JPH0226925Y2 - - Google Patents
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- JPH0226925Y2 JPH0226925Y2 JP19610584U JP19610584U JPH0226925Y2 JP H0226925 Y2 JPH0226925 Y2 JP H0226925Y2 JP 19610584 U JP19610584 U JP 19610584U JP 19610584 U JP19610584 U JP 19610584U JP H0226925 Y2 JPH0226925 Y2 JP H0226925Y2
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- Furnace Details (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は圧延鋼材を窒素雰囲気で焼鈍するに際
して、炉内雰囲気の露点を低下させる雰囲気炉の
構造に関するものである。 （従来の技術） 炭素鋼や合金鋼の焼鈍は、軟化焼鈍、低温焼
鈍、球状化焼鈍等多くの方法が知られているが、
これらの中で、長時間の高温焼鈍となる球状化焼
鈍は、脱炭防止の面から圧延鋼材を酸洗して、
RXガス（空気とブタンガスを混合し加熱変性し
たもので、たとえばCO≒24％、CO2≒0.5％、H2
≒30％、残りはN2ガスからなるガス）中で雰囲
気焼鈍するのが一般的である。 もともと窒素雰囲気ガス焼鈍は、処理温度が低
いか、あるいは処理時間の短い軟化焼鈍や低温焼
鈍の場合に適用されている程度にすぎなかつた
が、近年省エネルギー、省工程、品質向上が課題
としてりあげられるようになり、球状化焼鈍にお
いても、低温圧延と調整冷却を組合せることで、
熱延鋼材の組織を微細化し、焼鈍時間を短縮する
ことが可能となつた。 従つて球状化焼鈍において、焼鈍炉の雰囲気も
従来のRXガスからN2ガスに切替えることが可能
となり、圧延鋼材の酸洗工程を省略することが実
際に行われるようになつた。しか、冷間鍛造時の
われおよび工具の寿命の面から、一部従来の焼鈍
パターンを適用する必要のあるものがあり、焼鈍
炉の雰囲気は、N2ガスで−50℃以下の露点を実
現させて行うか、又は酸洗RXで行うかのいずれ
かである。 しかし、一つの連続焼鈍炉で雰囲気を変えるこ
とは、シーズニング回数が多くなると共に、１回
当りのシーズニング時間も長くなる。特に、結晶
水の分解を起こしたり、水分を吸脱着するボード
等を使用している炉では、それが炉内に直接露出
していなくても、炉内点検や炉修理時に炉内を大
気開放した後、露点−50℃以下にするには長時間
を要する。 たとえば築炉後数年経過した狼の場合、窒素を
炉内壁表面積１m2当り0.5〜1.0Nm3／Ｈの割合で
供給しても、約45日間のシーズニング時間を必要
とする。また、RXガスから窒素ガス雰囲気に切
替えて、露点を−50℃以下にするのにも５〜10日
間のシーズニング時間を必要とし、焼鈍能力の大
幅低下、燃料原単位の悪化をまねくことになる。 このような問題に対処して本出願人は、先に特
願昭57−150030号明細書（特開昭59−64715号公
報）において、炉内耐火物表面を金属板で覆い、
炉内への供給窒素を炉内側側から炉内耐火物表面
と金属板間に流し、炉内耐火物表面から発生する
水分を、炉内に拡散させることなく、外壁鉄皮と
炉内耐火物を貫通させた排気孔から、炉外に放出
する構造の低露点雰囲気炉を提案した。 これは第４図と、第４図のＡ部を拡大して示し
た第５図に示すごとく、耐火物３の内側を、金属
板１３で覆うこと、及び排気孔６は外壁鉄皮１、
断熱ボード２、耐火物３を貫通させるものであつ
た。 しかし、前記構造の低露点雰囲気炉に使用する
金属板１３には、加工性、耐熱性、耐腐食性等が
要求されるほか、搬送ローラー１７、ラジアント
チユーブ１６、撹拌フアン１９などの周辺への取
付けが困難という問題があつた。 又前記構造の低露点雰囲気炉は、耐火物３に含
まれる水分が多い場合や、耐火物３の目的切れ部
が極端に多く、炉壁部分での発生水分が、耐火物
３の炉内表面にまで拡散してくる場合には有効で
あるが、そうでない場合には、金属板１３がなく
とも、低露点が容易に達成されることが、その後
の調査で判明した。 即ち、水分発生源の大部分が、断熱ボード２の
吸着水分や、結晶水の分解であつて、その炉内側
に水分拡散を防止する耐火物３が、健全な状態に
ある時は、耐火物３が、従来炉の金属板３の役目
をなすためである。このことは第３図に示す炉の
大気開放を想定した耐火物の質量増減に関するラ
ボテスト結果から容易に理解できる。 すなわち、新品の断熱ボードと耐火物につい
て、温度を変化させながら熱天秤でそれぞれの質
量変化を測定すると、断熱ボードには水分の吸脱
着を示す質量増減がみられるが、耐火物にはみら
れない。そして断熱ボードからの水分は、第５図
において、鉄皮１との間隙及び耐火物３との間隙
に多く滞留していることが確認された。 （問題点を解決するための手段） 本考案は上記問題を有利に解決したものであ
る。即ち、本考案は圧延ままの熱延鋼材を、N2
ガス雰囲気下で焼鈍する際に、系中に混在する酸
素や水分を供給N2雰囲気で置換して、露点−50
℃以下を容易に達成せしめ、脱炭現象を防止する
雰囲気炉を、簡便な排気パイプを設けることで実
現し、炉の大気開放から、炉内露点−50℃達成ま
での大幅な時間短縮および焼鈍炉の雰囲気を、
RXからN2にするシーズニング時間を極端に短か
くすることを可能にする雰囲気炉を提供せんとす
るものである。 本考案の要旨は、圧延鋼材を焼鈍するための窒
素雰囲気炉で、炉内側に耐火物、その背後に断熱
ボード等を配置し、外側が鉄皮でおおわれる炉壁
構造において、炉内へ供給された窒素を炉内側か
ら耐火物の膨張代部および目地切れ部に流し、断
熱ボード等から発生する水分を炉内に拡散させる
ことなく、外壁鉄皮と断熱ボードを貫通し、先端
を鉄皮と耐火物間に位置させた排気パイプから、
炉外に放出することで低露点化を図るようにした
雰囲気炉である。 更に効効果的に水分を除くには、耐火物の膨張
代部および目地切れ部を通過するガス流速が、
Ve＜Vn（Vc：水分が炉内へ拡散していく速度、
Vn：炉内から炉外に流れる窒素の通過速度）の
関係を満たすようにして、断熱ボードの高水分ガ
スを、炉内に拡散させることなく、炉外に排出さ
せることで低露点化を達成するものである。 以下図面に基づいて本考案を説明する。 本考案の低露点雰囲気炉の断面図を第１図に示
し、第１図のＢ部拡大図を第２図に示す。 第１図、第２図において、炉の側部及び底部の
鉄皮１と、断熱ボード２を貫通して排気パイプ１
４を設け、その先端が断熱ボード２と、耐火物３
の隙間１１に位置するよう設置する。天井部分
は、被熱処理材２０との接触がないので、セラミ
ツクフアイバーなどの断熱材１２を張り付ける。
従つて排気パイプは設けない。 排気パイプ１４はヘツダー１５に接続し、ヘツ
ダー１５は本音を経由して煙突まで接続する。尚
第１図、第２図において、４は耐火物の膨張代、
５は目地切れ部、７は排出水分、８は炉内窒素、
１６はラジアントチユーブ、１７は被処理鋼材の
搬送ローラー、１８は窒素供給管、１９は撹拌フ
アン、２０は被熱処理材である。 ここで、耐火物３は、その背後にある断熱ボー
ド２から発生する水分が、直接炉内９に拡散する
のを防ぐ役目を果している。従つて、耐火物３は
水分を通過させないレンガなどであればよく、省
エネルギー上熱伝導率の小さい耐火物が望まし
い。排気パイプ１４は、断熱ボード２を耐火物３
の間に滞留している高水分ガスを炉内９に拡散さ
せることなく、炉外１０に排出するために取付け
るものである。 排気パイプ１４の数と径は、炉内への窒素供給
で、炉圧約＋７mmAg以上になるようにして、そ
の先端は水分発生源である断熱ボード２の部分、
すなわち鉄皮１と耐火物３の間に設置すればよい
が、発生水分を炉内９に拡散させることなく確実
に炉外１０に排出させるには、断熱ボード２と耐
火物３の隙間１１にあるのが良い。また、排気パ
イプ１４の取付けは、炉内９へ供給した窒素が、
炉外１０にシヨートパスしないように耐火物３の
膨張代部４、目地切れ部５の位置に、こないよう
に配慮することが大切である。 （考案の効果） 本考案を実施した低露点雰囲気炉において、天
井に設置した窒素供給管１８から、露点−60〜−
70℃の窒素を炉内壁表面積１m2当り約1.0Nm3／
Ｈ供給した場合で、大気開放から炉内露点−50℃
以下にするまでのシーズニング時間は、従来約45
日かかつていたものがわずか3.5日で達成した。 また、露点０℃のRXガスから窒素雰囲気に切
替えて、露点−50℃以下にするシーズニング時間
も、従来の５〜10日かかつていたものが、わずか
0.2〜0.5日で達成した。さらに定常操業の場合で
も、炉の長手方向前後に設けた装入扉および抽出
扉のシール性を強化することで、供給窒素量を従
来の半分にしても、炉圧は７mmAg以上、炉内露
点−50℃以下を安定して確保できるようになり、
第１表に示す如く、焼鈍能力、シーズニング時
間、燃料原単位等を大幅に改善することができ
た。 【表】
して、炉内雰囲気の露点を低下させる雰囲気炉の
構造に関するものである。 （従来の技術） 炭素鋼や合金鋼の焼鈍は、軟化焼鈍、低温焼
鈍、球状化焼鈍等多くの方法が知られているが、
これらの中で、長時間の高温焼鈍となる球状化焼
鈍は、脱炭防止の面から圧延鋼材を酸洗して、
RXガス（空気とブタンガスを混合し加熱変性し
たもので、たとえばCO≒24％、CO2≒0.5％、H2
≒30％、残りはN2ガスからなるガス）中で雰囲
気焼鈍するのが一般的である。 もともと窒素雰囲気ガス焼鈍は、処理温度が低
いか、あるいは処理時間の短い軟化焼鈍や低温焼
鈍の場合に適用されている程度にすぎなかつた
が、近年省エネルギー、省工程、品質向上が課題
としてりあげられるようになり、球状化焼鈍にお
いても、低温圧延と調整冷却を組合せることで、
熱延鋼材の組織を微細化し、焼鈍時間を短縮する
ことが可能となつた。 従つて球状化焼鈍において、焼鈍炉の雰囲気も
従来のRXガスからN2ガスに切替えることが可能
となり、圧延鋼材の酸洗工程を省略することが実
際に行われるようになつた。しか、冷間鍛造時の
われおよび工具の寿命の面から、一部従来の焼鈍
パターンを適用する必要のあるものがあり、焼鈍
炉の雰囲気は、N2ガスで−50℃以下の露点を実
現させて行うか、又は酸洗RXで行うかのいずれ
かである。 しかし、一つの連続焼鈍炉で雰囲気を変えるこ
とは、シーズニング回数が多くなると共に、１回
当りのシーズニング時間も長くなる。特に、結晶
水の分解を起こしたり、水分を吸脱着するボード
等を使用している炉では、それが炉内に直接露出
していなくても、炉内点検や炉修理時に炉内を大
気開放した後、露点−50℃以下にするには長時間
を要する。 たとえば築炉後数年経過した狼の場合、窒素を
炉内壁表面積１m2当り0.5〜1.0Nm3／Ｈの割合で
供給しても、約45日間のシーズニング時間を必要
とする。また、RXガスから窒素ガス雰囲気に切
替えて、露点を−50℃以下にするのにも５〜10日
間のシーズニング時間を必要とし、焼鈍能力の大
幅低下、燃料原単位の悪化をまねくことになる。 このような問題に対処して本出願人は、先に特
願昭57−150030号明細書（特開昭59−64715号公
報）において、炉内耐火物表面を金属板で覆い、
炉内への供給窒素を炉内側側から炉内耐火物表面
と金属板間に流し、炉内耐火物表面から発生する
水分を、炉内に拡散させることなく、外壁鉄皮と
炉内耐火物を貫通させた排気孔から、炉外に放出
する構造の低露点雰囲気炉を提案した。 これは第４図と、第４図のＡ部を拡大して示し
た第５図に示すごとく、耐火物３の内側を、金属
板１３で覆うこと、及び排気孔６は外壁鉄皮１、
断熱ボード２、耐火物３を貫通させるものであつ
た。 しかし、前記構造の低露点雰囲気炉に使用する
金属板１３には、加工性、耐熱性、耐腐食性等が
要求されるほか、搬送ローラー１７、ラジアント
チユーブ１６、撹拌フアン１９などの周辺への取
付けが困難という問題があつた。 又前記構造の低露点雰囲気炉は、耐火物３に含
まれる水分が多い場合や、耐火物３の目的切れ部
が極端に多く、炉壁部分での発生水分が、耐火物
３の炉内表面にまで拡散してくる場合には有効で
あるが、そうでない場合には、金属板１３がなく
とも、低露点が容易に達成されることが、その後
の調査で判明した。 即ち、水分発生源の大部分が、断熱ボード２の
吸着水分や、結晶水の分解であつて、その炉内側
に水分拡散を防止する耐火物３が、健全な状態に
ある時は、耐火物３が、従来炉の金属板３の役目
をなすためである。このことは第３図に示す炉の
大気開放を想定した耐火物の質量増減に関するラ
ボテスト結果から容易に理解できる。 すなわち、新品の断熱ボードと耐火物につい
て、温度を変化させながら熱天秤でそれぞれの質
量変化を測定すると、断熱ボードには水分の吸脱
着を示す質量増減がみられるが、耐火物にはみら
れない。そして断熱ボードからの水分は、第５図
において、鉄皮１との間隙及び耐火物３との間隙
に多く滞留していることが確認された。 （問題点を解決するための手段） 本考案は上記問題を有利に解決したものであ
る。即ち、本考案は圧延ままの熱延鋼材を、N2
ガス雰囲気下で焼鈍する際に、系中に混在する酸
素や水分を供給N2雰囲気で置換して、露点−50
℃以下を容易に達成せしめ、脱炭現象を防止する
雰囲気炉を、簡便な排気パイプを設けることで実
現し、炉の大気開放から、炉内露点−50℃達成ま
での大幅な時間短縮および焼鈍炉の雰囲気を、
RXからN2にするシーズニング時間を極端に短か
くすることを可能にする雰囲気炉を提供せんとす
るものである。 本考案の要旨は、圧延鋼材を焼鈍するための窒
素雰囲気炉で、炉内側に耐火物、その背後に断熱
ボード等を配置し、外側が鉄皮でおおわれる炉壁
構造において、炉内へ供給された窒素を炉内側か
ら耐火物の膨張代部および目地切れ部に流し、断
熱ボード等から発生する水分を炉内に拡散させる
ことなく、外壁鉄皮と断熱ボードを貫通し、先端
を鉄皮と耐火物間に位置させた排気パイプから、
炉外に放出することで低露点化を図るようにした
雰囲気炉である。 更に効効果的に水分を除くには、耐火物の膨張
代部および目地切れ部を通過するガス流速が、
Ve＜Vn（Vc：水分が炉内へ拡散していく速度、
Vn：炉内から炉外に流れる窒素の通過速度）の
関係を満たすようにして、断熱ボードの高水分ガ
スを、炉内に拡散させることなく、炉外に排出さ
せることで低露点化を達成するものである。 以下図面に基づいて本考案を説明する。 本考案の低露点雰囲気炉の断面図を第１図に示
し、第１図のＢ部拡大図を第２図に示す。 第１図、第２図において、炉の側部及び底部の
鉄皮１と、断熱ボード２を貫通して排気パイプ１
４を設け、その先端が断熱ボード２と、耐火物３
の隙間１１に位置するよう設置する。天井部分
は、被熱処理材２０との接触がないので、セラミ
ツクフアイバーなどの断熱材１２を張り付ける。
従つて排気パイプは設けない。 排気パイプ１４はヘツダー１５に接続し、ヘツ
ダー１５は本音を経由して煙突まで接続する。尚
第１図、第２図において、４は耐火物の膨張代、
５は目地切れ部、７は排出水分、８は炉内窒素、
１６はラジアントチユーブ、１７は被処理鋼材の
搬送ローラー、１８は窒素供給管、１９は撹拌フ
アン、２０は被熱処理材である。 ここで、耐火物３は、その背後にある断熱ボー
ド２から発生する水分が、直接炉内９に拡散する
のを防ぐ役目を果している。従つて、耐火物３は
水分を通過させないレンガなどであればよく、省
エネルギー上熱伝導率の小さい耐火物が望まし
い。排気パイプ１４は、断熱ボード２を耐火物３
の間に滞留している高水分ガスを炉内９に拡散さ
せることなく、炉外１０に排出するために取付け
るものである。 排気パイプ１４の数と径は、炉内への窒素供給
で、炉圧約＋７mmAg以上になるようにして、そ
の先端は水分発生源である断熱ボード２の部分、
すなわち鉄皮１と耐火物３の間に設置すればよい
が、発生水分を炉内９に拡散させることなく確実
に炉外１０に排出させるには、断熱ボード２と耐
火物３の隙間１１にあるのが良い。また、排気パ
イプ１４の取付けは、炉内９へ供給した窒素が、
炉外１０にシヨートパスしないように耐火物３の
膨張代部４、目地切れ部５の位置に、こないよう
に配慮することが大切である。 （考案の効果） 本考案を実施した低露点雰囲気炉において、天
井に設置した窒素供給管１８から、露点−60〜−
70℃の窒素を炉内壁表面積１m2当り約1.0Nm3／
Ｈ供給した場合で、大気開放から炉内露点−50℃
以下にするまでのシーズニング時間は、従来約45
日かかつていたものがわずか3.5日で達成した。 また、露点０℃のRXガスから窒素雰囲気に切
替えて、露点−50℃以下にするシーズニング時間
も、従来の５〜10日かかつていたものが、わずか
0.2〜0.5日で達成した。さらに定常操業の場合で
も、炉の長手方向前後に設けた装入扉および抽出
扉のシール性を強化することで、供給窒素量を従
来の半分にしても、炉圧は７mmAg以上、炉内露
点−50℃以下を安定して確保できるようになり、
第１表に示す如く、焼鈍能力、シーズニング時
間、燃料原単位等を大幅に改善することができ
た。 【表】
第１図は本考案低露点雰囲気の断面図、第２図
は第１図のＢ部拡大図、第３図は大気開放を想定
した時の耐火物断熱ボードへの水分吸脱着を示す
温度と質量変化の関係図、第４図は従来の雰囲気
炉の断面図、第５図は第４図のＡ部拡大図であ
る。 １……鉄皮、２……断熱ボード、３……耐火
物、４……膨張代、５……目地切れ部、６……排
気孔、７……排出水分、８……炉内窒素、９……
炉内、１０……炉外、１１……隙間、１２……断
熱材、１３……金属板、１４……排出パイプ、１
５……ヘツダー、１６……ラジアントチユーブ、
１７……搬送ローラ、１８……窒素供給管、１９
……撹拌フアン、２０……被熱処理材。
は第１図のＢ部拡大図、第３図は大気開放を想定
した時の耐火物断熱ボードへの水分吸脱着を示す
温度と質量変化の関係図、第４図は従来の雰囲気
炉の断面図、第５図は第４図のＡ部拡大図であ
る。 １……鉄皮、２……断熱ボード、３……耐火
物、４……膨張代、５……目地切れ部、６……排
気孔、７……排出水分、８……炉内窒素、９……
炉内、１０……炉外、１１……隙間、１２……断
熱材、１３……金属板、１４……排出パイプ、１
５……ヘツダー、１６……ラジアントチユーブ、
１７……搬送ローラ、１８……窒素供給管、１９
……撹拌フアン、２０……被熱処理材。
Claims (1)
- 圧延後の鋼材を熱処理するための雰囲気炉で、
炉内側に耐火物、その背後に断熱ボードを配置
し、外側が鉄皮でおおわれる炉壁構造において、
外鉄皮から炉内方向に複数の排気パイプを、鉄
皮、断熱ボードを貫通して設け、該排気パイプの
先端を、鉄皮と耐火物間に位置させて構成したこ
とを特徴とする排気パイプ付低露点雰囲気炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19610584U JPH0226925Y2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19610584U JPH0226925Y2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61111962U JPS61111962U (ja) | 1986-07-15 |
| JPH0226925Y2 true JPH0226925Y2 (ja) | 1990-07-20 |
Family
ID=30753753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19610584U Expired JPH0226925Y2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0226925Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2683033B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1997-11-26 | 川崎製鉄株式会社 | 熱処理炉の炉壁構造 |
| JP5463768B2 (ja) * | 2009-07-13 | 2014-04-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 加熱炉へのセンサ設置方法 |
| JP5463767B2 (ja) * | 2009-07-13 | 2014-04-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 加熱炉へのヒータ設置方法 |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP19610584U patent/JPH0226925Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61111962U (ja) | 1986-07-15 |
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