JP6447550B2 - Hearth sealing device for walking beam heating furnace and walking beam heating furnace - Google Patents
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Description
本発明は、ウォーキングビーム式加熱炉の炉床シールトラフ構造に関し、特に、ウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置およびウォーキングビーム式加熱炉に関するものである。 The present invention relates to a hearth seal trough structure of a walking beam type heating furnace, and more particularly to a hearth seal device for a walking beam type heating furnace and a walking beam type heating furnace.
加熱炉では加熱炉内の排ガスを煙道に過不足なく流出させ、さらに、炉内に空気の侵入がないように加熱炉内の圧力(炉圧とも称する)が制御されている。炉圧を大気圧より低い圧力(負圧)側にすると、被加熱材の装入扉または抽出扉から大気を吸込み、炉内を冷却させてしまうことになるため、炉内温度をそれまでと同じ炉温とするために多くの燃料を使用することになる。 In the heating furnace, the exhaust gas in the heating furnace flows out into the flue without excess and deficiency, and the pressure in the heating furnace (also referred to as the furnace pressure) is controlled so that air does not enter the furnace. If the furnace pressure is set to a pressure lower than atmospheric pressure (negative pressure), the atmosphere will be sucked in from the charging door or extraction door of the heated material and the inside of the furnace will be cooled. A lot of fuel is used to make the same furnace temperature.
また、これとは逆に、炉圧を大気圧より高い圧力(正圧)側にすると、装入扉または抽出扉から排ガスを噴出し、扉周囲の設備を焼損したり、また煙道に流れる排ガス量が減少することにより、設置された廃熱回収装置の効率を落とすことになる。 On the contrary, if the furnace pressure is set to a pressure higher than atmospheric pressure (positive pressure), exhaust gas is ejected from the charging door or extraction door, and the equipment around the door is burned out or flows into the flue. By reducing the amount of exhaust gas, the efficiency of the installed waste heat recovery device is reduced.
一方、ウォーキングビーム式加熱炉では、移動スキッドを上下方向、スラブ搬送方向に移動させる構造であるため、炉床には移動スキッドが動くための開口部が存在している。また、加熱炉内では、1300℃程度まで内部の温度が上昇しているため、炉内では圧力の分布が付いており、上部は正圧、下部は負圧となる。このため、移動スキッドポスト下部の開口部では負圧となり、周囲から大気を吸引してしまうこととなる。 On the other hand, the walking beam heating furnace has a structure in which the moving skid is moved in the vertical direction and the slab conveying direction, and therefore there is an opening in the hearth for moving the moving skid. In the heating furnace, the internal temperature rises to about 1300 ° C., so there is a pressure distribution in the furnace, with the upper part being a positive pressure and the lower part being a negative pressure. For this reason, a negative pressure is generated at the opening below the moving skid post, and air is sucked from the surroundings.
図1は、従来のウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール構造を示す図である。例えば、特許文献1に開示されたウォーキングビーム式加熱炉の長手方向の炉床下部の一断面を示しており、図中の1は炉床、2は移動スキッドポスト、3はシールボックス、4はシールトラフ、および5は水を、それぞれ表す。なお、符号1、3、4、および矢印Aは、図の右側のみに付して図の左側では省略しているが、図の左側にも同様に付されているものとする。 FIG. 1 is a view showing a hearth seal structure of a conventional walking beam heating furnace. For example, FIG. 1 shows a cross section of the lower part of the hearth of the walking beam heating furnace disclosed in Patent Document 1, where 1 is the hearth, 2 is a moving skid post, 3 is a seal box, 4 is Seal troughs and 5 represent water, respectively. The reference numerals 1, 3, 4 and the arrow A are attached only to the right side of the figure and omitted on the left side of the figure, but are assumed to be similarly attached to the left side of the figure.
従来の炉床シール構造は、移動スキッド側に水5を張った容器であるシールトラフ4を設置している。炉床1からシール用のシールボックス3という平面板をシールトラフ4内の水面下まで設置して、加熱炉内部と外部を水封している。 The conventional hearth seal structure is provided with a seal trough 4 which is a container filled with water 5 on the moving skid side. A flat plate called a seal box 3 for sealing is installed from the hearth 1 to the bottom of the water surface in the seal trough 4 to seal the inside and outside of the heating furnace with water.
また、特許文献2には、炉床の下面に摺動板を設け摺動させることによって、開口部をシールする技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique for sealing an opening by providing a sliding plate on the lower surface of the hearth and sliding it.
さらに、特許文献3には、鋼板製の上部シールボックスとこの上部シールボックスの下端にシールトラフの水中に浸漬する耐熱可撓性シート製の下部シールボックスを備えた技術が開示されている。 Further, Patent Document 3 discloses a technique including an upper seal box made of a steel plate and a lower seal box made of a heat-resistant flexible sheet that is immersed in the water of a seal trough at the lower end of the upper seal box.
本発明者らは、調査により、シールボックス3の外面の喫水部(シールトラフ4の水面位置、図1において矢印部Aにて示す)において、腐食の発生が多いことを知悉した。 The present inventors have found through investigation that the occurrence of corrosion is large in the draft portion (the water surface position of the seal trough 4, indicated by the arrow portion A in FIG. 1) on the outer surface of the seal box 3.
これは、シールボックス3の外面にて、シールボックス3の材料である「鉄」、水封用の「水」、および加熱炉外部の「大気」が接しているからである。なお、加熱炉内部側においては、加熱炉内部の酸素濃度は低く保たれているため、腐食は上記Aの部分ほどは著しくない。 This is because “iron” which is the material of the seal box 3, “water” for water sealing, and “atmosphere” outside the heating furnace are in contact with the outer surface of the seal box 3. Note that, on the inside of the heating furnace, the oxygen concentration inside the heating furnace is kept low, so that the corrosion is not as remarkable as the portion A.
そして、シールボックス外面の腐食が進行し、内部まで到達してシールボックスに穴が開いてしまうと、炉内と炉外のシールはできなくなり、加熱炉内部に大気を吸込むことになる。なお、シールボックスに穴が開いたとしても、シールトラフのように水漏れなどは発生しないため、外部から直ぐにシールボックスの穴あきは気付きにくいという事情がある。 If the corrosion of the outer surface of the seal box proceeds and reaches the inside and a hole is formed in the seal box, the inside and outside of the furnace cannot be sealed, and the atmosphere is sucked into the heating furnace. Even if a hole is formed in the seal box, water leakage does not occur unlike the seal trough, and it is difficult to notice the hole in the seal box immediately from the outside.
このため補修が遅れ、さらに腐食が進行していくことになる。炉内の酸素濃度に影響を与える段階になって初めて外的な方法で検知することができるものの、この段階では燃料原単位はすでに悪化してしまっている。 For this reason, the repair is delayed and the corrosion further progresses. Although it can be detected by an external method only when it affects the oxygen concentration in the furnace, the fuel intensity has already deteriorated at this stage.
上述した特許文献1に開示された技術には、上述の腐食の問題がある。また、特許文献2に開示された技術のように機械的に接触してシールする方法では、加熱炉内部からの落下するスケールなどの噛み込みにより、スキッド自体の動作不良を引き起こす可能性が高く、シールを行うがために、トラブルを引き起こしかねないため、有効な方法ではない。 The technique disclosed in Patent Document 1 described above has the above-described corrosion problem. Further, in the method of mechanically contacting and sealing like the technique disclosed in Patent Document 2, there is a high possibility of causing malfunction of the skid itself due to biting of a scale falling from the inside of the heating furnace, This is not an effective method because it can cause trouble for the sealing.
さらに、特許文献3に開示された技術は、シールボックスの炉内側の腐食を防止するためには有効であると考えられるが、上述した腐食は大気側で発生しているため、この方法により腐食を防止することは出来ないという問題がある。 Furthermore, although the technique disclosed in Patent Document 3 is considered to be effective for preventing corrosion inside the furnace of the sealed box, the above-mentioned corrosion occurs on the atmosphere side. There is a problem that cannot be prevented.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、シールボックスでの腐食により直接加熱炉の炉内と炉外が繋がることがない、また腐食による穴あきを判別できる、さらに加熱炉の燃料原単位を低下させない、ウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置およびウォーキングビーム式加熱炉を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and does not directly connect the inside and outside of the heating furnace due to corrosion in the seal box, and can determine the perforation due to corrosion. It is an object of the present invention to provide a walking beam heating furnace hearth sealing device and a walking beam heating furnace that do not reduce the fuel consumption rate.
上記課題は、以下の発明によって解決できる。 The above problems can be solved by the following invention.
[1] ウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置であって、
移動ビーム側に水を張ったシールトラフと、
炉床から下部方向の前記シールトラフにむかって設置したシール用平板の下端を、コの字形状に成形してなるシールボックスと、
を具備することを特徴とするウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置。
[1] A hearth sealing device for a walking beam type heating furnace,
Seal trough with water on the moving beam side,
A seal box formed by molding the lower end of a flat plate for sealing installed from the hearth toward the seal trough in the lower direction into a U-shape;
A hearth sealing device for a walking beam type heating furnace.
[2] 上記[1]に記載のウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置において、
前記シールボックスのコの字形状の内部に設置した水位センサーと、
を具備することを特徴とするウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置。
[2] In the hearth sealing device for a walking beam type heating furnace according to [1] above,
A water level sensor installed inside the U-shape of the seal box;
A hearth sealing device for a walking beam type heating furnace.
[3] 上記[1]または[2]に記載のウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置を備えたことを特徴とするウォーキングビーム式加熱炉。 [3] A walking beam heating furnace comprising the hearth sealing device for a walking beam heating furnace according to [1] or [2].
本発明によれば、大気、水、空気の接する箇所に腐食により穴が開いたとしてもシールトラフ内の水が減少するが、炉内と炉外が繋がるわけではないので、大気を炉内に吸込むことはない。 According to the present invention, water in the seal trough is reduced even if a hole is opened due to corrosion at the place where the atmosphere, water, and air come into contact, but the inside of the furnace and the outside of the furnace are not connected. Never inhale.
一方、シールボックスのコの字形状の内部に穴が開いた場合は、水が内部に滞留することで、腐食を発生させる可能性がある。そのため、内部に水位センサーを設置して、外部から見て容易に穴が開いたことを判別できるようにしており、炉内に大気を吸込む前に補修を行うことができる。 On the other hand, if a hole is opened inside the U-shaped inside of the seal box, water may stay inside, which may cause corrosion. Therefore, a water level sensor is installed inside so that it can be easily determined that a hole has been opened as viewed from the outside, and repair can be performed before the atmosphere is sucked into the furnace.
また、本発明に係るウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置をウォーキングビーム式加熱炉に適用することにより、シールボックスの腐食穴あきを遅らせることが出来、さらに補修が必要な状態かどうかを明瞭に判断でき、加熱炉の燃料原単位を低下させないようにすることができる。 Moreover, by applying the hearth sealing device of the walking beam type heating furnace according to the present invention to the walking beam type heating furnace, it is possible to delay the corrosion perforation of the seal box and further clarify whether repair is necessary. Thus, the fuel consumption rate of the heating furnace can be prevented from being lowered.
以下、図面および数式を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。図2は、本発明に係るウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置の構成例を示す図である。図中、6は水位センサーを表し、その他の符号は図1と同じである。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings and mathematical formulas. FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a hearth sealing device for a walking beam heating furnace according to the present invention. In the figure, 6 represents a water level sensor, and the other symbols are the same as in FIG.
本発明では、シールボックス3において、炉床1から下部方向のシールトラフ4にむかって設置したシール用平板の下端を、コの字形状に成形している。そして、シールボックス3のコの字形状の内部に、水位センサー6を設置している。 In the present invention, in the seal box 3, the lower end of the flat plate for sealing installed from the hearth 1 to the seal trough 4 in the lower direction is formed in a U shape. And the water level sensor 6 is installed in the U-shaped inside of the seal box 3.
シールボックスをコの字形状としたのは、最も腐食が発生しやすい「大気」、「鉄」、「水」の3つの界面が接している部分(図2において矢印部Cにて示す)において穴が開いたとしても、炉内に大気を吸込まないようにするためである。なお、コの字形状とは、図2に示すように、シールトラフ4の水面を分割して、分割した内面に水が入らない空間を形成できる形状を指すものであり、例えば、U字形状なども含むものである。 The U-shaped seal box is the part where the three interfaces of “atmosphere”, “iron”, and “water” that are most susceptible to corrosion are in contact (indicated by arrow C in FIG. 2). This is to prevent air from being sucked into the furnace even if a hole is formed. As shown in FIG. 2, the U-shape refers to a shape that can divide the water surface of the seal trough 4 to form a space where water does not enter the divided inner surface. And so on.
ただし、矢印部Cにおいて腐食による穴あきが発生すると、コの字の内部部分に水が溜まり、さらに内部の腐食が発生する場合がある。そのため、内部の穴あきが検知できるように水位センサー6(図2でも移動スキッドポスト2を挟んで左右は対称であり、部位表示の錯綜を避けるべく図1と同様に、図2右側に水位センサー6の記載を省略している)を設けた。 However, if perforation occurs due to corrosion at the arrow C, water may accumulate in the inner portion of the U-shape, and further internal corrosion may occur. Therefore, the water level sensor 6 (the left and right sides of the movable skid post 2 are also symmetrical with respect to the moving skid post 2 in FIG. 2 so that the perforation inside can be detected, and the water level sensor on the right side of FIG. 6 is omitted).
水位センサー6としては、例えば、浮き子の位置を作動トランスで測定する方式など、いかなる型式または検出方式のものを用いてもよい。 As the water level sensor 6, for example, any type or detection method such as a method of measuring the position of the float with an operating transformer may be used.
このように、コの字形状の内部の穴あきが検知できるように水位センサーを設けたため、水の滞留をいち早く検知し、素早い補修を行うことができるようになる。 As described above, since the water level sensor is provided so that the perforation inside the U-shape can be detected, it is possible to quickly detect the stagnation of water and perform quick repair.
以上、本発明によれば、大気、水、空気の接する箇所に腐食により穴が開いたとしてもシールトラフ内の水が減少するものの、炉内と炉外が繋がるわけではないので、大気を炉内に吸込むことがない。 As described above, according to the present invention, even if a hole is formed due to corrosion at a place where air, water, and air come into contact, the water in the seal trough is reduced, but the inside of the furnace and the outside of the furnace are not connected. Do not breathe in.
一方、シールボックスのコの字形状の内部に穴が開いた場合は、水が内部に滞留することで、腐食を発生させる可能性がある。そのため、内部に水位センサーを設置して、例えば、ブザーなどで警報を発するようにすれば容易に穴が開いたことを知ることができて、炉内に大気を吸込む前に補修を行うことができる。 On the other hand, if a hole is opened inside the U-shaped inside of the seal box, water may stay inside, which may cause corrosion. Therefore, if a water level sensor is installed in the interior and an alarm is issued, for example, with a buzzer, it can be easily known that a hole has opened, and repair can be performed before the atmosphere is sucked into the furnace. it can.
図3は、シールボックスの腐食減肉量を測定した結果の一例を示す図である。従来の図1におけるAの部分と、本発明の図2におけるBの部分(図1におけるAの位置に相当する部分)およびCの部分における腐食減肉量の推移を、5年経過にわたって調べた結果である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a result of measuring the corrosion thinning amount of the seal box. The transition of the corrosion thinning amount in the conventional portion A in FIG. 1, the portion B in FIG. 2 of the present invention (the portion corresponding to the position A in FIG. 1) and the portion C was examined over the course of five years. It is a result.
従来方法ではAの部分において、5年経過すると10mmの腐食減肉が見られることに対して、本発明のBの部分では2mmの腐食減肉があるのみであり、本発明によりシールボックスの腐食が大幅に低下することが分る。 In the conventional method, the corrosion reduction of 10 mm is observed after 5 years in the portion A, whereas in the portion B of the present invention, only the corrosion reduction is 2 mm. Can be seen to drop significantly.
しかしながら、本発明のCの部分においては、従来方法のAの部分と同様に9mmの腐食減肉が見られる。このことから、コの字形状の内部に腐食が発生し、いずれ水が内部に流出する可能性がある。 However, in part C of the present invention, 9 mm of corrosion thinning is observed as in part A of the conventional method. For this reason, corrosion occurs inside the U-shape and water may eventually flow out.
水が漏れたときのため、内部に水位センサーを設置しており、水が流出したときに補修を行うタイミングの判断ができる。 Because water leaks, a water level sensor is installed inside, and it is possible to judge the timing of repair when water flows out.
また、本発明に係るウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置をウォーキングビーム式加熱炉に適用することにより、シールボックスの腐食穴あきを遅らせることが出来、さらに補修が必要な状態かどうかを明確に判断でき、加熱炉の燃料原単位を低下させないようにすることができる。 Also, by applying the walking beam type furnace hearth sealing device according to the present invention to the walking beam type heating furnace, it is possible to delay the corrosion perforation of the seal box and clarify whether repair is necessary. Thus, the fuel consumption rate of the heating furnace can be prevented from being lowered.
1 炉床
2 移動スキッドポスト
3 シールボックス
4 シールトラフ
5 水
6 水位センサー
1 hearth 2 moving skid post 3 seal box 4 seal trough 5 water 6 water level sensor
Claims (3)
移動ビーム側に水を張ったシールトラフと、
炉床から下部方向の前記シールトラフにむかって設置したシール用平板の下端を、スキッドポストと反対側に折り曲げて、コの字形状に成形してなるシールボックスと、
を具備し、
前記シールボックスのコの字形状の内面側に水が入らないようにするために、前記コの字形状部分の上端の高さ位置が前記シールトラフの水面より高くなっているとともに、前記コの字形状部分の炉の長手方向端部が閉鎖されていることを特徴とするウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置。 A hearth sealing device for a walking beam heating furnace,
Seal trough with water on the moving beam side,
A seal box formed by bending the lower end of a sealing plate installed from the hearth to the lower side of the seal trough, and bending it to the opposite side of the skid post, and forming a U-shape;
Equipped with,
In order to prevent water from entering the U-shaped inner surface side of the seal box, the height position of the upper end of the U-shaped portion is higher than the water surface of the seal trough, and A hearth sealing device for a walking beam type heating furnace, wherein a longitudinal end portion of the furnace of the letter-shaped portion is closed .
前記シールボックスのコの字形状の内部に設置した水位センサーと、
を具備することを特徴とするウォーキングビーム式加熱炉の炉床シール装置。 In the hearth sealing device of the walking beam type heating furnace according to claim 1,
A water level sensor installed inside the U-shape of the seal box;
A hearth sealing device for a walking beam type heating furnace.
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