(57)【要約】【課題】            ウォーキングビーム式加熱炉へのスラブ充填率の向上を図ることを目的とする。【解決手段】        ウォーキングビーム式加熱炉に複数のスラブを連続的に装入して加熱するに当たり、先行スラブと後行スラブの間隙Ｌを下記(1)式によって定めることとするものである。Ｌ＝（ΔＷ１＋ΔＷ２）／２＋α・・・・・(1)ここに、ΔＷ１：先行スラブの装入時温度と該スラブの抽出設定温度から算出される先行スラブの幅方向熱膨張量ΔＷ２：後行スラブの装入時温度と該スラブの抽出設定温度から算出される後行スラブの幅方向熱膨張量α：ウォーキングビーム式加熱炉の最小スラブ間隔【選択図】          図２
2007224373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォーキングビーム式加熱炉に複数のスラブを連続的に装入して加熱するに当たり、
先行スラブと後行スラブの間隙Ｌを下記式によって定めることを特徴とするウォーキングビーム式加熱炉へのスラブ装入方法。
Ｌ＝（ΔＷ１＋ΔＷ２）／２＋α
ここに、
ΔＷ１：先行スラブの装入時温度と該スラブの抽出設定温度から算出される先行スラブの幅方向熱膨張量
ΔＷ２：後行スラブの装入時温度と該スラブの抽出設定温度から算出される後行スラブの幅方向熱膨張量
α：ウォーキングビーム式加熱炉の最小スラブ間隔
【請求項２】
ウォーキングビーム式加熱炉に複数のスラブを連続的に装入して加熱するに当たり、搬送テーブル上において、先行スラブ及び該先行スラブに続いて装入される後行スラブの装入時のスラブ幅及びスラブ温度を測定する段階と、
前記各スラブの装入時のスラブ幅及びスラブ温度及び抽出時の設定温度に基づいて、これらスラブの加熱炉内における熱膨張量を算出する段階と、
前記ウォーキングビーム式加熱炉の搬送停止信号を得て先行スラブの尾端位置を推定する段階と、
前記後行スラブを、前記先行スラブと後行スラブの間隙Ｌを下記式によって定めて、装入する段階と、
を包含することを特徴とするウォーキングビーム式加熱炉へのスラブ装入方法。
Ｌ＝（ΔＷ１＋ΔＷ２）／２＋α
ここに
ΔＷ１：先行スラブの装入時温度と該スラブの抽出設定温度から算出される先行スラブの幅方向熱膨張量
ΔＷ２：後行スラブの装入時温度と該スラブの抽出設定温度から算出される後行スラブの幅方向熱膨張量
α：ウォーキングビーム式加熱炉の最小スラブ間隔
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォーキングビーム式の加熱炉の操業方法、特に、スラブの装入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚鋼板や熱延鋼板はスラブを熱間圧延するためには、それに先立ってスラブを所定温度まで加熱する必要がある。この加熱は、近年ではいわゆるウォーキングビーム方式の加熱炉を用いて行われる。その際、スラブの加熱炉への装入は、複数のスラブを、その長手方向が加熱炉の炉床搬送方向に対して直角になるように並べ、かつ、スラブ間に必要な間隔が維持されるように行われる。
【０００３】
従来、この加熱炉の操炉条件は、特許文献１、特許文献２に開示されているように、鋼種や加熱温度等のスラブ加熱条件から定められ、必要な温度の加熱するための在炉時間が確保されることのほかに、燃料原単位の低減や生産性の向上、さらには、装入、抽出、トラッキングの安全性が確保できるようにされている。また、上記特許文献の開示するところではないが、ほぼ同一の加熱条件を有するスラブを加熱する際には、生産性を考慮して、スラブ間の間隔をスラブの装入及び抽出の安全性が確保できる程度の一定値として操業することも行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２９１３３４号公報
【特許文献２】特開平３−２００６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなスラブ間の間隔を一定値として操業することは簡便であり、トラッキングの制御に要する負荷も小さいという利点があるが、スラブ間の間隔が所定値と定まっているので、加熱炉へのスラブの充填率を十分に上げられない場合がある。特に、上記所定値が、たとえば、操炉上の安全性を重視するあまり過剰設定となっている場合には、加熱炉へのスラブ充填率向上の障害となる。本発明は、かかる操業上の障害を解決して、ウォーキングビーム式加熱炉へのスラブ充填率の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記所定値を設定するに当たり、在炉中におけるスラブの熱膨張量を考慮することにより、スラブ間の間隔を最小量に低減できることに着目し、本発明を完成したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、ウォーキングビーム式加熱炉に複数のスラブを連続的に装入して加熱するに当たり、先行スラブと後行スラブの間隙Ｌを下記(1)式によって定めることとするものである。
Ｌ＝（ΔＷ１＋ΔＷ２）／２＋α・・・・・(1)
ここに、
ΔＷ１：先行スラブの装入時温度と該スラブの抽出時設定温度から算出される先行スラブの幅方向熱膨張量
ΔＷ２：後行スラブの装入時温度と該スラブの抽出時設定温度から算出される後行スラブの幅方向熱膨張量
α：ウォーキングビーム式加熱炉の最小スラブ間隔
【０００８】
上記発明は、
ウォーキングビーム式加熱炉に複数のスラブを連続的に装入して加熱するに当たり、搬送テーブル上において、先行スラブ及び該先行スラブに続いて装入される後行スラブの装入時スラブ幅及びスラブ温度を測定する段階と、
前記各スラブのスラブ幅及びスラブ温度及び抽出時設定温度に基づいて、これらスラブの加熱炉内における熱膨張量を算出する段階と、
前記ウォーキングビーム式加熱炉の搬送停止信号を得て先行スラブの尾端位置を推定する段階と、
前記後行スラブを、前記先行スラブと後行スラブの間隙Ｌを前記(1)式によって定めて、装入する段階と、を包含するように操業することによって実現できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、加熱炉へのスラブの充填率を向上させることができ、熱延鋼材の生産性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の適用されるウォーキングビーム式加熱炉の装入−搬送−抽出機構の概念図である。この形式の装入−搬送−抽出機構を有するウォーキングビーム式加熱炉では、スラブS（S1〜Sn）がスラブヤード（図示しない）から装入ローラ11に搬送され、プッシャ14によってウォーキングビーム式加熱炉の移動ビーム12上に載置されるようになっている。この状態で、移動ビーム12が前進、下降、後退、上昇のサイクルを繰り返し、それに伴って、スラブSが移動ビーム12への載置状態と固定ビーム13への載置状態を繰り返しながら、炉内を前進しつつ加熱され、加熱炉端部においてエキストラクタ16により抽出ローラテーブル15上に載置されるようになっている。なお、ウォーキングビーム式加熱炉でのスラブの装入−搬送−抽出は、スラブSの長手方向が搬送方向に対し直交するように並べ、すなわち、スラブSの幅方向が搬送方向となるようにすることは周知のとおりである。
【００１１】
この移動状態においてスラブS1, S2,・・・Sn-1, Snの間隔は、これら各スラブの熱膨張により次第に小さくなる。すなわち、図２(A)に示すように、装入当初においては、先行スラブS2と後行スラブS1との間に、間隔Ｌがおかれていても、加熱によりスラブ温度が上昇することにより、最終的には(B)に示すように、スラブ幅Ｗ１，Ｗ２がそれぞれＷ１＋ΔＷ１及びＷ２＋ΔＷ２になり、その結果、スラブS1とS2との離間距離は
α＝Ｌ−1/2（ΔＷ１＋ΔＷ２）
となる。なお、スラブ幅Ｗは、通常の幅計によって測定されるスラブ幅の最大幅として計測されたものであり、スラブS1、S2に対してそれぞれＷ１、Ｗ２とした。
【００１２】
このように先行スラブS2と後行スラブS1との離間距離が縮まっても、その間にウォーキングビーム式加熱炉を操炉するための最小スラブ間隔があれば、操炉が可能であり、そのように先行スラブS2と後行スラブS1の離間距離を定めれば、ウォーキングビーム式加熱炉のスラブ充填率を最大にすることができる。かかる配慮の下で、本発明では、ウォーキングビーム式加熱炉に複数のスラブを連続的に装入して加熱するに当たり、スラブを装入する際の先行スラブと後行スラブの間隙Ｌを、
Ｌ＝（ΔＷ１＋ΔＷ２）／２＋α・・・(1)
により定めることとする。
ここに、
ΔＷ１：先行スラブの装入時温度と該スラブの抽出時設定温度から算出される先行スラブの幅方向熱膨張量
ΔＷ２：後行スラブの装入時温度と該スラブの抽出時設定温度から算出される後行スラブの幅方向熱膨張量
α：ウォーキングビーム式加熱炉の最小スラブ間隔
である。
【００１３】
αは、ウォーキングビーム式加熱炉の最小トラッキング余裕代として定められるものであり、図１を参照して説明すれば、加熱炉末端部においてエキストラクタによりスラブSnをそのすぐ後ろのスラブSn-1と干渉することなく抽出することができる距離として定められる。実際上は、この余裕代αの決定に当たっては、さらに、スラブの加熱温度の誤差、寸法誤差、さらには反りなどの形状因子を加味しておき、それにより、スラブ加熱炉操業中のスラブ相互の圧着事故などの発生が確実に防止できる大きさを考慮する。この余裕代αは、加熱炉の大きさや、最高加熱温度、装入スラブのサイズや材質によって変動するものであるが、経験的にはおよそ10〜15ｍｍ程度である。
【００１４】
上記条件を実現し、本発明の目的を達成するためには、例えば、図３に示すように、加熱炉10を、加熱炉制御装置21に加えてスラブ位置演算装置22及びプッシャ制御装置23を備えた制御系を有するものとして構成し、これを以下に示すように操作すればよい。以下、一例としてかかる操作手順を示す。
【００１５】
まず、搬送テーブル11上が先行スラブS2及び後行スラブS1が通過する際に、これらのスラブ幅及びスラブ温度を測定し、これらをそれぞれ先行スラブ入り側情報S1E（W1E, T1E），S2E（W2E, T2E）としてスラブ位置演算装置22に入力し、記憶させておく。また、このスラブ位置演算装置22には、これらスラブの抽出設定温度を、それぞれT1D，T2Dとして入力しておく。ここに、スラブS1及びS2のスラブ温度（T1E, T2E）は放射温度計によって測定されたスラブ表面温度のうちの最高温度として計測されたものである。
【００１６】
スラブ加熱炉10を操炉し、末端のスラブSnが所定加熱温度に達するとともに圧機側の準備が完了すると、スラブSnはエキストラクタ16によって抽出され、その抽出信号を得て、加熱炉制御装置21は、スラブSn-1を加熱炉から抽出可能な位置まで搬送しその状態で一旦停止する。この停止状態において、加熱炉制御装置21は、スラブ加熱炉10の移動ビーム12の停止位置を演算し、その情報をスラブ装入位置演算装置22に移動ビーム停止位置情報として伝達する。この移動ビーム停止位置情報とは、スラブ加熱炉10の移動ビーム12が上昇、前進、下降又は後退のどの段階にあるか、また上記いずれかの段階のどの位置にあるについての情報であって、先行スラブの停止位置、ひいてはその尾端位置を算出する基礎になるものである。
【００１７】
すでに述べたように、スラブ装入位置演算装置22には、先行スラブS2及び後行スラブS1についてのスラブ入り側情報S1Eが与えられている。また、移動ビーム停止位置情報が与えられている。さらに、先行スラブS2を装入する際には、プッシャ14から先行スラブS2の装入位置情報が入力されている。したがって、上記スラブ装入位置演算装置22により、先行スラブS2の尾端位置を算出することができ、その位置がスラブ装入位置演算装置22内に記憶される。
【００１８】
この尾端位置を基準に後行スラブS1の先端位置が下記のようにして決定される。すでに述べたとおり、スラブ装入位置演算装置22には、先行スラブ情報、後行スラブ情報、及びこれらスラブの抽出設定温度（T1D，T2D）が入力され、蓄積されている。一方、スラブ加熱炉10の操炉条件として、余裕代αが別途設定され、蓄積されている。したがって、これら情報を基に、先行スラブS2の尾端と後行スラブS1の先端の間におかれるべき必要な間隙Ｌは、すでに述べたように、
Ｌ＝（ΔＷ１＋ΔＷ２）／２＋α
ここに
ΔＷ１＝Ｗ１×（T1D−T1E）×β
ΔＷ２＝Ｗ２×（T２D−T２E）×β
β：スラブの線熱膨張係数
なお、スラブの線熱膨張係数βは、鋼種、装入温度、抽出温度ごとに測定した値を用いる。
【００１９】
このようにして算出された先行スラブS2の尾端と後行スラブS1の先端の間におかれるべき必要な間隙Ｌは、プッシャ制御装置23に入力され、それに基づいてプッシャ14のストローク量が制御され、後行スラブS1が所定の位置、すなわち、先行スラブS2の尾端と後行スラブS1の先端の間に間隙Ｌを空けて装入されることになる。なお、プッシャ14のストローク量の制御精度は、本発明の目的に従い、１ｍｍ以下のオーダーで制御可能なものとするのが好ましい。
【００２０】
上記のように操業することにより、本発明の目的に添ってスラブ充填率を向上させることが可能になる。以下、実施例により本発明の実施形態を明らかにする。
【実施例１】
【００２１】
スラブ装入温度：100℃、スラブ幅：1000ｍｍのスラブ17本を本発明に従ってスラブ加熱炉に装入し、1000℃迄加熱する。この場合において熱膨張係数を14×10-6とする。また、α：ウォーキングビーム式加熱炉の最小トラッキング余裕代：αを13.6ｍｍに設定する。
【００２２】
上記条件から、先行スラブと後行スラブの熱膨張量は、それぞれ
（1000−100）×14×10-6＝12.6ｍｍ
と算出され、したがって、
先行スラブと後行スラブとの間隙は、
Ｌ＝13.6＋（12.6＋12.6）/2＝26.2ｍｍ
となる。この場合における、加熱炉へのスラブ充填率は、
Ｒ＝（1000＋12.6）×17/（1000＋26.2）×17＝98.6％
となる。
【００２３】
これに対し、先行スラブと後行スラブとの間隙Ｌを一定値30ｍｍとした場合には、スラブ充填率は、
Ｒ＝98.3％
であり、本発明により充填率が0.5％向上した。
【実施例２】
【００２４】
スラブ装入温度：800℃とし、その他の条件は実施例１と同様とする。上記条件から、先行スラブと後行スラブの熱膨張量は、それぞれ
（1000−800）×14×10-6＝2.8ｍｍ
と算出され、したがって、
先行スラブと後行スラブとの間隙は、
Ｌ＝13.6＋（2.8＋2.8）/2＝16.4ｍｍ
となる。この場合における、加熱炉へのスラブ充填率は、
Ｒ＝（1000＋2.8）×17/（1000＋16.4）×17＝98.7％
となる。
【００２５】
これに対し、先行スラブと後行スラブとの間隙Ｌを一定値30ｍｍとした場合には、スラブ充填率は、
Ｒ＝97.4％
であり、本発明により充填率が1.3％向上した。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の適用されるウォーキングビーム式加熱炉の装入−搬送−抽出機構の概念図である。
【図２】本発明を適用した場合の装入時スラブ間間隙Ｌとウォーキングビーム式加熱炉の最小トラッキング余裕代αとの関係の説明図である。適用される
【図３】本発明を実施するための加熱炉の制御系の概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
10：スラブ加熱炉
11：装入ローラ
12：移動ビーム
13：固定ビーム
14：プッシャ
15：抽出ローラテーブル
16：エキストラクタ
21：加熱炉制御装置
22：スラブ装入位置設定装置
23:プッシャ制御装置
S（S1, S2,・・・・Sn-1, Sn）：スラブ
【図１】
2007224373.tif 000003
【図２】
2007224373.tif 000004
【図３】
2007224373.tif 000005