JPH0347924A - 連続焼鈍炉の炉内圧制御方法 - 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、非酸化性の炉内雰囲気を有するストリップの
連続焼鈍炉の炉内圧制御方法に関するものである。

〈従来の技術〉 炉内圧の低下に伴う外気吸入を防止するために雰囲気ガ
スをり速に（ｊ（給する方法とし一ζ、特公昭５７−４
９１０５号公報、特公昭６２−５４３６９号公報、実開
昭６２−１６６２５２号公報が公知である。しかし、こ
れらはいずれも炉内圧をモニタし°ζ雰囲気ガスを供給
する方式であるため、急激な減圧に対応しきれない場合
がある。以下詳しく説明する。

例えば、炉内雰囲気として１１□とＮ２の混合ガスを使
用する連続焼鈍膜（１１Ｈにおりる従来の炉圧制御方法
を第２図に示す。この設備においては、定常運転中は、
炉内の１１□濃度が所定の値となるよう加熱帯３、均熱
（１）４、冷却帯５のそれぞれに、流星調節弁ＩＯで１
１２とＮ２の流量をコントロールしながら注入している
。また、焼２１１！炉全体の炉圧は、加熱（１）入側に
設りられた圧力調節弁１９を用いて、炉圧測定器１８に
より測定されたが圧が目標炉圧（例えば、１−２〜３ｍ
ｍ１ｌ□ｏ　間２０ｍｍ　ｌｔ□ｏ）となるよう炉圧制
御方法置７でフィードバンク制御卸を行っている。

また、焼鈍炉の入］−１と出口にはそれぞれ前部シル室
２と後部シール室６が設置され、この部分の圧力を常時
正圧にすることにより外気（空気）の炉内への侵入を防
止している。

後部シール室の圧力制御方法は、以下のとおりである（
前部シール室も全く同様）。

（１）常時、遮断弁１１を開にして、Ｎ２を注入し通常
運転中はシール室の圧力がわずかに正圧となるようにす
る。

（２）熱負荷（板厚Ｘ板幅×ライン速度）の変化等によ
りシール室の圧力が変化した時は、第３図に示すように
、炉圧制御装置７は、 ａ、　後部シール室炉圧測定器１４により測定された炉
圧が１．になった時炉圧制御ブｔ１２を開にし、炉圧が
１５＋ΔＬに復帰した時点で閉にする。

あるいは す、　炉圧がＬｌ、、（＜＋、）にまで減少した時は、
さらに炉圧１１１制御弁】３を開にし、炉圧がＬＬ（−
ΔＬＬに復すｍした時点で閉にする。

このように通常運転時の熱負荷変動による外乱に対して
は、この制御方法で全く問題なく圧力ｆｌｉｔ御が可能
であった。

ところが、通常運転時に何らかの原因、例えばストリッ
プの蛇行等でライン停止が発生すると、冷却□帯の熱バ
ランスがくずれ、冷却帯の雰囲気ガスが急激に収縮し、
冷却帯の炉圧が負正になる。

従来の制御方法では、後部シール室の炉圧のみに注目し
て圧力制御を行うため、Ｎ２注大のタイミングが遅く、
かつ量的にも少ないので、後部シール室の炉圧も負圧と
なっていた。この様子を第４図に示す。

冷却帯および後部シール室の炉圧が負圧になれば、外気
（大気）が炉内に侵入し、１１□を含む雰囲気では０□
と炉内の１１．が反応することにより、炉内で爆発が発
生ずる可能性がある。特に冷却ＩＦでは、雰囲気ガス温
度が７００°Ｃ以下なので、爆発の危険性が大である。

また、爆発が発生ゼずとも、冷却（１ト内の微量の０２
によりストリップが酸化して、ブルーイングやテンパー
カラーが発生する可能性があり、製品品質上好ましくな
い。

く発ｒ９）が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、炉内雰囲気として非酸化性ガスを使用
する連続焼鈍設備において、通常運転時に何らかの原因
によりライン停止が発生した場合に、冷却４ｊＦの雰囲
気ガスが急激に収縮し、冷却帯および後部シール室の炉
圧が負圧になることを防止した、連続焼鈍炉の炉内圧制
御方法を提案するものである。

また本発明の他の目的は、冷却帯への供給ガス量を最適
にした連続焼鈍炉の炉内圧制御方法を提案するものであ
る。

〈課題を解決するだめの手段〉 本発明は、非酸化性雰囲気を有する加熱帯、均熱帯及び
冷却帯からなるストリップの連続焼鈍炉において、スト
リップの板厚、板幅、ライン速度及び均熱帯炉温より、
冷却帯における雰囲気ガスの熱収縮量を予測し、該ライ
ン速度の急激な減少に対応して、雰囲気ガスの熱収縮量
を補償する量のノに酸化性ガスを該冷却帯に直接注入す
ることを特徴とする連続焼鈍炉の炉内圧制御方法である
。

〈作　用〉 まず本発明を実施する際のフローの一例を第１図に示す
。

１は連続焼鈍炉であり、加熱帯３．均熱帯４及び冷却帯
５からなり、さらに加熱帯３の前には前部シール室２が
、また冷却帯５の後には後部シール室６を有している。

この例では炉内にＮ２配管８及び１１□配管９より流Ｈ
ＩＤ節弁１０を介して所定量のＮ２及び１１２ガスが導
入されている。なお本発明においては！１２ガスを含ま
ない非酸化性ガス雰囲気の場合もその対象とするが、こ
の場合には当然１１２ガス配管９及びその流量調節弁１
０は必要としない。

この設備において、定常運転中は、従来の場合と同様に
、炉内の１１□濃度が所定の値となるように加熱帯３．
均熱帯４．冷却帯５のそれぞれに、流量調節弁ＩＯで］
］２とＮ２の流■をコンｊ・ロールしながら注入してい
る。また、焼鈍炉全体の炉圧は、加熱帯入側に設りられ
た圧力調節弁１９を用いて、炉圧測定器１８により測定
された炉圧が目標炉圧となるように炉圧制御装置７でフ
ィードバック制ｉｌｌを行っている。また、焼鈍炉の入
口と出口にはそれぞれ前部シール室２と後部シール室６
が設置され、ごの部分の圧力を常時正圧にすることで大
気の炉内への侵入を防止しζいる。１７．１４はそれぞ
れ前部シール室２及び後部シール室６の炉圧測定器で、
測定された炉圧はそれぞれ炉圧制御装置７にインプット
され、前部シール室２及び後部シール室Ｇの炉圧を所定
の正圧に保つためフィードバックされ炉圧制御弁１５．
托及び炉圧制御弁１２．１３を開閉する。

本発明では、さらにライン運転制御装置２１より、現在
通板中のストリップの板厚（Ｄ）、板幅（Ｗ）、ライン
速度（Ｌ　Ｓ　）に関する信号を炉圧制御装置７番こイ
ンプットし゛（いる。なおストリップの４５、厚（Ｄ）
、板幅（Ｗ）ζこ関する信号は上位８１算機２２より二
Ｊイル毎にライン運転制御装置２Ｉに与えられる。また
均熱帯４の炉温（Ｔｓｓ）は炉圧制御装置７自月が常時
モニタリングしている。

これらの信号を受けて炉圧制御装置７において、常１ｉ
％定周１υ１、例えば０．５鑞毎に冷却シ１）５の雰囲
気ガスの収縮量ｆ　　（Ｄ、Ｗ、ＬＳ、Ｔｓｓ）を計算
している。そしてストリップのライン速度が急、激に減
少したとき直ちに、冷却ｊｔＦへの非酸化性ガス注入弁
２０が開かれる。ここで注入弁を流れる単位時間当たり
の非酸化性ガスの流量をＱとするとき、注入弁２０は少
なくともｆ／Ｑ時間時間開とし、冷却帯５の雰囲気ガス
の熱収１′ｒ６ｆｆｌをＭｔ　ＩＮする６本発明はこの
ように構成されているので、事故等によりラインが象、
激に停止しても、炉内への外気の吸い込みが防止され、
爆発事故やストリップの酸化が防止される。

さらに、本発明ではライン停止時の状況に応じて、炉圧
制御方法を以下のようにいくっかに分りで行うこともで
きる。

Ｓｔｅρ１； 通常運転中に、炉圧制御装置７は、以下の値を常時定周
期（例えば０．５ｓｅｃ周期）で４算する。

し。−ｆ、、　（Ｄ、Ｗ、Ｉ、Ｓ、　　Ｔｓｓ）　／Ｑ
　　　（＋）ｔｑ＝ｒ、　　（１）、　Ｗ、　　ＬＳ、
　ＴＳＳ）　／Ｑ　　　（２）Ｌ、　−ｆ−（１）、　
Ｗ、Ｉ−３，’Ｉ’ｓ、）／ＣＪ　　　（３）ここでＤ
は現在通板中のストリップの板厚、Ｗは板幅、Ｌ　Ｓは
ライン速度、Ｔｓｓは均熱帯炉温、Ｑは冷却４ｔＦ　Ｎ
　２注入ブ↑２０を流れる単位時間あたりの流星である
。また、「。、ｒ９．ｒｌｌは、それぞれライン通常４
ｇ士（ｎｏｒｍａＩ　５ｔｏｐ）　、急停止（ｑｕｉｃ
＋＋５ｔｏｐ）、ノ１゛常イ￥ｌｌ−（ｅｍｅｒＨａｎ
ｃｙ　５ｔｏｐ）時のり、Ｗ。

ＬＳ、　Ｔｓｓからａ１算される冷却・１１）雰囲気ガ
スの熱酸１宿量である。よって１．．１ｑ　　１．は、
それぞれライン通常停止、急停止、非常停止が発生した
場合に、冷却帯雰囲気ガス熱収縮量を相殺するＮ２ガス
を注入するために、Ｎ２注入弁２０を開にずべき時間で
ある。なお、Ｄ、Ｗは上位側算機２２からコイル毎に、
またＬ　Ｓはライン運転制御装置２１からダイナミンク
（例えば５０ｍ５ｅｃ＠）に炉圧制御装置７に設定され
る。また′Ｔ’　Ｓ　！ｉは炉圧制御装置自身が常時モ
ニタリングしている。

５Ｌｅｐ２　； ライン停止１−が発４１−シた場合には、そのタイミン
グでライン運転制御装置２１から炉圧制御装置７に対し
、発生した停止の種類毎に接点信号を（約１バ間）出力
づる。

ＳＬｅρ３； 炉圧制御装置は、この接点信号がＯＮしたタイミングで
、Ｎ２注入弁２０を開にし、接点信号の種類により（１
〕〜（３）式から算出された時間の間のみ弁を開にする
。これにより冷却帯の雰囲気ガス収縮を相殺するｊ＋−
酸化性ガス、例えばＮ２ガスが注入され、冷却（［シの
炉圧は正圧に保たれる。

また減圧を補償するために必要とされる供給流量がライ
ン通常停止、急停止、非常停止で大幅に異なる場合は、
異なる供給手段を設りζ切り換えることも可能である。

〈実施例〉 本発明を実施したときの冷）４１帯での炉内圧力変化を
第５図に示す。これはライン速度２１５ｍｐｍで運転中
、非常停止が発生し、ラインストップした時の冷却帯及
び後部シール室の炉圧変動の様子である。ライン停止と
同時に、冷Ｊ４１帯にＮ２が注入され、冷却帯・後部シ
ール室の炉圧ばともに正圧を保っていることがわかる。

〈発明の効果〉 本発明に、１、す、非酸化性の炉内雰囲気ガスを使川す
る連続焼鈍設備において、ライン急停止時においても冷
却帯の炉圧を正圧に保てることにより、炉内への０□流
入を防止し、炉の爆発あるいはストリップの酸化を防止
できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による炉圧制御方法を示すフロー図、第
２図は従来の炉圧制御方法を示すフロー図、第３図は従
来法による後部シール室圧力制御方法と炉圧変化を示す
グラフ、第４図は従来法によるライン急停止時の炉圧変
化を示すグラフ、第５図は本発明によるライン急停止時
の炉圧変化を示すグラフである。 １３・・・後部シール室圧力制御ブｒ（２）、１４・・
・後部シール室圧力測定器、 Ｉ５・・・前部シール室圧力制御弁（１）、ＩＧ・・・
前部シール室圧力制御弁（２）、１７・・・前部シール
室圧力測定器、 １８・・・炉圧測定器、 ＩＯ・・・圧力調節弁、 ２０・・・冷却帯Ｎ２注入弁、 ２１・・・ライン運転制御装置、 ２２・・・上位旧算機。 ２・・・前部シール室、 ４・・・均熱帯、 ６・・・後部シール室、 ８・・・Ｎ２配管、 ＩＯ・・・流量調節弁、 ｌ・・・連続焼鈍炉、 ３・・・加熱帯、 ５・・・冷却帯、 ７・・・炉圧制御装置、 ９・・・１１□配管、 １１・・・遮断弁（常時開）、 １２・・・後部シール室圧力制御ブｔ（１）、１、ｖ検
出願人 川崎製鉄株式会ｒ１ １ ２ （ｌｌｌｄｌｌ＋）　　℃−（ゼ、／：　Ｊ−（−（０
２１１１１１１１１）　　ｒ（Ｅ−（［Ｙｌｌ、（４（
ｌｌｌｄｌｌ）　　班シｐ、＜）４ （ｏ２ｎ　＋＋ｕ＋＋）　＃田団舊

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　非酸化性雰囲気を有する加熱帯、均熱帯及び冷却帯か
   らなるストリップの連続焼鈍炉において、ストリップの
   板厚、板幅、ライン速度及び均熱帯炉温より、冷却帯に
   おける雰囲気ガスの熱収縮量を予測し、該ライン速度の
   急激な減少に対応して、雰囲気ガスの熱収縮量を補償す
   る量の非酸化性ガスを該冷却帯に直接注入することを特
   徴とする連続焼鈍炉の炉内圧制御方法。