JPH05339650A - ストリップ連続熱処理設備用冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一次冷却炉の前段及び後段への、水分を含む
混合気の放出を防止する。 【構成】 ストリップ２に熱処理を施す連続熱処理設備
に於いて、噴射ノズルをもって冷却水と炉内循環ガスと
の混合気を前記ストリップ２に向けて噴射する複数の冷
却ユニットチャンバ２１〜２３を有した冷却炉８に於い
て、冷却ユニットチャンバ内圧力を、循環ガス給気ヘッ
ダ６６に設置された放散制御弁５４と、少なくとも１つ
以上の冷却ユニットチャンバに接続された排気ダクトに
設置された圧力制御弁５２、５３とにより、一次冷却炉
からの前段及び後段への、水分を含む混合気の放出を防
止し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ストリップに連続的に
熱処理を施すためのストリップ連続熱処理設備に於い
て、加熱炉の後段に設けられた冷却炉にて、循環ガスと
冷却水との混合気をストリップに向けて噴射して該スト
リップを冷却する複数からなる冷却ユニットチャンバを
備えるストリップ連続熱処理設備用冷却装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ストリップに対して熱処理を施すべく加
熱炉、冷却炉等の熱処理炉内を連続的に通板させるスト
リップ連続熱処理設備がある。

【０００３】このような熱処理設備の一例としての鋼帯
の連続熱処理設備にあっては、熱処理炉として加熱炉、
均熱炉、一次冷却炉及び二次冷却炉を有し、鋼帯を各炉
に連続的に通板させている。これらの炉のうち一次冷却
炉に於いては、例えば鋼帯を上方から下方に向けて通板
させ、鋼帯の進行方向に沿って上下方向に例えば３ユニ
ットからなる冷却チャンバを設け、各々の冷却ユニット
チャンバは鋼帯の進行方向に沿って多数配設された噴射
ノズルを有し、循環ガスと冷却水との混合気を鋼帯に向
けて噴射する、所謂気水冷却方法を用いたものがある。
鋼帯に噴射された混合気は、各々の冷却ユニットチャン
バに接続された排気ダクトを経由し、排気ヘッダに流入
し、ミストセパレータにより水分を除去された後、循環
ガスブロワーにて昇圧され、給気ヘッダに流出し、各々
の冷却ユニットチャンバに接続された給気ダクトに循環
され、再び冷却水と混合され、鋼帯に向けて噴射され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記連続焼鈍熱処理設
備の一次冷却炉の前段（加熱炉、均熱炉）及び後段（過
時効炉及び二次冷却炉）は操業条件として無酸化雰囲気
に保つ必要があり、一次冷却炉に於いて噴射する水分を
含む混合気の侵入を防止する必要がある。従来の技術で
は一次冷却炉の入口と出口にシールロール等によるシー
ル装置を設置すると共に、給気ヘッダ内の循環ガスの一
部を放散制御弁を介して系外に放出することで、炉全体
の雰囲気ガスを１次冷却炉に向って流入させ、１次冷却
炉内の混合気が前・後段炉へ流出することを防止する技
術が一般的に採用されている。

【０００５】しかしながら、実際の運転に於いては、各
冷却ユニットの混合気の噴出量は均一ではなく、ストリ
ップの材質、サイズ及び通板速度などによって、各々の
冷却ユニットチャンバの混合気の噴出量は決定される。
例えば、入側の冷却ユニットチャンバの混合気の噴出量
が、出側の冷却ユニットチャンバの混合気の噴出量に比
して極めて大きい場合、冷却ユニットチャンバ間の圧力
バランスが崩れ、出側の冷却ユニットチャンバのチャン
バ圧力が低下し、上記放散制御弁からの放散ガス量以上
のガスを後段の過時効炉から吸引し、その結果、入側の
冷却ユニットチャンバ内圧力が上昇し、水分を含んだ混
合気を前段の均熱炉へ放出する事態を招くこととなるこ
とから、各冷却ユニットチャンバの混合気の噴出量バラ
ンスを、運転上の制約条件とすることが必要となる。

【０００６】上述したような従来技術の問題点に鑑み、
本発明の主な目的は、各々の冷却ユニットチャンバの混
合気の噴出量の多少に拘らず、各々の冷却ユニットチャ
ンバ内圧力を安定させ、一次冷却炉の前段（加熱炉、均
熱炉）及び一次冷却炉の後段（過時効炉及び二次冷却
炉）の雰囲気を無酸化状態に保つことが可能なストリッ
プ連続熱処理設備用冷却装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的は、本発明
によれば、ストリップの進行方向に沿って複数配設さ
れ、循環ガスと冷却水との混合気を前記ストリップに向
けて噴射する噴射ノズルを有する複数の冷却ユニットチ
ャンバをもって該ストリップを冷却するストリップ連続
熱処理設備用冷却装置であって、前記ストリップの入側
若しくは出側のいずれか一方の前記冷却ユニットチャン
バ内の圧力を検出し、前記循環ガスの系外への排出量を
制御することで該一方の冷却ユニットチャンバ内圧を制
御する第１の圧力制御ユニットと、少なくともいずれか
他方の前記冷却ユニットチャンバ内の圧力を検出し、該
冷却ユニットチャンバよりの排気量を制御することで該
他方の冷却ユニットチャンバ内圧を制御する第２の圧力
制御ユニットを備えることを特徴とするストリップ連続
熱処理設備用冷却装置を提供することにより達成され
る。

【０００８】

【作用】このようにすれば、特に、混合気の流出を嫌う
入側若しくは出側のいずれか一方の冷却ユニットチャン
バ内圧力制御は、系外への流量にて実行し、他方の入り
側若しくは出側の冷却ユニットチャンバ内圧力は、排気
量にて圧力制御するため、独立した圧力制御が実行可能
となる。従って、各冷却ユニットチャンバ間の冷却用混
合気の噴出量の差が大きい場合でも、このように各冷却
ユニットチャンバが独立した圧力制御が可能となるた
め、前段の均熱炉及び後段の過時効炉への混合気の流出
は防止でき、運転上の制約条件を解消することが可能と
なる。

【０００９】

【実施例】以下に添付の図面に示された具体的な実施例
に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明が適用された鋼帯の連続焼
鈍熱処理設備の概要構成を示す。この設備のライン入口
に設置されたペイオフリール１から鋼帯２が連続的に供
給されるが、先の鋼帯の終端に後の鋼帯の先端が溶接接
続装置３にて重ね合わせて接続され、次いでクリーニン
グ装置４にて清浄化され、入側ルーパ装置５にて供給量
が調整された上で、熱処理を行うための炉内に送り込ま
れる。そして、加熱炉６、均熱炉７、一次冷却炉８、過
時効炉９、二次冷却炉１０を経て所定の熱サイクルに従
って熱処理された鋼帯２は、出側ルーパ装置１１にて繰
り出し量が調整された上でスキンパスミル１２に送り込
まれる。このスキンパスミル１２にて調質圧延された
後、検査精製装置１３にて不良部分が除去され、テンシ
ョンリール１４に処理済みの鋼帯２が巻き取られる。各
炉内には、鋼帯２に適宜な張力を与えて連続的に走行さ
せるためのハースロール１５が多数設けられている。

【００１１】図２は、一次冷却炉８の内部構造を示す図
である。一次冷却炉８は鋼帯２の進行方向に沿って、す
なわち上方から下方に向けて、＃１冷却ユニットチャン
バ２１、＃２冷却ユニットチャンバ２２、＃３冷却ユニ
ットチャンバ２３の３つのチャンバに分割され、各チャ
ンバには、鋼帯２の幅方向に沿ってその表裏面に向けて
混合気を噴射するための多数の噴射ノズルを具備するヘ
ッダ２０が鋼帯の進行方向に沿って多段に設けられてい
る。

【００１２】各冷却ユニットチャンバ２１〜２３は互い
に同様な構成であるので、＃１冷却ユニットチャンバ２
１について代表して説明する。冷却ユニットチャンバ２
１の各ヘッダ２０は、流量計４７および流量調整弁４４
を介して図示されない冷却水の供給源に接続されてお
り、所定圧の冷却水が供給されるようになっている。ま
た、各ヘッダ２０は、流量計３７および流量調整弁３４
を介して気体の供給源である給気ヘッダ６６にも接続さ
れ、循環ガスブロワー６３により循環される炉内の主に
Ｎ₂ガスからなる雰囲気ガスも供給されるようになって
いる。この循環ガスと上記冷却水とを混合した混合気を
鋼帯２の表裏面に向けて噴射し、冷却することになる。

【００１３】流量制御弁３４、４４、流量計３７、４７
は各々の流量制御ユニット３１、４１に接続され、流量
制御ユニットは、鋼帯の材質から決定される冷却温度条
件を満足するよう、通板速度、鋼帯の板圧及び板幅、目
標冷却速度などにより、使用する冷却ユニット、ヘッダ
及びノズル数を決定し、混合気噴出量を設定する。

【００１４】一方、鋼帯２に噴射された混合気は、冷却
ユニットチャンバ２１に接続された排気ダクトを経由し
て、冷却ユニットチャンバ２２、２３からの排気と共
に、排気ヘッダ６７に集合し、ミストセパレータ６１に
より、ミストを除去された後、循環ガスブロワー６３に
より昇圧され、給気ヘッダに循環される。

【００１５】ここで、各冷却ユニットチャンバ内の水分
を含んだ混合気を、均熱炉７及び過時効炉９側へ放出し
ないように、すなわち、各冷却ユニットチャンバにおけ
るいかなる混合気の噴出バランスに於いても、互いに各
冷却ユニットチャンバ内圧力がバランス良く平衡させる
必要がある。

【００１６】従って、本実施例では、以下に詳述する如
く、給気ヘッダ６６の放散管に設置された放散制御弁５
４と、＃２、３冷却ユニットチャンバの排気ダクトに設
置された圧力制御弁５５、５６とにより、各冷却ユニッ
トチャンバ内圧力を制御可能な構成としている。

【００１７】先ず、＃１冷却ユニットチャンバ２１に
は、チャンバ内の圧力を検出し圧力信号を出力する圧力
発信器５７が設置されている。この圧力発信器５７は、
圧力制御ユニット５１に接続されており、該発信器５７
よりの圧力信号に応じて、給気ヘッダ６６の放散管に設
置された放散制御弁５４を制御することで＃１冷却ユニ
ットチャンバ内圧力値が、設定圧力値と同値となるよ
う、給気ヘッダ６６内の循環ガスの一部を放散して、＃
１冷却ユニットチャンバの圧力制御を実施可能としてい
る。

【００１８】次に、＃２冷却ユニットチャンバ２２の圧
力制御は、＃２冷却ユニットチャンバに設置された圧力
発信器５８の信号と、排気ダクトに設置された圧力制御
弁５５の制御信号を、圧力制御ユニット５２に接続し、
＃２冷却ユニットチャンバ内圧力値が、設定圧力値に同
値となるよう、＃２冷却ユニットチャンバからの排気量
を制御することにより実施可能となる。

【００１９】また、＃３冷却ユニットチャンバ２３に
も、前記した＃２冷却ユニットチャンバと同様に圧力発
信器５９、圧力制御ユニット５３、並びに圧力制御弁５
６が設置されており、そのチャンバ２３内の圧力が設定
圧力値に同値となるよう、チャンバ２３からの排気量を
制御することにより、＃３冷却ユニットチャンバ２３内
の圧力制御を実施可能としている。

【００２０】上述したように、各冷却ユニットチャンバ
はそれぞれ独立して圧力制御することができることか
ら、各ユニットチャンバにおいて混合気の噴出量がそれ
ぞれ異なっていても、各ユニット内の圧力は常に設定圧
力値に保つことができるため、これらユニット間の圧力
のバランスが崩れることがない。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によるストリップ連続熱処理設備用冷却装置によれ
ば、各冷却ユニットチャンバ内圧力は独立して制御可能
となるため、ストリップの材質及び通板速度から決定さ
れる冷却負荷を、運転制約条件を受けることなしに、選
択することが可能となり、いかなる冷却負荷条件に於い
ても、前段の均熱炉及び後段の過時効炉に水分を含む混
合気を放出することなしに、運転できることから、その
効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された鋼帯連続焼鈍設備の概略構
成図である。

【図２】図１の一次冷却炉の内部構造を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１ ペイオフリール ２ 鋼帯 ３ 溶接接続装置 ４ クリーニング装置 ５ 入側ルーパ装置 ６ 加熱炉 ７ 均熱炉 ８ 一次冷却炉 ９ 過時効炉 １０ 二次冷却炉 １１ 出側ルーパ装置 １２ スキンパスミル １３ 検査精製装置 １４ テンションリール １５ ハースロール ２０ 混合気ヘッダ ２１〜２３ 冷却ユニットチャンバ ２４ 入側シール装置 ２５ 出側シール装置 ３１〜３３ 循環ガス流量制御ユニット ３４〜３６ 循環ガス流量制御弁 ３７〜３９ 循環ガス流量計及び発信器 ４１〜４３ 冷却水流量制御ユニット ４４〜４６ 冷却水流量制御弁 ４７〜４９ 冷却水流量計及び発信器 ５１〜５３ 冷却ユニットチャンバ圧力制御ユニット ５４ 循環ガス放散制御弁 ５５、５６ 冷却ユニットチャンバ圧力制御弁 ５７〜５９ 圧力計及び発信器 ６１ ミストセパレータ ６２ 循環ガス圧力制御ダンパ ６３ 循環ガスブロワー ６４ 圧力計及び発信器 ６５ 循環ガス圧力制御弁 ６６ 給気ヘッダー ６７ 排気ヘッダー

フロントページの続き (72)発明者 村田 禎廣 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内 (72)発明者 小森 勝利 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ストリップの進行方向に沿って複数配設
   され、循環ガスと冷却水との混合気を前記ストリップに
   向けて噴射する噴射ノズルを有する複数の冷却ユニット
   チャンバをもって該ストリップを冷却するストリップ連
   続熱処理設備用冷却装置であって、 前記ストリップの入側若しくは出側のいずれか一方の前
   記冷却ユニットチャンバ内の圧力を検出し、前記循環ガ
   スの系外への排出量を制御することで該一方の冷却ユニ
   ットチャンバ内圧を制御する第１の圧力制御ユニット
   と、 少なくともいずれか他方の前記冷却ユニットチャンバ内
   の圧力を検出し、該他方の冷却ユニットチャンバよりの
   排気量を制御することで該他方の冷却ユニットチャンバ
   内圧を制御する第２の圧力制御ユニットを備えることを
   特徴とするストリップ連続熱処理設備用冷却装置。