JPS5835572B2 - ウオ−キングビ−ム式加熱炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウオーキングビーム式加熱炉の改良に関するも
のである。

従来、加熱炉に装入される材料例えば鋼材は、例えば、
連続鋳造により製作され常温又は常温付近まで冷却され
た鋼材である。

加熱炉の目的は、この鋼材を圧延に適した温度まで上げ
ることにある。

又加熱炉の鋼材処理量（抽出量、抽出Ｔ／Ｈ）は圧延能
力（圧延Ｔ／Ｈ）等との関連で任意に選択できずむしろ
一定であることが必須条件として要求される。

この様に常温又は常温付近まで冷却された鋼材例えば鋳
造スラブ（以下スラブ）を圧延に適した所定の温度まで
上げる従来のウオーキングビーム式加熱炉の構成は、一
般的に次の通りである。

即ち第１図に示す様に炉装入口２直前より、装入口２を
介して炉内３へ炉長方向に伸びる固定スキッドビーム４
と、炉内で炉長方向へ伸びる移動スキッドビーム５とを
炉巾方向に交互に配置してなり、装入口２前方には、装
入方向と直交してスラブ１を搬送して装入口直前にそれ
を停止するスラブ搬送装置であるローラテーブル６が配
備されると共に、そのテーブル６のローラ７をはさんで
装入口２に対向して配置して前記停止スラブをブツシュ
してローラ７上よりエントリービーム８上を摺動移動し
てエントリービーム８の終端部であり固定スキッドビー
ム４の始端部である装入口２直後の炉内３へ装入するシ
ョートストロークのプッシャー９が配備されている。

このようにエントリービーム８及びプッシャー９で材料
装入機構１２を構成している。

なおエントリービーム８は移動、固定スキッドビーム４
．５間にこのビーム４．５とは、炉巾方向に所定間隔を
存して装入口２前方より前述の如く移動、固定スキッド
ビーム４．５の炉長方向始端部まで配置されている。

更になお第１図に於て１０はプッシャー９の駆動機構に
連結してエンＩ−ＩＪ−ビーム８上を往復動するプッシ
ャーバーで、１１はそのバー１０群の先端に連結して設
けた炉中程度の長さのプッシャーヘッドで、１３は加熱
炉の駆動を示している。

以上の様に構成したウオーキングビーム式加熱炉（以下
ＷＢ炉と略す）では、図示しない炉抽出口よりエキスト
ラクク等の抽出装置で、１枚のスラブを炉内より抽出す
ると、後退下降限にある移動スキッドビーム５を上昇、
前進、下降、後退させることにより炉内３のスラブ群を
搬送する。

そして装入口２直後の炉内３にスラブを装入可能な空間
が形成されると、第１図の如くローラ７上とエントリー
ビーム８上とに各々あるスラブ１１をプッシャーバー、
ヘッド１０．１１でおして装入口２側のスラブ１を炉内
３へ途中でエントリー８から固定スキッドビーム４へ乗
り移して装入しローラ上のスラブをエントリービーム８
上へ移す。

そしてバー、ヘッド１０．１１は次のスラブが装入口２
直前まで搬送され停止できる位置まで後退する。

以上の操作を繰り返して、圧延能力（Ｔ／Ｈ）に対応す
るスラブ処理量（抽出量、抽出Ｔ／Ｈ）を確保するよう
になっている。

なお一般に抽出から抽出までの間に移動スキッドビーム
は一連の上下水平動作を２〜３回行なう。

つまり抽出ピッチ（装入ピッチ）Ａと上下水平動作ピッ
チＢとはＡ＝（２〜３）Ｂの関係にある。

さて、近来エネルギー節減のため、連続鋳造、又は分塊
圧延にて作製した鋼材を常温又は常温付近まで冷却する
ことなく、鋼材がまだ熱いうちに加熱炉へ装入し、加熱
炉燃料費の節減並びに既在加熱炉能力の向上を計る方法
（以下鋼材ホットチャージと呼ぶ）が行なわれる情勢に
ある。

このホットチャージに際し、加熱炉へ装入される鋼材の
特徴は云うまでもなく高温であり、しかも加熱炉への供
給形態の特徴は所定周期で（間欠的に）、複数の所定寸
法の鋼材が短ピツチで次々と或は一度に供給されること
である。

即ち、高温の鋼材の供給元である連続鋳造装置では連鋳
生産能力ダウンを防止するため、鋳造中に鋳造鋳片を大
まかな寸法で寸断し、この後この犬単重の鋳片を、連続
鋳造工程以降の工程で、成品サイズから決定される寸法
に次々と或は一度に再度寸断して、次々と或は一度に複
数の小単重の鋳片群にする。

従って例えば大単重鋳片の鋳造周期又は寸断周期で複数
（例えば５〜６枚）の所定寸法の高温の鋳片が、短ピツ
チ（寸断ピッチ）で次々と或は一度に加熱炉へ供給され
ることになる。

なお一般に上記寸断ピッチＣは、前記炉の上下水平動作
ピッチＢよりも小さい。

この様な複数の所定寸法の高温の鋳片が前述の如き構成
のＷＢ炉に供給されると、前述の如くＷＢ炉の抽出能力
（抽出ピッチ）は、圧延能力との関連で一定でなければ
ならないので、炉内を鋳片群で満すためのその装入ピッ
チも一定とならざるを得ず、従って供給されてローラテ
ーブル６上及びエントリービーム８上にある高温の鋳片
群は、炉内より炉内鋳片が抽出されて、炉内の鋳片群が
炉中を搬送されるまで、炉内に装入できず、装入される
まで大気中に熱放散して冷却してしまい省エネルギーの
観点からは得策でない。

仮りに前記鋳片群の供給ピッチで、炉内より複数枚の鋳
片が抽出されて、５〜６枚程度の鋳片群が供給された際
に、炉装入口から炉内鋳片の最後尾までに上記鋳片群を
装入できる全炉長が形成された場合。

移動スキッドビーム４が下降限位置にあるタイミングを
みはからって、第１図の如くプッシャー９の小ストロー
クブツシュで鋳片を１枚ずつ順次装入してゆくこと或は
鋳片群全部を一度に装入することが考えられるが、この
場合には、最初に装入される或は先頭の鋳片が前記全炉
長程度を固定スキッドビーム上を摺動するため、かつ鋳
片が高温であるがため、裏疵が発生し、成品疵となるた
けでなく一般にＷＢ炉の移動、固定スキッドビーム５．
４は水冷スキッドパイプ上にスキッドボタンを炉長方向
に所定間隔で配置してなるから、更に上記スキッドボタ
ンを破損する恐れがある。

ところで単にストロークを長くしたプッシャーは種々、
従来提案されておりこの大ストロークを有するプッシャ
ー９を採用した場合に於ても、１．１枚ずつ装入する場
合には炉巾の長さのプッシャーヘッド１１が移動スキッ
ドビーム４と干渉するためブツシャバー及びヘッドが炉
内に入っている時は、移動スキッドビーム４を動かすこ
とができない。

即ち装入操作が、抽出能力を拘束し炉の必須条件を保持
することができない。

２、長いストロークに対するプッシャーバーの強度を確
保するため大がかりなプッシャーとなる。

３、鋳片を長い距離（前述の全炉長）摺動させるため裏
疵が発生し、ＷＢ炉の疵減少効果が半減し、前述の如く
スキッドボタン破損の危険がある等の問題が残る。

本発明は、前述の諸問題点を解決するために、ウオーキ
ングビーム式加熱炉の装入口前方から抽出口まで配置さ
れた固定スキッドビーム、装入口前方から炉内奥深く所
望位置まで延長配置したエントリービーム等の固定ビー
ムに移動スキッドビーム間を移動するスラブ台車を配置
すると共に、装入口前に位置する上記スラブ台車群上に
スラブを載せるスラブ載機構を配置して、移動スキッド
ビームの上下動作を拘束することなく、かつ同ビームの
炉内スラブ群移送のための水平動作をほぼ拘束すること
なく、スラブに裏疵を形成することなく炉内奥深く装入
できるようにしたものである。

以下本発明のウオーキングビーム式加熱炉の一実施例を
図面にもとずき説明する。

第２図はウオーキングビーム式加熱炉の装入口炉外、炉
内平面図、第３．４図は第２図のＸ−Ｘ、Ｙ−Ｙ矢視図
である。

１４．１５は炉巾方向に所定間隔で配置された固定スキ
ッドビーム、移動スキッドビームである。

固定スキッドビーム１４は、装入口１６より炉外へ、装
入方向と直交する搬送方向のローラテーブル１７の幅を
越える炉外長さを有している。

２３は固定スキッドビーム１４に配置した移動台車で移
動スキッドビーム間を移動する。

上記ビーム１４．１５及びスラブ台車２３の構成は、こ
れらの断面を示す第４図の如く、スタンドパイプ１８の
上端にＵ型のパイプホルダー１９を溶接固定しこのホル
ダー１９で、 形断面の水冷パイプ２０を保持し、この
パイプ２０上にスキッドボタン２１を炉長方向に所定間
隔で配置してなる。

なお固定スキッドビーム１４の炉外のパイプ２０部分に
はボタン２１は配置しない。

固定スキッドビームのスキツドボタン２１上面はスラブ
支持面となりこの面レベルはハースラインＨＬと呼ばれ
る。

又移動スキッドビーム１５のスキツドボタン２１上面も
スラブ支持面となるが、これは図示しない上下、水平駆
動機構によりその支持面はハースラインＨＬの上、下に
移動し上記機構による上昇限では第４図のＨルーベルに
、下降限ではＨ２レベルにある。

更に固定スキッドビーム１４については、前記パイプホ
ルダー１９の雨上端面に、ガイドレール２２．２２を炉
内ニハスラブ５〜６枚の巾合計長並びに炉外にわたって
溶接固定している。

そしてこのガイドレール２２．２２上にボタン２１を内
包する切欠部を有する逆Ｕ字型断面のスラブ台車２３が
乗っている。

このヨウに台車２３は移動スキッドビーム１５の上下、
水平移動を拘束せずに移動スキッドビーム１５間を炉長
方向に移動自在である。

２４は、台車２３の上部に取替え可能に固定した摩耗プ
レートで、′このプレート２４上面がスラブ装入時のス
ラブ支持面となる。

第２．３図に於て、２５は台車２３群をレール２２群に
沿って移動せしめる駆動機構である。

この機構２５は、所定距離たけ離して架台２６に設けた
バー２７上面と接触するガイドローラ２８と、バー２７
下面のラック面２９に噛み合う駆動ピニオン３０とによ
って水平かつ装入口１６に向けて前後進自在のプッシャ
ーバー２７．２７及びこれらのバー２７．２７の先端に
連結したプッシャーヘッド３１及びこのヘッド３１に一
端を垂直ピン３２で連結し、他端を台車２３の後端部に
水平ピン３３で連結した、連結バー３４及び正逆回転モ
ータ３５、このモータ３５の回転ヲ減速する減速機３６
、この減速機３６の回転をピニオン３０．３０の回転軸
に伝達する駆動軸３７．３７とより構成している。

なお連結バー３４の長さは台車２３が固定スキッドビー
ム１４のレール２２の炉内終端部に達したときでも少な
くともヘッド３１が炉外にあるような長さを選定する。

又上記駆動機構２５は種々の方式が採用可能で、前記実
施例に限定するものでない。

第２．３図に於て３８は炉装入ロ１６前のローラテーブ
ルである。

４０．４０は上記ローラテーブル３８に連結配置したシ
リンダ等の昇降装置で、この装置の上昇限ではテーブル
面は台車２３群の支持面よりも若干高く、下降限ではそ
のテーブル面は台車２３群の支持面よりも低くなるよう
にしている。

４１は、テーブルが上記ストロークを昇降できる様にテ
ーブル３８のローラ４２の支持フレーム４３に設けた切
欠部である。

なお３９は上記上昇限のローラテーブル３８と接続する
上流のローラテーブルである。

従って、上昇限のテーブル３８にスラブをテーブル３９
より受は入れてテーブル３８を下降することにより、テ
ーブル中白に位置する台車２３群上にスラブはのりうつ
る。

なおスラブ載機構については種々の方式が採用でき、本
例に限定するものではない。

以上で述べた台車２３の長さは１枚のスラブ幅程度から
６枚のスラブ幅の合計幅程度までのいずれの長さを選定
してもよい。

以上の様に構成したウオーキングビーム式加熱炉の操作
法を以下で述べる。

今、装入口１６から図示しない抽出口までの固定スキッ
ドビーム１４上にスラブがのっているとする。

そして圧延能力に合う一定ピッチで抽出口より、圧延に
適した温度まで加熱されたスラブをエキストラクター等
の抽出機で抽出し次の抽出までに移動スキッドビーム１
５を、上昇、前進、下降、後退の一連の動作よりなる２
〜３回の上下水平動を行なうことを繰り返して丁度、今
第２．３図の如く炉内のレール２２設置ゾーン長にわた
って空炉になったとする。

又このタイミングで、連続鋳造−ウオーキングビーム式
加熱の接続工程における寸断工程より、５〜６枚の高温
のスラブ群が、上記抽出ピッチや上下水平動ピッチより
も短いピッチで次々と装入口前のテーブル３８上に供給
されるとする。

又台車２３の長さは、今１枚のスラブの幅程度とする。

先頭のスラブが到着すると、 （１） テーブル３８を下降せしめる。

これにより、テーブル３８下に位置している台車２３群
上にスラブがのる。

（２）次に移動スキッドビーム１５が下降限にあること
を確認してモータ３５を駆動して、台車２３群を炉内に
移動する。

そして固定スキッドビーム１４のレール２２の炉内端位
置まで移動し停止する。

このように台車２３にのせて炉内奥深く搬送するから高
温であってもスラブに裏庭をつくることはなく、かつス
キッドボタン２１を破損することもない。

上記停止時に移動スキッドビーム１５が、上下水平動を
開始する場合には、この上昇を利用してスラブの支持を
台車２３群より移動スキッドビーム１５群にうつして、
その支持が移ると同時に台車２３群を後退せしめる。

一方移動スキッドビーム１５が、上下水平動を開始する
までに時間がある場合には移動スキッドビーム１５を上
記炉内スラブの搬送のための上下水平動とは別に上下動
のみさせて、これにより移動スキッドビーム１５にスラ
ブの支持を移し、同時に台車２３群を後退せしめる。

いずれにしても移動スキッドビーム１５群の下降時にス
ラブは固定スキッドビーム１４群上にのりうつる。

（３）台車２３群が、チーフル３８位置に後退した際に
はテーブル３８は上昇限にあり、このタイミングで次の
到着スラブをテーブル３８上に移す。

以上の０）〜（３）の一連の操作を到着スラブに対して
繰り返すことによって、一定抽出ピッチで抽出するため
の移動スキッドビームの動作とは無関係に、かつ抽出後
の炉内スラブの搬送のための移動スキッドビームの上下
水平動作を利用し、又、上下水平移動とは別に、移動ス
キッドビームを上下動せしめることにより、高温スラブ
群の先頭のスラブと、先行して装入されたスラブ群の最
後尾のスラブとの間の間隙をあまりあけることなく、か
つ裏庭をつくることなく、余分な大気放熱をさせること
なく、次々と供給される高温スラブ群のスラブを次々と
前記空炉炎内の固定スキッドビーム上に、載置装入でき
、スラブの顕熱を有効に活用でき省エネルギー効果を充
分に得ることができるものである。

なお例えば５〜６枚のスラブが同時に供給される場合、
即ち寸断が同時に複数箇所につき行なわれる場合は、台
車の長さを長くしてテーブルに改良を加えて、上記台車
上に５〜６枚のスラブをまず並置して、移動スキッドビ
ームが下降限にあるタイミングで台車を炉内に装入して
、移動スキッドビームを上昇して５〜６枚のスラブを受
けとらせて、すぐさま台車を後退して、移動スキッドビ
ームを下降して固定スキッドビーム上に受けとらせて装
入するようにすることができる。

なお以上の実施例では固定ビームの内固定スキッドビー
ムを利用して、エントリービームを除去しているが、エ
ントリービームを台車のレールとして利用することもで
きる。

以上詳述した様に本発明のウオーキングビーム炉によれ
ば、高温の材料を裏庭をつくることなく炉内奥深く装入
できると共に仮りに連続鋳造−熱間圧延設備に於て本炉
を採用すれば５〜６枚の加熱スラブが炉内より抽出、圧
延される時間を一周期とする周期で５〜６枚の高温のス
ラブが次々と或は一度に、連続鋳造−加熱炉接続工程よ
り供給されても、それらスラブの保有熱をむやみと大気
放散することなく迅速にかつスラブに裏庭をつくること
なく炉内に装入できるので、省エネルギー効果を充分得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のウオーキングビーム式加熱炉の構成説明
図、第２．３．４図は本発明のウオーキングビーム式加
熱炉の一実施例説明図で第２図は水平断面した平面図、
第３図は第２図のＸ−Ｘ矢祖国、第４図は第２図のＹ−
Ｙ矢視図である。 １・・・・・・スラブ、２．１６・・・・・・装入口、
３・・・・・・炉内、４．１４・・・・・・固定スキッ
ドビーム、５．１５・・・・・・移動スキッドビーム、
６．３８．３９・・・・・・ロラテーブル、７．４２・
・・・・田−ラ、８・・・・・・エントリービーム、９
・・・・・・プッシャー、１０．２７・・・・・・プッ
シャーバー、１１．３１・・・・・・プッシャーヘッド
、１２・・・・・・材料装入機構、１３・・・・・・煙
道、１８・・・・・・スタンドパイプ、１９・・・・・
・パイプホルダー２０・・・・・・水冷パイプ、２１・
・・・・・スキッドボタン２２・・・・・・ガイドレー
ル、２３・間・台車、２４・・・・・・摩耗プレート、
２５・・・・・・駆動機構、２６・叩・架台、２８・・
・・・・ガイドローラ、２９・・・・・・ラック面、３
゜・・・・・・駆動ピニオン、３２・・曲垂直ピン、３
３・・・・・・水平ピン、３４・・・・・・連結バー、
３５・・曲モータ、３６・・・・・・減速機、３７・・
曲部動軸、４ｏ・・・・・・昇降装置、４１・・・・・
・切欠部、４３・・曲支持フレーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ウオーキングビーム式加熱炉に於て、加熱炉の装入
   口前方から抽出口まで配置した固定スキッドビームと、
   装入前方から炉内奥深く所望位置まで延長配置したエン
   ｌ−ＩＪ−ビーム等の固定ビームに移動台車を配置し移
   動スキッドビーム間を移動させると共に、上記装入口前
   の上記台車上に高温装入材を載せる装人材載機構を配置
   してなるウオーキングビーム式す口熱炉。