JPH075994B2 - 直火式連続加熱炉における鋼帯の加熱法 - Google Patents
直火式連続加熱炉における鋼帯の加熱法Info
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- JPH075994B2 JPH075994B2 JP61136222A JP13622286A JPH075994B2 JP H075994 B2 JPH075994 B2 JP H075994B2 JP 61136222 A JP61136222 A JP 61136222A JP 13622286 A JP13622286 A JP 13622286A JP H075994 B2 JPH075994 B2 JP H075994B2
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- steel strip
- heating
- furnace
- reducing gas
- heating furnace
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直火式連続加熱炉における、鋼帯の加熱法に
関する。
関する。
従来の鋼帯の直火式連続加熱法の概要を第３図を用いて
説明する。第３図の（ａ）は直火式連続加熱炉の長手方
向縦断側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大詳細図であ
る。
説明する。第３図の（ａ）は直火式連続加熱炉の長手方
向縦断側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大詳細図であ
る。
第３図において、11は鋼帯加熱用バーナ（以下、バーナ
と呼ぶ）、12はバーナへの燃料供給ヘツダー、13は炉、
14は鋼帯、15は火炎、16は燃料である。
と呼ぶ）、12はバーナへの燃料供給ヘツダー、13は炉、
14は鋼帯、15は火炎、16は燃料である。
加熱炉13の内部を鋼帯14が連続的に走行するようにし、
この鋼帯を加熱する為に、鋼帯の両側あるいは片側にバ
ーナ11が設けられている。バーナ11には燃料16として製
鉄所内の副製ガスが使用され、該燃料16は、燃料供給ヘ
ツダー12から炉13内に供給される。
この鋼帯を加熱する為に、鋼帯の両側あるいは片側にバ
ーナ11が設けられている。バーナ11には燃料16として製
鉄所内の副製ガスが使用され、該燃料16は、燃料供給ヘ
ツダー12から炉13内に供給される。
バーナ11では空気過剰率1.0未満、すなわち、空気不足
の状態で燃焼を行わせることにより、弱還元性の火炎15
は形成させ、この還元性火炎15で鋼帯14を直接加熱し
て、鋼帯14をほとんど配化させずに加熱するようにして
いる。
の状態で燃焼を行わせることにより、弱還元性の火炎15
は形成させ、この還元性火炎15で鋼帯14を直接加熱し
て、鋼帯14をほとんど配化させずに加熱するようにして
いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕 直火式連続加熱炉において、鋼帯を酸化させることなし
に加熱しようとする時、加熱用バーナでは、通常、空気
過剰率1.0未満の燃焼を行わせ、火炎に還元性をもたせ
ているが、炉内温度、鋼帯の加熱温度、使用燃料組成等
に応じて、適正な空気過剰率を設定してやらなければ、
鋼帯の還元を伴う加熱は達成できない。
に加熱しようとする時、加熱用バーナでは、通常、空気
過剰率1.0未満の燃焼を行わせ、火炎に還元性をもたせ
ているが、炉内温度、鋼帯の加熱温度、使用燃料組成等
に応じて、適正な空気過剰率を設定してやらなければ、
鋼帯の還元を伴う加熱は達成できない。
さらに、鋼帯の温度を600℃以上の高温に加熱しようと
する場合、鋼帯の温度上昇に伴い、表面に形成される酸
化被膜の厚みは増加する傾向にあり、バーナの空気過剰
率のコントロールによる燃焼だけでは表面性状の優れた
鋼帯を得ることは困難となる。
する場合、鋼帯の温度上昇に伴い、表面に形成される酸
化被膜の厚みは増加する傾向にあり、バーナの空気過剰
率のコントロールによる燃焼だけでは表面性状の優れた
鋼帯を得ることは困難となる。
そこで、本発明では、直火式連続加熱炉において、鋼帯
を酸化させることなく高温まで加熱しようとするもので
ある。
を酸化させることなく高温まで加熱しようとするもので
ある。
本発明は、直火式加熱炉において、加熱用バーナと還元
性ガス供給用ノズルを別個に設け、加熱用バーナの制御
と、還元性ガスの供給量及び／又は加熱温度の調節を独
立して行うことにより、上記目的を達成しようとするも
のである。
性ガス供給用ノズルを別個に設け、加熱用バーナの制御
と、還元性ガスの供給量及び／又は加熱温度の調節を独
立して行うことにより、上記目的を達成しようとするも
のである。
即ち、本発明は、鋼帯を直火式加熱炉で連続的に加熱す
る方法において、炉内を走行する鋼帯に対し加熱用バー
ナ並びに還元性ガス供給用ノズルを対向配置し、前記鋼
帯を還元領域に保持するように、前記還元性ガスの供給
量及び／又は加熱温度を調節することを特徴とする鋼帯
の加熱方法である。
る方法において、炉内を走行する鋼帯に対し加熱用バー
ナ並びに還元性ガス供給用ノズルを対向配置し、前記鋼
帯を還元領域に保持するように、前記還元性ガスの供給
量及び／又は加熱温度を調節することを特徴とする鋼帯
の加熱方法である。
鋼帯を酸化させることなく加熱する為に、還元性ガスを
鋼帯に吹きつけた時の作用について述べる。鋼帯の直火
式連続加熱炉の炉内雰囲気は、通常酸素濃度がほとんど
零の微酸化性雰囲気又は弱還元性雰囲気となつている
が、それでも鋼帯を高温に加熱しようとすると、しだい
に還元性は悪くなつて行き、表面に酸化膜が形成される
ことがある。
鋼帯に吹きつけた時の作用について述べる。鋼帯の直火
式連続加熱炉の炉内雰囲気は、通常酸素濃度がほとんど
零の微酸化性雰囲気又は弱還元性雰囲気となつている
が、それでも鋼帯を高温に加熱しようとすると、しだい
に還元性は悪くなつて行き、表面に酸化膜が形成される
ことがある。
そこで、鋼帯に還元性ガスを吹きつけることにより、鋼
帯表面の還元反応を促進させようとするものであるが、
例えば還元性ガスの一例としてH2ガスに着目して鋼帯
（すなわちFe）との反応式を示すと、鋼帯温度920℃以
上において、 Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O−（１） で表わされる。ここで、酸化されていない〔Fe〕の生成
速度ｄ〔Fe〕/dt（〔〕はモル分率、ｔは時間）は、 で表わされる。kr、koはアレニウス表示で示される速度
定数で、 kr（還元速度定数）＝Br・exp（−Er/RT） ko（酸化速度定数）＝Bo・exp（−Eo/RT） である。ただし、Ｅは活性化エネルギー、Ｂは頻度因子
である。（２）式から明らかなように、定性的には鋼帯
の表面で、〔H2〕濃度が高く、かつ〔H2O〕濃度が低い
程、（１）式に示す右向きの反応、すなわち還元反応が
促進されることがわかる。これは、COガスのFe-C-O系の
次の反応 Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2 についても同様のことがいえる。すなわち、〔CO〕濃度
が高く〔CO2〕濃度が低い程、鋼帯の還元反応が促進さ
れる。
帯表面の還元反応を促進させようとするものであるが、
例えば還元性ガスの一例としてH2ガスに着目して鋼帯
（すなわちFe）との反応式を示すと、鋼帯温度920℃以
上において、 Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O−（１） で表わされる。ここで、酸化されていない〔Fe〕の生成
速度ｄ〔Fe〕/dt（〔〕はモル分率、ｔは時間）は、 で表わされる。kr、koはアレニウス表示で示される速度
定数で、 kr（還元速度定数）＝Br・exp（−Er/RT） ko（酸化速度定数）＝Bo・exp（−Eo/RT） である。ただし、Ｅは活性化エネルギー、Ｂは頻度因子
である。（２）式から明らかなように、定性的には鋼帯
の表面で、〔H2〕濃度が高く、かつ〔H2O〕濃度が低い
程、（１）式に示す右向きの反応、すなわち還元反応が
促進されることがわかる。これは、COガスのFe-C-O系の
次の反応 Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2 についても同様のことがいえる。すなわち、〔CO〕濃度
が高く〔CO2〕濃度が低い程、鋼帯の還元反応が促進さ
れる。
以上のことから、鋼帯にH2、CO等の還元性ガスを吹きつ
けることは、鋼帯を還元させるという観点から極めて有
効である。
けることは、鋼帯を還元させるという観点から極めて有
効である。
実際には、鋼帯の還元の可否は、H2、CO等の還元性ガス
と、H2O、CO2等の酸化性ガスとの分圧比率、および吹き
つけるガスの温度により決定される。
と、H2O、CO2等の酸化性ガスとの分圧比率、および吹き
つけるガスの温度により決定される。
第２図に、鋼帯の還元領域を示す一測定例を示す。横軸
が吹きつける還元性ガスの温度Tg、縦軸がガス中のH2の
分圧比率PH2／PH2O＋PH2Oである。
が吹きつける還元性ガスの温度Tg、縦軸がガス中のH2の
分圧比率PH2／PH2O＋PH2Oである。
この測定結果を基にすると、PH2／PH2＋PH2OとTgとは近
似的に下記の式が成立する。
似的に下記の式が成立する。
PH2／PH2＋PH2O≒1.283＝1.14×10-3Tg＋4.29×10-7Tg2 この結果、還元性ガスの温度Tgの値に応じて、ガス中の
H2分圧（PH2）を図中に示す曲線以上に保つことによ
り、鋼帯を還元状態で高温まで加熱することができる。
H2分圧（PH2）を図中に示す曲線以上に保つことによ
り、鋼帯を還元状態で高温まで加熱することができる。
本発明の一実施態様を第１図によつて説明する。第１図
の（ａ）はその直火式連続加熱炉の長手方向の縦断側面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大詳細図である。第１図
において、１は還元性ガスの噴射ノズル、２は加熱用バ
ーナ、３は燃料供給用ヘツダー、４は還元性ガス供給用
ヘツダー、５は炉、６は鋼帯、７は燃料、８は還元性ガ
ス、９は火炎である。
の（ａ）はその直火式連続加熱炉の長手方向の縦断側面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大詳細図である。第１図
において、１は還元性ガスの噴射ノズル、２は加熱用バ
ーナ、３は燃料供給用ヘツダー、４は還元性ガス供給用
ヘツダー、５は炉、６は鋼帯、７は燃料、８は還元性ガ
ス、９は火炎である。
第１図の鋼帯の直火式連続加熱炉において、炉５に設け
た燃料７による加熱用バーナ２で、空気過剰率1.0未満
の燃焼を行なわせて還元性火炎９を形成させ、これによ
り鋼帯６の直火加熱を行う。さらに鋼帯６の還元を確実
に行なわせる為、炉５に還元性ガス噴射ノズル１を設
け、ここから、還元性ガス又は還元性ガスを含むガス８
を噴出させ、該ガス８を炉内を走行している鋼帯６に吹
きつける。
た燃料７による加熱用バーナ２で、空気過剰率1.0未満
の燃焼を行なわせて還元性火炎９を形成させ、これによ
り鋼帯６の直火加熱を行う。さらに鋼帯６の還元を確実
に行なわせる為、炉５に還元性ガス噴射ノズル１を設
け、ここから、還元性ガス又は還元性ガスを含むガス８
を噴出させ、該ガス８を炉内を走行している鋼帯６に吹
きつける。
吹きつける還元性ガス８は、第２図に示す線図に基き、
還元性ガスの分圧比に応じて還元可能となる温度まで予
熱を行う。
還元性ガスの分圧比に応じて還元可能となる温度まで予
熱を行う。
その他の構成は前述した第３図と同一である。
鋼帯の直火式連続加熱炉において、本発明を用いること
により、鋼帯を無酸化の状態で高温まで加熱することが
でき、これにより、従来の直火式連続加熱炉に比べて、 鋼帯の加熱温度の上昇 鋼帯の表面性状の向上 の効果がある。
により、鋼帯を無酸化の状態で高温まで加熱することが
でき、これにより、従来の直火式連続加熱炉に比べて、 鋼帯の加熱温度の上昇 鋼帯の表面性状の向上 の効果がある。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施態様を示す概略図で、（ａ）は
加熱炉の長手方向の縦断側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部
拡大詳細図、第２図は還元ガスを水素とした時の還元ガ
スの分圧比と還元ガス温度との関係を示す図表、第３図
は従来の直火式連続加熱炉の長手方向の縦断側面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大詳細図である。
加熱炉の長手方向の縦断側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部
拡大詳細図、第２図は還元ガスを水素とした時の還元ガ
スの分圧比と還元ガス温度との関係を示す図表、第３図
は従来の直火式連続加熱炉の長手方向の縦断側面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大詳細図である。
フロントページの続き (72)発明者 山下 功祐 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 安達 一成 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 白石 典久 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 菅沼 七三雄 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭60−121230（ＪＰ，Ａ) 米国特許3320085（ＵＳ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】鋼帯を直火式加熱炉で連続的に加熱する方
法において、炉内を走行する鋼帯に対し加熱用バーナ並
びに還元性ガス供給用ノズルを対向配置し、前記鋼帯を
還元領域に保持するように、前記還元性ガスの供給量及
び／又は加熱温度を調節することを特徴とする鋼帯の加
熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136222A JPH075994B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 直火式連続加熱炉における鋼帯の加熱法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136222A JPH075994B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 直火式連続加熱炉における鋼帯の加熱法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62294138A JPS62294138A (ja) | 1987-12-21 |
| JPH075994B2 true JPH075994B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=15170147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61136222A Expired - Fee Related JPH075994B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 直火式連続加熱炉における鋼帯の加熱法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075994B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005289681A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toho Gas Co Ltd | 水素精製装置および水素精製方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3320085A (en) | 1965-03-19 | 1967-05-16 | Selas Corp Of America | Galvanizing |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60121230A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-06-28 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 鋼ストリツプの直火加熱方法 |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP61136222A patent/JPH075994B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3320085A (en) | 1965-03-19 | 1967-05-16 | Selas Corp Of America | Galvanizing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62294138A (ja) | 1987-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |