JP3875927B2 - スラブの加熱方法および加熱炉 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラブの炉幅方向の温度が均一となるように加熱することができるスラブの加熱方法および加熱炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スラブ（鋼片）を熱間圧延する場合、熱延加工に先立ちスラブを特定温度域に昇温する目的で、スラブを加熱炉内を搬送しながら加熱することが普通に行われている。また前記加熱炉としては、主たる加熱源として主バーナを設けたものが一般的であり、該主バーナの火力を調整することでスラブ温度の昇温が図られている。
【０００３】
一方、ニーズの多様化等によってスラブのサイズも多種多様なものとなってきており、従来は加熱炉の炉幅に対してある程度の余裕をもたせた幅のスラブを対象に加熱処理するのが普通であったが、最近では加熱炉の炉幅いっぱいのスラブに加えて、より材質的に温度偏差の影響を受けやすいものも加熱処理することが多くなってきた。
しかしながら、幅いっぱいのスラブを加熱処理した場合には、特にスラブの炉壁側端部の温度が低下して均一な温度にならないという問題点が生じた。また、前記主バーナの火力を調整して温度の均一化を図ったが、これらの火力調整のみではスラブ温度を均一にすることは困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、いかなるサイズのスラブであっても、炉幅方向の温度を均一に加熱することができるスラブの加熱方法および加熱炉を提供することを目的として完成されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、スラブを加熱炉内を搬送させながら加熱するようにしたスラブの加熱方法において、スラブの幅が炉内の幅に対して８５％以上の場合に、スラブの炉壁側端部を上下から挟み込むように炉壁に配置した上下一対の補助バーナにより加熱してスラブの炉壁側端部の温度を上昇させ、スラブの炉幅方向の温度が均一となるように加熱することを特徴とするスラブの加熱方法と、主バーナを設けたスラブの加熱炉であって、炉壁にスラブの幅が炉内の幅に対して８５％以上の場合に、スラブの炉壁側端部を上下から挟み込むように配置され、スラブの炉壁側端部を加熱する上下一対の補助バーナを設けたことを特徴とするスラブの加熱炉である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は、長手方向に予熱帯、加熱帯、均熱帯が形成されたウォーキングビーム式の加熱炉であり、スラブＳを加熱炉内を搬送させながら加熱する方式である。なお図中、１は炉本体、１ａは天井、１ｂは炉壁、２ａは可動ビーム、２ｂは固定ビームである。また、主バーナとして、前記天井１ａにルーフバーナ３が設けられ、炉壁１ｂにスラブＳの下方より加熱するサイドバーナ４が設けられており、以上の構成は基本的には従来のこの種の加熱炉とほぼ同じである。
なお、主バーナとしては、図示のようにルーフバーナ３とサイドバーナ４としたものの他、ルーフバーナ３のみ、あるいはサイドバーナ４のみとしたものでもよい。
【０００７】
そして本発明では、前記炉壁１ｂに更にスラブＳの炉壁側端部を加熱する補助バーナ５を設けたものとなっている。この補助バーナ５は、前記サイドバーナ４とは別に設けられるものであって、図２に示されるように、バーナ火炎によってスラブＳの炉壁側端部のみを加熱するようにスラブＳの上下に一対設けられている。なお、この場合、バーナ火炎が直接にスラブＳに接触すると温度上昇が激しいので、若干両側に開き気味に配置して輻射熱により間接的に加熱するのが好ましい。
【０００８】
従来、スラブの加熱炉においては、炉幅に対してある程度の余裕をもたせた幅のスラブを対象に加熱処理しており、この場合は、スラブの端部が上下および端面の３面加熱によってスラブ中央部の温度よりも高くなっているというのが常識であり、スラブを均一な温度にするためにスラブの端部を冷却する技術が種々開発され、提案されている。
しかしながら、本発明者の研究によればスラブＳの幅が炉幅に対してぎりぎりまで近づいた場合には、従来とはまったく逆の現象、即ちスラブ端部の温度はスラブ中央部の温度よりも低くなる現象が生じることを解明した。従って、スラブＳの幅が大きい場合には、従来方法ではスラブを均一な温度に制御することはできず、この結果、スラブＳの炉壁側端部の温度が低くなってしまい均一温度のスラブが得られないという問題が生じてきた。特に、最近ではニーズの多様化によりスラブの寸法も多種にわたるものとなり、従来のように画一的に炉壁近傍を冷却するのみではスラブ温度を均一に制御することは不可能となった。
【０００９】
以上の知見に基づき、本発明では加熱炉の炉壁近傍の温度を任意の温度域まで昇温することにより、加熱炉抽出時のスラブ温度を均一に制御するものである。なお、このような温度制御は、予熱帯、加熱帯、均熱帯のすべてのゾーンにおいて行うことが好ましいが、少なくとも最終工程である均熱帯のみで行っても目的を達成することが可能である。
【００１０】
なお、スラブＳの幅が炉幅に対してどの程度まで近づいた場合に、炉壁近傍の温度が炉中央部の温度よりも低くなる現象が生じるかについては定量的には完全に解明できてないが、本発明者の研究によればスラブＳの幅が炉内の幅に対して８５％以上の場合にはこの現象が発生し、本発明の加熱方法が極めて有効になることを確認した。
【００１１】
炉内の幅が９８００ｍｍの加熱炉に、幅が９３００ｍｍのスラブＳを投入して加熱処理を行った。加熱炉は、図１に示されるとおりであり、補助バーナ５はスラブＳの炉壁側端部を加熱するように上下に２本設けてある。在炉時間は２２０分であり、補助バーナ５は燃焼負荷が５０％（１２０Ｎｍ³／Ｈｒ）、燃料がＣＯＧ、空気比は１：１である。
結果は、図３のグラフの実線に示すとおりであり、スラブＳの炉壁側端部のみの温度が上昇してほぼ均一な温度分布を得ることができた。なお、グラフ中の破線は補助バーナ５を点火しなかった場合を示し、スラブＳの炉壁側端部の温度が本発明に比べて２５℃低く不均一な温度分布であることが判る。
【００１２】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明はスラブＳの幅が大きい場合にも炉壁側端部の温度のみを的確に高めて炉幅方向の温度を均一に加熱することができ、均一温度のスラブを得ることができるものである。
よって本発明は従来の問題点を一掃したスラブの加熱方法および加熱炉として、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】補助バーナの設置部分を示す拡大断面正面図である。
【図３】補助バーナで加熱した場合と加熱しない場合のスラブ温度の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 炉本体
１ａ 天井
１ｂ 炉壁
３ ルーフバーナ
４ サイドバーナ
５ 補助バーナ
Ｓ スラブ

Claims (4)

1. スラブを加熱炉内を搬送させながら加熱するようにしたスラブの加熱方法において、スラブの幅が炉内の幅に対して８５％以上の場合に、スラブの炉壁側端部を上下から挟み込むように炉壁に配置した上下一対の補助バーナにより加熱してスラブの炉壁側端部の温度を上昇させ、スラブの炉幅方向の温度が均一となるように加熱することを特徴とするスラブの加熱方法。
2. 主バーナを設けたスラブの加熱炉であって、炉壁にスラブの炉壁側端部を上下から挟み込むように配置され、スラブの幅が炉内の幅に対して８５％以上の場合に、スラブの炉壁側端部を加熱する上下一対の補助バーナを設けたことを特徴とするスラブの加熱炉。
3. 主バーナがサイドバーナである請求項２に記載のスラブの加熱炉。
4. 主バーナがサイドバーナとルーフバーナである請求項２または３に記載のスラブの加熱炉。

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