JPH03229829A - 直火式冷延鋼板連続焼鈍炉 - 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〕 この発明はメツキ用普通鋼板やステンレス鋼板などの冷
間圧延された薄銅板を、直火バーナにより加熱して焼鈍
処理をおこなう連続焼鈍炉に関する。

〔従来の技術〕

従来、冷延鋼板の輻射率は０．１５〜０．２５程度と考
えられており、この低い輻射率のため炉壁からの輻射伝
熱の強化は加熱効率向上に効果がないと考えられ、輻射
伝熱を強化した連続焼鈍炉は提案されていない。また実
際の連続焼鈍炉の加熱過程においては、冷延鋼板は数１
０秒の在炉時間中に燃焼ガスにより酸化されるが、その
際の冷延鋼板の輻射率の詳しい変化状況についても特に
解析されてはいない。

そしてこの種の連続焼鈍炉としては、一般の熱処理炉と
同様に、炉壁にセラミックファイバの内貼層を設けて断
熱強化をはかった炉構造のものが最近用いられているが
、炉温か１２００〜１３００℃に達する場合はセラミッ
クファイバの品質劣化が著しい。そのため表面保護用に
従来はアルミナ・シリカ系のコーテイング材が使用され
ているが、このコーテイング材も前記高温では劣化が早
く、ファイバ保護機能が短時間で失われるという問題が
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで発明者は、先ず普通メツキ鋼板の直火式連続焼鈍
炉の運転実績から、炉内の鋼板の輻射率を逆算したとこ
ろ、輻射率が板温３００℃以上で急激に増大しているこ
とを知り、短時間の酸化によっても輻射率の上昇が見ら
れることを知見した。

これをさらに定量的に把握するためステンレス冷延鋼板
の焼鈍前と焼鈍後における分光輻射特性を測定したとこ
ろ、第５図に５ＵＳ３０４材の一例を示すように、焼鈍
時の加熱による酸化のために、波長３．５ｕｍ以下にお
ける輻射率の向上が著しいことを知見した。なお本図の
焼鈍条件は、在炉時間４２秒、板温１０８０℃である。

また発明者は、セラミックファイバの内貼層についても
分光輻射特性を測定したところ、第６図にアルミナ６５
％、シリカ３５％のセラミックファイバの例（測定温度
：５００℃）を示すように、波長５μｍ以下での輻射率
が箸るしく低く、前記冷延鋼板の輻射特性と逆傾向にあ
ることが判明し、従ってセラミックファイバの内貼層を
有する炉を冷延鋼板の焼鈍用に用いることは、炉内幅川
伝熱量が低く、不適当であることを知見するに至った。

この発明は上記従来の問題点をかんがみ、発明者の上記
知見にもとづく研究の結果得られたものであって、輻射
伝熱が促進されるとと−もに炉壁内貼層の劣化損耗の防
止をはかることができる直火式冷延鋼板連続焼鈍炉を提
供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段］ この発明の直火式冷延鋼板連続焼鈍炉は、炉壁にアルミ
ナまたはアルミナとシリカを主成分とするセラミックフ
ァイバの内貼層を設け、この内貼層の炉内側表面に、Ｃ
ｒ２Ｏ３とＦｅＯを主成分とする高輻射率塗料層を被着
したことを特徴とする。

この発明において、Ｃｒ２０３とＦｅＯを主成分とする
高輻射率塗料としては、たとえばクロム鉄鉱を基材とし
、これに結合材等を加えた粉状体を用いることができ、
第１表にその好ましい成分範囲（重量％）を示す。この
高輻射率塗料をセラミックファイバの内貼層の炉内側表
面に被着さぜるには、作業能率上スプレーガン等により
塗布するのが好ましい。

第 表 〔作用〕 高輻射率塗料層を形成するＣｒ２Ｏ３およびＦｅＯは安
定な酸化物であるため高温時においても性能劣化がほと
んどなく、その分光輻射特性の測定例によれば、波長５
μｍ以下でも０．８５以上の高輻射率が得られ、長期間
高温にざらされても輻射率の低下はほとんど見られない
。一方直火式焼鈍炉中の通過により冷延鋼板の表面に生
じる酸化スケールの主成分も、ＦｅＯおよびＣｒ２０３
（ステンレス鋼板の場合）であるので、炉辺内壁面と冷
延鋼板表面の輻射特性が同傾向となり、輻射伝熱が強化
され、燃料消費量が節約される。

またセラミックファイバの内貼層は、前記のように高温
時における劣化が少ない高輻射率塗料層により被覆され
ているので、劣化損耗が少なく、内貼層の寿命の延長を
はかることができる。

〔実施例〕

以下第１図および第２図によりこの発明の一実施例を説
明する。

図中、１は横型の直火式連続焼鈍炉で、２は予熱帯、３
は加熱帯、４は均熱帯、５は煙道、６は直火式バーナで
ある。加熱帯３および均熱帯４は、第１図示の断面構造
を有する。第１図において７は鉄皮、８は厚さ５０厘の
耐火キャスタブル層、９は厚さ２５０ａｌｔのセラミッ
クファイバ（組成：Ａ＋２０３＝６４％、Ｓ！０２＝３
６％）の内貼層である。１０はこの内貼層９の炉内側表
面に被着された高輻射率塗料層で、その組成はＣｒ２Ｏ
３＝４３％、Ｆｅ０＝２３％、ＭＣｌ０−９％、Ａ１２
０３＝１５％、５ｉＯｚ＝７％、その他＝３％）であり
、スプレーガンにより１〜２ｍの厚さに吹付塗装しであ
る。この高輻射率塗料層１０を被着した内貼層９の分光
輻射特性の測定結果（測定温度：５００℃）は第７図に
示す通りで、低波長範囲においてもセラミックファイバ
単体に比べて遥かに高い輻射率が得られている。また１
１は炉床を形成する耐火レンガ、１２は耐熱レンガであ
るが、耐火レンガ１１の表面にも前記高輻射率塗料層１
０を被着してもよい。また予熱帯２は高輻射率塗料層１
０を有しない他は、第１図と同じ断面構造を有するもの
としてあり、これは板温３００℃以下では鋼板の輻射率
が低く効率のよい輻射伝熱が期待できないためであるが
、この予熱帯２にも高輻射率塗料層１０を設けることは
差支えない。

上記構成の連続式焼鈍炉１（炉長５０ＴｒＬ）において
、板厚１．０ｍ、巾１０３０ｍ＋のステンレス薄帯機か
ら成る冷延鋼板１３を速度１．１ｍ／ｓｅｃで炉内走行
させて、焼鈍処理をおこなったところ、高輻射率塗料層
１０のない従来炉の場合に比べて、燃料消費量は約り％
少なくで済み、またセラミックファイバの内貼層９は、
操業８０００時間後の点検にて全く劣化のないことが認
められた。

この発明は上記実施例に限定されるものではなく、たと
えば上記実施例ではセラミックファバの内貼層９が炉壁
の壁厚の大部分を占める厚手のものであったが、第３図
に示すように厚い耐火断熱レンガ層１５の内側にセラミ
ックファイバのベアリングによる簿い内貼層９を形成し
た構成の炉にも、この発明は適用でき、さらに第４図に
示すように縦型の直火式連続焼鈍炉２０にもこの発明は
適用できる。これらの図中、第１図と同一または相当部
分には、第１図と同一符号を付しである。なお第４図に
示す縦型炉の場合、冷延鋼板１３の両縁に対向する炉側
壁面２１．２１には、高輻射率塗料層１０の付設を省略
してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、セラミックファ
イバの内貼層の炉内側面を、高輻射率を有し高温時の安
定性にすぐれたＣｒ２Ｏ３とＦｅＯを主成分とする高輻
射率塗料層で被覆したので、冷延鋼板への輻射伝熱が促
進されるとともに、内貼層を形成するセラミックファイ
バの劣化損耗を防止し内貼層の寿命の延長をはかること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す横型の直火式連続焼
鈍炉の断面（第２図のＡ−Ａ線断面）図、第２図は同じ
く第１図のＢ−Ｂ線断面図、第３図はこの発明の他の実
ｆＩｌ！ｉ態様を示す第１図相当図、第４図は同じくさ
らに他の実施態様を示す縦型の直火式連続焼鈍炉の水平
断面図、第５図は冷延鋼板の分光輻射特性の一例を示す
線図、第６図はセフミックファイバの分光輻射特性の一
例を示す線図、第７図は高輻射率塗料層の分光輻射特性
の一例を示す縮図である。 １・・・直火式連続焼鈍炉、６・・・直火式バーナ、９
・・・内貼層、１０・・・高輻射率塗料層、１３・・・
冷延鋼板、２０・・・直火式連続焼鈍炉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、炉壁にアルミナまたはアルミナとシリカを主成分と
   するセラミックファイバの内貼層を設け、この内貼層の
   炉内側表面に、Ｃｒ＿２Ｏ＿３とＦｅＯを主成分とする
   高輻射率塗料層を被着したことを特徴とする直火式冷延
   鋼板連続焼鈍炉。