JP2002155313A - 鋼帯の横型連続熱処理炉 - Google Patents

鋼帯の横型連続熱処理炉

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JP2002155313A
JP2002155313A JP2000350704A JP2000350704A JP2002155313A JP 2002155313 A JP2002155313 A JP 2002155313A JP 2000350704 A JP2000350704 A JP 2000350704A JP 2000350704 A JP2000350704 A JP 2000350704A JP 2002155313 A JP2002155313 A JP 2002155313A
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furnace
heating
zone
heat treatment
exhaust gas
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Hiroo Nakagawa
博夫 中川
Kiyoshi Nishida
清 西田
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Chugai Ro Co Ltd
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Chugai Ro Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 横型連続熱処理炉の有効炉長の大幅な増大に
対応できると共に、同一炉で処理量の大幅な変動にも対
応できるようにすること。 【解決手段】 直火型加熱帯4、12の装入端に排ガス
予熱帯3,11を一体連結し、かつ、この予熱帯の装入
側に排気ダクト17a、17bを配置してなる単位横型
加熱炉2、10を複数基一体連結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼帯の横型連続熱処
理炉、特に、同一炉で処理量の大幅な変動に対応でき、
有効炉長の大幅な増大にもかかわらず炉内圧力及び温度
分布を適切に維持できる鋼帯の横型連続熱処理炉に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、冷間圧延鋼帯或いは熱間圧延鋼帯
の横型連続熱処理炉としては、例えば、直火型加熱帯の
前部(装入端)に排ガス予熱帯を一体連結し、前記直火
型加熱帯の排ガスにより被処理材(鋼帯)を予熱するカ
テナリー型連続焼鈍炉がある(特公昭52−26723
号公報)。
【0003】このカテナリー型連続焼鈍炉は、図2に示
すように、直火型加熱帯100の前部にその排ガスで被
処理材料Wを予熱する排ガス予熱帯101を設けること
により排ガスの顕熱の有効利用を図ると共に、従来の炉
外出入口ローラ102a,102b以外に、直火バーナ
104を備えた直火型加熱帯100内に複数の耐熱性支
持ローラ103を所定間隔をおいて配設し当該耐熱性支
持ローラ103で炉内を走行する被処理材料Wにカテナ
リーを形成させることにより処理能力の増大と省エネル
ギー化を図るようにしたものである。
【0004】前記カテナリー型連続焼鈍炉等の横型連続
熱処理炉における有効炉長は当該炉の最大処理量に基づ
いて決定されることから、基本的には、直火型加熱帯1
00を増長すると共に、耐熱性支持ローラ103を増設
することにより処理能力のさらなる大容量化という要望
にも対処することが可能となる。例えば、冷間圧延ステ
ンレス鋼帯を毎時150tonで焼鈍処理するには、横型
連続熱処理炉を35m長さの排ガス予熱帯101と14
7m長さの直火型加熱帯100とで構成し、有効炉長を
182mとすることにより対応することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記横
型連続熱処理炉の有効炉長を長くすると、炉内での圧力
損失が増大して加熱帯の入側及び出側の炉内圧力を適正
範囲に維持できなくなるだけでなく、処理量の大幅な変
動に対して温度制御も困難となる。即ち、前記横型連続
熱処理炉における炉内圧力の制御は、通常、直火型加熱
帯100の出側の炉内圧力を適正範囲(+0.3〜+0.
5mmH2O)に維持することによって行われるが、前記
構成の横型連続熱処理炉では加熱帯の有効炉長が約60
mを超えた場合、加熱帯100の出側の炉内圧力を所定
値(例えば、+0.3 mmH2O)に維持すると、加熱帯
100の入側の炉内圧力が適正範囲(−0.7〜−3.0
mmH 2O)を超えて低下する結果、加熱帯への外気(空
気)の侵入量が増加して炉内温度分布及び熱効率の低下
を招来する。他方、加熱帯100の入側の炉内圧力を所
定値(例えば、−0.7 mmH2O)にすると、直火型加
熱帯100の出側の炉内圧力が適正範囲(+0.3〜+
0.5mmH2O)を超えて上昇する結果、炉内高温排ガス
(約1250℃)の炉外への流出量が増加して作業環境
の悪化及び熱効率の低下を招来するという問題がある。
また、同一炉における処理量は鋼種或いは生産量等によ
り異なることから、処理量に応じて直火バーナ104の
燃焼量を増減させることにより直火型加熱帯100の温
度制御が行われるが、処理量が低下(低負荷操業)、例
えば、最大処理量の1/4となると、直火バーナ104
の最低燃焼容量に制限があることから、直火型加熱帯1
00の温度制御が不可能になり、所定の熱履歴を付与す
ることが困難になるという問題がある。
【0006】従って、本発明は、横型連続熱処理炉の有
効炉長の大幅な増大に対応できると共に、同一炉で処理
量の大幅な変動にも対応できるようにすることを課題と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、直火型加熱帯の装入端に排ガ
ス予熱帯を一体連結し、かつ、この予熱帯の装入側に排
気ダクトを配置することからなる単位横型加熱炉を複数
基一体連結して鋼帯用横型連続熱処理炉を構成したもの
である。
【0008】本発明の実施態様においては、単位横型加
熱炉間での燃焼ガスの移動を抑制するため、隣り合う単
位横型加熱炉間に支持ロールを設け、当該支持ロールの
上方に仕切扉(シールドアー)が配設される。前記仕切
扉は加熱炉本体の上部壁に固定されていても良く、ま
た、仕切扉を上下動可能に装着し当該仕切扉と支持ロー
ルとの間の間隔を調整可能にしても良い。
【0009】また、他の実施態様においては、各単位横
型加熱炉はそれらの炉内温度及び炉圧をそれぞれ独立し
て制御する温度制御装置と炉圧制御装置を備え、高負荷
操業時には各単位横型加熱炉を同時に稼働させ、低負荷
操業時には第1加熱炉は直火バーナを停止させた状態で
第2加熱炉のみを稼働させる。更に、好ましい実施態様
においては、複数基の単位横型加熱炉は直線状に一体連
結されるが、2段、3段と多段に重ねた多段型構造とし
てもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施の形態について説明する。図1は本発明に係る
横型連続熱処理炉1の横断面説明図を示し、横型連続熱
処理炉1は、第1加熱炉2と第2加熱炉10とからな
り、両者は各単位加熱炉間での燃焼ガスの移動を抑制す
る仕切扉又はシールドアー18を介在させて一体連結さ
れている。第1加熱炉2は第1排ガス予熱帯3と第1直
火型加熱帯4とで構成され、その第1排ガス予熱帯3及
び第1直火型加熱帯4は所定間隔をおいて配設された区
画壁5によりそれぞれ2つの予熱室6a,6bと、3つ
の加熱室7a,7b,7cに区画されている。また、各
区画壁5の上部には耐熱性支持ロール8がそれぞれ配設
され、被処理材料Wは前記支持ロール8により支持され
て支持ロール8間でカテナリーを形成しつつ搬送され
る。同様に、第2加熱炉10は第2排ガス予熱帯11と
第2直火型加熱帯12とで構成され、その第2排ガス予
熱帯11及び第2直火型加熱帯12は所定間隔をおいて
配設された区画壁5によりそれぞれ2つの予熱室13
a,13bと、4つの加熱室14a,14b,14c,
14dに区画され、各区画壁5の上部には耐熱性支持ロ
ール8がそれぞれ配設されている。
【0011】各単位加熱炉2,10は、その直火型加熱
帯の各加熱室7a,7b,7c、14a,14b,14
c,14dに複数の直火バーナ15が配設されていると
共に、各排ガス予熱帯3,11の入側に予熱に利用され
た排ガスを炉外に排出する排気ダクト17a,17bが
それぞれ配設されている。また、各単位加熱炉2、10
はそれぞれ独立して炉内温度及び炉圧を制御する温度制
御装置及び炉圧制御装置を備えている。なお、これらの
温度制御装置及び炉圧制御装置は従来のものと同様であ
るので、図では省略してある。
【0012】そして、第1加熱炉2の燃焼ガスは第1直
火型加熱帯4から第1排ガス予熱帯3へ流れて第1排ガ
ス予熱帯3の装入側に配置した排気ダクト17aから排
気され、また、第2加熱炉10の燃焼ガスは第2直火型
加熱帯12から第2排ガス予熱帯11へ流れて第2排ガ
ス予熱帯11の装入側に配置した排気ダクト17bから
排気される。他方、鋼帯からなる被処理材Wは、炉外及
び炉内に配設された各支持ロール8に支持されつつ各支
持ロール8間でカテナリーを形成して搬送されつつ熱処
理される。
【0013】このように、排ガス予熱帯と直火型加熱帯
からなる単位横型加熱炉2,10を複数基一体連結する
と共に、独立した条件下で操業可能とした構成とするこ
とにより、横型連続熱処理炉の直火型加熱帯の炉内圧力
を適正範囲に維持することが可能となり、また、最大処
理能力の高負荷では勿論のこと、その最大処理能力の1
/4以下の低負荷でも安定して操業できる。
【0014】操業例1 図1に示す構成の横型連続熱処理炉1において、第1排
ガス予熱帯3を区画室長17mと18mの2室6a,6b
に区画し、第1加熱帯4を区画室長各21mの3室7
a,7b,7cに区画してなる全長98mの第1加熱炉
2を構成する一方、第2排ガス予熱帯11を区画室長1
7mと18mの2室に区画13a,13bし、第2加熱帯
12を区画室長各21mの3室14a,14b,14c
と14mの1室14dとに区画してなる全長112mの第
2加熱炉10を構成し、両単位加熱炉2,10を仕切扉
又はシールドドアー18を介在させて一体連結した構造
となし、第1加熱炉2の第1加熱室7a〜第3加熱室7
cを1220℃に設定し、また、第2加熱炉10の第1
加熱室14a〜第3加熱室14cを1220℃、第4加
熱室14dを前部で1200℃、後部で1180℃に設
定する一方、第1加熱炉2及び第2加熱炉10の炉尻圧
力(抽出端圧力)をそれぞれ+0.3 mmH2Oに設定
し、下記条件下で高負荷操業(最大処理量)を行った。
この場合、第1加熱炉2の燃焼ガスは第1排ガス予熱帯
3へ流れて被処理材Wを予熱し、第1加熱炉2の排気ダ
クト17aから排気され、また、第2加熱炉10の燃焼
ガスは第2排ガス予熱帯11へ流れて被処理材Wを予熱
し第2加熱炉10の排気ダクト17bから排気される。
この時の炉の設定温度と材料昇温カーブとの関係を図2
に示す。 高負荷操業条件 処理材:SUS304(3.0 mm厚×1600 mm幅) ライン速度:64m/min 処理量:150ton/Hr 目標加熱温度:1150℃
【0015】なお、操業時における第1加熱炉2の加熱
帯4の入側部の圧力は、−2.99mmH2Oであり、ま
た、第2加熱炉10の加熱帯12の入側部の圧力は、−
1.01 mmH2Oであった。
【0016】このことから、第2加熱炉10の炉尻圧力
(抽出端圧力)を適正範囲に設定しても、第1加熱帯4
の入り側部の炉内圧力を適正範囲に維持できることが分
かる。
【0017】操業例2 操業例1で用いた構成の横型連続熱処理炉1において、
第1加熱炉2の直火バーナ15をOFF状態とし、第2
加熱炉10の第1区画室14a〜第3加熱室14cを1
220℃、第4加熱室14dを前部で1200℃、後部
で1180℃に設定すると共に、第2加熱炉10の炉尻
圧力(抽出端圧力)を+0.3 mmH2Oに設定し、下記
条件下で低負荷操業を行った。この場合、第2加熱炉1
0の燃焼ガスは第2排ガス予熱帯11へ流れて被処理材
Wを予熱し第2加熱炉10の排気ダクト17bから排気
される。このときの炉の設定温度と材料昇温カーブとの
関係を図3に示す。 低負荷操業条件 処理材:SUS304(3.0 mm厚×1600 mm幅) ライン速度:31m/min 処理量:70ton/Hr 目標加熱温度:1150℃ なお、操業時における第2加熱炉10の加熱帯12の入
側部の圧力は、−1.01 mmH2Oであった。
【0018】以上のことから、横型連続熱処理炉の有効
炉長が60mを遙かに超えているにもかかわらず、加熱
帯の炉内圧力が適正に維持されていることが分かる。な
お、前記実施の形態では排ガス予熱帯3、11を放射熱
を主体とする放射型排ガス予熱帯で構成したが、対流に
よる加熱を主体とする対流型排ガス予熱帯との組合せか
らなる排ガス予熱帯としても良い。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る鋼帯用横型連続熱処理炉は、排ガス予熱帯と直火
型加熱帯とからなる単位横型加熱炉を複数基一体連結し
た構成であるため、次のような優れた効果を奏する。
【0020】1)各単位横型加熱炉毎に圧力制御できる
こととなり、炉尻圧力(抽出端圧力)を炉内高温燃焼ガ
スの炉外流出を抑制する適正範囲とするにもかかわら
ず、装入端の炉内圧力の低下が回避できる。すなわち、
加熱帯の有効炉長の大幅な増加にもかかわらず、炉内へ
の外気の侵入及び抽出端開口からの炉内高温燃焼ガスの
流出が従来と同様に維持できる。
【0021】2)単位横型加熱炉を選択して稼動するこ
とができことから、処理量の大幅な低下に対して対応す
ることができる。 3)排ガスの顕熱利用が複数回となり、燃料原単位の向
上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る鋼帯用横型連続熱処理炉の断面
側面図
【図2】 図1の連続熱処理炉の高負荷操業時の設定温
度と材料昇温カーブとの関係を示すグラフ
【図3】 図1の連続熱処理炉の低負荷操業時の設定温
度と材料昇温カーブとの関係を示すグラフ
【図4】 従来の鋼帯用横型連続熱処理炉の断面側面図
【符号の説明】
1…横型連続熱処理炉 2…第1加熱炉 3…第1排ガス予熱帯 4…第1直火型加熱
帯 5…区画壁 6a…第1予熱室 6b…第2予熱室 7a…第1加熱室 7b…第2加熱室 7c…第3加熱室 8…支持ロール W…被処理材料 10…第2加熱炉 11…第2排ガス予
熱帯 12…第2直火型加熱帯 13a…第1予熱室 13b…第2予熱室 14a…第1加熱室 14b…第2加熱室 14c…第3加熱室 14d…第4加熱室 15…直火バーナ 17a…排気ダクト 17b…排気ダクト
フロントページの続き Fターム(参考) 4K043 AA01 CA01 DA05 EA07 FA08 GA03 4K050 AA02 BA02 CA12 CD02 CE05 CF06 CF16 CG04 DA06 EA08 4K056 AA09 BA02 BB01 CA02 DA02 DA33 DA36 DC05

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直火型加熱帯の装入端に排ガス予熱帯を
    一体連結し、かつ、この予熱帯の装入側に排気ダクトを
    配置してなる単位横型加熱炉が複数基一体連結されてい
    ることを特徴とする鋼帯の横型連続熱処理炉。
JP2000350704A 2000-11-17 2000-11-17 鋼帯の横型連続熱処理炉 Pending JP2002155313A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014202464A (ja) * 2013-04-09 2014-10-27 株式会社ヒラノテクシード 熱処理装置
CN105420486A (zh) * 2015-11-03 2016-03-23 邯钢集团邯宝钢铁有限公司 一种适用于管线钢的轧钢加热炉加热控制方法
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