材層26を備えており、断熱材層26の内側に電熱ヒー
タ27が等間隔に配置されている。この電熱ヒータ27
は、例えばモリブデン線からなる波形ヒータ又は該モリ
ブデン線を内蔵したパネルヒータが用いられる。
あり、マッフル式加熱域12におけるマッフル16の内
部空間と耐火材式加熱域13の内部空間を密封状態で接
続している。したがって、マッフル16を分離・移動す
る際に本連結装置14を若干上方へ圧縮させることによ
り、分離・移動する作業を容易にすることができる。ま
た、耐火材式加熱域13の熱膨張が吸収される。
8、冷却器29を備えており、これらが送風装置(図示
せず)に接続され、必要な温度の空気及び/又はガスが
供給されるようになっている。なお、冷却帯5に設ける
冷却器29の数は処理能力に応じて決定される。トップ
ロール室6、出側シュート7は矩形断面又は円形断面の
筒体で構成されており、トップロール室6には下方から
搬送されてくる鋼帯を下方に方向転換するために2つの
ガイドロール30,30が配置されている。
入口シール装置10及び出側シュート7の下部に配置さ
れた出口シール装置11には種々のシール装置が適用可
能で、例えば図9に示すように、一対のシール用ロール
31,31の備えたロールタイプシール装置、または図
10に示すように、フェルト32,32とこれを鋼帯S
に接触させるフェルト押え金物33,33とを備えたフ
ェルトタイプシール装置が使用可能である。
帯搬送路9に雰囲気ガスとしてHNガス、すなわち水素
H2と窒素N2を所定の割合で混合したガスが供給されて
充填され、入口シール装置10と出口シール装置11で
雰囲気ガスの漏出が防止される。この雰囲気ガスの供給
量は、炉内圧力が約+25〜+50mmAqに保たれる
ように調整するのが好ましい。マッフル式加熱域12の
直火バーナ17にはそれぞれ燃料と燃焼用空気の混合ガ
スが供給され、これらの燃焼による火炎によりマッフル
16が加熱される。一方、耐火材式加熱域13の電熱ヒ
ータ27に所定の電圧が印加されて加熱される。したが
って、鋼帯搬送パス2に沿って鋼帯搬送路9を搬送され
るステンレス鋼帯Sは、図11に示すように、マッフル
式加熱域12においてマッフル16からの輻射熱により
約700℃まで一次加熱されたのち、耐火材式加熱域1
3において電熱ヒータ27で約1100℃まで加熱され
る。次に、ステンレス鋼帯Sは、徐冷帯4で約800℃
まで冷却され、冷却帯5で約80℃まで冷却されたの
ち、トップロール室6、出側シュート7を介して次工程
に搬送される。
順に加熱帯3、徐冷帯4、冷却帯5を配置し、下方から
上方に向けて鋼帯Sを搬送しながら焼きなましするアッ
プヒート型竪型炉としたが、加熱帯3と冷却帯5の配置
を上下逆にして鋼帯を下向きに搬送しながら焼きなまし
するダウンヒート型竪型炉にも本発明は適用可能であ
る。
かかる鋼帯用竪型連続光輝焼鈍炉の加熱帯は、マッフル
式加熱帯と耐火材式加熱帯とで構成されている。したが
って、加熱帯をマッフル式加熱帯だけで構成した場合に
は炉の大型化は困難であるが、マッフル式加熱帯と耐火
材式加熱帯とを組み合わせることでより、竪型焼鈍炉の
大型化が可能となる。
成した場合には、このマッフル式加熱帯で鋼帯を約11
00℃まで加熱しなければならないので、マッフルの耐
久寿命が短く、短期にマッフルを修理又は交換しなけれ
ばならないが、本発明によればマッフル式加熱帯では鋼
帯をその温度まで加熱する必要がなく、すなわち最終的
に耐火材式加熱帯で約1100℃まで加熱すればよく、
マッフルの耐用期間が長くなり、コストが低減する。
おり、約800℃以下の温域では雰囲気ガス中の水素の
還元力が弱いので、酸化を防止するには水分を低くする
必要があるが、本発明の焼鈍炉では上記温域をマッフル
構成としているので、水分を低くして酸化を防ぐことが
できる。その結果、光輝性に優れた製品が得られる。
で構成した場合に比べて、雰囲気ガスの消費量が少なく
ランニングコストが低くなり、また露点温度調整時間が
短くなる。
正面図である。
おける加熱帯の断面図である。
の下部断面図である。
部断面図である。
面図である。
である。
態の説明図である。
の構造を示す部分断面図である。
る。
図である。
ッフル式加熱域、13…耐火材式加熱域、14…連結装
置、17…直火バーナ、26…断熱材層(耐火レン
ガ)、27…電熱ヒータ、S…鋼帯。
Claims (1)
- 【請求項1】 鋼帯用竪型連続光輝焼鈍炉において、前
記炉の加熱帯を、マッフル式加熱域と、耐火レンガを内
張した電熱式加熱域とで構成するとともに、これらマッ
フル式加熱域と電熱式加熱域とを伸縮自在な連結装置で
連結し、鋼帯をマッフル式加熱域で加熱した後、電熱式
加熱域で所定温度まで加熱することを特徴とする鋼帯用
竪型連続光輝焼鈍炉の加熱帯。
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