JPS6286126A - 金属ストリツプの予熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は金属ストリップを熱処理する連続熱処理炉にお
ける金属ストリップの予熱装置に関する。

〈従来の技術〉 連続熱処理炉における金属ストリップの加熱には、ラジ
アントチューブ等による輻射伝熱、ガス噴出等によるノ
ズル噴流伝熱、加熱ロール等による接触伝熱が利用され
ている。連続熱処理炉の予熱帯における金属ストリップ
の予熱には、加熱帯、均熱帯、冷却帯等の廃熱を利用し
た噴流伝熱或いは接触伝熱のものが多く用いられている
。

噴流伝熱を利用したものは、加熱帯及び均熱帯のラジア
ントチューブの燃焼排ガスを熱交換器に通し、熱交換器
で雰囲気ガスを加熱して噴出ノズルから加熱した雰囲気
ガスを、予熱帯でロールによって上下方向に搬送されて
いる金属ストリップの両面に噴射するものがある。

一方、接触伝熱を利用したものは、金属ストリップが巻
回される加熱ロールの内部をバーナーで加熱するもの、
流体状熱媒体を冷却帯の冷却ロールと予熱帯の加熱ロー
ルとの間で循環させて冷却帯の廃熱で予熱帯の加熱ロー
ルを加熱するもの、加熱ロールの内部をロール軸方向に
不均等な巻線密度の加熱用誘導コイルで加熱するもの等
がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述した噴流伝熱、接触伝熱によるものでは、様々な条
件下における金属ストリップの板幅方向の温度分布を一
様に保持するように、噴出ノズルの板幅方向における噴
射量や、加熱ロールの軸方向に温度を調節することが困
難である。即ち、予熱帯入側において金属ストリップの
幅方向中央部が噴射ノズル方向に凸状となるような形状
の悪い金属ストリップが入ってきた場合、中央部が両端
部に比べ噴射ノズルに近くなり中央部が過熱され金属ス
トリップの幅方向の温度分布が不均一となる欠点があっ
た。また、加熱ロールを用いた場合金属ストリップの幅
方向に反り等があると金属ストリップの一部しか加熱ロ
ールに接触せず、伝熱効率が悪くなる欠点があった。

本発明は上記欠点を有効に解決するためになされたもの
で、金属ストリップの形状に係らず幅方向全面を均一に
加熱ロールに接触させて金属ストリップの幅方向接触伝
熱を一様に保持し、また加熱部の廃ガスを利用して金属
ストリップに噴流伝熱を行なう金属ストリップ予熱装置
を提供し、もって加熱ロールの伝熱効率向上とａ線熱処
理炉の熱効率向上を図ることを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するための本発明の構成は、加熱争均熱
帯からなる加熱部及び予熱帯からなる予熱部を有する金
属ストリップの連続熱処理炉に備えられ前記予熱部にお
ける金属ストリップを予熱する装置であって、前記予熱
帯に備えられ前記金属ストリップを巻回し該金属ストリ
ップを接触伝熱で加熱する第一加熱ロール及び第二加熱
ロールと、該第一加熱ロール及び第二加熱ロールの前記
金属ストリップ巻回部に向けてそれぞれ配され該第−・
加熱ロール及び該第二加熱ロールに巻回された金属スト
リップに高温流体を噴出する第一流体ジェットノズル及
び第二流体ジェットノズルと、前記予熱帯内の流体と前
記加熱部における高温燃焼ガスとの間で熱交換を行ない
熱交換した前記流体を前記第一流体ジェットノズルもし
くは前記第二流体ジェットノズルに送給する第一熱交換
器と、前記第一加熱ロールを加熱するための流体熱ｈｖ
　＋、　　　ｌ　　　／　　＋↓　＝、＝＝＋＋　　−
ｋ＋ａ＆＋　　　　　　覗　　＋　　ｈ−ｈｔ　　ｆ＋
　　　、　　　、、　　　−流体熱媒と前記加熱部にお
ける高温燃焼ガスとの間で熱交換を行なう第二熱、交換
器と、前記予熱帯内の流体を加熱し前記第一熱交換器か
ら流体が送給されない前記第一流体ジェットノズルもし
くは前記第二流体ジェットノズルに前記加熱した流体を
送給する第一加熱器と、前記第二熱交換器に送られない
前記第一加熱ロールを加熱するための流体熱媒もしくは
前記第二加熱ロールを加熱するための流体熱媒を加熱す
る第二加熱器とを備えたことを特徴とする。

く作　用〉 加熱部の燃焼排ガスの顕熱を利用して第二熱交換器及び
流体熱媒を介して第一加熱ロールもしくは第二加熱ロー
ルを昇温させる一方、第二熱交換器で昇温されない第二
加熱ロールもしくは第一加熱ロールを第二加熱器及び流
体熱媒を介して昇温させ、昇温した第一加熱ロール及び
第二加熱ロールに金属ストリップを巻回して接触伝熱に
より金属ストリップを予熱する。加熱部の燃焼排ガスの
１ＩＩｌ′Ｉ＋ｈル１１１田１プ濱−すＪＬ右栖異九人
１イ１社亜山山流体を昇温させて昇温した流体を第一流
体ジェットノズルもしくは第二流体ジェットノズルに送
り、また第一加熱器を介して予熱帯内の流体を昇温させ
て昇温した流体を第一熱交換器から流体が送られない第
二流体ジェットノズルもしくは第一流体ジェットノズル
に送り、加熱ロールに巻回された金属ストリップに第一
流体ジェットノズル及び第二流体ジェットノズルから昇
温した流体を噴射して噴流伝熱を行なうと共に、噴射圧
力により金属ストリップの長手方向の張力を助力し金属
ストリップを完全に加熱ロールに接触させる。

〈実施例〉 第１図には本発明の第一実施例に係る金属ストリフプの
予熱装置を備えた連続熱処理炉の構造概念、第２図には
第１図中第一加熱ロール部の一部破断側面、第３図には
第２図中のｍ−ｍ線矢視。

第４図には本発明の第二実施例に係る金属ストリップの
予熱装置を備えた連続熱処理炉の構造概念を示しである
。

第１図に示すように、予熱炉ｌには第一加熱ロール２及
び第二加熱ロール３が内装され、第一加熱ロール２及び
第二加熱ロール３の金属ストリップ４巻回部に対向して
予熱炉ｌには第一流体ジェットノズル５及び第二流体ジ
ェットノズル６がそれぞれ内装されている。第一流体ジ
ェー、トノズル５は予熱炉ｌの炉壁を貫通して配設され
予熱炉１内の流体を循環させる第一ガス循環路７及びフ
ァン８、ダンパ９を介して第一熱交換器１０に連結され
、第二流体ジェットノズル６は予熱炉１の炉壁を貫通し
て配設され予熱炉ｌ内の流体を循環させる第二ガス循環
路１１及びファン１２、ダンパ１３を介して第一加熱器
１４に連結されている。一方、第一加熱ロール２は、予
熱炉ｌの炉壁を貫通して配設され例えば溶融塩等の流体
熱媒を循環させる第一熱媒循環路１５とポンプ１Ｂを介
して第二熱交換器１７に連結され、第二加熱ロール３は
、予熱炉１の炉壁を貫通して配設された第二熱媒循環路
１ＢとポンプｌＯを介して第二加熱器２０に連結されて
いる０図中２１．２２は溶融塩のアキュムレートタンク
である０以上によって予熱帯Ａが構成されている。

予熱炉１には連結炉２３によって加熱炉２４が連結され
、加熱炉２４にはラジアントチューブ２５．搬送ロール
２６が内装されている。ラジアントチューブ２５の図示
しないガス燃焼装置は加熱炉２４外に設置され、ガス燃
焼装置は図示しない排ガス路を介して第一熱交換器１０
に連結されている０以上によって加熱帯Ｂが構成されて
いる。

加熱炉２４には連結炉２７によって均熱炉２８が連結さ
れ、灼熱炉２８にはラジアントチューブ２９、搬送ロー
ル３０が内装されている。ラジアントチューブ２８の図
示しないガス燃焼装置は均熱炉２８外に設置され、ガス
燃焼装置は図示しない排ガス路を介して第二熱交換器１
７に連結されている。均熱炉２Ｂには連結炉３１によっ
て図示しない冷却炉が連結されている０以上によって均
熱帯Ｃが構成され加熱帯Ｂと均熱帯Ｃで加熱部が構成さ
れている。

加熱ロール部の詳細構造を第一加熱ロール２及び第一流
体ジェエットノズル５について第２．３図に共づ、ｇ説
明する。第一加熱ロール２は、中空ロール２ａが軸受２
ｂにより支持され、中空ロール２ａの軸部に装着された
ロータリジョイン）２ｃによって第一熱媒循環路１５に
連結されている。第一流体ジェットノズル５はヘッダ５
ａと、へ７ダ５ａの中空ロール２ａとの対向面（第一加
熱ロール２の金属ストリップ４巻回部）に装着され中空
ロール２ａの軸方向にスリット状に開口したノズル５ｂ
とで構成され、へ−２ダ５ａの背面はダンパ９を介して
第一ガス循環路７に連結されている。ダンパ９は内装さ
れた羽根９ａ、　９ｂ、　９ｃと、仕切板９ｄとで構成
され、羽根９ａ、　９ｂ、　９ｃを調整することにより
金属ストリップ４の板幅方向の風量を任意に調整するこ
とができるのである。

次に上記構成の金属ストリップの予熱装置を備えた連続
熱処理炉の作用を説明する。

金属ストリップ４を予熱炉ｌに送入し第一加熱ロール２
及び第二加熱ロール３の外表面に金属ストリップ４を巻
回し、連結炉２３を経て金属ストリップ４を加熱炉２４
に送入する。そして金属ストリップ４は搬送ロール２６
でランジアントチューブ２５間を通板しラジアントチュ
ーブ２５の輻射熱で６６０〜８５０°Ｃに加熱されて均
熱炉２日に送られる。

予熱帯Ａにおける金属スリップ４の予熱に際し、例えば
融点１４０℃のＮａＮＯ２，ＮａＮＯ３，−ＫＮＯ３等
を混合した塩を図示しない溶融装置で溶融し、溶融した
流体（流体熱媒）を第−熱媒循環路１５及び第二熱媒循
環路１８に供給する。第一熱媒循環路１５に供給した流
体熱媒は、ポンプ１Ｂで第一熱媒循環路１５内を循環し
ながら第二熱交換器１７でラジアントチューブ２８の燃
焼排ガスと熱交換して昇温し、昇温した流体熱媒を第一
加熱ロール２の中空ロール２ａ内を通過させて第一加熱
ロール２を加熱する。

第二熱媒循環路１８に供給した流体熱媒は、ポンプ１３
で第二熱媒循環路１８内を循環しながら第二加熱器２０
で適温に昇温し、昇温した流体熱媒を第二加熱ロール３
の図示しない中空ロール内を通過させて第二加熱ロール
３を加熱する。

一方、予熱炉ｌ内の流体ガスは第一ガス循環路７を循環
しながら第一熱交換′Ｊｉ１０でラジアントチューブ２
５の燃焼排ガスと熱交換して昇温し、昇温した流体ガス
をファン８によって第一流体ジェットノズル５のヘッダ
５ａに送入し、ノズル５ｂから第一加熱ロール２に巻回
された金属ストリップ４の外表面に昇温した流体ガスを
噴射する。また、予熱炉１内の流体ガスは第二ガス循環
路１１を循環しながら第一加熱器１４で適温に昇温し、
昇温した流体ガスをファン１２によって第二流体ジェッ
トノズル６の図示しないヘッダに送入し、第二加熱ロー
ル３に巻回された金属ストリップ４の外表面に昇温した
流体ガスを噴射する。

従って金属ストリップ４は、幅方向に反り等があっても
昇温した流体ガスの噴射により加熱した第一加熱ロール
２及び第二加熱ロール３に幅方向全面が接触され、均一
な接触伝熱が行なわれると共に、昇温した流体ガスによ
り加熱部の廃ガスを利用して有効な噴流伝熱が行なわれ
る。

尚、他の実施例として例えば第４図に示す如く、第一加
熱ロール２と第二加熱器２０を連結し、第二加熱ロール
３と第二熱交換器１７を連結する等、本発明は第１図に
示した構成に限定されるものではない。

ここで、具体的なａ値を次に示し、流体ジェットノズル
を使用した場合と使用しない場合の銅帯の温度状況を第
５．６図のグラフｌ：１′表わす。

金属ストリップ　　厚さ　：　　０．２〜１．１３ｎ＋
ｓ幅　　　二　６００〜！８０ｈ− 通板速度　：１００〜４００＋ｗ／膳ｉｎ予熱帯入側急
峻度：０．５〜１．５％ 張力　　　：０．５〜１．５ｋｇ＃ｊ ／＋０９０−ル　　材質：軟鋼、ステンレス外径＝５０
０關、　１０００贋、　１５００１本数＝１本〜５本 予熱帯入側金属ストリップ温度＝４０〜Ｈ”０／／　出
側　　　ｔｒ　　　　　　：８０〜２５０℃流体熱媒温
度　　　　　　　　：２００〜２５０°Ｃ以上の条件に
おける予熱帯Ａにおける鋼帯の温度−上昇と流体熱媒温
度との関係のグラフを第５図に、予熱帯出側における鋼
帯の幅方向温度差とロール−禾怪りの鋼帯温度上昇との
関係のグラフを第６図に示した。第５．６図に示したグ
ラフから明らかなように、本発明のジェットノズルを用
いた予熱装置を用いることで、効果的に予熱が行なわれ
ていることが判る。

〈発明の効果〉 本発明の金属ストリー、プの予熱装置は、金属ストリッ
プの形状に係らず幅方向全面を均一に加熱ロールに接触
させて金属ストリップの幅方向接触伝熱を一様に保持し
、また加熱部の廃ガスを利用して金属ストリップに噴流
伝熱を行なうので、加熱ロールによる伝熱効率の向上が
図れると共に、連続熱処理炉の熱効率向上を図ることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例に係る金属ストリップ予熱
装置を備えたｉ！１１続熱処理炉の構造概念図、ｆｔ５
Ｚ図は第１図中の加熱ロール部の一部破断側面図、第３
図は第２図中のｍ−ｍ線矢視図、第４図は本発明の第二
実施例に係る予熱装置を備えた連続熱処理炉の構造概念
図、第５図はジェットノズルを使用した場合と使用しな
い場合の予＠　５ｉ′？における銅帯の温度」二昇と流
体熱媒温度との関係を表わすグラフ、第６図はジェット
ノズルを使用した場合と使用しない場合の予熱帯出側に
おける銅帯の幅方向の温度差とロール一本当りの銅帯温
度上昇との関係を表わすグラフである。 図中の符号で。 ■・・・予熱炉、２・・・第一加熱ロール、３・・・第
二加熱ロール、４・・・金属ストリップ、５・・・第一
流体ジェットノズル、６・・・第二流体ジェットノズル
、１０・・・第一熱交換器、１４・・・第一加熱器、１
７・・・第二熱交換器、　２０・・・第二加熱器、２４
・・・加熱炉、２８・・・均熱炉、Ａ・・・予熱帯、Ｂ
・・・加熱帯、Ｃ・・・均熱帯である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱・均熱帯からなる加熱部及び予熱帯からなる予熱部
   を有する金属ストリップの連続熱処理炉に備えられ前記
   予熱部における金属ストリップを予熱する装置であって
   、前記予熱帯に備えられ前記金属ストリップを巻回し該
   金属ストリップを接触伝熱で加熱する第一加熱ロール及
   び第二加熱ロールと、該第一加熱ロール及び該第二加熱
   ロールの前記金属ストリップ巻回部に向けてそれぞれ配
   され該第一加熱ロール及び該第二加熱ロールに巻回され
   た金属ストリップに高温流体を噴出する第一流体ジェッ
   トノズル及び第二流体ジェットノズルと、前記予熱帯内
   の流体と前記加熱部における高温燃焼ガスとの間で熱交
   換を行ない熱交換した前記流体を前記第一流体ジェット
   ノズルもしくは前記第二流体ジェットノズルに送給する
   第一熱交換器と、前記第一加熱ロールを加熱するための
   流体熱媒もしくは前記第二加熱ロールを加熱するための
   流体熱媒と前記加熱部における高温燃焼ガスとの間で熱
   交換を行なう第二熱交換器と、前記予熱帯内の流体を加
   熱し前記第一熱交換器から流体が送給されない前記第一
   流体ジェットノズルもしくは前記第二流体ジェットノズ
   ルに前記加熱した流体を送給する第一加熱器と、前記第
   二熱交換器に送られない前記第一加熱ロールを加熱する
   ための流体熱媒もしくは前記第二加熱ロールを加熱する
   ための流体熱媒を加熱する第二加熱器とを備えた金属ス
   トリップの予熱装置。