JPS6016491B2 - 加熱炉のドアシ−ル方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼板の断面寸法の変動に関係なくつねに雰囲気
ガスの消費量の大幅な節減と該鋼鋼板の表面酸化の防止
とを可能ならしめる雰囲気式加熱炉のドアシール方法お
よびその装置に関する。

従釆雰囲気式加熱炉の内部には製品の酸化防止のために
高価な雰囲気ガスを封入しているが、該ガスの消費量、
つまり最大約２０００ＮのノＨｒ、最小約８０側め／Ｈ
ｒという莫大な量のほとんどが上記加熱炉の鋼板出入部
のドア部から洩れる量であり、これが大きな問題となっ
ている。その１例を第１図および第２図に示すと、鋼板
１０７を炉内で加熱する際、鋼板１０７が高温により酸
化されないように雰囲気ガスとして窒素ガス、水素ガス
等が炉内に封入されていて、該封入ガスをシールするた
めのドア１０１が炉の前後（第１図は炉の前部を図示す
る）に昇降装置１０４により昇降可能に設けてあり、ま
た炉殻１１川ま隙間のない構造としているが、何らかの
原因により亀裂が発生する場合を考慮して上記封入ガス
の圧力を０．５〜３側Ａｑ程度に高めている。なお、図
において、１０２はシールボックス、１０３はカウンタ
ーウエイト、１０５はチエーン、１０６はホイール、１
１１はスカートである。炉の操業においては、鋼板１０
７はロール１０８上に載せられて第１図の×方向に移動
する。

一方、炉の運転者は直接又は工業テレビで上記鋼板１０
７の移動を監視し、鋼板１０７の先端部が炉内に入り始
めるのを認めると、ドア１０１を上昇させて開け始め、
鋼板１０７に接触しない高さに保つ。すなわち、ドア１
０１は鋼板１０７の変形を考慮して鋼板１０７の上端面
より約３仇肋程度高めに開けるのが普通である。更に、
鋼板１０７が連続的に移動し続けて鋼板１０７の後端部
がドァ１０１より更に右方に移動するのを認めると、ド
ア１０１を下降して閉とする。このようなドア１０１の
作動において、ドア１０１が開き始めると、第２図に示
すように、鋼板１０７とドア１０１間に隙間１１２及び
鋼板１０７両脇のドア１０１とロール１０８間に隙間１
１３がそれぞれ生じ、ドア１０１開の時点から炉内封入
ガスは上記隙間１１２，１１３を通って洩れ始め、ドア
１０１が開いている間は上記封入ガスの洩れが続く。

上記のガス洩れは特に板厚の大きい鋼板の場合不利であ
る。

すなわち、板厚の大きい鋼板１０７はロール１０８の強
度上の問題から板幅を小さくしてあるのが一般的であり
、そのために鋼板１０７両脇の空間、つまり隙間１１３
が増大し、これに伴って上記ガスの洩れ量は増加するの
である。このように、鋼板１０７を炉内に封入もしくは
炉内から抽出するためにドア１０１を開けることにより
、炉内封入ガスが洩れると、炉内圧力が低下し、また高
温で低密度の上記封入ガスが洩れ始めると、入れ替わり
に外部空気が侵入して炉内の酸素濃度が高まる。この状
態で鋼板１０７を加熱すると、鋼板１０７に酸化スケー
ルが発生し、更にロール１０８を傷つけることになるた
め、従来ドア開時には大容量の無酸化性ガス、つまり雰
囲気ガスを吹込み、炉内への外部からの空気の侵入を防
止している。しかしながら、炉内温度９００ＣＯにて加
熱されている鋼板１０７及び同温度にさらされている炉
内の耐火断熱材１０９に対して、上述のように常温もし
くは低温の雰囲気ガスを大量に投入することはそれらを
一時的あるいは局部的に急冷することになり、その害は
非常に大きく、又上記の冷雰囲気ガスにより冷却された
状態を回復するために、炉の入熱量を増さなければなら
ず、その熱的損失も大きい。以上から明らかであるよう
に、従来の雰囲気式加熱炉においては、次のごとき欠点
がある。

（１｝ ドア開□部から洩れる炉内封入ガスの量はドア
開□面積に比例し、その損失は莫大なものであり、不経
剤である。｛２）ドア開時に雰囲気ガス量を増大させる
ため、炉内の温度分布が悪くなり、更に鋼板及び炉内耐
火断熱材を局部冷却するために、鋼板の品質を低下させ
ると共に炉の寿命も短くなる。

｛３１ドア開時に行う雰囲気ガスの大量補給に備えるた
め、大容量の吹込設備が必要である。

■ 上記雰囲気ガスの大量補給により、炉溢が低下する
ため、熱損失が大きく熱効率が低下する。

本発明は上記の従来装置の欠点を解決し、鋼板の断面寸
法の変動に関係なくつねに雰囲気ガスの消費量の大幅な
節減と該鋼板の表面酸化の防止とを可能ならしめる雰囲
気式加熱炉のドアシ「ル方法およびその装置を提供する
もので、その要旨とするところは、○’雰囲気式加熱炉
のドアシール方法において、該加熱炉の鋼板出入部にそ
れぞれ上ドアと下ドアを、少なくとも該上ドアを昇降可
能に、取り付けるとともに右ドアと左ドァを水平移動可
能に取り付け、鋼板先端部の該鋼板出入部通過時には該
４個のドアに該鋼板を通過させるに足るだけの関口を形
成させ、該鋼板の該鋼板出入部通過時には該４個のドア
をそれぞれ該鋼板の各面に接触させ、かつ該鋼板後端部
の該出入部通過後には上ドア先端部と該下ドア先端部を
接触させて上記関口を閉止させることを特徴とする加熱
炉のドアシール方法。

■ 雰囲気式加熱炉のドアシール装置において、該加熱
炉の鋼板出入部にそれぞれ上ドアと下ドアを、少なくと
も該上ドアを昇降可能に、取り付けるとともに右ドアと
左ドアを水平移動可能に取り付け、かつ該上ドア先端部
と該下ドア先端部の通過する鋼板と接触しない部分にそ
れぞれ該右ドアと該左ドアを密着可能ならしめるよう構
成したことを特徴とする加熱炉のドアシール装置、にあ
る。

次に、本発明を図面によって説明する。

第３図は本発明の一実施例の平面図、第４図は第３図の
Ａ−Ａ矢視図、第５図は第３図のＢ−Ｂ矢視図、第６図
は第３図のＣ−Ｃ矢視図、第７図は第３図の右ドアと左
ドアの詳細図、第８図は第７図の右ドアと左ドアの変形
例の側面図、第９図は本発明の別の実施例の縦断面図で
ある。

第３図〜第７図に示される実施例は上ドアと左ドアがと
もに昇降可能に取り付けられた場合である。

第５図において、加熱炉の鋼板出入部は耐火材４で内張
りされた鉄皮３とロール２とで構成さている。

鋼板１は複数個（図では３個）のロール２で水平支持、
水平移送される。

鉄皮３の閉口部では該開□部の上方鉄皮３にピン支持さ
れかつ、昇降可能な上ドア５と該関口部の下方鉄皮３に
ピン支持されかつ、昇降可能な下ドア６が取り付けられ
ており、上ドア５には上シリンダー７が、下ドア６には
下シリンダー８がそれぞれ連結されている。これら上ド
ア５と下ドア６のそれぞれれ相対する両端緑部は扇状ジ
ャバラ１３で連結され、この扇状ジャバラ１３の一部は
第６図に示すように、炉体を構成する鉄皮３と連結して
いる。さらに、上ドア５と下ドア６の先端部にそれぞれ
断面○形で溝状をなし、この溝状先端部に、第４図に示
すように、水平移動可能な右ドア１１と左ドア１２のそ
れぞれの上、下端部の丸棒１４，１４がはまっている。

すなわち、上ドア５と下ドア６はその先端部において右
ドア１１と左ドア１２の上、下端部とそれぞれ鉄合して
いる。これら右ドア１１と左ドア１２にはそれぞれ右シ
リンダー９と左シリンダー１０が連結している。また、
右ドア１１と左ドア１２は、上、下端部の丸棒１４，１
４間に伸縮自在なべローズ１５が張ってあり、下端部の
丸棒１４に当板１６が張ってある。次に、上記構成によ
る作動を述べる。第５図において、鋼板１が左方からロ
ール２によって移送されてくる。

上ドア５はあらかじめ鋼板１の上面と同じ高さか、また
少し高めに上シリンダー７の引力で上げておき、下ドア
６も同様に鋼板１の下面と同じ高さか、または少し低め
に下シリンダー８によって下げておく。更に第４図にお
いて、右ドア１１を右シリンダー９で引き押しして鋼板
１の右端と接するか、また少し間をあげておき、左ドア
１２も同じく鋼板１の左端と接するか、または少し間を
あげておくように左シリンダー１０で引き押ししておく
。このように、上ドア５、下ドア６、右ドア１１、左ド
ア１２の４個のドアに鋼板１を通過させるに足るだけの
閉口、すなわち鋼板１と同一断面か、または一回り大き
い断面に等しい関口を形成させて鋼板１の先端部の到着
を待つ。鋼板１はロール２の右回転により右方に進み、
第３図に示すように、上ドア５、下ドア６、右ドア１１
、左ドア１２で形成する上記閉口に進入しさらに右方に
進行する時、速かに上シリンダー７、下シリンダー８、
右シリンダー９、左シリンダー１０を停止の状態から押
しの状態に切換え、各ドアーが鋼板１の各面と適度な圧
力で完全に接触するようにする。

この接触によって、炉内の雰囲気ガスはほぼ完全にその
洩れを防止され、また外気の炉内への進入も同様に防止
される。ロール２の右回転は更に続けられ、鋼板１の後
端部が上記開□を通過すると、直ちに上ドア５と下ドア
６はその与えられた圧力の作用で対嶋するドァの方向に
閉じようとする。すなわち、上ドア５と下ドア６の先端
部は短時間に接触し、上記閉口は閉止された状態となる
。この状態のままで、次の鋼板の通過を持つ。鋼板の断
面寸法が板毎に変化する雰囲気式厚板加熱炉の鋼板出入
部に本発明のドアシール装置を設備することにより、鋼
板の炉内への装入及び炉内からの抽出中においても雰囲
気ガスの漏洩を防止することが可能となった。

一般厚板の寸法範囲は高さ（厚み）６〜１０比肋、幅（
左右方向）２．０００〜４．０００肋で、左、右ドアー
は相互が接触する必要は無く、本発明では左、右ドアは
それどれ１．２０仇肋程度水平移動するのみである。上
記実施例においては、上ドア５、下ドア６はそれぞれヒ
ンジ型としているが、上、下垂直（傾斜の場合を含む）
移動型とすることもできる。また、上記実施例では右ド
ア１１、左ドア１２はそれぞれ上、下端部において上ド
ア５、下ドア６の溝状先端部と接合構造となっているが
、これに限定されるものではなく、第８図に示すように
、水平移動可能な紬幅の平板１７を上ドア５と下ドア６
の先端部にそれぞれ押し付けて接触密着させた状態で立
て掛けておくことによっても、十分目的を達成できる。
また、上記ドァに連結した各シリンダーはドアの駆動の
一手段にすぎず、空圧、油圧、電動、いずれも使用可能
である。これらシリンダーの操作は作業員が目視で行な
うほかに、工業テレビ、光電子スイッチ、リミットスイ
ッチ等により、部分的または全面的自動運転が可能であ
る。第７図において、当板１２の目的はべローズ１５と
鋼板１を接触させると、ベローズ１５の寿命が短くなる
ので、この当板１２を介してべローズ１５と鋼板１の間
にわずかの隙間をもたせるようにしてべローズ１５の寿
命の延長をはかったものである。

更に、上ドア５と下ドア６の先端部は鋼板１の上、下面
と適度な押付力で接触しているが、高級鋼で表面のすり
傷を極度にきらうものの場合は該先端部にローラーを装
着して鋼板表面にすり傷を発生させないように、するこ
とができる。

第９図は本発明の別の実施例で、上ドア５のみがそのヒ
ンジ構造を介して昇降可能となっており、下ドア６はス
プリング１８を取り付けているので実質的には固定され
た状態にある。

従って、この実施例は上シリンダー、下シリンダーを必
要としない。この場合の右ドア、左ドアは第３図〜第７
図の実施例のそれと変りないので、上ドア５、下ドア６
の溝状先端部と右ドア、左ドアの上、下端部の丸棒１４
，１４との鉄合状態は上記実施例の場合と同じである。
この構成において、鋼板１の先端部が鋼板出入部を通過
する時に第９図に示すように、その先端部で上ドア５を
鎖線で示された位置から上方の位置に押し上げる。その
場合、上述したように下ドア６は実質的に下降すること
はない。鋼板１の該出入部通過時にはそれら上ドア５、
下ドア６、右ドア、左ドアが鋼板１の各面にそれぞれ接
触し、鋼板１の後端部が該出入部を通過し終ると、直ち
に右ドアと左ドアは水平移動し、上ドア５は自重で下降
し、上ドア５と下ドア６の先端部は完全に接触する。本
発明の効果は次の通りである。

ｍ 鋼板の断面寸法が板毎に変る雰囲気式厚板加熱炉の
鋼板装入及び抽出時の鋼板出入部のドアシールをほぼ完
全とする。

【２ー 高価な雰囲気ガスの消費量を大幅に節減できる
。

‘３１ 雰囲気ガスは常温の場合に炉の熱損失の一因で
あったが、‘２｝の効果により熱損失を防止できる。

‘４１ 処理鋼板の局部冷却をする雰囲気ガスが減少す
るので、処理鋼板の品質が向上する。

‘５｝‘１’〜（４１の効果により高品質の鋼板を低い
生産費で生産できる。

本発明は製鉄所厚板工場内の連続式厚板熱処理列等に適
用できるものである。

本発明は以上のごとく、鋼板の断面寸法の変動に関係な
くつねに雰囲気ガスの消費量の大幅な節減と該鋼板の表
面酸化の防止とを可能ならしめる雰囲気式加熱炉のドア
シール方法およびの装置を提供するもので、その工業的
価値は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の雰囲気式加熱炉の一例の前部縦断面図、
第２図は第１図のローロ断面図、第３図は本発明の一実
施例の平面図、第４図は第３図のＡ−Ａ矢視図、第５図
は第３図のＢ−Ｂ失視図、第６図は第３図のＣ−Ｃ矢視
図、第７図は第３図の右ドアと左ドアの詳細図、第８図
は第７図の右ドアと左ドアの変形例の側面図、第９図は
本発明の別の実施例の縦断面図である。 図において、１…鋼板、２…ロール、３…鉄皮、４・・
・耐火材、５・・・上ドア、６・・・下ドフ、７・・・
上シリンダー、８…下シリンダー、９…右シリンダー、
１０…左シリンダー、１１…右ドア、１２・・・左ドア
、１３・・・扇状ジャバラ、１４・・・丸棒、１５・・
・ベローズ、１６…当板、１７・・・平板、１８・・・
スプリング、１０１…ドア、１０２…シールボックス、
１０５…チエーン、１０６…ホイール、１０７・・・鋼
板、１０８・・・ロール、１０９・・・耐火断熱材、１
１０…炉、１１１…スカート、１１２，１１３・・・隙
間。 ′図 茅Ｚ図 器３図 第４図 鎌５図 努０図 第７図 孫８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 雰囲気式加熱炉のドアシール方法において、該加熱
   炉の鋼板出入部にそれぞれ上ドアと下ドアを、少なくと
   も該上ドアを昇降可能に、取り付けるとともに右ドアと
   左ドアを水平移動可能に取り付け、鋼板先端部の該出入
   部過時には該４個のドアに該鋼板を通過させるに足だけ
   の開口を形成させ、該鋼板の該出入部通過時には該４個
   のドアをそれぞれ該鋼板の各面に接触させ、かつ該鋼板
   後端部の該出入部通過後には該上ドア先端部と該下ドア
   先端部を接触させて上記開口を閉止させることを特徴と
   する加熱炉のドアシール方法。 ２ 雰囲気式加熱炉のドアシール装置において、該加熱
   炉の鋼板出入部にそれぞれ上ドアと下ドアを、少なくと
   も該上ドアを昇降可能に、取り付けるとともに右ドアを
   水平移動可能に取り付け、かつ該上ドア先端部と該下ド
   ア先端部の通過する鋼板と接触しない部分にそれぞれ該
   右ドアと該左ドアを密着可能ならしめるように構成した
   ことを特徴とする加熱炉のドアシール装置。