帯鋼用連続溶融亜鉛めっき焼鈍炉内張りの設計および施工
概要:
溶融亜鉛めっきプロセスは、前処理方法の違いに基づいて、インライン亜鉛めっきとアウトオブライン亜鉛めっきの 2 つのカテゴリに分けられます。帯鋼用の連続溶融亜鉛めっき焼鈍炉は、インライン亜鉛めっきプロセス中に溶融亜鉛めっきされた原板を加熱する焼鈍装置です。異なる製造プロセスに応じて、帯鋼の連続溶融亜鉛めっき焼鈍炉は、垂直型と水平型の 2 つのタイプに分けられます。水平炉は、実際には一般的なストレートスルー連続焼鈍炉に似ており、予熱炉、還元炉、冷却セクションの 3 つの基本部分で構成されています。垂直炉はタワー炉とも呼ばれ、加熱セクション、保持セクション、冷却セクションで構成されています。
帯鋼連続焼鈍炉の内張り構造
塔型炉
(1)加熱部(予熱炉)では、燃料として液化石油ガスを使用する。ガスバーナーは炉壁の高さに沿って配置されている。鋼帯は、弱い酸化雰囲気を示す炉内ガスの向流方向に加熱される。加熱部(予熱炉)は馬蹄形構造であり、その上部およびバーナーノズルが配置されている高温ゾーンは高温かつ高速の空気流による浸食を受けるため、炉壁ライニングにはCCEFIRE高アルミニウム軽量レンガ、断熱レンガ、ケイ酸カルシウム板などの軽量耐火材が採用されている。加熱部(予熱炉)の低温ゾーン(鋼帯投入ゾーン)は低温かつ低速の空気流による浸食を受けるため、壁ライニング材としてCCEWOOLセラミック繊維モジュールがよく使用される。
各部の壁面寸法は以下のとおりです。
A. 加熱部の上部(予熱炉)。
炉頂部の内張り材として、CCEFIRE社製の高アルミニウム軽量耐火レンガが選定された。
B.加熱部(予熱炉)の高温ゾーン(ストリップタッピングゾーン)
高温ゾーンのライニングは、常に以下の材料層で構成されています。
CCEFIRE高アルミニウム軽量レンガ(壁面ライニングの高温表面)
CCEFIRE断熱レンガ
CCEWOOLケイ酸カルシウム板(壁面材の冷間表面)
低温ゾーンのライニングには、ジルコニウムを含むCCEWOOLセラミックファイバーモジュール(体積密度200kg/m3)が使用されています。
(2) 浸漬部(還元炉)では、ガス放射管をストリップ還元炉の熱源として使用します。ガス放射管は炉の高さ方向に配置されています。ストリップは2列のガス放射管の間を走行し、加熱されます。炉内には還元炉ガスが供給されます。同時に、正圧運転が常に維持されます。CCEWOOLセラミック繊維の耐熱性と断熱性は正圧および還元雰囲気下で大幅に低下するため、炉内張りの耐火性と断熱性を確保し、炉の重量を最小限に抑える必要があります。また、溶融亜鉛めっきされた原板の表面が滑らかで清潔になるように、炉内張りはスラグの落下を厳密に管理する必要があります。還元部の最高温度が950℃を超えないことを考慮し、均熱部(還元炉)の炉壁は、耐熱鋼板2枚の間にCCEWOOLセラミック繊維ブランケットまたは綿を挟んだ高温断熱層構造を採用している。これは、2枚の鋼板の間にCCEWOOLセラミック繊維ブランケットまたは綿層が敷設されていることを意味する。セラミック繊維中間層は、以下のセラミック繊維製品で構成されている。
高温表面の耐熱鋼板層には、CCEWOOLジルコニウム繊維ブランケットが使用されている。
中間層には、CCEWOOL社製の高純度セラミック繊維ブランケットを使用しています。
冷間表面鋼板に隣接する層には、CCEWOOLの一般的なセラミック繊維綿が使用されています。
均熱部(還元炉)の上部と壁面は、上記と同様の構造を採用している。炉内では、水素75%、窒素25%の還元炉ガスを循環させることで、帯鋼の再結晶焼鈍と帯鋼表面の酸化鉄の還元を実現する。
(3)冷却部:空冷式放射管により、帯鋼を浸漬部(還元炉)の炉内温度(700〜800℃)から亜鉛めっき槽の温度(460〜520℃)まで冷却し、冷却部は還元炉ガスを維持する。
冷却部の内張りには、CCEWOOL社製の高純度セラミック繊維ブランケットをタイル状に敷き詰めた構造を採用している。
(4)加熱部(予熱炉)、浸漬部(還元炉)、冷却部等の接続部
上記からわかるように、溶融亜鉛めっき前の冷間圧延帯鋼の焼鈍工程は、加熱・保持・冷却などの工程を経る必要があり、各工程はそれぞれ異なる構造の独立した炉室で行われます。これらの炉室は、それぞれ予熱炉、還元炉、冷却炉と呼ばれ、連続帯鋼焼鈍装置(または焼鈍炉)を構成します。焼鈍工程中、帯鋼は上記の独立した炉室を最大線速度240m/分で連続的に通過します。帯鋼の酸化を防ぐため、接続部によって独立した炉室同士が接続され、独立した炉室の接合部での帯鋼の酸化を防ぐだけでなく、密閉性と保温性も確保されます。
各個室をつなぐ部分には、セラミックファイバー素材を内装材として使用しています。具体的な材料と構造は以下のとおりです。
ライニングにはCCEWOOLセラミック繊維製品とタイル状セラミック繊維モジュールの全繊維構造を採用しています。つまり、ライニングの高温面はCCEWOOLジルコニウム含有セラミック繊維モジュール+タイル状CCEWOOL普通セラミック繊維ブランケット(低温面)となっています。
(1)予熱部:
炉頂部と炉壁部には、CCEWOOLセラミックファイバーモジュールとセラミックファイバーブランケットを積層した複合炉内張り材を採用している。低温側の内張り材には、CCEWOOL 1260ファイバーブランケットを25mmの厚さに圧縮した層を使用し、高温側にはCCEWOOLジルコニウム含有ファイバーの折り畳みブロックを使用している。高温側の内張り材には、CCEWOOL 1260ファイバーブランケットの層を使用し、高温側にはセラミックファイバーモジュールを使用している。
炉底部は軽量粘土レンガとセラミック繊維モジュールの積層複合ライニングを採用し、低温部は軽量粘土レンガとジルコニウム含有セラミック繊維モジュールの複合構造を採用し、高温部は軽量粘土レンガとセラミック繊維モジュールの複合構造を採用している。
(2)酸化加熱なしセクション:
炉の上部はセラミックファイバーモジュールとセラミックファイバーブランケットの複合構造を採用し、背面ライニングには1260セラミックファイバーブランケットを採用している。
炉壁の共通部分:CCEFIRE軽量高アルミナレンガ+CCEFIRE軽量断熱レンガ(体積密度0.8kg/m3)+CCEWOOL 1260セラミックファイバーブランケット+CCEWOOLケイ酸カルシウムボードからなる複合炉内張り構造。
炉壁のバーナーには、CCEFIRE軽量高アルミナレンガ + CCEFIRE軽量断熱レンガ(体積密度0.8kg/m3) + 1260 CCEWOOLセラミックファイバーブランケット + CCEWOOLケイ酸カルシウムボードの複合炉内張り構造が採用されています。
(3)浸漬セクション:
炉の上部には、CCEWOOLセラミック繊維板ブランケットを用いた複合炉内張り構造を採用している。
投稿日時:2021年5月10日














