JPH0617148A - 鋼帯の連続熱処理方法 - Google Patents

鋼帯の連続熱処理方法

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JPH0617148A
JPH0617148A JP17527292A JP17527292A JPH0617148A JP H0617148 A JPH0617148 A JP H0617148A JP 17527292 A JP17527292 A JP 17527292A JP 17527292 A JP17527292 A JP 17527292A JP H0617148 A JPH0617148 A JP H0617148A
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Teruo Furuyama
輝夫 古山
Nagafusa Inui
永房 乾
Yoshitaka Kimura
義孝 木村
Yuji Toda
祐治 遠田
Masataka Hase
政孝 長谷
Yasuo Matsuura
泰夫 松浦
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼帯の連続熱処理炉の直火加熱炉における熱
効率を改善する。 【構成】 鋼帯の板幅方向に配置した鋼帯入側のバーナ
ーの燃焼幅を鋼帯幅に対し狭くし、燃焼の後段になるに
従いバーナーの燃焼幅を広くする、あるいは板幅方向に
配置されたバーナーの燃焼負荷を炉中心部を高負荷と
し、板エッジ部を低負荷とする。 【効果】 設備費の低減と平均熱効率を約7%向上可
能。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は鋼帯の連続熱処理方法
に関する。特に冷延鋼板、ステンレス鋼板の連続焼鈍ラ
イン、電磁鋼板の熱処理ライン、連続熱処理を含む溶融
めっきラインなどに利用されるものである。
【0002】
【従来の技術】鋼帯の連続熱処理炉の加熱方式として一
般に用いられているのはラジアントチューブによる輻射
加熱法、ゼンジマータイプ溶融亜鉛めっき設備に適用さ
れている鋼帯の側面から直火バーナーにて加熱し、さら
にラジアントチューブにより加熱する方式がある。しか
し最近では走行する鋼帯の表面に直接火炎をあてる直火
バーナー群による効率的な加熱法が実用に供されてい
る。このバーナー群は鋼帯の板幅方向および板の進行方
向に対し数本千鳥状もしくは平行状に並べて配置されて
おり、一例として、鋼帯を加熱するこのバーナーに鋼帯
を酸化せずに加熱する方法として特開昭64−4091
号公報で示される無酸化バーナーを使用したり、また特
開昭62−54031号公報で示されるように配置する
ことで無酸化加熱を実現している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような鋼帯の直火
加熱炉では鋼帯を無酸化に加熱するためバーナーからの
燃焼火炎を乱さずに鋼帯に当てることが望ましい。燃焼
火炎が乱れると鋼帯が燃焼火炎の還元領域に十分さらさ
れずバーナーが持つ還元能力が低下することがある。直
火加熱炉特に縦型加熱炉では燃焼した排ガスが炉の下部
から上部に向かって流れるため、直火加熱炉の上部加熱
部分に位置するバーナーはその火炎が乱され還元能力が
低下するといった問題がある。このような問題を解決す
るためにバーナーの燃焼により発生した排ガスを火炎に
影響を与えずに排出する方法として特開昭62−569
33号公報にみられるようにバーナー群より構成される
燃焼ゾーン間を炉壁で仕切り下部からの排ガスが上部ゾ
ーンに侵入して影響を及ぼさない方法や、また燃焼排ガ
ス流路を直火炉の側端に設け、鋼帯の進行する部分には
排ガスを流さず積極的に側面より排出する方法が考案さ
れている。このように直火にて鋼帯を無酸化に加熱する
場合には燃焼排ガスを効率よく排気することで、鋼帯に
対し火炎を乱さずにあて、かつ鋼帯の全面を火炎の還元
領域で覆うようにバーナーを配置する必要があるとされ
ている。
【0004】しかしながらこのように燃焼排ガスを効率
良く排気する直火炉では、排ガスが鋼帯に対し十分輻射
伝熱されずに高温のまま排ガス流路に引き込まれ炉外に
放出されるため、直火加熱炉の熱効率が悪い。また火炎
の還元領域で鋼帯を被うために鋼帯の幅が変化した場合
には火炎の燃焼幅を変化させる必要があるが、バーナー
の燃焼幅を鋼帯の幅のすべてに対応して変化させること
は、ガスおよびエアーの遮断、流量調整装置を各バーナ
ーごとに設けておく必要があり、バーナー本数が数百本
におよぶ直火加熱炉では設備費用の観点から好ましくな
いために、通常バーナーを特定の群に分け、エアー、ガ
スを集合ヘッダーにより供給し、そのヘッダーの上流に
設置した流量調整ならびに遮断装置を設け2段階程度の
燃焼幅が変更できる設備とするのが一般的である。しか
しながらこの場合でも必ずしも鋼帯幅とバーナーの燃焼
幅は一致せず、燃焼幅が鋼帯幅に対して広すぎる場合に
は、熱効率が悪いといった問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は前述の直火加
熱炉における熱効率の悪化の対策として考案したもので
ある。本発明の第一の要旨は、直火加熱炉が予熱炉の出
側に接続され、鋼帯に向かうバーナー群が鋼帯通板方向
に沿って配列された直火加熱炉において、鋼帯の板幅方
向に配置した鋼帯入側のバーナーの燃焼幅を鋼帯幅に対
し狭くし、燃焼の後段になるに従いバーナーの燃焼幅を
広くすることにある。鋼帯の無酸化加熱を確保するため
には鋼帯の全面を火炎の還元領域で覆う必要があるため
加熱の後段では鋼帯を還元火炎で覆い、加熱の前段では
鋼帯の中心部を優先的に加熱し、鋼帯のエッジ部は炉本
体側部に設けた排ガス流路に流れ込む高温の燃焼排ガス
により間接加熱される効果により鋼帯の幅方向に温度偏
差を少なくして加熱することが可能となる。また第二の
要旨はバーナーの幅方向の燃焼負荷を変化させるもの
で、これは鋼帯の中央部に位置するバーナーの燃焼負荷
をエッジ部に位置するバーナーに比べ高くすることを特
徴とし、前述と同様に鋼帯エッジ部は中心部からの排ガ
ス流れにより前述のようにバーナーを消火した場合と同
様に均一に加熱される。また第一の要旨と第二の要旨を
複合させても同様の効果が期待できる。
【0006】
【作用】鋼帯加熱部分は無酸化加熱を実現させるためバ
ーナーと鋼帯の距離が短く燃焼ガス流路を狭くとる必要
があり、このため燃焼排ガスは抵抗の少ない側部に設け
た排ガス流路に流出し炉下部から上部へドラフトより流
れる。この場合排ガスは鋼帯の中心からエッジ部に多く
流れエッジ部の流速は中心に対し速くなる。したがって
鋼帯のエッジ部は中心部に比べ対流熱伝達係数が高くな
り高温の排ガスにより加熱されることになる。本発明で
はこの効果により加熱の前段部では鋼帯の幅に比べバー
ナーの燃焼幅を狭くして加熱し、加熱の後段では燃焼火
炎で鋼帯を覆い鋼帯を酸化させることなく加熱し、高効
率での加熱を実現した。
【0007】
【実施例】図1はこの発明の方法を実施する連続熱処理
設備を併設した溶融めっき設備の炉部の概略構成図であ
る。図1に示すように、連続熱処理設備1は予熱炉2、
直火加熱炉3、均熱炉4、徐冷炉5、および急冷炉6と
から構成されている。直火加熱炉3には無酸化燃焼バー
ナー群が設けられている。図2は直火加熱炉3の断面図
を示す。ここで直火加熱部7にはバーナー群を千鳥状あ
るいは平行状配置し、バーナーの交換ならびに燃料、エ
アーの供給配管の補修等が容易にできるように便宜上分
割してパネル状にして配置した。このバーナーパネル8
は熱処理する鋼帯の処理量およびヒートサイクルに合わ
せて決定するものであり、パネル状に配置する必要性は
特にない。無酸化バーナーはバーナー単独での還元能力
径より決められたピッチにより配置されているため、鋼
帯を酸化させることなく加熱することができている。
【0008】発明者らが用いたバーナーは鋼帯とバーナ
ーの距離が150mmの位置で還元直径220mmのも
のを使用した。処理する鋼帯の板幅は最大1600mm
であるため、このバーナーの特性によりバーナーピッチ
は鋼帯の幅方向に220mmピッチで最大8本、鋼帯の
進行方向に対して4段で1つのバーナーパネルを構成
し、パネルは鋼帯の表裏に片面各5つ連続して配置し
た。バーナーパネルの側面にはバーナーからの燃焼排ガ
スによりバーナーの還元加熱能力が低下しないため、排
ガスの流路9を設けている。この煙道は下部のバーナー
から発生した排ガスのドラフトにより上部パネルのバー
ナーの火炎が乱され、鋼帯の還元加熱性能が落ちること
を防止するために設けられている。鋼帯走行路の断面積
は0.5m2、排ガス流路は1.3m2 とした。
【0009】このようなバーナーをパネル状にして配置
した直火加熱炉の例で、バーナーを配置したパネルを燃
焼ゾーンと定義し、鋼帯の走行方向に対し加熱炉前段部
から順番に1から5ゾーンとした場合、鋼帯の板幅を1
300mm時には各ゾーンの燃焼幅を表1の通りにす
る。この際1ゾーンではエッジ部の排ガス流速が中心部
に比ベ約5倍程早くなっており、これによる対流熱伝達
率は中心部に比べ約3倍になっている。この場所の排ガ
スの温度は約1200℃でありこの温度領域では輻射に
よる伝熱が支配的であるが、エッジ部の対流伝熱の増加
により火炎の幅が板幅より狭くても幅方向の温度偏差が
無く加熱が可能となっている。
【0010】バーナーの幅方向の燃焼負荷を変化させる
方法として、図3(a)及び図3(b)にその一例を示
す。図3(a)はバーナー燃焼幅変更方式による加熱方
式を示す。ここで図3(b)はバーナーを燃焼している
ゾーンを示す。また図4は幅方向の燃焼負荷分布を示
す。バーナーの容量は定格50000kcal/hのも
のを使用し、板幅の中心部約70%は定格容量で燃焼し
板エッジ部になるに従い徐々に容量を落としエッジ部は
30000kcal/hとした。この場合でもエッジ部
の排ガス流速が速いため鋼帯の幅方法の温度偏差が無く
加熱することができた。
【0011】
【表1】
【0012】
【発明の効果】この発明によれば、直火加熱炉において
加熱効率を良くする方法としてバーナーの燃焼幅を鋼帯
の幅のすべてに対応して変化させるために、ガスおよび
エアーの遮断、流量調整装置をバーナーごとに設けてお
く必要がなくなり、設備費の低減を図ることが可能とな
った。また燃焼排ガスの熱量を効率よく鋼帯に伝えるた
め直火加熱炉の平均熱効率を燃焼幅を変更させない場合
に比べ約7%向上させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の直火加熱炉を具備した連続熱処理炉
設備の概略構成図
【図2】直火加熱炉の断面図
【図3】(a)はバーナー燃焼幅変更方式による加熱方
式、(b)は鋼帯エッジ部のバーナーをターンダウンし
て使用した場合の模式図
【図4】バーナーの幅方向燃焼負荷の分布図である。
【符号の説明】
1 連続熱処理設備 2 予熱炉 3 直火加熱炉 4 均熱炉 5 冷却炉 6 急冷炉 7 直火加熱部 8 バーナーパネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠田 祐治 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 長谷 政孝 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社機械・プラント事業部内 (72)発明者 松浦 泰夫 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社機械・プラント事業部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予熱炉および予熱炉の出側に幅方向およ
    び進行方向に対し複数のバーナーを具備した直火加熱炉
    により構成される鋼帯の連続熱処理炉において、前記直
    火加熱炉のバーナーの鋼帯の幅方向の燃焼本数を、加熱
    の前段は鋼帯よりも狭くなる本数だけ燃焼させ、加熱の
    後段にかけて燃焼本数を増やし、少なくとも最終段のバ
    ーナー列の燃焼火炎幅を鋼帯の幅より広くすることを特
    徴とする鋼帯の連続熱処理方法。
  2. 【請求項2】 幅方向に複数のバーナーを具備した直火
    加熱炉において板幅方向に配置されたバーナーの燃焼負
    荷を炉中心部を高負荷とし、板エッジ部を低負荷とする
    ことを特徴とする鋼帯の連続熱処理方法。
  3. 【請求項3】 直火加熱炉において板幅方向に配置され
    たバーナーの燃焼負荷を炉中心部を高負荷とし、板エッ
    ジ部を低負荷とすることを特徴とする請求項1記載の鋼
    帯の連続熱処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015511995A (ja) * 2012-03-09 2015-04-23 バオシャン アイアン アンド スティール カンパニー リミテッド 焼ならし珪素鋼基板の製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51105908A (ja) * 1975-03-13 1976-09-20 Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd Kotainotairyureikyaku oyobi kanetsusochi

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