JPS645964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、鋳片の端部加熱装置に関するもの
であつて、一層詳細には連続鋳造設備において連
続鋳造されたスラブ、ビレツト等の鋳片を引続き
熱間圧延設備に移送して圧延を行うに当り、該熱
間圧延設備への移送途中において前記鋳片の温度
降下し易い端部を加熱し、熱間圧延に適した温度
にまで再昇温させるよう構成した熱効率の良好な
鋳片の端部加熱装置に関するものである。

「従来技術」 連続鋳造設備において、溶融金属から直接連続
的に鋳造生産されるスラブ、ビレツト等の鋳片
は、鋳造時の高温が未だ保持されている状態のう
ちに熱間圧延設備に移送して熱間圧延を行うのが
省エネルギーの見地から望ましく、このように連
続鋳造工程に引続いて鋳片を熱間圧延する連続圧
延方法が近時広く採用されるに至つている。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、鋳片の熱間圧延を行うためには、熱
間圧延設備における該鋳片の材料温度は一般に
1000℃以上に均一に均熱されていることが要求さ
れるが、鋳片は連続鋳造設備からこの熱間圧延設
備まで搬送されて来る間に部分的に失熱して温度
降下を生じ、そのままでは直接熱間圧延をなし得
ない。例えば、第１図に示すように厚さ200mm、
幅1600mmの連鋳スラブを想定すると、該鋳片１０
が連続鋳造設備から搬送されて熱間圧延設備にま
で到来した時点での鋳片温度分布は図示の通りで
あつて、幅方向の端部ａ及び隅角部ｂでの温度
Ta，Tbや鋳片の上面中央部温度Tcは、中心温
度Tdに比べて低下しており、このままでは直接
熱間圧延に供するには不適当な温度条件となつて
いる。そこで従来は、連続鋳造設備と熱間圧延設
備との間にガス加熱装置や誘導加熱装置を併設
し、鋳片の前記温度降下し易い端部を再加熱して
熱間圧延に適する温度にまで昇温させる手段が採
用されているが、前者は単にバーナを鋳片端面に
臨ませた構造が多く、伝熱効率が悪いため燃料コ
ストが嵩み、後者は比較的熱効率は良いが設備費
が非常に高くなるという難点があつた。

「発明の目的」 本発明に係る鋳片の端部加熱装置は、前記の難
点に鑑みこれを克服するべく案出されたものであ
つて、極めて良好な熱効率でもつて鋳片の温度降
下し易い端部域を重点的に加熱して、該鋳片を熱
間圧延に適する温度まで急速に昇温させることが
でき、しかも設備面積も僅かで足りる省エネルギ
ー指向の鋳片端部加熱装置を提供することを目的
とする。

「課題を解決するための手段」 この目的を達成するため本発明に係る鋳片の端
部加熱装置は、多数配設したローラ上を搬送され
る長尺の鋳片の温度降下し易い長手方向両端部を
走行自在に囲繞的に包挟可能で、かつ該鋳片の横
幅寸法に適合させるべく相互に接近離間自在に対
向配置した１対の加熱ブロツク内に、前記鋳片の
長手方向端縁部に指向するバーナを配設して１対
の燃焼加熱室を構成し、 前記各燃焼加熱室における前記鋳片の温度降下
し易い両端部の走行領域の上方及び下方に、通気
性固体からなる輻射促進板を夫々配設したことを
特徴とする。

この場合、前記燃焼加熱室の上部及び下部輻射
促進板により画成される領域に、耐火性材料から
なる火炎分流板を配設するようにすれば、鋳片角
部の加熱が促進できるので一層好適である。

「実施例」 次に、本発明に係る鋳片の端部加熱装置につ
き、好適な実施例を挙げて添付図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。

第２図は本発明に係る端部加熱装置の概略的な
全体構造を示す斜視図であつて、この加熱装置は
図示しない連続鋳造設備以降に配設した切断装置
と熱間圧延設備との間の鋳片搬送ラインに設置さ
れる。すなわち、連続鋳造設備で連続生産された
鋳片１０（ここではスラブ）は、軸受１２に両端
部を枢支され適宜の動力源により回転駆動される
ローラ１４に担持されて矢印方向へ搬送されてい
る。該鋳片１０の幅方向に、接近・離間自在に構
成した１対の加熱ブロツク１６，１６から成る本
発明装置が配設され、かつこの装置は鋳片１０の
搬送方向に複数基順次設置するのが好ましい。前
記加熱ブロツク１６は、第３図に明確に示すよう
に、鋳片１０の搬送方向に対し直角に敷設したレ
ール１８上を車輪２０を介して移動可能な台車２
２と、この台車２２に載設したバーナパネル２４
とから基本的に構成される。このバーナパネル２
４は適宜の補強を付した鋼製の殻体からなり、該
殻体内部に断面略コ字状のキヤビテイを形成した
耐火物炉壁２６の内張りが施されている。前記耐
火物炉壁２６のキヤビテイ、すなわち空洞部は燃
焼加熱室２８として構成され、該燃焼加熱室２８
の１方の炉壁側部に放射型バーナ３２が配設され
ている。このバーナ３２は、第２図及び第４図に
示すように複数基（本実施例では３個）配設され
る。

前記燃焼加熱室２８の開口部には、第３図に明
確に示すように鋳片１０の温度降下のし易い端部
が適当距離だけ水平に侵入して、該加熱室２８の
加熱ゾーンにより抱挾されるようになつている。
従つて、この燃焼加熱室２８の開口周縁部には、
前記鋳片１０と燃焼加熱室２８との間の空隙を極
力減少させるために絞り部を形成するテーパを付
しておくのが望ましい。更に前記燃焼加熱室２８
には、該室中に臨む鋳片１０を基準としてその上
方及び下方に、夫々所謂通気性固体からなる上部
輻射促進板３４及び下部輻射促進板３６を水平に
配設固定し、前記各輻射促進板３４，３６の端部
間は第４図に示すように耐熱性絶縁板３８，３８
で連結するようにしておく。すなわち燃焼加熱室
２８の前記鋳片１０の端部が臨む燃焼ゾーンに
は、該鋳片端部を抱挾するような形で２枚の輻射
促進板３４，３６が水平に近接位置していること
になる。

なお、本明細書において前記輻射促進板３４，
３６の材質として使用される通気性固体とは、金
属、セラミツクス等の耐熱性材料を網状、ハニカ
ム状、繊維状、多孔質状に成形して通気性を持た
せた適宜厚さの固体をいい、これは細線または細
粒が多数集合して構成されたものと考えられるの
で、その実質的な表面積は極めて大きくなつてい
る。そして固体の輻射射出能力は気体の輻射射出
能力よりも充分高いものであるから、前記通気性
固体に後述するように高温の燃焼ガスを通過させ
ると、燃焼ガスの顕熱が表面積の極めて大きい通
気性固体と接触して高効率の熱交換が行われ、大
量の固体輻射熱を該燃焼ガスの上流側に射出する
というものである。本実施例の場合、線径1.0mm、
16メツシユの耐熱鋼金網を６層に積層し、厚さ約
12mmの板状にしたものを輻射促進板３４，３６と
して使用した。

また燃焼加熱室２８の頂部には、該室と連通す
るダクト４０を設けて燃焼廃ガスの出口とし、該
室頂部と前記上部輻射促進板３４との間に画成さ
れる空間にはバーナ供給用空気を予熱するための
熱交換器４２を配設し、この熱交換器４２から導
出した管体を前記ダクト４０を介してバーナ３２
に接続する。前記ダクト４０の開口部上方には、
排気フード４４を設け、該フード４４は前記加熱
ブロツク１６がレール１８上を移動するときのダ
クト４０の移動軌跡上に開口するよう予め寸法設
定しておく。

更に、第３図に示すように各加熱ブロツク１
６，１６の対向側部に基部を固着した被覆板４
６，４６を段差を設けて水平に張出たせ、適宜の
支持部材で支持して（図示せず）前記鋳片１０の
上方を非接触で覆うよう構成する。この被覆板４
６，４６は、鋳片１０の表面から熱エネルギーが
逃出するのを極力防止するためのものであるから
耐熱性の熱絶縁材料からなるものとするが、前記
通気性固体を材質としてもよく、このときは鋳片
１０から放射される輻射熱は該通気性固体におい
て大量の固体輻射熱として鋳片１０に戻されるの
で、一層好適である。また前記の段差を付して配
設した２枚の被覆板４６，４６の重なり合う先端
部には、石綿、セラミツクフアイバー等の可撓性
に富む耐熱性シール４８を付設して、該被覆空間
からの熱逃出を防止する。また周囲からの空気の
侵入防止や、周囲への燃焼ガスが無作為に吹出す
のを防止しかつ通気性固体を通過するガスの温度
を高めるため、燃焼加熱室２８の開口周縁部に
は、第２図及び第３図に示すように耐熱性シール
５０が延設されている。この耐熱性シールの代り
に、第６図に示す如くバーナの燃焼ガスを吹き出
させるフレームカーテンを用いてもよい。なお、
第３図において参照符号５２は、鋳片１０の下方
にその搬送方向に沿つて延設したステンレス反射
板を示し、これによつて鋳片１０の下面からの熱
エネルギーの損失を極力防止するようにしてあ
る。

第５図は、本発明に係る鋳片の端部加熱装置の
別の実施例を示すものであつて、この端部加熱装
置ではバーナ５４として燃焼ガスが略収束的に噴
射されるジエツトバーナを使用し、かつ燃焼加熱
室２８における前記上部輻射促進板３４及び下部
輻射促進板３６により画成される領域内に、耐熱
性材料例えばセラミツクで構成した火炎分流板５
６を適宜の手段で配設する。ここで上部輻射促進
板３４及び下部輻射促進板３６により“画成”さ
れるとは、“上部輻射促進板３４と下部輻射促進
板３６とにより、燃焼加熱室２８の内部を上方及
び下方に仕切つて、内部的に区画される”の意味
である。前記火炎分流板５６は、ジエツトバーナ
５４から前記鋳片１０の端部に向けて略収束的に
噴射される燃焼ガスの火炎を偏向させ、熱投入の
特に必要な鋳片の隅角端部に指向させて均一加熱
を補助するものであるから、第５図に示すように
ジエツトバーナ５４からの燃焼ガスの噴射方向で
かつ前記鋳片１０の端部に近接して配設するのが
好ましい。

本発明で使用するバーナには特に形式上の制限
はなく、多孔質れんがに空気と燃料を通じ、該れ
んがの表面近くで燃焼を行わせる所謂バーニング
ウオールを使用してもよい。例えば、第６図は本
発明に係る鋳片の端部加熱装置の更に別の実施例
を示すものであつて、前記放射型バーナ３２やジ
エツトバーナ５４に代えて、前記燃焼加熱室２８
に多孔質れんが５８を臨ませ、この多孔質れんが
５８の背面に燃焼ガスと空気との混合気体を強制
供給することにより該気体を多孔質れんが５８の
正面に浸透させ、高温の燃焼ガスを室２８中に得
るようにしたバーニングウオール形式のものであ
る。この場合、多孔質れんが５８自体が無数のバ
ーナの集合と看做すことができ、極めて均質な火
炎が得られる。また、燃焼加熱室２８の開口縁部
とこの室中に臨む鋳片１０との熱遮蔽は第３図に
示す耐熱性シール５０としてもよいが、第６図に
示すように多孔質れんが６０を前記開口縁部に配
設し、先と同様に燃焼ガスと空気との混合気体を
強制供給して火炎を放射させるようにした所謂フ
レームカーテンを採用するのが好適である。な
お、図中参照符号６２は燃焼ガス供給管、６４は
空気供給管（前記熱交換器４２から導出接続する
のが好ましい）、６６は燃焼ガスと空気とを所定
の比率に混合するミキサを示す。

「実施例の作用」 このように構成した本実施例に係る鋳片の端部
加熱装置の作用について、主として第３図に示す
装置に関連して次に説明する。先ず、ローラ１４
上を搬送される鋳片１０の幅寸法に合わせて、台
車２２，２２をレール１８上に移動させ適宜位置
の調節を行い、該鋳片１０の前記温度降下のし易
い端部を夫々加熱ブロツク１６の燃焼加熱室２８
に臨ませる（第３図参照）。この状態でバーナ３
２，３２を点火して高温の燃焼ガスを燃焼加熱室
２８に向けて放射し、一方前記ローラ１４を回転
駆動して鋳片１０の搬送を行う。前記燃焼加熱室
２８に放射された燃焼ガスは該室の開口部周縁に
形成された前記絞り部で絞られて、加熱燃焼室２
８中に走行自在に臨んでいる鋳片１０の端部を主
として対流熱伝達により加熱する。また加熱燃焼
室２８中の高温の燃焼ガスの１部は該鋳片１０の
上方及び下方に配置した上部輻射促進板３４及び
下部輻射促進板３６を通過して、夫々燃焼加熱室
２８の頂部及び底部に向けて流出する。このと
き、先に述べたように高温の燃焼ガスは表面積の
極めて大きい通気性固体からなる輻射促進板３
４，３６と接触することにより顕熱の高効率の熱
交換が行われ、該輻射促進板３４，３６は燃焼ガ
スの上流側（すなわち鋳片１０に面した側）に大
量の輻射熱を射出し、これによつて鋳片１０端部
近傍は上下両方向から追加的に加熱され、次工程
の熱間圧延に適した温度にまで再昇温される。更
に、バーナ３２の稼動により輻射促進板３４，３
６は高温に加熱されるので、燃焼ガス中に未燃焼
成分が含まれていてもこの高温になつている輻射
促進板３４，３６を通過する際に再燃焼し、燃焼
効率は一層向上する。

なお、第５図に示す火炎分流板５６を配設した
構造の加熱装置の場合は、ジエツトバーナ５４か
ら噴射される燃焼ガスは前記鋳片１０の端部近傍
に設けた火炎分流板５６に衝突して流れ方向を偏
向させられ、鋳片１０の温度降下の特に著して角
端部に重点的に熱投入を行つて、鋳片１０の温度
分布を略均一に昇温させることができる。また、
第６図に示す装置でも、鋳片の端部加熱を同様に
好適に達成することができる。

次に、前記輻射促進板３４，３６を通過し、顕
熱を奪われて温度降下した燃焼廃ガスは燃焼加熱
室２８の頂部に到来し、該頂部に配設した熱交換
器４２と接触してバーナ供給用空気の予熱を行つ
た後、ダクト４０を介してフード４４に捕集され
る。また、前記被覆板４６，４６及び反射板５２
は、鋳片１０の上面及び下面からの熱逃出を遮断
して、該鋳片１０の温度降下を防止する。なお、
熱間圧延設備に搬送される鋳片１０の寸法の変更
があつた場合は、規格変更された新たな鋳片の寸
法に合わせるべく、台車２２，２２が接近・離間
移動して寸法調節が行われる。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、本発明に係る鋳片
の端部加熱装置によれば、加熱ブロツクにバーナ
が臨む燃焼加熱室を画成し、該燃焼加熱室に鋳片
の温度降下し易い端部を走行自在に臨ませ、かつ
前記燃焼加熱室の上方及び下方に夫々通気性固体
からなる輻射促進板を配設するよう構成したこと
により、バーナから燃焼加熱室中に放射される燃
焼ガスは該室中に臨んでいる鋳片の端部を対流及
び輻射熱伝達によつて加熱すると共に、まだ高温
の燃焼ガスが輻射促進板を通過接触する際に高効
率の熱交換を行つて大量の輻射熱を前記鋳片端部
に射出し、該鋳片を熱間圧延に適する温度まで熱
効率良く昇温させ得るものである。

また装置全体も構成が簡単で極めてコンパクト
になり、従つて鋳片搬送装置の１部として組込む
ことが出来る等、設置面積の低減と省エネルギー
に寄与するものである。

以上、本発明に係る鋳片の端部加熱装置につき
好適な実施例を挙げて説明したが、本発明はこの
実施例に限定されるものではなく、発明の精神の
範囲内で多くの改良・変更をなし得ることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続鋳造設備で製造され引続き熱間圧
延設備へ搬送される途次における鋳片の温度分布
を示す断面図、第２図は本発明に係る鋳片の端部
加熱装置の全体構造を概略図示する斜視図、第３
図は第２図の−線断面図、第４図は第３図の
−線断面図、第５図は本発明装置において分
流板を設けた別の実施例を示す部分断面図、第６
図は本発明装置においてバーナとして多孔質れん
がを設けかつ耐熱性シールに代えてフレームカー
テンを使用した別の実施例の部分断面図を示す。 １０……鋳片、１２……軸受、１４……ロー
ラ、１６……加熱ブロツク、１８……レール、２
０……車輪、２２……台車、２４……バーナパネ
ル、２６……炉壁、２８……燃焼加熱室、３２…
…バーナ、３４，３６……輻射促進板、３８……
絶縁板、４０……ダクト、４２……熱交換器、４
４……排気フード、４６……被覆板、４８，５０
……耐熱性シール、５２……反射板、５４……ジ
エツトバーナ、５６……火炎分流板、５８，６０
……多孔質れんが、６２……燃焼ガス供給管、６
４……空気供給管、６６……ミキサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数配設したローラ１４上を搬送される長尺
   の鋳片１０の温度降下し易い長手方向両端部を走
   行自在に囲繞的に包挟可能で、かつ該鋳片１０の
   横幅寸法に適合させるべく相互に接近離間自在に
   対向配置した１対の加熱ブロツク１６，１６内
   に、前記鋳片１０の長手方向端縁部に指向するバ
   ーナ３２を配設して１対の燃焼加熱室２８，２８
   を構成し、 前記各燃焼加熱室２８における前記鋳片１０の
   温度降下し易い両端部の走行領域の上方及び下方
   に、通気性固体からなる輻射促進板３４，３６を
   夫々配設した ことを特徴とする鋳片の端部加熱装置。 ２ 前記各燃焼加熱室２８の前記上部及び下部輻
   射促進板３４，３６により画成される領域に、耐
   火性材料からなる火炎分流板５６を配設してなる
   特許請求の範囲第１項記載の鋳片の端部加熱装
   置。