JPH03111513A - スキッドマーク加熱装置及び加熱方法 - Google Patents
スキッドマーク加熱装置及び加熱方法Info
- Publication number
- JPH03111513A JPH03111513A JP24989089A JP24989089A JPH03111513A JP H03111513 A JPH03111513 A JP H03111513A JP 24989089 A JP24989089 A JP 24989089A JP 24989089 A JP24989089 A JP 24989089A JP H03111513 A JPH03111513 A JP H03111513A
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- Japan
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- combustion
- heating
- tube
- conduit
- skid mark
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (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。
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）
この発明は、加熱炉において鋼材を加熱する際に生じる
スキッドマークを解消するスキッドマーク加熱装置及び
加熱方法に関する。
スキッドマークを解消するスキッドマーク加熱装置及び
加熱方法に関する。
（従来の技術）
スラブやブルーム或いはビレットなどの綱片は、圧延の
前に所定温度まで加熱される。従来、」二足鋼片の加熱
にはプッシャー式加熱炉が用いられていた。しかし上記
加熱炉ではスキッドマークの発生が著しく解消が難しい
、そこで最近ではスキッドマークの発生の少ないウオー
キングビーム式加熱炉が用いられている。ウオーキング
ビーム式加熱炉は、第２図（ａ）（加熱炉の綱片抽出側
付近の縦断面図）及び第２図（ｂ） （第２図（ａ）の
Ａ−Ａ矢視図）に示すような炉であり、炉体２１、固定
サポート２２及び２３、可動サポート２４などから構成
されている。この加熱炉により鋼片Ｓを加熱する場合、
鋼片Ｓは固定サポート２２による支持と、可動サポート
２４の上昇→前進→下降→後退のサイクル連動により、
白抜き矢印方向に送られつつ所定温度まで加熱される。
前に所定温度まで加熱される。従来、」二足鋼片の加熱
にはプッシャー式加熱炉が用いられていた。しかし上記
加熱炉ではスキッドマークの発生が著しく解消が難しい
、そこで最近ではスキッドマークの発生の少ないウオー
キングビーム式加熱炉が用いられている。ウオーキング
ビーム式加熱炉は、第２図（ａ）（加熱炉の綱片抽出側
付近の縦断面図）及び第２図（ｂ） （第２図（ａ）の
Ａ−Ａ矢視図）に示すような炉であり、炉体２１、固定
サポート２２及び２３、可動サポート２４などから構成
されている。この加熱炉により鋼片Ｓを加熱する場合、
鋼片Ｓは固定サポート２２による支持と、可動サポート
２４の上昇→前進→下降→後退のサイクル連動により、
白抜き矢印方向に送られつつ所定温度まで加熱される。
ところが固定サポート２２は冷却水により冷却されてい
るために、それに支持されているａの位置（第２図（ｂ
）参照）が他の部分より冷却されてスキッドマークが発
生する。それを解消するためｌサイクル移動後には別の
固定サポート２３によりｂの位置を支持するようにして
いるが、そうすると今度はｂの位置に新たなスキッドマ
ークが発生する。このようにウオーキングビーム式加熱
炉ではスキッドマークを完全に消失させることはできな
い。
るために、それに支持されているａの位置（第２図（ｂ
）参照）が他の部分より冷却されてスキッドマークが発
生する。それを解消するためｌサイクル移動後には別の
固定サポート２３によりｂの位置を支持するようにして
いるが、そうすると今度はｂの位置に新たなスキッドマ
ークが発生する。このようにウオーキングビーム式加熱
炉ではスキッドマークを完全に消失させることはできな
い。
そこで本出願人らは第３図に示すようなスキッドマーク
低減装置１１を提案した（実開昭６１−１９８２５９号
公報、実開昭６２−７５０６０号公報）。このスキッド
マーク低減装置１１は加熱炉の綱片抽出側に設けられ、
スキッドマークを加熱する燃焼ガスを発生させる燃焼装
置１２と、燃焼ガスを加熱炉内に導く金属又はセラミッ
クで作られた導管１３から構成されている。この装置１
１によりスキッドマークを加熱するには、燃焼装置１２
で発生した燃焼ガスを導管１３を介してスキッドマーク
に吹きつけ、低温部を加熱して消失させる。しかしこの
装置には導管の寿命が著しく短いという欠点がある。導
管は炉内雰囲気温度が１ 、２００〜１ 、３００°Ｃ
にも達する綱片抽出側に設置され、またその内側には１
，２００’Ｃ以上の燃焼ガスが流される。導管が金属製
の場合には強度が低下して自重により変形したり、閉塞
したりする。一方、それがセラミック製の場合には鋼片
を炉から搬出するときに侵入する空気によって急冷され
、ヒートショックを起こして破壊することがある。その
ために導管の寿命は金属製のもので約６か月、セラミッ
ク製のもので２〜３月程度である。
低減装置１１を提案した（実開昭６１−１９８２５９号
公報、実開昭６２−７５０６０号公報）。このスキッド
マーク低減装置１１は加熱炉の綱片抽出側に設けられ、
スキッドマークを加熱する燃焼ガスを発生させる燃焼装
置１２と、燃焼ガスを加熱炉内に導く金属又はセラミッ
クで作られた導管１３から構成されている。この装置１
１によりスキッドマークを加熱するには、燃焼装置１２
で発生した燃焼ガスを導管１３を介してスキッドマーク
に吹きつけ、低温部を加熱して消失させる。しかしこの
装置には導管の寿命が著しく短いという欠点がある。導
管は炉内雰囲気温度が１ 、２００〜１ 、３００°Ｃ
にも達する綱片抽出側に設置され、またその内側には１
，２００’Ｃ以上の燃焼ガスが流される。導管が金属製
の場合には強度が低下して自重により変形したり、閉塞
したりする。一方、それがセラミック製の場合には鋼片
を炉から搬出するときに侵入する空気によって急冷され
、ヒートショックを起こして破壊することがある。その
ために導管の寿命は金属製のもので約６か月、セラミッ
ク製のもので２〜３月程度である。
（発明が解決しようとするｉｆ！題）
この発明の目的は、鋼片を加熱するときに発生するスキ
ッドマークを効率よく消失でき、しがも長い寿命を有す
るスキッドマーク加熱装置とそれを利用する加熱方法を
提供することにある。
ッドマークを効率よく消失でき、しがも長い寿命を有す
るスキッドマーク加熱装置とそれを利用する加熱方法を
提供することにある。
（！ｌＩ！題を解決するための手段）
上述のスキッドマーク低減装置は、スキッドマークを効
果的に加熱して消失させることができるという長所をも
つが導管寿命がきわめて短い。本発明者はその寿命延長
について考察を重ねた結果、導管を冷却することが最も
有効であるとの結論を得た。そこで第４図（ａ）（Ｉ断
面図）に示すような試験炉３１に、耐熱ｍ（２０％Ｘ１
−２５％Ｃｒ１ｉｉ）で作った内管３３ａ（内径ｉ ３
６ｍｍ）と外管３３ｂ（内径：５３ａ＋ｍ）からなる２
重管構造の導管３３（第４図ら）に一部拡大断面図を示
す）を設置し、炉内雰囲気を１ 、２００℃に保ってそ
の変形状態を調べた。その際、内管３３ａの一端に取り
つけたバーナ３２によりコークス炉ガスを燃焼して発生
させた燃焼ガスを通し、内管３３ａと外管３３ｂの間に
は０．６５＋ｗ’／ｗｉｎの冷却用空気を流した。外管
３３ｂの外面には温度測定用のサーモカップル３４を取
りつけ、その上に厚さ２０＋＊■のセラミック繊維３５
を張りつけた。
果的に加熱して消失させることができるという長所をも
つが導管寿命がきわめて短い。本発明者はその寿命延長
について考察を重ねた結果、導管を冷却することが最も
有効であるとの結論を得た。そこで第４図（ａ）（Ｉ断
面図）に示すような試験炉３１に、耐熱ｍ（２０％Ｘ１
−２５％Ｃｒ１ｉｉ）で作った内管３３ａ（内径ｉ ３
６ｍｍ）と外管３３ｂ（内径：５３ａ＋ｍ）からなる２
重管構造の導管３３（第４図ら）に一部拡大断面図を示
す）を設置し、炉内雰囲気を１ 、２００℃に保ってそ
の変形状態を調べた。その際、内管３３ａの一端に取り
つけたバーナ３２によりコークス炉ガスを燃焼して発生
させた燃焼ガスを通し、内管３３ａと外管３３ｂの間に
は０．６５＋ｗ’／ｗｉｎの冷却用空気を流した。外管
３３ｂの外面には温度測定用のサーモカップル３４を取
りつけ、その上に厚さ２０＋＊■のセラミック繊維３５
を張りつけた。
この試験の結果、１２時間後の導管温度は３００〜４０
０℃と比較的低温であり、導管の変形は全くみられなか
った。冷却空気の効果を確かめるため外管３３ｂに流す
空気を止めたところ、外管の温度は１．１００〜１ 、
３００°Ｃにも達し、導管先端部は軟化して大きく垂れ
下がった。このことから次のことが明らかになった。す
なわち、 ａ、導管を２重管にして外管と内管の間に空気を流すこ
とにより、導管は効果的に冷却され寿命が大幅に延びる
。
０℃と比較的低温であり、導管の変形は全くみられなか
った。冷却空気の効果を確かめるため外管３３ｂに流す
空気を止めたところ、外管の温度は１．１００〜１ 、
３００°Ｃにも達し、導管先端部は軟化して大きく垂れ
下がった。このことから次のことが明らかになった。す
なわち、 ａ、導管を２重管にして外管と内管の間に空気を流すこ
とにより、導管は効果的に冷却され寿命が大幅に延びる
。
ｂ、バーナに供給する燃焼空気量を理論空気量より少な
くし、不完全燃焼さセると燃焼ガス温度が低下して内管
の温度上昇が抑制される。
くし、不完全燃焼さセると燃焼ガス温度が低下して内管
の温度上昇が抑制される。
Ｃ１不完全燃焼ガスは導管外で外管から排出される空気
と混合し、２次燃焼を起して高温になり、低温部を加熱
するのでスキッドマーク解消能は変わらない。
と混合し、２次燃焼を起して高温になり、低温部を加熱
するのでスキッドマーク解消能は変わらない。
ｄ、外管先端部に空気旋回羽を取りつけると、冷却用空
気と燃焼ガスの混合が促進され、２次燃焼が一段と向上
する。
気と燃焼ガスの混合が促進され、２次燃焼が一段と向上
する。
この発明は上記知見によりなされたもので、その要旨は
次のとおりである。
次のとおりである。
すなわち第１発明は、加熱炉の鋼片抽出側に設けられ、
被加熱材のスキッドマークを加熱する装置であって、前
記装置は加熱用燃焼ガスを発生させる燃焼装置と燃焼ガ
ス及び空気を炉内に導く導管を備え、前記導管は燃焼ガ
スを通す内管と冷却空気を流す外管の２重管からなるス
キッドマーク加熱装置、 第２発明は、第１発明のスキッドマーク加熱装置による
加熱方法であって、前記燃焼装置により不完全燃焼させ
たガスを内管から排出させ、外管から空気を供給して導
管外で２次燃焼させるスキッドマーク加熱方法、である
。
被加熱材のスキッドマークを加熱する装置であって、前
記装置は加熱用燃焼ガスを発生させる燃焼装置と燃焼ガ
ス及び空気を炉内に導く導管を備え、前記導管は燃焼ガ
スを通す内管と冷却空気を流す外管の２重管からなるス
キッドマーク加熱装置、 第２発明は、第１発明のスキッドマーク加熱装置による
加熱方法であって、前記燃焼装置により不完全燃焼させ
たガスを内管から排出させ、外管から空気を供給して導
管外で２次燃焼させるスキッドマーク加熱方法、である
。
（作用）
以下、本発明のスキッドマーク加熱装置及び加熱方法を
図面を用いて説明する。第１図は本発明の加熱装置の１
例を設置した加熱炉の綱片抽出側付近の′１１１断面図
である０図において、１が本発明のスキッドマーク加熱
装置であり、２１は炉体、２３は固定サポート、２４は
可動サポート、２５は開閉扉、Ｓは鋼片である。加熱装
置ｌは燃焼装置２と導管３から構成される装置 給用配管２ｂ及び燃焼用空気配管２ｃを備え、導管３は
耐熱製金属又はセラミックスなどの材料から作られる．
そしてその組み合わせ構造は第４図０））のものと同じ
ように内管３ａと外管３ｂからなり、その炉内側端部に
は燃焼ガスと冷却空気の排出口３ｃを、燃焼装置側には
冷却用空気供給管３ｄを備えている。
図面を用いて説明する。第１図は本発明の加熱装置の１
例を設置した加熱炉の綱片抽出側付近の′１１１断面図
である０図において、１が本発明のスキッドマーク加熱
装置であり、２１は炉体、２３は固定サポート、２４は
可動サポート、２５は開閉扉、Ｓは鋼片である。加熱装
置ｌは燃焼装置２と導管３から構成される装置 給用配管２ｂ及び燃焼用空気配管２ｃを備え、導管３は
耐熱製金属又はセラミックスなどの材料から作られる．
そしてその組み合わせ構造は第４図０））のものと同じ
ように内管３ａと外管３ｂからなり、その炉内側端部に
は燃焼ガスと冷却空気の排出口３ｃを、燃焼装置側には
冷却用空気供給管３ｄを備えている。
前記排出口３ｃの外管出口に空気と燃焼ガスとの混合を
よくする旋回羽根３ｅを設けることもある．またこの加
熱装置１は炉内に設けられた支持柱４のような支持手段
により支えられている。なおこの図の加熱装置１は鋼片
Ｓの搬出装置（図示省略）との設備的制約のために傾斜
して設置されているが、このような形式に制限されるも
のではない。
よくする旋回羽根３ｅを設けることもある．またこの加
熱装置１は炉内に設けられた支持柱４のような支持手段
により支えられている。なおこの図の加熱装置１は鋼片
Ｓの搬出装置（図示省略）との設備的制約のために傾斜
して設置されているが、このような形式に制限されるも
のではない。
次に本発明の加熱方法について説明する．本発明の方法
では燃焼装置での燃焼を理論空気用よりすこし少ない空
気ｉｔ（空気比：０．８〜０．９程度が好ましい）で燃
焼させて不完全燃焼ガスを発生させる。そしてそれを内
管を通して炉内に導き、そこで外管から放出される空気
により２次燃焼させる。
では燃焼装置での燃焼を理論空気用よりすこし少ない空
気ｉｔ（空気比：０．８〜０．９程度が好ましい）で燃
焼させて不完全燃焼ガスを発生させる。そしてそれを内
管を通して炉内に導き、そこで外管から放出される空気
により２次燃焼させる。
２次燃焼ガスは高温になって低温部を加熱するため、ス
キッドマークはほぼ完全に解消される。そのとき不完全
燃焼ガスは温度が低いために内管温度はそれほど上昇せ
ず、外管を流れる冷却空気との相乗効果により導管温度
は抑制されるために導管の寿命は大幅にのびる．なお空
気比を下げ過ぎると煤が発生することがあるので、使用
燃料に応じて調整する必要がある。
キッドマークはほぼ完全に解消される。そのとき不完全
燃焼ガスは温度が低いために内管温度はそれほど上昇せ
ず、外管を流れる冷却空気との相乗効果により導管温度
は抑制されるために導管の寿命は大幅にのびる．なお空
気比を下げ過ぎると煤が発生することがあるので、使用
燃料に応じて調整する必要がある。
（実施例）
第１図に示すようなスキッドマーク加熱装置を加熱能力
３００”、／ｈのウオーキングビーム式加熱炉に設置し
、その寿命とスキッドマークの解消状態を調べた．導管
３の内管３ａの直径は３６ｌ、外管３ｂの直径は５３＋
一であり、外管３ｂの外周には厚さ５０ｍｍのセラミッ
クス繊維の断熱材が巻かれている。その材料は２０％Ｎ
ｉ−２５％ＣｒｆＡの耐熱鋼である．燃料にはコークス
炉ガスが用いられ、それを３３Ｎｍ”／ｈ燃焼装置２に
供給して空燃比０．８で燃焼さ、導管出口で空燃比１．
０５となるように外管から冷却用空気（二次燃焼空気）
を供給した。
３００”、／ｈのウオーキングビーム式加熱炉に設置し
、その寿命とスキッドマークの解消状態を調べた．導管
３の内管３ａの直径は３６ｌ、外管３ｂの直径は５３＋
一であり、外管３ｂの外周には厚さ５０ｍｍのセラミッ
クス繊維の断熱材が巻かれている。その材料は２０％Ｎ
ｉ−２５％ＣｒｆＡの耐熱鋼である．燃料にはコークス
炉ガスが用いられ、それを３３Ｎｍ”／ｈ燃焼装置２に
供給して空燃比０．８で燃焼さ、導管出口で空燃比１．
０５となるように外管から冷却用空気（二次燃焼空気）
を供給した。
上記条件で２４時間の試験操業を行った結果、炉内温度
が１，２００゜Ｃのとき加熱装置出口の燃焼ガス３ｇの
温度は１，８００’Ｃであり、外管３ｂの表面の最高温
度は４２０゜Ｃであった．スラブのスキッドマーク部に
測定器を設けて温度を測定したところ、スラブの温度が
１，１５０゜Ｃのときスキッドマーク部はそれより約２
０゜Ｃ低かった．そこでスキッドマーク部を加熱装置の
加熱範囲に約１分間保持したところ、スキッドマークは
ほとんで解消された。上記試験操業のあと本加熱装置を
１０が月間連続使用したが、導管の変形や用傷はほとん
どなく長期間の使用に耐えることが確認された。
が１，２００゜Ｃのとき加熱装置出口の燃焼ガス３ｇの
温度は１，８００’Ｃであり、外管３ｂの表面の最高温
度は４２０゜Ｃであった．スラブのスキッドマーク部に
測定器を設けて温度を測定したところ、スラブの温度が
１，１５０゜Ｃのときスキッドマーク部はそれより約２
０゜Ｃ低かった．そこでスキッドマーク部を加熱装置の
加熱範囲に約１分間保持したところ、スキッドマークは
ほとんで解消された。上記試験操業のあと本加熱装置を
１０が月間連続使用したが、導管の変形や用傷はほとん
どなく長期間の使用に耐えることが確認された。
（発明の効果）
以上説明したように本発明のスキッドマーク加熱装置及
び加熱方法によれば、加熱装置の大幅な寿命延長が可能
になると共に、スキッドマークを効果的に解消できると
いう優れた効果がある。
び加熱方法によれば、加熱装置の大幅な寿命延長が可能
になると共に、スキッドマークを効果的に解消できると
いう優れた効果がある。
第１図は、本発明のスキッドマーク加熱装置を配置した
加熱炉の鋼片抽出側付近の縦断面図、第２図（ａ）は、
ウオーキングビーム式加熱炉の鋼片抽出側縦断面図、 第２図の）は、第２図（ａ）のＡ−Ａ矢視図、第３図は
、従来のスキッドマーク低減装置の図、第４図（ａｌは
、２重管構造の導管の変形状態を調べるために用いた試
験炉の縦断面図、 第４９（ｂ）は、第４図（ａ）に示す導管の先端部拡大
断面図、である。 １は加熱装置、２は燃焼装置、３は導管。
加熱炉の鋼片抽出側付近の縦断面図、第２図（ａ）は、
ウオーキングビーム式加熱炉の鋼片抽出側縦断面図、 第２図の）は、第２図（ａ）のＡ−Ａ矢視図、第３図は
、従来のスキッドマーク低減装置の図、第４図（ａｌは
、２重管構造の導管の変形状態を調べるために用いた試
験炉の縦断面図、 第４９（ｂ）は、第４図（ａ）に示す導管の先端部拡大
断面図、である。 １は加熱装置、２は燃焼装置、３は導管。
Claims (2)
- （１）加熱炉の鋼片抽出側に設けられ、被加熱材のスキ
ッドマークを加熱する装置であって、前記装置は加熱用
燃焼ガスを発生させる燃焼装置と燃焼ガス及び冷却空気
を炉内に導く導管を備え、前記導管は燃焼ガスを通す内
管と空気を流す外管の２重管からなることを特徴とする
スキッドマーク加熱装置。 - （２）特許請求の範囲第１項記載のスキッドマーク加熱
装置による加熱方法であって、燃焼装置により不完全燃
焼させたガスを内管から排出させ、外管から空気を供給
して導管外で２次燃焼さることを特徴とするスキッドマ
ーク加熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24989089A JPH03111513A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | スキッドマーク加熱装置及び加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24989089A JPH03111513A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | スキッドマーク加熱装置及び加熱方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03111513A true JPH03111513A (ja) | 1991-05-13 |
Family
ID=17199736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24989089A Pending JPH03111513A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | スキッドマーク加熱装置及び加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03111513A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05179339A (ja) * | 1992-01-07 | 1993-07-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | スキッドマーク加熱装置および加熱方法 |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP24989089A patent/JPH03111513A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05179339A (ja) * | 1992-01-07 | 1993-07-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | スキッドマーク加熱装置および加熱方法 |
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