JPH0112819B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、連続鋳造機と圧延機の中間に位置
し、被加熱材（鋼片）を熱間圧延に適した温度に
加熱制御するための加熱炉における燃焼制御方法
に関するものである。

連続鋳造設備と圧延設備ラインの間に位置する
多帯制御式加熱炉においては、連続鋳造能力と圧
延能力とが同じでないために、該炉への鋼片装入
ピツチと抽出ピツチは一般に異なつたものとな
る。すなわち、連続鋳造設備から加熱炉への鋼片
の送給は一定間隔で行なわれるのに対し、該炉か
ら圧延設備へは、ある一定期間にある一定量（例
えば、製鋼工場での１ヒート分）の鋼片が供給さ
れるというようにバツチ的な半連続操業が行なわ
れる。従つて、このような加熱炉では、装入ピツ
チと抽出ピツチの差を吸収するために、炉内の鋼
片を移送するための移動炉床を、炉長方向に複数
個（通常３分割もしくはそれ以上）に分割し、そ
れぞれの炉床が単独あるいは同調運転されるよう
な構造とする必要がある。

ところで、かかる加熱炉内では、熱間圧延工場
や厚板工場で採用される連続加熱炉の場合とこと
なり、炉内に装入された鋼片の動きは、一様かつ
連続的ではなく、非常に不連続的である。

即ち、各鋼片群は、ある加熱帯に一定時間滞留
したのち、次の帯に移るという動きをくり返して
抽出口に到る。また、抽出ピツチが圧延製品サイ
ズ、圧延ラインの状況等により影響をうけること
も多い。そのために、たとえ在炉時間が同じであ
つても、各加熱帯での滞留時間が異なるのが一般
であり、また、炉装入時の鋼片温度のバラツキも
大きいため、定常操業時においても、各加熱帯で
の制御温度幅は極めて広い。従つて、かかる炉に
おいて、合理的な加熱操業により燃料原単位の低
減や製品々質の改善を図るには、各加熱帯に対し
時系列的なきめ細かい燃焼制御を行なうことが不
可欠である。

これに対して、従来、自動燃焼制御装置によ
り、炉内雰囲気温度を制御する方法が採用されて
いるが、炉内における鋼片の不連続な動きや装入
時の鋼片温度の変化に対して制御を行なうことは
極めて難しいため、これらの変化を無視した画一
的な制御が行なわれているのが実情である。その
ため、例えば初期温度の低い鋼片や在炉時間の短
かくなる鋼片は、所定の抽出温度に達しない
まゝ、抽出口まで移送されることも少なくない。
そのような場合には、所定の抽出温度に昇温する
まで抽出を一時中止せねばならないことになり、
圧延のピツチダウンや、極端な場合には圧延の中
断という事態を余儀なくされる。しかも、このよ
うに抽出を一時中止すると、初期温度の高い鋼片
や在炉時間が標準よりも長い鋼片に対して過均熱
の状態となるので、燃料の無駄やスケールロスの
増大等の各種不都合をも引起こすことになる。

本発明は、加熱炉における上記問題点を克服
し、鋼片の初期温度や各加熱帯での滞留時間がま
ちまちの鋼片を、ある特定の性質（断面寸法、材
質、装入温度）が一定で１つの加熱帯に収容でき
る数量毎にグループ化し、このグループ単位で炉
内に装入し、炉内でもグループ単位で各加熱帯に
滞留してグループ毎に燃焼制御を行うと共にグル
ープ単位で移動するように積極的に制御し、最少
の燃料原単位で、圧延に最も適した温度に加熱す
ると共に、加熱炉内での鋼材の移動を無駄なく行
ない加熱炉の効率を高めるようにしたことを特徴
とする加熱炉における燃焼制御方法を提供せんと
するものである。

以下、この発明に係る燃焼制御方法を図面を参
照して説明する。

加熱炉１は炉長方向に連続して被加熱材装入側
Ｘより抽出側Ｙにかけて、第１，第２，第３，第
４の加熱帯を設けている。該加熱炉１の炉床はウ
オーキングビームにより移動炉床として構成して
おり、炉長方向に５つに分割してウオーキングビ
ーム２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ）を配置
し、装入側の第１ウオーム２Ａより抽出側へ連続
して、上記第１〜第４加熱帯１Ａ〜１Ｄにそれぞ
れ対応させて第１〜第４ウオーキングビーム２Ｂ
〜２Ｅを配置している。上記ウオーキングビーム
２Ａ〜２Ｅは、それぞれが、上下動、水平動して
第２図に示す如く、矩形状に移動できる駆動装置
３を備え、各ウオーキングビーム２Ａ〜２Ｅが独
立または同調して運転できるようにしている。こ
の運転により、ウオーキングビーム２Ａ〜２Ｅ上
面に載置した被加熱材４（□Ａ，□Ｂ，□Ｃ，□Ｄ）を
装
入側より抽出側へ移送するようにしている。

上記被加熱材４は、各グループごとに断面寸法
および材質が一定でかつ炉内装入温度が近似する
とともに、１つの加熱帯１Ａまたは１Ｂ，１Ｃ，
１Ｄにに収容できる（即ち、一つのウオーキング
ビーム２Ａ，２Ｂ……に載置できる）数量ごとに
グループ単位で加熱炉１内に装入するようにして
いる。例えば、□Ａは低炭素鋼、断面寸法300mm×
400mm、装入温度ほぼ800℃のグループ、□Ｂは高炭
素鋼、断面寸法250mm×300mm、装入温度室温のグ
ループ、□Ｃは中炭素鋼、断面寸法300mm×300mm、
装入温度ほぼ450℃のグループ、□Ｄは低炭素鋼、
断面寸法300mm×400mm、装入温度ほぼ400℃のグ
ループというように、被加熱材は各グループ内で
は同様の性質となつている。即ち、第１図及び第
３図中に示す如く、被加熱材４を、□Ａで示すＡグ
ループ、□Ｂで示すＢグループに分け、このグルー
プ単位ごとに、各加熱帯１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ
に滞留すると共に、他の加熱帯へ移動するように
している。

上記第１〜第４加熱帯１Ａ〜１Ｄの各温度は、
燃焼制御装置５により制御すると共に、上記ウオ
ーキングビーム２Ａ〜２Ｅの駆動はウオーキング
ビーム制御装置６により制御している。上記燃焼
制御装置５とウオーキングビーム制御装置６と
は、第４図に示す如く加熱炉制御装置７に情報を
伝えると共に、該情報に基いて制御装置７により
制御されるようにしている。即ち、加熱炉制御装
置７は燃焼制御装置５より炉況情報を得て各加熱
帯へ格納（滞留）される被加熱材のヒートパター
ンから適切な炉温設定値（燃料流量）を燃焼制御
装置５へ伝え、該燃焼制御装置５により各加熱帯
１Ａ〜１Ｄの炉温を適温に制御する。また、加熱
炉制御装置７はウオーキングビーム制御装置６よ
り炉内における被加熱材４の移動実積の情報を得
ると共に、加熱炉装入側に隣接して設けた装入機
８及び抽出側に設けた抽出機９からの被加熱材の
装入・抽出の情報を得て、これらの情報より、ウ
オーキングビーム制御装置６へトラツキング情報
を与えている。よつてウオーキングビーム制御装
置６は、各ウオーキングビームの動き、装入・抽
出機の動きを感知し、炉内でのグループ毎の被加
熱材の位置と移動を把握している。さらに、被加
熱材の装入時に、加熱炉制御装置７より各グルー
プの先頭材、最終材の信号を提供され、各グルー
プの境界を認識している。このような情報をもと
にウオーキングビーム２は第５図に示す如く制御
される。図中、ｎ帯とは抽出帯１Ｄの装入側どな
りの帯１Ｃであり、ｎ―１，ｎ―２帯についても
同様である。即ち、第１図及び第３図（第１図よ
り短時間経過後の状態を示す）に示す如く、抽出
側Ｙでは、先行グループ□Ａがすべて抽出されるま
では、後続グループ□Ｂ，□Ｃは前のゾーン（加熱
帯）へ移動せず、□Ａの抽出が完了後、□Ｂと□Ｃが同
調して前の加熱帯へ進むようにウオーキングビー
ムが制御される。また、装入側Ｘにおいても、□Ｄ
グループの被加熱材がすべて装入完了するまで前
の加熱帯へは移動せず、装入完了すると、最も抽
出側の空の加熱帯を検知すると、該加熱帯まです
みやかに移動するようにウオーキングビームが制
御される。すなわち、抽出側と装入側をのぞけ
ば、先行グループの先頭材と後続グループの先頭
材とが同一加熱帯に滞留しないように、どのウオ
ーキングビームを作動し、どのウオーキングビー
ムを作動させないかを決定し、制御している。こ
のように、被加熱材４の移動制御を行なえば、一
つの加熱帯には、必ず同じ性質を持つた被加熱材
４が滞留し、それらは、長期間の加熱帯滞留と短
期間の加熱帯移動を繰返しながら加熱される。従
つて、第１図において、〇印を付した代表材を各
グループより選び、その代表材だけに注目して、
燃焼制御装置５により、その代表材が滞留してい
る加熱帯を制御すれば、そのグループ内の被加熱
材４を同等に加熱することができる。

上記各ウオーキングビーム２Ａ〜２Ｅの駆動装
置３は、第１図に示す如き、ウオーキングビーム
水平移動用油圧シリンダ１０と上下動用油圧シリ
ンダ１１を備え、シリンダ１１を作動するとロー
ラ１２が傾斜台１３上を昇降し、ローラ１２上の
ウオーキングビーム支持枠１４を上下動させると
共に、該支持枠１４にピストンロツド１０ａを連
結した水平移動用シリンダ１０が作動すると、支
持枠１４が左右動するようにしている。上記両油
圧シリンダ１０，１１は交互に作動させて、第２
図に示す如く、図中、上昇→前進→下降→後退と
矩形状に移動するようにしている。また、ウオー
キングビーム２の上昇端、下降端、前進端、後退
端には夫々リミツトスイツチ１５ａ，１５ｂ，１
５ｃ，１５ｄを設けており、これらの組み合わせ
によりウオーキングビーム２の動きを検知してい
る。

尚、ウオーキングビーム２の駆動装置３は、第
６図に示す如く構成してもよい。即ち、水平動用
油圧シリンダ１０′のロツド１０ａをウオーキン
グビーム支持枠１４′に連結すると共に、上下動
用電動機１６によりレバー１７を作動し、レバー
１７の先端のローラ１８を上下動させて、ローラ
１８上に載置した支持枠１４′を上下動させるよ
うにしている。

また、加熱炉１内へ被加熱材４を装入する時
に、そのグルーピング作業を容易にするため、第
７図に示す如く、装入側ローラテーブル２０に、
トランスフアー２１を設け、搬入経路を複数とし
ている。図中、２２は抽出ローラテーブルであ
る。

上記した如く、この発明に係る燃焼制御方法に
よれば、被加熱材を特定の性質ごとにグループに
まとめ、グループ毎に加熱炉に装入・抽出すると
共に、炉内においてもウオーキングビームよりな
る移動炉床を分割して設置し、被加熱材がグルー
プ毎に各加熱帯に滞留するようにし、かつ、各ウ
オーキングビームを単独もしくは同調して運転で
きるようにし、グループ単位で加熱帯の移動を行
うため、グループ内の被加熱材は同等の最適温度
に加熱される。

また、この発明では、グループ単位の被加熱材
の中より代表材を選び、該代表材だけに注目して
燃焼制御装置により加熱帯の温度制御を行なえば
よく、対象材が従来方法と比較して大巾に少なく
なるため、制御装置容量の節約や、高度の制御法
を採用することができる。また、各グループ単位
の昇熱管理（熱処理）も行なうことができる等の
種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法を採用した加熱炉の概略
構成図、第２図はウオーキングビームの作動図、
第３図は被加熱材の移動状態を示す概略図、第４
図は制御装置５，６，７の相関図、第５図はウオ
ーキングビームの制御内容を示すフロー図、第６
図はウオーキングビーム駆動装置の変形例を示す
図面、第７図は加熱設備の概略平面図である。 １…加熱炉、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…加熱
帯、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ…ウオー
キングビーム、３…駆動装置、４…被加熱材、５
…燃焼制御装置、６…ウオーキングビーム制御装
置、７…加熱炉制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも３つ以上の連続する加熱帯を有
   し、移動炉床が炉長方向に３つ以上に分割された
   炉床からなり、かつ、各炉床がそれぞれ単独かつ
   同調運動可能な駆動装置を備えた加熱炉におい
   て、被加熱材を、断面寸法、材質が一定でかつ装
   入温度が近似するものごとに、かつ、１つの加熱
   帯に収容できる数量ごとに、グループ化し、その
   グループ単位で炉内に装入するとともに、炉内に
   おいても、各グループがグループ単位毎に各加熱
   帯に滞留するようにし、グループ毎に燃焼制御を
   行ない、かつ、炉内に装入される各グループの先
   頭材、最終材を検出するとともに、装入された後
   の前記先頭材、最終材の位置を検知して各グルー
   プがどの加熱帯に存在するかを知り、空きの加熱
   帯の存在を検知した場合にその加熱帯より装入側
   に滞留するグループを同期して前進させるように
   したことを特徴とする加熱炉における燃焼制御方
   法。