JPH09287018A - 丸形状ビレット用ウォーキングビーム式加熱炉及び加熱装置列 - Google Patents
丸形状ビレット用ウォーキングビーム式加熱炉及び加熱装置列Info
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- JPH09287018A JPH09287018A JP10156596A JP10156596A JPH09287018A JP H09287018 A JPH09287018 A JP H09287018A JP 10156596 A JP10156596 A JP 10156596A JP 10156596 A JP10156596 A JP 10156596A JP H09287018 A JPH09287018 A JP H09287018A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパクトで、設備費を安価にできる丸形状
ビレット用ウォーキングビーム式加熱炉及び加熱装置列
を提供する。 【解決手段】 炉長方向で抽出端壁にのみ、固定スキッ
ドを介して上下に、バーナーフレーム方向をビレットの
進行方向に対向して複数本の加熱バーナーを配置した丸
形状ビレット用ウォーキングビーム式加熱炉。及び、抽
出温度一定で初期加熱を行う前記加熱炉と、その次工程
に、最終加熱として昇温を短時間で行い、続く圧延工程
の圧延温度を短時間に自在に変更可能にする誘導加熱装
置又は直接通電加熱装置とを配設することを特徴とする
丸形状ビレット用加熱装置列。
ビレット用ウォーキングビーム式加熱炉及び加熱装置列
を提供する。 【解決手段】 炉長方向で抽出端壁にのみ、固定スキッ
ドを介して上下に、バーナーフレーム方向をビレットの
進行方向に対向して複数本の加熱バーナーを配置した丸
形状ビレット用ウォーキングビーム式加熱炉。及び、抽
出温度一定で初期加熱を行う前記加熱炉と、その次工程
に、最終加熱として昇温を短時間で行い、続く圧延工程
の圧延温度を短時間に自在に変更可能にする誘導加熱装
置又は直接通電加熱装置とを配設することを特徴とする
丸形状ビレット用加熱装置列。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、丸形状のビレット
用のウォーキングビーム式加熱炉及び加熱装置列に関す
る。
用のウォーキングビーム式加熱炉及び加熱装置列に関す
る。
【0002】
【従来の技術】工業用のウォーキングビーム式加熱炉の
加熱バーナーの配置については、炉長方向の中間部と抽
出端壁の上下に固定スキッドを介してバーナーフレーム
方向をビレットの進行方向に対して対向して複数本のバ
ーナーを配置する構成及び、炉長方向の中間部の上部と
抽出端壁の上下に固定スキッドを介してバーナーフレー
ム方向をビレットの進行方向に対して対向して複数本の
バーナーを配置する構成は、例えば、「新日鉄技報」第
343号(1992)、p70等で報告されている。
加熱バーナーの配置については、炉長方向の中間部と抽
出端壁の上下に固定スキッドを介してバーナーフレーム
方向をビレットの進行方向に対して対向して複数本のバ
ーナーを配置する構成及び、炉長方向の中間部の上部と
抽出端壁の上下に固定スキッドを介してバーナーフレー
ム方向をビレットの進行方向に対して対向して複数本の
バーナーを配置する構成は、例えば、「新日鉄技報」第
343号(1992)、p70等で報告されている。
【0003】なおここでは、加熱バーナーの構成の名称
としてバーナーの燃焼帯数から、前述の炉長方向の中間
部と抽出端壁の上下に固定スキッドを介して複数本のバ
ーナーを配置する図2(B)に示すような構成を上下4
帯式加熱炉、後述の炉長方向の中間部の上部と抽出端壁
の上下に固定スキッドを介して複数本のバーナーする構
成を上下3帯式加熱炉と称する。
としてバーナーの燃焼帯数から、前述の炉長方向の中間
部と抽出端壁の上下に固定スキッドを介して複数本のバ
ーナーを配置する図2(B)に示すような構成を上下4
帯式加熱炉、後述の炉長方向の中間部の上部と抽出端壁
の上下に固定スキッドを介して複数本のバーナーする構
成を上下3帯式加熱炉と称する。
【0004】丸形状のビレットのウォーキングビーム装
置での回転搬送方法は、例えば特開昭60−21101
0号公報等で公開されている。また、バーナー燃焼式加
熱炉と誘導加熱炉との組み合わせでの鋼材加熱方法は、
例えば特開平3−24224号公報等で公開されてい
る。
置での回転搬送方法は、例えば特開昭60−21101
0号公報等で公開されている。また、バーナー燃焼式加
熱炉と誘導加熱炉との組み合わせでの鋼材加熱方法は、
例えば特開平3−24224号公報等で公開されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】まず、丸形状で5m以
上の長尺ビレットを加熱するウォーキングビーム式加熱
炉において、炉長方向の中間には加熱バーナーを設け
ず、抽出端壁にのみ固定スキッドを介して上下にバーナ
ーフレーム方向をビレットの進行方向に対して対向して
複数本の加熱バーナーを配置した構成(燃焼帯の数から
上下2帯式加熱炉と称する)で、ウォーキングビーム装
置にて、通常に(回転搬送なし)搬送する場合を考え
る。
上の長尺ビレットを加熱するウォーキングビーム式加熱
炉において、炉長方向の中間には加熱バーナーを設け
ず、抽出端壁にのみ固定スキッドを介して上下にバーナ
ーフレーム方向をビレットの進行方向に対して対向して
複数本の加熱バーナーを配置した構成(燃焼帯の数から
上下2帯式加熱炉と称する)で、ウォーキングビーム装
置にて、通常に(回転搬送なし)搬送する場合を考え
る。
【0006】図1(A)の適用例に示す如く、炉長方向
の昇温率を高くとれば所定温度まで加熱できるが、その
昇温過程で図中の点線で示す如くビレット前後温度偏差
が大きくなり、図3(d)に示すように炉内搬送中に大
きな偏熱曲がりが発生し、その曲がりによりウォーキン
グビーム装置で炉内搬送が不可能となる。
の昇温率を高くとれば所定温度まで加熱できるが、その
昇温過程で図中の点線で示す如くビレット前後温度偏差
が大きくなり、図3(d)に示すように炉内搬送中に大
きな偏熱曲がりが発生し、その曲がりによりウォーキン
グビーム装置で炉内搬送が不可能となる。
【0007】この対策として、従来技術で示した上下4
帯式又は上下3帯式の加熱バーナー構成とし、且つ炉長
を長くすることで炉長方向の昇温率を低くして、ビレッ
ト前後温度偏差を小さくする方式が採用されている。
帯式又は上下3帯式の加熱バーナー構成とし、且つ炉長
を長くすることで炉長方向の昇温率を低くして、ビレッ
ト前後温度偏差を小さくする方式が採用されている。
【0008】図2(A)は、上下4帯式加熱炉の適用例
を示す。炉長方向の中間にバーナーを上下に配置し、且
つ炉長を長くしている分だけ炉長方向の昇温率が低下
し、ビレット前後温度偏差が小さくなっている。また、
図3(g)に示すように、炉内搬送中の偏熱曲がりは、
上下2帯式と比較すると2/3程度となり、ビレットは
加熱搬送可能である。しかし、上下3帯式及び4帯式加
熱炉では、バーナーの数の増加や炉長増等で、加熱炉と
しては大規模なものになり、加熱炉の建設コストは非常
に高いものとなる。
を示す。炉長方向の中間にバーナーを上下に配置し、且
つ炉長を長くしている分だけ炉長方向の昇温率が低下
し、ビレット前後温度偏差が小さくなっている。また、
図3(g)に示すように、炉内搬送中の偏熱曲がりは、
上下2帯式と比較すると2/3程度となり、ビレットは
加熱搬送可能である。しかし、上下3帯式及び4帯式加
熱炉では、バーナーの数の増加や炉長増等で、加熱炉と
しては大規模なものになり、加熱炉の建設コストは非常
に高いものとなる。
【0009】次に、誘導加熱装置又は直接通電加熱装置
とバーナー燃焼式加熱炉を組み合わせて鋼材を加熱する
加熱装置列を構成する場合を考える。燃焼式のバーナー
炉は、上記のように、ビレット前後温度偏差に起因する
被加熱材の炉内搬送中の偏熱曲がり対策のため、炉長の
長い上下3帯式又は4帯式加熱炉を採用する必要があ
る。
とバーナー燃焼式加熱炉を組み合わせて鋼材を加熱する
加熱装置列を構成する場合を考える。燃焼式のバーナー
炉は、上記のように、ビレット前後温度偏差に起因する
被加熱材の炉内搬送中の偏熱曲がり対策のため、炉長の
長い上下3帯式又は4帯式加熱炉を採用する必要があ
る。
【0010】従って、この場合、電気加熱とバーナー加
熱の組み合わせでのバーナー燃焼式の加熱炉のコンパク
ト化は困難であり、設備費が過大となり経済的な意味で
プロセスとして成立させることができなかった。本発明
は、上記課題を有利に解決して、コンパクトで、設備費
を安価にできる丸形状ビレット用ウォーキングビーム式
加熱炉及び加熱装置列を提供することを目的とする。
熱の組み合わせでのバーナー燃焼式の加熱炉のコンパク
ト化は困難であり、設備費が過大となり経済的な意味で
プロセスとして成立させることができなかった。本発明
は、上記課題を有利に解決して、コンパクトで、設備費
を安価にできる丸形状ビレット用ウォーキングビーム式
加熱炉及び加熱装置列を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の通
りである。 (1)丸形状の長尺のビレットを加熱するウォーキング
ビーム式加熱炉において、炉長方向で抽出端壁にのみ、
固定スキッドを介して上下に、バーナーフレーム方向を
ビレットの進行方向に対向して複数本の加熱バーナーを
配置し、且つ、固定スキッド上又は可動スキッド上で被
加熱材の所定角度回転させ、加熱、搬送を行うために、
可動スキッドの作動工程の制御により被加熱材を固定ス
キッドの溝部傾斜面に移載する位置を選択可能とした、
上面に複数の傾斜溝部を形成した固定スキッドと矩形運
動するように配置した可動スキッドを炉内に配置したこ
とを特徴とする丸形状ビレット用ウォーキングビーム式
加熱炉。
りである。 (1)丸形状の長尺のビレットを加熱するウォーキング
ビーム式加熱炉において、炉長方向で抽出端壁にのみ、
固定スキッドを介して上下に、バーナーフレーム方向を
ビレットの進行方向に対向して複数本の加熱バーナーを
配置し、且つ、固定スキッド上又は可動スキッド上で被
加熱材の所定角度回転させ、加熱、搬送を行うために、
可動スキッドの作動工程の制御により被加熱材を固定ス
キッドの溝部傾斜面に移載する位置を選択可能とした、
上面に複数の傾斜溝部を形成した固定スキッドと矩形運
動するように配置した可動スキッドを炉内に配置したこ
とを特徴とする丸形状ビレット用ウォーキングビーム式
加熱炉。
【0012】(2)抽出温度一定で初期加熱を行う
(1)記載の加熱炉と、その次工程に、最終加熱として
昇温を短時間で行い、続く圧延工程の圧延温度を短時間
に自在に変更可能にする誘導加熱装置又は直接通電加熱
装置と、を配設することを特徴とする(1)記載の丸形
状ビレット用加熱装置列。なお、本発明で適用する長尺
ビレットとは、長さ5m以上のものをいう。
(1)記載の加熱炉と、その次工程に、最終加熱として
昇温を短時間で行い、続く圧延工程の圧延温度を短時間
に自在に変更可能にする誘導加熱装置又は直接通電加熱
装置と、を配設することを特徴とする(1)記載の丸形
状ビレット用加熱装置列。なお、本発明で適用する長尺
ビレットとは、長さ5m以上のものをいう。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は、炉長が10.5m
の上下2帯式加熱炉における、ウォーキングビーム(W
B)装置での回転搬送なしの条件での、ビレット断面径
=φ180mm、材質:ステンレス鋼(SUS304)
のビレットの昇温曲線、ビレット前後温度偏差とバーナ
ー配置模式図を示したものである。
に基づいて詳細に説明する。図1は、炉長が10.5m
の上下2帯式加熱炉における、ウォーキングビーム(W
B)装置での回転搬送なしの条件での、ビレット断面径
=φ180mm、材質:ステンレス鋼(SUS304)
のビレットの昇温曲線、ビレット前後温度偏差とバーナ
ー配置模式図を示したものである。
【0014】図1において、(A)は炉長方向のビレッ
ト昇温曲線とビレット前後温度偏差との関係を示す図
表、(B)はバーナー配置模式図で、図中の3は丸形状
ビレット、4は加熱帯・均熱帯兼用バーナーを示す。
(C)はビレット前後温度偏差の説明図である。
ト昇温曲線とビレット前後温度偏差との関係を示す図
表、(B)はバーナー配置模式図で、図中の3は丸形状
ビレット、4は加熱帯・均熱帯兼用バーナーを示す。
(C)はビレット前後温度偏差の説明図である。
【0015】図1(A)より、バーナーの燃焼を制御
し、図に示すような炉温設定をすれば、炉長10.5m
でビレットの平均温度(図中実線)は所定の温度(本適
用例では1050℃)まで昇温可能であることが分か
る。一方、図中点線のビレット前後温度偏差は、炉長方
向の昇温率が高いため最大約80℃程度となっており、
大きな偏差が発生することが分かる。
し、図に示すような炉温設定をすれば、炉長10.5m
でビレットの平均温度(図中実線)は所定の温度(本適
用例では1050℃)まで昇温可能であることが分か
る。一方、図中点線のビレット前後温度偏差は、炉長方
向の昇温率が高いため最大約80℃程度となっており、
大きな偏差が発生することが分かる。
【0016】図3は、ビレット前後温度偏差に起因する
炉長方向のビレット偏熱曲がりを示したものである。ビ
レット偏熱曲がりは、バーナーで直接加熱されるバーナ
ーフレームに対向したビレット前面の高温部位と、反対
側のビレット後面の低温部位の線膨張差から発生するビ
レット長手方向の大曲がり量であり、適用例ではビレッ
ト長さ12mで計算した値を示す。図中(d)は図1の
条件に対応するビレット偏熱曲がりを示したものであ
る。
炉長方向のビレット偏熱曲がりを示したものである。ビ
レット偏熱曲がりは、バーナーで直接加熱されるバーナ
ーフレームに対向したビレット前面の高温部位と、反対
側のビレット後面の低温部位の線膨張差から発生するビ
レット長手方向の大曲がり量であり、適用例ではビレッ
ト長さ12mで計算した値を示す。図中(d)は図1の
条件に対応するビレット偏熱曲がりを示したものであ
る。
【0017】図1(A)と図3(d)から、最大約80
℃程度のビレット前後温度偏差により、約100mm程度
のビレット偏熱曲がりが発生することになる。WB装置
でのリフト量は、固定スキッドより通常70〜100mm
程度に設計することから、図1に示す条件でWB装置に
てビレットを回転なしで炉内搬送する場合、端部が固定
スキッドに引っ掛かり搬送できなくなる。また、ビレッ
ト偏熱曲がりにより固定スキッド上で次の傾斜溝にビレ
ットの端部が入ってしまい、次のWBサイクルで2本の
ビレットを持ち上げ搬送不能になる場合がある。
℃程度のビレット前後温度偏差により、約100mm程度
のビレット偏熱曲がりが発生することになる。WB装置
でのリフト量は、固定スキッドより通常70〜100mm
程度に設計することから、図1に示す条件でWB装置に
てビレットを回転なしで炉内搬送する場合、端部が固定
スキッドに引っ掛かり搬送できなくなる。また、ビレッ
ト偏熱曲がりにより固定スキッド上で次の傾斜溝にビレ
ットの端部が入ってしまい、次のWBサイクルで2本の
ビレットを持ち上げ搬送不能になる場合がある。
【0018】請求項1の発明は、設備がコンパクトで且
つ安価な上下2帯式加熱炉に、WB装置を用いて丸形状
のビレットを回転して炉内搬送することにより、この課
題を解決したものである。以下に、WB装置を用いて丸
形状のビレットを回転して炉内搬送する装置及びその効
果を示す。
つ安価な上下2帯式加熱炉に、WB装置を用いて丸形状
のビレットを回転して炉内搬送することにより、この課
題を解決したものである。以下に、WB装置を用いて丸
形状のビレットを回転して炉内搬送する装置及びその効
果を示す。
【0019】図4及び図5は、炉内に配置した固定スキ
ッドと矩形運動するように配置した可動スキッド上面に
複数の傾斜溝部を形成し、丸形状のビレットを搬送する
WB装置の模式図を示す。図中の5は固定スキッド、6
は可動スキッド、7は炉内搬送テーブルを示す。なお、
図4(A)、(B)と図5(C)、(D)とは共通の動
作説明図であるが、図面掲載上の制約で2図に分けたも
のである。
ッドと矩形運動するように配置した可動スキッド上面に
複数の傾斜溝部を形成し、丸形状のビレットを搬送する
WB装置の模式図を示す。図中の5は固定スキッド、6
は可動スキッド、7は炉内搬送テーブルを示す。なお、
図4(A)、(B)と図5(C)、(D)とは共通の動
作説明図であるが、図面掲載上の制約で2図に分けたも
のである。
【0020】図4(A)は、回転搬送をしない場合であ
り、矩形運動する可動スキッドの横送り作動工程は、固
定スキッドの傾斜溝中央部から次の傾斜溝中央部に制御
されて動作し、ビレットはA→B→C→Dの矩形運動に
て搬送される。この場合、ビレットは、傾斜溝中央部か
ら次の中央部への搬送であり回転しない。
り、矩形運動する可動スキッドの横送り作動工程は、固
定スキッドの傾斜溝中央部から次の傾斜溝中央部に制御
されて動作し、ビレットはA→B→C→Dの矩形運動に
て搬送される。この場合、ビレットは、傾斜溝中央部か
ら次の中央部への搬送であり回転しない。
【0021】図4(B)は、同図(A)と設備構成は同
じで、可動スキッド6の上昇動作開始点を同図(A)よ
り数十mm手前にずらして、A→B’→C→Dの矩形運
動させる場合を示す。この場合、A→B’の可動スキッ
ド上昇工程で可動スキッド上でビレットは回転する。
じで、可動スキッド6の上昇動作開始点を同図(A)よ
り数十mm手前にずらして、A→B’→C→Dの矩形運
動させる場合を示す。この場合、A→B’の可動スキッ
ド上昇工程で可動スキッド上でビレットは回転する。
【0022】図5(C)は、図4(A)と設備構成は同
じで、可動スキッド6の下降動作開始点を図4(A)よ
り数十mm手前にずらして、A→B→C’→Dの矩形運動
させる場合を示す。この場合、C’→Dの可動スキッド
下降工程で固定スキッド上でビレットは回転する。
じで、可動スキッド6の下降動作開始点を図4(A)よ
り数十mm手前にずらして、A→B→C’→Dの矩形運動
させる場合を示す。この場合、C’→Dの可動スキッド
下降工程で固定スキッド上でビレットは回転する。
【0023】図5(D)は、図4(A)と設備構成は同
じで、可動スキッド6の上昇動作開始点及び下降動作開
始点を図4(A)より数十mm手前にずらして、A→B’
→C’→Dの矩形運動させる場合を示す。この場合、A
→B’の可動スキッド上昇工程で可動スキッド上でビレ
ットは回転し、また、C’→Dの可動スキッド下降工程
で固定スキッド上でビレットは回転する。
じで、可動スキッド6の上昇動作開始点及び下降動作開
始点を図4(A)より数十mm手前にずらして、A→B’
→C’→Dの矩形運動させる場合を示す。この場合、A
→B’の可動スキッド上昇工程で可動スキッド上でビレ
ットは回転し、また、C’→Dの可動スキッド下降工程
で固定スキッド上でビレットは回転する。
【0024】このように、可動スキッドの作動工程を制
御し、手前にずらせることにより、被加熱材であるビレ
ットを自在に所定角度回転させることができる。また、
傾斜溝の角度及びピッチを変化することにより、更にビ
レットの回転角度を幅広い範囲で変更できる。
御し、手前にずらせることにより、被加熱材であるビレ
ットを自在に所定角度回転させることができる。また、
傾斜溝の角度及びピッチを変化することにより、更にビ
レットの回転角度を幅広い範囲で変更できる。
【0025】図6は、ビレットを上述のように回転可能
としたWB装置でのビレット回転搬送の効果を示したも
のである。バーナー配置構成、炉温度設定、ビレット昇
温曲線、その他、材料条件は図1に示した上下2帯式加
熱炉の例と同じである。図6(a)は回転搬送をしない
場合、(b)は回転搬送を35°/WB1サイクルした
場合、(c)は回転搬送を70°/WB1サイクルした
場合のビレット前後温度偏差を示したものである。
としたWB装置でのビレット回転搬送の効果を示したも
のである。バーナー配置構成、炉温度設定、ビレット昇
温曲線、その他、材料条件は図1に示した上下2帯式加
熱炉の例と同じである。図6(a)は回転搬送をしない
場合、(b)は回転搬送を35°/WB1サイクルした
場合、(c)は回転搬送を70°/WB1サイクルした
場合のビレット前後温度偏差を示したものである。
【0026】WB装置での回転搬送により、上下2帯式
加熱炉でもビレット前後温度偏差は大幅に改善されてい
る。これは、ビレットの回転搬送により、バーナーで直
接加熱されるバーナーフレームに対向したビレット前面
の高温部位が反対側のビレット後面の方向にWBの搬送
により順次回転移動し、ビレット前後温度偏差が改善さ
れたものである。
加熱炉でもビレット前後温度偏差は大幅に改善されてい
る。これは、ビレットの回転搬送により、バーナーで直
接加熱されるバーナーフレームに対向したビレット前面
の高温部位が反対側のビレット後面の方向にWBの搬送
により順次回転移動し、ビレット前後温度偏差が改善さ
れたものである。
【0027】図3は、図6に対応したビレット回転搬送
時のビレット前後温度偏差に起因する炉長方向のビレッ
ト偏熱曲がり改善効果を示したものである。図3(d)
は上下2帯式加熱炉でのビレット回転搬送がない場合、
図3(e)は回転搬送を35°/WB1サイクルした場
合、図3(f)は回転搬送を70°/WB1サイクルし
た場合を示す。
時のビレット前後温度偏差に起因する炉長方向のビレッ
ト偏熱曲がり改善効果を示したものである。図3(d)
は上下2帯式加熱炉でのビレット回転搬送がない場合、
図3(e)は回転搬送を35°/WB1サイクルした場
合、図3(f)は回転搬送を70°/WB1サイクルし
た場合を示す。
【0028】回転搬送により、ビレット前後温度偏差が
小さくなり、ビレット偏熱曲がりは、35°/WB1サ
イクル時で約66mm、70°/WB1サイクル時で約4
0mmとなり、大幅に炉内搬送時のビレット偏熱曲がりは
小さくなる。
小さくなり、ビレット偏熱曲がりは、35°/WB1サ
イクル時で約66mm、70°/WB1サイクル時で約4
0mmとなり、大幅に炉内搬送時のビレット偏熱曲がりは
小さくなる。
【0029】以上のことから、バーナー配置を上下2帯
式加熱炉として、上述に示すようにWB装置で可動スキ
ッドの作動工程を制御して、ビレットを回転搬送するこ
とにより、WB装置リフト量を固定スキッドより通常7
0〜100mm程度に設計しても、端部が固定スキッドに
引っ掛かることなく、スムーズに搬送できる。
式加熱炉として、上述に示すようにWB装置で可動スキ
ッドの作動工程を制御して、ビレットを回転搬送するこ
とにより、WB装置リフト量を固定スキッドより通常7
0〜100mm程度に設計しても、端部が固定スキッドに
引っ掛かることなく、スムーズに搬送できる。
【0030】この加熱搬送装置により、丸形状のビレッ
ト用のウォーキングビーム式加熱炉の大幅なコンパクト
化が可能であり、設備建設コストの低減が実現できる。
本発明の装置は、各種の材料断面、材質による線膨張係
数の大小から勘案すると、5m以上の丸形状の材料の加
熱に有効である。
ト用のウォーキングビーム式加熱炉の大幅なコンパクト
化が可能であり、設備建設コストの低減が実現できる。
本発明の装置は、各種の材料断面、材質による線膨張係
数の大小から勘案すると、5m以上の丸形状の材料の加
熱に有効である。
【0031】請求項2の発明は、上述の加熱搬送装置の
次工程に誘導加熱装置又は直接通電加熱装置を設置し、
バーナー燃焼式加熱炉と電気加熱の組み合わせ加熱装置
列のコンパクト化を狙ったものである。図7にレイアウ
トの適用例を示す。
次工程に誘導加熱装置又は直接通電加熱装置を設置し、
バーナー燃焼式加熱炉と電気加熱の組み合わせ加熱装置
列のコンパクト化を狙ったものである。図7にレイアウ
トの適用例を示す。
【0032】図中8は上述の加熱搬送装置を適用した丸
形状材用のウォーキングビーム式加熱炉であり、9は次
工程に設置した誘導加熱装置又は直接通電加熱装置、1
0は後続の圧延設備である。バーナー燃焼式加熱炉8で
800℃から1100℃温度範囲で抽出温度一定で加熱
を行う。この時、上述のWB装置で回転搬送可能な上下
2帯式加熱炉を適用し設備のコンパクト化を図る。
形状材用のウォーキングビーム式加熱炉であり、9は次
工程に設置した誘導加熱装置又は直接通電加熱装置、1
0は後続の圧延設備である。バーナー燃焼式加熱炉8で
800℃から1100℃温度範囲で抽出温度一定で加熱
を行う。この時、上述のWB装置で回転搬送可能な上下
2帯式加熱炉を適用し設備のコンパクト化を図る。
【0033】後続の誘導加熱装置又は直接通電加熱装置
9では、電気加熱による急速加熱可能な特性を利用して
30秒から〜180秒程度の短時間で、100℃から4
00℃昇温する。この昇温により、次工程の圧延設備1
0の圧延温度まで加熱可能であり、対象とする金属の最
適圧延温度に合わせて、短時間で自在に該圧延温度をコ
ントロールできる。
9では、電気加熱による急速加熱可能な特性を利用して
30秒から〜180秒程度の短時間で、100℃から4
00℃昇温する。この昇温により、次工程の圧延設備1
0の圧延温度まで加熱可能であり、対象とする金属の最
適圧延温度に合わせて、短時間で自在に該圧延温度をコ
ントロールできる。
【0034】すなわち、請求項2の発明の、丸形状ビレ
ットをWB装置にて回転搬送可能とした上下2帯式加熱
炉と、誘導加熱装置又は直接通電加熱装置のような電気
加熱装置を組み合わせた加熱装置列を採用することによ
り、従来のバーナー燃焼式加熱炉すなわち上下3帯式又
は4帯式加熱炉の欠点である大規模、建設コスト高を回
避でき、経済的な意味で成立しなかったプロセスが実現
できる。
ットをWB装置にて回転搬送可能とした上下2帯式加熱
炉と、誘導加熱装置又は直接通電加熱装置のような電気
加熱装置を組み合わせた加熱装置列を採用することによ
り、従来のバーナー燃焼式加熱炉すなわち上下3帯式又
は4帯式加熱炉の欠点である大規模、建設コスト高を回
避でき、経済的な意味で成立しなかったプロセスが実現
できる。
【0035】また、この装置構成により、高温域での加
熱時間を大幅に減少することで、例えば炭素鋼の脱炭性
能向上やステンレス鋼の酸化防止が可能である。また、
従来のバーナー燃焼式加熱炉による単一加熱では30分
から60分を要した圧延温度変更を、短時間で自在に変
更可能となることから、圧延温度の異なる材料を圧延す
るラインでは大幅なロス時間減少を達成できる。
熱時間を大幅に減少することで、例えば炭素鋼の脱炭性
能向上やステンレス鋼の酸化防止が可能である。また、
従来のバーナー燃焼式加熱炉による単一加熱では30分
から60分を要した圧延温度変更を、短時間で自在に変
更可能となることから、圧延温度の異なる材料を圧延す
るラインでは大幅なロス時間減少を達成できる。
【0036】
【実施例】図8は、請求項1の発明に基づく丸形状材料
用のウォーキングビーム式加熱炉の側面断面図、図9は
その平面図を示す。図8の3は丸形状のビレット、5は
固定スキッド、6は可動スキッド、7は装入ローラーテ
ーブル、11は抽出ローラーテーブル、12はWBのリ
フト装置、13はWBのシフト装置、4は加熱帯、均熱
帯兼用燃焼バーナーを示す。
用のウォーキングビーム式加熱炉の側面断面図、図9は
その平面図を示す。図8の3は丸形状のビレット、5は
固定スキッド、6は可動スキッド、7は装入ローラーテ
ーブル、11は抽出ローラーテーブル、12はWBのリ
フト装置、13はWBのシフト装置、4は加熱帯、均熱
帯兼用燃焼バーナーを示す。
【0037】例えば、SUS304の断面径φ180m
m、ビレット長さ12mで、加熱炉の抽出温度1050
℃、能率60T/Hの条件を前提とする。加熱炉は、炉
長10.5m、炉幅は13m、バーナーは上部10本、
下部10本の仕様となる。
m、ビレット長さ12mで、加熱炉の抽出温度1050
℃、能率60T/Hの条件を前提とする。加熱炉は、炉
長10.5m、炉幅は13m、バーナーは上部10本、
下部10本の仕様となる。
【0038】図6は、上記前提条件における加熱炉の炉
温設定とビレット昇温曲線、及びビレット前後温度偏差
を示す。図中(a)〜(c)の動作説明は前述の通りで
ある。WB装置については、スキッドの傾斜溝の傾きは
15°、溝ピッチは250mm、可動スキッドの矩形動作
は固定スキッドを挟んで±100mmのリフト量、シフト
量は最大250mmとする。
温設定とビレット昇温曲線、及びビレット前後温度偏差
を示す。図中(a)〜(c)の動作説明は前述の通りで
ある。WB装置については、スキッドの傾斜溝の傾きは
15°、溝ピッチは250mm、可動スキッドの矩形動作
は固定スキッドを挟んで±100mmのリフト量、シフト
量は最大250mmとする。
【0039】当該条件では、矩形運動の上昇動作開始点
を50mm手前にずらすと、図4(B)に相当するWBサ
イクルでビレットが搬送され、ビレットは35°/WB
1サイクルの回転をする。また、上昇動作開始点と下降
動作点の両方を50mm手前にずらすと、図5(D)に
相当するWBサイクルでビレットが搬送され、ビレット
は70°/WB1サイクルの回転をする。
を50mm手前にずらすと、図4(B)に相当するWBサ
イクルでビレットが搬送され、ビレットは35°/WB
1サイクルの回転をする。また、上昇動作開始点と下降
動作点の両方を50mm手前にずらすと、図5(D)に
相当するWBサイクルでビレットが搬送され、ビレット
は70°/WB1サイクルの回転をする。
【0040】図3は、上記前提条件における炉長方向の
ビレット偏熱曲がりを示す。図中(d)はビレット回転
搬送なしの場合、(e)は35°/WB1サイクルの回
転搬送ありの場合、(f)は70°/WB1サイクルの
回転搬送ありの場合を示す。
ビレット偏熱曲がりを示す。図中(d)はビレット回転
搬送なしの場合、(e)は35°/WB1サイクルの回
転搬送ありの場合、(f)は70°/WB1サイクルの
回転搬送ありの場合を示す。
【0041】スキッドの傾斜溝の傾きを15°とし、溝
ピッチを250mmにすると固定スキッドからのリフト量
が100mmの場合、傾斜溝底から頂上部の距離はtan
15°×125mm=33mmとなり、ビレットの偏熱曲が
りは100mm−33mm=67mm以下でないとビレットの
端部が傾斜溝部の頂点に引っ掛かり搬送できない。
ピッチを250mmにすると固定スキッドからのリフト量
が100mmの場合、傾斜溝底から頂上部の距離はtan
15°×125mm=33mmとなり、ビレットの偏熱曲が
りは100mm−33mm=67mm以下でないとビレットの
端部が傾斜溝部の頂点に引っ掛かり搬送できない。
【0042】図3(e)では、35°/WB1サイクル
の回転搬送ありの場合の最大ビレット偏熱曲がりは約6
6mm、(f)では70°/WB1サイクルの回転搬送あ
りの場合の最大ビレット偏熱曲がりは約40mmとなり、
いずれの場合も67mm以下となるが、安定搬送のため通
常は(f)の70°/WB1サイクルの回転搬送でビレ
ットを搬送する。(e)の35°/WB1サイクルの回
転搬送は、ビレット長さが短い時や、線膨張係数の小さ
い材料の搬送で適用する。
の回転搬送ありの場合の最大ビレット偏熱曲がりは約6
6mm、(f)では70°/WB1サイクルの回転搬送あ
りの場合の最大ビレット偏熱曲がりは約40mmとなり、
いずれの場合も67mm以下となるが、安定搬送のため通
常は(f)の70°/WB1サイクルの回転搬送でビレ
ットを搬送する。(e)の35°/WB1サイクルの回
転搬送は、ビレット長さが短い時や、線膨張係数の小さ
い材料の搬送で適用する。
【0043】請求項2の発明の適用例は図7のレイアウ
ト図にて説明する。上述の加熱炉と同一前提条件の60
T/Hで、8の加熱炉の抽出温度を1050℃とし、圧
延設備10の圧延温度を1200℃とすると、例えば誘
導加熱装置9では約7000KWの電力をかける必要が
ある。この場合の誘導加熱装置9での加熱時間は約15
0秒である。誘導加熱装置の配置は、加熱コイルを数個
に分割して、その間に搬送テーブルローラーを設け、次
工程の圧延機まで搬送する構成とする。
ト図にて説明する。上述の加熱炉と同一前提条件の60
T/Hで、8の加熱炉の抽出温度を1050℃とし、圧
延設備10の圧延温度を1200℃とすると、例えば誘
導加熱装置9では約7000KWの電力をかける必要が
ある。この場合の誘導加熱装置9での加熱時間は約15
0秒である。誘導加熱装置の配置は、加熱コイルを数個
に分割して、その間に搬送テーブルローラーを設け、次
工程の圧延機まで搬送する構成とする。
【0044】本加熱装置列を採用することにより、従来
のバーナー燃焼式加熱炉を採用した装置列と比較すると
2/3程度の建設コストですみ、経済的な意味で本プロ
セスが実現可能となる。
のバーナー燃焼式加熱炉を採用した装置列と比較すると
2/3程度の建設コストですみ、経済的な意味で本プロ
セスが実現可能となる。
【0045】
【発明の効果】本発明により、以下のような効果が期待
できる。 (1)丸形状ビレット用のウォーキングビーム式加熱炉
の建設コストの低減、(2)丸形状ビレット用のウォー
キングビーム式加熱炉と誘導加熱装置又は直接通電加熱
装置のコンパクト化による建設コスト低減とプロセス実
現、(3)炭素鋼の脱炭性能向上、(4)ステンレス鋼
やその他酸化し易い金属の酸化防止、(5)圧延温度変
更のための加熱待ちロス低減による生産性向上。
できる。 (1)丸形状ビレット用のウォーキングビーム式加熱炉
の建設コストの低減、(2)丸形状ビレット用のウォー
キングビーム式加熱炉と誘導加熱装置又は直接通電加熱
装置のコンパクト化による建設コスト低減とプロセス実
現、(3)炭素鋼の脱炭性能向上、(4)ステンレス鋼
やその他酸化し易い金属の酸化防止、(5)圧延温度変
更のための加熱待ちロス低減による生産性向上。
【図1】上下2帯式加熱炉における、WB装置での回転
搬送なしの条件での適用例を示す。、図中(A)はビレ
ットの昇温曲線とビレット前後温度偏差の関係を示す図
表、(B)はバーナー配置模式図、(C)はビレット前
後温度偏差の説明図である。
搬送なしの条件での適用例を示す。、図中(A)はビレ
ットの昇温曲線とビレット前後温度偏差の関係を示す図
表、(B)はバーナー配置模式図、(C)はビレット前
後温度偏差の説明図である。
【図2】従来技術の上下4帯式加熱炉でのビレットの適
用例を示す。図中(A)は昇温曲線とビレット前後温度
偏差との関係を示す図表、(B)はバーナー配置模式図
である。
用例を示す。図中(A)は昇温曲線とビレット前後温度
偏差との関係を示す図表、(B)はバーナー配置模式図
である。
【図3】ビレット偏熱曲がり量を説明する図表である。
【図4】WB装置でのビレット回転搬送機構の説明図で
ある。図中(A)はビレット回転なしの場合、(B)は
ビレット回転あり(上昇時回転)の場合を示す。
ある。図中(A)はビレット回転なしの場合、(B)は
ビレット回転あり(上昇時回転)の場合を示す。
【図5】WB装置でのビレット回転搬送機構の説明図で
ある。図中(C)、(D)はいずれもビレット回転あり
で、(C)は下降時回転、(D)は上昇・下降時回転を
示す。
ある。図中(C)、(D)はいずれもビレット回転あり
で、(C)は下降時回転、(D)は上昇・下降時回転を
示す。
【図6】WB装置でのビレット回転搬送の効果を示す図
表であり、ビレット平均温度とビレット前後温度偏差の
関係を示す。
表であり、ビレット平均温度とビレット前後温度偏差の
関係を示す。
【図7】本発明の加熱装置列の一実施例のレイアウトを
示す平面図である。
示す平面図である。
【図8】本発明の丸形状ビレット用ウォーキングビーム
式加熱炉の一実施例の側面断面図である。
式加熱炉の一実施例の側面断面図である。
【図9】図7に示す本発明の一実施例の平面図である。
1 均熱帯燃焼バーナー 2 加熱帯燃焼バーナー 3 丸形状ビレット 4 加熱帯、均熱帯兼用燃焼バーナー 5 固定スキッド 6 可動スキッド 7 装入搬送テーブル 8 丸形状ビレット用のウォーキングビーム式加熱炉 9 誘導加熱装置又は直接通電加熱装置 10 圧延設備 11 抽出搬送テーブル 12 WBのリフト装置 13 WBのシフト装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 庄本 育男 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内 (72)発明者 村田 義彦 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内 (72)発明者 塚越 一基 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内
Claims (2)
- 【請求項1】 丸形状の長尺のビレットを加熱するウォ
ーキングビーム式加熱炉において、炉長方向で抽出端壁
にのみ、固定スキッドを介して上下に、バーナーフレー
ム方向をビレットの進行方向に対向して複数本の加熱バ
ーナーを配置し、且つ、固定スキッド上又は可動スキッ
ド上で被加熱材の所定角度回転させ、加熱、搬送を行う
ために、可動スキッドの作動工程の制御により被加熱材
を固定スキッドの溝部傾斜面に移載する位置を選択可能
とした、上面に複数の傾斜溝部を形成した固定スキッド
と矩形運動するように配置した可動スキッドを炉内に配
置したことを特徴とする丸形状ビレット用ウォーキング
ビーム式加熱炉。 - 【請求項2】 抽出温度一定で初期加熱を行う請求項1
記載の加熱炉と、その次工程に、最終加熱として昇温を
短時間で行い、続く圧延工程の圧延温度を短時間に自在
に変更可能にする誘導加熱装置又は直接通電加熱装置と
を配設することを特徴とする請求項1記載の丸形状ビレ
ット用加熱装置列。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10156596A JPH09287018A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 丸形状ビレット用ウォーキングビーム式加熱炉及び加熱装置列 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10156596A JPH09287018A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 丸形状ビレット用ウォーキングビーム式加熱炉及び加熱装置列 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09287018A true JPH09287018A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=14303942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10156596A Pending JPH09287018A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 丸形状ビレット用ウォーキングビーム式加熱炉及び加熱装置列 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09287018A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8376734B2 (en) | 2006-02-08 | 2013-02-19 | Sms Siemag Aktiengesellschaft | Roller hearth furnace for healing and/or temperature equalisation of steel or steel alloy continuous cast products and arrangement thereof before a hot strip final rolling mill |
CN108571889A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-09-25 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种液压步进梁式圆坯加热炉垫块及其使用方法 |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP10156596A patent/JPH09287018A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8376734B2 (en) | 2006-02-08 | 2013-02-19 | Sms Siemag Aktiengesellschaft | Roller hearth furnace for healing and/or temperature equalisation of steel or steel alloy continuous cast products and arrangement thereof before a hot strip final rolling mill |
CN108571889A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-09-25 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种液压步进梁式圆坯加热炉垫块及其使用方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040120 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |