JPH11256225A - 連続式のウォーキングビーム式加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続熱間圧延鋼材を、加熱帯と均熱帯を有す
る連続式のウォーキングビーム式加熱炉において加熱す
る際、品質の安定確保を前提にして、加熱炉での熱原単
位の低減、存炉時間の短縮による生産性の向上を可能と
する低温加熱−連続熱間圧延プロセスを実現できるウォ
ーキングビーム式加熱炉を提供する。 【解決手段】 仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱帯を有
し、炉内にウォーキングビーム式移送装置を備えた連続
式のウォーキングビーム式加熱炉であって、固定スキッ
ドビームによる低温抽出時の温度均一制御性の補償とス
ケールオフ量確保するスケール生成も考慮した構造を有
するものであり、均熱帯の上部にルーフバーナーを配置
し、下部は非加熱帯として均熱帯の鋼材抽出側の下部側
に燃焼排ガスの煙道とレキュペレーターを配設すること
も考慮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として、厚みが
１００〜３００mmの鋼材を、連続熱間圧延して厚みが６
mm以下の鋼板を製造する場合に適用される、低温加熱−
連続熱間圧延プロセスを実現する連続熱間圧延用の鋼材
加熱用の連続式のウォーキングビーム式加熱炉に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、厚みが１００〜３００mmの連続熱
間圧延用の鋼材（スラブ）を連続熱間圧延して厚み６mm
以下の熱延鋼板を製造する場合、鋼材の加熱には、予熱
帯、加熱帯、均熱帯等を有する連続式のウォーキングビ
ーム式加熱炉が用いられている。

【０００３】この加熱炉での鋼材の加熱パターンは、例
えば２５０mmの厚鋼材の場合には、図８に示すように、
加熱帯で炉温を８００℃〜１３００℃にして鋼材を加熱
した後、均熱帯で鋼材の平均温度が１２００℃前後にな
るまで均熱して抽出し、連続熱間圧延機で１０５０〜１
１５０℃の温度で粗圧延を開始している。この場合、加
熱炉では、鋼材を均熱して１２００℃前後の温度にして
抽出するため、在炉時間が２００分位と長時間になって
おり、生産性向上を困難にしている。

【０００４】加熱炉からの鋼材抽出温度を９００〜１１
００℃に下げられれば、在炉時間を短縮でき、加熱炉で
の熱原単位の低減、歩留まりを安定確保するとともに、
圧延中の析出物制御性、材質の安定化等を確保すること
ができ、生産性を向上する等の観点でもメリットが大き
い。それにも拘らず、これまで鋼材の抽出温度を１１０
０℃以下にしなかった理由としては、 （１）均熱帯からの抽出温度が１１００℃以下である場
合には、均熱帯でのスキッドマークによる温度偏差が拡
大して、特に最低温部の温度を安定確保ができず、均質
な連続圧延ができなくなる。 （２）加熱炉での鋼材スケール生成が少なく、スケール
オフ量が低下し、鋼材鋳造時の表面欠陥が残り、熱間圧
延時に表面欠陥発生の原因になる。 （参考技術：特開昭５６−１０２５１７号公報に記載の
技術、他）などの懸念があるためである。

【０００５】現状では、このような懸念を解消できる効
果的な方法がないこともあり、連続熱間圧延用の鋼材の
加熱炉においては、鋼材の抽出温度を１１００℃以下に
する加熱操業例はなく、鋼材の抽出温度を１１００℃以
下にするための加熱操業がきる効果的な構造を備えた連
続式のウォーキングビーム式加熱炉の実用例は見当たら
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、例えば、厚
みが１００〜３００mmの鋼材を、連続式のウォーキング
ビーム式加熱炉で加熱し、連続熱間圧延により厚みが６
mm以下の鋼板にする場合において、均熱帯からの鋼材抽
出温度が９００〜１１００℃の低温であっても、抽出温
度偏差を小さくでき、特に前記の問題を解消して、品質
を安定確保し、生産性の向上と熱原単位を節減できる、
低温加熱−連続熱間圧延プロセスを実現可能な連続式の
ウォーキングビーム式加熱炉を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の（１）
〜（１１）の発明からなる。 （１） 仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱帯を有し、炉
内に鋼材を支持する固定スキッドビームと該鋼材を搬送
方向に複数回シフトして移送するウォーキングビームか
らなるウォーキングビーム式移送装置を備えた連続式の
ウォーキングビーム式加熱炉であって、均熱帯の上部に
ルーフバーナーを配置し、下部は非燃焼帯として均熱帯
の鋼材抽出側の下部側に燃焼排ガスの煙道を配設したこ
とを特徴とする連続式のウォーキングビーム式加熱炉で
ある。この発明では、燃焼排ガスを下部の非燃焼帯に効
果的に流通させることにより鋼材の下部温度の低下の緩
和を図る。 （２） （１）において、下部の非燃焼帯に配設の固定
スキッドビームが水冷構造を有しないものであることを
特徴とする連続式のウォーキングビーム式加熱炉であ
る。この発明では、均熱帯下部を非燃焼帯としており、
バーナー火炎が直接この領域に配設の固定スキッドビー
ムには、バーナー火炎が直接接触しないので、非水冷構
造にしても十分な耐用性を確保することができる。ま
た、水冷構造を有しないので、この固定スキッドビーム
で支持される鋼材部位の温度降下を小さくし、鋼材抽出
温度偏差を小さくすることができる。 （３） （１）において、煙道に各バーナーの支燃剤を
予熱するためのレキュペレーターを配設したことを特徴
とする連続式のウォーキングビーム式加熱炉である。こ
の発明では、必要に応じて希釈用空気を煙道に導入する
ことにより、レキュペレーターに９００℃レベルの比較
的低温の燃焼排ガスを導入できるので、レキュペレータ
ーを熱により損傷させる懸念はない。

【０００８】（４） 仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱
帯を有し、炉内に鋼材を支持する固定スキッドビームと
該鋼材を搬送方向に複数回シフトして移送するウォーキ
ングビームからなるウォーキングビーム式移送装置を備
えた連続式のウォーキングビーム式加熱炉であって、均
熱帯の固定スキッドビームを、炉長方向で複数分割して
炉長方向で隣接する分割固定スキッドビーム間で炉幅方
向に６０cm以上のずれを生じるように配置したことを特
徴とする連続式のウォーキングビーム式加熱炉。この発
明では、均熱帯の固定スキッドビームによる鋼材の支持
部位を変えることにより鋼材の特定部位が局所的に冷却
されることによる鋼材の抽出温度偏差を小さくすること
ができる。 （５） （４）において、鋼材抽出口から８ｍまでの均
熱帯に配設した分割固定スキッドビームの長さを８０〜
１４０cmとしたことを特徴とする連続式のウォーキング
ビーム式加熱炉である。この発明では、均熱帯の固定ス
キッドビームによる鋼材の支持部位を小刻みに変えるこ
とにより鋼材の特定部位が局所的に冷却されることによ
る鋼材の抽出温度偏差を確実に小さくすることができ
る。 （６） （４）または（５）において、均熱帯の入側の
固定ビームの長さを３〜６ｍにしたことを特徴とする連
続式のウォーキングビーム式加熱炉である。この発明で
は、スキッドビームにより温度降下への影響の小さい均
熱帯入側では、固定スキッドビームの長さは（５）の場
合より長くても影響は少ない。

【０００９】（７） 仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱
帯を有し、炉内に鋼材を支持する固定スキッドビームと
該鋼材を搬送方向に複数回シフトして移送するウォーキ
ングビームからなるウォーキングビーム式移送装置を備
えた連続式のウォーキングビーム式加熱炉であって、少
なくとも鋼材抽出口から１０ｍの領域の固定スキッドビ
ームの鋼材支持部を、鋼材支持面から下方に１００mm以
上露出させたことを特徴とする連続式のウォーキングビ
ーム式加熱炉。この発明では、固定スキッドビームの鋼
材支持部への輻射伝熱量を確保することができ、固定ス
キッドビームで支持される鋼材部位の温度降下を緩和す
ることができる。また、固定スキッドビームの鋼材支持
部近傍に加熱管を敷設する場合に、敷設スペースを十分
に確保することができる。 （８） （７）において、固定スキッドビームの鋼材支
持部に沿って、固定スキッドビームで支持される鋼材部
位近傍を加熱する加熱管を敷設したことを特徴とする連
続式のウォーキングビーム式加熱炉。この発明では、固
定スキッドビームにより支持される鋼材部位の加熱を強
化して、固定スキッドビームによる鋼材部位の温度降下
を緩和することができる。

【００１０】（９） 仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱
帯を有し、炉内に鋼材を支持する固定スキッドビームと
該鋼材を搬送方向に複数回シフトして移送するウォーキ
ングビームからなるウォーキングビーム式移送装置を備
えた連続式のウォーキングビーム式加熱炉であって、均
熱帯に軸流バーナーを配置した場合において、各固定ス
キッドビームの炉長方向の設置ラインと均熱帯に設置し
た各軸流バーナーの吐出方向のラインが炉幅方向で一致
していることを特徴とする連続式のウォーキングビーム
式加熱炉である。この発明では、固定スキッドビームの
鋼材支持部の加熱を強化して均熱帯の固定スキッドビー
ムによる鋼材の温度降下を小さくし、鋼材の抽出温度偏
差を小さくすることができる。 （１０） 仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱帯を有し、
炉内に鋼材を支持する固定スキッドビームと該鋼材を搬
送方向に複数回シフトして移送するウォーキングビーム
からなるウォーキングビーム式移送装置を備えた連続式
のウォーキングビーム式加熱炉であって、均熱帯にルー
フバーナーを配置した場合において、各固定スキッドビ
ームの炉長方向の設置ラインと均熱帯に設置した各ルー
フバーナーの設置ラインが炉幅方向で一致していること
を特徴とする連続式のウォーキングビーム式加熱炉であ
る。この発明では、固定スキッドビームの鋼材支持部の
加熱を強化して均熱帯の固定スキッドビームによる鋼材
の温度降下を小さくし、鋼材の抽出温度偏差を小さくす
ることができる。

【００１１】（１１） 仕切壁で仕切られた加熱帯と均
熱帯を有し、炉内に鋼材を支持する固定スキッドビーム
と該鋼材を搬送方向に複数回シフトして移送するウォー
キングビームからなるウォーキングビーム式移送装置を
備えた連続式のウォーキングビーム式加熱炉であって、
加熱帯の固定スキッドビームの側部に沿って、鋼材の下
部にスケールを生成させる過剰酸素の吹出孔を有する酸
素供給管を敷設したことを特徴とする連続式のウォーキ
ングビーム式加熱炉である。この発明では、加熱帯の固
定スキッドビームに支持される鋼材の下部側にスケール
オフ量を確保するスケールをより確実に生成させること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、特に厚みが１００〜３
００mmの鋼材を、連続熱間圧延により厚みが６mm以下の
鋼板にする場合において、連続熱間圧延の前段の加熱炉
からの鋼材の抽出温度を、連続熱間圧延が可能領域の下
限に近い９００〜１１００℃にすることにより、加熱炉
での在炉時間を短縮することにより、熱原単位を節減す
るとともに生産性を十分に確保できる、低温加熱−連続
熱間圧延プロセスの加熱操業を実現できる連続式のウォ
ーキングビーム式加熱炉として適用してより顕著な効果
を奏するものである。

【００１３】本発明では、 （１）ウォーキングビーム式移送装置の固定スキッドビ
ームによる鋼材の温度降下を小さくし、鋼材の抽出温度
偏差を小さくして、圧延操業を安定させ、高品質の熱間
圧延鋼板の製造を可能にする。上記の低温加熱−連続熱
間圧延プロセスにおいては、連続熱間圧延用の鋼材を、
仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱帯を有する連続式のウ
ォーキングビーム式加熱炉で加熱する際に、例えば図１
に示すように、鋼材を炉温が１２００℃〜１３５０℃の
加熱帯（広義には加熱帯であるが、ここでは２０℃／分
程度の加熱速度で急速加熱するので、以下「急速加熱
帯」という。）で急速加熱した後、この急速加熱帯と仕
切壁で仕切られた炉温度１１００℃以下の均熱帯で、鋼
材の断面平均温度の最高値が１１００℃以下になる状態
を保持して鋼材抽出温度を９００℃以上〜１１００℃以
下にして抽出する加熱操業方法が採用される。

【００１４】このような加熱操業を行う場合において
は、鋼材抽出温度を９００〜１０００℃と従来より１０
０〜３００℃低温にするため、従来の１２００℃前後に
する場合と比較して、鋼材の抽出温度偏差が大きく出や
すい。これは、加熱制御の不備によって生じる場合もあ
るが、均熱帯に配置され鋼材の移送に用いられる、ウォ
ーキングビーム式の移送装置の固定スキッドビームに起
因する場合が多い。

【００１５】図９（ａ）に示すように、例えば天井部に
ルーフバーナー２を備えた均熱帯１ｂに配置されるウォ
ーキングビーム式の移送装置４は、装入された鋼材３を
支持する固定スキッドビーム４ａと、この固定スキッド
ビーム４ａ上の鋼材１を抽出側に移送するウォーキング
ビーム４ｂからなっており、特に高温の鋼材３を長時間
支持する固定スキッドビーム４ａは、長時間の使用に耐
えられるように、図９（ｂ）に示すように、水冷構造５
を備えている場合が多く、固定スキッドビーム４ａで支
持される鋼材部位３ａの温度降下が大きい。

【００１６】例えば、均熱帯１ａで鋼材３の平均温度を
１０００℃に均熱して抽出した場合では、固定スキッド
ビーム表面の温度とガスの温度との差が拡大して、固定
スキッドビームの鋼材支持部近傍の加熱が不十分で最高
温度と最低温度の差がより顕著で表れ、そのまま後段の
熱間圧延機（図示省略）に導入される結果、熱間圧延の
最適温度を確保できず、圧延製品の欠陥発生につなが
る。

【００１７】このような不都合の発生を防止して、均熱
帯からの鋼材の抽出温度偏差を小さくして、熱間圧延で
の圧延最適温度を確保するためには、長時間の均熱を必
要として熱原単位が大きくなるとともに生産性が低下す
ることから、固定スキッドビーム４ａに対して、本発明
では、下記のような対策を講じる。

【００１８】均熱帯１ａに配置して鋼材を支持する固
定スキッドビーム４ａを水冷しないようにする。この場
合、均熱帯の鋼材抽出側の下部に煙道を設け、この煙道
にレキュペレーターを配設し、均熱帯からの燃焼排ガス
を各バーナーの支燃剤を予熱に利用することが有効であ
る。均熱帯の温度は９００〜１１００℃であり、固定ス
キッドビーム４ａはバーナー火炎に直接接触しないの
で、水冷しなくても問題になるほどの耐用性の低下はな
い。また、この発明では、必要に応じて希釈用空気を煙
道に導入することにより、レキュペレーターが熱により
損傷する懸念はない。

【００１９】均熱帯１ａに配置して鋼材３を支持する
固定スキッドビーム４ａを加熱炉１の幅方向に変位させ
て、固定スキッドビーム４ａにより支持される鋼材３部
位をずらして複数部位に分散して温度降下を緩和する。
この発明では、均熱帯の固定スキッドビームによる鋼材
の支持部位を変えることにより鋼材の特定部位が局所的
に冷却されることによる鋼材の抽出温度偏差を小さくす
ることができる。そのために、均熱帯の固定スキッドビ
ームを、炉長方向で複数分割して炉長方向で隣接する分
割固定スキッドビーム間で炉幅方向に６０cm以上のずれ
を生じるように配置することが好ましい。この場合、ウ
ォーキングビーム４ｂの動作と干渉しないように配置す
る。６０cm未満のずれでは、炉幅方向で隣接する鋼材３
の支持部位が近すぎて、温度降下の防止効果が小さくな
る。

【００２０】また、鋼材抽出口から８ｍまでの均熱帯に
配設した分割固定スキッドビームの長さを８０〜１４０
cmとし、抽出側に次第に短くなるように配置することが
好ましい。ウォーキングビーム式加熱炉では、鋼材は数
分間隔でステップ的に搬送されるため、８０cm未満にす
る必要はない。また、１４０cm超では固定スキッドビー
ム４ａによる鋼材３の支持部位の分散効果が小さく、支
持部位の温度降下の防止効果が小さくなる。ただし、急
速加熱帯１ａに近い均熱帯１ｂの入側においては、後の
分割固定スキッドビームの降下により局所的な鋼材の冷
却の影響が緩和されるため、固定ビームの長さは３〜６
ｍであっても問題はない。

【００２１】均熱帯１ａを固定スキッドビーム４ａで
支持され、ウォーキングビーム４ｂで移送される鋼材３
の下面を加熱して固定スキッドビーム４ａによる温度降
下を補償する。この場合、少なくとも鋼材抽出口から１
０ｍの領域の固定スキッドビームの鋼材支持部を、鋼材
支持面から下方に１００mm以上露出させることが好まし
い。

【００２２】均熱帯１ａで軸流バーナーを用いる場合
には、各固定スキッドビーム４ａの炉長方向の設置ライ
ンと均熱帯に設置した軸流バーナーの吐出方向のライン
とが炉幅方向で一致させて、固定スキッドビーム４ａに
よる鋼材３の支持部の加熱を強化して固定スキッドビー
ム４ａによる温度降下を補償する。

【００２３】均熱帯１ａでのルーフバーナーを用いる
場合には、固定スキッドビーム４ａの炉長方向の設置ラ
インと均熱帯に設置した各ルーフバーナーの炉長方向の
設置ラインを炉幅方向で一致させて、固定スキッドビー
ム４ａによる鋼材３支持部の加熱を強化して固定スキッ
ドビーム４ａによる温度降下を補償する。なお、上記
〜のような固定スキッドビーム４ａによる鋼材の温度
降下対策は均熱帯だけでなく加熱帯においても有効であ
る。

【００２４】（２）急速加熱帯１ａで固定スキッドビー
ム４ａに支持される鋼材３部位（下部側）に対しても、
スケール量を確保するためのスケールを確実に生成させ
る。急速加熱帯１ａでは、２０℃／分程度の加熱速度で
急速加熱するため、加熱速度が緩やかな従来のようには
鋼材表面にスケールが生成せず、スケールオフ量が低下
し、鋼材３の鋳造時の表面欠陥が残り、熱間圧延時に表
面欠陥の発生の原因になる。そのため、この急速加熱帯
１ａではバーナーの支燃剤に酸素富化して鋼材３にスケ
ールを積極的に生成させるが、固定スキッドビーム４ａ
に支持される鋼材３部位は局部的に温度降下することも
あり、スケール生成が不十分になり、この部分で所望の
スケールオフ量の確保ができなくなる。

【００２５】このような不都合の発生を防止するため、
本発明では固定スキッドビーム４ａに対して、下記のよ
うな対策を講じる。 急速加熱帯１ａの固定スキッドビーム４ａに支持さ
れるため酸化し難い鋼材３部位（下部側）に対して、過
剰酸素を吹き出して接触させ、鋼材部位（下部側）の表
面を酸化させてスケールを積極生成させる。この場合、
酸素単独で吹き出してもよいが、酸素に若干の燃料ガス
を混合して吹き出し、酸化させるための温度を確保する
ことは有効である。

【００２６】

【実施例】以下に本発明の実施例を、図２〜図６に基づ
いて説明する。図２は、本発明のウォーキングビーム式
加熱炉であり、前段の急速加熱帯１ａと後段の均熱帯１
ｂからなっており、この急速加熱帯１ａと均熱帯１ｂ
は、仕切壁６ａと６ｂによって仕切られ、仕切壁６ａと
６ｂ間には、鋼材３と燃焼排ガス１３の流通路７が形成
されている。

【００２７】急速加熱帯１ａの上部には、軸流バーナー
８が配置され、下部の両側には蓄熱式切替燃焼バーナー
によるサイドバーナー９が配置されている。この急速加
熱帯１ａの各バーナーの支燃剤である空気供給管１０に
は、酸素Ｏ₂ を富化するための酸素供給管１１が接続さ
れている（燃料ガス供給系は図示省略）。また、後段の
均熱帯１ｂの上部には小容量のルーフバーナー１２が配
置され、鋼材３入側の下部両側には、サイドバーナー１
３が配置されている。

【００２８】上記の各バーナーは、例えば燃料としてＬ
ＮＧを用い支燃剤として空気（または酸素富化空気）を
用いる燃焼制御可能な構造を有するものである。そし
て、急速加熱帯１ａと均熱帯１ｂの下部には、鋼材３を
支持する固定スキッドビームと鋼材３を搬送方向に複数
回シフトして移送するウォーキングビームからなる移送
装置４が配設されている。

【００２９】急速加熱帯１ａの移送装置４の固定スキッ
ドビーム４ａは、図３（ａ）に示すように、水冷構造５
を有するものであり、その側部には、この固定スキッド
ビームにより支持される鋼材部位３ａの温度降下を補償
し、スケールを生成させるための酸素Ｏ₂ の吹出孔１４
ｐを有する過剰酸素供給管１４が配設されている。

【００３０】均熱帯１ｂの移送装置４の固定スキッドビ
ーム４ａは、この固定スキッドビームにより支持される
鋼材３部位の温度降下を小さくするため、図３（ｂ）に
示すように、水冷構造を有しないものとし、図４に示す
ように、炉長方向で長さ８０cm〜６ｍで１０分割し、分
割固定スキッドビーム４1 〜４10を炉幅方向に６０cmず
らして配置し、この分割固定スキッドビーム単位で鋼材
３の支持部位を変えるようにしている。均熱帯１ｂの鋼
材抽出側の下部には、各バーナーから燃焼排ガス１３を
排出する煙道１５が配設されており、この煙道には各バ
ーナーに供給する支燃剤（空気）を予熱するレキュペレ
ーター１６が配設されている。

【００３１】鋼材３は、搬入テーブル１７により急速加
熱帯１ａに装入され、移送装置４によって間欠移送され
ながら急速加熱されてから、仕切壁６ａ、６ｂ間の流通
路７を経て均熱帯１ｂに入り、ここで均熱された後に抽
出されて搬出テーブル１８により後段の連続熱間圧延機
（図示省略）に導入され熱間圧延される。

【００３２】なお、ここでは、急速加熱帯１ａで加熱に
寄与した燃焼排ガス１３を、仕切壁６ａ、６ｂ間の流通
路７を経て均熱帯１ｂに流通させ、この燃焼排ガスを均
熱帯１ｂでの均熱に利用しており、均熱帯１ｂでの均熱
に利用した後、この均熱帯の鋼材抽出側に設けた煙道１
５から排出して、レキュペレーター１６に導入し、各バ
ーナーに供給する支燃剤（空気）を予熱する熱源として
利用するようにしている。均熱帯１ｂの鋼材抽出側から
排出される燃焼排ガス１３は、空気により希釈され、レ
キュペレーター１６が損傷する心配のない９００℃以下
になり、有効利用できる。

【００３３】この実施例においては、急速加熱帯１ａで
各バーナーによる燃料ガスの燃焼を制御して炉温を１２
００〜１３５０℃にして、装入された鋼材３を加熱速度
２０℃／分程度にして表面温度が１１００〜１１５０℃
になるまで急速加熱する。この際、鋼材３の表面温度が
１０００〜１１００℃になる温度域になる急速加熱帯１
ａの各バーナーの支燃剤（空気）に、完全燃焼に必要な
理論酸素量より５〜１０％になるように酸素を富化する
ことによりスケールオフ量を確保できるスケールを均一
生成させる。なお、ここでは、固定スキッドビーム４ａ
の側部の過剰酸素供給管１４から酸素Ｏ₂ を供給して、
鋼材３の固定スキッドビーム４ａによる支持部位（下部
側）のスケール生成も確実にしている。

【００３４】鋼材３の表面温度が１１００〜１１５０℃
になったところで、鋼材３を仕切壁６ａと６ｂで仕切ら
れ狭くなった流通路７を経て、急速加熱帯１ａからの燃
焼排ガス１３と燃料ガスの燃焼制御により炉温１１００
〜９００℃と、急速加熱帯１ａの炉温より２００℃以上
低い炉温にした均熱帯１ｂに導入し、鋼材３表面温度お
よび鋼材平均温度を１１００〜９００℃にして３０分以
上保持した後、均熱帯１ｂから抽出し、後段の連続熱間
圧延機に導入して熱間圧延する。

【００３５】この実施例では、、急速加熱帯１ａの燃焼
排ガス１３を流通路７を経て均熱帯１ｂに導入して均熱
のための熱源として利用した後、レキュペレーター１６
に導入して各バーナーの支燃剤の予熱に利用しているの
で、加熱原単位をさらに節減することができる。また、
均熱帯１ｂにおいて、固定スキッドビーム４ａにより支
持される鋼材３部位の温度降下を小さくすることによ
り、鋼材の抽出温度偏差を３０℃まで小さくすることが
でき、連続熱間圧延操業の最適条件を安定確保すること
ができる。

【００３６】また、急速加熱帯１ａの固定スキッドビー
ム４ａにより支持される鋼材３部位を含み、この急速加
熱帯１ａに配設したバーナーの支燃剤に酸素を富化する
ことにより、鋼材３表面にスケールオフ量を確保できる
スケールを安定生成させることができ、表面疵の極めて
少ない高品質の鋼板を製造することができる。

【００３７】なお、この実施例では均熱帯１ｂの固定ス
キッドビーム４ａにより支持される鋼材３部位の温度降
下を小さくするため、固定スキッドビーム４ａを水冷構
造を有しないものとし、炉長方向で複数分割し、分割し
た各固定スキッドビームを炉幅方向にずらして配置し、
分割した固定スキッドビーム単位で鋼材の支持部位を変
えるようにしているが、例えば、均熱帯１ｂにルーフバ
ーナー１２を配置する場合には、図５（ａ）に示すよう
に、ルーフバーナー１２を固定スキッドビーム４ａ（４
1 〜４10）の設置ラインに一致するように配置すること
も有効である。

【００３８】また、軸流バーナー８ｏを配置する場合に
は、図５（ｂ）図の示すように、固定スキッドビーム４
ａ（４1 〜４10）の設置ラインとの軸流バーナー８ｏの
吐出方向ラインが一致するように配置することも有効で
ある。また、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、均熱帯
１ｂの固定スキッドビーム４ａの側部に加熱管１９（こ
こでは燃料ガスと支燃剤を用いたバーナー）を配置する
ことも有効であり、これらの手段を選択的に組み合わせ
併用することも有効である。

【００３９】一方、急速加熱帯１ａでは、水冷構造５を
有する固定スキッドビーム４ａを用いており、この固定
スキッドビーム４ａにより支持される鋼材３部位の温度
低下がありスケールの生成が不十分になるおそれがある
ため、固定スキッドビーム４ａに沿って燃料ガスを供給
する加熱管を配置したが、この加熱管に燃料ガスと支燃
剤（軽度の酸素富化も可）を供給してバーナー相当手段
とすることも有効である。

【００４０】なお、上記の実施例では、急速加熱帯１ａ
の燃焼排ガスを均熱帯１ｂに導入するようにし、レキュ
ペレーター１６は、均熱帯１ｂの鋼材３抽出側に配設し
たが、急速加熱帯１ａの燃焼排ガスを均熱帯１ｂに導入
しない場合には、レキュペレーターを急速加熱帯１ａの
鋼材３の装入側に配設して、各バーナーの支燃剤の予熱
に利用することも有効である。

【００４１】

【実験例】厚さ２５０mm、幅１５００mm、長さ１３ｍの
鋼材である常温スラブ（Ｃ：０．１〜０．５％、Ａｌ：
０．０１〜０．１％、Ｍｎ：０．０１〜０．５％を含有
する低炭素鋼）を対象とし、図３に示すようなウォーキ
ングビーム式加熱炉を用いて本発明の加熱操業を実施
し、加熱後のスラブを連続熱間圧延機に導入して厚さ３
mmの熱延鋼板を製造した。本発明の評価のため、加熱炉
での存炉時間、加熱原単位、スラブの抽出温度偏差、鋼
板の表面疵の発生状況を調査した。実験条件と調査結果
を以下に説明する。

【００４２】［実験条件］ 加熱炉 急速加熱帯：炉長２０ｍ、炉幅１４ｍ、炉高５ｍ 炉温 ：１２００〜１３５０℃ 在炉時間：７０分 スラブ温度 表面温度：２０〜１１５０℃ 平均温度：２０〜９５０℃ 燃料ガス：ＬＮＧ 支燃剤 ：空気（６００℃に予熱） 酸素富化：加熱後期に理論酸素比＋５％富化 炉内雰囲気：酸化雰囲気 均熱帯：炉長２０ｍ、炉幅１４ｍ、炉高３ｍ 炉温：１０５０〜９７０℃（急速加熱帯からの導入燃焼
排ガスの温度１１００〜１０００℃） 在炉時間：７０分（抽出前１０００℃保持時間４５分） スラブ温度 表面温度：９７０〜１０００℃ 平均温度：９５０〜１０００℃ 平均抽出温度：１０００℃ 連続熱間圧延 圧延温度：１０００〜８２０℃

【００４３】本発明の実験での加熱炉での存炉時間は１
４０分で、１２００℃で抽出の従来より生産性を約３０
％向上することができた。また、熱原単位は２４万kcal
/tで１２００℃で抽出の従来より約２０％節減できた。
また、スラブの抽出温度偏差は図７に示すように、スラ
ブの長さ方向の温度は１０３０〜１０００℃で温度差が
３０℃であり、十分に満足できる結果が得られ、十分な
スケール生成もできたし、レキュペレーターの耐用性も
十分に確保できた。

【００４４】これに対して、均熱帯で水冷構造を有する
固定スキッドビームを用いた従来方法で、スラブ抽出温
度を１０００℃に設定した場合のスラブの長さ方向の温
度は１０５０〜９８０℃で温度差が７０℃であり、満足
できる結果が得られなかった。

【００４５】なお、本発明は上記の実施例条件、実験例
条件に限定されるものではなく、加熱炉構造、加熱操業
条件等は、加熱対象スラブ条件、鋼板の圧延条件、操業
条件等に応じて変更されるものである。

【００４６】

【発明の効果】本発明においては、固定スキッドビーム
により支持される鋼材部位の温度降下を小さくでき、鋼
材の抽出温度偏差を３０℃まで安定的に小さくすること
ができ、また、鋼材表面にスケールオフ量を確保するた
めのスケールを安定生成させることもでき、加熱原単位
の節減し生産性を向上できる、低温加熱−連続熱間圧延
プロセスの実現を容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のウォーキングビーム式加熱炉での加熱
パターン例を示す説明図。

【図２】本発明のウォーキングビーム式加熱炉の構造例
を示す側断面説明図。

【図３】（ａ）図は、図２における急速加熱帯の固定ス
キッドビームの鋼材支持部の部分構造例を示す立体説明
図、（ｂ）図は、図２における均熱帯の固定スキッドビ
ームの鋼材支持部の部分構造例を示す立体説明図。

【図４】図２における均熱帯の固定スキッドビームの他
の配置例を示す平面概念説明図。

【図５】（ａ）図は、本発明で用いるウォーキングビー
ム式加熱炉の均熱帯の固定スキッドビームとルーフバー
ナーの他の配置例を示す平面説明図、（ｂ）図は、本発
明で用いる均熱帯の固定スキッドビームと軸流バーナー
の配置例を示す平面説明図、

【図６】（ａ）図は、均熱帯の固定スキッドビームの他
の構造例を示す一部断面正面説明図。（ｂ）図は、
（ａ）図の側面説明図。

【図７】本発明の実験例と従来例での均熱帯からの抽出
鋼材の長さ方向温度分布例を示す説明図。

【図８】従来の加熱炉の加熱操業方法例での加熱パター
ン例を示す説明図。

【図９】（ａ）図は、従来の一般的なウォーキングビー
ム式加熱炉の均熱帯におけるウォーキングビーム式の移
送装置による鋼材の支持状態例を示す正面断面説明図、
（ｂ）は、（ａ）図のウォーキングビーム式加熱炉のに
おける均熱帯の固定スキッドビームの鋼材支持部の部分
構造例を示す一部断面正面説明図。

【符号の説明】

１ ウォーキングビーム式加熱炉 ２ サイドバーナー ３ 鋼材 ３ａ 部位 ４ 移送装置 ４ａ、４1 〜４10 固定スキッドビーム ４ｂ ウォーキングビーム ５ 水冷構造 ６ａ、６ｂ 仕切壁 ７ 流通路 ８、８ｏ 軸流バーナー ９ サイドバーナー １０ 支燃剤供給管 １１ 酸素供給管 １２ ルーフバーナー １３ 燃焼排ガス １４ 過剰酸素供給管 １４ｐ 吹出孔 １５ 煙道 １６ レキュペレーター １７ 搬入テーブル １８ 搬出テーブル １９ 加熱管

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱帯を有
   し、炉内に鋼材を支持する固定スキッドビームと該鋼材
   を搬送方向に複数回シフトして移送するウォーキングビ
   ームからなるウォーキングビーム式移送装置を備えた連
   続式のウォーキングビーム式加熱炉であって、均熱帯の
   上部にルーフバーナーを配置し、下部は非燃焼帯として
   均熱帯の鋼材抽出側の下部側に燃焼排ガスの煙道を配設
   したことを特徴とする連続式のウォーキングビーム式加
   熱炉。
2. 【請求項２】 下部の非燃焼帯に配設の固定スキッドビ
   ームが水冷構造を有しないものであることを特徴とする
   請求項１記載の連続式のウォーキングビーム式加熱炉。
3. 【請求項３】 煙道に各バーナーの支燃剤を予熱するた
   めのレキュペレーターを配設したことを特徴とする請求
   項１記載の連続式のウォーキングビーム式加熱炉。
4. 【請求項４】 仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱帯を有
   し、炉内に鋼材を支持する固定スキッドビームと該鋼材
   を搬送方向に複数回シフトして移送するウォーキングビ
   ームからなるウォーキングビーム式移送装置を備えた連
   続式のウォーキングビーム式加熱炉であって、均熱帯の
   固定スキッドビームを、炉長方向で複数分割して炉長方
   向で隣接する分割固定スキッドビーム間で炉幅方向に６
   ０cm以上のずれを生じるように配置したことを特徴とす
   る連続式のウォーキングビーム式加熱炉。
5. 【請求項５】 鋼材抽出口から８ｍまでの均熱帯に配設
   した分割固定スキッドビームの長さを８０〜１４０cmと
   したことを特徴とする請求項４記載の連続式のウォーキ
   ングビーム式加熱炉。
6. 【請求項６】 均熱帯の入側の固定ビームの長さを３〜
   ６ｍにしたことを特徴とする請求項３または請求項５記
   載の連続式のウォーキングビーム式加熱炉。
7. 【請求項７】 仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱帯を有
   し、炉内に鋼材を支持する固定スキッドビームと該鋼材
   を搬送方向に複数回シフトして移送するウォーキングビ
   ームからなるウォーキングビーム式移送装置を備えた連
   続式のウォーキングビーム式加熱炉であって、少なくと
   も鋼材抽出口から１０ｍの領域の固定スキッドビームの
   鋼材支持部を、鋼材支持面から下方に１００mm以上露出
   させたことを特徴とする連続式のウォーキングビーム式
   加熱炉。
8. 【請求項８】 固定スキッドビームの鋼材支持部に沿っ
   て、固定スキッドビームで支持される鋼材部位近傍を加
   熱する加熱管を敷設したことを特徴とする請求項７記載
   の連続式のウォーキングビーム式加熱炉。
9. 【請求項９】仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱帯を有
   し、炉内に鋼材を支持する固定スキッドビームと該鋼材
   を搬送方向に複数回シフトして移送するウォーキングビ
   ームからなるウォーキングビーム式移送装置を備えた連
   続式のウォーキングビーム式加熱炉であって、均熱帯に
   軸流バーナーを配置した場合において、各固定スキッド
   ビームの炉長方向の設置ラインと均熱帯に設置した各軸
   流バーナーの吐出方向のラインが炉幅方向で一致してい
   ることを特徴とするウォーキングビーム式加熱炉。
10. 【請求項１０】 仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱帯を
    有し、炉内に鋼材を支持する固定スキッドビームと該鋼
    材を搬送方向に複数回シフトして移送するウォーキング
    ビームからなるウォーキングビーム式移送装置を備えた
    連続式のウォーキングビーム式加熱炉であって、均熱帯
    にルーフバーナーを配置した場合において、各固定スキ
    ッドビームの炉長方向の設置ラインと均熱帯に設置した
    各ルーフバーナーの設置ラインが炉幅方向で一致してい
    ることを特徴とする連続式のウォーキングビーム式加熱
    炉。
11. 【請求項１１】 仕切壁で仕切られた加熱帯と均熱帯を
    有し、炉内に鋼材を支持する固定スキッドビームと該鋼
    材を搬送方向に複数回シフトして移送するウォーキング
    ビームからなるウォーキングビーム式移送装置を備えた
    連続式のウォーキングビーム式加熱炉であって、加熱帯
    の固定スキッドビームの側部に沿って、鋼材の下部にス
    ケールを生成させる過剰酸素の吹出孔を有する酸素供給
    管を敷設したことを特徴とする連続式のウォーキングビ
    ーム式加熱炉。