(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル型ハースローラー式保熱炉において、バーナーを材料のパスラインより下部に設け、上部炉体内側全体にセラミックファイバーをライニングしたことを特徴とするトンネル型ハースローラー式保熱炉。
【請求項２】
炉体の炉長方向側壁を全長に亘って材料搬送用ハースローラーの中心より上下に分割し、天井および炉長方向側壁からなる上部炉体を着脱可能な構造としたことを特徴とする請求項１記載のトンネル型ハースローラー式保熱炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、線材圧延工場等において加熱炉と圧延機との間または連続鋳造設備と加熱炉や圧延機との間等に設置するビレット等の断面寸法の小さな材料を加熱する保熱炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にビレット等の断面寸法の小さな材料を圧延する場合、圧延中の材料の温度低下を防止するために加熱炉を圧延機に近接して設置し、加熱炉内で加熱が完了した材料は、加熱炉の側部に設けた袖出口から抽出し、材料の後半部を加熱炉内に残したままにし、圧延中の材料の温度低下を防止する。
しかし、設備のリプレース等の場合にレイアウトの制約等の理由により加熱炉を圧延機に近接して設置出来ない場合には、加熱炉と圧延機との間に材料の温度低下を防止するための保熱炉を設置する必要がある。
【０００３】
この保熱炉は一般にトンネル型、ローラー搬送式で、圧延機のストランド数に応じて単列または複列の材料を搬送することが可能な構造としている。またこの炉の目的は前述のように通過する材料の温度低下を防止することであるが、保熱炉内面に断熱材をライニングするだけのいわゆる保熱カバーでは、温度低下が大きくこの目的を達することが出来ないので、熱源としてバーナーを設けなければならない。このため従来は、材料パスラインの上下にバーナーを設けている。  バーナーの取り付け方としては、図３に示すような材料の進行方向と平行に燃焼する軸流焚き式と、図示してないが材料の進行方向と直角方向に燃焼する側部焚き式とのいずれかが採用されている。
【０００４】
また、材料圧延中に圧延機等が故障した場合には、保熱炉内に材料が滞留することがあり、これを取り除く必要があるため、保熱炉天井部を取り外し出来る構造にしている。図３により上述の保熱炉の例を説明する。
図３は軸流焚バーナーを採用した保熱炉を示し、（ａ）はその長手方向断面図を、また（ｂ）は横方向断面図を表す。加熱炉を出た材料１は装入口２から保熱炉に入り、ハースローラー４の上を搬送されて抽出口３を通過し圧延機へ供給される。ハースローラーの軸１０は炉体９の側壁を貫通し炉外の軸受６で支持され、図には表示してないが駆動装置によって駆動される。
【０００５】
保熱炉のパスラインの上下には上部バーナー１５および下部バーナー５が設けられ、材料を保熱するための熱を供給する。また、炉体１６は側壁と炉床と天井部１７と装入壁１８と抽出壁１９とから構成されるが、天井部１７は、保熱炉内に滞留した材料を撤去するために脱着可能な構造としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の設備は断面の小さい材料の保熱が目的であるにも拘らず、バーナーの取り付けと燃焼に必要な炉内空間を確保する必要があるため、炉体が大きくかつバーナーや燃焼配管が多く、コスト高の設備になっていた。断面が１２０mm角のビレット用の保熱炉の１例では、炉内幅約６００mm、炉高はパスラインの上下とも約１ｍである。
【０００７】
また、上部炉体にはバーナーや配管が設置されるため、その制約により天井部の一部のみしか取り外しが出来ないため、炉内に滞留している材料を切断しなければ取り出すことが出来ず、かつ保熱炉側壁が作業の障害になり取り出し作業に多大の時間が必要であった上に、ハースローラー軸が炉側壁を貫通しているため、メンテナンス時の取り外し・取り付けには特殊な治具を用いて行わなければならず時間が掛かっていた。
上述のような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的は、設備を必要最小限にコンパクトにし、かつ装置数を減らすこと、また保熱炉内の材料の取り出しおよびハースローラーの脱着の容易な構造にし、低コストでメンテナンス容易な設備を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トンネル型ハースローラー式保熱炉において、バーナーを材料のパスラインより下部に設け、上部炉体内側全体にセラミックファイバーをライニングすることおよび炉体の炉長方向側壁を全長に亘って材料搬送用ハースローラーの中心より上下に分割し、天井および炉長方向側壁からなる上部炉体を着脱可能な構造とすることで、上述の目的を達成する。
【０００９】
【作用】
この発明が対象としているビレットのような断面の小さい材料用の保熱炉の場合には、炉壁と材料の隙間が材料の幅に比べて広いため、上部炉体をコンパクトにすることによって、前述の隙間からの下部燃焼ガスの浮力による上部への流入によって上部炉体には燃焼ガスが充満する。また、上部炉体内面を比重が小さく、従って熱容量が小さく、また熱伝導率が小さいため、断熱性能の良いセラミックファイバーでライニングすることによって、前述の下部燃焼ガスの流入と下部バーナーの火炎および燃焼ガスの熱輻射によって、上部炉体内面の温度を下部と同程度に保つことが出来る。
【００１０】
また、熱容量が小さいため熱応答性が良いので、下部バーナーの燃焼量を変えて必要温度を得る制御に対する追随性が良い。以上のようにこの設備により、炉内燃焼ガスおよび炉壁の温度を材料と同程度の温度に保持出来るので、この保熱炉の目的である材料の温度低下を防ぐことが出来る。
【００１１】
また、炉体がコンパクトになり、またバーナー本数および燃料・空気配管が少なくなるからコスト低減が達成出来る。更に、上部にバーナーを設けないため上部の炉体を炉全長に亘って脱着可能と出来るので、炉内に滞留した材料を切断することなく取り出すことが出来る。また、ハースローラー中心から上部の炉体を取り外す場合に、材料を取り出すためにワイヤーを掛けたりする作業が容易になる。また、セラミックファイバーライニングの採用により炉体の重量が軽くなるため脱着作業が容易になる。
以上によりトラブル発生時の処置時間が短く出来るので、生産効率をあげることが出来る。またハースローラー中心から上部の炉体を取り外すので、ハースローラーを容易に取り替えることが出来る。
【００１２】
【実施例】
以下に添付の図面に示された具体的な例に基づいて本発明の構成を説明する。図１は本発明を示す保熱炉の概略図で、（ａ）は長手断面図、（ｂ）は横断面図を示す。（ｃ）および（ｄ）は横断面の別の例である。図２はハースローラー部の詳細図で、（ａ）は横断面図、（ｂ）は炉外部から見た側面図である。
【００１３】
材料１は装入口２から保熱炉に入り、ハースローラー４によって炉内を搬送され抽出口３より出て圧延機に供給される。保熱炉のパスラインより下部にはバーナー５を設け熱源とする。パスラインより上部にはバーナーを設けない。この図では軸流焚式バーナーの採用例を示しているが側部焚式でも構わない。炉体は鋼板および型鋼で構成した炉殻金物の内側に耐火断熱材１４を、特に上部炉体はセラミックファイバーをライニングしてある。
【００１４】
装入壁１８と抽出壁１９とを除く炉体は、炉殻金物とライニングともにハースロール中心ライン９で下部炉体８と上部炉体７に分割し、上下部の炉殻金物をボルト１３によって締結し一体化するとともに、ボルトを取り外すことによって上部炉体を脱着出来る構造とする。
【００１５】
ハースロールがライニングを貫通する部分には、外気の侵入を防止するためシール材１１を充填する。上部炉体の形状は図１（ｂ）のようにコの字形または図１（ｃ）のようにドーム形にする。従来の設備では断面が１２０mm角のビレット用でパスライン状の高さが約１ｍであるのに対し、この新設備では約２５０mmでよい。また図１（ｄ）のように上部を材料通過に必要な幅とすれば、従来設備の炉内幅が約６００mmであるのに対し新設備では約４００mmあればよく、従来設備に比べて極めてコンパクトな設備となる。また、上部炉体７にはセラミックファイバーをライニングするので前述の効果が得られる。
【００１６】
また、炉体をパスラインから上下に分割しているため、炉内に滞留した材料の取り出しやハースローラーの脱着が容易になる。上部炉体の大きさは必要に応じて炉長方向に分割する。また上部炉体の脱着は天井クレーンによる方法でも、開閉装置を設けて開閉する方法でもよい。
本実施例ではバーナーの取り付け方としては、材料の進行方向と平行に燃焼する軸流焚き式を採用しているが、材料の進行方向と直角に燃焼する側部焚き式にも本発明は適用可能である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のパスラインの下部のみにバーナーを設け、上部炉体をコンパクトにすれば、この発明が対象としているビレットのように断面の小さい材料用の保熱炉の場合には、炉壁と材料の隙間が材料の幅に比べて広いため、前述の隙間からの下部燃焼ガスの浮力による上部への流入によって上部炉体には燃焼ガスが充満する。また、上部炉体内面を比重が小さく、従って熱容量が小さく、また熱伝導率が小さいため、断熱性能の良いセラミックファイバーでライニングすることによって、前述の下部燃焼ガスの流入と下部バーナーの火炎および燃焼ガスの熱輻射によって上部炉体内面の温度を下部と同程度に保つことが出来る。
【００１８】
また、熱容量が小さいため熱応答性が良いので、下部バーナーの燃焼量を変えて必要温度を得る制御に対する追随性が良い。以上のようにこの設備により、炉内燃焼ガスおよび炉壁の温度を材料と同程度の温度に保持出来るので、この保熱炉の目的である材料の温度低下を防ぐことが出来る。
【００１９】
更に炉体をハースローラー中心より上下に分割し上部炉体を脱着可能にする設備によって、保熱性能を損なうことなく、設備費が低くメンテナンスの容易な保熱炉を提供出来る。
【００２０】
また、炉体がコンパクトになり、またバーナー本数および燃料・空気配管が少なくなるからコスト低減が達成出来る。更に、上部にバーナーを設けないため上部の炉体を炉全長に亘って脱着可能と出来るため、炉内に滞留した材料を切断することなく取り出すことが出来る。また、ハースローラー中心から上部の炉体を取り外す場合に、材料を取り出すためにワイヤーを掛けたりする作業が容易になる。
【００２１】
また、セラミックファイバーライニングの採用により炉体の重量が軽くなるため脱着作業が容易になる。以上によりトラブル発生時の処置時間が短く出来るため、生産効率をあげることが出来る。またハースローラー中心から上部の炉体を取り外すため、ハースローラーを容易に取り替えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した保熱炉の概要図、（ａ）縦断面図、（ｂ）横断面図の例１、（ｃ）横断面図の例２、（ｄ）横断面図の例３。
【図２】本発明を適用した保熱炉のハースローラー部の詳細図、（ａ）横断面図、（ｂ）炉外部から見た側面図。
【図３】従来技術の保熱炉（軸流焚き方式）の概要図、（ａ）縦断面図、（ｂ）横断面図。
【符号の説明】
１    材料（ビレット）
２    装入口
３    抽出口
４    ハースローラー
５    下部バーナー
６    ローラー軸受
７    上部炉体
８    下部炉体
９    上下部分割線
１０    ハースローラー軸
１１    シール材
１２    炉殻金物
１３    取り付けボルト
１４    ライニング
１５    上部バーナー
１６    炉体
１７    天井
１８    装入壁
１９    抽出壁
【図１】
0003643135.tif 000002
【図２】
0003643135.tif 000003
【図３】
0003643135.tif 000004