JPH0543939A - 方向性電磁鋼スラブ用誘導加熱炉 - Google Patents

方向性電磁鋼スラブ用誘導加熱炉

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JPH0543939A
JPH0543939A JP3201660A JP20166091A JPH0543939A JP H0543939 A JPH0543939 A JP H0543939A JP 3201660 A JP3201660 A JP 3201660A JP 20166091 A JP20166091 A JP 20166091A JP H0543939 A JPH0543939 A JP H0543939A
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furnace
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induction heating
inert gas
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JP3201660A
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Koji Fujii
浩二 藤井
Satoshi Shimazu
智 島津
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 炉内酸素濃度を短時間で低下させることがで
きるとともに、スラブを均一に誘導加熱することができ
る方向性電磁鋼スラブ用誘導加熱炉を提供する。 【構成】 誘導加熱炉1は、炉内でスラブSの上下面が
垂直姿勢となるようにしてスラブSの側面を下方より支
持する昇降可能な炉床11を有し、炉壁4に不活性ガス
供給口6が設けられている。炉壁面と炉床11との間を
狭める整流板14が上記炉床11の周囲に設けられてお
り、炉床11がスラブ加熱位置まで上昇したときの整流
板14と炉底面との間に前記不活性ガス供給口6が開口
しており、炉上部に排気口5が設けられている。炉内に
吹き込まれた不活性ガスは、スラブSの表面に直接接触
することはなく、炉壁4づたいに常に炉内の下部から上
部へと一定方向に流れ、炉上部に至って排気口5から炉
外に排出される。また、スラブ装入・抽出時に炉内に入
り込んだ酸素も上部から下部に乱流によって妨げられる
ことなく導かれ、排出口5から炉外に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、方向性電磁鋼スラブ
用誘導加熱炉に関する。
【0002】
【従来の技術】方向性電磁鋼板は高磁束密度かつ低鉄損
という優れた磁気特性をもっており、変圧器などの鉄心
材料として広く用いられている。その製造工程におい
て、[110]〈001〉方位に高度に集積した二次再
結晶を得るために、MnS,AlNといった結晶粒方向
を制御するインヒビターが用いられている。このインヒ
ビターが適正に意図した作用をもたらすためには、熱間
圧延に先立つスラブ加熱時にインヒビターを十分に解離
固溶させる必要がある。さらに、スラブを適切な条件で
熱間圧延し、冷却を行って、インヒビターを微細かつ均
一に分散析出させることが重要である。上記インヒビタ
ーの解離固溶のために、スラブをたとえば1200℃以
上に高温加熱を行っている。この高温加熱については、
たとえば特開昭61−6994号公報,特開昭61−6
9927号公報などにより開示されている。これらで開
示された高温加熱方法は、スラブを1250℃程度まで
ガス燃焼型加熱炉で予備加熱し、その後の不活性雰囲気
に制御された誘導加熱炉で1300〜1400℃の高温
加熱を短時間行う。
【0003】高温加熱を行う誘導加熱炉は、熱間圧延ラ
インに沿うようにして設けられている。スラブはこれの
長手方向に移送され、昇降可能な炉床により熱間圧延ラ
インからすくい上げられて誘導加熱炉内に装入される。
炉内に装入されたスラブは下側のスラブ側面が炉床によ
って下方より支持されており、スラブ上下面が垂直とな
った姿勢で加熱される。
【0004】誘導加熱炉内が酸化性雰囲気の状態でスラ
ブを加熱すると、スラブ表面が酸化し、1250℃以上
の高温状態で酸化スケールは溶融する。この溶融スケー
ルは炉体や炉床を損傷するとともに、熱間圧延時に製品
表面傷や圧延ロール損傷の原因となる。
【0005】このような問題を解決する手段として、炉
上部から炉内に雰囲気ガスすなわち不活性ガスを供給す
る誘導加熱炉が知られている(たとえば、実公昭58−
24397号公報参照)。また、炉床の側面に不活性ガ
ス噴出口を設けた誘導加熱炉もある(たとえば、実開平
1−129248参照号公報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】誘導加熱炉内にスラブ
を装入した段階では、炉内には大気中と同等の酸素(約
20%)が存在し、スラブ表面を酸化させる。したがっ
て、スラブ装入直後よりいかに短時間で炉内酸素を炉外
に排出し、不活性ガスと置換するかが重要となる。
【0007】しかし、上記従来の技術では、炉内に吹込
んだ不活性ガスは吹込み口と対向した炉壁または炉床に
衝突したのち、炉内酸素と不活性ガスが混濁した状態で
拡散する。したがって、炉内酸素濃度を短時間で低下さ
せることは困難であった。また、予め予熱した不活性ガ
スを炉内に吹き込んでも、炉壁または炉床に衝突したの
ち乱流となってスラブ下部に直接接触する。スラブ下部
に接触した不活性ガスは暖められて上昇する。この結
果、スラブ下部は不活性ガスにより冷却され、スラブ温
度の不均一を招いていた。
【0008】この発明は、炉内酸素濃度を短時間で低下
させることができるとともに、スラブを均一に誘導加熱
することができる方向性電磁鋼スラブ用誘導加熱炉を提
供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の方向性電磁鋼
スラブ用誘導加熱炉は、炉内でスラブ上下面が垂直姿勢
となるようにしてスラブ側面を下方より支持する昇降可
能な炉床を有し、炉壁に不活性ガス供給口が設けられて
いる。上記炉床の周囲には、炉壁面と炉床との間を狭め
る整流板が設けられている。また、炉床がスラブ加熱位
置に上昇したときの整流板と炉底面との間に不活性ガス
供給口が開口しており、炉上部に排気口が設けられてい
る。したがって、炉床がスラブ加熱位置まで上昇したと
き、炉室は整流板により上下に仕切られた状態となる。
そして、炉壁と整流板との間にスリット状のガス流路が
形成される。
【0010】整流板の寸法は、炉室および炉床の寸法に
基づき不活性ガスの流れを考慮して決める。整流板の厚
みは、たとえば炉壁と炉床との間の間隔の40〜70%
程度であり、高さは厚みの3〜5倍程度である。整流板
の設置位置は、炉床頂部に設けられる支持金物の直下が
望ましい。また、整流板は炉床本体と同じキャスタブル
などの耐火物で作られる。
【0011】不活性ガス供給口は、炉体の長手方向に沿
って6〜10箇所程度設ける。また、不活性ガス供給口
は、炉体の底面近くに設けるのがよい。これにより、吹
き込まれた不活性ガスが整流板に至るまでに、ガス流の
乱れが小さくなる。さらに、吹き込まれた不活性ガスに
よる炉床上部の冷却が防がれる。
【0012】排気口も炉体の長手方向に沿って1〜5箇
所程度設ける。排気口は炉体の側壁に設けるよりも、天
井に設けた方がよい。天井に設けた場合、不活性ガスの
流れに抵抗が少なく、また炉内から一様にガスが排出さ
れる。
【0013】
【作用】不活性ガスは、不活性ガス供給口から整流板で
仕切られた炉室の下側の室(ガス溜り室)に吹き込まれ
る。吹き込まれた不活性ガスは、ガス溜り室内にいった
んとどまり、ここで圧力が高められる。ついで、炉壁と
整流板との間のスリット状のガス流路を通って、整流板
で仕切られた炉室の上側の室(スラブ加熱室)に流れ込
む。ガス流路を通過した不活性ガスは、スラブ表面に直
接接触することはなく、炉壁づたいに常に下部から上部
へと一定方向に流れ、炉上部に至って排気口から炉外に
排出される。したがって、スラブ装入・抽出時に炉内に
入り込んだ酸素も下部から上部へと乱流によって妨げら
れることなく導かれ、排出口から炉外に排出される。
【0014】
【実施例】第1図は、この発明の方法を実施する誘導加
熱炉の略縦断面図である。
【0015】図面に示すように誘導加熱炉1の炉体2は
下方に向かって開口しており、天井3に排気口5が設け
られている。排気口5は、蓋(図示しない)により開閉
可能である。側壁4には窒素ガス供給口6が設けられて
おり、窒素ガス供給口6に電磁弁22を介して窒素ガス
容器21が接続されている。窒素ガス容器21は、加圧
された窒素ガスを貯蔵している。また、側壁4の外側
に、加熱コイル9が取り付けられている。
【0016】炉体2の下方に、炉床11が配置されてい
る。炉床11は、耐火物(キャスタブル)で作られた炉
床本体12の頂部に耐熱合金鋼製の支持金物13が取り
付けられている。炉床本体12の内部に冷却管(図示し
ない)が挿入されており、支持金物13を冷却する冷却
水が冷却管に供給される。図2に示すように、耐火物製
の整流板14が、炉床本体12に支持金物13の直下の
全周にわたって設けられている。炉床11は油圧シリン
ダ(図示しない)によって昇降される。炉床11はスラ
ブ上下面が垂直姿勢となるようにしてスラブ側面を下方
より支持し、開口8を通してスラブSを炉内に装入す
る。炉床11が上昇し、スラブSが炉内に挿入された状
態では、図1に示すように整流板14は炉室7を上下
に、すなわちガス溜り室17およびスラブ加熱室18に
仕切る。また、側壁4と整流板14との間にスリット状
のガス流路19が形成される。
【0017】炉体2下面と炉床底壁15との間は、シー
ル装置24により気密が保たれている。
【0018】上記のように構成された誘導加熱炉1にお
いて、スラブSを炉内に挿入した状態で、電磁弁22を
開いて炉内に窒素ガスを吹き込む。吹き込まれた窒素ガ
スはガス流路19で流れが絞られるので、ガス溜り室1
7内で窒素ガスの圧力が上昇する。圧力が上昇した窒素
ガスはガス流路19を層流状態で通過し、スラブ加熱室
18に流出する。スラブ加熱室18に入った窒素ガス
は、炉壁に沿って上昇し、排出口5から炉外に排出され
る。このとき、スラブ近傍の酸素は窒素ガスの流れに巻
き込まれ、窒素ガスと共に炉外に排出される。したがっ
て、窒素ガス流がスラブSに直接触れることはなく、ス
ラブSを冷却することはない。
【0019】ここで、実際にスラブを加熱した具体例に
ついて説明する。
【0020】電磁鋼スラブをガス燃焼型加熱炉(図示し
ない)により1150℃まで比較的低い昇温速度で予備
加熱した。予備加熱したスラブを粗圧延したのち、誘導
加熱炉に挿入した。そして、炉内に窒素ガスを吹込み、
空気をパージした。窒素ガスの吹込み量は20l/minで
あり、圧力は3kgf/cm2 であった。また、スラブの寸法
は、長さ11000mm、幅1000mm、厚み200mmで
あった。スラブと炉壁との間のガス流路の隙間は30mm
であり、長さ(整流板の高さ)は200mmであった。窒
素ガスにより炉内の空気をパージしたのち、スラブを1
350℃まで急速加熱した。
【0021】表1に酸素濃度およびスラブ下部(炉床に
よる支持部近傍)の温度偏差を示す。
【0022】
【表1】
【0023】表1によれば、本発明は整流板無しの従来
装置に比べて短時間で炉内空気を窒素ガスに置換でき、
また酸素濃度も低下する。さらに、スラブ下部温度偏差
も小さくなる。
【0024】高温加熱したスラブを仕上圧延し、所定の
熱処理をして得られた方向性電磁鋼板について磁気特性
を測定した。その結果、鉄損値W17/50は平均0.81
0W/kgであり、ばらつきσは0.003W/kgであった。
また、磁束密度B6 は平均1.930Wb/m2 であり、ば
らつきσは0.002Wb/m2 であった。これに対して従
来装置の場合、鉄損値W17/50 は平均0.854W/kgで
あり、ばらつきσは0.132W/kgであった。さらに、
磁束密度B6 は平均1.917Wb/m2 であり、ばらつき
σは0.007Wb/m2 であった。
【0025】
【発明の効果】炉内に吹き込まれた不活性ガスは、炉壁
と整流板との間のスリット状のガス流路を通って流れる
ので、スラブ表面に直接接触することはなく、炉壁づた
いに常に下部から上部へと一定方向に流れ、炉上部に至
って排気口から炉外に排出される。また、スラブ装入・
抽出時に炉内に入り込んだ酸素も下部から上部に乱流に
よって妨げられることなく導かれ、排出口から炉外に排
出される。この結果、炉内酸素濃度を短時間で低下させ
ることができるとともに、スラブを均一に誘導加熱する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の誘導加熱炉の一例を示す略縦断面図
である。
【図2】図1に示す誘導加熱炉の炉床の斜視図である。
【符号の説明】
1 誘導加熱炉 12 炉床本体 2 炉体 13 支持金物 3 炉天井 14 整流板 4 炉側壁 17 ガス溜め室 5 排気口 18 スラブ加熱
室 6 窒素ガス供給口 19 ガス流路 7 炉室 21 窒素ガス容
器 9 加熱コイル 24 シール装置 11 炉床 S スラブ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉内でスラブ上下面が垂直姿勢となるよ
    うにしてスラブ側面を下方より支持する昇降可能な炉床
    を有し、炉壁に不活性ガス供給口が設けられた誘導加熱
    炉において、炉壁面と炉床との間を狭める整流板が前記
    炉床の周囲に設けられており、炉床がスラブ加熱位置ま
    で上昇したときの整流板と炉底面との間に前記不活性ガ
    ス供給口が開口しており、炉上部に排気口が設けられて
    いることを特徴とする方向性電磁鋼スラブ用誘導加熱
    炉。
JP3201660A 1991-08-12 1991-08-12 方向性電磁鋼スラブ用誘導加熱炉 Expired - Lifetime JP2636578B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5339687U (ja) * 1976-09-09 1978-04-06
JPH01136928A (ja) * 1987-11-20 1989-05-30 Kawasaki Steel Corp 縦型誘導加熱装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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