JPS63109123A - 高温フロ−テイング炉および高温フロ−テイング炉のガス循環方法 - 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〕 この発明は、金属ストリップを連続的に熱処理等をする
高温フローティング炉およびガスの循環方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第３図は、従来の金属ストリップ熱処理用フローティン
グ炉の一例を示す説明図であり、金属ストリップの進行
方向に垂直な断面を示す、炉内のガスの静圧は、大気圧
プラスＬｏａｍ水柱程度に保たれており外気が侵入する
ことを防いでいる。炉内のガスの成分は非酸化性又は還
元性の組成を有しテオリ（例工ｊｆ鋼）場合Ｈ２：　７
Ｌ　Ｎ２　：　９３＄）、金属ストリップの表面酸化を
防いでいる。この炉に於て金属ストリップ浮揚機構は、
次の構成を有する。

即ち炉内ガスが循環送風機（１０）によって吸引されて
、その後昇圧され吐出口からダクト（１１）により金属
ストリップ（１）の下側に配設された通常プレッシャー
パッドと称するヘッダー（４）に導かれノズル（１２）
から金属ストリップ（１）に吹きつけられ、この炉内ガ
スのジェットの動圧によって金属ストリップは浮揚する
。この際金属ストリップの位置を一定せしめるために、
金属ストリップの上面にもノズル及びヘッダーを配設す
る場合が多い０発熱体（１３）及び（１４）は、炉殻内
に直接配設される場合、ダクト（１１）内に配設される
場合ヘッダー（４）内に配設される場合がある。

従来技術に関する文献の例として下のものがある。

「フローティング炉におけるストリップの安定浮揚方法
とその装置」 （２）実開昭５９−９５１５５ 「フローティング炉のラジアントチューブ式％式％ 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、この金属ストリップ熱処理用フローティング炉
は、従来７００℃〜８５０℃程度の使用温度が多かった
が、電磁鋼板及びステンレス鋼板等の熱処理は１０００
℃以上で行なはれることが多く、望ましくは１２００℃
〜１３００℃を使用温度とすることが期待される。この
期待に応える場合には、次の困難な問題をかかえている
。

（１）循環送風機を構成する部材の耐熱性を高める必要
があるが、使用温度が、１２００℃を超える場合は、金
属材料の使用はほぼ不可能と思われ、セラミックス等高
価な材料を使用せざるを得ないことが予想される。

（２）ガス体は高温になるに従って密度が小さくなり循
環送風機が必要とされるブレード周速が速くなり一段で
昇圧する構造とすることが不経済になるので、多段で昇
圧する方式を採用することとなり、機構が複雑となり高
温を扱う設備としては設計、製作、操業、保守が困難と
なる。

（３）高温で使用するノズル及びヘッダー及びダクト等
の部材を使用する材料の耐熱性を高くする必要が生じ、
高価な材料を採用すること−となり、不経済となる。

（４）操業時に循環送風機を駆動する原動機の電力消費
量が大きく、電力費が高くなる。

〔問題を解決するための手段〕

この発明は、金属ストリップを熱処理等するフローティ
ング炉において、金属ストリップのパスラインの下の気
体吐出口と金属ストリップの間に、発熱体を配設するこ
とを特徴とする高温フローティング炉である。

並びにフローティング炉内において、ガスを金属ストリ
ップ下のガス吐出部と発熱体を経由して供給しフローテ
ィング炉外に取り出したガスを、熱交換器又は炉の低温
部を通過させ、その後送風機を経由してフローティング
炉に再循環することを特徴とする高温フローティング炉
のガス循環方法である。

〔作用〕

この発明においては、与圧室を使用しているが、従来は
金属ストリップの熱処理用フローティング炉に於いて使
用されたプレッシャーパッドはガス体の動圧を利用した
のに較べ、本発明の与圧室は、静圧で金属ストリップを
浮揚せしめるので、必要な風量が、数分の一程度となり
、必要な風圧はプレッシャーパッド方式に較べて、１１
５〜ｌ／１０となる。

又この発明においては、炉内ガスの循環送風機の吸引側
に熱交換器等によって、ガス温度を下げて、循環送風機
に炉内ガス温度より低温のガスを循環送風機に吸引せし
め、循環送風機より吐出するガスを与圧室に導き、該与
圧室内に発熱体を設けることにより、循環送風機に於て
昇圧されるガスは、炉内ガス温度より低温であることに
より、かつ循環送風機を構成する部材の材質の耐熱性は
低くてもよく、同時に昇圧されるガスの密度が高いので
送風機の周速が一定であっても昇圧される圧力差が大き
くなる。

〔実施例〕

（１）本発明の金属ストリップの高温フローティング炉
をストリップ進行方向に対し垂直な平面で切断した断面
図を、第１図に示した。金属ストリップ（１）の下側に
与圧室（２）を配設し、その内部にメツシュ状の発熱体
（３）が収容されている。与圧室えはヘッダー（４）か
ら約１０００℃の気体が与圧室底部のセラミックノズル
（５）を通じて吹き込まれる。与圧室（２）に於て気体
は、発熱体（３）に接触して約１２００℃まで昇温され
金属ストリップ（１）を浮揚せしめ、与圧室（２）の上
面と金属ストリップ（１）との間のすき間より炉内に吹
き出される。このセラミックノズル（５）と発熱体（３
）の間に断熱材（９）を設けてあり循環ガスはこの間隙
をぬって吹き上げられる。断熱材（９）はセラミックノ
ズルを輻射熱から守っている。

炉内ガスは、熱交換器（６）に於て１２００℃から約７
００℃まで冷却された後循環送風機（７）により吸引さ
れ昇圧される。その後炉内ガスは、ガスヒーター（８）
に通人される。ガスヒーター（８）は、発熱電熱体を内
臓しており、通入された炉内ガスは昇熱され約１０００
℃になって送り出される。　　−この与圧室（２）を複
数に分割しているのは、金属ストリップ下面静圧をでき
るだけ一定に保って金属ストリップの波打ち、傾きを避
けるためで、二つ以上に分割してもよいが実施例では左
右２系列設けている。同様に進行方向にも複数に分割し
。

かつノズル下面にもスリットをつけてここである程度の
圧力損失をつけている。又、発熱体は電熱ヒーター等直
接加熱のみでなく、ラジアントチューブ等間接加熱でも
よい、与圧室（２）と金属ストリップ（１）とセラミッ
クノズル（５）の配設される位置関係が、第２図に示さ
れている。金属ストリップ（１）が与圧室（２）の上面
を構成する。セラミックノズル（５）は与圧室の側壁と
底面を構成する。

ここに於て静圧が浮力を与えているのでストリップ幅の
最小値は、与圧室の内壁を下回らないことが必要である
が、この幅を上まわる金属ストリップが処理される場合
与圧室内に炉内圧より高い静圧が得られる。本実施例で
は次の操業条件であった。

■金属ストリップの材質・・・硅素鋼板■金属ストリッ
プの比重・・・７．８５　ｇ／ａｍ’■金属ストリップ
の温度・・・１０００℃■金属ストリップの幅・・・１
０００ｍｍ■金属ストリップの厚み・・・０．５　ｓｒ
Ｃ重ヘッダー内のガス温度・・・７００℃■循環送風機
内のガス温度・・・７００℃■ストリップへの吹き付は
ガス温度１２００℃■浮揚高さ・・・３１１１１ ［相］与圧室内静圧・・・０．５４ｍｍＨ２Ｏ０与圧室
内とストリップ間の流速・・・７９．７ｍ／秒０１２０
０℃にける於ける炉内ガス密度・・・０．３３ｋｇ／■
２（使用ガスはアルゴンであった） リストリップ長さ１メーター当りの循環ガスの風量−１
５８Ｎｒｎ’　／ｈｒ 金属ストリップは、ストリップミルを用いて圧延により
製造される。ストリップミルによって金属ストリップを
圧延する際は、ストリップに耳波（サイドウェーブ）又
は中伸びにセンターバックル）を発生する。この耳波又
は中伸びの波高は通常５■〜１０ｍｍである。金属スト
リップを後述のサーマルフラットニングを行うことなし
に静圧式フローティング炉に通板すると静圧が得られず
フローティングしない、このため従来のフローティング
炉はプレッシャーパッドを用いる動圧によるフローティ
ング方式を採用した。金属ストリップは、このフローテ
ィング炉に入る前に、昇熱帯を通過するがその間に熱間
に於て金属ストリップに張力が加えられる。これによっ
て金属ストリップは、その形状が平坦となり（この現象
をサーマルフラットニングとい云う）、静圧による浮揚
する機構に適する様になる。この現象の活用が従来方法
にはみられない、更にストリップの形状の矯正、ストリ
ップの形状不良部での浮力の調整あるいは幅方向の浮力
の調整はヘッダーとノズル間に例えばスリット状のダン
パを介して調整してもよい。

この機構により従来の動圧フローティング方式に較べて
本発明の静圧方式が可能となった事が、循環ガス量を減
少することを可能とした。循環ガス量の減少が循環ガス
の昇温と冷却を工業的に可能にした。

〔本発明の効果〕

本発明によれば、従来技術によるストリップ浮揚機構に
較べて風圧は約１７５〜１／１０となる。又、処理され
る金、ヱストリップの処理温度に合わせた高温ガスの供
給が容易である。更に同時に流量も少くて済むので熱交
換器により冷却後昇圧することが可能となり、循環送風
機が通常重訳されている耐熱合金製部材で充分に使用に
耐える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は第１
図の要部拡大図、第３図は従来技術の概裳を示す説明図
である。 第１図及び第２図に於て（１）は金属ストリップの断面
、（２）は与圧室、（３）はヘッダー、（５）はセラミ
ックノズル、（６）は熱交換機、（７）は循環送風機、
（８）はガスヒーターを各々示す。 第３図に於て（ｌＯ）は循環送風機、（１１）はダクト
、（４）はヘッダー、（１２）はノズル、　（１）は金
属ストリップの断面、（１３）〜（１４）は発熱来を示
す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属ストリップの水平通板用高温気体の静圧によ
   るフローティング炉において、金属ストリップのパスラ
   インの下の気体吐出口とストリップの間に、与圧室を設
   けて該与圧室内に発熱体を配設することを特徴とする高
   温フローティング炉。
2. （２）フローティング炉内において、ガスをストリップ
   下のガス吐出部と発熱体を経由して金属ストリップを浮
   揚しながら供給しフローティング炉外に取り出したガス
   を、熱交換器又は炉低温部を通過させ、その後送風機を
   経由して後再加熱しフローティング炉に再循環すること
   を特徴とする高温フローティング炉のガス循環方法。