JPH04301036A - ウォーキングビーム式加熱炉を用いたスラブ加熱方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウォーキングビーム式
加熱炉を用いたスラブ加熱方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のウォーキングビーム式加熱炉を用
いてスラブを加熱する場合は、在炉時間を基準にして抽
出するときの温度が所定値となるような操業が行われて
おり（たとえば特開昭５７−２８４５号や特開昭５９−
　４７３２４号，　特開昭６４−　２８３２７号，　特
開平２−　５７６３６号などの公報を参照）、またスラ
ブを炉内から抽出するときはエキストラクタによって抽
出し易いようにするためスラブ幅中央を加熱炉の出側ロ
ーラテーブルのライン芯に合わせることを主眼にスラブ
の最終位置が決められているのが一般的である。

【０００３】ところで、このようなウォーキングビーム
式加熱炉の抽出側に設けられる均熱帯の構造は、その側
壁にバーナを設置してスラブの長手方向に火炎を吹き出
すようにしたサイドバーナを用いるのが主流である。と
くに大型の加熱炉ではスラブの長さが１０ｍ以上のもの
があることから、サイドバーナの火炎の長さが少なくと
もスラブ長さの半分以上を必要とするいわゆるロングフ
レームタイプが用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなロングフレームタイプのサイドバーナを備えた均
熱帯においてスラブは火炎に直接さらされる位置では部
分的に過加熱の恐れがあり、スラブとサイドバーナの位
置関係によってはスラブに偏熱を惹起する欠点があった
。そして、このような幅方向に偏熱のあるスラブを圧延
すると、粗圧延機群においては主にキャンバとなって仕
上圧延機群においてはスタンド間でストリップが急激に
蛇行するいわゆる“絞り”現象が発生し、圧延の安定性
や能率，製品の品質などに悪影響を与えることになる。

【０００５】本発明は上記のような課題を解決すべくし
てなされたものであって、スラブの幅方向に非対称なあ
るいは傾斜のある加熱を防止したウォーキングビーム式
加熱炉を用いたスラブ加熱方法を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ウォーキング
ビーム式加熱炉を用いてスラブを間欠送りしながら加熱
する際のスラブ加熱方法であって、加熱炉から抽出する
直前のスラブ位置について、その間欠送り１ピッチ前の
スラブ位置とサイドバーナ位置の関係および該スラブ位
置における炉内での滞留時間をもとに算出した均熱度に
応じて、前記抽出直前スラブの幅方向中央位置とサイド
バーナ位置との関係を決定することを特徴とするウォー
キングビーム式加熱炉を用いたスラブ加熱方法である。

【０００７】

【作　　用】以下に、本発明の原理について説明する。 図２はウォーキングビーム式加熱炉の均熱帯内部におけ
るサイドバーナからスラブが受ける熱影響を模式的に示
したものである。均熱帯１においてサイドバーナＢ１　
，Ｂ２，　Ｂ３　によって形成される熱影響曲線Ｅは、
それぞれのサイドバーナの位置で同じ最大値ＥＰ１，　
ＥＰ２，　ＥＰ３を有し、サイドバーナＢ１　とＢ２　
の中間では最小値ＥＢ１を有し、またサイドバーナＢ２
　とＢ３　の中間では最小値ＥＢ２を有する一種の振動
曲線を描くものとなる。

【０００８】そしてスキッド２上には幅ＡなるスラブＳ
１　，Ｓ２，　Ｓ３　が間隔Ｃで配列されて加熱され、
スラブＳ１　は抽出すべき最終位置すなわち抽出口３か
ら距離Ｄなる位置に停止しているものとする。そこで、
この状態での２番目のスラブＳ２　と熱影響曲線Ｅとの
関係をみると、その抽出側の端部が熱影響曲線Ｅの最小
値ＥＢ１付近に留まっているから幅方向に不均一な影響
を受けていることが一目了然であり、この状態が長く続
くと不均一の度合いがさらに強まることになる。

【０００９】一方、抽出口３に最も近いスラブＳ１　は
この位置ではそれほど大きな不均一な影響を受けること
は認められないが、その前の位置すなわち２番目のスラ
ブＳ２　の位置にあったときの幅方向の不均一さの履歴
は残ることになる。そこで、このスラブＳ１　の不均一
さを解消するためには、■スラブＳ１　の位置で十分な
時間保持するかまたは、■点線で示すＳ１　′の位置に
おいて、その１ピッチ前の位置で受けた不均一さと逆の
不均一さを与えるようにして両者を相殺するように加熱
して短時間で抽出する、などの方法が考えられる。しか
し、方法■の場合は保持するのに長時間要することによ
り生産能力を犠牲にせざるを得ないことから、実操業上
では必然的に方法■の採用をすることになる。

【００１０】つぎに、この方法■によるスラブの均熱性
について制御の方法を説明する。図３は図２のスラブＳ
２　の位置を部分的に示したものであり、スラブＳ２　
の中心点ｃはサイドバーナＢ２　からＬｃ　の位置で滞
留して熱影響曲線Ｅの最小値ＥＢ１と最大値ＥＰ２との
間の影響を受けているものとして、スラブＳ２　の１／
４　幅ごとに分割してその中央部ｃを除く他の４点ａ，
ｂ，ｄ，ｅの位置における表面温度をＴａ，　Ｔｂ　，
　Ｔｄ　，　Ｔｅ　とすると、スラブＳ２　の両端部ａ
，ｅでの温度差ΔＴＥ　および中間部ｂ，ｄでの温度差
ΔＴＱ　はそれぞれ式（数１），（数２）によって定義
する。

【００１１】 　　　　ΔＴＥ　＝Ｔａ　−Ｔｅ　　　　　　　　　　
　　　　　…………………………………（数１）　　　
　ΔＴＱ　＝Ｔｂ　−Ｔｄ　　　　　　　　　　　　　
　　…………………………………（数２）なお、１／４
　幅位置についてはさらに１／８　とか１／１６などの
さらに細かいメッシュにすることは何ら支障はないもの
である。図４はスラブＳ２　が時間経過とともに均熱性
がどのように崩れていくかその状況を例示したものであ
る。これらの特性曲線から温度差ΔＴＥ　およびΔＴＱ
　は、スラブＳ２　があるポジションＰとこのポジショ
ンＰにおける熱影響曲線Ｅにさらされた時間ｔとの関数
でそれぞれ表すことができる。

【００１２】 　　　　ΔＴＥ　＝ｆ（ｔ，Ｐ）　　　　　　　　　　
　　…………………………………（数３）　　　　ΔＴ
Ｑ　＝ｇ（ｔ，Ｐ）　　　　　　　　　　　　…………
………………………（数４）すなわち、温度差ΔＴＥ　
，ΔＴＱ　はポジションＰと時間ｔによって変化するこ
とになる。なお、これらの関数ｆ，ｇはサイドバーナの
配置方法やスラブの幅，バーナの燃焼度などによっても
影響を受けるが、ここでは説明の都合上それらの影響因
子を固定しておくことにする。

【００１３】ここで、あるポジションＰ１　に時間ｔ１
　滞留していた場合に、抽出直近のスラブ位置Ｐ２　を
求めるために滞留時間ｔ２　を通常の抽出ピッチｔＣ　
であると仮定して求めるのであるが、その求め方は下記
式（数５）によって誤差関数Ｇを最小とするようなスラ
ブ位置Ｐ２　を求めるのである。 　　　　Ｇ＝α｛ｆ（ｔ１　，Ｐ１　）−ｆ（ｔＣ　，
Ｐ２　）｝　　　　　　　　＋（１−α）｛ｇ（ｔ１　
，Ｐ１　）−ｇ（ｔＣ　，Ｐ２　）｝……（数５）ここ
でαは重み係数である。ただし、αは一般にスラブ端部
の影響を重視して０．５　＜α＜１の範囲とするのがよ
い。

【００１４】図５は抽出ピッチｔＣ　をある一定値に固
定したときの位置Ｐに対するｆ（ｔＣ　，Ｐ）の関係を
示したものであるが、同様にｇ（ｔＣ　，Ｐ）について
も破線で示した。

【００１５】これら図４と図５とをもとにして位置Ｐを
決定する方法について、以下に図６を用いて説明する。 まず、ある時間ｔｉ　における曲線ΔＴＥ　，ΔＴＱ　
から点ｆ（ｔｉ　，Ｐ），ｇ（ｔｉ　，Ｐ）を求め、そ
れらの点から曲線ｆ（ｔＣ　，Ｐ），ｇ（ｔＣ　，Ｐ）
に水平線ＨＬ１　，　ＨＬ２　を引き、その交点ｆ１　
，　ｇ１　の位置Ｐでの軸座標Ｐｆ１，　Ｐｇ１を求め
、それらの間のαと（１−α）となる内分点Ｐｎ　を求
める。この内分点Ｐｎ　位置とスラブ幅中心点ｃとを一
致させて、スラブの均熱を行うようにするのである。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 図１に示すように、均熱帯１と上部加熱帯４，下部加熱
帯５からなるウォーキングビーム式加熱炉に、材質軟鋼
で幅１５００ｍｍのスラブＳを１５５０ｍｍピッチで装
入してウォーキングビーム６で１５００ｍｍピッチで移
動させながら加熱し、エキストラクタ７を用いて出側ロ
ーラテーブル８に抽出する際の抽出すべきスラブに本発
明を適用した。なおサイドバーナＢは均熱帯１の側壁に
両側に４本ずつ配置した。

【００１７】このときのスラブＳの移動位置Ｐはウォー
キングビーム装置６に取付けたスラブ位置検出器９で測
定し、またスラブＳの幅方向温度Ｔは均熱帯１の天井部
１ａに取付けたスラブ温度検出器１０で測定し、またス
ラブＳの滞留時間ｔはタイマ１１で計測して、これらの
測定信号を演算処理装置１２に入力して演算処理装置１
２において（数１）ないし（数５）を用いて演算させ、
その結果をウォーキングビーム６の移動指令およびエキ
ストラクタ７の抽出指令として図示しないウォーキング
ビーム６およびエキストラクタ７の駆動装置に出力制御
させるようにした。

【００１８】そして、抽出すべきスラブの１ピッチ前の
スラブ位置とサイドバーナ位置の関係とそのスラブ位置
における炉内での滞留時間をもとに均熱度を算出したと
ころΔＴＥ　−ΔＴＱ　＝５０℃であったので、抽出直
前スラブの幅方向中央位置Ｐｎ　とサイドバーナＢ１　
位置との関係Ｌ（前出図２参照）を　５００ｍｍと決定
し、それに応じてスラブ位置を制御した結果幅方向の温
度分布は５〜１０℃の範囲内に収まり、スラブの幅方向
の非対称あるいは傾斜をもった温度分布の発生を防止す
ることができた。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
なくともスラブの幅方向に非対称あるいは傾斜をもった
温度分布を防止することができ、これによって圧延時の
キャンバや蛇行あるいは絞りなどによるトラブルを防止
することができるから、製品の歩留りや品質の向上に寄
与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の構成を示す側断面図であ
る。

【図２】本発明の原理の説明図である。

【図３】スラブ位置と温度の関係の説明図である。

【図４】スラブの均熱性低下の説明図である。

【図５】抽出ピッチ一定のときのスラブ位置と温度差の
関係の説明図である。

【図６】スラブの位置決め方法の説明図である。

【符号の説明】 １　　均熱帯 ２　　スキッド ３　　抽出口 ４　　上部加熱帯 ５　　下部加熱帯 ６　　ウォーキングビーム装置 ７　　エキストラクタ ８　　出側ローラテーブル ９　　スラブ位置検出器 １０　　スラブ温度検出器 １１　　タイマ １２　　演算処理装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　ウォーキングビーム式加熱炉を用
   いてスラブを間欠送りしながら加熱する際のスラブ加熱
   方法であって、加熱炉から抽出する直前のスラブ位置に
   ついて、その間欠送り１ピッチ前のスラブ位置とサイド
   バーナ位置の関係および該スラブ位置における炉内での
   滞留時間をもとに算出した均熱度に応じて、前記抽出直
   前スラブの幅方向中央位置とサイドバーナ位置との関係
   を決定することを特徴とするスラブ加熱方法。