JPS6220828A - 連続焼鈍炉 - Google Patents

連続焼鈍炉

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JPS6220828A
JPS6220828A JP15689885A JP15689885A JPS6220828A JP S6220828 A JPS6220828 A JP S6220828A JP 15689885 A JP15689885 A JP 15689885A JP 15689885 A JP15689885 A JP 15689885A JP S6220828 A JPS6220828 A JP S6220828A
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JP
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furnace
direct
furnaces
preheating
continuous annealing
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JP15689885A
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Shuzo Fukuda
福田 脩三
Masahiro Abe
阿部 正広
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明(よ、例えば薄S4帯を連続的に焼鈍する連続
焼鈍炉に関するものである。
〔従来の技術〕
第6図は従来の連続焼鈍炉の一例を示す説明図であり、
図において、(1)(ま入側設備、(2)はこの入側設
備に続いて設けられた加熱・均熱炉、(3)はこの加熱
・均熱炉に続いて設けられたガスレエツト冷却設備、(
4)(よこのガスジュッl−冷却設備に続いて設けられ
た冷却設備、(5)はこの冷却設備に続いて設けられた
過時効炉、(6)ばこの過時効炉に続いて設けられた出
鋼設備である。ここで、入側設備(1)にはクリーニン
グ設備が設けられ、加熱・均熱炉(2)の内部には、間
接的加熱源であるラジアンI−・チューブ(RT)が設
けられ、かっ、N 2 +H□の混合ガスが満たされ、
冷却設備(4)には内部水冷のロール等が使用されてい
る。
上記の連続焼鈍炉において、声帯(7)は入側設備(1
1においてクリーニング設W11ζより表面をクリーニ
ングされ、加熱・均熱炉(2)内に入り、加熱・均熱炉
(2)内て、N2+H2ガス雰囲気下−C、ラジアント
・チューブにより間接加熱され、ガスレエット冷却設備
(3)内に入ってガスジェットにより冷却され、冷却設
備(4)内に入って内部水冷のロール等により接触冷却
され、過時効炉(5)内に入って過時効処理され、出鋼
設備(6)(こおいてロールに巻き取られる。
上記のような従来の連続焼鈍炉て(よ、加熱・均fi 
F (2+において、n4帯(7)を間接加熱して焼鈍
するので、その焼鈍能力が不十分で、焼鈍コストが高く
、又、高ン品加熱が困難で、必要な焼鈍条件を満足させ
ることができないという問題点がある。此の場合、加熱
・均熱炉(2)を長大化して焼鈍能力を高めることも考
えられるが、必要な焼鈍能力が得られる、ように加熱・
均熱炉(2)を作るとなると、その加熱・均熱炉(2)
ばかなり大きなものとなり、その設備コス)・、ランニ
ングコスj・も膨大なものとな秒、!MNの焼鈍コス)
−を高めてしまうという問題点が出てくる。
これらの問題点に鑑み、特公昭58−22524号公報
で、直火加熱方式の連続焼鈍炉が提案されている。
この連続焼鈍炉は、鋼帯表裏面に高温燃焼ガス及び又は
高温燃焼フレームを衝突せしめて対流伝熱と高炉渇輻射
により鋼帯を均熱温度まて急速度で加熱する衝突噴流式
直火炉と、該直火炉からの高温排ガスを導入して輻射伝
熱により急速加熱開始温度まて予熱ずろ第2輻射式予熱
炉と、該予熱炉からの低扁排ガスを導入して鋼帯に噴射
して対流伝熱にまり鋼帯を常温程度に噴流予熱する第1
対流式予熱炉とよりなるものである。この連続焼鈍炉は
直火加熱方式を採用しているので、前記した間接加熱方
式の連続焼鈍炉と比較して、はるかに加熱効率が高い。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、この連続焼鈍炉は直火で鋼帯を焼鈍するので、
n4帯の表面が酸化されてしまうという問題点がある。
上記公報においては、焼鈍に際して鋼帯に熱吸収塗布剤
を事前に塗るとされている。
これが鋼帯の酸化を防止するために役立つかどうかは不
明であるが、鋼帯の酸化を防止するためには、鋼帯の表
面に何らかの酸化膜I):剤を塗る必要があると思われ
る。
特に、直火炉で鋼帯を高温まで加熱して高温焼鈍を行っ
た場合に、鋼帯表面は激しく酸化されてしまう。この酸
化膜を均熱炉においてその雰囲気ガス(H2+H2)で
還元しようとしても、直火炉直後のロール上でロールピ
ックアップを生じ、鋼帯表面を傷つけてしまうことにな
る。また、上記の酸化膜を還元するためには、雰囲気ガ
ス中のH2濃度を高めなければならないが、そのように
すると安全性、ニス1−面で問題となる。以上の点から
、現在稼働している直火炉付連続焼鈍炉では、直火炉で
400〜500℃程度までしか加熱を行っていない。
更に、従来方式では炉内ガスに関して、ラジアントチュ
ーブ均熱帯(間接加熱)の雰囲気ガスは直火炉へ流れ込
み、さらに直火炉の燃焼排ガスと上記雰囲気ガスとの混
合したものが予熱炉へと流れ、最終的に排出されている
。この場合、個々の?ff域の流量変動に伴い、相互干
渉を起こし、炉圧変動が激しく、管理しきれないという
問題をかかえている。また、予熱炉へ未燃分を含んだま
まの燃焼排ガスを導入し、鋼帯予熱を行った場合、予熱
炉出口での排ガス温度が低温になり、未燃分の完全燃焼
をさせにくくなる。
〔t81題点を解決するための手段〕 この発明に係る連続焼鈍炉は、予2A炉と直火炉とq■
接加熱均熱炉とをこの111aに有し薄鋼帯を連続焼鈍
する連続焼鈍炉において、上記各炉間に炉内ガスの移動
を阻止する中間室を設けたものである。
また、この出願の別の発明に係る連続焼鈍炉ば、予熱炉
と直火炉と間接灼熱炉とをこの1+10に有し、R鋼帯
を連続焼鈍する連続焼鈍炉において、上記各炉間に炉内
ガスの移動を阻止する中間室を設け、上記直火炉と上記
予熱炉との間に、上記直火炉内の燃焼排ガスを完全燃焼
させて上記予熱炉内に供給するアフターバーニング室を
設けたものである。
〔作用〕
この発明においては、各炉間に炉内ガスの移動を阻[ト
する中間室を設けたので、炉内ガス圧の変動があっても
炉内ガスが他の炉へ移動することがなくなり、炉内ガス
圧の変動による各炉間の相互千とムが抑制されろ。
また、この出願の別の発明においては、直火炉と予熱炉
との間に、該直火炉内の燃焼排ガスを完全燃焼させて該
予熱室内に供給するアフターバーニング室を設けたので
、該直火炉内の燃焼排ガスは該アフターバーニング室で
完全燃焼させられろことによってその温度が上昇し、温
度が上昇したこの燃焼排ガスが該予熱室内に供給され、
鋼帯の予熱が促進される。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例について、第1図を用いて説
明する。入側設備の油分除去装置は省略でき、その他の
冷却設備、過時効炉及び出側設備(よ従来の技術におい
て説明した連続焼鈍炉のものと同じであり、その説明は
省略する。
第1図において、(11)は入側設備に続いて設けられ
jコ予熱炉、(12)はこの予熱炉に続いて設けられた
直火炉、(13)はこの直火炉に続いて設けられた間接
加熱均熱炉、(1月はこの間接加熱均熱炉に続いて設け
られたガスジェット冷却設備であり、このガスジェット
冷却設備(]+4の後には15却設備、過時効炉及び出
側設備がこの順に設けらている。
そして、予熱炉(I I)と直火炉(12)との間には
第1の中間室(+5a)が、直火炉(12)の上部折返
部には第2の中間室(15b)が、直火炉(12)と間
接加熱均熱炉(13)との間には第3の中間室(+5c
lが各々設けられている。
第2図に中間室(15a) 、 (15b) 、 (1
5c)の構造を詳細に説明ずろ。図において、(+5)
tよ中間室、(1G)はこの中間室内で鋼帯(7)を支
持するロール、(17)は鋼帯(7)を介し、小隙間を
空けて対向するシール板、(18)は鋼帯(7)を挾ん
で対向するシールロール、(19)はff44’i (
71を介して対向するラビ゛J7ス・シールであり、シ
ール板(17)、シールロール(18)及びラビリンス
・シール(19)はロール(16)から遠ざかる方向に
この順で設けられている。シールロール(18)のロー
ルギャップは数順程度まで近づけることが可能てある。
シールロール(18)は内部水冷でも、水冷なしでも良
い。水冷を行わない場合は耐熱鋼又はセラミック製のも
のを使用する。ラビリンス・シール(19]ばシールロ
ール(is)を炉内の高l昌部からの熱放射から保ス■
ずろためのものであり、耐火物製のものを使用する。シ
ール板(17)は最終的なシールとして用いろものであ
り、必ずしも必須ではない。但し、シールロール(18
)直置に設けるので、鋼帯(7)に相当近づけろことが
でき、従ってシール効果は大きい。シール板(17)と
ラビリンス・シール(19)との間の距離は50〜10
0 mm程度とする。これらのシールにおいては、まず
、ラビリンス°シール(191で粗くシールされ、シー
ルロール(18)で一応のシールがされ、シール板(1
7)で更にシールされることになる。
第1図において、予熱炉(1])と直火炉(12)との
間の第1の中間室(15a)の温度(よそれほど高くな
く、高くとも300′cQπ後であり、ロール保A(【
等の対策は特に不要である。第1の中間室(15a)の
雰囲気は還元性ガス(lI2十N2)であっても、また
燃焼排ガスであっても差しつかえない。しか+7.4炉
を独立方陣させろ為には十分なシールが必要である。
第1図の例では、直火炉(I2)として2パスのものを
示しており、この各パス間にも中間室(15blを設け
ている。この第2の中間室(+5b)と、第3の中間室
(15c)ては、ロール保謁上、題元雰囲気(112十
N2)とするのが好ましく、特に、第3の中間室(15
c)は均熱炉(13)への直火炉燃焼排ガスの侵入を防
雨するために還元雰囲気でなければならない。
直火炉(12)と予熱炉(11)との間には、直火炉(
12)内の燃焼排ガスを完全燃焼させて予熱炉(11)
内に供給するアフターバーニング室(2o)が設けられ
ている。直火炉(12)の出口の排ガス;帛度は、80
0〜1200℃で、未燃分の自発火温度以上にあり、ア
フターバーニング室(20)において空気を供給するだ
けで容易に未熱分を燃焼させることができろ。アフター
バーニング室(20)によって、排ガス中の未燃・分を
大気放散させることなく、排ガス温度が高められ、鋼板
の予熱が促進される。アフターバーニング室(20)出
側には、予熱炉(11)へ行く側と、排出側へ行く側の
2系統が設けられ、弁(21) 、 (22)の調節に
より、適量の排ガスが予熱室(1])へ導かれる。
直火炉(12)においては、均熱炉(]3)の側に、直
火炉(12)の有効炉長の1710以上の長さに相当す
る長さの領域に還元加熱可能な還元加熱用バーナが取付
けられている。本考案の還元加熱バーナの好ましい実施
例は、加熱炉でも高温焼!11!(850℃以上)を行
なうことが可能なことである。この加熱炉て加熱温度を
高めることが可能なのは、予混合バーナを用いているた
めである。というのも、無酸化でnIJ帯を加熱するた
めに1よ、空気比1,0以下の高温の燃焼火炎を銅帯に
衝突させる必要がある。無酸化で加熱しうろ限界温度は
火炎温度に依存し、火炎温度が高いほど無酸化で加熱し
うる限界温度が高くなる。予混合バーナでは空気と燃焼
とをあらかじめ混合しているために、混合されている空
気と燃料とを予熱することはできず、従って、火炎ン昌
度は燃料種によって一義的に定まってしまう。0□を富
化して火炎温度を高めることば可能だが、予混合気の爆
発の可能性が高くなり、実用的ではない。
第3図と第4図はこの還元加熱用バーナの還元加熱特性
を示す。第3図は、鋼材を還元状態で加熱しうる還元加
熱限界温度と空気比との関係を示す。予熱空気〆晶度4
00℃、燃料と(7てCガスを使用して、約950℃ま
で加熱できろ。第4図+、1、あらかじめ400〜45
0Aの酸化膜のついた鋼板を20〜30A程度まで還元
するのに要する還元時間を測定したものであり、鋼板温
度600℃で約1.5秒、700℃で0.8秒、750
℃で0.5秒程度である。
直火炉(12)で鋼帯を250℃から700℃まで約1
5秒で加熱する場合、第5図に示すように650℃から
700℃までに約1.5秒かかる。このとき、250℃
から650℃までを一般的な通常バーナを用いて空気比
1.0以下で燃焼して鋼帯を加熱した際には、この程度
の加熱速度であれば、生成する酸化膜は200〜400
八 程度である。
従って、上記650℃から700℃までの加熱に還元加
熱用バーナを用いれば、十分還元できることがわかる。
この区間を炉長に換算すると、炉長の約1710である
。従って、均熱炉(13)の側の領域に炉長の約I/1
0の長さで還元加熱用バーナを設け、他は一般的な拡散
バーナを設ければ良い。
第3の中間室(15c)の雰囲気ガスと、均熱炉(13
)の雰囲気ガスが直火炉(12)の還元加熱領域に流れ
込むと、その還元能力が低下することになる。すなわち
、これらの雰囲気ガスの温度ばm帯の灼熱温度(700
〜900℃)に近く、還元加熱領域の燃焼ガス)温度(
1400〜1600℃)よりも低く、仮に、雰囲気ガス
が侵入すると、還元加熱領域のガス温度が低下して、還
元能力を著しく低下させてしまう。このため、第2のア
フターバーニング室(19)を設け、第3の中間室(1
5c)と、均熱F(13)の雰囲気ガスを第2のアフタ
ーバーニング室(23)へ導くようにすれば、かかる問
題は解決される。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおりに構成したので、炉内ガ
ス圧の変動があっても炉内ガスが他の炉へ移動すること
がなくなり、炉内ガス圧の変動による各炉間の相互干渉
が抑制され、各戸の操炉性が向上するという効果がある
。また、反転ロールは中間室で囲まねているので、各戸
の高熱から保;i【されろという効果がある。
また、この出願の別の発明は、燃焼排ガスをアフターバ
ーニング室て完全燃焼させてから予熱室に供給するので
、燃焼排ガスの温度が上界し、鋼帯の予熱が促進されろ
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの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〜第5図は還元加熱用バー
ナの特性を示すグラフ、第6図(よ従来の祁続焼鈍炉の
一例を示す説明図である。 図において、(71j、を鋼帯、(11)は予熱炉、(
12)は直火炉、(I3)は均熱炉、(14)はガスジ
ェット冷却設備、(15)は中間室、(17)はシール
板、(18)はシールロール、(19)はラビリンス・
シール、(20)はアフターバーニング室である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)予熱炉と直火炉と間接加熱炉とをこの順に有し、
    薄鋼帯を連続焼純する連続焼鈍炉において、上記各炉間
    に炉内ガスの移動を阻止する中間室を設けたことを特徴
    とする連続焼鈍炉。
  2. (2)前記直火炉は前記間接加熱炉の側に還元加熱用バ
    ーナを有していることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載の連続焼鈍炉。
  3. (3)予熱炉と直火炉と間接加熱均熱炉とをこの順に有
    し、薄鋼帯を連続焼純する連続焼鈍炉において、上記各
    炉間に炉内ガスの移動を阻止する中間室を設け、上記直
    火炉と上記予熱炉との間に、上記直火炉内の燃焼排ガス
    を完全燃焼させて上記予熱炉内に供給するアフターバー
    ニング室を設けたことを特徴とする連続焼鈍炉。
  4. (4)前記直火炉は前記間接加熱均熱炉の側に還元加熱
    用バーナを有していることを特徴とする特許請求の範囲
    第3項に記載の連続焼鈍炉。
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