JPH03153824A - 鋼片加熱炉 - Google Patents

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、バーナの燃焼炎を炉体内に吹き出すことで鋼
片を加熱するように構成された鋼片加熱炉に関するもの
である。

「従来の技術」 この種の鋼片加熱炉として従来より第８図および第９図
に示すものが知られている。これは、炉体１の内部を２
箇所のノーズ部２．２により予熱ゾーン３、加熱ゾーン
４、均熱ゾーン５に仕切り、それらノーズ部２．２の壁
面に、燃焼炎を炉体ｌの長手方向（軸線方向）に向けて
吹き出す軸流バーナ６・・・を取り付けるとともに、均
熱ゾーン５の天井面には燃焼炎を下方に吹き出すルーフ
バーナ７・・・を取り付け、被処理物である鋼片８を移
送機構９により装入口ｌＯから抽出口１１に向けて炉体
ｌ内を連続的に移送しつつ、それら軸流バーナ６・・・
、ルーフバーナ７・・・により加熱処理するようにした
ものである。

上記の軸流バーナ６・・・は、第９図に示すように炉幅
方向に所定間隔で並べられて複数台（図示例のものでは
６台）設けられ、また、上記のルーフバーナ７・・・も
炉幅方向に所定間隔で並べられて複数台（図示例のもの
は４台）設けられているとともに、第８図に示されるよ
うに炉体ｌの長手方向にも列をなすようにされている。

また、上記の移送機構９としてはブツシャ式のものやウ
オーキングビーム式のものが採用されるが、いずれの場
合も、スキッド群により鋼片を支持して移送するように
されている。すなわち、第９図に示すように、炉体ｌの
長子方向に沿う長尺の水平スキッド１２・・・を炉幅方
向に間隔をおいて列をなすように設け、それら水平スキ
ッド１２・・・上に設けられたスキッドボタン１３・・
・を介して鋼片８を支持して移送するようになっている
。第９図に例示した移送機構９はウオーキングビーム式
のものであって、この場合は、炉体ｌの下方に設けられ
た揺動ビーム１４から立設された移動サポート１５．１
５と、炉体１の底面から立設された固定サポート！６・
・・とが炉幅方向に５列をなして設けられ、それら各サ
ポート１５，１５．１６・・・の上端部にそれぞれ上記
水平スキッド１２・・・が設けられており、揺動ビーム
１４を揺動させることによって移動サポート１５．１５
により鋼片８を持ち上げつつ前方に移送するようになっ
ている。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記従来の鋼片加熱炉では、炉幅方向両側部
に位置する鋼片８の両端部が、炉体１の側壁面からも輻
射熱を受けるために中間部に比して過加熱されてしまい
、その結果、第１０［３Ｕに示されるように鋼片８の中
間部と両端部との間で８Ｏ−１００ｄＢにも及ぶ大きな
温度差ΔＴが生じてしまうことがあった。

上記のような鋼片８の両端部の過加熱を防止するため、
第９図に鎖線で示すようにセラミックス等の耐熱材料か
らなる熱遮蔽板１７．１７を取り付けることも行なわれ
ているが、そのようにしてもさほど効果的でないばかり
か、設備費や保守費が増大してしまうので好ましくない
。

また、第１１図に示すように、上記の軸流バー＋６・・
・を設けることに代えて、炉体１の側壁面に炉幅方向に
燃焼炎を吹き出すサイドバーナ１８゜１８を設けること
も行なわれているが、この場合は、燃焼炎が浮き上がっ
てしまういわゆるリフト現象を生じてしまうし、そのよ
うなリフト現象を防止するために、サイド−バーナ１８
．１８の燃焼炎を先端が開放された輻射管１９．１９内
に吹き出すようにしたとしても、やはり鋼片８の温度む
らを十分に改善できるものではなかった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、鋼片の両
端部の過加熱を有効に防止し得て、鋼片をその全長にわ
ｔ；って均一に加熱することのできる鋼片加熱炉を提供
することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 本発明は、上記目的を達成するため、炉体内部がノーズ
部により長子方向に複数のゾーンに仕切られているとと
もに、前記炉体の内部に燃焼炎を吹き出すバーナを備え
、被処理物である鋼片を移送機構により移送しつつ前記
バーナにより加熱するように構成された鋼片加熱炉にお
いて、前記ノーズ部の壁面に、炉体の長手方向に燃焼炎
を吹き出す軸流バーナを鋼片を支持するスキッド群内に
位置させて炉幅方向中間位置に複数並べて設けるととも
に、炉体の両側壁面には、炉幅方向に燃焼炎を吹き出す
サイドバーナをそれぞれ設け、かつ、炉幅方向の中間部
における炉温と両側部における炉温に基づいて前記軸流
バーナおよび前記サイドバーナへの燃料供給量を各々別
に制御する制御装置を具備してなることを特徴としてい
る。

「作用」 本発明の鋼片加熱炉にあっては、鋼片の炉幅方向中間部
は軸流バーナによって加熱され、炉幅方向両端部はサイ
ドバーナによって加熱される。そして、炉幅方向の中間
部における炉はと両側部における炉温か各々最適な設定
値となるように、軸流バーナとサイドバーナの燃焼が制
御装置によって各々別に制御され、これによって鋼片の
中間部と両端部の温度が均等となる。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
が、上述した従来の鋼片加熱炉と同一構成要素について
は同一符号を付して詳細な説明は略す。

第１図は本実施例の鋼片加熱炉の全体概略構成を示す側
断面図、第２図はその均熱ゾーン５の横断面図、第３図
は均熱ゾーン５の平面図である。

本実施例の鋼片加熱炉においては、加熱ゾーン４と均熱
ゾーン５とを仕切るノーズ部２の壁面に、炉体ｌの長子
方向に燃焼炎を吹き出す４台の軸流バーナ２０・・・が
、スキッド群内に位置して炉幅方向中間位置に所定の間
隔をおいて設けられている。

すなわち、この鋼片加熱炉にあっては、第９図に示した
従来の鋼片加熱炉における６台の軸流バーナ６・・・の
うち、両側に位置するもの（スキッド群の外側に位置し
ているもの）が省略された形態となっている。

また、炉体ｌの両側壁面には３台ずつ合計６台のサイド
バーナ２１・・・が設けられている。これらのサイドバ
ーナ２１・・・は炉幅方向に燃焼炎を吹き出すものであ
って、それらサイドバーナ２１・・・のそれぞれには、
第４図に示すように先端が開放された輻射管２２・・・
が支持台２３．２３により支持されることによって取り
付けられている。したがって、各サイドバーナ２１・・
・の燃焼炎はそれら輻射管２２・・・内に吹き出され、
各輻射管２２・・・の先端から炉幅方向に吹き出される
ようになっている。

なお、輻射管２２・・・はたとえば耐熱金属やセラミッ
クス等の耐熱材料により形成すると良い。

また、この鋼片加熱炉には、炉幅方向の中間部における
炉温と両側部における炉温に基づいて、上記軸流バーナ
および上記サイドバーナへの燃料供給量を各々別に制御
する制御装置３０が備えられている。

すなわち、第５図に示すように、各軸流バーナ２０・・
・および各サイドバーナ２１・・・には、燃料ガスの本
管３１から、分岐管３２ｓ、３２ｂ、枝管３３！・・・
　３３ｂ・・・を介して燃料ガスがそれぞれ供給される
ようになっているが、分岐管３２ｇ、３２ｂの途中には
それぞれ流量調節弁３４ｚ、３４ｂが設けられ、それら
流量調節弁３４！、３４ｂの開度は流量調節計３５ｉ、
３５ｂによりそれぞれ調節されるようになっている。

また、第２図、第５図に示されるように、炉体ｌの天井
面には炉幅方向中央位置の炉温を計測するための熱電対
温度計３６１が挿入されているとともに、炉体ｌの側壁
面には炉幅方向両側部の炉温を計測するための２台の熱
電対温度計３６ｂ、３６ｂが挿入されており、上記熱電
対温度計３６１の計測値は炉温調節計３７１に入力され
、上記熱電対温度計３６ｂ、３６ｂの計測値は炉温調節
計３７ｋに入力されるようになっている。そして、それ
ら炉温調節計３７ｓ、３７ｂは、入力された計測値に基
づき、上記各流量調節計３５ｓ、３５ｂに制御信号を出
力して上記各流量調節弁３４ａ、３４ｂの開度を調節し
、これによって、軸流バーナ２０・・・サイドバーナ２
１・・・への燃料ガスの供給量を増減して、炉体ｌの中
央部における炉温、および炉体ｌの両側部における炉温
をそれぞれ設定値に保持するようになっている。

なお、第５図において符号３８ｓ、３８ｂは各分岐管３
２ｇ、３２ｂでのガス流量を計測するためのオリフィス
、３９は各サイドバーナ２１・・・への燃料ガスの供給
を必要に応じて停止するための遮断弁である。

上記構成の鋼片加熱炉では、従来の鋼片加熱炉において
スキッド群の外側に設けられていた軸流バーナ６　ｓ、
　６　ａ（第９図参照）を省略するとともに、それに代
えてサイドバーナ２１・・・を設け、かつ、軸流バーナ
２０・・・とサイドバーナ２１・・・とを個別に制御す
る制御装置３０を備えたので、炉幅方向中間部と両側部
とをそれぞれ最適な温度に容易に制御することが可能と
なり、したがって、従来のような鋼片８の両端部の過加
熱を有効に防止できて、鋼片８全体を均一に加熱できる
ものである。

第６図は、この鋼片加熱炉によって加熱処理された鋼片
８の温度分布状態を示すもので、この図に示されるよう
に、鋼片８の各位置での温度は従来の鋼片加熱炉による
場合（第６図中に破線で示す）に比して大きく改善され
、中央部と両側部での温度差Δｔを２０〜４０ｄｅｇ程
度にまで低減させることかできる。そして、その結果、
製品の品質を向上させることがでさることは勿論のこと
、加熱効率も向上するので省エネルギを図ることができ
る。

また、各遮断弁３９・・・を操作して各サイドバーナ２
１・・・の燃焼をそれぞれ個別に制御することにより、
鋼片８の端部の温度を任意に制御することも可能であり
、たとえば、鋼片８の一端側の温度を高く、他端側の温
度を低くするような温度こう配をつけることも可能とな
る。このため、この鋼片加熱炉の後段に設けられる圧延
機等からの要求に応じて、鋼片８の長手方向（炉幅方向
）に所望の温度こう配をつけるためのいわゆる傾斜加熱
を精度良く行うことが可能となるので、圧延機等に対し
て最適な温度条件の鋼片８を供給することが可能であり
、その結果、圧延効率や圧延精度を格段に向上させるこ
とができる。

なお、上記実施例では、サイドバーナ２１に先端が開放
された輻射管２２を取り付けるようにし、これによって
炉体１内の両側部における温度制御をこのような輻射管
２２を設けない場合に比して高精度で行える、という利
点があるが、輻射管２２は必ずしも設けることはない。

また、先端開放型の輻射管２２に代えて、第７図に示す
ような先端が閉じられた二重背型（シングルエンド型）
の輻射管４０を用いることでも良い。

また、上記実施例では、片側に３台ずつ合計６台のサイ
ドバーナ２１・・・を設けたが、サイドバーナ２１・・
・の設置台数や設置位置は適宜変更して良い。

さらに、上記実施例では、均熱ゾーン５にのみサイドバ
ーナ２１・・・を設けるようにしたが、均熱ゾーン５の
みならず、予熱ゾーン３や加熱ゾーン４に対しても、同
様にサイドバーナを設けることでも良いし、被剋理物で
ある鋼片の移送機構としては、ウオーキングビーム式の
ものに限らず、たとえばブツシャ式のもの等も採用でき
ることはいうまでもない。

「発明の効果」 以上で詳細に説明したように、本発明の鋼片加熱炉は、
炉体の長手方向に燃焼炎を吹き出す軸流バーナをスキッ
ド群内に位置させて炉幅方向中間位置に複数弦べて設け
るとともに、炉体の両側壁面に炉幅方向に燃焼炎を吹き
出すサイドバーナをそれぞれ設け、かつ、炉幅方向の中
間部における炉温と両側部における炉温に基づいて前記
軸流バーナおよび前記サイドバーナへの燃料供給量を各
々別に制御する制御装置を具備したので、炉体内の中央
部と両側部とをそれぞれ最適な温度に容易に制御するこ
とが可能となり、したがって、従来のような鋼片両端部
の過加熱を有効に防止できて鋼片全体を均一に加熱でき
、その結果、製品の品質を向上させることができること
は勿論のこと、省エネルギを図ることができ、しかも、
鋼片に所望の温度こう配をつけることも可能となる、と
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は本実施例の鋼片加熱炉の全体概略構成を示す側
断面図、第２図はこの鋼片加熱炉における均熱ゾーンの
横断面図、第３図は均熱ゾーンの平面図、第４図は先端
開放型の輻射管を取り付けたサイドバーナの拡大図、第
５図は制御装置の概略構成図、第６図は本実施例の鋼片
加熱炉により加熱処理された鋼片の温度分布を示す図で
ある。 第７図はサイドバーナにシングルエンド型の輻射管を取
り付けた場合の例を示す拡大図である。 第８図は従来一般の鋼片加熱炉の全体概略構成を示す側
断面図、第９図はこの鋼片加熱炉における均熱ゾーンの
横断面図、第１０図はこの従来の鋼片加熱炉により加熱
処理された鋼片の温度分布を示す図、第１１図は従来の
他の鋼片加熱炉における均熱ゾーンの横断面図である。 ｌ・・・・・・炉体、２・・・・・・ノーズ部、３・・
・・・・予熱ゾーン、４・・・・・・加熱ゾーン、５・
・・・・・均熱ゾーン、７・・・・・・ルー７バーナ、
８・・・・・・鋼片、９・・・・・・移送機構、１２・
・・・・・水平スキッド、１５．１６・・・・・・サポ
ート、２０・・・・・・軸流バーナ、２１・・・・・・
サイドバーナ、２２・・・・・・輻射管、３０・・・・
・・制御装置、３４ｓ、３４ｂ・・・・・・流量調節弁
、３５！、３５ｂ・・・・・・流量調節計、３６ｓ、３
６ｂ・・・・・・熱電対温度計、３７ｓ、３７ｂ・・・
・・・炉温調節計、３８＊、３８ｂ・・・・・・オリフ
ィス、３９・・・・・・遮断弁、４０・・・・・・輻射
管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉体内部がノーズ部により長手方向に複数のゾーンに仕
   切られているとともに、前記炉体の内部に燃焼炎を吹き
   出すバーナを備え、被処理物である鋼片を移送機構によ
   り移送しつつ前記バーナにより加熱するように構成され
   た鋼片加熱炉において、前記ノーズ部の壁面に、炉体の
   長手方向に燃焼炎を吹き出す軸流バーナを鋼片を支持す
   るスキッド群内に位置させて炉幅方向中間位置に複数並
   べて設けるとともに、炉体の両側壁面には、炉幅方向に
   燃焼炎を吹き出すサイドバーナをそれぞれ設け、かつ、
   炉幅方向の中間部における炉温と両側部における炉温に
   基づいて前記軸流バーナおよび前記サイドバーナへの燃
   料供給量を各々別に制御する制御装置を具備してなるこ
   とを特徴とする鋼片加熱炉。