(57)【要約】【課題】火炎バーナを用いる無酸化炉方式による帯状鋼板の連続焼鈍炉において、連続焼鈍炉の炉壁を冷却し熱効率を低下させることなく、帯状鋼板エッジ部の過加熱を防止する技術を提供すること。【解決手段】連続焼鈍炉の両側壁３，３のそれぞれに、帯状鋼板４のエッジ部と対向する位置に帯状鋼板４の走行方向に沿って、炉内側に向けて張り出す張出部５を設けた。この張出部５により、上バーナ１の火炎による高温ガス流の下方への回り込みを防止し、さらに下バーナ２の火炎による高温ガス流の上方への回り込みを防止することにより、帯状鋼板４のエッジ部廻りの渦流を小さくし、帯状鋼板４のエッジの過加熱を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
火炎バーナを用いる無酸化炉方式による帯状鋼板の連続焼鈍炉において、走行する帯状鋼板のエッジ部と対向する連続焼鈍炉の両側壁のそれぞれに、帯状鋼板の走行方向に沿って火炎バーナを帯状鋼板の表面側と裏面側に交互に位置するように配置し、かつ、前記両側壁のそれぞれには、帯状鋼板のエッジ部と対向する位置に帯状鋼板の走行方向に沿って、炉内側に向けて張り出す張出部を設けたことを特徴とする連続焼鈍炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火炎バーナを用いる無酸化炉方式による帯状鋼板の連続焼鈍炉に関し、特にその炉形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火炎バーナを用いる無酸化炉方式による帯状鋼板の連続焼鈍炉においては、帯状鋼板の幅方向エッジ部の過加熱による鋼板の幅方向の材質不均一、耳波の発生による板形状の悪化あるいはめっき時のめっき品質不良等が問題となっている。特に、より軟質なメッキ原板を製造するのに効果的な例えば７００℃を超えるような高温焼鈍を行う連続焼鈍炉においては、高温焼鈍に伴うバーナ容量アップにより帯状鋼板の幅方向エッジ部の過加熱による上記の諸問題が顕著となる。
【０００３】
連続焼鈍炉における帯状鋼板の幅方向エッジ部の過加熱防止を課題としている従来技術としては、特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１の連続焼鈍炉では、帯状鋼板の加熱にラジアントチューブが使用されており、帯状鋼板のエッジ部過加熱の原因を炉壁からの輻射加熱によるとして、炉内へ供給している雰囲気ガスを炉壁に沿って吹込んでやることで炉壁を緩冷却し、炉壁から帯状鋼板エッジ部への輻射熱を減少させ、帯状鋼板エッジ部の過加熱を防止するようにしている。
【０００４】
また、引用文献２には、本発明と同様に火炎バーナを用いて帯状鋼板を加熱する無酸化炉方式の連続焼鈍炉が開示されている。この特許文献２の連続焼鈍炉では、図６に示すように、帯状鋼板４の幅方向に板温度測定器８を設け、測定された板温分布に基づき帯状鋼板エッジ部の過加熱分を冷却する冷却装置６を上バーナ１、下バーナ２と対向する位置の側壁３に付設している。これにより、上バーナ１、下バーナ２の火炎による対向壁面からの輻射による帯状鋼板幅方向エッジ部の過加熱を防止するようにしている。
【特許文献１】特開平７−６２４５０号公報
【特許文献２】特開平７−４１８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に開示されている技術、すなわち炉内へ供給している雰囲気ガスを炉壁に沿って吹込んでやることで炉壁を冷却する技術では、炉内を冷却することになるので熱効率が下がる。また、特許文献２に開示されているようなバーナと対向する位置の側壁にクーリングチューブやウォータージャケット等の冷却装置を付設する技術では、設備新設の場合には多大な設備費が必要となり、改造の場合には多大な改造費が必要になるとともに大改造が必要となる。さらに、炉内を冷却することになるので熱効率が下がる。
【０００６】
本発明の目的は、火炎バーナを用いる無酸化炉方式による帯状鋼板の連続焼鈍炉において、連続焼鈍炉の炉壁を冷却し熱効率を低下させることなく、帯状鋼板エッジ部の過加熱を防止する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、火炎バーナを用いる無酸化炉方式による帯状鋼板の連続焼鈍炉において、走行する帯状鋼板のエッジ部と対向する連続焼鈍炉の両側壁のそれぞれに、帯状鋼板の走行方向に沿って火炎バーナを帯状鋼板の表面側と裏面側に交互に位置するように配置し、かつ、前記両側壁のそれぞれには、帯状鋼板のエッジ部と対向する位置に帯状鋼板の走行方向に沿って、炉内側に向けて張り出す張出部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、連続焼鈍炉の両側壁に設けた張出部により、走行する帯状鋼板の表面側に配置された火炎バーナの火炎による高温ガス流の帯状鋼板裏面側への廻りこみが妨げられ、また、走行する帯状鋼板の裏面側に配置された火炎バーナの火炎による高温ガス流の帯状鋼板表面側への廻りこみが妨げられる。その結果、高温ガス流による帯状鋼板エッジ部廻りの渦流が小さくなり、帯状鋼板のエッジ部過加熱を抑えることができる。
【０００９】
また、本発明では炉を冷却することなく帯状鋼板のエッジ部過加熱を抑えることができるため、従来技術のように熱効率を低下させることがない。さらに、帯状鋼板のエッジ部過加熱を抑えることができるため、帯状鋼板の幅方向の材質不均一、耳波の発生による板形状の悪化、あるいはめっき時のめっき品質不良等を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づき説明する。
【００１１】
図１は、本発明による連続焼鈍炉の実施例を示す要部の概略斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図１，２に示す連続焼鈍炉は横型であり、その中央部を帯状鋼板４が水平方向に走行する。
【００１２】
帯状鋼板４のエッジ部と対向する両側壁３，３には火炎バーナが配置されている。この火炎バーナは、走行する帯状鋼板４の表面側（上側）に位置する上バーナ１と、走行する帯状鋼板４の裏面側（下側）に位置する下バーナ２とからなり、帯状鋼板４の走行方向に沿って上バーナ１と下バーナ２とが交互に配置されている。また、一方の側壁３における上バーナ１と下バーナ２の配置パターンは、他方の側壁３における上バーナ１と下バーナ２の配置パターンと位相をずらしている。すなわち、一方の側壁３の上バーナ１（下バーナ２）と対向する位置の他方の側壁３には上バーナ１（下バーナ２）が配置されないようにしている。
【００１３】
さらに、本発明では、両側壁３，３の内面に帯状鋼板４の走行方向に沿って張出部５を設けている。この張出部５は、帯状鋼板４のエッジ部と対向する位置、言い換えれば上バーナ１と下バーナ２の中間部に設けられて、炉内側に向けて張り出している。
【００１４】
図３は上下バーナ１、２の火炎による高温ガス流のＦＥＭ解析結果に基づいて描いた本実施例における高温ガス流れの模式図である。また、図４は、図１，２の連続焼鈍炉において張出部５を設けていない比較例における高温ガス流れの模式図である。
【００１５】
張出部を設けていない比較例の場合、図４に示すように、上バーナ１の火炎による高温ガス流は上バーナ１と対向する位置の側壁３に衝突後、下方へ廻りこみ、帯状鋼板４のエッジ部廻りに渦流７を発生させる。また、下バーナ２の火炎による高温ガス流は下バーナ２と対向する位置の側壁３に衝突後、上方へ廻りこみ、帯状鋼板４のエッジ部廻りに渦流７を発生させる。
【００１６】
これに対して、上バーナ１と下バーナ２の中間部に張出部５を設けた実施例の場合、図３に示すように、側壁３に沿った高温ガス流が張出部５によって妨げられ、その結果、帯状鋼板４のエッジ部廻りの渦流が抑えられる。
【００１７】
図５には、上述の実施例と比較例における帯状鋼板の板幅方向温度分布の測定結果を示す。この測定結果は、帯状鋼板の板幅が１０００ｍｍ、鋼板中央部温度が８９０℃の例である。また、実施例における張出部の張り出し量は１４０ｍｍである。
【００１８】
図５に示すように、両側壁に張出部を設けていない比較例では帯状鋼板のエッジ部の過加熱量は４０℃に達したが、両側壁に張出部を設けた実施例では３０℃に抑えられており、本発明による帯状鋼板のエッジ部の過加熱量低減効果が確認できた。すなわち、両側壁に張出部を設けたことにより、先に図３に示したように帯状鋼板のエッジ部廻りの渦流が抑えられ、これによって帯状鋼板のエッジ部の過加熱を抑え得ることが確認された。
【００１９】
上記実施例において張出部の張り出し量は１４０ｍｍとしたが、設備の設置スペースに余裕が少ない場合には５０ｍｍ程度にし、設置スペースに余裕がある場合には２５０ｍｍ程度にする等、設置スペースを加味し、１４０ｍｍから増減できることは言うまでもない。また、張出部の形状も、両側壁に沿う高温ガス流の上下方向への移動を妨げ得る形状であれば、張出部を上下に２分割する等、形状は変更しても構わない。さらに、上記実施例では、横型の連続焼鈍炉に本発明を適用したが、縦型の連続焼鈍炉にも本発明を適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による連続焼鈍炉の実施例を示す要部の概略斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】両側壁に張出部を設けた本発明の実施例における高温ガス流れの模式図である。
【図４】両側壁に張出部を設けていない比較例における高温ガス流れの模式図である。
【図５】本発明の実施例と比較例における帯状鋼板の板幅方向温度分布の測定結果を示す。
【図６】火炎バーナを用いる無酸化炉方式による従来の連続焼鈍炉を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  上バーナ（火炎バーナ）
２  下バーナ（火炎バーナ）
３  側壁
４  帯状鋼板
５  張出部
６  壁面冷却装置
７  渦流
８  板温度測定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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