JP3858788B2

JP3858788B2 - 熱間圧延設備の加熱炉レイアウトおよび操業方法

Info

Publication number: JP3858788B2
Application number: JP2002248572A
Authority: JP
Inventors: 武司和田; 善弘小山
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP2004084030A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延設備の加熱炉レイアウトおよび操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延設備の加熱炉におけるスラブ昇温のエネルギーを削減し、省エネルギー化を図るためには、連続鋳造設備から供給されるスラブをなるべく高温のまま加熱炉に装入することが非常に有効である。このため、連続鋳造設備からのスラブをスラブヤードに一時待機させることなく可及的に高温な状態のまま直接加熱炉に装入するＤＨＣＲ（Direct Hot Charge Rolling ）操業が行なわれるようになってきている。そして、連続鋳造設備からのスラブをスラブヤードに一時待機はさせるものの、可及的に高温な状態で加熱炉に装入するＨＣＲ（Hot Charge Rolling）操業も行なわれる場合が多い。ただし、装入されるスラブの装入温度レベルにバラツキがあると、低温装入スラブを必要加熱温度まで加熱する必要上、高温装入スラブを過加熱せざるを得ない、など、燃焼制御が困難になり、過加熱スラブを圧延機への搬送ルート（圧延ライン）上で、往復動作させる所謂オシレーション動作により待機させ、放冷させることに伴い、圧延能率の阻害につながってしまう場合が多い。（オシレーションは圧延途中で行なわれる場合も多い。）よって、例えば図５に示すように、装入温度の比較的高い高温装入スラブをＤＨＣＲする加熱炉（ＤＨＣＲ専用加熱炉３）と、装入温度の比較的低い低温装入スラブ、あるいは常温装入スラブをＨＣＲ（Hot Charge Rolling）、あるいはＣＣＲ（Cold Charge Rolling ）する加熱炉（ＨＣＲ・ＣＣＲ専用加熱炉１、２）とを別設する方法が用いられる場合もある。ここで、ＤＨＣＲでは装入するスラブが1000℃前後と高温であるため、装入温度が600 ℃以下のＨＣＲ、ＣＣＲに比較して、加熱に要する燃料や加熱時間が少なくて済む。よって、ＤＨＣＲ専用加熱炉３は、ＨＣＲ・ＣＣＲ専用加熱炉１、２よりも炉長が短く設計される場合もある（例えば、特許第2590233 号公報参照）。
【０００３】
なお、図５において、ＨＣＲ・ＣＣＲ専用加熱炉１、２へのスラブの搬送ルートは、スラブヤード４→ローダ23または24または25→台車40→ローダ22→搬送テーブル11である。また、ＤＨＣＲ専用加熱炉３へのスラブの搬送ルートは、搬送テーブル17→搬送テーブル付き台車30→搬送テーブル12である。
このほか、緊急用等、特別な場合のために、スラブヤード４→ローダ23または24または25→台車40→ローダ21→搬送テーブル12→ＤＨＣＲ専用加熱炉３での移送も可能なつくりにしておくことは別段差支えない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ここで、炉長の短いＤＨＣＲ専用加熱炉３は、炉内に大量のスラブを貯えることができず、連続鋳造設備からＤＨＣＲ専用加熱炉３へのスラブ供給量が同炉からのスラブ抽出量を上回ると、すぐ満杯となってしまう。これは、ＤＨＣＲ専用加熱炉３が他炉と同じ長さであっても、程度の差こそあれ同じである。該満杯の場合、連続鋳造設備からのスラブをＤＨＣＲ専用加熱炉３に装入することはできず、搬送テーブル13等々の別ルートを経由させて、スラブヤード４に待機させた後、ＨＣＲあるいはＣＣＲスラブとしてＨＣＲあるいはＣＣＲ専用加熱炉１、２に装入せざるを得なくなる所謂ＤＨＣＲチャンスロスが発生する。これにより、ＤＨＣＲチャンスロスしたスラブの装入温度は1000℃前後から500 ℃前後に低下し、また、高温〜低温のスラブが混在することから、先述の理由により、燃焼制御が困難となって、エネルギーロスが増大するという問題があった。
【０００５】
ＤＨＣＲチャンスロスは、このほか、特殊鋼の加熱圧延チャンスとタイミングが重なり、ミックスして圧延することが不可能である場合や、ミスロール等のトラブルの場合に圧延操業が停止してしまってスラブの装入ができなくなる場合にも生じることがある。
一方、全く別の問題もあり、ミスロール等のトラブルや加熱炉抽出直後スラブの返却の必要が生じた場合等は、圧延操業が中断する結果、スラブヤード４に圧延未了スラブや圧延途中のスラブが返却される場合もあり、その場合、折角1200℃程度まで昇温されたスラブをスラブヤード４に返却することになり、再度装入するまでの間に温度が低下してしまい、再度加熱するためのエネルギーが余計に必要になるなどの問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、ＤＨＣＲチャンスロス発生あるいは圧延未了の返却スラブ発生に伴うスラブ昇温のエネルギーロスを低減できる熱間圧延設備の加熱炉レイアウトおよび操業方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、連続鋳造設備からのスラブあるいは加熱炉からトラブル等で返却されてきたスラブを保熱ピットに一旦仮置きし、その後、条件が整い次第直ちに、保熱ピットに一旦仮置きしたスラブをＤＨＣＲ専用加熱炉に装入することができるようにしたものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、連続鋳造設備から熱間圧延設備のＤＨＣＲ専用加熱炉へスラブを搬送するルートに、スラブを仮置きする保熱ピットと、該保熱ピットと前記ルートの間でスラブを移送するローダとを付設してなる熱間圧延設備の加熱炉レイアウトである。前記ルートは、加熱炉から圧延機へのスラブ搬送ルートと連絡していることとする。
【０００９】
また、本発明は、前記加熱炉レイアウトを有する熱間圧延設備の操業方法であって、前記ＤＨＣＲ専用加熱炉の満杯時に前記ルート上のスラブを前記ローダで前記保熱ピットに移して仮置きし、前記ＤＨＣＲ専用加熱炉に空きができ次第前記ローダで前記ルート上にスラブを戻して前記ＤＨＣＲ専用加熱炉に装入することを特徴とする熱間圧延設備の操業方法である。前記ルートには、連続鋳造設備から送られてきた加熱炉未装入スラブのほか、前記ＤＨＣＲ専用加熱炉またはその他の加熱炉から抽出後に圧延未了となっているスラブも一部あるいは全部移送することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
例えば図１に、図５の従来例を本発明例に変更したものを示すように、本発明では、連続鋳造設備（連鋳機とも称する）から熱間圧延設備のＤＨＣＲ専用加熱炉３へスラブを搬送するルート（搬送テーブル17→搬送テーブル付き台車30→搬送テーブル12）に、スラブを仮置きする保熱ピット６と、該保熱ピット６と前記ルートの間で、前記ルートから該保熱ピットへあるいはこの逆にスラブを移送するローダ７とを付設した。ローダ７は、図２に示すように、保熱ピット６と搬送テーブル付き台車30の一方から他方へあるいはその逆方向にスラブを吊持搬送する。保熱ピット６は、適宜の断熱材を用いてその内壁が構成されるが、保熱ピット内のスラブの温度低下を少しでも抑制するため、バーナのような加熱手段を設置してもよい。
【００１１】
なお、この例は、後述の本発明の操業方法(2) を容易に実施できる好適形態として、保熱ピット６とローダ７とを付設する前記ルートを、搬送テーブル付き台車30を介して、加熱炉１〜３から圧延機へのスラブ搬送ルート（搬送テーブル10）と連絡させている。
本発明の操業方法(1) では、ＤＨＣＲ専用加熱炉３が満杯のとき、図１のスラブ動線50に沿う形で、連続鋳造設備から送られてきた加熱炉未装入のＤＨＣＲ用スラブを一旦保熱ピット６に仮置きし、ＤＨＣＲ専用加熱炉３に空きができ次第保熱ピット６から出してＤＨＣＲ専用加熱炉３に装入する。
【００１２】
また、本発明の操業方法(2) では、前記ルートに、連続鋳造設備から送られてきた加熱炉未装入スラブのほか、図３に示すスラブ動線51または52に沿う形で、ＤＨＣＲ専用加熱炉３またはその他の加熱炉（ＨＣＲ・ＣＣＲ専用加熱炉１または２）から抽出後に圧延未了となっているスラブも一部あるいは全部移送する。すなわち、従来、トラブル等により圧延完了にまで至らず返却されるスラブもその少なくとも１つを保熱ピット６に仮置きし、条件が整い次第ＤＨＣＲ専用加熱炉３に装入し、圧延を実施する。なお、ここでいう返却されるスラブには、加熱炉から焼き出され、圧延されずに返却されるスラブ（スラブ動線51に沿うもの）のほか、ミスロール発生時に、熱間圧延ラインに送出済みでかつ圧延初期パスを既に経ているが、その長さがＤＨＣＲ専用加熱炉３の炉幅を未だ超えてはおらず同炉への装入または再装入が可能であるもの（スラブ動線52に沿うもの）も含まれる。
【００１３】
【実施例】
図１に示した加熱炉レイアウトを採用した熱間圧延設備に前記操業方法(1) および(2) を実施したところ、保熱ピットに一旦仮置きした後、ＤＨＣＲ専用加熱炉に装入されるスラブが全圧延材の８％にのぼり、従来からのＤＨＣＲ実行分19％と合わせて27％をＤＨＣＲ専用加熱炉で処理できることになった。
【００１４】
また、例えば図４に示すように、従来、ＤＨＣＲチャンスロスしたスラブは、スラブヤードに野積すると、連続鋳造設備でのスラブのトーチ切断からの所要時間（トラックタイム）にして12時間が経過すれば温度低下し500 ℃以下となるためＨＣＲ・ＣＣＲ専用加熱炉に装入されていたが、本発明の操業方法(1) に従って保熱ピットに仮置きすると、トラックタイムが12時間経過しても700 ℃以上に保温され、本実施例のＤＨＣＲ専用加熱炉における装入温度の下限（本実施例では、在炉時間２時間で所要抽出温度に到達しうる最低の装入温度）を確保することができる。
【００１５】
これにより、大幅にエネルギーロスを削減することができた。
なお、上記の例はあくまで一例であり、トラックタイムが何時間のときにスラブを何度以上の温度におくべきか、それによって、保熱ピットの断熱仕様や、加熱手段の必要の有無等は、その熱間圧延設備の固有のスラブ単重、プロダクトミックス等から決まる圧延ピッチや、品質確保あるいはミルパワー上限から決まる所要抽出温度のレベルに応じて決まってくる操業上発生しうる最短在炉時間等を考慮して適宜に決定してよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、ＤＨＣＲ専用加熱炉満杯により従来ではＤＨＣＲチャンスロスとせざるをえなかったスラブ、さらには圧延トラブル等により加熱炉抽出後圧延未了となったスラブ（その長さが炉幅以下のもの）を保熱ピットに仮置きして適時にＤＨＣＲ専用加熱炉に装入できるので、加熱炉のエネルギーロスを大幅に削減できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加熱炉レイアウト例および操業方法(1) 例を示す平面模式図である。
【図２】本発明に係る保熱ピットとローダの例を示す側面模式図である。
【図３】本発明の加熱炉レイアウト例および操業方法(2) 例を示す平面模式図である。
【図４】保熱ピットの保温効果を示すスラブ温度推移図である。
【図５】従来の加熱炉レイアウト例を示す平面模式図である。
【符号の説明】
１、２ＨＣＲ・ＣＣＲ専用加熱炉
３ＤＨＣＲ専用加熱炉
４スラブヤード
５連続鋳造ヤード
６保熱ピット
７ローダ
10、11、12、13、14、15、16、17 搬送テーブル
20、21、22、23、24、25 ローダ
30、31 搬送テーブル付き台車
40、41 台車
50、51、52 スラブ動線

Claims

連続鋳造設備から熱間圧延設備のＤＨＣＲ専用加熱炉へスラブを搬送するルートに、スラブを仮置きする保熱ピットと、該保熱ピットと前記ルートの間でスラブを移送するローダとを付設してなり、前記ルートは、加熱炉から圧延機へのスラブ搬送ルートと連絡している熱間圧延設備の加熱炉レイアウト。
請求項１に記載の加熱炉レイアウトを有する熱間圧延設備の操業方法であって、前記ＤＨＣＲ専用加熱炉の満杯時に前記ルート上のスラブを前記ローダで前記保熱ピットに移して仮置きし、前記ＤＨＣＲ専用加熱炉に空きができ次第前記ローダで前記ルート上にスラブを戻して前記ＤＨＣＲ専用加熱炉に装入することを特徴とする熱間圧延設備の操業方法。
前記ルートに、連続鋳造設備から送られてきた加熱炉未装入スラブのほか、前記ＤＨＣＲ専用加熱炉またはその他の加熱炉から抽出後に圧延未了となっているスラブも一部あるいは全部移送することを特徴とする請求項２記載の熱間圧延設備の操業方法。