JPH03150320A

JPH03150320A - 薄鋼板の連続加熱方法および装置

Info

Publication number: JPH03150320A
Application number: JP28675689A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Morinishi; 森西　義章; Takeo Yoshigae; 吉ケ江　武男; Tomio Suzuki; 富雄鈴木
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1991-06-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、薄鋼板の連続加熱方法および装置に関し、特
には、連続ｔｆｔ鈍炉（ＣＡＬ）あるいは連続ｖＬ鈍溶
融亜鉛メッキ設備（ＣＧＬ）等における薄鋼板の予加熱
を、無酸化にて施すに好適な連続加熱方法および装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

周知のように、冷間圧延ＩＩＩ板（以下、薄鋼板という
）を所定の焼鈍パタンに沿って熱処理する連ｖｔ焼鈍炉
等において、薄鋼板を連続的に無酸化加熱する方法とし
ては、従来よりラジアントチューブからの輻射熱を利用
した間接加熱方法が多く採用されていた。しかし、近年
ては、省エネルギーの観点から、間接加熱方法に比べて
格段に高い熱効率が得られる直火還元加熱方法、すなわ
ち燃焼反応途中の中間イオンが存在する非平衡状態にあ
る火炎を直接薄鋼板に衝突させて加熱する方法が採用さ
れる方向にある。

これら直火還元加熱の方法としては、大別して、燃料と
燃焼空気との混合気体をバーナタイル内で急速燃焼させ
るラジアントカップバーナ（プレミックス型バーナ）等
を使用し、輻射伝熱にて薄鋼板を加熱する方法と、燃料
と燃焼空気とをバーナの燃焼室で混合燃焼させる高速ジ
ェットバーナ（ノズルミックス型バーナ）等を使用し、
高温高速の火炎を薄鋼板に直接衝突させて加熱する方法
とがある。しかし、上記ラジアントカップバーナを用い
る場合、予め燃料と燃焼空気とを混合することから、無
酸化加熱には好ましいものの、逆火や爆発の恐れがある
ため燃焼空気を予熱できず、熱効率が低いという欠点が
あり、また、上記高速ジェットバーナを用いる場合、燃
焼空気を予熱できるものの、燃焼反応途中でＯｔ、０．
１１０等の残存する火炎が直接ｉｉｍ板に衝突すること
から、薄鋼板の微酸化が避は難いという欠点がある。

そこで、これら欠点を解消するために、例えば、ノズル
ミックス型バーナでありながら、燃料と燃焼空気との急
速混合燃焼が可能で、かつ残存酸素量の少ない火炎を形
成し得る拡散燃焼型バーナ（特願昭６２−２９８２０．
５２３１１．５２３１２．５２３１３号等）や、前記各
バーナそれぞれの欠点を補うため、１ｃ１板の入側の初
期加熱帯に、燃焼空気を予熱できるノズルミックス型バ
ーナを用いる一方、出側の最終加熱帯には、酸素残存率
の少ない高温ガスが得ら　れるプレミックス型バーナを
用い、熱効率の向上と無酸化加熱とを両立させるように
した加熱方法（特開昭５フー１６９０７５号）等が１２
案されている。

また、これら直火還元加熱用バーナの調整および＄ｌＩ
ｍ方法としては、例えば、未Ｉ！酸素を含まず適切な非
平衡状態にある火炎部分を、ＦＨ１板に当てるように、
該ｉｉｍ板とバーナ間の距ツを調整して加熱する方法（
特開昭６０−７７９２９号）や、薄鋼板の通過路付近の
酸素量を検出し、この検出酸業量に基づき各バーナの燃
焼空気比を調整して、各バーすの燃焼制御を行う方法（
特開昭５５−９７４３２号）等が従案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これら直火還元加熱方法においては、酸化膜の
生成を完全には防止し難く、かつ設備費の増加を招くと
いう問題点があった。

本発明者等は、これら問題点を詳細←検討した結果、多
数のバーナを薄鋼板の搬送方向に沿って配設し、しかも
薄鋼板の近傍で燃焼させている限り、各バーナの燃焼ア
ンバランスと火炎中の微量酸素による酸化膜の生成は不
可避であり、かつ、設備費の高騰も避けられないとの結
論に至った。

そこで、本発明者等は、これら問題点について各面から
検討を加え、還元性ガスを生成するための燃焼機能と、
＊ｌｉＪ板を加熱する伝熱機能とを分離すれば、これら
従来の間厩点を解決できるとの知見を得て、先に、設備
費を高酸させることなく、しかも燃焼アンバランスに起
因する酸化膜の生成を防止できる全く新規な薄鋼板の連
続加熱方法（特願昭６３−３８３９４号）Ｉ案した。

そして、このＷＥに続き、これを更に進展させ、ｐＩｌ
ｌ板を常温からある温度域までの間を無酸化で、かつ効
率良く連続加熱し得る薄鋼板の連続加熱方法（特願昭６
３−２０９１８２号）を従案した。

この種実（特願昭６３−２０９１８２号）は、還元ガス
発生炉で燃料ガスを理論空気比以下で燃焼させて生成し
た高温な還元性ガスを、薄鋼板に高速で吹き付けて加熱
する場合、その空気比と加熱温度との関係における薄鋼
板の酸化状態を示すグラフである第５図のグラフに示す
ように、４５０℃以下の温度においては、空気比を０．
８以下とすることで、３鋼板を無酸化で加熱することが
可能であり、また、空気比０．５以下であれば、または
加熱温度が３００″Ｃ未満で空気比１．０以下であれば
、加熱時間に依存せずに！ｐ、酸化加熱が達成できる一
方、空気比０．６〜０．８では、３５０℃〜４５０℃の
温度域にて１１１板の裏面に微弱な酸化の進行が認めら
れ、この領域では加熱時間を短時間に＠御することが必
要であること等を把握してなされたもので、連続的に搬
送される薄鋼板を、空気比ＣＯ以下で燃焼させた還元性
ガスで３００°Ｃ未満の温度に加熱する一方、空気比０
．８以下で燃焼させた還元性ガスで、【空気比Ｍ≦０．
５において加熱速度ｕ〉０〕および（０，５＞空気圧Ｍ
≧０．８において加熱速度Ｕ≧５５Ｘ空気比Ｍ−ｔ−１
２）の条件を満足する加熱速度ｕ（Ｃ八）にて３００℃
〜４５０″Ｃの温度に加熱することで、ｌｉｌ板のＲ酸
化加熱を達成する構成とされたものである。

なお、第５図のグラフ中のプロットは、薄鋼板の酸化膜
の厚さを表し、Ｏ印は３０Å未満、Δ印は３０〜５０人
、ｘ印は５０Å以上の例をそれぞれ示す。

すなわち、この従案（特願昭６３−２０９１８２号）は
、還元ガス発生炉にて燃料を理論空気比以下で燃焼させ
て生成した高温の還元性ガスを、連続的に搬送される薄
鋼板に高速で吹き付けて、所定値以上の加熱速度にて急
速加熱することで、該薄鋼板を無酸化にて連続加熱する
ものである。

本発明者らは、この先の従案方法を確実かつ効率良〈実
施すぺ（、さらに鋭意研究を重ねた結果、燃料を理論空
気比以下で燃焼させて生成した高温の還元性ガスを高速
で吹き付け、薄鋼板を所定（−以上の加熱速度にて急速
加熱することで、無酸化加熱を達成するについては、吹
き付ける還元性ガスの温度、噴射流速および１１２板と
噴射ノズルとの間の距怨の設定が重要であり、これらを
、ある条件を満足する範囲内のものとするとき、所期の
急速加熱が確実かつ効率良く達成できるとの結論を得て
、本発明方法を完成させたものである。

また、本発明者らは、上記連続加熱条件の検討に併せて
、その実施に通用する装置ｆｌｊｌ成上の問題点につい
ても検討を重ねた結果、加熱炉内を連続的に通板される
薄鋼板の品Ｗ維持と、より確実な無酸化加熱を図るため
には、１０板が波打ち蛇行して炉壁等の構造物と摺動す
ることの防止と、加熱炉内への侵入空気の防止とを、よ
り厳しく対処する必要があり、また、ｙｉ調板を確実か
つ効率よく急速加熱するには、噴射ノズルから薄！ｉｌ
板に吹き付けられる還元性ガスの噴流と、吹き付は後の
廃ガスとの間の干渉を防止する必要があるとの観点を得
て本発明装置を完成させたものである。

すなわち、本発明は、連続的に搬送されるｇｌ鋼板を、
所定１り以上の加熱速度にて急速加熱し得て、その無酸
化加熱を確実に達成することができる薄鋼板の連続加熱
方法、および、加熱炉内を連続的に通板されるｉｉ調板
に波打ち蛇行が発生することを抑制し得ると共に、加熱
炉内への侵入空気を抑制し得、かつ、噴射ノズルからの
還元性ガス噴流と廃ガスとの間の干渉を防止し得て、ｇ
Ｉ鋼板の無酸化加熱をより確実に実施てきるＴｊｌ　Ｉ
Ｉ　Ｉｉの連続加熱装置の脣供を目的とするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成として
いる。すなわち、請求項（１）の発明に係る薄鋼板の連
続加熱方法は、連続的に搬送される帯状の薄鋼板に、還
元ガス発生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生
成した高温の還元性ガスを、複数の噴射ノズルを介し、
高速で吹き付けて加熱する１１１１板の連続加熱方法に
おいて、前記噴射ノズルとｇｌｔ！４板との間の距埋を
５０ｓ＋ｍ〜２０（ｈａ−とし、前記還元性ガスを、温
度８００℃〜１６００℃、噴射流速２０ｍ／ｓ〜８０ｍ
ｇ八とする条件にて、前記１０板に吹き付けて加熱する
ものである。

また、請求項（２）の発明に係るｉｉ鋼板の連続加熱装
置は、？ｊＩ数の噴射ノズルを設けた複数の加熱帯を有
する加熱炉と、この加熱炉に連通ずる還元ガス発生炉と
を備え、加熱炉内を連続的に通板される帯状の薄鋼板に
、還元ガス発生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させ
て生成した高温の還元性ガスを、噴射ノズルを介して高
速で吹き付けて加熱する薄鋼板の連続加熱装置において
、前記加熱炉の各加熱帯の入側および出側それぞれに、
加熱帯仕切ｇｔ兼用の対のタッチロールを設けると共に
、各加熱帯の噴射ノズルの配設頴域を超える両側に廃ガ
ス流路を設けたものである。

〔作用〕

請求項（１）の発明に係る薄鋼板の連続加熱方法におい
ては、連続的に搬送される帯状の薄鋼板に、還元ガス発
生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生成した高
温の還元性ガスを、複数の噴射ノズルに送給し、これら
噴射ノズルを介して、噴射ノズルと薄鋼板との間の距１
を５０ｗｍ〜２００ｗ＋５とし、還元性ガスの温度を８
００℃〜１６００℃とし、その噴射流速を２０ｓ／ｓ〜
８０ｍ／ｓとする条件で吹き付けるので、当該１ｍ調板
は、所定値以上の加熱速度にて連続的に急速加熱されて
、所期の無酸化加熱が達成される。

次に、本発明のｉｋｉ！ｉ限定の理由を述べる。噴射ノ
ズルと薄鋼板との間の距漏を５０鶴ｌ〜２００ｍｓと限
定したのは、その距謬を５０ｍｍ未満にした場合、１調
板の急速加熱を達成するには有利であるものの、加熱さ
れる薄切仮に不可避的に発生する波打ち蛇行にて、ＩＩ
Ｉ板と噴射ノズルおよび炉壁との間に接触・摺動が起こ
り、該薄澗板を損傷する危険性が高まるからであり、一
方、その距漏を２００ｍｍを超えるものとした場合、薄
鋼板との接触・摺動を防ぐにより安全であるものの、１
調板に吹き付けて所定の急速加熱を達成するに充分な還
元性ガスの噴射流速を得ることがｙ４鑓となるからで、
例えば、２００ｍｍとした場合には、ｙＩ鋼板を所定の
加熱速度て急速加熱するに要する噴射流速としては８０
■／ｓ程度が必要で、このとき、燃料としてＣｏガスを
用いると、その使用量は１１８Ｎ■／ＩＩ程度で、その
燃焼空気は４３ＯＮ園３／ｒ１程度を要し、更に、噴射
流速をＢｏｗｌｓとしたときの圧損は４００ｍ層１１ｆ
Ｏ程度と太きくなるので、これを超える場合には配管設
備等が大規模となるに加え、加Ｐ、装置を安全にコント
ロールすることも極めｔ困鑓となり、実用上適用し難く
なるからである。なお、この噴射ノズルと′ｙＩＩＩ板
との間の距コは、実用上１００＋＋ｎ程炭が好適である
。

また、還元性ガスの噴射流速は、噴射ノズルと薄鋼板と
の間の距層とも関係するものであるが、その範囲を２０
ｗａ／ｓ〜８０＋ｍ／ｓと限定したのは、噴射ノズルと
薄鋼板との間の距漏を５０ｍｍとしたときには、所定の
急速加熱を達成するに、２０■／ｓの噴射流速が必要充
分な値であるので、その下限値としての噴射流速は２０
ｍ／３とした。一方、その噴射流速を８０ａ／５を超え
るもとすると、上述したように、圧損が大きくなり効率
の低下を招くに加え、加熱装置を安全にコントロールす
ることも極めて困謂ｔなり、実用上適用し口くなるから
である。

また、還元性ガスの温度を８００　”Ｃ〜１６００１：
と限定したのは、８００℃未満では、例えば、１調板を
４５０℃まで加熱するのに１５秒程度かかり、この時の
加熱速度は３０″Ｃ／ｓで、もはや目的とする値以上の
加熱速度が得られなくなるがらであり、一方、１６００
℃を超えるものとすると、急速加熱を達成するに有利で
あるものの、高温な還元性ガスを得る事自体が困璽とな
るに加え、配管系での熟損失も増大して熱効率の低下を
招き、また、例えば、ライン停止時に、ｉＩ調板がこの
ような高温に晒されると切断して終い、その後の捏業再
開が非常に困薫となるからである。

請求項Ｃ）の発明に係る薄鋼板の連続加熱装置において
は、複数のノズルを設けた複数の加熱帯を有する加熱炉
と、この加熱炉に連通ずる還元ガス発生炉とを備えるの
て、加熱炉内を連続的に通板される帯状の薄鋼板に、還
元ガス発生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生
成した高温の還元性ガスを、噴射ノズルを介して高速で
吹き付け、該１１１板を急速加熱して無酸化にて連続加
熱することができる。

また、加熱炉の各加熱帯の入側および出側それぞれに、
加熱帯仕切壁兼用の対のタフチロールを設けるので、該
加熱炉内を連続的に通板される帯状のｇｌｔＩ４板を、
これら対のタッチロールにて挟持・案内することで、薄
切仮に波打ち蛇行が発生することを抑窮し得て、噴射ノ
ズルおよび炉壁との接触・ｍ勤による損傷を防止し得る
に加え、これら対のタフチロールの仕切り効果にて、各
層ＦＡ帯間の直接的なガス流通を抑制すると共に、各加
熱帯内の炉圧を正圧に保持して、侵入空気の抑ｉをも図
ることができる。また、該加熱炉内には還元ガス発生炉
からの還元性ガスが導入されるので、その内に設けられ
たタフチロールは、酸化で裏面特性を低下させる懸念が
なく、薄鋼板を損傷することなく挟持・移送させること
がてきる。

また、加熱炉の各加熱帯の噴射ノズルの配設領域を超え
る両側に廃ガス流路を設けるので、噴射ノズルを介して
薄ａｔ＆：高速で吹き付けられた後の廃ガスを、両側の
廃ガス流路を経て出側に導くことで、該廃ガス流と噴射
ノズルからの還元ガスの噴射流との干渉を抑制し得て、
還元ガスの噴射流による薄鋼板への対流伝熱を確実かつ
効率良く行わせることができる。

なお、加熱炉内の炉圧を正圧に保持して、侵入　空気の
抑制を図るために、加熱炉の廃ガス出口部に常套のダン
パーを設けることも、高幇度の無酸化加熱を達成するに
効果的で望ましい。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本実施例は既設の薄鋼板の連続焼鈍設備の予熱帯に、本
発明の連続加熱方法および装置を適用して、薄鋼板の子
細熱を無酸化で、かつ効率良く行うことができるように
した場合を例に説明する。

第１図はｆｌ鋼板の連続焼鈍設備における本発明の実施
例の連続加熱方法および装置の適用を説明するための概
要図である。第１図において、Ａは冷間圧延薄日板の連
続焼鈍設備であって、該連続焼鈍炉Ａは、入側ルーパ（
１）、予熱帯（２）、加熱帯（３）および、ここでは図
示を省略した均熱帯、ガスジェット冷却帯、時効処理帯
、急冷帯、出側ルーパをそれぞれ通路を介し接続して構
成されである。

また、これら各帯および通路内の上下には、搬送方向に
多数の搬送ロールＲが配設されてあり、薄鋼板Ｗは、こ
れら各搬送ロールＲにて送られ、各帯を順次に経過しな
がら所定の焼鈍パターンに沿って熱処理される。

ここで、この連続焼鈍設置ＩＡにおける予熱帯（２）は
本発明に係るものであって、該予熱帯（２）は、上下方
向に配設され、その上方をｉｉｉｌ板Ｗの入側として入
側ルーパ（１）に、下方を出側として加熱帯（３）にそ
れぞれ接続されである。また、該予熱帯（２）の内部は
、上部を第一加熱！　（４）とし、続く下部を第二加ｐ
！４．＠　（５）とされてあり、これら第一加熱帯（４
）と第二加熱帯（５）とは、第一加熱帯（４）の上部、
第一加熱帯（４）と第二加熱！　（５）との間および第
二加熱帯（５）の下部それぞれに配設された対のタフチ
ロール（６）、■、（８）にて西成されである。また、
第一加熱帯（４）上部のタフチロール（６）の直上方に
は、出口ダンパ（９）が設けられである。一方、予熱帯
（２）の近傍にはバーナ００を備えた還元性ガス発生炉
ＯＩが設置されてあり、そのバーナＯＤには燃料供給管
Ｆと燃焼空気供給管Ｂとが接続されである。

また、予熱帯（２）の第二加熱帯（５）の両外側には、
複数の噴射ノズル面を備えたガスヘッダ（１３）、０４
１が、第二加熱帯（５）を挟んで対をなして対向するよ
うに配設されてあり、これらガスヘッダ側、側は、送給
管ＯｃｊＪを介して還元性ガス発生炉側内と接続されで
ある。また、第二加熱帯（５）上部の両外側には、エゼ
クタ−〇ｍ、０９）が対をなして配設されてあり、これ
らエゼクタ−〇８）、０１は、連通管０６）、０７）を
介して第二加熱帯（５）の上部内側と連通されである。

また、第一加熱帯（４）の両外側には、複数の噴射ノズ
ルｃｌ＠を備えた上部ガスヘッダ（２ｍ、Ｑｌが、第一
加熱帯（４）を挟んで対をなして対向するように配設さ
れてあり、これら上部ガスヘッダ翰、Ｃ１３１は、流通
管（至）、ａｎを介してその下方のエゼクタ−０８１，
Ｏｇ１と連通されである。

そして、これらガスへンダ０３）、０４および上部ガス
ヘッダ儲、ｏｌそれぞれの、第二加熱帯（５）および第
一加熱帯（４）との対向面には、その噴射口を第二加熱
帯（５）内および第一加熱帯（４）内に臨ませて、複数
の噴射ノズル（支）および噴射ノズル面が、高さ方向に
等間隔に設けられてあり、また、第二層Ｐｊ１．帯（５
）および第一加熱帯（４］の、噴射ノズルＱ（の噴射口
を臨ませた繭域の両側には、第り図の■−■断面図であ
る第２図に示すように、排ガス流路ａｌＪ、ｅｓが上下
方向に設けられである。

翻って、還元性ガス発生炉ＯＩのバーナＯＤには、残留
酸素を４０ｐ、ｐ、ｍ、以下に設定できる拡散燃焼型バ
ーナが採用されており、これにより、還元性ガス発生炉
側内で燃料を空気不足状態、すなわち空気比０．８以下
で燃焼させて、残留酸素が極めて少な（、かつ、６．Ｃ
Ｏ等からなる還元性ガスＧを生成することがてきるもの
とされである。また、還元性ガス発生炉（至）に接続さ
れた送給管■は２本の分岐管（１５ａ）、　（１５ｂ）
に分かれ、ガスヘッダ（２）、鏝にそれぞれ接続されて
あり、還元性ガス発生炉側内内で生成された還元性ガス
Ｇは、この送給管（へ）を経てガスヘッダ（ロ）、（財
）に送給される。

これらガスヘッダ（１３）、１１４は、還元性ガス発生
炉Ｏωからの還元性ガスＧを、その噴射口を第二加熱帯
（５）内に臨ませた複数の噴射ノズルＯを介し、第二加
熱帯（５）内を通板されるｇｌ調板Ｗの両面に、均等に
吹き付けるための分配器の役割を負う、また、これらガ
スへフダ■、帥は、還元性ガスＧの噴流を１ｍ１板Ｗに
確実に衝突させるために、双方の噴射ノズル面の高さ位
置が重ならないように、互いに高さ位相を違えて設けら
れである。

そして、第二加熱帯６）内の薄ｉｌ板Ｗに吹き付けられ
た後の還元性ガスＧは、廃ガスとして第二加ｐＡ帯■上
部から連遥管翰、１１１を介して一旦エゼクタ−０１，
ｉｌｌ側に抽気され、これらエゼクタ−０１、Ｏり内で
、燃焼空気供給ＷＢを介して供給される燃焼空気にて空
気比１．０以下で二次燃焼させられ、次いで、この二次
燃焼ガスは、流通管（至）、器を介して第一加熱帯（４
）の両外側に配設された対の上部ガスへフダｏ２１、ｎ
に送られる。

これら上部ガスヘッダ複数、ａｓは、エゼクタ−（至）
、０１からの二次燃焼ガスを、その噴射口を第一加熱帯
（４）内に臨ませた複数の噴射ノズル１２４＋を介し、
第−加Ｊ！！！　ＩＦ　（４）内を通板されるＦｉｌｌ
板Ｗの両面に、均等に吹き付けるための分配器の役割を
負う、また、これら上部ガスヘッダ鰭、ｅｌは、二次燃
焼ガスをの噴流をｆＩｍＩｊｗに確実に衝突させるため
に、双方の噴射ノズルａ−の高さ位置が重ならないよう
に、互いに高さ位相を違えて設けられである。

ここで、噴射ノズル０２）、鏝は、還元性ガスＧおよび
二次燃焼ガスを２０−／Ｓ以上の噴流速で高速噴射させ
得ると共に、温度偏差を抑制するために、炉輻方向に多
数の噴射口を一直線状または千鳥状に配設したもの、あ
るいは、炉輻方向に延びるスリット状に形成されたもの
が採用される。また、これら噴射ノズル０２１、ＱＯは
、必要に応じて噴流ガスの流速を可変し得る多重構造の
ものを採用してもよく、あるいは各噴射ノズル＠、ａ・
の基部とガスへラダ■、（財）および上部ガスヘッダ■
、ＣＩとの間に噴射ガスの流量を調整する流量調整弁を
設けても良い、このように構成することにより、各各噴
射ノズル（転）、ａ櫓のからｉＩ鋼板Ｗに吹き付ける高
温ガスの流量、流速を均一なものとし得る。

また、噴射ノズルを介して１１１１板Ｗに吹き付けられ
た後の廃ガスは、第２図中の矢印で示すように、これら
噴射ノズルの噴射口を配した領域の両側に設けられた排
ガス流路凶、ａｅを経て上方に導かれるので、この廃ガ
スの上昇流を噴射ノズルからの噴射流とが干渉し合うこ
とが抑刺される。

一方、予熱ＩＦ（２）の第−加Ｐ、ＩＦ　（４）の上部
、第一加熱帯（６）と第二加熱帯６）との間および第二
加熱帯（５）下部それぞれに配設された、対のタッチロ
ール（ｅ、■、（８）は、薄鋼板Ｗを挟持して該ｉｉａ
ｗｗに波打ち蛇行が発生することを抑窮すると共に、回
転してｉｌ鋼板Ｗの通過を許容する一方、第一加熱帯（
４）および第二加熱帯（ト）へのガス流通を抑制して、
これら加熱帯内を正圧に保持して侵入空気を＊＊する効
果を有し、特に、第一加熱帯（６）と第二加熱帯６）と
を画成する対のタッチロールωは、第二加熱−ＩＦ■内
に吹き込まれた未燃分を含む還元性ガスＧが、第一加熱
帯（４）側に流れ込むことを抑制する構成とされである
。また、第一加熱帯（イ）上部に設けられた出口ダンパ
０）は常套的なもので、その開度調整により一子熱帯（
２）の炉圧を正圧に保持し、該予熱Ｊ　（２）内への侵
入空気を抑制するものである。

なお、還元性ガス発生炉（至）のバーナ仰に接続された
燃焼空気供給管Ｂおよびエゼクタ−一、０１に接続され
た燃焼空気供給ｖｔＢは、熱交換器Ｈに接続され、該熱
交換器Ｈにて予熱された燃焼空気を供給するものとされ
である。

上記構成を具備する本実施例の連続焼鈍炉Ａの予熱帯（
２）にて、厚さ１．０ｍ５、輻１．２５０ｍｍとする炭
素調からなる帯状のｉｉＩＩｌ板を、連続的に４５０℃
の温度まで子細熱した。

なお、これに先立ち、同穫の薄鋼板を用いて以下の予倫
試験を行った。

このよび試験においては、予熱炉の還元性ガス発生炉に
てコークス炉ガスを空気比０．８にて燃焼させて還元性
ガスを生成し、この還元性ガスを、噴射ノズルと薄鋼板
との距躍および噴射流速を種々に変えて、その第二加ｐ
ｋ、帯内の１調板に１２００℃の温度で吹き付けて４５
０℃まで加熱すると共に、その廃ガスを空気圧１．Ｏに
て二次燃焼させて、統（上流側の第一加熱帯内の′ｙＩ
Ｉｌ板に１０００℃の温度で吹き付けて加熱した。その
結果を整理して、第４１１のグラフに例示する。

第４図のグラフは、ｉｕｉ板を還元性ガスの噴射条件を
変えて４５０℃まで加熱したときのｆｉｌｌ板の加熱温
度と時間との関係を例示するもので、同グラフにおいて
、曲線Ａは、噴射ノズルと薄鋼板間の距１を２００ｍｍ
、に設定し、薄鋼板を速度０．５５ｓ／ｓで通板させ、
上記還元性ガスを噴射流速８０ａ／ｓで吹き付けた例、
曲線Ｂは、噴射ノズルと薄鋼板間の距離を１００ｍｍ、
に設定し、薄鋼板を速度０−５ｍ／ｓで通板させ、上記
還元性ガスを噴射流速４０ａ／ｓで吹き付けた例、自１
１Ｃは、噴射ノズルと３鋼板間の距謙を５０■請に設定
し、１調板を速度０．４５＋ｍ／ｓで通板させ、上記還
元性ガスを噴射流速２０■１３で吹き付けた例、曲線り
は、噴射ノズルとＩＩ鋼板間の距離をＩｏｎｓ−に設定
し、ｌＩ調板を速度０．５■／ｓで通板させ、上記還元
性ガスを噴射流速３５ａ／ｓで吹き付けた例をそれぞれ
示す。

第４図のグラフで明らかなよう辷、噴射ノズルと薄鋼板
との間の距離を５０ｍｍ、〜２００ｓ−とし、還元性ガ
スの噴射流速を２０ｓ／ｓ〜８０ｍ／ｓとする噴射条件
によれば、いずれも８秒以内の時間で４５０℃まで、す
なわち、該温度域において！！！酸化加熱が確実に達成
できる５６℃１３以上の加熱速度で急速加熱し得ること
がわかる。また、噴射ノズルと薄鋼板との間の距離を２
００−一原子とし、還元性ガスの噴流を確実にｉｌｊｌ
板に衝突させる限り、その噴射流速が高いほど加熱速度
を高め得ることがわが乞。

そして、本実施例においては、上記予備試験の結果を踏
まえ、まず、還元性ガス発生炉（至）にコークス炉ガス
を６０１ｍ”／１１程度で供給し、これを拡散燃焼型の
バーナ（Ｉｎで空気比０．８にて燃焼させて、フリーａ
ｔ濃度が４０９．Ｐ、ｍ、以下の還元性ガスＧを生成し
、この還元性ガスＧを、第１図の矢印Ｇにて示すように
、送給管（へ）を介してガスへフダａ、　１１４に送り
、これらガスヘッダＯ，８＠の噴射ノズルＯを介して第
一加熱帯■内の薄鋼板Ｗに両面より吹き付けると共に、
その廃ガスをエゼクタ−０１，０！Ｊに導いて空気比１
．Ｏにて二次燃焼させ、この二次Ｎ！焼ガスを上部ガス
へフダ翰、ｌに送り、これら上部ガスヘッダ儲、１２５
の噴射ノズル四を介して第一加熱帯（４）内のｉ！鋼板
Ｗに両面より吹き付けた。

このとき、噴射ノズル（１２）、　ｅ＠とｉｌｉｉｌ板
Ｗとの間の距離は１００■−とし、第一加熱帯■での還
元性ガスＧの噴射温度は１２００℃、その噴射流速は４
０ｍ／５とした。一方、第二加熱帯６）での二次燃焼ガ
スの噴射温度は、Ｉｌｌ板Ｗの抜熱によってｔｏｏｏ℃
となり、これを噴射流速３５ａ／ｓで噴射させた。

なお、このときの第二加ＰＲ，Ｗ■内での総括熱吸収率
は０．２９？、噴流熱伝達率は７７、１Ｋｃａｌ／ｓ−
１１、Ｃとなり、また、第一加熱帯（４）内での総括熱
吸収率は０．３０？、噴流熱伝達率は１１．５Ｋｃａｌ
／ｍ”、Ｈ，”Ｃとなり、この設定にて、＊ｉ＋＋ｉ＊
ｗを、約７秒の時間で、すなわち、約６０″Ｃ／ｓ以上
の加熱速度で４５０℃まで急速加熱することができた。

一方、本実施例の予熱ＩＦ（２）においては、第一加熱
帯（４）右よび第二加熱帯６）内の噴射ノズルの噴射口
を配した領域の両側に排ガス流路凶、ａ・を上下方向に
設け、噴射後の廃ガスをこれら排ガス流路凶、器にて上
方に導くので、噴射ノズルからのガス噴流に対し垂直な
方向の上昇廃ガス流速は極めて小さくなり、この上昇廃
ガス流による干渉による噴射ノズルからのガス噴流の減
衰を最小限に抑え、ｗＳＩ板Ｗへの噴流熱伝達率をより
大きくとることができる。このような構成における噴射
ノズルからのガス噴流の挙動を、二次元で計算した結果
を縦断面模式図として第３図に示す。

この計算は、境界条件として、流速２．５■／ｓの上昇
廃ガス流を仮定し、その流れの中に、噴射流速３５ａ／
ｓのガス噴流Ｊが、距ｓｉｌｔｏｏ―■層れて配された
ｉｉｌｌｌＮｗに向かって水平方向に吹き出したときの
挙動をシュミレートしたものである。これによれば、ガ
ス噴流Ｊは、第３図に示すように、薄鋼板Ｗまで減衰す
ることな（到達しており、本実施例における第二加熱′
４１（５）での噴射流速４０ａ／ｓと、第二加熱帯（５
）での噴射流速３５ａ／ｓとは、十分なる速さといえる
。なお、上記の上昇廃ガス流の流速２．５５１／５は、
ＣＯガスの燃焼量を６ＯＮｍ３／ＩＩとしたときの、燃
焼ガスが第２図に示す本実施例の第二加熱帯の断面を上
昇・通過するときの流速である。

また、本実施例においては、予熱帯伐）の第一加熱帯（
４）上部に設けた出口ダンパ（９）の開度を調整するこ
とにより、予熱帯（２）内の炉圧を約１５１１１１１１
、ｏに保持することによって、外部からの侵入空気を防
ぎ、核子ＭＩＦ（２）内ノｏ、ｌヲ５０ｐｐ−以下ニｓ
ｌＮ御することができた。

また、本実施例においては、予熱帯（２）内を連続して
通板される薄鋼板Ｗは、該予Ｐ、帯（２）内に配設され
た対のタフチロール（６）、■、（８）にて挟持・室内
されて、波打ち蛇行の発生を抑えられ、噴射ノズルや炉
壁に接触・摺動して損傷することなく、健全な表面状態
を雑持したまま通板された。また、第一加熱帯（４）お
よび第二加熱帯（５）は、その上下に配設されたタッチ
ロール（６）、υ）、（８）にて、上下方向へのガス流
通を抑制され、還元性ガスＧが、予熱帯（２）外に漏れ
たり、第一加熱帯■から第一加熱帯（４）へ二次燃焼さ
れることなしに直接侵入することがなかった。

上述したようになされた本実施例の連続加熱により、子
細熱した後のｆ！ｊｉｌ板を精査したところ、その酸化
膜の厚さは原板と同程度であり、また、その表面に傷の
発生も認められず、薄鋼板を無酸化で効率よく、かつ、
波打ち蛇行による損傷を生じさせることなく、連続加熱
し得るという本発明の方法および装置の優れた効果が確
認された。

そして、その燃焼制御が、還元性ガス発生炉のバーナの
燃焼制御と、エゼクタ−での燃焼空気量の制御のみであ
るため、直火還元加熱方法を通用するに比べ、その燃焼
制御が格段に容易なものとなり、かつまた、その配管設
備も大幅に簡略なものとすることができた。

さらに、本実施例によれば、ＩＥ板を無酸化にて子細熱
できるので、直火還元加熱方法による子細熱を適用した
場合のように、後工程に強還元処理や酸洗処理を加える
ことを不要とし得る。

なお、本実施例においては、第−加ｍ！での薄鋼板の加
熱は、第二加熱帯で噴射させた還元性ガスの廃ガスを二
次燃焼させたガスを用いるものとしたが、これは、装置
構成の形態・規模等により、Ｆｌｔｌ板の抜熱が太き（
、第二加熱帯での廃ガスのみでは熱量が不足する場合に
は、還元性ガス発生炉（至）で生成した還元性ガスＧの
一部を、直接的にエゼクタ−〇ｍ、Ｏｇｌに導入して二
次燃焼させることで、その不足熱量を補う構成とされて
も良い。

また、本実施例においては、還元性ガス発生炉を１基配
設し、これからの還元性ガスを分岐管を介して第１　Ｊ
ＪＩＩ熱帯の両側のガスヘッダに分配送給するものとし
たが、これは一例であって、例えば、還元性ガス発生炉
とガスヘッダとの間の管路による熱損失を抑制するため
、２基の還元性ガス発生炉を設け、これらを第１加Ｐ８
帯の両側のガスヘッダそれぞれに直接的に接続すること
も、両者の熱バランスを同調複数される限り、熱効率面
で好ましい構成である。

〔発明の効果〕以上のように本発明に係るｉｉｉｉｉｉ板の連続加熱方
法によれば、連続的に搬送される帯状の３０板を、所定
値以上の加熱速度にて急速加熱し得て、その！ＩＡ酸化
膜熱を確実に達成することができる。

また、本発明に係るＩｔ２１板の連続加熱装置によれば
、加熱炉内を連続的に通販される薄筒仮に波打ち蛇行が
発生することを抑制し得ると共に、加熱炉内への侵入空
気を抑制し得、かつ、噴射ノズルからの還元性ガスと廃
ガスとの間の干渉をし得て、薄鋼板の無酸化加熱を、よ
り確実かつ効率良く、しかも品質良〈実施することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による薄鋼板の連続加熱装置を
説明するための連続焼鈍設備を示す概略説明図、第２図は第１図のｎ−ｎ断面図、第３図は本発明に関わる射ノズルからのガス噴流の挙動
を示す縦断面模式図、第４図は本発明に関わる薄鋼板に吹き付けるガスの噴射
条件と、その加熱温度と時間の関係を示すグラフ、第５図は本発明に係る空気比と薄鋼板の加熱温度との関
係における１調板の酸化状態を示すグラフである。（２）−一予熱帯、（４）−第一加熱帯、（５）−第二加熱帯、（６）、ｍ、（８）−タフチロール、（９）−出ロダンパ、０１−一遍元性ガス発生炉、Ｏ−噴射ノズル、０３１、（１４−−ガスヘッダ、０１、　Ｏｌ−一エゼクター、儲、Ｉ−上部ガスヘッダ、ａｅ−噴射ノズル、凶、ａｅ−排ガス流路、Ｆ−燃料、ｗ−４鋼板。特許出願人　　株式会社　神戸製鋼所代　理　人　　弁理士　　金丸　章− 第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）連続的に搬送される帯状の薄鋼板に、還元ガス発
生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生成した高
温の還元性ガスを、複数の噴射ノズルを介し、高速で吹
き付けて加熱する薄鋼板の連続加熱方法において、前記
噴射ノズルと薄鋼板との間の距離を５０ｍｍ〜２００ｍ
ｍ、とし、前記還元性ガスを、温度８００℃〜１６００
℃、噴射流速２０ｍ／ｓ〜８０ｍ／ｓとする条件にて、
前記薄鋼板に吹き付けて加熱することを特徴とする薄鋼
板の連続加熱方法。
（２）複数の噴射ノズルを設けた複数の加熱帯を有する
加熱炉と、この加熱炉に連通する還元ガス発生炉とを備
え、加熱炉内を連続的に通板される帯状の薄鋼板に、還
元ガス発生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生
成した高温の還元性ガスを、噴射ノズルを介して高速で
吹き付けて加熱する薄鋼板の連続加熱装置において、前
記加熱炉の各加熱帯の入側および出側それぞれに、加熱
帯仕切壁兼用の対のタッチロールを設けると共に、各加
熱帯の噴射ノズルの配設領域を超える両側に廃ガス流路
を設けたことを特徴とする薄鋼板の連続加熱装置。