JPH07216443A - ウオーキングビーム式加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 固定ビーム２０の上部に被加熱材６の下面の
スキッドマーク等低温部分３９を加熱する局部加熱バー
ナ３０を取付けたことを特徴とする。 【効果】 局部加熱バーナで低温部分を加熱することで
被加熱材の均熱が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はウオーキングビーム式加
熱炉における被加熱材のスキッドマーク等低温部分を解
消する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造や分解圧延により作られたスラ
ブ、ブルーム、ビレット等の金属材は、一般に連続式加
熱炉で圧延温度に加熱されたのちに、厚板、薄板、型
鋼、管、棒鋼等に圧延加工される。上記連続式加熱炉と
しては、移動ビームと固定ビームとを備え、固定ビーム
上の被加熱材を移動ビームで予熱帯→加熱帯→均熱帯の
順に送るところのウオーキングビーム式加熱炉が主流で
ある。

【０００３】しかし、ウオーキングビーム式加熱炉にあ
っても、被加熱材にスキッドマーク等の低温部分が発生
することは避けられない。即ち、被加熱材は移動・固定
ビーム上のスキッドボタンにて支持されるが、このスキ
ッドボタンの当接面（被加熱材の下面の一部）はスキッ
ドボタンで隠されるので加熱され難く、更に移動・固定
ビームに邪魔されて下部の火炎が十分に被加熱材に当ら
ないこともあって、被加熱材の下面に局部的に低温部分
が発生する。

【０００４】被加熱材は均一に加熱されることが望まし
いので、このような低温部分は何らかの手法で解消する
必要がある。そこで、従来は加熱帯下部や均熱帯下部の
温度を高めに調整したり、移動ビームのシフトを増した
り、在炉時間を延すなどの手法が採用されてきた。しか
し、炉内温度を調整すると所定の圧延温度が得られなく
なり、移動ビームを頻繁にシフトすると炉の操業が難か
しくなり、在炉時間を延ばすと消費エネルギーの増加を
招き、いずも欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記欠点を解消するべ
く、特開平５−２６５８３号で、より改良された従来技
術が提案されている。即ち、下部サイドバーナから未燃
焼ガスを吹込み、これに炉床から吹上げた空気を混合す
ることで、被加熱材下面の低温部分を積極的に加熱する
と言うものである。しかし、この改良された技術は炉床
の構造が複雑になるばかりでなく、黒煙が発生しやす
く、高度な燃焼制御及び操炉技術が必要となる。

【０００６】そこで、本発明の目的は黒煙の発生を伴わ
ず、比較的容易な燃焼制御及び操炉技術で低温部分の加
熱を図れる設備を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、固定ビームの上部に被加熱材の下面のスキ
ッドマーク等低温部分を加熱する局部加熱バーナを取付
け、この局部加熱バーナへ燃料ガス、燃焼用空気を供給
するガス供給路及びエア供給路を固定ビームのポストパ
イプに沿わせて設け、これらガス供給路およびエア供給
路を前記ポストパイプとともに耐火断熱材で囲い、前記
ガス供給路およびエア供給路の下端を炉外のガス供給源
およびエア供給源に接続したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】局部加熱バーナで低温部分を局部加熱して、被
加熱材の均熱を図る。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を添付図面に基づいて以下に
説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
本発明が対象とする加熱炉は少なくとも加熱帯上部と加
熱帯下部が各々温度制御できるものである。均熱帯も上
部下部が各々温度制御できることは望ましい。図１は本
発明に係るウオーキングビーム式加熱炉の加熱帯下部の
部分断面図であり、ウオーキングビーム式加熱炉１は、
鋼板製側壁２、床３及び図示せぬ天井で囲った矩形断面
の炉殻に耐火断熱材５を内張りし、床３を貫通して移動
ビーム１０…（…は複数個を示す。以下同じ。）を起設
し、また床３に固定ビーム２０…を起設し、被加熱材６
より上方に図示せぬ上部バーナ（例えば軸流バーナ）、
被加熱材６より下方に図示せぬ下部バーナ（例えば軸流
バーナ又はサイドバーナ）を配置してなる。

【００１０】前記移動ビーム１０は一般に門型ビーム
（側面視でコ，Ｅなどを９０゜傾けた形状）であり、水
平に長手方向に延設された水冷スキッドパイプ１１と、
このスキッドパイプ１１を断熱するキャスタブル、ファ
インセラミックウール等の耐火断熱材１２と、被加熱材
６を支承するために水冷スキッドパイプ１１上に点在さ
れたスキッドボタン１３…と、前記水冷スキッドパイプ
１１を支持する縦向きの少なくとも２本のポストパイプ
１４…と、このポストパイプ１４を囲う耐火断熱材１５
とからなる。本例ではポストパイプ１４は支柱と冷却水
の供給・排出通路とを兼ねている。なお、図１の移動ビ
ーム１０は上昇位置にあって被加熱材６を固定ビーム２
０からリフトさせた状態にある。この状態から移動ビー
ム１０を図面の表裏方向へ移動することができる。その
ために、床３の開口３ａは十分に長い長孔とされてい
る。図示しないが開口３ａの下方には水封機構があっ
て、炉内のガスが吹出す若しくは炉外の空気が侵入する
ことのない構造とされている。

【００１１】図２は本発明に係る固定ビームの上部拡大
図であり、固定ビーム２０も水冷スキッドパイプ２１、
耐火断熱材２２、スキッドボタン２３、ポストパイプ２
４および耐火断熱材２５からなり、断熱したポストパイ
プ２４部分を「固定スキッドポスト」と称し、この固定
スキッドポストに局部加熱バーナ３０，３０を斜めに取
付け、この局部加熱バーナ３０に至るガス供給路３１並
びにエア供給路３２をポストパイプ２４に沿わせ、これ
らバーナ３０、ガス・エア供給路３１，３２を耐火断熱
材２５で一括囲ってなる。なお、ガス・エア供給路３
１，３２は鋼管で形成すると施工容易であり、この場合
はガス・エア供給路３１，３２は図示せぬブラケットで
ポストパイプ２４に結合される。また、ガス・エア供給
路３１，３２は型抜き工法によって耐火断熱材２５に中
空形成した通路であってもよい。ガス供給路３１は図１
に示す通り、炉底に布設されたガス支管３４に接続され
てガス主管３５から燃料ガスの供給を受け、同様にエア
供給路３２は、炉底に布設されたエア支管３７に接続さ
れてエア主管３８から燃焼用空気の供給を受ける構造と
なっている。

【００１２】上記ガス支管３４及びガス主管３５はこれ
に形状を限るものではなく、要は燃料ガスを適量ガス供
給路３１へ供給できる「ガス供給源」であれば構成、形
式は任意である。同様に上記エア支管３７及びエア主管
３８はこれに形状を限るものではなく、要は燃焼用空気
を適量エア供給路３２へ供給できる「エア供給源」であ
れば構成、形式は任意である。

【００１３】以上の構成からなるウオーキングビーム式
加熱炉及び局部加熱バーナの作用を次に述べる。図３は
本発明の作用説明図であり、移動ビーム１０は下限位置
にあり、被加熱材６は固定ビーム２０…に支承された状
態で上面を図示せぬ上部バーナ、下面を図示せぬ下部バ
ーナで加熱される。スキッド冷却水による抜熱作用やビ
ームのシャドー作用で発生した低温部分３９…は局部加
熱バーナ３０…で更に加熱する。局部加熱バーナ３０は
図２に示す通り燃料ガスを中心から噴射し、その周りを
燃焼用空気で囲う形式なので、火炎の形状や長さを変更
することも可能であり、良好な火炎を形成することがで
きる。更に、このバーナ３０はいわゆるノズルミックス
型バーナであるから、火がガス・エア供給路３１，３２
に逆流する恐れはない。

【００１４】図３に戻って、低温部分３９を局部加熱す
ることにより、低温部分３９を他の部分と同じ温度まで
加熱することができ、容易に被加熱材６の均熱を図るこ
とができる。なお、局部加熱バーナ３０の制御は、例え
ばオプチカル温度計測手段で低温部分を側温して燃焼制
御するフィードバック方式、また、被加熱材のサイズ毎
に用意したデータベースに基づいて投入熱量を制御する
フィードフォワード方式等、いずれでもよい。

【００１５】尚、本実施例では局部加熱バーナ３０をポ
ストパイプ２４の上部に付設したが、これに限るもので
はなく水平に配置した水冷スキッドパイプ２１に付設し
てもよく、要は固定ビーム２０の上部に低温部分３９を
指向する向きに取付ければよい。そして、ガス・エア供
給路３１，３２がポストパイプ２４とともに耐火断熱材
２５で囲われているので、それらが過度に加熱されて損
傷する心配はない。また、ポストパイプ２４に沿って配
置したガス・エア供給路３１，３２が耐火断熱材２５の
温度を下げるのでポストパイプ２４の内部冷却水が従来
より低温になり冷却水の節約が図れ、一方、燃料ガスや
燃焼用空気が適度に予熱されることで高温の火炎が得ら
れる。

【００１６】また、本発明の局部加熱バーナは加熱帯下
部に好適であるが、均熱帯下部、必要なら予熱帯下部に
設けることは差支えなく、その配置位置は任意である。

【００１７】

【発明の効果】以上に述べた通り本発明は、固定ビーム
の上部に局部加熱バーナを設けて、このバーナで低温部
分を加熱するようにしたので、従来の様に炉内温度に偏
差を設けたり、移動ビームのシフトを増したり、在炉時
間を延ばしたりすることなく、被加熱材の均熱が図れ
る。そして、従来の様に未燃焼ガスを炉に吹込む必要が
無いので、炉内が黒煙で汚れる恐れも無い。

【００１８】更に、固定ビームのポストパイプに沿って
ガス・エア供給路を配置し、一括耐火断熱材で囲ったの
で、ガス・エア供給路が耐火断熱材が温度を下げる作用
をなし、その結果ポストパイプ内部の冷却水の節約が図
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウオーキングビーム式加熱炉の加
熱帯下部の部分断面図

【図２】本発明に係る固定ビームの上部拡大図

【図３】本発明の作用説明図

【符号の説明】

１…ウオーキングビーム式加熱炉、６…被加熱材、１０
…移動ビーム、２０…固定ビーム、２１…水冷スキッド
パイプ、２２…耐火断熱材、２３…スキッドボタン、２
４…ポストパイプ、２５…耐火断熱材、３０…局部加熱
バーナ、３１…ガス供給路、３２…エア供給路、３４…
ガス供給源（ガス支管）、３７…エア供給源（エア支
管）、３９…低温部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定ビームと移動ビームとを備えたウオ
   ーキングビーム式加熱炉において、前記固定ビームの上
   部に被加熱材の下面のスキッドマーク等低温部分を加熱
   する局部加熱バーナを取付け、この局部加熱バーナへ燃
   料ガス、燃焼用空気を供給するガス供給路及びエア供給
   路を固定ビームのポストパイプに沿わせて設け、これら
   ガス供給路およびエア供給路を前記ポストパイプととも
   に耐火断熱材で囲い、前記ガス供給路およびエア供給路
   の下端を炉外のガス供給源およびエア供給源に接続した
   ことを特徴とするウオーキングビーム式加熱炉。