JPS63758Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はスキツドパイプの熱間時の強度低下を
防止し、寿命の延長を可ならしめる加熱炉スキツ
ドパイプの変位調整装置に関する。

従来の加熱炉の１例を模式的に第１図に示す。
図において、１０１は加熱炉炉体、１０２は被加
熱鋼材（図示せず）を載置するスキツドパイプ、
１０３はスキツドパイプ１０２を取り付ける台
車、１０４は炉体１０１に取り付けられ、被加熱
鋼材を加熱するためのバーナ、１０５はローラで
ある。

ウオーキングビーム式加熱炉においては、台車
１０３が駆動装置（図示せず）により駆動され、
被加熱鋼材を移送するのであるが、その際スキツ
ドパイプ１０２は重い鋼材を支えるという重要な
役割を果たすので、高い強度をもつことが要求さ
れる。一方、このスキツドパイプ１０２は加熱炉
内の高温度にさらされるという悪条件にある。そ
の対応策として、スキツドパイプ１２に断熱材を
巻き付けたり、内部に冷却水を流したりしてその
温度を下げるという方策がとられている。

しかし、そのような対策を施しても、スキツド
パイプ１０２の温度が炉外の大気温度より高くな
ることは不可避であつて、たとえば、炉外大気温
度20℃に対して、スキツドパイプ１０２の温度が
40〜50℃程にあること、すなわち、20〜30℃の温
度差がつくことは避けられないことである。しか
も、この温度差は施工時には全く無く、施工終了
後、炉の操業が始まり、熱間条件となつてから生
ずるものである。

このように、炉の操業時には炉外にある台車１
０３と炉内にあるスキツドパイプ１０２との間に
温度差が生じることになり、このことが両者の熱
膨張量の差となつてあらわれてくる。この熱膨張
量の差によつて、スキツドパイプ１０２やその台
車１０３への取付部などにいわゆる熱応力が発生
し、これがスキツドパイプ１０２の強度低下の一
つの原因となつていた。

このようなスキツドパイプ１０の熱膨張の状況
を第２図ａ，ｂに示す。すなわち、第２図ａは冷
間時に据付けられたスキツドパイプ１０２を示
し、この冷間時のスキツドパイプ１０２が熱間時
に第２図ｂに示すように、熱膨張の方向１０６に
変形し、その結果スキツドパイプ１０２に歪が発
生し、いわゆる熱応力を生じ、その強度を抵下さ
せる原因となる。

また、加熱炉によつては、いわゆる蒸発冷却を
採用する場合があるが、その場合、スキツドパイ
プ１０２の温度は蒸発冷却系の圧力における飽和
温度、たとえば、圧力10Kg／cm²Ｇでは183℃まで
上昇するため、上述の温度差は160℃以上にもな
り、従つて、発生する熱応力も著しく大きくなる
という欠点がある。

このような熱応力を逃がすため、第１図ｂに示
すようにスキツドパイプ１０２の取付部にローラ
１０５を使用してスキツドパイプ１０２が自由に
変位できるようにした提案もあるが、構造が複雑
になるという欠点がある。また、熱膨張を考慮し
たスキツドパイプの例として第３図ａ，ｂに示す
ような方法が考えられている。すなわち、あらか
じめスキツドパイプ１０２を熱膨張だけ短く製作
して据付けるものであり、第３図ａはその冷間時
の状況を、同じくｂは熱間時の状況をそれぞれ示
す。第３図ｂの点線はａにおける冷間時のスキツ
ドパイプ１０２を示すものである。しかし、この
方法では、スキツドパイプ１０２の熱間時の長さ
は所定の寸法になるというものの、第３図ｂに示
すように、スキツドパイプ１０２は第２図ｂの場
合と同様な歪が発生することとなり、熱応力の解
消という面からは効果がないことになる。

本考案は上記の従来のスキツドパイプの熱変位
調整技術の欠点を解決し、スキツドパイプの熱間
時の強度低下を防止し、寿命の延長を可能ならし
める加熱炉スキツドパイプの変位調整装置を提供
するもので、その要旨とするところは、加熱炉ス
キツドパイプの変位調整装置において、スキツド
パイプを固定する取付板と該取付板を該スキツド
パイプの熱変位方向に沿つて台車上を移動させる
位置調整手段と該取付板を該取付板または該台車
に設けられた上記スキツドパイプの熱変位方向の
長穴を介して該台車に位置調整可能に固定する固
定手段とからなることを特徴とするスキツドパイ
プの変位調整装置、にある。

次に、本考案を図面によつて説明する。

第４図ａは本考案の一実施例を用いて施工した
スキツドパイプの冷間時の概略図、同じくｂはａ
のスキツドパイプの熱間時の概略図、第５図は第
４図ａのＢ部詳細図、第６図は本考案の別の実施
例を用いて施工したスキツドパイプの取付部の冷
間時の詳細図である。

第４図ａにおいて、１は加熱炉炉床、２はスキ
ツドパイプ、３はスキツドパイプを取付ける台
車、４はスキツドパイプ２を台車３に取付ける以
前の製作時の形状、５はスキツドパイプの熱膨張
の方法、すなわち、熱変位方向、６はスキツドパ
イプ２を台車３に取付ける際に与える初期変位で
ある。この初期変位６はこのようなスキツドパイ
プ２の熱間時に予想される熱膨張をあらかじめ想
定し、その熱膨張量に見合つた変位である。この
ように、初期変位６を冷間時にスキツドパイプ２
に与えてあるので、熱間時には第４図ｂに示すよ
うに、スキツドパイプ２に与えた初期変位６は解
放されることになる。そのため、熱間時には、ス
キツドパイプ２の熱膨張は見かけ上零となり、強
度上有害な熱応力の発生も零となつて、強度の低
下を防止でき、スキツドパイプの寿命の延長が可
能となる。

このように、本考案のスキツドパイプの変位調
整装置の特徴はスキツドパイプに冷間時において
のみ初期変位を与えている点にある。すなわち、
スキツドパイプ２は上述したように、熱間時には
重い被加熱鋼材（図示せず）を支えるという役割
をもつているが、施工時からそのような負荷を負
つているわけではない。本考案はこのようなスキ
ツドパイプ２に対して強度を必要としない冷間時
に初期変位という形で応力を与えておき、強度が
必要となる熱間時にはその初期変位が解消され
て、応力が消滅するようにしたものであり、スキ
ツドパイプ２の強度設計上有利な効果をもたらす
ものである。

次に、本考案の初期変位６をスキツドパイプ２
に与えるための構成を具体的に示す。

第４図ａのＢ群詳細図である第５図において、
本考案の実施例はスキツドパイプ２を溶接によつ
て固定する取付板７と取付板７をスキツドパイプ
２の熱変位方向に沿つて台車３上を移動させる押
しネジ１２、押しネジ支持部材１１および押ネジ
位置決め用ナツト１３よりなる位置調整手段と取
付板７を取付板７に設けられたスキツドパイプ２
の熱変位方向の長穴８を介して台車３に位置調整
可能に固定する固定ボルト９およびナツト１０よ
りなる固定手段とからなるという構成である。上
記押しネジ支持部材１１は台車３に取付けてあ
る。スキツドパイプ２の熱変位方向５はスキツド
パイプ２に初期変位を与える方向である。

この構成によつて、取付板７に溶接固定された
スキツドパイプ２に必要な初期変位６を与えるた
めには、押しネジ１２と押しネジ位置決め用ナツ
ト１３で取付板７を台車３上を初期変位６に相当
する距離だけ移動させ、次に取付板７に設けられ
たスキツドパイプ２の熱変位方向５の長穴８を介
して取付板７を固定ボルト９とナツト１０で台車
３に仮止めを行ない、さらに取付板７を台車３に
溶接することにより、スキツドパイプ２に容易に
初期変位を与えることができる。

以上の第５図ではスキツドパイプ２に所要の初
期変位を与えるための位置決め方法として、押し
ネジ１２と押しネジ位置決め用ナツト１３の組合
せを用いたが、このほかに、スキツドパイプ２を
ウインチ等により引張る方法も可能である。

第６図は本考案の別の実施例である。第６図
で、スキツドパイプ２は取付板７に溶接によつて
固定され取付板７はボルト９、ナツト１０で台車
３に固定される。台車３において、取付ボルト９
の貫通部８はスキツドパイプ２の熱変位方向を示
す矢印５と同方向の長穴となつている。

一方台車３にはスキツドパイプ２を押し板１４
を介して熱変位方向に移動させるための押しネジ
１２、押しネジ支持部材１１、および押しネジ位
置決め用ナツト１３とからなる位置調整手段が設
けられている。押し板１４は押しネジ１２がスキ
ツドパイプ２を損傷しないように設けた。このよ
うな構成では押しネジ１２により、所要の初期変
位をスキツドパイプ２に与えた後取付板７をボル
ト９、ナツト１０により台車３に仮止めし、さら
に、取付板７を台車３に溶接することにより、ス
キツドパイプ２に容易に初期変位を与えることが
でき、第５図の構成による場合と同様の効果が得
られる。

以上において、ウオーキングビーム式加熱炉の
移動スキツドパイプについての例を示したが、同
じウオーキングビーム式加熱炉の固定スキツドパ
イプや他のプツシヤ式加熱炉などの加熱炉のスキ
ツドパイプについても、本考案を適用できること
はもちろんである。

本考案の効果は次の通りである。

(1) スキツドパイプに強度を必要としない冷間時
に初期変位を与えることにより、強度を必要と
する熱間時には熱応力を発生しないですむの
で、スキツドパイプの寿命の延長が可能であ
る。

(2) 熱間時の熱応力を考慮する必要がないので、
スキツドパイプの設計が簡便となる。

(3) 従来のローラのごとき熱応力を逃がすための
複雑な機構が不要となり、製造コストが低減し
かつメンテナンスの必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来の連続加熱炉の一例を示す概略
図、同じくｂはａのＡ部拡大図、第２図ａは第１
図ａのスキツドパイプの冷間時の概略図、同じく
ｂはａのスキツドパイプの熱間時の概略図、第３
図ａは従来の熱膨張を考慮して施工されたスキツ
ドパイプの冷間時の概略図、同じくｂはａのスキ
ツドパイプの熱間時の概略図、第４図ａは本考案
の別の実施例を用いて施工したスキツドパイプの
冷間時の概略図、同じくｂはａのスキツドパイプ
の熱間時の概略図、第５図は第４図ａのＢ部詳細
図、第６図は本考案の別の実施例を用いて施工し
たスキツドパイプの取付部の冷間時の詳細図であ
る。 図において、１……加熱炉炉床、２……スキツ
ドパイプ、３……台車、４……製作時のスキツド
パイプ、５……スキツドパイプの熱膨張方向、６
……初期変位、７……取付板、８……長穴、９…
…固定ボルト、１０……ナツト、１１……押しネ
ジ支持部材、１２……押しネジ、１３……押しネ
ジ位置決め用ナツト、１４……スキツドパイプ押
し板、１０１……加熱炉炉床、１０２……スキツ
ドパイプ、１０３……台車、１０４……バーナ、
１０５……ローラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加熱炉スキツドパイプの変位調整装置におい
   て、スキツドパイプを固定する取付板と該取付板
   を該スキツドパイプの熱変位方向に沿つて台車上
   を移動させる位置調整手段と該取付板を該取付板
   または該台車に設けられた上記スキツドパイプの
   熱変位方向の長穴を介して該台車に位置調整可能
   に固定する固定手段とからなることを特徴とする
   スキツドパイプの変位調整装置。