【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔本発明の技術分野〕
本発明は、金属ストリツプを焼鈍する連続焼鈍
炉における加熱装置に関する。
〔従来の連続焼鈍炉〕
従来の冷延鋼板やブリキ原板などの金属ストリ
ツプを連続的に焼鈍処理する連続焼鈍炉の概要を
第１図に示す。ベイオフリールから絞り出されて
クリーニングタンクやルーパを通つた金属ストリ
ツプ１は、炉に供給される。炉では上方と下方に
ロールＲ（ヘルパロールと称されている。）が設置
されており、このロールＲの間を上下方向に走行
しながら、必要な加熱や冷却をうけ、常温の状態
で所定の高張力や深絞り性等の材料的な物質が与
えられる。
ところで、加熱帯では、ストリツプ１は通常最
高650〜800℃までラジアントチユーブ方式により
輻射加熱されるが、ストリツプ１の最高到達温度
を900〜950℃と高くし、かつ、700〜800℃以上の
加熱速度も10℃／秒以上と大きくすれば、深絞り
性向上につながることが、最近次第に明らかにな
つてきている。
しかしながら、現状のラジアントチユーブによ
る輻射加熱では、ラジアントチユーブの材料の制
限から前述のストリツプ到達温度で、２〜３℃／
秒程度の加熱速度しかとれない。このため、この
ような高温領域でのストリツプ加熱速度を上げる
方法及び装置が必要となつてきており、今日該方
法及び装置が強く要望されているところである。
〔本発明の目的〕
本発明は、上記要望にそうものであつて、金属
ストリツプの加熱を、従来よりも高温に加熱で
き、しかも、高速昇温加熱が可能な金属ストリツ
プ連続焼鈍炉における加熱装置を提供することを
目的とする。より詳細には、本発明は、ガスジエ
ツトプレナム部からストリツプへの輻射伝熱量を
増加させることができる上記装置を提供すること
を目的とする。
〔本発明の構成〕
そして、本発明は、上記目的を達成する手段と
して、プレナム部の内側にフインを設けた点にあ
る。即ち、本発明は、走行する金属ストリツプに
加熱用ガスを噴出するプレナムチヤンバを備えた
金属ストリツプ連続焼鈍炉の加熱装置において、
該金属ストリツプに対向するプレナムチヤンバの
壁の内面に複数のフインを植設したことを特徴と
する金属ストリツプ連続焼鈍炉の加熱装置であ
る。
以下、第２〜４図に基づいて本発明を詳細に説
明する。第２図は本発明の実施例である加熱装置
の横断面図であり、第３図は第２図装置の縦断面
図である。また、第４図は本発明の他の実施例で
ある加熱装置の縦断面図である。
第２図及び第３図において、１は金属ストリツ
プ、２はプレナムチヤンバ、３はガスジエツトノ
ズル、４はフイン、５はガス供給用のダクトであ
る。ストリツプ１よりも高温に加熱されたガスは
ダクト５よりプレナムチヤンバ２内に供給され、
その内部で均一に分配されて、ガスジエツトノズ
ル３より噴出し、ストリツプ１に衝突してストリ
ツプ１を加熱するものである。
上記態様では、フイン４はガスジエツトノズル
３，３間の個所で、ストリツプ１に向いた部分６
に根本があり、先端がプレナムチヤンバ２内に突
出している構造を示した。
このようなフイン４をガスジエツトノズル３，
３間の所に設けることにより、ストリツプに向い
た部分６の温度をガスジエツト温度に近づけるこ
とができ、そのためストリツプ１への輻射伝熱量
を増加させ、ストリツプ１の加熱速度を大きくす
ることができる。
例えば、プレナムチヤンバ２内の平均風速が50
ｍ／秒の場合、幅10mm、高さ100mmのフイン４の
有無によるチヤンバ２の外面の温度及びストリツ
プ１への輻射による熱流束の実験結果を第１表に
示す。なお、この実験は、ガスとして1250℃の
HNガスを使用し、ストリツプ１の平均温度を
815℃、プレナムチヤンバ２の輻射率0.8、ストリ
ツプ１の輻射率0.3としたものである。
[Technical Field of the Invention] The present invention relates to a heating device in a continuous annealing furnace for annealing metal strip. [Conventional Continuous Annealing Furnace] Figure 1 shows an outline of a conventional continuous annealing furnace for continuously annealing metal strips such as cold-rolled steel sheets and tin plates. The metal strip 1 that has been squeezed from the bay-off reel and passed through a cleaning tank and looper is fed to a furnace. In the furnace, rolls R (referred to as helper rolls) are installed at the upper and lower parts of the furnace, and while running vertically between these rolls R, the furnace undergoes the necessary heating and cooling, and is heated to a specified level at room temperature. Material properties such as high tensile strength and deep drawability are provided. By the way, in the heating zone, strip 1 is usually radiant heated to a maximum of 650 to 800 degrees Celsius using the radiant tube method, but the maximum temperature of strip 1 is set to be as high as 900 to 950 degrees Celsius, and it is heated above 700 to 800 degrees Celsius. It has recently become increasingly clear that increasing the speed to 10°C/sec or higher can improve deep drawability. However, in the current radiant heating using radiant tubes, due to the limitations of the material of the radiant tubes, the above-mentioned strip temperature reaches 2 to 3℃/
The heating rate is only about seconds. Therefore, there is a need for a method and apparatus for increasing the rate of strip heating in such high temperature ranges, and such a method and apparatus are highly desired today. [Object of the present invention] The present invention satisfies the above-mentioned needs, and provides a heating device for a continuous annealing furnace for metal strips that is capable of heating metal strips to a higher temperature than conventional methods and also capable of high-speed heating. The purpose is to provide More specifically, it is an object of the present invention to provide such a device that can increase the amount of radiant heat transferred from the gas jet plenum to the strip. [Configuration of the Present Invention] The present invention is characterized in that, as a means for achieving the above object, fins are provided inside the plenum portion. That is, the present invention provides a heating device for a continuous annealing furnace for metal strip, which is equipped with a plenum chamber that injects heating gas to a traveling metal strip.
This heating device for a continuous annealing furnace for metal strip is characterized in that a plurality of fins are installed on the inner surface of the wall of the plenum chamber facing the metal strip. Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a cross-sectional view of a heating device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the device shown in FIG. Moreover, FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a heating device which is another embodiment of the present invention. In FIGS. 2 and 3, 1 is a metal strip, 2 is a plenum chamber, 3 is a gas jet nozzle, 4 is a fin, and 5 is a gas supply duct. Gas heated to a higher temperature than the strip 1 is supplied into the plenum chamber 2 through the duct 5,
The gas is uniformly distributed inside the gas jet nozzle 3, and hits the strip 1 to heat it. In the above embodiment, the fins 4 are located between the gas jet nozzles 3, 3 and have a portion 6 facing toward the strip 1.
The figure shows a structure in which the base is located at the base and the tip protrudes into the plenum chamber 2. Such a fin 4 is connected to the gas jet nozzle 3,
3, the temperature of the portion 6 facing the strip can be brought closer to the gas jet temperature, thereby increasing the amount of radiant heat transferred to the strip 1 and increasing the heating rate of the strip 1. For example, if the average wind speed in plenum chamber 2 is 50
Table 1 shows the experimental results of the temperature of the outer surface of the chamber 2 and the heat flux due to radiation to the strip 1 with and without fins 4 having a width of 10 mm and a height of 100 mm in the case of m/sec. In addition, this experiment was conducted at 1250℃ as a gas.
Using HN gas, the average temperature of strip 1 is
The temperature is 815°C, the emissivity of plenum chamber 2 is 0.8, and the emissivity of strip 1 is 0.3.
【表】
表１から明らかなように、輻射の熱流束はフイ
ンを設けることにより約２倍になる。ガスジエツ
トによる対流による熱流束は４×104kcal／m2ｈ
℃程度なのでフインを設けると全体として熱流束
は次式の計算により
3.0×104＋4.0×104／1.4×104＋4.0×104＝
1.3
1.3倍となり、従つて、加熱速度を1.3倍に増加
することができる。逆に、このようなフインを設
けることにより、ガスジエツトの対流による熱負
荷を1/1.3に下げることができ、省エネルギにつ
ながる。
このようなフインは、第２図、第３図に示して
いるような連続形の形状に限定されるものではな
く、第４図に示すような断続形の形状でもよく、
その並び方も、第４図中で上下方向にジグサグ状
でもよい、一方、第２図のようにガスジエツトの
吹出側にフインをつけるかわりに、ガスジエツト
が設置してある壁の反対側の壁にフインをつけ
て、フイン設置壁面の温度をガス温度に近づけ、
輻射伝熱によりガスジエツトが設置してある面の
温度を上げることができ、結果としてストリツプ
への輻射伝熱量を増加しうる。
また、ノズル形状もスリツト形に限定されるも
のではなく、円孔形でもよい。
〔本発明の効果〕
本発明は、以上詳記したように、プレナムチヤ
ンバの内面にフインを設けたものであるから、プ
レナムチヤンバから金属ストリツプへの輻射伝熱
量を増加することができ、しかも、その昇温速度
も大きくできる効果が生ずるものである。[Table] As is clear from Table 1, the radiation heat flux is approximately doubled by providing the fins. The heat flux due to convection by the gas jet is 4×10 4 kcal/m 2 h
℃, so if fins are provided, the overall heat flux is calculated using the following formula: 3.0×10 4 +4.0×10 4 /1.4×10 4 +4.0×10 4 =
1.3 The heating rate can therefore be increased by 1.3 times. Conversely, by providing such fins, the heat load due to gas jet convection can be reduced to 1/1.3, leading to energy savings. Such fins are not limited to the continuous shape as shown in FIGS. 2 and 3, but may also have an interrupted shape as shown in FIG.
The arrangement of the fins may also be in a zigzag shape in the vertical direction in Figure 4.On the other hand, instead of installing fins on the blowout side of the gas jet as shown in Figure 2, fins can be placed on the wall opposite to the wall where the gas jet is installed. , and bring the temperature of the wall where the fin is installed close to the gas temperature.
Radiant heat transfer can increase the temperature of the surface on which the gas jet is installed, thereby increasing the amount of radiant heat transferred to the strip. Further, the shape of the nozzle is not limited to the slit shape, but may also be a circular hole shape. [Effects of the present invention] As described in detail above, the present invention provides fins on the inner surface of the plenum chamber, so it is possible to increase the amount of radiant heat transferred from the plenum chamber to the metal strip, and furthermore, the amount of radiation heat transfer from the plenum chamber to the metal strip can be increased. This has the effect of increasing the temperature rate.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は従来の連続焼鈍炉の概要を示す図であ
る。第２図は本発明の実施例である加熱装置の横
断面図であり、第３図は第２図装置の縦断面図で
ある。また、第４図は本発明の他の実施例である
加熱装置の縦断面図である。
１……金属ストリツプ、２……プレナムチヤン
バ、３……ガスジエツトノズル、４……フイン、
５……ダクト、６……ストリツプに向いた部分。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a conventional continuous annealing furnace. FIG. 2 is a cross-sectional view of a heating device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the device shown in FIG. Moreover, FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a heating device which is another embodiment of the present invention. 1...metal strip, 2...plenum chamber, 3...gas jet nozzle, 4...fin,
5...Duct, 6...Part facing the strip.