JPH11293335A - スキッド支持ビーム - Google Patents
スキッド支持ビームInfo
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- JPH11293335A JPH11293335A JP10124798A JP10124798A JPH11293335A JP H11293335 A JPH11293335 A JP H11293335A JP 10124798 A JP10124798 A JP 10124798A JP 10124798 A JP10124798 A JP 10124798A JP H11293335 A JPH11293335 A JP H11293335A
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- skid support
- skid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スキッド支持ビームの耐火物ライニング層を
通して被加熱金属材料から奪われる熱損失を低減し、ス
キッドマークの問題を解決し、加熱炉の熱損失を低減す
る加熱炉のスキッド支持ビームを提供する。 【解決手段】 スキッド支持ビームの周囲に設置するア
ンカーあるいはスタッドは、前記スキッド支持ビーム周
囲の上方１２０°の範囲に配置するアンカーあるいはス
タッドが、上記範囲以外の範囲に配置するアンカーある
いはスタッドの密度の１／３以下とすることを特徴とす
るスキッド支持ビームである。更に、スキッド支持ビー
ムと耐火物ライニングとの間に熱伝導率０．０４ｗ／ｍ
Ｋ以下で厚み２ｍｍ以上の断熱材の層を配置し、又、耐
火物ライニングの表面にＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ
3 の１種以上を合計で３０％以上含有し、厚みが２ｍｍ
以上の層を配置することが有効である。
通して被加熱金属材料から奪われる熱損失を低減し、ス
キッドマークの問題を解決し、加熱炉の熱損失を低減す
る加熱炉のスキッド支持ビームを提供する。 【解決手段】 スキッド支持ビームの周囲に設置するア
ンカーあるいはスタッドは、前記スキッド支持ビーム周
囲の上方１２０°の範囲に配置するアンカーあるいはス
タッドが、上記範囲以外の範囲に配置するアンカーある
いはスタッドの密度の１／３以下とすることを特徴とす
るスキッド支持ビームである。更に、スキッド支持ビー
ムと耐火物ライニングとの間に熱伝導率０．０４ｗ／ｍ
Ｋ以下で厚み２ｍｍ以上の断熱材の層を配置し、又、耐
火物ライニングの表面にＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ
3 の１種以上を合計で３０％以上含有し、厚みが２ｍｍ
以上の層を配置することが有効である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料の熱間圧
延のための加熱炉内における耐火物でライニングしたス
キッド支持ビームに関するものである。
延のための加熱炉内における耐火物でライニングしたス
キッド支持ビームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼材を代表とする金属材料の熱間圧延の
ための加熱炉においては、材料自走式のウォーキングビ
ーム式加熱炉が主流である。ウォーキングビーム式加熱
炉においては、材料は、内部を水冷したスキッド支持ビ
ームに設置したスキッドボタンによって支持される。ス
キッド支持ビームは、図４に示すように内部を冷却水が
流れる鋼管であり、スキッド支持ビームの外層はスキッ
ド支持ビーム保護のための耐火物ライニングが施されて
いる。また、この耐火物ライニング層のスキッド支持ビ
ームからの剥離を防止するため、スキッド支持ビームの
全周に多数のアンカーあるいはスタッドを溶接して配置
している。耐火物層はこのアンカーあるいはスタッド
（以後「アンカー等」という）を介してスキッド支持ビ
ームと構造的に一体化しており、非常に剛性の高い構造
を実現している。
ための加熱炉においては、材料自走式のウォーキングビ
ーム式加熱炉が主流である。ウォーキングビーム式加熱
炉においては、材料は、内部を水冷したスキッド支持ビ
ームに設置したスキッドボタンによって支持される。ス
キッド支持ビームは、図４に示すように内部を冷却水が
流れる鋼管であり、スキッド支持ビームの外層はスキッ
ド支持ビーム保護のための耐火物ライニングが施されて
いる。また、この耐火物ライニング層のスキッド支持ビ
ームからの剥離を防止するため、スキッド支持ビームの
全周に多数のアンカーあるいはスタッドを溶接して配置
している。耐火物層はこのアンカーあるいはスタッド
（以後「アンカー等」という）を介してスキッド支持ビ
ームと構造的に一体化しており、非常に剛性の高い構造
を実現している。
【０００３】被加熱金属材料表面のうち、加熱炉内にお
いてスキッド支持ビームに近接して対向する部分につい
ては、該部分がスキッドボタンと接触することにより、
あるいはスキッド支持ビームの耐火物ライニング層表面
の低温部分に輻射によって熱が奪われることにより、金
属材料の該部分の温度が低下すると、被加熱金属材料に
局部的な低温部が発生することとなる。このような温度
むらが生じた金属材料を圧延すると、温度差による変形
抵抗の差により製品の板厚に差が生じるという品質上の
問題が発生する。このような品質上の問題を「スキッド
マーク」と呼んでいる。
いてスキッド支持ビームに近接して対向する部分につい
ては、該部分がスキッドボタンと接触することにより、
あるいはスキッド支持ビームの耐火物ライニング層表面
の低温部分に輻射によって熱が奪われることにより、金
属材料の該部分の温度が低下すると、被加熱金属材料に
局部的な低温部が発生することとなる。このような温度
むらが生じた金属材料を圧延すると、温度差による変形
抵抗の差により製品の板厚に差が生じるという品質上の
問題が発生する。このような品質上の問題を「スキッド
マーク」と呼んでいる。
【０００４】このようなスキッドマークの問題を解決す
るため、耐火物よりも熱伝導率の低い断熱材をスキッド
支持ビームに巻きつけ、その上で耐火物ライニング層を
形成することによって、金属材料からスキッド支持ビー
ムへの熱損失を低減する対策が取られている。
るため、耐火物よりも熱伝導率の低い断熱材をスキッド
支持ビームに巻きつけ、その上で耐火物ライニング層を
形成することによって、金属材料からスキッド支持ビー
ムへの熱損失を低減する対策が取られている。
【０００５】また、スキッドボタンの高さを高くするこ
とによって、金属材料からスキッド支持ビームへの熱損
失を低減する対策が取られている。しかし、スキッドボ
タンを高くすると、スキッドボタンの温度がより高くな
るためスキッドボタンの劣化の進行がはやくなる。特開
平７−１１３２４号公報においては、スキッドボタンを
断熱材で被覆することによってスキッドボタンの劣化を
防止する技術が開示されている。
とによって、金属材料からスキッド支持ビームへの熱損
失を低減する対策が取られている。しかし、スキッドボ
タンを高くすると、スキッドボタンの温度がより高くな
るためスキッドボタンの劣化の進行がはやくなる。特開
平７−１１３２４号公報においては、スキッドボタンを
断熱材で被覆することによってスキッドボタンの劣化を
防止する技術が開示されている。
【０００６】加熱炉内の入り口から出口までの間で、被
加熱金属材料の同一の箇所がスキッドボタンと接触しな
いようにスキッドのシフトを行い、スキッドマークの発
生を防止する方法が特開昭５７−１４９４１５号公報に
開示されている。
加熱金属材料の同一の箇所がスキッドボタンと接触しな
いようにスキッドのシフトを行い、スキッドマークの発
生を防止する方法が特開昭５７−１４９４１５号公報に
開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】アンカー等は通常は鋼
製あるいはステンレス鋼製であって熱伝導率が高く、そ
の根元は水冷のスキッド支持ビームに溶接され、先端は
耐火物ライニング層の表面近くに位置する。そのため、
たとえ耐火物ライニング層自身の熱伝導率は低くても、
耐火物ライニング層の高温に熱せられた表層部の熱は、
アンカー等を通して水冷スキッド支持ビームに抜熱され
る。このため、耐火物ライニング層のアンカー等の近傍
の表面部がアンカー等を通して冷却され、温度が低下す
る。
製あるいはステンレス鋼製であって熱伝導率が高く、そ
の根元は水冷のスキッド支持ビームに溶接され、先端は
耐火物ライニング層の表面近くに位置する。そのため、
たとえ耐火物ライニング層自身の熱伝導率は低くても、
耐火物ライニング層の高温に熱せられた表層部の熱は、
アンカー等を通して水冷スキッド支持ビームに抜熱され
る。このため、耐火物ライニング層のアンカー等の近傍
の表面部がアンカー等を通して冷却され、温度が低下す
る。
【０００８】同様に、耐火物ライニング層とスキッド支
持ビームとの間に断熱性の良好な断熱層を形成しても、
アンカー等はスキッド支持ビームに溶接されているた
め、アンカー等を経由する伝熱経路を遮断することがで
きないので、結局は断熱効果を高めることができない。
持ビームとの間に断熱性の良好な断熱層を形成しても、
アンカー等はスキッド支持ビームに溶接されているた
め、アンカー等を経由する伝熱経路を遮断することがで
きないので、結局は断熱効果を高めることができない。
【０００９】このため、スキッド支持ビームの表層耐火
物ライニング層の温度低下部が金属材料からの輻射熱の
受熱面になり、被加熱金属材料に局部的な低温部が発生
することとなり、スキッドボタンを高くしたりライニン
グ耐火物とスキッド支持ビームとの間に断熱性の高い断
熱層を形成してもスキッドマークを十分に解消すること
ができない。特に、加熱炉出口における被加熱金属材料
の温度が低い低温加熱を採用する場合にスキッドマーク
の問題が顕著になる。また、スキッド支持ビームの冷却
水を通じて失われる熱損失は加熱炉での熱損失のおよそ
１５％を占めており、省エネルギーの観点からも問題を
有する。
物ライニング層の温度低下部が金属材料からの輻射熱の
受熱面になり、被加熱金属材料に局部的な低温部が発生
することとなり、スキッドボタンを高くしたりライニン
グ耐火物とスキッド支持ビームとの間に断熱性の高い断
熱層を形成してもスキッドマークを十分に解消すること
ができない。特に、加熱炉出口における被加熱金属材料
の温度が低い低温加熱を採用する場合にスキッドマーク
の問題が顕著になる。また、スキッド支持ビームの冷却
水を通じて失われる熱損失は加熱炉での熱損失のおよそ
１５％を占めており、省エネルギーの観点からも問題を
有する。
【００１０】アンカー等を設置しないで耐火物ライニン
グ層を形成する方法として、耐火キャスタブル中にステ
ンレス等のファイバーを混入した上で耐火物ライニング
を行い、その外側にセラミックファイバーを接着剤を介
して耐火物ライニング層の外側に巻き付ける方法が特開
昭５８−１４１３２１号公報に開示されている。アンカ
ー等を設置しないので断熱特性を改善することができる
が、耐火キャスタブル中のファイバーのみでは十分な剛
性と耐久性を得ることができず、耐火物の割れ等で耐火
物が脱落することによりスキッド支持ビームが高温雰囲
気にむき出しになるという問題があった。
グ層を形成する方法として、耐火キャスタブル中にステ
ンレス等のファイバーを混入した上で耐火物ライニング
を行い、その外側にセラミックファイバーを接着剤を介
して耐火物ライニング層の外側に巻き付ける方法が特開
昭５８−１４１３２１号公報に開示されている。アンカ
ー等を設置しないので断熱特性を改善することができる
が、耐火キャスタブル中のファイバーのみでは十分な剛
性と耐久性を得ることができず、耐火物の割れ等で耐火
物が脱落することによりスキッド支持ビームが高温雰囲
気にむき出しになるという問題があった。
【００１１】本発明は、スキッド支持ビームの耐火物ラ
イニング層を通して被加熱金属材料から奪われる熱損失
を低減し、スキッドマークの問題を解決し、加熱炉の熱
損失を低減するスキッド支持ビームを提供することを目
的とする。
イニング層を通して被加熱金属材料から奪われる熱損失
を低減し、スキッドマークの問題を解決し、加熱炉の熱
損失を低減するスキッド支持ビームを提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨とす
るところは以下の通りである。 （１）外層を耐火物でライニングしたスキッド支持ビー
ムにおいて、前記耐火物を保持するために前記スキッド
支持ビームの周囲に設置するアンカーあるいはスタッド
は、前記スキッド支持ビーム周囲の上方１２０°の範囲
に配置するアンカーあるいはスタッドのスキッド支持ビ
ーム表面単位面積当たりの本数が、上記範囲以外の範囲
に配置するアンカーあるいはスタッドのスキッド支持ビ
ーム表面単位面積当たりの本数の１／３以下とすること
を特徴とするスキッド支持ビーム。 （２）スキッド支持ビームと耐火物ライニングとの間に
熱伝導率０．０４ｗ／ｍ・Ｋ以下で厚み２ｍｍ以上の断
熱材の層を有することを特徴とする請求項１に記載のス
キッド支持ビーム。 （３）耐火物ライニングの表面にＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、
Ｃｒ2 Ｏ3 の１種以上を合計で３０％以上含有し、厚み
が２ｍｍ以上の層を有することを特徴とする上記（１）
又は（２）に記載のスキッド支持ビーム。
るところは以下の通りである。 （１）外層を耐火物でライニングしたスキッド支持ビー
ムにおいて、前記耐火物を保持するために前記スキッド
支持ビームの周囲に設置するアンカーあるいはスタッド
は、前記スキッド支持ビーム周囲の上方１２０°の範囲
に配置するアンカーあるいはスタッドのスキッド支持ビ
ーム表面単位面積当たりの本数が、上記範囲以外の範囲
に配置するアンカーあるいはスタッドのスキッド支持ビ
ーム表面単位面積当たりの本数の１／３以下とすること
を特徴とするスキッド支持ビーム。 （２）スキッド支持ビームと耐火物ライニングとの間に
熱伝導率０．０４ｗ／ｍ・Ｋ以下で厚み２ｍｍ以上の断
熱材の層を有することを特徴とする請求項１に記載のス
キッド支持ビーム。 （３）耐火物ライニングの表面にＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、
Ｃｒ2 Ｏ3 の１種以上を合計で３０％以上含有し、厚み
が２ｍｍ以上の層を有することを特徴とする上記（１）
又は（２）に記載のスキッド支持ビーム。
【００１３】被加熱金属材料からスキッド支持ビーム耐
火物ライニング層への輻射熱の受熱面は、該耐火物ライ
ニング層のうち、被加熱金属材料に対面する上面側の、
特に上方１２０°の範囲のみである。従って、スキッド
支持ビーム周囲の上方１２０°の範囲に配置するスキッ
ド支持ビーム表面単位面積当たりのアンカーあるいはス
タッドの本数が、上記範囲以外の範囲に配置するスキッ
ド支持ビーム表面単位面積当たりのアンカーあるいはス
タッドの本数の１／３以下とすることにより、耐火物ラ
イニング層の上面側はアンカー等に起因する熱損失が少
なくなるので、被加熱金属材料から耐火物ライニング層
への熱損失を低減することができる。一方、スキッド支
持ビーム周囲の上方１２０°の範囲以外の部分には従来
と同様にアンカー等を必要な密度で設置し、該部分の耐
火物ライニング層はアンカー等によって十分な強度を確
保することができる。耐火物ライニング層のうち、上方
１２０°の範囲を除く下方部分が強固に設置されること
により、アンカー等の設置密度が低い上方１２０°の範
囲の耐火物ライニング層は下方から強固に保持され、ア
ンカー等を十分に有しないにもかかわらず十分な耐久性
を有する。アンカー等の設置を行わない範囲は、耐火物
ライニング層の上方９０°の範囲としても被加熱金属材
料から耐火物ライニング層への熱損失の低減効果は得ら
れる。しかし、ライニング層の上方１２０°とした方が
熱損失低減効果が大きいので、本発明では１２０°の範
囲とした。また、スキッド支持ビーム周囲の上方１２０
°の範囲にアンカーあるいはスタッドを全く有しない場
合が熱損失低減効果が最も大きいことはいうまでもな
い。
火物ライニング層への輻射熱の受熱面は、該耐火物ライ
ニング層のうち、被加熱金属材料に対面する上面側の、
特に上方１２０°の範囲のみである。従って、スキッド
支持ビーム周囲の上方１２０°の範囲に配置するスキッ
ド支持ビーム表面単位面積当たりのアンカーあるいはス
タッドの本数が、上記範囲以外の範囲に配置するスキッ
ド支持ビーム表面単位面積当たりのアンカーあるいはス
タッドの本数の１／３以下とすることにより、耐火物ラ
イニング層の上面側はアンカー等に起因する熱損失が少
なくなるので、被加熱金属材料から耐火物ライニング層
への熱損失を低減することができる。一方、スキッド支
持ビーム周囲の上方１２０°の範囲以外の部分には従来
と同様にアンカー等を必要な密度で設置し、該部分の耐
火物ライニング層はアンカー等によって十分な強度を確
保することができる。耐火物ライニング層のうち、上方
１２０°の範囲を除く下方部分が強固に設置されること
により、アンカー等の設置密度が低い上方１２０°の範
囲の耐火物ライニング層は下方から強固に保持され、ア
ンカー等を十分に有しないにもかかわらず十分な耐久性
を有する。アンカー等の設置を行わない範囲は、耐火物
ライニング層の上方９０°の範囲としても被加熱金属材
料から耐火物ライニング層への熱損失の低減効果は得ら
れる。しかし、ライニング層の上方１２０°とした方が
熱損失低減効果が大きいので、本発明では１２０°の範
囲とした。また、スキッド支持ビーム周囲の上方１２０
°の範囲にアンカーあるいはスタッドを全く有しない場
合が熱損失低減効果が最も大きいことはいうまでもな
い。
【００１４】受熱面の内部にアンカー等が存在する限
り、耐火物ライニング層とスキッド支持ビームの間に断
熱特性の優れた層を有しても、熱はアンカー等を通して
逃げるので全体の断熱特性を向上することはできなかっ
た。しかし、本発明（１）によって被加熱金属材料から
の受熱面の内部にはアンカー等の密度が低いかあるいは
存在しないので、本発明（２）のようにスキッド支持ビ
ームと耐火物ライニング層との間に断熱特性の優れた熱
伝導率０．０４ｗ／ｍ・Ｋ以下で厚み２ｍｍ以上の断熱
材の層を配置することによって、受熱面からスキッド支
持ビームまでの総合的断熱特性を向上することができ
る。
り、耐火物ライニング層とスキッド支持ビームの間に断
熱特性の優れた層を有しても、熱はアンカー等を通して
逃げるので全体の断熱特性を向上することはできなかっ
た。しかし、本発明（１）によって被加熱金属材料から
の受熱面の内部にはアンカー等の密度が低いかあるいは
存在しないので、本発明（２）のようにスキッド支持ビ
ームと耐火物ライニング層との間に断熱特性の優れた熱
伝導率０．０４ｗ／ｍ・Ｋ以下で厚み２ｍｍ以上の断熱
材の層を配置することによって、受熱面からスキッド支
持ビームまでの総合的断熱特性を向上することができ
る。
【００１５】ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種以
上を合計で３０％以上含有する層は、赤外線や電磁波を
反射する機能を有する。本発明（３）は、本発明（１）
又は（２）に加えて、耐火物ライニングの表面にＴｉＯ
2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種以上を合計で３０％以
上含有し、厚みが２ｍｍ以上の層を配置することによ
り、被加熱金属材料から耐火物ライニング層受熱面への
輻射熱伝達を更に低減することが可能である。
上を合計で３０％以上含有する層は、赤外線や電磁波を
反射する機能を有する。本発明（３）は、本発明（１）
又は（２）に加えて、耐火物ライニングの表面にＴｉＯ
2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種以上を合計で３０％以
上含有し、厚みが２ｍｍ以上の層を配置することによ
り、被加熱金属材料から耐火物ライニング層受熱面への
輻射熱伝達を更に低減することが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の加熱炉スキッド支持ビー
ム１及びその外周部の耐火物ライニング層３の形状は、
従来と同様の構造を採用することができる。従来のスキ
ッド支持ビームを図４に示す。鉄鋼の熱間圧延に用いる
加熱炉の場合、スキッド支持ビームは耐熱鋼などの耐熱
性金属等のパイプ材が用いられる。パイプの内部に冷却
水を流すことによってスキッド支持ビームを冷却する。
ム１及びその外周部の耐火物ライニング層３の形状は、
従来と同様の構造を採用することができる。従来のスキ
ッド支持ビームを図４に示す。鉄鋼の熱間圧延に用いる
加熱炉の場合、スキッド支持ビームは耐熱鋼などの耐熱
性金属等のパイプ材が用いられる。パイプの内部に冷却
水を流すことによってスキッド支持ビームを冷却する。
【００１７】図１に示すように、スキッド支持ビーム１
の周囲に設置するアンカー４には、Ｙ型、Ｖ型のような
形状のものを用いることができる。アンカー等の設置間
隔は、耐火物ライニング層の外径、材質によって定まる
が、通常の鉄鋼の熱間圧延用加熱炉のスキッド支持ビー
ムにおいては、スキッド支持ビームの周方向には３０°
〜６０°間隔でスキッド支持ビームの上方１２０°の範
囲を除く部分の４〜８ヶ所程度に設置し、スキッド支持
ビーム長手方向には２００ｍｍ程度の間隔で設置するこ
とにより、耐火物ライニング層３を十分な強度で保持す
ることができる。
の周囲に設置するアンカー４には、Ｙ型、Ｖ型のような
形状のものを用いることができる。アンカー等の設置間
隔は、耐火物ライニング層の外径、材質によって定まる
が、通常の鉄鋼の熱間圧延用加熱炉のスキッド支持ビー
ムにおいては、スキッド支持ビームの周方向には３０°
〜６０°間隔でスキッド支持ビームの上方１２０°の範
囲を除く部分の４〜８ヶ所程度に設置し、スキッド支持
ビーム長手方向には２００ｍｍ程度の間隔で設置するこ
とにより、耐火物ライニング層３を十分な強度で保持す
ることができる。
【００１８】本第１の発明においては、アンカー等を設
置したスキッド支持ビームに直接不定形耐火物を流し込
むことによって耐火物ライニング層を施工することも可
能であり、図１に示すように、スキッド支持ビーム１に
断熱材を巻き付けて断熱層５を形成し、その後耐火物ラ
イニング層３を施工することも可能である。耐火物ライ
ニング層３に用いる不定形耐火物としては、一般的なＡ
ｌ2 Ｏ3 系のキャスタブルあるいはスタンプ材を用いる
ことができる。また、スキッド支持ビームに巻き付ける
断熱層５用の断熱材としては、セラミックファイバーフ
ェルトを用いることができる。上記のような構造を採用
することにより、アンカー等がスキッド支持ビームの周
方向の上方１２０°の範囲に存在しなくても、耐火物ラ
イニング層は十分な強度と耐久性を有することができ
る。
置したスキッド支持ビームに直接不定形耐火物を流し込
むことによって耐火物ライニング層を施工することも可
能であり、図１に示すように、スキッド支持ビーム１に
断熱材を巻き付けて断熱層５を形成し、その後耐火物ラ
イニング層３を施工することも可能である。耐火物ライ
ニング層３に用いる不定形耐火物としては、一般的なＡ
ｌ2 Ｏ3 系のキャスタブルあるいはスタンプ材を用いる
ことができる。また、スキッド支持ビームに巻き付ける
断熱層５用の断熱材としては、セラミックファイバーフ
ェルトを用いることができる。上記のような構造を採用
することにより、アンカー等がスキッド支持ビームの周
方向の上方１２０°の範囲に存在しなくても、耐火物ラ
イニング層は十分な強度と耐久性を有することができ
る。
【００１９】最も好ましい実施の形態においては、被加
熱金属材料と対向する受熱面であるスキッド支持ビーム
の上面についてはアンカー等が存在しないため、受熱面
からスキッド支持ビームへの熱伝達は耐火物ライニング
層と断熱層の熱伝導率のみによって決定し、従来の全周
にアンカー等を設置した場合に比較して熱伝達率を低減
することができる。
熱金属材料と対向する受熱面であるスキッド支持ビーム
の上面についてはアンカー等が存在しないため、受熱面
からスキッド支持ビームへの熱伝達は耐火物ライニング
層と断熱層の熱伝導率のみによって決定し、従来の全周
にアンカー等を設置した場合に比較して熱伝達率を低減
することができる。
【００２０】スキッド支持ビーム周囲の上方１２０°の
範囲に配置するスキッド支持ビーム表面単位面積当たり
のアンカーあるいはスタッドの本数が、上記範囲以外の
範囲に配置するスキッド支持ビーム表面単位面積当たり
のアンカーあるいはスタッドの本数の１／３以下とした
のは、１／３を超えると受熱面であるスキッド支持ビー
ムの上方１２０°の断熱が不十分となり、本発明の効果
が得られないためである。
範囲に配置するスキッド支持ビーム表面単位面積当たり
のアンカーあるいはスタッドの本数が、上記範囲以外の
範囲に配置するスキッド支持ビーム表面単位面積当たり
のアンカーあるいはスタッドの本数の１／３以下とした
のは、１／３を超えると受熱面であるスキッド支持ビー
ムの上方１２０°の断熱が不十分となり、本発明の効果
が得られないためである。
【００２１】本第２の発明においては、図２に示すよう
に、スキッド支持ビーム１と耐火物ライニング層３との
間に、従来から用いられていた断熱層５に替え、あるい
は従来から用いられていた断熱層５に加え、熱伝導率
０．０４ｗ／ｍ・Ｋ以下で厚み２ｍｍ以上の断熱材の超
断熱層６を配置することにより、被加熱金属材料からス
キッド支持ビームへの熱損失を更に低減することができ
る。このような特性を具備する断熱材としては、例え
ば、Wacker Chemie GmbH社の"Waker WDS" 等を用いるこ
とができる。断熱材の熱伝導率を０．０４ｗ／ｍ・Ｋ以
下とするのは、熱伝導率が０．０４ｗ／ｍ・Ｋを超える
と本発明の効果が十分には得られないからであり、断熱
材の厚みを２ｍｍ以上とするのは、２ｍｍ未満では本発
明の効果が十分には得られないからである。
に、スキッド支持ビーム１と耐火物ライニング層３との
間に、従来から用いられていた断熱層５に替え、あるい
は従来から用いられていた断熱層５に加え、熱伝導率
０．０４ｗ／ｍ・Ｋ以下で厚み２ｍｍ以上の断熱材の超
断熱層６を配置することにより、被加熱金属材料からス
キッド支持ビームへの熱損失を更に低減することができ
る。このような特性を具備する断熱材としては、例え
ば、Wacker Chemie GmbH社の"Waker WDS" 等を用いるこ
とができる。断熱材の熱伝導率を０．０４ｗ／ｍ・Ｋ以
下とするのは、熱伝導率が０．０４ｗ／ｍ・Ｋを超える
と本発明の効果が十分には得られないからであり、断熱
材の厚みを２ｍｍ以上とするのは、２ｍｍ未満では本発
明の効果が十分には得られないからである。
【００２２】外層の耐火物ライニング層３の熱伝導率は
２．０ｗ／ｍ・Ｋ程度、厚みは５０ｍｍ程度である。一
方、本発明の低熱伝導率の超断熱層６の熱伝導率は、Wa
kerWDS は０．０３ｗ／ｍ・Ｋ、フェルトは０．２ｗ／
ｍ・Ｋ、耐火キャスタブルは２．０ｗ／ｍ・Ｋである。
３ｍｍ厚みの低熱伝導率の超断熱層６を配置した結果と
して、アンカー等を配置していないスキッド支持ビーム
の上方１２０°の範囲については、従来の全周にアンカ
ー等を配置した場合に比較して熱伝達率は１／１０に低
減、本第１の発明に比較して１／３に低減する。
２．０ｗ／ｍ・Ｋ程度、厚みは５０ｍｍ程度である。一
方、本発明の低熱伝導率の超断熱層６の熱伝導率は、Wa
kerWDS は０．０３ｗ／ｍ・Ｋ、フェルトは０．２ｗ／
ｍ・Ｋ、耐火キャスタブルは２．０ｗ／ｍ・Ｋである。
３ｍｍ厚みの低熱伝導率の超断熱層６を配置した結果と
して、アンカー等を配置していないスキッド支持ビーム
の上方１２０°の範囲については、従来の全周にアンカ
ー等を配置した場合に比較して熱伝達率は１／１０に低
減、本第１の発明に比較して１／３に低減する。
【００２３】本第３の発明においては、図３に示すよう
に、上記第１又は第２の発明に加え、耐火物ライニング
層３の表面にＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種以
上を合計で３０％以上含有し、厚みが２ｍｍ以上の表面
反射層７を形成する。ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3
を含有する層は、赤外線や電磁波を反射する機能を有
し、被加熱金属材料から耐火物ライニング層受熱面への
輻射熱伝達を更に低減することが可能である。これらの
材料としては、従来のモルタルにこれらのセラミックス
粉を混合して塗布することが簡単である。スケールとの
耐食性が必要な場合は、アルミナ系のモルタルを使用す
ることが望ましい。ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の
１種以上を合計で３０％以上含有し、厚みが２ｍｍ以上
としたのは、この条件を満足すれば輻射熱の反射率が７
０％以上となって本発明の効果を発揮するからである。
なお、従来の耐火物ライニング層のみの場合は、表面の
輻射熱の反射率は４０〜５０％程度である。
に、上記第１又は第２の発明に加え、耐火物ライニング
層３の表面にＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の１種以
上を合計で３０％以上含有し、厚みが２ｍｍ以上の表面
反射層７を形成する。ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3
を含有する層は、赤外線や電磁波を反射する機能を有
し、被加熱金属材料から耐火物ライニング層受熱面への
輻射熱伝達を更に低減することが可能である。これらの
材料としては、従来のモルタルにこれらのセラミックス
粉を混合して塗布することが簡単である。スケールとの
耐食性が必要な場合は、アルミナ系のモルタルを使用す
ることが望ましい。ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 の
１種以上を合計で３０％以上含有し、厚みが２ｍｍ以上
としたのは、この条件を満足すれば輻射熱の反射率が７
０％以上となって本発明の効果を発揮するからである。
なお、従来の耐火物ライニング層のみの場合は、表面の
輻射熱の反射率は４０〜５０％程度である。
【００２４】
【実施例】本発明の効果を確認するため、本発明及び比
較例の耐火物ライニングを施したスキッド支持ビームを
構成し、これを高温ガス炉に挿入して耐火物ライニング
の表面温度を測定した。なお、ガス炉の雰囲気温度は１
３５０℃とした。
較例の耐火物ライニングを施したスキッド支持ビームを
構成し、これを高温ガス炉に挿入して耐火物ライニング
の表面温度を測定した。なお、ガス炉の雰囲気温度は１
３５０℃とした。
【００２５】比較例として、従来法による耐火物ライニ
ングを図４に示すように行った。スキッド支持ビーム１
は外径１５０ｍｍの耐熱鋼パイプを用い、長さ５０ｍ
ｍ、直径１０ｍｍの鉄製アンカー４を円周方向に６０°
ピッチに全周に溶接して取り付けた。ビーム長手方向に
１５０ｍｍピッチで、長手方向隣のアンカーと３０°円
周方向にずらし６０°ピッチでアンカーを設置した。図
１〜図４において、１列奥のアンカー４ａを破線で示し
ている。このスキッド支持ビーム１に、まずウェットフ
ェルト断熱層５を１０ｍｍの厚さで巻き付け、その上に
ハイアルミナキャスタブルによる耐火物ライニング層３
を形成した。ウェットフェルト断熱層５の熱伝導率は
０．２ｗ／ｍ・Ｋ、耐火物ライニング層３の熱伝導率は
２．０ｗ／ｍ・Ｋであった。
ングを図４に示すように行った。スキッド支持ビーム１
は外径１５０ｍｍの耐熱鋼パイプを用い、長さ５０ｍ
ｍ、直径１０ｍｍの鉄製アンカー４を円周方向に６０°
ピッチに全周に溶接して取り付けた。ビーム長手方向に
１５０ｍｍピッチで、長手方向隣のアンカーと３０°円
周方向にずらし６０°ピッチでアンカーを設置した。図
１〜図４において、１列奥のアンカー４ａを破線で示し
ている。このスキッド支持ビーム１に、まずウェットフ
ェルト断熱層５を１０ｍｍの厚さで巻き付け、その上に
ハイアルミナキャスタブルによる耐火物ライニング層３
を形成した。ウェットフェルト断熱層５の熱伝導率は
０．２ｗ／ｍ・Ｋ、耐火物ライニング層３の熱伝導率は
２．０ｗ／ｍ・Ｋであった。
【００２６】本発明例Ｎｏ．１として、図１に示すよう
に、上記比較例におけるスキッド支持ビームの上方１２
０°の範囲のアンカー４を取り除き、その上に比較例と
同様に断熱層５と耐火物ライニング層３を形成した。
に、上記比較例におけるスキッド支持ビームの上方１２
０°の範囲のアンカー４を取り除き、その上に比較例と
同様に断熱層５と耐火物ライニング層３を形成した。
【００２７】本発明例Ｎｏ．２として、図２に示すよう
に、アンカー４は本発明例Ｎｏ．１と同様に配置し、ウ
ェットフェルト断熱層５とスキッド支持ビーム１との間
に超断熱層６として熱伝導率０．０４ｗ／ｍ・ＫのＷＤ
Ｓを３ｍｍの厚さで設置した。
に、アンカー４は本発明例Ｎｏ．１と同様に配置し、ウ
ェットフェルト断熱層５とスキッド支持ビーム１との間
に超断熱層６として熱伝導率０．０４ｗ／ｍ・ＫのＷＤ
Ｓを３ｍｍの厚さで設置した。
【００２８】本発明例Ｎｏ．３として、図３に示すよう
に、アンカー４、断熱層５、超断熱層６、耐火物ライニ
ング層３は上記本発明例Ｎｏ．２と同様とし、耐火物ラ
イニング層３の表面に表面反射層７として粒度７４μｍ
以下のＺｒＯ2 粒子を７０％含有したモルタルを１０ｍ
ｍ厚さで塗り付けた。
に、アンカー４、断熱層５、超断熱層６、耐火物ライニ
ング層３は上記本発明例Ｎｏ．２と同様とし、耐火物ラ
イニング層３の表面に表面反射層７として粒度７４μｍ
以下のＺｒＯ2 粒子を７０％含有したモルタルを１０ｍ
ｍ厚さで塗り付けた。
【００２９】上記４種類のスタッド支持ビームをガス炉
に挿入し、ビーム内部は水冷した上で表面温度を測定し
た。結果を表１に示す。本発明例Ｎｏ．３、本発明例Ｎ
ｏ．２、本発明例Ｎｏ．１、比較例の順で表面温度が高
く、本発明の効果を確認することができた。
に挿入し、ビーム内部は水冷した上で表面温度を測定し
た。結果を表１に示す。本発明例Ｎｏ．３、本発明例Ｎ
ｏ．２、本発明例Ｎｏ．１、比較例の順で表面温度が高
く、本発明の効果を確認することができた。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】本発明により、スキッド支持ビームの耐
火物ライニングの表面のうち、被加熱金属材料からの受
熱面の表面温度が上昇し、更に表面の反射率が上昇し、
スキッドマークの少ない熱間圧延が可能になった。
火物ライニングの表面のうち、被加熱金属材料からの受
熱面の表面温度が上昇し、更に表面の反射率が上昇し、
スキッドマークの少ない熱間圧延が可能になった。
【図１】本発明のスキッド支持ビームの断面図である。
【図２】本発明のスキッド支持ビームの断面図である。
【図３】本発明のスキッド支持ビームの断面図である。
【図４】従来のスキッド支持ビームの断面図である。
１ スキッド支持ビーム ２ スキッドボタン ３ 耐火物ライニング層 ４ アンカー ４ａ １列奥のアンカー ５ 断熱層 ６ 超断熱層 ７ 表面反射層
フロントページの続き (72)発明者 松田 強志 東海市東海町５−３ 新日本製鐵株式会社 名古屋製鐵所内
Claims (3)
- 【請求項１】 外層を耐火物でライニングしたスキッド
支持ビームにおいて、前記耐火物を保持するために前記
スキッド支持ビームの周囲に設置するアンカーあるいは
スタッドは、前記スキッド支持ビーム周囲の上方１２０
°の範囲に配置するアンカーあるいはスタッドのスキッ
ド支持ビーム表面単位面積当たりの本数が、上記範囲以
外の範囲に配置するアンカーあるいはスタッドのスキッ
ド支持ビーム表面単位面積当たりの本数の１／３以下と
することを特徴とするスキッド支持ビーム。 - 【請求項２】 スキッド支持ビームと耐火物ライニング
との間に熱伝導率０．０４ｗ／ｍ・Ｋ以下で厚み２ｍｍ
以上の断熱材の層を有することを特徴とする請求項１に
記載のスキッド支持ビーム。 - 【請求項３】 耐火物ライニングの表面にＴｉＯ2 、Ｚ
ｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3の１種以上を合計で３０％以上含有
し、厚みが２ｍｍ以上の層を有することを特徴とする請
求項１又は２に記載のスキッド支持ビーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10124798A JPH11293335A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | スキッド支持ビーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10124798A JPH11293335A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | スキッド支持ビーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11293335A true JPH11293335A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14295586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10124798A Withdrawn JPH11293335A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | スキッド支持ビーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11293335A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100584724B1 (ko) * | 1999-11-25 | 2006-05-30 | 주식회사 포스코 | 가열로의 스키드 파이프용 내화물 블럭 제조방법 |
| CN103388055A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-13 | 武汉钢铁(集团)公司 | 高温取向硅钢加热用步进式加热炉炉梁与立柱耐火隔热衬结构及其制备方法 |
| KR20210028506A (ko) * | 2019-09-04 | 2021-03-12 | 주식회사 포스코 | 분광 기송 장입 장치 및 그 제조 방법 |
| CN114317930A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 秦皇岛华宇通电力科技有限公司 | 圆柱体零件热处理装置及其热处理方法 |
-
1998
- 1998-04-13 JP JP10124798A patent/JPH11293335A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100584724B1 (ko) * | 1999-11-25 | 2006-05-30 | 주식회사 포스코 | 가열로의 스키드 파이프용 내화물 블럭 제조방법 |
| CN103388055A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-13 | 武汉钢铁(集团)公司 | 高温取向硅钢加热用步进式加热炉炉梁与立柱耐火隔热衬结构及其制备方法 |
| KR20210028506A (ko) * | 2019-09-04 | 2021-03-12 | 주식회사 포스코 | 분광 기송 장입 장치 및 그 제조 방법 |
| CN114317930A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 秦皇岛华宇通电力科技有限公司 | 圆柱体零件热处理装置及其热处理方法 |
| CN114317930B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-12-15 | 秦皇岛华宇通电力科技有限公司 | 圆柱体零件热处理装置及其热处理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |