(57)【要約】      （修正有）【課題】炉内に大気が侵入することを防止する水封装置を設けてなるウォーキングビーム式連続工業炉において、炉体の改造なしで、炉内を均一にかつ急速に冷却する方法を提供する。【解決手段】炉の稼動停止後、炉内、外を隔てている水封装置４のシール水８を抜き、シール水を所定深さまで下げた状態とし、炉内に連通する排気ファンを運転し、大気を冷却用空気として炉内に導入し、導入した冷却用空気で炉体の熱を抜熱し、加熱された冷却用空気を、煙突を経て炉外へ強制排出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウォーキングポストの周囲の炉床に開口部が形成され、該炉床の開口部から炉内に大気が侵入することを防止する水封装置を、前記開口部の下方に設けてなるウォーキングビーム式連続工業炉において、
炉の稼動停止後、炉内、外を隔てている前記水封装置のシール水を抜き、シール水を所定深さまで下げた状態とし、炉内に連通する排気ファンを運転し、大気を冷却用空気として炉内に導入し、導入した冷却用空気で炉体の熱を抜熱し、加熱された冷却用空気を、煙突を経て炉外へ強制排出することを特徴とするウォーキングビーム式連続工業炉の炉内急冷方法。
【請求項２】
前記排気ファンの回転を制御し、炉内に導入する冷却用空気の量を調整することを特徴とする請求項１に連続工業炉の炉内急冷方法。
【請求項３】
前記水封装置から抜いたシール水を、一旦溜めておくシール水貯溜タンクを炉床下に設けておき、炉の再稼動時、シール水貯溜タンクに溜めたシール水を前記水封装置に戻すことを特徴とする請求項１または２に連続工業炉の炉内急冷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉内にウォーキングビームと固定ビームとからなる一組の支持架台を複数配置した連続工業炉の炉内急冷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鋼管や棒鋼などの鋼材を高温で熱処理するために、炉内にウォーキングビームと固定ビームとからなる一組の鋼材支持架台を複数配置したウォーキングビーム式連続工業炉が用いられている。この連続工業炉は、図４に示したように、複数のウォーキングポスト２でウォーキングビーム2aを支持し、複数の固定ポスト３で固定ビーム3ａを支持する構造を有する。複数の固定ポスト３は炉床に固定されているが、ウォーキングビーム2aを支持する複数のウォーキングポスト２は、炉床下に配置されるウォーキングフレームに固定されている。このウォーキングポスト２は、炉内から炉外に跨って配置され、矩形運動や円形運動が可能となっている。
【０００３】
そこで、炉内から炉外に跨って配置される複数のウォーキングポストの周囲の炉床には開口部が形成され、この開口部から炉内に大気が侵入することを防止するため、炉床の下方に水封装置を設けている（特許文献１）。
このような連続工業炉の操業において、被処理材の加熱温度に応じて炉内雰囲気温度を変更する必要があり、その場合、炉の停止時間を短くして、炉の処理能力を高めることが要求される。このようなことから炉の稼動停止時、炉内を冷却するため、以下のような方法が提案されている。
（ａ）炉体の天井または側壁に冷風入口を設け、冷風入口から送風機で大気(常温の空気）を炉内に吹き込む方法。（ｂ）常温の鋼材を炉内に装入し、常温の鋼材で炉体の抜熱を行なう方法。（ｃ）炉の稼動停止時、燃料吹き込み停止中の燃焼用バーナを利用し、燃焼用バーナから大気を冷却用空気として炉内に吹き込む方法（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９４３３２号公報
【特許文献２】特開２００４−２９２８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、いずれの場合も炉体の改造なしで、下記のとおり炉内を均一にかつ急速に冷却することが難しいという問題がある。
（ａ）炉体の天井または側壁に冷風入口を設け、そこから大気を冷却用空気として導入する方法は、炉体の改造が必要であり。しかも、炉体の強度上、炉体の天井または側壁に冷風入口を多数設けることができないため、炉内を均一にかつ急速に冷却することが難しい。
（ｂ）常温の鋼材で炉体の抜熱を行なう方法は、必要な量の常温の冷却用鋼材を準備するのが大変であり、たとえ必要な量の常温の冷却用鋼材を準備できたとしても、冷却用鋼材の温度上昇とともに抜熱効果が減少し、炉内の温度を急速に冷却することができないという欠点がある。
（ｃ）特許文献２に記載の燃料吹き込み停止中の燃焼用バーナを利用する方法は、複数の燃焼用バーナが炉内の側壁や天井に鋼材移動方向に沿って設けてあるため、炉内を均一冷却することができる可能性があるものの、炉内を急速に冷却することが難しい。
【０００６】
すなわち、特許文献２に記載の方法は、大気から取り込んだ空気の一部は、流路の途中に設けたレキュペレータをバイパスさせ、残る空気はレキュペレータを通過させ、その後合流させた空気を燃焼用バーナから炉内に吹き込む方法である。この方法では、炉の稼動停止と同時にレキュペレータを通過させる空気をなくすと、レキュペレータに高温の排ガスのみが流れ、許容温度を超えてしまうから、レキュペレータを通過する空気を確保しておく必要がある。したがって、レキュペレータをバイパスさせることができる空気量が限られ、レキュペレータを通過した空気と、レキュペレータをバイパスさせた空気を合流させて得られる空気の温度は、常温の空気に比べればはるかに高く、炉内を急冷することが難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、ウォーキングビーム式連続工業炉において、炉体の改造なしで、炉内を均一にかつ急速に冷却する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、炉内を均一にかつ急速に冷却する方法について鋭意検討した結果、複数のウォーキングポストの周囲に形成された開口部が、炉床の長手方向、幅方向に均等に設けられ、この開口部から大気を炉内に導入することで、上記課題を解決できることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
すなわち本発明は、以下のとおりである。
（１）複数のウォーキングポストの周囲の炉床に開口部が形成され、該炉床の開口部から炉内に大気が侵入することを防止する水封装置を、前記開口部の下方に設けてなるウォーキングビーム式連続工業炉において、炉の稼動停止後、炉内、外を隔てている前記水封装置のシール水を抜き、シール水を所定深さまで下げた状態とし、炉内に連通する排気ファンを運転し、大気を冷却用空気として炉内に導入し、導入した冷却用空気で炉体の熱を抜熱し、加熱された冷却用空気を、煙突を経て炉外へ強制排出することを特徴とするウォーキングビーム式連続工業炉の炉内急冷方法。
（２）前記排気ファンの回転を制御し、炉内に導入する冷却用空気の量を調整することを特徴とする上記（１）に連続工業炉の炉内急冷方法。
（３）前記水封装置から抜いたシール水を、一旦溜めておくシール水貯溜タンクを炉床下に設けておき、炉の再稼動時、シール水貯溜タンクに溜めたシール水を前記水封装置に戻すことを特徴とする上記（１）または（２）に連続工業炉の炉内急冷方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、炉内から炉外に跨って配置される複数のウォーキングポストの周囲に形成された開口部が、炉床の長手方向、炉床の幅方向に均等に設けられていることを利用し、開口部を水封する水封装置内のシール水を抜き、シール水を所定深さまで下げた状態とし、大気を冷却用空気として炉外から炉内に導入する。これによって、導入した冷却用空気で炉体の熱を抜熱し、次いで加熱された冷却用空気を、煙突を経て炉外に強制排出することができる。このため、連続工業炉の炉体の改造なしで、炉内を均一にかつ急速に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）、（ｂ）は炉稼動時の水封装置の状態を示す断面図である。
【図２】本発明実施時の水封装置の状態を示す断面図である。
【図３】連続工業炉の炉体断面図である。
【図４】ウォーキングビーム式連続工業炉の炉内設備の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明法について詳細に説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は炉稼動時の水封装置４の状態を示す断面図であり、図２は、本発明実施時の水封装置４の状態を示す断面図である。炉稼動時と本発明実施時とで異なるのは、シール水８の所定深さｈ１、ｈ２である。
図１、図２中、２はウォーキングポスト、９はウォーキングフレームである。ウォーキングポスト２はウォーキングフレーム９に固定されており、炉内から炉外に跨って配置されている。ウォーキングフレーム９が矩形運動し、それに伴ってウォーキングポスト２が同じように動くことができるよう、開口部１ａが炉床１に形成されている。この開口部は、炉床１の長手方向、幅方向に均等に設けられている。
【００１２】
本発明法に用いる水封装置４は、開口部１ａから大気が炉内に侵入することを防止するため、シール水８で炉内、外を隔てている構造を有する。
以下、本発明法に用いる水封装置４の構造について、詳細に説明する。水封装置４は、シールボックス５、トラフ６、ウォーキングポストカバー７およびトラフ６内のシール水８で構成されている。シールボックス５は、図１（ｂ）に示したように、ビーム長手方向に長いボックス状であり、炉床１に固定されている。一方、シール水８を溜めるトラフ６は、図示しない長い架台に搭載されている。また、ウォーキングポストカバー７はウォーキングポスト２に固定され、ウォーキングポスト２の矩形運動や円形運動などに伴って上下動しても深さｈ１に保持されたシール水８の水面より上方には出ないようになっている。
【００１３】
炉の稼動時には、シール水８の深さがｈ１となるように保持され、炉床１に固定されたシールボックス５の下端がシール水８に浸かることで、炉外の大気と炉内の雰囲気とを隔てている。
本発明法は、炉内から熱処理した鋼材を抽出し、炉の稼動を停止した後、炉床下に設けた水封装置４のトラフ６内に溜めたシール水８を抜き、図２に示したように、シールボックス５の下端よりもシール水８の水面を低くする。すると、大気が、シールボックス５の下端とシール水８の水面の間に形成された隙間から、開口部１ａを経て炉内に流れていく、大気導入流路ができる。また、炉体10は、図３に示したように、両側壁11と天井12で囲まれ、煙道13、排気ファン14を介して煙突15と連通されているから、炉内の圧力は炉の稼動停止に伴い、大気圧に比べて低くなる。このため、炉内、外の圧力差に応じて、前記した大気導入流路から大気が炉内へ導入されるが、炉内を急速に冷却するには不十分である。例えば、７５０℃から７００℃の間における冷却速度を１５０℃／時間以上とすることができなくなる。
【００１４】
そこで、炉内、外を隔てている水封装置４のシール水８を抜き、炉内に連通する排気ファン14を運転し、大気を冷却用空気として炉内に導入し、導入した冷却用空気で炉体10の熱を抜熱し、加熱された冷却用空気を、煙突15を経て炉外へ強制排出する。
以上説明したことから、炉内から炉外に跨って配置される複数のウォーキングポストの周囲に形成された開口部が、炉床の長手方向、炉床の幅方向に均等に設けられていることを利用し、開口部を水封する水封装置内のシール水を抜き、持続的に大気を冷却用空気として炉内に導入することが可能となるから、炉体の改造なしで、炉内を均一にかつ急速に冷却することができる。
【００１５】
その際、排気ファン14の回転を制御し、炉内に導入する冷却用空気の量を調整するのが、過度に急速冷却されて、炉内に結露が生じ、腐食が進行し、炉体10の寿命が短くなるのを防止できるので好ましい。
また、トラフ６の底から所定の高さ位置に水抜き用配管を接続し、該水抜き用配管に開閉バルブを設け、この開閉バルブを開くことで、トラフ６内に溜めたシール水８を容易に底から所定の高さ位置まで抜くことができる。その際、水封装置４から抜いたシール水８を、一旦溜めておくシール水貯溜タンクを炉床下に設けておき、炉の再稼動時、シール水貯溜タンクに溜めたシール水８を水封装置４に戻すのが、シール水８を再利用できるので好ましい。
【実施例】
【００１６】
鋼管を熱処理するウォーキングビーム式連続工業炉に本発明法を適用した。その結果、７５０℃から７００℃の間における冷却速度を１５０℃／時間以上とすることができ、かつ７００℃に低下した時点での炉内温度のばらつきを±５℃以内とすることができた。本発明適用前では、燃焼用バーナーを利用する方法で、炉内を冷却していたため、７５０℃から７００℃の間における冷却速度が、１５０℃／時間未満であり、しかも７００℃に低下した時点での炉内温度のばらつきも±５℃を超えていた。
【符号の説明】
【００１７】
Ｗ  鋼材
１  炉床
1ａ  開口部
２  ウォーキングポスト
2ａ  ウォーキングビーム
３  固定ポスト
3ａ  固定ビーム
４  水封装置
５  シールボックス
６  トラフ
７  ウォーキングポストカバー
８  シール水
９  ウォーキングフレーム
10  炉体
11  側壁
12  天井
13  煙道
14  排気ファン
15  煙突
ｈ１、ｈ２  シール水８の深さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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