JPH07258723A - 加熱炉のスケール排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱作業を行いながらスケール等の排出を安
全に行うことができ、さらに、スケール等の自動排出設
備としても使用可能な、加熱炉のスケール排出装置を提
供すること。 【構成】 加熱炉１の炉床面に、落下するスケール等を
受け取る１個又は複数個の漏斗状のホッパ４を形成し、
該ホッパ４の下部開口部５の下方にストローク１０〜３
０ｍｍ、サイクル１００〜４００回／分で、かつ前進時
は低速、後退時は高速で水平往復運動する溝形の長尺コ
ンベア８を略水平に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱炉において金属材
料の表面に発生するスケール、加熱炉を構成する耐火物
が劣化して剥離、欠落した破片等（本明細書において
「スケール等」という場合がある。）を排出するための
スケール排出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属材料を圧延加工する場合、その前工
程において加熱炉を用いて金属材料を加熱することが行
われている。この加熱炉において金属材料を加熱した場
合、金属材料の表面には加熱中に表面が酸化されてスケ
ールが発生する。そして、このスケールは、金属材料を
移動する際の振動等により、金属材料の表面から剥離し
て炉内に落下し、炉床に堆積する。また、加熱炉の長時
間の使用によって加熱炉を構成する耐火物が劣化し、剥
離、欠落した破片は、炉内に落下し、上記スケールとと
もに、炉床に堆積する。

【０００３】このようにして炉床に堆積したスケール等
は、例えば、金属材料を横から押し出す方式の加熱炉に
おいて、炉床と金属材料との間隔が小さい場合には、加
熱炉の金属材料の出口近傍に堆積しやすく、金属材料を
移動させる空間を確保するために、頻繁に操業を中断し
て堆積したスケール等を除去する必要があった。

【０００４】これに対処するため、加熱炉の側壁に開閉
可能な扉体を有する窓を設け、加熱作業を行いながら、
この窓から堆積したスケール等を除去することも行われ
ているが、除去できる範囲が限られることからその効果
に限度があり、特に大型の加熱炉の場合、加熱作業を行
いながら堆積したスケール等を除去することは実質的に
は困難であることから、炉床と金属材料との間隔を大き
く取り、スケール等が堆積しても、その状態のままで放
置し、加熱炉の操業を定期的に休止したときに、集中的
に除去するようにしているのが現状である。また、高温
の加熱作業時におけるスケール等の除去作業は、火炎の
吹き出し等、きわめて危険性が大きく、従来からその改
善が要望されていた。

【０００５】一方、スケール等の自動排出設備は、従来
より種々検討されてきたが、操業中の加熱炉からの熱放
射を防止するための断熱対策、高温雰囲気中での排出設
備の耐熱対策、作業性及び安全性を考慮した環境対策等
の面で設備が大がかりなものとなるため、実用化されて
いないのが現状である。なお、加熱炉の下部長手方向に
一定間隔に漏斗状のスケール溜まりを形成し、このスケ
ール溜まりに所定量のスケール等が堆積したとき、スケ
ール溜まりの下部開口部に配設した扉体を開放して、ス
ケール等をスケール溜まりの下方に敷設した線路上を移
動するトロッコに移載し、搬出するスケール排出装置が
提案されているが、この場合も設備が大がかりなものと
なるとともに、トロッコの荷開け作業は、作業性及び安
全性の点で問題を有していた。

【０００６】ところで、スケールのような形状が一定で
ない小さな隗状の物体の搬送には、ベルトコンベア等の
搬送装置を用いるのが一般的であるが、加熱炉に汎用の
ベルトコンベア等の搬送装置をそのまま取り付けること
は、加熱炉の開口部と搬送装置の間のシール性や、高温
雰囲気中でのベルトコンベア等の搬送装置の耐熱性等に
課題が残り困難であり、例えば、搬送するスケールは高
温状態にあることからゴム製のベルトコンベアでは焼損
し、鉄枠製のパレットでは長さに制限があり、ベルトコ
ンベア等の搬送装置の駆動手段にも同様の制約があり適
当なものがなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
加熱炉のスケール排出装置の有する問題点を解決し、加
熱作業を行いながらスケール等の排出を安全に行うこと
ができ、さらに、スケール等の自動排出設備としても使
用可能な、加熱炉のスケール排出装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の加熱炉のスケール排出装置は、加熱炉の炉
床面に、落下するスケール等を受け取る１個又は複数個
の漏斗状のホッパを形成し、該ホッパの下部開口部の下
方にストローク１０〜３０ｍｍ、サイクル１００〜４０
０回／分で、かつ前進時は低速、後退時は高速で水平往
復運動する溝形の長尺コンベアを配設してなることを要
旨とする。この場合において、水平往復運動の前進時と
後退時の速度比は、１：３程度に設定することが望まし
い。

【０００９】

【作用】加熱炉において金属材料の表面が酸化されて生
成し、落下したスケール等を漏斗状のホッパで受け取
り、その後、このスケール等をホッパの下部開口部の下
方に配設した溝形の長尺コンベアに移載する。長尺コン
ベアに移載されたスケール等は、ストローク１０〜３０
ｍｍ、サイクル１００〜４００回／分で、かつ前進時は
低速、後退時は高速で水平往復運動する長尺コンベアに
よって、強力な移送力を受け、排出側に向けて移送さ
れ、加熱炉から排出され、処理される。

【００１０】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。

【００１１】本実施例は、本発明の加熱炉のスケール排
出装置をトンネル式バーナ加熱炉１に適用したもので、
トンネル式バーナ加熱炉１は、その上部に複数個のバー
ナ２を備え、このバーナ２によりローラ３上を順次移送
される鋼材等の金属材料１０を直接加熱するように構成
されている。

【００１２】トンネル式バーナ加熱炉１の炉床面には、
金属材料１０の表面が酸化されて生成したスケール等が
落下したとき、これを受け取る複数個の漏斗状のホッパ
４を長手方向に並べて形成し、スケール等が加熱炉１の
どの場所で落下しても複数個のホッパ４のいずれかに受
け取られるように構成する。

【００１３】ホッパ４の下部開口部５には、トンネル式
バーナ加熱炉１内への外気の吸引、又は加熱炉１内から
の火炎の吹き出しを防止するとともに、受け取ったスケ
ール等を所定量又は所定時間ホッパ４内に保持するため
に流体圧シリンダ機構等の任意の駆動機構によって開閉
される扉体６を設けることが望ましい。このホッパ４及
び扉体６の内面は耐火物で裏打ちし、さらに、扉体６は
水冷構造とすることが望ましい。

【００１４】ホッパ４の下部開口部５の下方に、複数個
のホッパ４の下部開口部５に共通の溝形の長尺コンベア
８を配設する。長尺コンベア８は、鋼板製とし、その上
面を耐火物で覆うか、水冷構造とすることが望ましい。
この長尺コンベア８は、駆動装置９により、ストローク
１０〜３０ｍｍ、サイクル１００〜４００回／分で、か
つ前進時は低速、後退時は高速で水平往復運動するよう
に、複数個の吊りボルト７によって、トンネル式バーナ
加熱炉１に対して略水平に配設する。吊りボルト７は、
トンネル式バーナ加熱炉１又は地下構造物１１等の基礎
側に設けたブラケット１２に揺動機構７ａを介して揺動
自在に支持され、長尺コンベア８が円滑に水平往復運動
できるように長尺コンベア８を保持する。この場合にお
いて、水平往復運動の前進時と後退時の速度比は、１：
３程度に設定することが望ましい。なお、ホッパ４の下
部開口部５に扉体６を設けない場合には、長尺コンベア
８をホッパ４の下部開口部５に近接して配設し、トンネ
ル式バーナ加熱炉１内への外気の吸引、又は加熱炉１内
からの火炎の吹き出しを極力防止するようにする。

【００１５】駆動装置９による長尺コンベア８のストロ
ーク１０〜３０ｍｍ、サイクル１００〜４００回／分
で、かつ前進時は低速、後退時は高速での水平往復運動
は、ホッパ４の扉体６を開放することによって、ホッパ
４から長尺コンベア８上に落下したスケール等を、間欠
的に移動させるためのものである。この場合において、
前進時は低速で、後退時は高速となるように、具体的に
は、前進時と後退時の速度比が、１：３程度になるよう
に、駆動装置９を設定して長尺コンベア８を水平往復運
動させるように構成する。なお、駆動装置９は、複数個
の不釣り合い重錘を回転させることによって振動を発生
させる起振機構のほか、カム機構、流体圧シリンダ機構
等の任意の駆動機構を用いることができる。また、この
駆動装置９は、長尺コンベア８に直接設けてもよいが、
駆動装置９のモーター等の駆動源をトンネル式バーナ加
熱炉１から離れた位置に設置し、長尺コンベア８には振
動部のみを取り付けたり、あるいはリンク機構等の適宜
の動力伝達機構を介して連動するように構成すること
が、機械の保全、高熱、冷却水の飛散の影響等の観点か
らいって望ましい。

【００１６】この長尺コンベア８による移送力は、かな
り強力なもので、長尺コンベア８は、移送方向に傾斜さ
せる必要はなく、通常は略水平に配設する。これによ
り、長尺コンベア８の設置スペース、特に地下構造物の
深度を小さくすることができ、設備の建造費を低廉にで
きるほか、トンネル式バーナ加熱炉１からの熱放射を防
止するための断熱対策としても有効である。また、この
長尺コンベア８は、必要に応じて、スケール等の排出側
を受入側より高く設置すること等も可能であることか
ら、設備の設計の自由度が大きいという利点を有する。
なお、長尺コンベア８の終端には、必要に応じて、トロ
ッコ又は他の移動コンベアを設ける。

【００１７】ホッパ４及び長尺コンベア８は、トンネル
式バーナ加熱炉１の長さに応じて、１個から複数個を適
宜組み合わせて用いることができる。なお、複数個の長
尺コンベアを設ける場合には、各長尺コンベアの終端
に、必要に応じて、トロッコ又は他の移動コンベアを設
けるが、この場合、１個のトロッコ又は１個の他の移動
コンベアを２個の長尺コンベアで共用することも可能で
ある。

【００１８】本発明の加熱炉のスケール排出装置は、図
示のトンネル式バーナ加熱炉のほか、電磁誘導加熱炉、
高周波加熱炉、低周波加熱炉等のいずれの方式、バッチ
式加熱炉、連続加熱炉等のいずれの形式の加熱炉にも適
用することができる。

【００１９】本発明の加熱炉のスケール排出装置は、ト
ンネル式バーナ加熱炉１において金属材料１０の表面が
酸化されて生成し、落下したスケール等を漏斗状のホッ
パ４で受け取り、その後、ホッパ４の扉体６を開放する
ことによって、ホッパ４に堆積したスケール等をホッパ
４の下部開口部５の下方に配設した溝形の長尺コンベア
８に移載する。このスケール等をホッパ４の下部開口部
５の下方に配設した溝形の長尺コンベア８に移載するタ
イミングは、ホッパ４に所定量のスケール等が堆積した
とき、又は所定時間毎とし、ホッパ４の扉体６の開放及
び閉鎖は、自動的に行うように構成することが望まし
い。長尺コンベア８に移載されたスケール等は、ストロ
ーク１０〜３０ｍｍ、サイクル１００〜４００回／分
で、かつ前進時は低速、後退時は高速で水平往復運動す
る長尺コンベア８によって、強力な移送力を受け、トン
ネル式バーナ加熱炉の終端に設けたトロッコ又は他の移
動コンベアまで移送され、スケール等は、温度がある程
度下がった状態で処理される。この場合、長尺コンベア
８の駆動装置９の駆動は、ホッパ４の扉体６を開放及び
閉鎖のタイミングと連動するように構成することが望ま
しい。

【００２０】

【発明の効果】本発明の加熱炉のスケール排出装置によ
れば、安全性を維持しながら加熱作業を行いながら、ス
ケール等の排出を行うことができ、これによって、加熱
炉の稼働効率を向上し、金属材料の製造コストを低減す
ることができる。また、本発明の加熱炉のスケール排出
装置を採用することによって、地下構造物の深度を小さ
くすることができ、設備の建造費や維持費を低廉にする
ことができ、さらに、全自動化により省力化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱炉のスケール排出装置の実施例を
示す図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ断面を示す図である。

【図３】吊りボルトと吊りボルトの揺動機構を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 加熱炉 ２ バーナ ３ ローラ ４ ホッパ ５ 下部開口部 ６ 扉体 ７ 吊りボルト ７ａ 吊りボルトの揺動機構 ８ 長尺コンベア ９ 駆動装置 １０ 金属材料 １１ 地下構造物 １２ ブラケット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱炉の炉床面に、落下するスケール等
   を受け取る１個又は複数個の漏斗状のホッパを形成し、
   該ホッパの下部開口部の下方にストローク１０〜３０ｍ
   ｍ、サイクル１００〜４００回／分で、かつ前進時は低
   速、後退時は高速で水平往復運動する溝形の長尺コンベ
   アを配設してなることを特徴とする加熱炉のスケール排
   出装置。