(57)【要約】【課題】加熱炉のスキッドパイプ水量調整弁のフランジ部を取り外したり、アルカリ溶剤を使用することなく、また、生産性が低下することなく、コスト的にも有利なパイプの目詰まりを確実に防止することができる装置を提供する。【解決手段】加熱炉に配設されるスキッドパイプの目詰まり防止装置において、スキッドパイプの排水口をバイパス配管し、前記バイパス配管に水量調整弁を設置する。【選択図】  図３
2014028993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱炉に配設されるスキッドパイプの目詰まり防止装置であって、前記スキッドパイプの排水口が２つの排水管に枝分かれしており、前記２つの排水管の一方の管には手動弁が設置されており、他方の管には水量調整弁が設置されていることを特徴とするスキッドパイプの目詰まり防止装置。
【請求項２】
前記水量調整弁の開閉によってスキッドパイプ内の冷却水の流速を２倍以上に変更できることを特徴とする請求項１に記載のスキッドパイプの目詰まり防止装置。
【請求項３】
前記水量調整弁はスキッドごとに設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスキッドパイプの目詰まり防止装置。
【請求項４】
加熱炉に配設されるスキッドパイプの目詰まり防止方法であって、前記スキッドパイプの排水口のバイパス配管に設置された水量調整弁を５〜２０回自動開閉することを特徴とするスキッドパイプの目詰まり防止方法。
【請求項５】
前記流量調整弁の自動開閉はスキッドごとに順番に行うことを特徴とする請求項４に記載のスキッドパイプの目詰まり防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱炉のスキッドパイプにおける冷却水詰りを防止するための装置、特に、ウォーキングビーム式連続加熱炉のスキッドパイプの冷却水詰りを防止するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼材の熱間圧延工程には、圧延に先立って鋼材を所定の温度に加熱するための加熱炉が配置されている。加熱炉には、大きく分けてプッシャー式とウォーキングビーム式の鋼片加熱炉があるが、本発明においては、ウォーキングビーム式加熱炉を代表例として説明する。図１は加熱炉１の構成を示す断面図であるが、炉内には被加熱材２を移送搬送するスキッドパイプ３が設けられている。スキッドパイプ３内には給水管４より冷却媒体として種々の水を通過させ、パイプやスキッドレールの温度上昇を防いで強度低下を防止し、安全性と信頼性を確保している。
【０００３】
スキッドパイプ３内部が水冷されると、放冷による水分の蒸発に伴って、冷却水中の塩素イオンや硫酸イオンなどの物質が濃縮してパイプの目詰まりの原因となる。また、冷却水に含まれるスケールスラッジ等の異物が年次経過と共に配管内部へ付着し、付着量が増大すると、まとまってはく離し配管内部を流れ、配管の曲り部等に堆積して内部閉塞を起こす。このように内部閉塞が発生し冷却水量が減少すると、外部より熱伝達にて配管内の水が蒸気化し、配管破裂、配管の変形が発生し、設備破壊、設備停止の原因となる。
【０００４】
そこで、従来から、上記のような目詰まりに対する対策として、１）配管を外部より打撃し衝撃を与えて詰り部を通水させる方法、２）設備の長期停止を行い、配管のフランジ部を取外して個別に清掃を実施する方法、３）設備の長期停止を行い、薬液洗浄設備を取り付けてフラッシングする方法、４）ライン停止を行い、高圧水洗浄を実施する方法、５）エアーを吹き込み、バブリングにより内部付着物を除去する方法、などが行われていた。
【０００５】
しかしながら、上記１）の配管を外部より打撃し衝撃を与える方法は、詰り場所の特定が困難であり、また打撃振動により管内付着物が一度に落下し詰りを助長する場合もあった。また、上記２）の配管のフランジ部を取外す方法は、炉外の配管のみで可能であり、全体の清掃ができなかった。３）の薬液洗浄設備を取り付けてフラッシングする方法は、長期の設備停止により生産性が低下し、また、費用、装置が大規模となり、薬液処理の問題があった。さらに、４）のエアーを吹き込む方法は、設備稼働中に冷却効果が激減するため実施困難であり、年に１、２回の設備修理中にしか実施できなかった。
【０００６】
また、例えば、特許文献１では、加熱炉内の冷却水の温度の高さからくる、ランゲリア指数の調整不良を防止し、スキッドパイプの閉塞を確実に防止するために、加熱炉のスキッドパイプ内の冷却水の温度を測定して、該温度測定結果に基づいて前記冷却水の冷却水のＭアルカリ度とｐＨを演算し、該Ｍアルカリ度と該ｐＨの演算結果を用いてスキッドパイプ内のランゲリア指数を演算し、該演算結果に基づいてアルカリ剤投入量を決定する方法が提案されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法もアルカリ剤を使用するものであるため、その処理が必要となり、コストもかかるという問題を有している。
以上のように、従来の方法は、何れも効果面又は費用面において十分ではなかった。また、長期の設備停止が必要となり、生産性の低下を招くものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−７４１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、加熱炉のスキッドパイプ水量調整弁のフランジ部を取り外したり、アルカリ溶剤を使用することなく、また、生産性が低下することなく、コスト的にも有利なパイプの目詰まりを確実に防止することができる装置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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明者らは、スキッドパイプの配管設備において以下の装置を採用することが有効であることを見出した。本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）加熱炉に配設されるスキッドパイプの目詰まり防止装置であって、前記スキッドパイプの排水口が２つの排水管に枝分かれしており、前記２つの排水管の一方の管には手動弁が設置されており、他方の管には水量調整弁が設置されていることを特徴とするスキッドパイプの目詰まり防止装置。
（２）前記水量調整弁の開閉によってスキッドパイプ内の冷却水の流速を２倍以上に変更できることを特徴とするスキッドパイプの上記（１）に記載の目詰まり防止装置。
（３）前記手動弁及び前記水量調整弁はスキッドごとに設置されることを特徴とする上記（１）または（２）に記載のスキッドパイプの目詰まり防止装置。
（４）加熱炉に配設されるスキッドパイプの目詰まり防止方法であって、前記スキッドパイプの排水口のバイパス配管に設置された水量調整弁を５〜２０回自動開閉することを特徴とするスキッドパイプの目詰まり防止方法。
（５）前記流量調整弁の自動開閉はスキッドごとに順番に行うことを特徴とする上記（４）に記載のスキッドパイプの目詰まり防止方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、設備停止を伴うことなく、また、特別な清掃設備、処理剤も必要とすることなく、スキッドパイプの内部詰まりを防止でき、設備破損リスク及び補修費用を削減できるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の一例である加熱炉におけるスキッドパイプの配設状態を示す。
【図２】複数のスキッドからなるスキッドパイプの冷却水の流路を示す。
【図３】本発明の実施形態の一例のスキッドパイプの目詰まり防止装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態の一例について図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態の一例である加熱炉におけるスキッドパイプの配設状態を示した図である。図１において符号１は加熱炉であり、該加熱炉１内には鋼片などの被加熱材２を支持搬送するスキッドパイプ３が配設されている。スキッドパイプ３内にはスキッドパイプ冷却供給配管４を介して冷却水が供給されるようになっており、スキッドパイプ３内に供給された冷却水はスキッドパイプ３の内部を通って該スキッドパイプ３を冷却し、これにより、加熱炉１内に対して強度が保持されるようになっている。
【００１４】
このようなスキッドパイプは図２に示されるように、通常、複数のスキッドの系列が配設される。図１において、スキッドパイプ３を冷却した後の冷却水はスキッドパイプ冷却水排出配管５を介して加熱炉１外に排出される。図２に示されるように、例えば、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの５系列のスキッドのスキッドパイプが設置される場合、冷却水は、給水口２６からＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの５スキッドのスキッドパイプ内を経由して、それぞれ２１、２２、２３、２４及び２５の排出口から排出される。
【００１５】
次に、図３は、図１のスキッドパイプ冷却排出管５の排水口の集水ボックス前に設置されたスキッドパイプの目詰まり防止装置３０を示している。図２においては、例えば、排水口２１、２２、２３、２４及び２５のそれぞれに図３で示されるスキッドパイプの目詰まり防止装置３０が設置される。図３において、３１はスキッドパイプに繋がる冷却水排出管であり、冷却水排出管３１は２つの排水管に枝分かれしており、２つの排水管の一方の管には手動弁３２が設置されており、他方の管には水量調整弁３３が設置されている。
【００１６】
図３において、通常操業においては、水量調整弁３３は閉止されており、従来の手動弁３２を通常３０％程度解放状態で固定しておくことで、所定の流量を調整して排水管３７を通して集水ボックス３４に流している。そして、スキッドパイプ内面に付着したスケール等の堆積を除去するために、定期的に水量調整弁３３を開閉させて、排水量を増減せることによりスキッド内の冷却水の流量を増減させることができる。これによって、配管内部流速を変化させることにより脈動を発生させ、配管内部の付着物が成長増大する前にこまめに脱落させることができ、スキッドパイプの目詰まりを防止することができる。
【００１７】
本発明の目詰まり防止装置の水量調整弁３３の開閉によって、スキッドパイプ内の冷却水の流速を２倍以上に変更できることが好ましい。流速が２倍以上となることにより、管内の付着物の流出が容易になるからである。流速の調整は水量調整弁３３の開放度の調整によって行うことができる。
【００１８】
水量調整弁３３の開閉は、好ましくは１回の操作において５〜２０回、より好ましくは１０回程度連続して自動開閉するのがよい。また、図３において示されるように、排水管の排水口近傍に排水管内の水温を測定できる水温計３５を設定しておき、測定された温度に基づいて、制御器３６により水量調整弁３３を自動開閉できる構成とすることができる。すなわち、スキッドパイプ管内につまりが発生すると、排水の水温が上昇するため、水温計３５により排水の温度を計測することによりパイプ管内のつまり状態を監視することができる。水温計により測定された排水の水温が上昇した場合、水温信号が制御器３６に通知され、制御器３６により水量調整弁３３を自動的に開閉し、スキッドパイプの目詰まり防止がより効率的に自動的に行うことができる。
【００１９】
また、水量調整弁の開閉を全スキッドで同時に行うと、水量が大幅に増加してしまうため、現有設備の給水能力を超えない範囲内で１又は複数のスキッドで水量調整弁の開閉を行うとよい。好ましくは、スキッドごとに順番に水量調整弁の開閉を行うとよい。例えば、図２において、スキッドＡについて水量調整弁（図示しない）を１０回自動開閉し、次にスキッドＢについて水量調整弁（図示しない）を１０回自動開閉し、スキッドＣ，Ｄ，Ｅについても順次同様に水量調整弁（図示しない）の開閉を行うことにより、加熱炉のスキッドパイプ全体の効率的な目詰まり防止作業が可能となる。
【実施例】
【００２０】
（実施例１）
製鉄設備における加熱炉設備に配設されたスキッドパイプにおいて、図３に示される目詰まり防止装置３０を設置した。水量調整弁３３の開閉を制御する制御器３６は、水温計３５により計測される水温信号を受信し、水温が５５℃を超えると、水量調整弁３３を１分間のサイクルで１０回連続して開閉するように設定されている。このような水量調整弁の開閉により、排水管３８から黒く濁った水が排出されていることが確認される。次に、排水の濁りがなくなったことが確認された後、排水の温度を水温計３５により再度測定したとろ、水温は４３℃まで低下していることがわかった。これによって、目詰まり防止装置３０の作動によって、排水管３８から配管内の堆積物が排出され、配管の目詰まりが防止されたことが確認された。
【００２１】
（実施例２）
実施例１と同様の目詰まり防止装置を使用して、制御器３６の設定により、水量調整弁３３を２分間のサイクルで５回連続して開閉するようにした。このような水量調整弁３３の開閉により、排水管３８から黒く濁った水が排出されていることが確認された。排水の濁りがなくなったことが確認された後、排水の温度を水温計３５により再度測定したとろ、水温は４８℃まで低下していることがわかった。これによって、目詰まり防止装置３０の作動によって、排水管３８から配管内の堆積物が排出され、配管の目詰まりが防止されたことが確認された。
【００２２】
（実施例３）
実施例１と同様の目詰まり防止装置を使用して、制御器３６の設定により、水量調整弁３３を１分間のサイクルで２０回連続して開閉するようにした。このような水量調整弁３３の開閉により、排水管３８から黒く濁った水が排出されていることが確認された。排水の濁りがなくなったことが確認された後、排水の温度を水温計３５により再度測定したとろ、水温は４１℃まで低下していることがわかった。これによって、目詰まり防止装置３０の作動によって、排水管３８から配管内の堆積物が排出され、配管の目詰まりが防止されたことが確認された。
【００２３】
（実施例４）
実施例４の装置では、図３に示される目詰まり防止装置３０において、制御器３６は設置されていない。代わりに、水温計３５により計測される水温が５５℃を超えると、警報が発せられる構成となっている。警報が発せられたと工場の作業員が点検に行き、水量調整弁３３を６回手動により開閉をおこなった。排水管３８から黒く濁った水が排出されていることが確認された。そして、排水の濁りがなくなったことが確認された後、排水の温度を水温計３５により再度測定したとろ、水温は４５℃まで低下していることがわかった。これによって、目詰まり防止装置３０の作動によって、排水管３８から配管内の堆積物が排出され、配管の目詰まりが防止されたことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明により、設備停止を伴うことなく、また、特別な清掃設備、処理剤も必要とすることなく、スキッドパイプの内部詰まりを防止でき、設備破損リスク及び補修費用を削減できるという効果を得ることができ、産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００２５】
１    加熱炉
２    被処理物
３    スキッドパイプ
４    給水路
５    排水路
６    バーナー
７    給水ポンプ
２１  スキッドＡの排出口
２２  スキッドＢの排出口
２３  スキッドＣの排出口
２４  スキッドＤの排出口
２５  スキッドＥの排出口
２６  給水路
３０  目詰まり防止装置
３１  冷却水排出管
３２  手動弁
３３  水量調整弁
３４  集水ボックス
３５  水温計
３６  制御器
３７  排水管
３８  排水管
Ａ    スキッドパイプ
Ｂ    スキッドパイプ
Ｃ    スキッドパイプ
Ｄ    スキッドパイプ
Ｅ    スキッドパイプ
【図１】
2014028993.tif 000003
【図２】
2014028993.tif 000004
【図３】
2014028993.tif 000005