JPH03150320A - 薄鋼板の連続加熱方法および装置 - Google Patents
薄鋼板の連続加熱方法および装置Info
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- JPH03150320A JPH03150320A JP28675689A JP28675689A JPH03150320A JP H03150320 A JPH03150320 A JP H03150320A JP 28675689 A JP28675689 A JP 28675689A JP 28675689 A JP28675689 A JP 28675689A JP H03150320 A JPH03150320 A JP H03150320A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
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。
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、薄鋼板の連続加熱方法および装置に関し、特
には、連続tft鈍炉(CAL)あるいは連続vL鈍溶
融亜鉛メッキ設備(CGL)等における薄鋼板の予加熱
を、無酸化にて施すに好適な連続加熱方法および装置に
関するものである。
には、連続tft鈍炉(CAL)あるいは連続vL鈍溶
融亜鉛メッキ設備(CGL)等における薄鋼板の予加熱
を、無酸化にて施すに好適な連続加熱方法および装置に
関するものである。
周知のように、冷間圧延III板(以下、薄鋼板という
)を所定の焼鈍パタンに沿って熱処理する連vt焼鈍炉
等において、薄鋼板を連続的に無酸化加熱する方法とし
ては、従来よりラジアントチューブからの輻射熱を利用
した間接加熱方法が多く採用されていた。しかし、近年
ては、省エネルギーの観点から、間接加熱方法に比べて
格段に高い熱効率が得られる直火還元加熱方法、すなわ
ち燃焼反応途中の中間イオンが存在する非平衡状態にあ
る火炎を直接薄鋼板に衝突させて加熱する方法が採用さ
れる方向にある。
)を所定の焼鈍パタンに沿って熱処理する連vt焼鈍炉
等において、薄鋼板を連続的に無酸化加熱する方法とし
ては、従来よりラジアントチューブからの輻射熱を利用
した間接加熱方法が多く採用されていた。しかし、近年
ては、省エネルギーの観点から、間接加熱方法に比べて
格段に高い熱効率が得られる直火還元加熱方法、すなわ
ち燃焼反応途中の中間イオンが存在する非平衡状態にあ
る火炎を直接薄鋼板に衝突させて加熱する方法が採用さ
れる方向にある。
これら直火還元加熱の方法としては、大別して、燃料と
燃焼空気との混合気体をバーナタイル内で急速燃焼させ
るラジアントカップバーナ(プレミックス型バーナ)等
を使用し、輻射伝熱にて薄鋼板を加熱する方法と、燃料
と燃焼空気とをバーナの燃焼室で混合燃焼させる高速ジ
ェットバーナ(ノズルミックス型バーナ)等を使用し、
高温高速の火炎を薄鋼板に直接衝突させて加熱する方法
とがある。しかし、上記ラジアントカップバーナを用い
る場合、予め燃料と燃焼空気とを混合することから、無
酸化加熱には好ましいものの、逆火や爆発の恐れがある
ため燃焼空気を予熱できず、熱効率が低いという欠点が
あり、また、上記高速ジェットバーナを用いる場合、燃
焼空気を予熱できるものの、燃焼反応途中でOt、0.
110等の残存する火炎が直接iim板に衝突すること
から、薄鋼板の微酸化が避は難いという欠点がある。
燃焼空気との混合気体をバーナタイル内で急速燃焼させ
るラジアントカップバーナ(プレミックス型バーナ)等
を使用し、輻射伝熱にて薄鋼板を加熱する方法と、燃料
と燃焼空気とをバーナの燃焼室で混合燃焼させる高速ジ
ェットバーナ(ノズルミックス型バーナ)等を使用し、
高温高速の火炎を薄鋼板に直接衝突させて加熱する方法
とがある。しかし、上記ラジアントカップバーナを用い
る場合、予め燃料と燃焼空気とを混合することから、無
酸化加熱には好ましいものの、逆火や爆発の恐れがある
ため燃焼空気を予熱できず、熱効率が低いという欠点が
あり、また、上記高速ジェットバーナを用いる場合、燃
焼空気を予熱できるものの、燃焼反応途中でOt、0.
110等の残存する火炎が直接iim板に衝突すること
から、薄鋼板の微酸化が避は難いという欠点がある。
そこで、これら欠点を解消するために、例えば、ノズル
ミックス型バーナでありながら、燃料と燃焼空気との急
速混合燃焼が可能で、かつ残存酸素量の少ない火炎を形
成し得る拡散燃焼型バーナ(特願昭62−29820.
52311.52312.52313号等)や、前記各
バーナそれぞれの欠点を補うため、1c1板の入側の初
期加熱帯に、燃焼空気を予熱できるノズルミックス型バ
ーナを用いる一方、出側の最終加熱帯には、酸素残存率
の少ない高温ガスが得ら れるプレミックス型バーナを
用い、熱効率の向上と無酸化加熱とを両立させるように
した加熱方法(特開昭5フー169075号)等が12
案されている。
ミックス型バーナでありながら、燃料と燃焼空気との急
速混合燃焼が可能で、かつ残存酸素量の少ない火炎を形
成し得る拡散燃焼型バーナ(特願昭62−29820.
52311.52312.52313号等)や、前記各
バーナそれぞれの欠点を補うため、1c1板の入側の初
期加熱帯に、燃焼空気を予熱できるノズルミックス型バ
ーナを用いる一方、出側の最終加熱帯には、酸素残存率
の少ない高温ガスが得ら れるプレミックス型バーナを
用い、熱効率の向上と無酸化加熱とを両立させるように
した加熱方法(特開昭5フー169075号)等が12
案されている。
また、これら直火還元加熱用バーナの調整および$lI
m方法としては、例えば、未I!酸素を含まず適切な非
平衡状態にある火炎部分を、FH1板に当てるように、
該iim板とバーナ間の距ツを調整して加熱する方法(
特開昭60−77929号)や、薄鋼板の通過路付近の
酸素量を検出し、この検出酸業量に基づき各バーナの燃
焼空気比を調整して、各バーすの燃焼制御を行う方法(
特開昭55−97432号)等が従案されている。
m方法としては、例えば、未I!酸素を含まず適切な非
平衡状態にある火炎部分を、FH1板に当てるように、
該iim板とバーナ間の距ツを調整して加熱する方法(
特開昭60−77929号)や、薄鋼板の通過路付近の
酸素量を検出し、この検出酸業量に基づき各バーナの燃
焼空気比を調整して、各バーすの燃焼制御を行う方法(
特開昭55−97432号)等が従案されている。
しかし、これら直火還元加熱方法においては、酸化膜の
生成を完全には防止し難く、かつ設備費の増加を招くと
いう問題点があった。
生成を完全には防止し難く、かつ設備費の増加を招くと
いう問題点があった。
本発明者等は、これら問題点を詳細←検討した結果、多
数のバーナを薄鋼板の搬送方向に沿って配設し、しかも
薄鋼板の近傍で燃焼させている限り、各バーナの燃焼ア
ンバランスと火炎中の微量酸素による酸化膜の生成は不
可避であり、かつ、設備費の高騰も避けられないとの結
論に至った。
数のバーナを薄鋼板の搬送方向に沿って配設し、しかも
薄鋼板の近傍で燃焼させている限り、各バーナの燃焼ア
ンバランスと火炎中の微量酸素による酸化膜の生成は不
可避であり、かつ、設備費の高騰も避けられないとの結
論に至った。
そこで、本発明者等は、これら問題点について各面から
検討を加え、還元性ガスを生成するための燃焼機能と、
*liJ板を加熱する伝熱機能とを分離すれば、これら
従来の間厩点を解決できるとの知見を得て、先に、設備
費を高酸させることなく、しかも燃焼アンバランスに起
因する酸化膜の生成を防止できる全く新規な薄鋼板の連
続加熱方法(特願昭63−38394号)I案した。
検討を加え、還元性ガスを生成するための燃焼機能と、
*liJ板を加熱する伝熱機能とを分離すれば、これら
従来の間厩点を解決できるとの知見を得て、先に、設備
費を高酸させることなく、しかも燃焼アンバランスに起
因する酸化膜の生成を防止できる全く新規な薄鋼板の連
続加熱方法(特願昭63−38394号)I案した。
そして、このWEに続き、これを更に進展させ、pIl
l板を常温からある温度域までの間を無酸化で、かつ効
率良く連続加熱し得る薄鋼板の連続加熱方法(特願昭6
3−209182号)を従案した。
l板を常温からある温度域までの間を無酸化で、かつ効
率良く連続加熱し得る薄鋼板の連続加熱方法(特願昭6
3−209182号)を従案した。
この種実(特願昭63−209182号)は、還元ガス
発生炉で燃料ガスを理論空気比以下で燃焼させて生成し
た高温な還元性ガスを、薄鋼板に高速で吹き付けて加熱
する場合、その空気比と加熱温度との関係における薄鋼
板の酸化状態を示すグラフである第5図のグラフに示す
ように、450℃以下の温度においては、空気比を0.
8以下とすることで、3鋼板を無酸化で加熱することが
可能であり、また、空気比0.5以下であれば、または
加熱温度が300″C未満で空気比1.0以下であれば
、加熱時間に依存せずに!p、酸化加熱が達成できる一
方、空気比0.6〜0.8では、350℃〜450℃の
温度域にて111板の裏面に微弱な酸化の進行が認めら
れ、この領域では加熱時間を短時間に@御することが必
要であること等を把握してなされたもので、連続的に搬
送される薄鋼板を、空気比CO以下で燃焼させた還元性
ガスで300°C未満の温度に加熱する一方、空気比0
.8以下で燃焼させた還元性ガスで、【空気比M≦0.
5において加熱速度u〉0〕および(0,5>空気圧M
≧0.8において加熱速度U≧55X空気比M−t−1
2)の条件を満足する加熱速度u(C八)にて300℃
〜450″Cの温度に加熱することで、lil板のR酸
化加熱を達成する構成とされたものである。
発生炉で燃料ガスを理論空気比以下で燃焼させて生成し
た高温な還元性ガスを、薄鋼板に高速で吹き付けて加熱
する場合、その空気比と加熱温度との関係における薄鋼
板の酸化状態を示すグラフである第5図のグラフに示す
ように、450℃以下の温度においては、空気比を0.
8以下とすることで、3鋼板を無酸化で加熱することが
可能であり、また、空気比0.5以下であれば、または
加熱温度が300″C未満で空気比1.0以下であれば
、加熱時間に依存せずに!p、酸化加熱が達成できる一
方、空気比0.6〜0.8では、350℃〜450℃の
温度域にて111板の裏面に微弱な酸化の進行が認めら
れ、この領域では加熱時間を短時間に@御することが必
要であること等を把握してなされたもので、連続的に搬
送される薄鋼板を、空気比CO以下で燃焼させた還元性
ガスで300°C未満の温度に加熱する一方、空気比0
.8以下で燃焼させた還元性ガスで、【空気比M≦0.
5において加熱速度u〉0〕および(0,5>空気圧M
≧0.8において加熱速度U≧55X空気比M−t−1
2)の条件を満足する加熱速度u(C八)にて300℃
〜450″Cの温度に加熱することで、lil板のR酸
化加熱を達成する構成とされたものである。
なお、第5図のグラフ中のプロットは、薄鋼板の酸化膜
の厚さを表し、O印は30Å未満、Δ印は30〜50人
、x印は50Å以上の例をそれぞれ示す。
の厚さを表し、O印は30Å未満、Δ印は30〜50人
、x印は50Å以上の例をそれぞれ示す。
すなわち、この従案(特願昭63−209182号)は
、還元ガス発生炉にて燃料を理論空気比以下で燃焼させ
て生成した高温の還元性ガスを、連続的に搬送される薄
鋼板に高速で吹き付けて、所定値以上の加熱速度にて急
速加熱することで、該薄鋼板を無酸化にて連続加熱する
ものである。
、還元ガス発生炉にて燃料を理論空気比以下で燃焼させ
て生成した高温の還元性ガスを、連続的に搬送される薄
鋼板に高速で吹き付けて、所定値以上の加熱速度にて急
速加熱することで、該薄鋼板を無酸化にて連続加熱する
ものである。
本発明者らは、この先の従案方法を確実かつ効率良〈実
施すぺ(、さらに鋭意研究を重ねた結果、燃料を理論空
気比以下で燃焼させて生成した高温の還元性ガスを高速
で吹き付け、薄鋼板を所定(−以上の加熱速度にて急速
加熱することで、無酸化加熱を達成するについては、吹
き付ける還元性ガスの温度、噴射流速および112板と
噴射ノズルとの間の距怨の設定が重要であり、これらを
、ある条件を満足する範囲内のものとするとき、所期の
急速加熱が確実かつ効率良く達成できるとの結論を得て
、本発明方法を完成させたものである。
施すぺ(、さらに鋭意研究を重ねた結果、燃料を理論空
気比以下で燃焼させて生成した高温の還元性ガスを高速
で吹き付け、薄鋼板を所定(−以上の加熱速度にて急速
加熱することで、無酸化加熱を達成するについては、吹
き付ける還元性ガスの温度、噴射流速および112板と
噴射ノズルとの間の距怨の設定が重要であり、これらを
、ある条件を満足する範囲内のものとするとき、所期の
急速加熱が確実かつ効率良く達成できるとの結論を得て
、本発明方法を完成させたものである。
また、本発明者らは、上記連続加熱条件の検討に併せて
、その実施に通用する装置fljl成上の問題点につい
ても検討を重ねた結果、加熱炉内を連続的に通板される
薄鋼板の品W維持と、より確実な無酸化加熱を図るため
には、10板が波打ち蛇行して炉壁等の構造物と摺動す
ることの防止と、加熱炉内への侵入空気の防止とを、よ
り厳しく対処する必要があり、また、yi調板を確実か
つ効率よく急速加熱するには、噴射ノズルから薄!il
板に吹き付けられる還元性ガスの噴流と、吹き付は後の
廃ガスとの間の干渉を防止する必要があるとの観点を得
て本発明装置を完成させたものである。
、その実施に通用する装置fljl成上の問題点につい
ても検討を重ねた結果、加熱炉内を連続的に通板される
薄鋼板の品W維持と、より確実な無酸化加熱を図るため
には、10板が波打ち蛇行して炉壁等の構造物と摺動す
ることの防止と、加熱炉内への侵入空気の防止とを、よ
り厳しく対処する必要があり、また、yi調板を確実か
つ効率よく急速加熱するには、噴射ノズルから薄!il
板に吹き付けられる還元性ガスの噴流と、吹き付は後の
廃ガスとの間の干渉を防止する必要があるとの観点を得
て本発明装置を完成させたものである。
すなわち、本発明は、連続的に搬送されるgl鋼板を、
所定1り以上の加熱速度にて急速加熱し得て、その無酸
化加熱を確実に達成することができる薄鋼板の連続加熱
方法、および、加熱炉内を連続的に通板されるii調板
に波打ち蛇行が発生することを抑制し得ると共に、加熱
炉内への侵入空気を抑制し得、かつ、噴射ノズルからの
還元性ガス噴流と廃ガスとの間の干渉を防止し得て、g
I鋼板の無酸化加熱をより確実に実施てきるTjl I
I Iiの連続加熱装置の脣供を目的とするものである
。
所定1り以上の加熱速度にて急速加熱し得て、その無酸
化加熱を確実に達成することができる薄鋼板の連続加熱
方法、および、加熱炉内を連続的に通板されるii調板
に波打ち蛇行が発生することを抑制し得ると共に、加熱
炉内への侵入空気を抑制し得、かつ、噴射ノズルからの
還元性ガス噴流と廃ガスとの間の干渉を防止し得て、g
I鋼板の無酸化加熱をより確実に実施てきるTjl I
I Iiの連続加熱装置の脣供を目的とするものである
。
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成として
いる。すなわち、請求項(1)の発明に係る薄鋼板の連
続加熱方法は、連続的に搬送される帯状の薄鋼板に、還
元ガス発生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生
成した高温の還元性ガスを、複数の噴射ノズルを介し、
高速で吹き付けて加熱する1111板の連続加熱方法に
おいて、前記噴射ノズルとglt!4板との間の距埋を
50s+m〜20(ha−とし、前記還元性ガスを、温
度800℃〜1600℃、噴射流速20m/s〜80m
g八とする条件にて、前記10板に吹き付けて加熱する
ものである。
いる。すなわち、請求項(1)の発明に係る薄鋼板の連
続加熱方法は、連続的に搬送される帯状の薄鋼板に、還
元ガス発生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生
成した高温の還元性ガスを、複数の噴射ノズルを介し、
高速で吹き付けて加熱する1111板の連続加熱方法に
おいて、前記噴射ノズルとglt!4板との間の距埋を
50s+m〜20(ha−とし、前記還元性ガスを、温
度800℃〜1600℃、噴射流速20m/s〜80m
g八とする条件にて、前記10板に吹き付けて加熱する
ものである。
また、請求項(2)の発明に係るii鋼板の連続加熱装
置は、?jI数の噴射ノズルを設けた複数の加熱帯を有
する加熱炉と、この加熱炉に連通ずる還元ガス発生炉と
を備え、加熱炉内を連続的に通板される帯状の薄鋼板に
、還元ガス発生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させ
て生成した高温の還元性ガスを、噴射ノズルを介して高
速で吹き付けて加熱する薄鋼板の連続加熱装置において
、前記加熱炉の各加熱帯の入側および出側それぞれに、
加熱帯仕切gt兼用の対のタッチロールを設けると共に
、各加熱帯の噴射ノズルの配設頴域を超える両側に廃ガ
ス流路を設けたものである。
置は、?jI数の噴射ノズルを設けた複数の加熱帯を有
する加熱炉と、この加熱炉に連通ずる還元ガス発生炉と
を備え、加熱炉内を連続的に通板される帯状の薄鋼板に
、還元ガス発生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させ
て生成した高温の還元性ガスを、噴射ノズルを介して高
速で吹き付けて加熱する薄鋼板の連続加熱装置において
、前記加熱炉の各加熱帯の入側および出側それぞれに、
加熱帯仕切gt兼用の対のタッチロールを設けると共に
、各加熱帯の噴射ノズルの配設頴域を超える両側に廃ガ
ス流路を設けたものである。
請求項(1)の発明に係る薄鋼板の連続加熱方法におい
ては、連続的に搬送される帯状の薄鋼板に、還元ガス発
生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生成した高
温の還元性ガスを、複数の噴射ノズルに送給し、これら
噴射ノズルを介して、噴射ノズルと薄鋼板との間の距1
を50wm〜200w+5とし、還元性ガスの温度を8
00℃〜1600℃とし、その噴射流速を20s/s〜
80m/sとする条件で吹き付けるので、当該1m調板
は、所定値以上の加熱速度にて連続的に急速加熱されて
、所期の無酸化加熱が達成される。
ては、連続的に搬送される帯状の薄鋼板に、還元ガス発
生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生成した高
温の還元性ガスを、複数の噴射ノズルに送給し、これら
噴射ノズルを介して、噴射ノズルと薄鋼板との間の距1
を50wm〜200w+5とし、還元性ガスの温度を8
00℃〜1600℃とし、その噴射流速を20s/s〜
80m/sとする条件で吹き付けるので、当該1m調板
は、所定値以上の加熱速度にて連続的に急速加熱されて
、所期の無酸化加熱が達成される。
次に、本発明のiki!i限定の理由を述べる。噴射ノ
ズルと薄鋼板との間の距漏を50鶴l〜200msと限
定したのは、その距謬を50mm未満にした場合、1調
板の急速加熱を達成するには有利であるものの、加熱さ
れる薄切仮に不可避的に発生する波打ち蛇行にて、II
I板と噴射ノズルおよび炉壁との間に接触・摺動が起こ
り、該薄澗板を損傷する危険性が高まるからであり、一
方、その距漏を200mmを超えるものとした場合、薄
鋼板との接触・摺動を防ぐにより安全であるものの、1
調板に吹き付けて所定の急速加熱を達成するに充分な還
元性ガスの噴射流速を得ることがy4鑓となるからで、
例えば、200mmとした場合には、yI鋼板を所定の
加熱速度て急速加熱するに要する噴射流速としては80
■/s程度が必要で、このとき、燃料としてCoガスを
用いると、その使用量は118N■/II程度で、その
燃焼空気は43ON園3/r1程度を要し、更に、噴射
流速をBowlsとしたときの圧損は400m層11f
O程度と太きくなるので、これを超える場合には配管設
備等が大規模となるに加え、加P、装置を安全にコント
ロールすることも極めt困鑓となり、実用上適用し難く
なるからである。なお、この噴射ノズルと′yIII板
との間の距コは、実用上100++n程炭が好適である
。
ズルと薄鋼板との間の距漏を50鶴l〜200msと限
定したのは、その距謬を50mm未満にした場合、1調
板の急速加熱を達成するには有利であるものの、加熱さ
れる薄切仮に不可避的に発生する波打ち蛇行にて、II
I板と噴射ノズルおよび炉壁との間に接触・摺動が起こ
り、該薄澗板を損傷する危険性が高まるからであり、一
方、その距漏を200mmを超えるものとした場合、薄
鋼板との接触・摺動を防ぐにより安全であるものの、1
調板に吹き付けて所定の急速加熱を達成するに充分な還
元性ガスの噴射流速を得ることがy4鑓となるからで、
例えば、200mmとした場合には、yI鋼板を所定の
加熱速度て急速加熱するに要する噴射流速としては80
■/s程度が必要で、このとき、燃料としてCoガスを
用いると、その使用量は118N■/II程度で、その
燃焼空気は43ON園3/r1程度を要し、更に、噴射
流速をBowlsとしたときの圧損は400m層11f
O程度と太きくなるので、これを超える場合には配管設
備等が大規模となるに加え、加P、装置を安全にコント
ロールすることも極めt困鑓となり、実用上適用し難く
なるからである。なお、この噴射ノズルと′yIII板
との間の距コは、実用上100++n程炭が好適である
。
また、還元性ガスの噴射流速は、噴射ノズルと薄鋼板と
の間の距層とも関係するものであるが、その範囲を20
wa/s〜80+m/sと限定したのは、噴射ノズルと
薄鋼板との間の距漏を50mmとしたときには、所定の
急速加熱を達成するに、20■/sの噴射流速が必要充
分な値であるので、その下限値としての噴射流速は20
m/3とした。一方、その噴射流速を80a/5を超え
るもとすると、上述したように、圧損が大きくなり効率
の低下を招くに加え、加熱装置を安全にコントロールす
ることも極めて困謂tなり、実用上適用し口くなるから
である。
の間の距層とも関係するものであるが、その範囲を20
wa/s〜80+m/sと限定したのは、噴射ノズルと
薄鋼板との間の距漏を50mmとしたときには、所定の
急速加熱を達成するに、20■/sの噴射流速が必要充
分な値であるので、その下限値としての噴射流速は20
m/3とした。一方、その噴射流速を80a/5を超え
るもとすると、上述したように、圧損が大きくなり効率
の低下を招くに加え、加熱装置を安全にコントロールす
ることも極めて困謂tなり、実用上適用し口くなるから
である。
また、還元性ガスの温度を800 ”C〜16001:
と限定したのは、800℃未満では、例えば、1調板を
450℃まで加熱するのに15秒程度かかり、この時の
加熱速度は30″C/sで、もはや目的とする値以上の
加熱速度が得られなくなるがらであり、一方、1600
℃を超えるものとすると、急速加熱を達成するに有利で
あるものの、高温な還元性ガスを得る事自体が困璽とな
るに加え、配管系での熟損失も増大して熱効率の低下を
招き、また、例えば、ライン停止時に、iI調板がこの
ような高温に晒されると切断して終い、その後の捏業再
開が非常に困薫となるからである。
と限定したのは、800℃未満では、例えば、1調板を
450℃まで加熱するのに15秒程度かかり、この時の
加熱速度は30″C/sで、もはや目的とする値以上の
加熱速度が得られなくなるがらであり、一方、1600
℃を超えるものとすると、急速加熱を達成するに有利で
あるものの、高温な還元性ガスを得る事自体が困璽とな
るに加え、配管系での熟損失も増大して熱効率の低下を
招き、また、例えば、ライン停止時に、iI調板がこの
ような高温に晒されると切断して終い、その後の捏業再
開が非常に困薫となるからである。
請求項C)の発明に係る薄鋼板の連続加熱装置において
は、複数のノズルを設けた複数の加熱帯を有する加熱炉
と、この加熱炉に連通ずる還元ガス発生炉とを備えるの
て、加熱炉内を連続的に通板される帯状の薄鋼板に、還
元ガス発生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生
成した高温の還元性ガスを、噴射ノズルを介して高速で
吹き付け、該111板を急速加熱して無酸化にて連続加
熱することができる。
は、複数のノズルを設けた複数の加熱帯を有する加熱炉
と、この加熱炉に連通ずる還元ガス発生炉とを備えるの
て、加熱炉内を連続的に通板される帯状の薄鋼板に、還
元ガス発生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生
成した高温の還元性ガスを、噴射ノズルを介して高速で
吹き付け、該111板を急速加熱して無酸化にて連続加
熱することができる。
また、加熱炉の各加熱帯の入側および出側それぞれに、
加熱帯仕切壁兼用の対のタフチロールを設けるので、該
加熱炉内を連続的に通板される帯状のgltI4板を、
これら対のタッチロールにて挟持・案内することで、薄
切仮に波打ち蛇行が発生することを抑窮し得て、噴射ノ
ズルおよび炉壁との接触・m勤による損傷を防止し得る
に加え、これら対のタフチロールの仕切り効果にて、各
層FA帯間の直接的なガス流通を抑制すると共に、各加
熱帯内の炉圧を正圧に保持して、侵入空気の抑iをも図
ることができる。また、該加熱炉内には還元ガス発生炉
からの還元性ガスが導入されるので、その内に設けられ
たタフチロールは、酸化で裏面特性を低下させる懸念が
なく、薄鋼板を損傷することなく挟持・移送させること
がてきる。
加熱帯仕切壁兼用の対のタフチロールを設けるので、該
加熱炉内を連続的に通板される帯状のgltI4板を、
これら対のタッチロールにて挟持・案内することで、薄
切仮に波打ち蛇行が発生することを抑窮し得て、噴射ノ
ズルおよび炉壁との接触・m勤による損傷を防止し得る
に加え、これら対のタフチロールの仕切り効果にて、各
層FA帯間の直接的なガス流通を抑制すると共に、各加
熱帯内の炉圧を正圧に保持して、侵入空気の抑iをも図
ることができる。また、該加熱炉内には還元ガス発生炉
からの還元性ガスが導入されるので、その内に設けられ
たタフチロールは、酸化で裏面特性を低下させる懸念が
なく、薄鋼板を損傷することなく挟持・移送させること
がてきる。
また、加熱炉の各加熱帯の噴射ノズルの配設領域を超え
る両側に廃ガス流路を設けるので、噴射ノズルを介して
薄at&:高速で吹き付けられた後の廃ガスを、両側の
廃ガス流路を経て出側に導くことで、該廃ガス流と噴射
ノズルからの還元ガスの噴射流との干渉を抑制し得て、
還元ガスの噴射流による薄鋼板への対流伝熱を確実かつ
効率良く行わせることができる。
る両側に廃ガス流路を設けるので、噴射ノズルを介して
薄at&:高速で吹き付けられた後の廃ガスを、両側の
廃ガス流路を経て出側に導くことで、該廃ガス流と噴射
ノズルからの還元ガスの噴射流との干渉を抑制し得て、
還元ガスの噴射流による薄鋼板への対流伝熱を確実かつ
効率良く行わせることができる。
なお、加熱炉内の炉圧を正圧に保持して、侵入 空気の
抑制を図るために、加熱炉の廃ガス出口部に常套のダン
パーを設けることも、高幇度の無酸化加熱を達成するに
効果的で望ましい。
抑制を図るために、加熱炉の廃ガス出口部に常套のダン
パーを設けることも、高幇度の無酸化加熱を達成するに
効果的で望ましい。
以下に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
本実施例は既設の薄鋼板の連続焼鈍設備の予熱帯に、本
発明の連続加熱方法および装置を適用して、薄鋼板の子
細熱を無酸化で、かつ効率良く行うことができるように
した場合を例に説明する。
発明の連続加熱方法および装置を適用して、薄鋼板の子
細熱を無酸化で、かつ効率良く行うことができるように
した場合を例に説明する。
第1図はfl鋼板の連続焼鈍設備における本発明の実施
例の連続加熱方法および装置の適用を説明するための概
要図である。第1図において、Aは冷間圧延薄日板の連
続焼鈍設備であって、該連続焼鈍炉Aは、入側ルーパ(
1)、予熱帯(2)、加熱帯(3)および、ここでは図
示を省略した均熱帯、ガスジェット冷却帯、時効処理帯
、急冷帯、出側ルーパをそれぞれ通路を介し接続して構
成されである。
例の連続加熱方法および装置の適用を説明するための概
要図である。第1図において、Aは冷間圧延薄日板の連
続焼鈍設備であって、該連続焼鈍炉Aは、入側ルーパ(
1)、予熱帯(2)、加熱帯(3)および、ここでは図
示を省略した均熱帯、ガスジェット冷却帯、時効処理帯
、急冷帯、出側ルーパをそれぞれ通路を介し接続して構
成されである。
また、これら各帯および通路内の上下には、搬送方向に
多数の搬送ロールRが配設されてあり、薄鋼板Wは、こ
れら各搬送ロールRにて送られ、各帯を順次に経過しな
がら所定の焼鈍パターンに沿って熱処理される。
多数の搬送ロールRが配設されてあり、薄鋼板Wは、こ
れら各搬送ロールRにて送られ、各帯を順次に経過しな
がら所定の焼鈍パターンに沿って熱処理される。
ここで、この連続焼鈍設置IAにおける予熱帯(2)は
本発明に係るものであって、該予熱帯(2)は、上下方
向に配設され、その上方をiiil板Wの入側として入
側ルーパ(1)に、下方を出側として加熱帯(3)にそ
れぞれ接続されである。また、該予熱帯(2)の内部は
、上部を第一加熱! (4)とし、続く下部を第二加p
!4.@ (5)とされてあり、これら第一加熱帯(4
)と第二加熱帯(5)とは、第一加熱帯(4)の上部、
第一加熱帯(4)と第二加熱! (5)との間および第
二加熱帯(5)の下部それぞれに配設された対のタフチ
ロール(6)、■、(8)にて西成されである。また、
第一加熱帯(4)上部のタフチロール(6)の直上方に
は、出口ダンパ(9)が設けられである。一方、予熱帯
(2)の近傍にはバーナ00を備えた還元性ガス発生炉
OIが設置されてあり、そのバーナODには燃料供給管
Fと燃焼空気供給管Bとが接続されである。
本発明に係るものであって、該予熱帯(2)は、上下方
向に配設され、その上方をiiil板Wの入側として入
側ルーパ(1)に、下方を出側として加熱帯(3)にそ
れぞれ接続されである。また、該予熱帯(2)の内部は
、上部を第一加熱! (4)とし、続く下部を第二加p
!4.@ (5)とされてあり、これら第一加熱帯(4
)と第二加熱帯(5)とは、第一加熱帯(4)の上部、
第一加熱帯(4)と第二加熱! (5)との間および第
二加熱帯(5)の下部それぞれに配設された対のタフチ
ロール(6)、■、(8)にて西成されである。また、
第一加熱帯(4)上部のタフチロール(6)の直上方に
は、出口ダンパ(9)が設けられである。一方、予熱帯
(2)の近傍にはバーナ00を備えた還元性ガス発生炉
OIが設置されてあり、そのバーナODには燃料供給管
Fと燃焼空気供給管Bとが接続されである。
また、予熱帯(2)の第二加熱帯(5)の両外側には、
複数の噴射ノズル面を備えたガスヘッダ(13)、04
1が、第二加熱帯(5)を挟んで対をなして対向するよ
うに配設されてあり、これらガスヘッダ側、側は、送給
管OcjJを介して還元性ガス発生炉側内と接続されで
ある。また、第二加熱帯(5)上部の両外側には、エゼ
クタ−〇m、09)が対をなして配設されてあり、これ
らエゼクタ−〇8)、01は、連通管06)、07)を
介して第二加熱帯(5)の上部内側と連通されである。
複数の噴射ノズル面を備えたガスヘッダ(13)、04
1が、第二加熱帯(5)を挟んで対をなして対向するよ
うに配設されてあり、これらガスヘッダ側、側は、送給
管OcjJを介して還元性ガス発生炉側内と接続されで
ある。また、第二加熱帯(5)上部の両外側には、エゼ
クタ−〇m、09)が対をなして配設されてあり、これ
らエゼクタ−〇8)、01は、連通管06)、07)を
介して第二加熱帯(5)の上部内側と連通されである。
また、第一加熱帯(4)の両外側には、複数の噴射ノズ
ルcl@を備えた上部ガスヘッダ(2m、Qlが、第一
加熱帯(4)を挟んで対をなして対向するように配設さ
れてあり、これら上部ガスヘッダ翰、C131は、流通
管(至)、anを介してその下方のエゼクタ−081,
Og1と連通されである。
ルcl@を備えた上部ガスヘッダ(2m、Qlが、第一
加熱帯(4)を挟んで対をなして対向するように配設さ
れてあり、これら上部ガスヘッダ翰、C131は、流通
管(至)、anを介してその下方のエゼクタ−081,
Og1と連通されである。
そして、これらガスへンダ03)、04および上部ガス
ヘッダ儲、olそれぞれの、第二加熱帯(5)および第
一加熱帯(4)との対向面には、その噴射口を第二加熱
帯(5)内および第一加熱帯(4)内に臨ませて、複数
の噴射ノズル(支)および噴射ノズル面が、高さ方向に
等間隔に設けられてあり、また、第二層Pj1.帯(5
)および第一加熱帯(4]の、噴射ノズルQ(の噴射口
を臨ませた繭域の両側には、第り図の■−■断面図であ
る第2図に示すように、排ガス流路alJ、esが上下
方向に設けられである。
ヘッダ儲、olそれぞれの、第二加熱帯(5)および第
一加熱帯(4)との対向面には、その噴射口を第二加熱
帯(5)内および第一加熱帯(4)内に臨ませて、複数
の噴射ノズル(支)および噴射ノズル面が、高さ方向に
等間隔に設けられてあり、また、第二層Pj1.帯(5
)および第一加熱帯(4]の、噴射ノズルQ(の噴射口
を臨ませた繭域の両側には、第り図の■−■断面図であ
る第2図に示すように、排ガス流路alJ、esが上下
方向に設けられである。
翻って、還元性ガス発生炉OIのバーナODには、残留
酸素を40p、p、m、以下に設定できる拡散燃焼型バ
ーナが採用されており、これにより、還元性ガス発生炉
側内で燃料を空気不足状態、すなわち空気比0.8以下
で燃焼させて、残留酸素が極めて少な(、かつ、6.C
O等からなる還元性ガスGを生成することがてきるもの
とされである。また、還元性ガス発生炉(至)に接続さ
れた送給管■は2本の分岐管(15a)、 (15b)
に分かれ、ガスヘッダ(2)、鏝にそれぞれ接続されて
あり、還元性ガス発生炉側内内で生成された還元性ガス
Gは、この送給管(へ)を経てガスヘッダ(ロ)、(財
)に送給される。
酸素を40p、p、m、以下に設定できる拡散燃焼型バ
ーナが採用されており、これにより、還元性ガス発生炉
側内で燃料を空気不足状態、すなわち空気比0.8以下
で燃焼させて、残留酸素が極めて少な(、かつ、6.C
O等からなる還元性ガスGを生成することがてきるもの
とされである。また、還元性ガス発生炉(至)に接続さ
れた送給管■は2本の分岐管(15a)、 (15b)
に分かれ、ガスヘッダ(2)、鏝にそれぞれ接続されて
あり、還元性ガス発生炉側内内で生成された還元性ガス
Gは、この送給管(へ)を経てガスヘッダ(ロ)、(財
)に送給される。
これらガスヘッダ(13)、114は、還元性ガス発生
炉Oωからの還元性ガスGを、その噴射口を第二加熱帯
(5)内に臨ませた複数の噴射ノズルOを介し、第二加
熱帯(5)内を通板されるgl調板Wの両面に、均等に
吹き付けるための分配器の役割を負う、また、これらガ
スへフダ■、帥は、還元性ガスGの噴流を1m1板Wに
確実に衝突させるために、双方の噴射ノズル面の高さ位
置が重ならないように、互いに高さ位相を違えて設けら
れである。
炉Oωからの還元性ガスGを、その噴射口を第二加熱帯
(5)内に臨ませた複数の噴射ノズルOを介し、第二加
熱帯(5)内を通板されるgl調板Wの両面に、均等に
吹き付けるための分配器の役割を負う、また、これらガ
スへフダ■、帥は、還元性ガスGの噴流を1m1板Wに
確実に衝突させるために、双方の噴射ノズル面の高さ位
置が重ならないように、互いに高さ位相を違えて設けら
れである。
そして、第二加熱帯6)内の薄il板Wに吹き付けられ
た後の還元性ガスGは、廃ガスとして第二加pA帯■上
部から連遥管翰、111を介して一旦エゼクタ−01,
ill側に抽気され、これらエゼクタ−01、Oり内で
、燃焼空気供給WBを介して供給される燃焼空気にて空
気比1.0以下で二次燃焼させられ、次いで、この二次
燃焼ガスは、流通管(至)、器を介して第一加熱帯(4
)の両外側に配設された対の上部ガスへフダo21、n
に送られる。
た後の還元性ガスGは、廃ガスとして第二加pA帯■上
部から連遥管翰、111を介して一旦エゼクタ−01,
ill側に抽気され、これらエゼクタ−01、Oり内で
、燃焼空気供給WBを介して供給される燃焼空気にて空
気比1.0以下で二次燃焼させられ、次いで、この二次
燃焼ガスは、流通管(至)、器を介して第一加熱帯(4
)の両外側に配設された対の上部ガスへフダo21、n
に送られる。
これら上部ガスヘッダ複数、asは、エゼクタ−(至)
、01からの二次燃焼ガスを、その噴射口を第一加熱帯
(4)内に臨ませた複数の噴射ノズル124+を介し、
第−加J!!! IF (4)内を通板されるFill
板Wの両面に、均等に吹き付けるための分配器の役割を
負う、また、これら上部ガスヘッダ鰭、elは、二次燃
焼ガスをの噴流をfImIjwに確実に衝突させるため
に、双方の噴射ノズルa−の高さ位置が重ならないよう
に、互いに高さ位相を違えて設けられである。
、01からの二次燃焼ガスを、その噴射口を第一加熱帯
(4)内に臨ませた複数の噴射ノズル124+を介し、
第−加J!!! IF (4)内を通板されるFill
板Wの両面に、均等に吹き付けるための分配器の役割を
負う、また、これら上部ガスヘッダ鰭、elは、二次燃
焼ガスをの噴流をfImIjwに確実に衝突させるため
に、双方の噴射ノズルa−の高さ位置が重ならないよう
に、互いに高さ位相を違えて設けられである。
ここで、噴射ノズル02)、鏝は、還元性ガスGおよび
二次燃焼ガスを20−/S以上の噴流速で高速噴射させ
得ると共に、温度偏差を抑制するために、炉輻方向に多
数の噴射口を一直線状または千鳥状に配設したもの、あ
るいは、炉輻方向に延びるスリット状に形成されたもの
が採用される。また、これら噴射ノズル021、QOは
、必要に応じて噴流ガスの流速を可変し得る多重構造の
ものを採用してもよく、あるいは各噴射ノズル@、a・
の基部とガスへラダ■、(財)および上部ガスヘッダ■
、CIとの間に噴射ガスの流量を調整する流量調整弁を
設けても良い、このように構成することにより、各各噴
射ノズル(転)、a櫓のからiI鋼板Wに吹き付ける高
温ガスの流量、流速を均一なものとし得る。
二次燃焼ガスを20−/S以上の噴流速で高速噴射させ
得ると共に、温度偏差を抑制するために、炉輻方向に多
数の噴射口を一直線状または千鳥状に配設したもの、あ
るいは、炉輻方向に延びるスリット状に形成されたもの
が採用される。また、これら噴射ノズル021、QOは
、必要に応じて噴流ガスの流速を可変し得る多重構造の
ものを採用してもよく、あるいは各噴射ノズル@、a・
の基部とガスへラダ■、(財)および上部ガスヘッダ■
、CIとの間に噴射ガスの流量を調整する流量調整弁を
設けても良い、このように構成することにより、各各噴
射ノズル(転)、a櫓のからiI鋼板Wに吹き付ける高
温ガスの流量、流速を均一なものとし得る。
また、噴射ノズルを介して1111板Wに吹き付けられ
た後の廃ガスは、第2図中の矢印で示すように、これら
噴射ノズルの噴射口を配した領域の両側に設けられた排
ガス流路凶、aeを経て上方に導かれるので、この廃ガ
スの上昇流を噴射ノズルからの噴射流とが干渉し合うこ
とが抑刺される。
た後の廃ガスは、第2図中の矢印で示すように、これら
噴射ノズルの噴射口を配した領域の両側に設けられた排
ガス流路凶、aeを経て上方に導かれるので、この廃ガ
スの上昇流を噴射ノズルからの噴射流とが干渉し合うこ
とが抑刺される。
一方、予熱IF(2)の第−加P、IF (4)の上部
、第一加熱帯(6)と第二加熱帯6)との間および第二
加熱帯(5)下部それぞれに配設された、対のタッチロ
ール(e、■、(8)は、薄鋼板Wを挟持して該iia
wwに波打ち蛇行が発生することを抑窮すると共に、回
転してil鋼板Wの通過を許容する一方、第一加熱帯(
4)および第二加熱帯(ト)へのガス流通を抑制して、
これら加熱帯内を正圧に保持して侵入空気を**する効
果を有し、特に、第一加熱帯(6)と第二加熱帯6)と
を画成する対のタッチロールωは、第二加熱−IF■内
に吹き込まれた未燃分を含む還元性ガスGが、第一加熱
帯(4)側に流れ込むことを抑制する構成とされである
。また、第一加熱帯(イ)上部に設けられた出口ダンパ
0)は常套的なもので、その開度調整により一子熱帯(
2)の炉圧を正圧に保持し、該予熱J (2)内への侵
入空気を抑制するものである。
、第一加熱帯(6)と第二加熱帯6)との間および第二
加熱帯(5)下部それぞれに配設された、対のタッチロ
ール(e、■、(8)は、薄鋼板Wを挟持して該iia
wwに波打ち蛇行が発生することを抑窮すると共に、回
転してil鋼板Wの通過を許容する一方、第一加熱帯(
4)および第二加熱帯(ト)へのガス流通を抑制して、
これら加熱帯内を正圧に保持して侵入空気を**する効
果を有し、特に、第一加熱帯(6)と第二加熱帯6)と
を画成する対のタッチロールωは、第二加熱−IF■内
に吹き込まれた未燃分を含む還元性ガスGが、第一加熱
帯(4)側に流れ込むことを抑制する構成とされである
。また、第一加熱帯(イ)上部に設けられた出口ダンパ
0)は常套的なもので、その開度調整により一子熱帯(
2)の炉圧を正圧に保持し、該予熱J (2)内への侵
入空気を抑制するものである。
なお、還元性ガス発生炉(至)のバーナ仰に接続された
燃焼空気供給管Bおよびエゼクタ−一、01に接続され
た燃焼空気供給vtBは、熱交換器Hに接続され、該熱
交換器Hにて予熱された燃焼空気を供給するものとされ
である。
燃焼空気供給管Bおよびエゼクタ−一、01に接続され
た燃焼空気供給vtBは、熱交換器Hに接続され、該熱
交換器Hにて予熱された燃焼空気を供給するものとされ
である。
上記構成を具備する本実施例の連続焼鈍炉Aの予熱帯(
2)にて、厚さ1.0m5、輻1.250mmとする炭
素調からなる帯状のiiIIl板を、連続的に450℃
の温度まで子細熱した。
2)にて、厚さ1.0m5、輻1.250mmとする炭
素調からなる帯状のiiIIl板を、連続的に450℃
の温度まで子細熱した。
なお、これに先立ち、同穫の薄鋼板を用いて以下の予倫
試験を行った。
試験を行った。
このよび試験においては、予熱炉の還元性ガス発生炉に
てコークス炉ガスを空気比0.8にて燃焼させて還元性
ガスを生成し、この還元性ガスを、噴射ノズルと薄鋼板
との距躍および噴射流速を種々に変えて、その第二加p
k、帯内の1調板に1200℃の温度で吹き付けて45
0℃まで加熱すると共に、その廃ガスを空気圧1.Oに
て二次燃焼させて、統(上流側の第一加熱帯内の′yI
Il板に1000℃の温度で吹き付けて加熱した。その
結果を整理して、第411のグラフに例示する。
てコークス炉ガスを空気比0.8にて燃焼させて還元性
ガスを生成し、この還元性ガスを、噴射ノズルと薄鋼板
との距躍および噴射流速を種々に変えて、その第二加p
k、帯内の1調板に1200℃の温度で吹き付けて45
0℃まで加熱すると共に、その廃ガスを空気圧1.Oに
て二次燃焼させて、統(上流側の第一加熱帯内の′yI
Il板に1000℃の温度で吹き付けて加熱した。その
結果を整理して、第411のグラフに例示する。
第4図のグラフは、iui板を還元性ガスの噴射条件を
変えて450℃まで加熱したときのfill板の加熱温
度と時間との関係を例示するもので、同グラフにおいて
、曲線Aは、噴射ノズルと薄鋼板間の距1を200mm
、に設定し、薄鋼板を速度0.55s/sで通板させ、
上記還元性ガスを噴射流速80a/sで吹き付けた例、
曲線Bは、噴射ノズルと薄鋼板間の距離を100mm、
に設定し、薄鋼板を速度0−5m/sで通板させ、上記
還元性ガスを噴射流速40a/sで吹き付けた例、自1
1Cは、噴射ノズルと3鋼板間の距謙を50■請に設定
し、1調板を速度0.45+m/sで通板させ、上記還
元性ガスを噴射流速20■13で吹き付けた例、曲線り
は、噴射ノズルとII鋼板間の距離をIons−に設定
し、lI調板を速度0.5■/sで通板させ、上記還元
性ガスを噴射流速35a/sで吹き付けた例をそれぞれ
示す。
変えて450℃まで加熱したときのfill板の加熱温
度と時間との関係を例示するもので、同グラフにおいて
、曲線Aは、噴射ノズルと薄鋼板間の距1を200mm
、に設定し、薄鋼板を速度0.55s/sで通板させ、
上記還元性ガスを噴射流速80a/sで吹き付けた例、
曲線Bは、噴射ノズルと薄鋼板間の距離を100mm、
に設定し、薄鋼板を速度0−5m/sで通板させ、上記
還元性ガスを噴射流速40a/sで吹き付けた例、自1
1Cは、噴射ノズルと3鋼板間の距謙を50■請に設定
し、1調板を速度0.45+m/sで通板させ、上記還
元性ガスを噴射流速20■13で吹き付けた例、曲線り
は、噴射ノズルとII鋼板間の距離をIons−に設定
し、lI調板を速度0.5■/sで通板させ、上記還元
性ガスを噴射流速35a/sで吹き付けた例をそれぞれ
示す。
第4図のグラフで明らかなよう辷、噴射ノズルと薄鋼板
との間の距離を50mm、〜200s−とし、還元性ガ
スの噴射流速を20s/s〜80m/sとする噴射条件
によれば、いずれも8秒以内の時間で450℃まで、す
なわち、該温度域において!!!酸化加熱が確実に達成
できる56℃13以上の加熱速度で急速加熱し得ること
がわかる。また、噴射ノズルと薄鋼板との間の距離を2
00−一原子とし、還元性ガスの噴流を確実にiljl
板に衝突させる限り、その噴射流速が高いほど加熱速度
を高め得ることがわが乞。
との間の距離を50mm、〜200s−とし、還元性ガ
スの噴射流速を20s/s〜80m/sとする噴射条件
によれば、いずれも8秒以内の時間で450℃まで、す
なわち、該温度域において!!!酸化加熱が確実に達成
できる56℃13以上の加熱速度で急速加熱し得ること
がわかる。また、噴射ノズルと薄鋼板との間の距離を2
00−一原子とし、還元性ガスの噴流を確実にiljl
板に衝突させる限り、その噴射流速が高いほど加熱速度
を高め得ることがわが乞。
そして、本実施例においては、上記予備試験の結果を踏
まえ、まず、還元性ガス発生炉(至)にコークス炉ガス
を601m”/11程度で供給し、これを拡散燃焼型の
バーナ(Inで空気比0.8にて燃焼させて、フリーa
t濃度が409.P、m、以下の還元性ガスGを生成し
、この還元性ガスGを、第1図の矢印Gにて示すように
、送給管(へ)を介してガスへフダa、 114に送り
、これらガスヘッダO,8@の噴射ノズルOを介して第
一加熱帯■内の薄鋼板Wに両面より吹き付けると共に、
その廃ガスをエゼクタ−01,0!Jに導いて空気比1
.Oにて二次燃焼させ、この二次N!焼ガスを上部ガス
へフダ翰、lに送り、これら上部ガスヘッダ儲、125
の噴射ノズル四を介して第一加熱帯(4)内のi!鋼板
Wに両面より吹き付けた。
まえ、まず、還元性ガス発生炉(至)にコークス炉ガス
を601m”/11程度で供給し、これを拡散燃焼型の
バーナ(Inで空気比0.8にて燃焼させて、フリーa
t濃度が409.P、m、以下の還元性ガスGを生成し
、この還元性ガスGを、第1図の矢印Gにて示すように
、送給管(へ)を介してガスへフダa、 114に送り
、これらガスヘッダO,8@の噴射ノズルOを介して第
一加熱帯■内の薄鋼板Wに両面より吹き付けると共に、
その廃ガスをエゼクタ−01,0!Jに導いて空気比1
.Oにて二次燃焼させ、この二次N!焼ガスを上部ガス
へフダ翰、lに送り、これら上部ガスヘッダ儲、125
の噴射ノズル四を介して第一加熱帯(4)内のi!鋼板
Wに両面より吹き付けた。
このとき、噴射ノズル(12)、 e@とiliil板
Wとの間の距離は100■−とし、第一加熱帯■での還
元性ガスGの噴射温度は1200℃、その噴射流速は4
0m/5とした。一方、第二加熱帯6)での二次燃焼ガ
スの噴射温度は、Ill板Wの抜熱によってtooo℃
となり、これを噴射流速35a/sで噴射させた。
Wとの間の距離は100■−とし、第一加熱帯■での還
元性ガスGの噴射温度は1200℃、その噴射流速は4
0m/5とした。一方、第二加熱帯6)での二次燃焼ガ
スの噴射温度は、Ill板Wの抜熱によってtooo℃
となり、これを噴射流速35a/sで噴射させた。
なお、このときの第二加PR,W■内での総括熱吸収率
は0.29?、噴流熱伝達率は77、1Kcal/s−
11、Cとなり、また、第一加熱帯(4)内での総括熱
吸収率は0.30?、噴流熱伝達率は11.5Kcal
/m”、H,”Cとなり、この設定にて、*i++i*
wを、約7秒の時間で、すなわち、約60″C/s以上
の加熱速度で450℃まで急速加熱することができた。
は0.29?、噴流熱伝達率は77、1Kcal/s−
11、Cとなり、また、第一加熱帯(4)内での総括熱
吸収率は0.30?、噴流熱伝達率は11.5Kcal
/m”、H,”Cとなり、この設定にて、*i++i*
wを、約7秒の時間で、すなわち、約60″C/s以上
の加熱速度で450℃まで急速加熱することができた。
一方、本実施例の予熱IF(2)においては、第一加熱
帯(4)右よび第二加熱帯6)内の噴射ノズルの噴射口
を配した領域の両側に排ガス流路凶、a・を上下方向に
設け、噴射後の廃ガスをこれら排ガス流路凶、器にて上
方に導くので、噴射ノズルからのガス噴流に対し垂直な
方向の上昇廃ガス流速は極めて小さくなり、この上昇廃
ガス流による干渉による噴射ノズルからのガス噴流の減
衰を最小限に抑え、wSI板Wへの噴流熱伝達率をより
大きくとることができる。このような構成における噴射
ノズルからのガス噴流の挙動を、二次元で計算した結果
を縦断面模式図として第3図に示す。
帯(4)右よび第二加熱帯6)内の噴射ノズルの噴射口
を配した領域の両側に排ガス流路凶、a・を上下方向に
設け、噴射後の廃ガスをこれら排ガス流路凶、器にて上
方に導くので、噴射ノズルからのガス噴流に対し垂直な
方向の上昇廃ガス流速は極めて小さくなり、この上昇廃
ガス流による干渉による噴射ノズルからのガス噴流の減
衰を最小限に抑え、wSI板Wへの噴流熱伝達率をより
大きくとることができる。このような構成における噴射
ノズルからのガス噴流の挙動を、二次元で計算した結果
を縦断面模式図として第3図に示す。
この計算は、境界条件として、流速2.5■/sの上昇
廃ガス流を仮定し、その流れの中に、噴射流速35a/
sのガス噴流Jが、距siltoo―■層れて配された
iilllNwに向かって水平方向に吹き出したときの
挙動をシュミレートしたものである。これによれば、ガ
ス噴流Jは、第3図に示すように、薄鋼板Wまで減衰す
ることな(到達しており、本実施例における第二加熱′
41(5)での噴射流速40a/sと、第二加熱帯(5
)での噴射流速35a/sとは、十分なる速さといえる
。なお、上記の上昇廃ガス流の流速2.551/5は、
COガスの燃焼量を6ONm3/IIとしたときの、燃
焼ガスが第2図に示す本実施例の第二加熱帯の断面を上
昇・通過するときの流速である。
廃ガス流を仮定し、その流れの中に、噴射流速35a/
sのガス噴流Jが、距siltoo―■層れて配された
iilllNwに向かって水平方向に吹き出したときの
挙動をシュミレートしたものである。これによれば、ガ
ス噴流Jは、第3図に示すように、薄鋼板Wまで減衰す
ることな(到達しており、本実施例における第二加熱′
41(5)での噴射流速40a/sと、第二加熱帯(5
)での噴射流速35a/sとは、十分なる速さといえる
。なお、上記の上昇廃ガス流の流速2.551/5は、
COガスの燃焼量を6ONm3/IIとしたときの、燃
焼ガスが第2図に示す本実施例の第二加熱帯の断面を上
昇・通過するときの流速である。
また、本実施例においては、予熱帯伐)の第一加熱帯(
4)上部に設けた出口ダンパ(9)の開度を調整するこ
とにより、予熱帯(2)内の炉圧を約15111111
、oに保持することによって、外部からの侵入空気を防
ぎ、核子MIF(2)内ノo、lヲ50pp−以下ニs
lN御することができた。
4)上部に設けた出口ダンパ(9)の開度を調整するこ
とにより、予熱帯(2)内の炉圧を約15111111
、oに保持することによって、外部からの侵入空気を防
ぎ、核子MIF(2)内ノo、lヲ50pp−以下ニs
lN御することができた。
また、本実施例においては、予熱帯(2)内を連続して
通板される薄鋼板Wは、該予P、帯(2)内に配設され
た対のタフチロール(6)、■、(8)にて挟持・室内
されて、波打ち蛇行の発生を抑えられ、噴射ノズルや炉
壁に接触・摺動して損傷することなく、健全な表面状態
を雑持したまま通板された。また、第一加熱帯(4)お
よび第二加熱帯(5)は、その上下に配設されたタッチ
ロール(6)、υ)、(8)にて、上下方向へのガス流
通を抑制され、還元性ガスGが、予熱帯(2)外に漏れ
たり、第一加熱帯■から第一加熱帯(4)へ二次燃焼さ
れることなしに直接侵入することがなかった。
通板される薄鋼板Wは、該予P、帯(2)内に配設され
た対のタフチロール(6)、■、(8)にて挟持・室内
されて、波打ち蛇行の発生を抑えられ、噴射ノズルや炉
壁に接触・摺動して損傷することなく、健全な表面状態
を雑持したまま通板された。また、第一加熱帯(4)お
よび第二加熱帯(5)は、その上下に配設されたタッチ
ロール(6)、υ)、(8)にて、上下方向へのガス流
通を抑制され、還元性ガスGが、予熱帯(2)外に漏れ
たり、第一加熱帯■から第一加熱帯(4)へ二次燃焼さ
れることなしに直接侵入することがなかった。
上述したようになされた本実施例の連続加熱により、子
細熱した後のf!jil板を精査したところ、その酸化
膜の厚さは原板と同程度であり、また、その表面に傷の
発生も認められず、薄鋼板を無酸化で効率よく、かつ、
波打ち蛇行による損傷を生じさせることなく、連続加熱
し得るという本発明の方法および装置の優れた効果が確
認された。
細熱した後のf!jil板を精査したところ、その酸化
膜の厚さは原板と同程度であり、また、その表面に傷の
発生も認められず、薄鋼板を無酸化で効率よく、かつ、
波打ち蛇行による損傷を生じさせることなく、連続加熱
し得るという本発明の方法および装置の優れた効果が確
認された。
そして、その燃焼制御が、還元性ガス発生炉のバーナの
燃焼制御と、エゼクタ−での燃焼空気量の制御のみであ
るため、直火還元加熱方法を通用するに比べ、その燃焼
制御が格段に容易なものとなり、かつまた、その配管設
備も大幅に簡略なものとすることができた。
燃焼制御と、エゼクタ−での燃焼空気量の制御のみであ
るため、直火還元加熱方法を通用するに比べ、その燃焼
制御が格段に容易なものとなり、かつまた、その配管設
備も大幅に簡略なものとすることができた。
さらに、本実施例によれば、IE板を無酸化にて子細熱
できるので、直火還元加熱方法による子細熱を適用した
場合のように、後工程に強還元処理や酸洗処理を加える
ことを不要とし得る。
できるので、直火還元加熱方法による子細熱を適用した
場合のように、後工程に強還元処理や酸洗処理を加える
ことを不要とし得る。
なお、本実施例においては、第−加m!での薄鋼板の加
熱は、第二加熱帯で噴射させた還元性ガスの廃ガスを二
次燃焼させたガスを用いるものとしたが、これは、装置
構成の形態・規模等により、Fltl板の抜熱が太き(
、第二加熱帯での廃ガスのみでは熱量が不足する場合に
は、還元性ガス発生炉(至)で生成した還元性ガスGの
一部を、直接的にエゼクタ−〇m、Oglに導入して二
次燃焼させることで、その不足熱量を補う構成とされて
も良い。
熱は、第二加熱帯で噴射させた還元性ガスの廃ガスを二
次燃焼させたガスを用いるものとしたが、これは、装置
構成の形態・規模等により、Fltl板の抜熱が太き(
、第二加熱帯での廃ガスのみでは熱量が不足する場合に
は、還元性ガス発生炉(至)で生成した還元性ガスGの
一部を、直接的にエゼクタ−〇m、Oglに導入して二
次燃焼させることで、その不足熱量を補う構成とされて
も良い。
また、本実施例においては、還元性ガス発生炉を1基配
設し、これからの還元性ガスを分岐管を介して第1 J
JII熱帯の両側のガスヘッダに分配送給するものとし
たが、これは一例であって、例えば、還元性ガス発生炉
とガスヘッダとの間の管路による熱損失を抑制するため
、2基の還元性ガス発生炉を設け、これらを第1加P8
帯の両側のガスヘッダそれぞれに直接的に接続すること
も、両者の熱バランスを同調複数される限り、熱効率面
で好ましい構成である。
設し、これからの還元性ガスを分岐管を介して第1 J
JII熱帯の両側のガスヘッダに分配送給するものとし
たが、これは一例であって、例えば、還元性ガス発生炉
とガスヘッダとの間の管路による熱損失を抑制するため
、2基の還元性ガス発生炉を設け、これらを第1加P8
帯の両側のガスヘッダそれぞれに直接的に接続すること
も、両者の熱バランスを同調複数される限り、熱効率面
で好ましい構成である。
〔発明の効果〕
以上のように本発明に係るiiiiii板の連続加熱方
法によれば、連続的に搬送される帯状の30板を、所定
値以上の加熱速度にて急速加熱し得て、その!IA酸化
膜熱を確実に達成することができる。
法によれば、連続的に搬送される帯状の30板を、所定
値以上の加熱速度にて急速加熱し得て、その!IA酸化
膜熱を確実に達成することができる。
また、本発明に係るIt21板の連続加熱装置によれば
、加熱炉内を連続的に通販される薄筒仮に波打ち蛇行が
発生することを抑制し得ると共に、加熱炉内への侵入空
気を抑制し得、かつ、噴射ノズルからの還元性ガスと廃
ガスとの間の干渉をし得て、薄鋼板の無酸化加熱を、よ
り確実かつ効率良く、しかも品質良〈実施することがで
きる。
、加熱炉内を連続的に通販される薄筒仮に波打ち蛇行が
発生することを抑制し得ると共に、加熱炉内への侵入空
気を抑制し得、かつ、噴射ノズルからの還元性ガスと廃
ガスとの間の干渉をし得て、薄鋼板の無酸化加熱を、よ
り確実かつ効率良く、しかも品質良〈実施することがで
きる。
第1図は本発明の実施例による薄鋼板の連続加熱装置を
説明するための連続焼鈍設備を示す概略説明図、 第2図は第1図のn−n断面図、 第3図は本発明に関わる射ノズルからのガス噴流の挙動
を示す縦断面模式図、 第4図は本発明に関わる薄鋼板に吹き付けるガスの噴射
条件と、その加熱温度と時間の関係を示すグラフ、 第5図は本発明に係る空気比と薄鋼板の加熱温度との関
係における1調板の酸化状態を示すグラフである。 (2)−一予熱帯、 (4)−第一加熱帯、 (5)−第二加熱帯、 (6)、m、(8)−タフチロール、 (9)−出ロダンパ、 01−一遍元性ガス発生炉、 O−噴射ノズル、 031、(14−−ガスヘッダ、 01、 Ol−一エゼクター、 儲、I−上部ガスヘッダ、 ae−噴射ノズル、 凶、ae−排ガス流路、 F−燃料、 w−4鋼板。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所 代 理 人 弁理士 金丸 章− 第2図
説明するための連続焼鈍設備を示す概略説明図、 第2図は第1図のn−n断面図、 第3図は本発明に関わる射ノズルからのガス噴流の挙動
を示す縦断面模式図、 第4図は本発明に関わる薄鋼板に吹き付けるガスの噴射
条件と、その加熱温度と時間の関係を示すグラフ、 第5図は本発明に係る空気比と薄鋼板の加熱温度との関
係における1調板の酸化状態を示すグラフである。 (2)−一予熱帯、 (4)−第一加熱帯、 (5)−第二加熱帯、 (6)、m、(8)−タフチロール、 (9)−出ロダンパ、 01−一遍元性ガス発生炉、 O−噴射ノズル、 031、(14−−ガスヘッダ、 01、 Ol−一エゼクター、 儲、I−上部ガスヘッダ、 ae−噴射ノズル、 凶、ae−排ガス流路、 F−燃料、 w−4鋼板。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所 代 理 人 弁理士 金丸 章− 第2図
Claims (2)
- (1)連続的に搬送される帯状の薄鋼板に、還元ガス発
生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生成した高
温の還元性ガスを、複数の噴射ノズルを介し、高速で吹
き付けて加熱する薄鋼板の連続加熱方法において、前記
噴射ノズルと薄鋼板との間の距離を50mm〜200m
m、とし、前記還元性ガスを、温度800℃〜1600
℃、噴射流速20m/s〜80m/sとする条件にて、
前記薄鋼板に吹き付けて加熱することを特徴とする薄鋼
板の連続加熱方法。 - (2)複数の噴射ノズルを設けた複数の加熱帯を有する
加熱炉と、この加熱炉に連通する還元ガス発生炉とを備
え、加熱炉内を連続的に通板される帯状の薄鋼板に、還
元ガス発生炉内で燃料を理論空気比以下で燃焼させて生
成した高温の還元性ガスを、噴射ノズルを介して高速で
吹き付けて加熱する薄鋼板の連続加熱装置において、前
記加熱炉の各加熱帯の入側および出側それぞれに、加熱
帯仕切壁兼用の対のタッチロールを設けると共に、各加
熱帯の噴射ノズルの配設領域を超える両側に廃ガス流路
を設けたことを特徴とする薄鋼板の連続加熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28675689A JPH03150320A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 薄鋼板の連続加熱方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28675689A JPH03150320A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 薄鋼板の連続加熱方法および装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03150320A true JPH03150320A (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=17708638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28675689A Pending JPH03150320A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 薄鋼板の連続加熱方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03150320A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0445230A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-14 | Nippon Steel Corp | 鋼帯の連続熱処理設備 |
JP2012519079A (ja) * | 2009-03-02 | 2012-08-23 | ハオズマン、ディルク | ワイヤを溶接するための方法および装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5597422A (en) * | 1979-01-20 | 1980-07-24 | Nippon Steel Corp | Fast heating appartaus for continuous annealing installation |
JPS57104632A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Heater for continuous type heat treatment furnace |
JPS5946314A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-03-15 | イ−・ヴエ−・カ−・レ−グラ−・ウント・コンペンザト−レン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 自動車の排気装置において管部分を運動可能に結合するための装置 |
JPS62290830A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-17 | Nisshin Steel Co Ltd | 鋼帯の連続焼鈍方法および同焼鈍炉 |
JPH01212722A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Kobe Steel Ltd | 薄鋼板の連続加熱方法 |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP28675689A patent/JPH03150320A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01212722A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Kobe Steel Ltd | 薄鋼板の連続加熱方法 |
Cited By (2)
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JP2012519079A (ja) * | 2009-03-02 | 2012-08-23 | ハオズマン、ディルク | ワイヤを溶接するための方法および装置 |
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