JP4135675B2 - ウォーキングビーム式炉におけるビーム表面のスケール除去方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、炉内温度が１０００℃以下のウォーキングビーム式炉、たとえばウォーキングビーム式熱処理炉のビーム表面に付着・堆積するスケールを操業中に除去する方法及びこの方法を実施する装置に関するものである。

移動ビームを上昇・前進・下降・後退させることにより、炉内材料を移動ビーム上と固定ビーム上に交互に載せ替えながら搬送するウォーキングビーム式炉においては、炉内を搬送する間に、材料の表面に発生するスケールが、移動ビームや固定ビームの表面との当接・離脱時に剥離して脱落し、前記ビームの表面に付着、堆積し、それが原因で材料表面に疵を発生させる。

従って、このビーム表面に付着、堆積するスケールを除去するために従来から様々な方法や装置が提案されている。たとえば、炉内搬送が可能な移動体にノズルを配置し、前記移動体を移動ビームで搬送しながらノズルからビームの表面にガスを噴射して堆積したスケールを除去する技術がある。
特開昭６２−１３６５１８号公報 特開平４−２８０９１３号公報

また、炉内に張架したワイヤの先端に移動可能にガス噴射ノズルを取り付け、ノズルを炉内で移動させながらビームの表面にガスを噴射してスケールを吹き飛ばす技術がある。
特開平５−１７１２５６号公報

しかしながら、前記の技術は、何れも炉の操業を中断した後にスケールの除去を行うものであるため、炉の操業中は、ビームの表面にはスケールが付着・堆積したままである。

すなわち、前記の技術は、ビーム表面へのスケールの付着・堆積を抑制できるというだけで、炉の操業中はビームの表面にスケールが付着・堆積することを防止できず、スケールに起因する表面疵の発生をなくすことはできない。

本発明が解決しようとする問題点は、炉の操業中はビーム表面にスケールが付着・堆積することを防止することができないという点である。

本発明のウォーキングビーム式炉におけるスケール除去方法は、
ウォーキングビーム式炉の操業中、ビームの表面にスケールが付着することを防止するために、
移動ビームが下降位置にある状態では、移動ビームの長手方向側方から移動ビームの表面に向けて不活性ガスを噴射、あるいは、移動ビームの表面に設けた噴出孔から不活性ガスを噴出して、
移動ビームが上昇位置にある状態では、隣接する固定ビームの表面に向けて移動ビーム部から不活性ガスを噴射、あるいは、固定ビームの表面に設けた噴出孔から不活性ガスを噴出することを最も主要な特徴としている。

この本発明のウォーキングビーム式炉におけるスケール除去方法では、操業中に、材料を支持していないビームの表面に向けて不活性ガスを噴射するので、固定ビームと移動ビーム間で材料を載せ替える際に、ビームの表面に付着するスケールは、ビーム表面への付着と同時に不活性ガスで吹き飛ばされることになって、ビームの表面にスケールが付着・堆積することがない。

また、前記本発明のウォーキングビーム式炉におけるスケール除去装置は、
ウォーキングビーム式炉のビーム表面に付着するスケールを操業中に除去するために、
移動ビームが下降位置にある状態では、移動ビームの表面に向けて不活性ガスを噴射可能なように、移動ビームの長手方向側方に起立状態に配置された固定噴射ノズルと、
移動ビームが上昇位置にある状態では、隣接する固定ビームの表面に向けて不活性ガスを噴射可能なように、移動ビームの長手方向側方に設置された移動噴射ノズルと、
これらの固定噴射ノズルと移動噴射ノズルに炉外から不活性ガスを案内する配管を備えたこと、
あるいは、
移動ビームと固定ビームの表面にそれぞれ不活性ガスの噴出孔を設けると共に、これら移動ビームと固定ビームの表面に設けた噴出孔に炉外から前記不活性ガスを導く配管を設け、
移動ビームが下降位置にある状態では、移動ビームの表面から不活性ガスを噴出させ、
移動ビームが上昇位置にある状態では、固定ビームの表面から不活性ガスを噴出させるように構成したことを最も主要な特徴としている。

本発明では、ウォーキングビーム式炉の操業中に、炉内材料を支持していないビームの表面に向けて不活性ガスを噴射したり、あるいは、炉内材料を支持していないビームの表面から不活性ガスを噴出するので、ビームの表面に付着するスケールは不活性ガスによって吹き飛ばされ、ビームの表面にスケールが付着・堆積することがない。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図６を用いて説明する。
図１〜図３は本発明の第１の例を説明する図である。

図１〜図３において、１は移動ビームであり、図１に破線矢印で示したように、炉床４に対して上昇・前進・下降・後退というように、たとえばウォーキングビーム式熱処理炉の縦断面方向から見てコ字状に駆動させることによって、たとえば横断面形状が円形の材料３を移動ビーム１と固定ビーム２間で交互に載せ替えながら、固定ビーム２の長手方向に多数設けたポケット２ａを１つ宛、材料３を抽出側に前進させる。なお、図１に示したように、移動ビーム１にも固定ビーム２と同様のポケット１ａが長手方向に設けられている。

このようなウォーキングビーム式熱処理炉では、前記移動ビーム１と固定ビーム２間での載せ替え時に、材料３の表面に発生したスケールｓが剥離して脱落し、移動ビーム１や固定ビーム２の表面に付着することは前述のとおりである。

そこで、図１〜図３に示した第１の例では、操業中における前記移動ビーム１や固定ビーム２の表面へのスケールｓの付着を防止するために、次のような構成の装置を炉内に設置している。

１１は前記移動ビーム１の長手方向側方に、たとえば支柱１３に案内された配管１２によって起立状態に配置された固定噴射ノズルである。そして、移動ビーム１が図３に示したような下降位置にある状態の時に、前記配管１２を介して炉外から送られてきた、たとえば窒素ガスなどの不活性ガスを移動ビーム１の表面に向けて噴射し、移動ビーム１から固定ビーム２への材料３の載せ替え時に移動ビーム１の表面に付着するスケールｓを吹き飛ばす。

この固定噴射ノズル１１の高さ方向位置は、下降位置にある移動ビーム１の表面に向けて不活性ガスを噴射してスケールｓを吹き飛ばすことができれば、図３に示したように、下降位置にある移動ビーム１の表面と同じ高さ位置でも、また、移動ビーム１の表面より上方の位置から斜め下向きに不活性ガスを噴射するものでも良い。

１４は前記移動ビーム１の長手方向側方に、固定ビーム２の表面に向けて設置された移動噴射ノズルであり、移動ビーム１が図２に示したような上昇位置にある状態の時に、配管１５を介して炉外から送られてきた、たとえば窒素ガスなどの不活性ガスを、隣接する固定ビーム２の表面に向けて噴射し、固定ビーム２から移動ビーム１への材料３の載せ替え時に固定ビーム２の表面に付着するスケールｓを吹き飛ばすものである。なお、前記配管１５の途中には、移動ビーム１のコ字状移動を吸収できるように、フレキシブル部１５ａが設けられていることはいうまでもない。

この移動ビーム１に取り付ける移動噴射ノズル１４の高さ方向位置も、固定ビーム２の表面に向けて不活性ガスを噴射してスケールｓを吹き飛ばすことができれば、図２に示したように、移動ビーム１が上昇位置にある時に固定ビーム２の表面と同じ高さ位置でも、また、固定ビーム２の表面より上方の位置から斜め下向きに不活性ガスを噴射するものでも良い。

ところで、前記の固定噴射ノズル１１及び移動噴射ノズル１４は、これらの噴射ノズル１１，１４から噴射する不活性ガスが、移動ビーム１及び固定ビーム２の表面を全てカバーできるものであれば、その設置数は問わないが、図１〜図３に示した例では、移動ビーム１が固定ビーム２の２つのポケット２ａ間を往復移動することから、２つのポケット１ａ，２ａに一つの噴射ノズル１１，１４を設置したものを示している。

図４〜図６は本発明の第２の例を説明する図である。
この図４〜図６に示した第２の例では、操業中における前記移動ビーム１や固定ビーム２の表面へのスケールｓの付着を防止するために、前記固定噴射ノズル１１及び移動噴射ノズル１４からの不活性ガスの噴射に代えて、次のような構成を採用している。

２１は移動ビーム１の表面に多数設けた不活性ガスの噴出孔、２２は固定ビーム２の表面に多数設けた不活性ガスの噴出孔であり、前記第１の例で示した配管１２，１５をこれらの噴出孔２１，２２に導き、これらの噴出孔２１，２２から不活性ガスを噴出できるように構成している。

そして、図６に示したように移動ビーム１が下降位置にある状態では、移動ビーム１の表面に設けた噴出孔２１から不活性ガスを噴出させる一方、図５に示したように移動ビーム１が上昇位置にある状態では、固定ビーム２の表面に設けた噴出孔２２から不活性ガスを噴出させ、移動ビーム１と固定ビーム２との材料３の載せ替え時に移動ビーム１や固定ビーム２の表面に付着したスケールｓを吹き飛ばすのである。

上記の例は単なる一例であり、本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範囲内で、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
たとえば以上の例では、横断面形状が円形の材料３を搬送するために、移動ビーム１や固定ビーム２の表面にポケット１ａ，２ａを形成したものについて説明したが、熱処理する材料の横断面形状が矩形状の場合には、移動ビーム１や固定ビーム２の表面にポケット１ａ，２ａを形成する必要はなく、フラットなものでよい。また、使用するガスも不活性ガスであれば、窒素ガスでなくても良い。

また、以上の例では、移動ビーム１と固定ビーム２の表面に付着するスケールｓを吹き飛ばす不活性ガスの配管を別々に設けたものを示したが、一つの配管途中に切換え弁を設け、供給先を切替えるようにしても良い。

また、たとえば移動ビーム１や固定ビーム２の表面に向けて不活性ガスを噴射する噴射ノズル１１，１４の設置位置も、不活性ガスが移動ビーム１や固定ビーム２の表面全域をカバーできるのであれば、上記第１の例で説明した位置に限らない。

以上の本発明は、スケールが直に溶融して不活性ガスで吹き飛ばすことができない炉内温度が１０００℃を超えるウォーキングビーム式炉でなければ、熱処理炉に限らず、保熱炉などにも適用できる。

本発明のウォーキングビーム式熱処理炉におけるスケール除去装置の第１の例を説明する図で、斜め上方から見た説明図である。 図１において、移動ビームが上昇位置にある状態を説明する図である。 図１において、移動ビームが下降位置にある状態を説明する図である。 本発明のウォーキングビーム式熱処理炉におけるスケール除去装置の第２の例を説明する図で、斜め上方から見た説明図である。 図４において、移動ビームが上昇位置にある状態を説明する図である。 図４において、移動ビームが下降位置にある状態を説明する図である。

符号の説明

１ 移動ビーム
１ａ ポケット
２ 固定ビーム
２ａ ポケット
３ 材料
１１ 固定噴射ノズル
１２ 配管
１４ 移動噴射ノズル
１５ 配管
２１、２２ 噴出孔

Claims (3)

1. 移動ビーム上と固定ビーム上に交互に載せ替えながら炉内材料を搬送するウォーキングビーム式炉の前記ビーム表面に付着したスケールを除去する方法であって、
   ウォーキングビーム式炉の操業中、
   移動ビームが下降位置にある状態では、移動ビームの長手方向側方から移動ビームの表面に向けて不活性ガスを噴射、あるいは、移動ビームの表面に設けた噴出孔から不活性ガスを噴出して、
   移動ビームが上昇位置にある状態では、隣接する固定ビームの表面に向けて移動ビーム部から不活性ガスを噴射、あるいは、固定ビームの表面に設けた噴出孔から不活性ガスを噴出することを特徴とするウォーキングビーム式炉におけるスケール除去方法。
2. 移動ビーム上と固定ビーム上に交互に載せ替えながら炉内材料を搬送するウォーキングビーム式炉の前記ビーム表面に付着したスケールを操業中に除去する装置であって、
   移動ビームが下降位置にある状態では、移動ビームの表面に向けて不活性ガスを噴射可能なように、移動ビームの長手方向側方に起立状態に配置された固定噴射ノズルと、
   移動ビームが上昇位置にある状態では、隣接する固定ビームの表面に向けて不活性ガスを噴射可能なように、移動ビームの長手方向側方に設置された移動噴射ノズルと、
   これらの固定噴射ノズルと移動噴射ノズルに炉外から不活性ガスを案内する配管を備えたことを特徴とするウォーキングビーム式炉におけるスケール除去装置。
3. 移動ビーム上と固定ビーム上に交互に載せ替えながら炉内材料を搬送するウォーキングビーム式炉の前記ビーム表面に付着したスケールを操業中に除去する装置であって、
   移動ビームと固定ビームの表面にそれぞれ不活性ガスの噴出孔を設けると共に、これら移動ビームと固定ビームの表面に設けた噴出孔に炉外から前記不活性ガスを導く配管を設け、
   移動ビームが下降位置にある状態では、移動ビームの表面から不活性ガスを噴出させ、
   移動ビームが上昇位置にある状態では、固定ビームの表面から不活性ガスを噴出させるように構成したことを特徴とするウォーキングビーム式炉におけるスケール除去装置。
   

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