JP4057773B2 - 竪型ラジアントチューブ式加熱室炉体のブロック構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続焼鈍炉設備を構成するラジアントチューブ式加熱室の炉体のブロック構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷延鋼板やメッキ用鋼板の焼きなましに連続焼きなまし設備が利用されており、連続焼きなまし設備の加熱帯として、走行する鋼帯を加熱するための複数のラジアントチューブが配置された竪型ラジアントチューブ式加熱室が設置されている。
【０００３】
従来、鋼帯の連続焼鈍炉は、図９及び図１０に示すように鋼帯１３を所定の温度に加熱する加熱室１５、加熱された鋼帯１３を一定温度に保持する均熱室１６、均熱された鋼帯１３を所定の温度に冷却する冷却室１７、冷却された鋼帯１３を時効させる過時効室１８、そして最終冷却室１９より構成されている。
【０００４】
図１１に示すように、加熱室１５には鋼帯１３間に一般的にラジアントチューブ５が装着され、このラジアントチューブ５により鋼帯１３を間接加熱する方式が取られている。シール装置１４を介して導入された鋼帯１３は、卜ップロール２ａおよびボトムロール２ｂにより加熱室１５内を搬送される。トップロール２ａ及びボトムロール２ｂ間にはラジアン卜チューブ５が配置され、鋼帯１３はこのラジアントチューブ５により間接加熱されて所定の温度に加熱される。ラジアントチューブ５は、搬送する鋼帯と鋼帯の間で鋼帯の幅方向の一方側及び他方側に交互にかつ高さ方向に列設されている。
【０００５】
加熱室炉体１５は、図６に示すように、加熱室炉体１５の炉殻は、鉄皮４ａとこの鉄皮４ａに内張りされた断熱材４ｂで構成されている。加熱室炉体１５にはラジアントチューブ５が鋼帯を挟んで鋼帯の幅方向の一方側ＷＳ及び他方側ＤＳより交互に挿入されている。
【０００６】
加熱室炉体の組み立て施工には、図７に示すパネル工法が用いられていた。図７において、製作工場において、ボトムロール２ｂを配置したボトムロールチャンバー３、卜ップロール２ａを配置したトップロールチャンバー７および妻側パネル２０、炉殼パネル２１をそれぞれ製作し、これを現地据え付け工場に搬送し、組み立てを行つている。具体的には、支柱１にボトムロールチャンバー３を据え付け、妻側パネル２０をボ卜ムロールチャンバー３の上に取り付けて、そしてトップロールチャンバー７をこの妻側パネル２０に載置する。このようにして加熱室炉体の骨格ができたら、炉殼パネル２１を順次張り付けていく。仮組、芯出しが完了したら、太線で示す接合部２２を溶接して炉殼の組み立てを完了する。次に、内部より断熱材４ｂを張設し、ボトムロール２ｂおよびトップロール２ａを設置する。そしてラジアントチューブ取り付け枠６にラジアン卜チューブ５を装着し、ラジアン卜チューブ５にバーナ５ｃ（図６）を取り付ける。
【０００７】
パネルの接続構造として、特公昭６２−３８２２８号公報には、パネルの端部にパネル同士の接合用の平板を予め溶接しておき、組み立て時にはこの平板同士を重合させて溶接するものが記載されている。これにより、現地での溶接施工量が大幅に減少して据え付け時間の短縮が見込まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、さらなる工期短縮が望まれ、ブロック工法が検討されてきた。このブロック工法は、炉体を輪切りにして、この輪切りされた炉体を積み上げて施工する工法で、すでに、均熱室や冷却室においては実行されていた。しかし、ラジアン卜チューブ式加熱室においてはラジアントチューブが炉体の一方側ＷＳ及び他方側ＤＳから交互に等間隔で挿入されており、輪切りをしようとした場合ラジアントチューブ５の取付部である取り付け枠に分割面があたってしまうため、輪切りをすることはできなかった。ただ単に輪切りにするために、図８に示すように、一方側ＷＳ及び他方側ＤＳから挿入するラジアン卜チューブ５の挿入間隔をあけて輪切りすることも考えられているが、この工法であると輪切りする部分に隙間ΔＬをあけるため炉高Ｌ２が図６に示す従来の炉高Ｌ１より高くなり、パス間距離が長くなって鋼帯の走行にも影響を与え、また、炉高が高くなることで炉体重量も増え、炉体からの熱放散が増加し、熱収支の上からも不経済な設備となることが考えられことから、あまり採用されなかった。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑み、ラジアン卜チューブ式加熱室炉体を従来の炉高でブロック化を行う技術を提案するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のラジアントチューブ式竪型加熱室炉体のブロック構造は、頂部と底部に鋼帯を搬送する複数列のロールが設けられ、この頂部と底部のロール間に配置され、搬送する鋼帯と鋼帯の間で鋼帯の幅方向の一方側及び他方側に交互にかつ高さ方向に配設したラジアントチューブにより鋼帯を間接加熱する竪型ラジアントチューブ式加熱室炉体において、前記加熱室炉体がラジアン卜チューブを取付ける枠間で且つ炉体横断面方向で前記炉体を分割した分割面を形成したブロックを積み重ねて接合する加熱室炉体であって、前記分割面に鋼帯の幅方向に上段のブロックのラジアントチューブ及び下段のラジアントチューブの間を分割する水平面に続いてラジアントチューブ取り付け枠を避けて傾斜した傾斜面が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるラジアントチューブを備えた竪型加熱炉の斜視図、図２は同側面図、図３は本発明による炉殻ブロックを重ねた状態を示す斜視図、図４は本発明による炉殻ブロックの分割の説明図、図５は本発明による上段炉殻ブロックと下段炉殻ブロックの接続方法の説明図である。
【００１２】
図１及び図２において、支柱１の上には内部に複数のボトムロール２ｂが配置されたボトムロールチャンバー３が固定される。ボトムロールチャンバー３の上には、断面四角形の炉殻４ａ、断熱材４ｂ、支柱１２により形成された複数の炉殻ブロック４が重ねられ接合されている。
【００１３】
各炉殻ブロック４内にはラジアントチューブ５が鋼帯の幅方向一方側及び他方側より交互にかつ高さ方向に配設されている。ラジアントチューブ５は炉殻４ａのラジアントチューブ取り付け枠６から挿入され取り付けられる。各ラジアントチューブ５は炉殻外で図示しないバーナが装着される。
【００１４】
炉殻４ａの内側には、断熱材としてセラミックファイバー、例えば、ファイバーブロックの断熱材４ｂが内張りされる。最上段の炉殻ブロック４の上には内部に複数のトップロール２ａが配置されたトップロールチャンバー７が固定されている。
【００１５】
次に、炉殻ブロック４の分割面８について説明する。
【００１６】
図３及び図４において、炉殻ブロック４の上側の分割面８は、上側に重ねられる炉殻ブロック４の下段ラジアントチューブ取り付け枠６ｂ側（ＤＳ）から上段ラジアントチューブ取り付け枠６ａ側（ＷＳ）に向けて上段及び下段のラジアントチューブ５ａ，５ｂの間を水平に炉幅の２／３以上の長さにわたって分割され、続いて上方に向けて傾斜して上段ラジアントチューブ取り付け枠６ａを避けて分割され、続いてラジアントチューブ取り付け枠６ａの上に水平に分割される。
【００１７】
一方、炉殻ブロック４の下側の分割面８も、炉殻ブロック４の下段ラジアントチューブ取り付け枠６ｂ側（ＤＳ）から上段ラジアントチューブ取り付け枠６ａ側（ＷＳ）に向けて上段及び下段のラジアントチューブ５ａ，５ｂの間を炉幅の２／３以上の長さにわたって水平に分割され、続いて上方に向けて傾斜して下側の炉殻ブロック４の上段ラジアントチューブ取り付け枠６ａを避けて分割され、続いてラジアントチューブ取り付け枠６ａの上に水平に分割される。
【００１８】
このように本発明では分割面８がラジアントチューブ取り付け枠６ａを避けて傾斜させて分割されるので、図８のように輪切りするための隙間ΔＬをあける必要がなく、加熱室炉体を従来の炉高でブロック化することが可能となる。
【００１９】
水平面８ａを炉幅の２／３以上設けるのは、炉幅の２／３よりも短い場合、炉殻ブロック４の座りがわるく不安定になるためである。また、傾斜面８ｂの傾斜角度は３０度〜４５度が好ましい。傾斜角度が３０度より小さいと、傾斜面８ｂの制作が難しくなり、４５度より大きくなると、溶接でブロックを接合する際、炉殻ブロック４間のシールが難しくなる。
【００２０】
次に、本発明による炉殻ブロックによる加熱室炉体の組立方法について説明する。
【００２１】
図５において、下段の炉殻ブロック４の炉殻４ａの上部には、分割面８の水平面及び傾斜面に沿って山形鋼や溝形鋼等の形鋼からなる下部接続用フレーム９が鋼製の炉殻４ａに溶接されている。また、上段の炉殻ブロック４の炉殻４ａの下部には、分割面８の水平面及び傾斜面に沿って山形鋼や溝形鋼等の形鋼からなる上部接続用フレーム１０が炉殻４ａに溶接されている。
【００２２】
また、下段の炉殻ブロック４の分割面８に内張りされた耐火材４ｂであるファイバーブロックの上面には、炉殻ブロック４間のシール性を向上させるために、セラミック製パッキン１１を取り付けておく。
【００２３】
現場では、下段の炉殻ブロック４に上段の炉殻ブロック４を重ねた後、下段の炉殻ブロック４の下部接続用フレーム９の水平部９ａと傾斜部９ｂ、及び上段炉殻ブロックの炉殻４ａに、上部接続用フレーム１０の水平部１０ａと傾斜部１０ｂを合わせて溶接して接続する。このようにして炉殻ブロックを重ねて固定することにより、炉体を組み立てた後、ラジアントチューブ取り付け枠にラジアントチューブを装着する。以上の工程を繰り返して加熱室炉体を組み上げる。
【００２４】
また、さらに据え付け現地での工期短縮を図るために各炉殻ブロックのラジアントチューブ取り付け枠にラジアントチューブを装置を予め装着しておき、これを現地で積み重ねて固定し、溶接するようにしてもよい。
炉殻ブロック同士を固定するための上部と下部接続用フレーム１０，９は、水平部９ａ，１０ａと傾斜部９ｂ，１０ｂとからなるため直角部が形成されないので、直角階段状の分割に比べて溶接が容易となり、シール性を向上させることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明により、炉殻ブロックの分割面が水平面と傾斜面で構成されるため、炉高を高くすることなく分割することが可能となり、さらに、傾斜面により溶接線に直角部分がないので、溶接が容易となり、また炉殻ブロック間の接合部分におけるシール性の向上を図ることができる。また、分割面の水平面を炉幅の２／３以上とすることにより、炉殻ブロックの座りがよく安定し、傾くおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による加熱室の斜視図である。
【図２】 図１の側面図である。
【図３】 炉殻ブロックを重ねた状態を示す斜視図である。
【図４】 本発明による炉殻ブロック分割の説明図である。
【図５】 本発明による上段炉殻ブロックと下段炉殻ブロックの接続方法の説明図である。
【図６】 本発明により組み立て実施した加熱室の側面図である。
【図７】 従来のパネル工法により組み立てた加熱室の斜視図である。
【図８】 従来のブロック工法により組み立てた加熱室の側面図である。
【図９】 連続焼鈍炉のレイアウト図である。
【図１０】 連続焼鈍炉のレイアウト図である。
【図１１】 加熱室のレイアウト図である。
【符号の説明】
１：支柱 ２ａ：トップロール ２ｂ：ボトムロール
３：ボトムロールチャンバー ４：炉殼ブロック ４ａ：炉殻（鉄皮）
４ｂ：耐火材 ５：ラジアントチューブ ５ａ，５ｂ：ラジアントチューブ
５ｃ：バーナー ６：ラジアントチューブ取り付け枠
６ａ：上段ラジアントチューブ取り付け枠
６ｂ：下段ラジアントチューブ取り付け枠
７：トップロールチャンバー ８：分割面 ８ａ：水平面 ８ｂ：傾斜面
９：下部接続フレーム ９ａ：水平部 ９ｂ：傾斜部
１０：上部接続フレーム １０ａ：水平部 １０ｂ：傾斜部 １１：パッキン
１２ａ：上部支柱 １２ｂ：下部支柱 １３：鋼帯 １４：シール装置
１５：加熱室（加熱室炉体） １６：均熱室 １７：冷却室 １８：過時効室
１９：冷却室 ２０：入側妻側パネル ２１：炉殼パネル ２２：接合部

Claims (5)

1. 頂部と底部に鋼帯を搬送する複数列のロールが設けられ、この頂部と底部のロール間に配置され、搬送する鋼帯と鋼帯の間で鋼帯の幅方向の一方側及び他方側に交互にかつ高さ方向に配設したラジアントチューブにより鋼帯を間接加熱する竪型ラジアントチューブ式加熱室炉体において、
   前記加熱室炉体がラジアン卜チューブを取付ける枠間で且つ炉体横断面方向で前記炉体を分割した分割面を形成したブロックを積み重ねて接合する加熱室炉体であって、
   前記分割面に鋼帯の幅方向に上段のブロックのラジアントチューブ及び下段のラジアントチューブの間を分割する水平面に続いてラジアントチューブ取り付け枠を避けて傾斜した傾斜面が形成されていることを特徴とする竪型ラジアントチューブ式加熱室炉体のブロック構造。
2. 炉幅の２／３以上形成した水平面に続いてラジアントチューブ取り付け枠を避けて傾斜した傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１記載の竪型ラジアントチューブ式加熱室炉体のブロック構造。
3. 前記分割面の傾斜面は傾斜角度が３０度〜４５度であることを特徴とする請求項１または２記載の竪型ラジアントチューブ式加熱室炉体のブロック構造。
4. ブロックを形成する炉殻の上部及び下部には積み重ねた上下のブロックを接合する接合用フレームを配設したことを特徴とする請求頂１、２または３記載の竪型ラジアントチューブ式加熱室炉体のブロック構造。
5. ブロックの上部の接合フレームの幅がブロックの下部の接合フレームの幅よりも広いことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の竪型ラジアントチューブ式加熱室炉体のブロック構造。

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