(a) -4furne.ce Fig. I Schematic drawing of cooling chamber Fig. 2 Priventive gas velocity at nozzle 405

( 401

)

無酸化加熱機構に関する基礎的検討

(鋼板 の直 火 無 酸 化加 熱 法-1)

日本 鋼 管㈱

中央 研 究 所

福 田脩 三

〇阿 部正 広

山下 正明

京浜 製 鉄 所

千 場 石 根

1.  緒 言 当 社 京 浜 製 鉄 所 に お け る#3CGLに み ら れ る よ う に,薄 鋼 板 の 連 続 加 熱 法 と して,加 熱 能 力 の 高 い 直 火 方 式 が 圭 流 に な る と 考 え ら れ る(8但 し,直 火 方 式 と い え ど も,製 品 表 面 品 質 上,無 酸 化 状 態 を 保 つ こ と が 要 求 され る 。 そ こ で,直 火 加 熱 方 式 に よ る 鋼 板 の 無 酸 化 あ る い は 還 元 加 熱 の 可 能 性,お よび そ の 機 構 に つ い て,基 礎 的 な 実 験 に よ る検 討 を 試 み た 。 2.  基 礎 実 験 試 料 鋼 板 温 度 の 任 意 な コ ン トロ ー ル を 可 能 と し,熱 的 に 定 常 状 態 と し,化 学 反 応 的 に は 非 平 衡 状 態 を 実 現 し う る 図1の 実 験 装 置 を 用 い て 基 礎 実 験 を 行 っ た 。 火 炎 構 造 に 関 す る成 分 分 析 お よ び イ オ ン 強 度 の 測 定 の 結 果,火 炎 は,O2を 含 ん だ 未 完 反 応 領 域,イ オ ン 強 度 が 高 く活 性 な 非 平 衡 領 域,お よ び,ほ ぼ 安 定 な 準 平 衡 領 域 に 分 割 され る こ と が 明 ら か と な っ た 。 図2は, ラ ン グ ミ ュ ア ー プ ロ ー ブ に よ る,火 炎 中 の イ オ ン 強 度 の 測 定 結 果 例 を 示 す 。

3. 実 験 結果

空気 比1.0以

下 で の燃 焼 火 炎 中 の 非 平衡 領 域 内 で 鋼

板 を加 熱 した 場合,還 元 状 態 を 維 持 出来 る こ とを 明 ら

か に した 。 図3は,あ ら か じめ 約300A酸 化 さ せ た 試 料 の 非 平 衡 領 域 中 で の 還 元 完 了 時 間 を 測 定 した も の で あ る.還 元 速 度 は,ガ ス 温 度 お よ び 鋼 板 温 度 に 強 く 依 存 す る。 ま た,準 平 衡 領 域 内 で は,空 気 比1.0以 下 で も鋼 板 は,緩 慢 で あ る が 徐 々 に 酸 化 され る。 上 記2領 域 に お け る 反 応 速 度 は,Cガ ス を 空 気 比 0.9で 燃 焼 させ た 火 炎 に 関 し, 非 平 衡 領 域 の 還 元:hR=9500e(爾2243/RT) 準 平 衡 領 域 の 酸 化:ho=145e(一1976/RT) と 推 定 さ れ た 。

4. 結

論

本基 礎 実験 の結 果 か ら,直 火方 式 に よ る無 酸化 ・還

元 加熱 の 可能 性 お よび 還 元 加熱 条 件 等 が 明 らか とな っ

た 。 また,酸 化 ・還 元 の 非 平衡 下 の反 応 速度 が得 られ

実 炉 内 の挙 動 推 定 も可 能 とな っ た。

(参 考文 献)

(1)第88回

西 山 記念 講 座 資 料,1983,p75

Fig. 1 Experimental Apparatus

Fig. 2 Typical Ion Distribution in COG-Air Flame

Fig. 3 Relation between Steel Temperature and Reduction Time

(402) 

箱 型 焼 鈍 炉 の 均 一 冷 却 方 法

日 本 鋼 管 ㈱ 京 浜 製 鉄 所 倉 田 雅 之 高 橋 良 一 郎 渡 辺 雅 二 〇 佐 藤 淳 1.  緒 言 専 用 の 加 熱 室 と 冷 却 室 を 有 し て,同 時 に9コ イ ル を 焼 鈍 す る 箱 型 焼 鈍 炉(UniflowAnnea=ngSystem 以 下,UASと 言 う)で は,省 エ ネ ル ギ ー の 観 点 か ら,加 熱 室 を フ ル 稼 動 さ せ る た め に,冷 却 室 能 力 〉 加 熱 室 能 力,の バ ラ ン ス を 維 持 さ せ る こ と が 必 要 で あ る ◎ そ し て,多 数 コ イ ル の 同 時 冷 却 に お い て,冷 却 能 力 を 向 上 さ せ る 方 法 の1つ は,コ イ ル 間 の 温 度 バ ラ ツ キ を 小 さ く し て 冷 却 を 行 う 均 一 冷 却 方 法 を 確 立 す る こ と で あ る 。 本 報 で は,従 来 炉(UAS非1∼ 噛4炉)を 改 良 し た 新 炉(UAS券5,+6炉)の 均 一 冷 却 方 法 に つ い て 報 告 す る 。 2,  UASの 冷 却 方 法 UASに 澄 げ る,多 数 コ イ ル の 均 一 冷 却 方 法 の 考 え 方 は,① 全 て の コ イ ル を 同 一 条 件 で 冷 却 す る 。 ② 設 備 上,操 業 上 同 一 条 件 と す る こ と が 困 難 な 点 は ふ ん 囲 気 ガ ス 風 量 の 調 整 で 補 う,と い う こ と で あ る 。 こ の 考 え 方 に よ る,新 炉 で の 改 良 点 は 以 下 に 示 す 通 り で あ り,UAS冷 却 室 概 要 を 図 一1に 示 す 。 ① 従 来 炉 のRCプ ア ン 位 置 で は ふ ん 囲 気 ガ ス の 流 れ を 均 一 と す る こ と は 困 難 で あ る こ と が 判 明 し た の で,新 炉 で は ク ー ラ ー 直 上 と し た 。 ② 冷 却 室 天 井 チ ヤ ン パ ー 内 で の ふ ん 囲 気 ガ ス を さ ら に 均 一 と す る た め,RCフ ァ ン 出 口 に ガ イ ド を 設 置 し た 。 ③ コ イ ル 直 上 の 整 流 板 を ス リ ツ ト方 式 か ら ノ ズ ル 方 式 と し たQ 3.  結 果 コ イ ル 直 上 の 整 流 板 出 口 で の 流 速 測 定 結 果 を 図 一 2に 示 す 。 上 記 改 良 に よ り ふ ん 囲 気 ガ ス の 流 れ を コ ン ト 質 一 ル す る こ と が 容 易 と な り,均 一 化 を 達 成 す る こ と が で き た 。 実 操 業 で は,同 一 チ ヤ ー ジ 内 の コ イ ル 巾 差 も 考 慮 し て,さ ら に 風 量 分 布 を 調 整 し て い る 。 こ の 結 果,従 来 の 冷 却 完 了 終 点 時 の コ イ ル 間 温 度 バ ラ ツ キ は 約33℃ で あ つ た が,新 炉 で は 約17 ℃ ま で 減 少 で き た 。 こ の バ ラ ツ キ の 減 少 は 冷 却 能 力 の 約4%ア ッ プ に 相 当 す る 。 今 後 は,コ イ ル 上 面 エ ツ ジ か ら の 冷 却 だ け で な く 下 面 エ ッ ジ か ら の 冷 却 促 進 方 法 も 検 討 す る 。

(a)

-4furne.ce

(b) #5.6 furnace

Fig. I Schematic drawing of cooling chamber

( 403

) マ イク ロ コ ン ピ ュ ー タ に よ る 厚 板 ミル 新 プ ロ コ ン シ ス テ ム

(鹿 島 厚 板 ミ ル 新 制 御 シ ス テ ム の 開 発 第1報)

住友 金 属 工 業㈱

鹿 島 製鉄 所

○花崎 一 治

安 達 裕 司

牛 尾 邦彦

荒 井

攻

制 御 技 術 セ ン タ

横 井 玉雄

達 脇正 雄

設 備 技術 セ ン タ

西村 久 雄

真 忠 達明

1.  緒 言 鹿 島 製 鉄 所 厚 板 工 場 で は,近 年 の 厚 板 に お け る ユ ーザ か ら の 製 品 性 能 要 求 の 高 度 化 に 応 え,さ ら に徹 底 した 合 理 化 を 実 現 す べ く,加 工 熱 処 理 対 応 の 設 備 増 強 に 呼 応 し て ミル プ ロ コ ン を 全 面 更 新 し,制 御 シ ス テ ム の 新 鋭 化 を 行 っ た の で 報 告 す る 。 2.  シ ス テ ム 構 成 上Fig.1に 不 す よ う に,当 社 マ イ コ ン 標 準 に 丞 づ き 設 計 製 作 した10百 ￠)マ イ コ ン と 汎 用 不 ッ ト ワ ー ク に よ る 分 散 型 シ ス テ ム と し,各 マ イ コ ン の 独 立 性 を 高 め た 機 能 分 担 を 行 な っ た 。 こ れ に よ り,(1)シ ス テ ム 製 作 工 期 の 短 縮,(2)シ ス テ ム の 増 強 や 変 更 に 対 す る 柔 軟 性 確 保,(3)ハ ー ド,ソ フ トの 標 準 化 に よ る 保 守 性 の 向 上,を 実 現 す る こ と が で き た 。 ま た,製 鋼,CCの プ ロ コ ン及 び 生 産 管 理 シ ス テ ム と も ネ ッ トワ ー ク に よ り結 合 して い る。 3.  機 能

Table1に

新 プ ロ コ ン の機 能 を示 す が,今

回 新規

に 開発 した機 能 の特 徴 は以 下 の通 り。

(1) 設 備 制 御

(1) 

加熱 炉 制 御:ス

ラブ断 面 の2次 元 温 度 分布 を考

慮 した伝 熱 計 算 モ デ ル に よ る燃 焼 制 御

(2) 

加 速 冷 却 制御:加

熱 ∼圧 延 の温 度 履歴 と加 工 履

歴 の実 績 値 に よ る ダ イナ ミ ック な冷 却 条 件 の決 定

(3) 

レベ ラ制御:2台

の レベ ラを 用 い た材 料 張 力制

御 に よ る平坦 矯 正 と レベ ラの全 自動 運転

(2) 操 業,品 質 管 理

(1) 

運 行 管 理:加 熱 炉 制 御 の た めの 炉 内 ス ラ ブの 抽

出 ピ ッチ予 測 と圧 延 か ら冷 却 迄 の プ ロセ スで 所定 の

温 度 履 歴 を実 現 す るた め の抽 出 タ イ ミ ング制 御

(2) 

材 料 温 度 管 理:加 熱 ∼ 圧 延 ∼ 冷 却 の各 プ ロセ ス

で材 料温 度 計 算 モデ ル と実 測 値 に よ り板 内 各部位(

長 さ方 向,巾 方 向)に 対 応 した 温 度 履 歴 管 理 を実 施

(3) 

情 報 管 理:操

業,品

質管 理 用 の 統 計 解析 処 理 を

高度 化,効

率 化 す べ く専用 のデ ータ ベ ース を構 築

4.  結 言 S60年4月 に 予 定 通 り新 プ ロ コ ン へ の更 新 を 完 了 し,以 降 極 め て 順 調 に 稼 動 し て い る。 [参 考 文 献]

1)  成 合 他Network System in an Integrated Steel Plant (IFAC 9th World Conqress)

Fig. 1 C onf igurat ion of nem process computer system

( 404

)

福 山2熱 延 計 算 機 シ ス テ ム

(直 送 圧 延 シ ス テ ム の 開 発 一 第3報

一)

日本 鋼 管 ㈱

本 社

大 西 英 明

福 山 製鉄 所

後 藤 桂 三

竹 腰 篤 尚

○ 山本 正 治

小 土 井 章 夫

荒 木達 人

1.  緒 言 福 山 第2熱 延 工 場 は,第5連 鋳 機 に 直 結 し,定 常 的 にHDR(HotDirectRo=in9;直 送 圧延)を 実 施 し て い る。 こ のHDRの 効 果 を 最 大 限 に 発 輝 し,加 熱 炉,仕 上 ミル,コ イ ラ ー 改 造 に よ る 品質 精 度 向 上 を 図 る た め59年11月 に 計 算 機 シ ス テ ム を 全 面 更 新 し た 。 本 報 で は,そ の 概 要 を 報 告 す る 。 2.  シ ス テ ム 構 成 と 特 徴 シ ス テ ム 構 成 はFig.1。 に 示 す 通 り で 以 下 の 特 徴 を も つ 。 (1) 総 括 計 算 機 の 下 に 機 能,メ イ ン テ ナ ン ス 性 を 考 慮 し て   CPU,PC,シ ー ケ ン サ ー―群 で 構 成 さ れ,各CPU,PC間 の 伝 送 は 信 号 の 種 類 に よ り モ デ ム,デ ー タ ウ ェ イ を 使 い 分 け て い る 。 (2) プ ロ セ ス 信 号 の 入 出 力 は,応 答 性,分 散 処 理 等 パ フ ヵ 一 マ ン ヌ の 観 点 か ら3系 統 の デ ー タ ウ ェ イ 経 由 と し,必 要 に 応 じ複 数 台 のCPU,PCか ら ク ロ ス コ ー ル 可 能 と し た 。 (3) 仕 上 張 力 制 御 用 計 算 機(Fig.1.  CPU-5)は,切 換 に よ り総 括 計 算 機 の ソ フ ト ウ ェ ア 開 発 を オ ン ラ イ ン で 実 行 可 能 と した 。 3.  シ ス テ ム の 概 略 機 能 (1) 物 流 管 理:Fig。2.に 示 す 如 く加 熱 炉 廻 りの 物 流 が 煩 雑 と な る た め 生 産 管 理 用 計 算 機 か らの 圧 延 指 示,5CCプ ロ コ ン か らの 鋳 造 実 績 に よ り フ レ キ シ ブ ル な 圧 延 が 可 能 と な る よ う なCC一 且OT物 流 同 期 を最 適 化 す る ミル ペ ー シ ン グ機 能 を導 入 し た 。 (2)  ラ イ ン 制 御:テ ー ブ ル 運 転,各 種 自 動 運 転 設 備 へ の プ リセ ッ ト を 実 施 。 特 に,HDR材 粗 バ ー 加 熱 装 置 へ の 最 適 投 入 電 力 プ リセ ッ ト機 能 を有 す る。 (3) 品 質 制 御:AGCは,専 用CPU 1台 で 全 ス タ ン ド(F1∼F4:電 動 圧 下,F5∼F7:油 圧 圧 下)の ゲ ー ジ メ ー タ制 御 を 分 担 し て お り, 塑性 定 数,ミ ル 定 数 か ら計 算 さ れ る最 適 ゲ イ ン は,総 括 計 算 機 か ら設 定 さ れ る 。 仕 上 ミル プ リセ ッ トは,プ ロ フ ィル 形 状 制 御 を 目 的 と し て,ワ ー ク ロ ー ル シ フ ト量,ベ ン デ ィ ン グ 設 定 を 追 加 し,ロ ー ル ギ ャ ッ プ ・回 転 に 関 し て も 制 御 モ デ ル の 充 実 を 図 って い る_{。 巻 取 温 度 制 御 は,冷 却 パ タ ー ン,} 冷 却 過 程 御 制 を 可 能 と し,各 バ ン ク 通 過 温 度 予 測 方 式 を採 用 し て い る 。 4. 結 言 本 シ ス テ ム は,60年2月 に 仕 上 ミ ル 改 造 に 合 せ 増 強 を行 な っ た が 稼 動 当 初 か ら大 き な ト ラ ブ ル もな く, HDR最 拡 大 に 寄 与 し て い る 。 今 後 はHDR量 ・質 の 拡 大 に よ る ス ケ ジ ュー ル フ リ ー 化 を 目 指 し,仕 上 ミ ル プ リセ ッ ト, プロ フ ィル ・形 状 制 御 に よ る 品 質 精 度 向 上 に 向 け 各 種 制 御 モデ ル の レベ ル ア ッ プ を 図 っ て い く 。

Fig. 1 Configuration of Process Control system

(

405 )

本 番 計 算機 上 での オ ニ

ノライ ン並 行 テス トシス テ ムの 開 発

新 日本 製鐵 株 式会 社 君 津 製鐵 所

満 岡弘 雄

河 村 吉 広  ○北 川

弘

1.  緒 言 製 鐵 所 各 工 場 に 設 置 され て い る プ ロ セ ス コ ン ピ ュ ー タ シ ス テ ム は 工 場 操 業 に 合 わ せ24時 間 稼 動 し て い る。 従 っ て ソ フ ト ウ エ ア の 改 善 や 増 強 を タ イ ム リー に 、 しか も 高 信 頼 性 で 行 な う た め に 従 来 は テ ス ト用 計 算 機 を 導 入 し て き た 。 し か し こ の 方 式 で は テ ス ト用 計 算 機 の 導 入 に よ る コ ス ト高 の 問 題 が あ っ た 。 そ こ で 君 津 製 鐵 所 で は1台 の 計 算 機 上 で 本 番 ジ ョ ブ を 実 行 しな が ら そ れ と 並 行 して ソ フ トウ エ ア の 総 合 テ ス トが 可 能 な オ ン ラ イ ン 並 行 テ ス ト シ ス テ ム を 開 発 した 。 2.  オ ン ラ イ ン 並 行 テ ス トの 概 要 (1) ソ フ トウ エ ア の 基 本 的 構 成 当 所 で は プ ロ セ ス コ ン ピ ュ ー タ の ソ フ トウ エ ア をfig-1に 示 す よ うに3つ の ソ フ トウ エ ア に 分 類 して い る。 オ ン ラ イ ン並 行 テ ス トは 応 用 ソ フ トウ エ ア を 除 く各 く ソ フ トウ エ ア に よ っ て 実 現 して お り、 応 用 ソ フ トウ エ ア を 全 く変 更 す る こ と な く種 々 の オ ン ラ イ ン並 行 テ ス トが 可 能 で あ る。 (2) オ ン ラ イ ン 並 行 テ ス トの 実 現 方 法 (1)シ ス テ ム ソ フ トウ エ ア に マ ル チ ジ ョ ブOSを 採 用 1台 の 計 算 機 上 で 本 番 ジ ョ ブ と テ ス ト ジ ョ ブ を 独 立 に 動 作 させ 、 ジ ョブ 間 の 相 互 干 渉 が 排 除 で き る マ ル チ ジ ョ ブOSを 採 用 した 。 (2)セ ミシ ス テ ム ソ フ トウ エ ア の 新 機 能 プ ロ セ ス か ら の 割 込 信 号 や デ ー タ 及 び 上 位 計 算 機 か ら の デ ー タ は 本 番 ジ ョ ブ と テ ス ト ジ ョ ブ に 同 時 に 伝 達 で き る 。 又 、 テ ス トジ ョ ブ の 応 用 プ ロ グ ラ ム が 本 番 稼 動 中 の シ ス テ ム に 悪 影 響 を 与 え な い よ うに す る た め に プ ロ セ ス や 上 位 計 算 機 に は 実 出 力 し な い よ う に し て い る 。fig-2に オ ン ラ イ ン 並 行 テ ス ト の 概 要 を 示 す 。 5.  オ ン ラ イ ン 並 行 テ ス トの 効 果 本 シ ス テ ム は 当 所 の エ ネ ル ギ ー 総 合 管 理 シ ス テ ム(昭 和60年2月 本 番 稼 動 開 始)に お い て 開 発 し 以 下 の 効 果 が 得 ら れ た 。 増 改 造 した ソ フ トウ エ ア の 実 機 レ ベ ル の テ ス トを 本 番 ジ ョ ブ を 停 止 させ る こ と な く工 場 定 修 日 と は 無 関 係 に い つ で も実 施 で き る よ う に な っ た 。 又 、 本 番 ジ ョ ブ と 同 等 の 厳 しい タ イ ミ ン グ や 環 境 下 で ソ フ トウ エ ア の テ ス トが 十 分 行 な え る よ う に な った 。 以 上 に よ り低 コ ス トで 信 頼 性 の 高 い シ ス テ ム の 構 築 が 可 能 と な っ た 。 (参 考 文 献) 富 士 時 報  1984 - 3 VOL. 57 「分 散 計 算 機 統 括 制 御 シ ス テ ム特 集 」

fig - 1 Software Composition

(

406 )

ス テ ン レ ス 生 産 管 理 シ ス テ ム の 開 発 川 崎 製 鉄(株) 阪 神 製 造 所 ○ 白 石 勝 紀  和 泉 康 男 奥 谷 史 郎  雪 井 一 弥 川 鉄 シ ステ ム 開 発 ㈱ 河 中 健 七 1.  緒 言 ス テ ン レ ス 冷 延 部 門 の 収 益 性 向 上 と 発 展 を 目 的 に 、(1)販 売 競 争 力 の 強 化(納 期 、 品 質)(2)所 の 体 質 強 化(省 力 、 仕 掛 削 減 ・ 歩 留 原 単 位 の 向 上)お よ び(3)技 術 力 の 向 上 を 狙 い と す る ス テ ン レ ス オ ン ラ ィ ン 生 産 管 理 シ ス テ ム を 開 発 し た 。 従 来 シ ス テ ム は 、55年6月 に 稼 動 し た バ ッ チ シ ス テ ム 主 体 の 工 程 管 理 一 貫 情 報 シ ス テ ム(オ ー ダ エ ン ト リ ∼ 出 荷)で あ っ た が 、 本 シ ス テ ム は 、60年1月 に 稼 動 し た オ ン ラ イ ン を 主 体 と す る 生 産 管 理 シ ス テ ム で 、 大 幅 な 機 能 ア ッ プ を 企 っ て い る 。 2.  シ ス テ ム の 概 要 1 ) 開 発 ス ケ ジ ュ ー ル と そ の 体 制;56年4月 プ ロ ジ ェ ク ト(利 用 部 門5名 、シ ス テ ム 部 門5名)が で き 、初 設 定 し た マ ス タ ー ス ケ ジ ュ ー ル に 沿 っ て 開 発 で き た 。 各 フ ェ ー ズ で の マ イ ル ス トー ン チ ェ ッ ク 、 開 発 ドキ ュ メ ン ト の 標 準 化 お よ び 利 用 部 門 の 参 画 と 承 認 等 を 実 施 し た 。 2 ) ハ ー ド構 成;ビ ジ ネ ス 灘 ン ピ ュ タ は 、 神 戸 本 社 に 有 り 、 西 宮 と は 回 線 で 結 び 、 事 務 所 お よ び 操 業 ラ イ ン にCRTと プ リ ン タ ー を 配 置 し て い る 。(Fig1) 3 ) ソ フ ト構 成 ; ( Fig2 ) (1)開 発 範 囲 本 シ ス テ ム の 開 発 範 囲 は 、 オ ー ダ エ ン ト リ ∼ 出 荷 の 工 程 管 理 シ ス テ ム と 品 質 管 理 等 の 管 理 情 報 シ ス テ ム か ら 成 る 生 産 管 理 シ ス テ ム で あ る 。 (2)開 発 規 模 計 画45万 ス テ ッ プ に 対 し 、 実 績 は50万 ス テ ッ プ で 、 ほ ぼ 計 画 通 り で あ っ た 。 (3)ア プ リ ケ ー シ ョ ン 概 要 オ ー ダ エ ン ト リ ; 仕 様 標 準 化 の 徹 底 、 対 象 の 拡 大 素 材 ; 素 材 発 注 サ ポ ー ト の 改 善 充 当 ; 標 準 化 に よ る 自 動 充 当 の 採 用(面 情 報 反 映) 計 画 ; シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る 週 間 計 画 の 作 成 命 令 ; 技 術 標 準 の マ ス タ ― 化 、 連 続 ・ 自 動 命 令 組 操 業 ; 命 令 指 示 情 報 の 充 実 、 地 番 管 理 の 導 入 材 試 ; 材 試 命 令 タ イ ミ ン グ の 改 善 出 荷 ; 現 品 管 理 の 改 善 、 緊 急 出 荷 の 対 応 管 理 情 報 ; 情 報 の 量 ・質 の 改 善 、 皿Uエ の 採 用 3.  結 言 本 シ ス テ ム を 開発 お よ び 利 用 の 観 点 よ り、 納 期 ・コ ス ト ・品 質 の3点 で 評 価 す る と 、 「① 納 期;ス ケ ジ 識一ル 管 理 に 成 功 し予 定 通 り稼 動 ② コ ス ト;予 算 内 で 開発 を 完 了 ③ 品 質;稼 動 前 の 各 種 テ ス トに おい て発 生 し た トラ ブル や 改 善 要 求 は 、 稼 動 前 に ほ ぼ 対 処 」 で あ り、 そ の 結 果 当 初 か ら 願 調 に 稼 動 し 、 稼 動 後 間 も な い が 、 多 大 な 効 果 を あ げ て い る 。

Fig 1 Outline of Hardware

(

407 )

条 鋼 計 画 鋸 断 シ ス テ ム の 開 発(そ

の1工

程 管 理 シ ス テ ム)

日本鋼 管(株)

福 山製 鉄所

市 原

茂  橋 本博 之 ○井 上英 明

石 毛 正敏  森 岡 清孝  槙 ノ原操

1.  緒 言 当 所 の 大 形 工 場 で は 、 こ れ まで 圧 延 時 の 実 際 の 延 び 長 さ に 対 し て 製 品 の 取 合 せ を 行 な い 鋸 断 す る"取 合 せ 鋸 断 方 式"で あ っ た 。 そ の 後 、 鋼 片 重 量 精 度 ・圧 延 制 御 技 術 の 向 上 に よ り、 圧 延 延 び長 さ の バ ラ ツ キ が 減 少 した 。 こ れ を 背 景 に 素 材 手 配 段 階 で 製 品 取 合 せ ・最 適 鋼 片 設 計 を 行 な い 計 画 通 りに 鋸 断 す る"計 画 鋸 断 方 式"に 変 更 し、 余 材 発 生 率 減 少 に よ る歩 留 向 上 を 図 り、 しか も精 整 物 流 簡 素 化 に よ る 省 力 化 を 可 能 に す る計 画 鋸 断 シ ス テ ム を 開 発 した 。 2.  シ ス テ ム 概 要 (1) シ ス テ ム 化 の ポ イ ン ト 鰻計 画 鋸 断 方 式 雑で は 、 製 品 取 合 せ 結 果 で 設 計 され た最 適 鋼 片 を 計 画 通 りに 鋳 造 ・圧 延 ・鋸 断 す る 為 、 計 画 時 の 内 容 が 製 造 時 の 歩 留 ・物 流 を 規 定 し て し ま い 、 計 画 の 重 要 性 は こ れ ま で 以 上 に 高 い も の と な る。 一 方 、 全 体 の8割 を 占 め るHCR(ホ ッ ト ・チ ャ ー ジ)で は 、 鋼 片 を 一 担 仮 置 き す る こ と な く貨 車 か ら ダ イ レ ク トに 加 熱 炉 へ 装 入 す る。 ま た 精 整 物 流 簡 素 化 の 為 に 、 製 品 取 合 せ は1鋼 片 内 製 品 長 さ2種 以 内 で 行 な わ な け れ ば な ら な い 。 し た が っ て 、 こ れ ら の 諸 条 件 を 満 た す 計 画 鋸 断 シ ス テ ム を 実 現 さ せ る為 に は 、1)鋳 造 ・圧 延 の 予 定 ・実 績 情 報 の オ ン ラ イ ン取 込 み に よ る計 画 精 度 向 上 、 の1鋼 片 内 製 品 長 さ2種 で の 取 合 せ で 、 しか も高 歩 留 を 達 成 で き る製 品 取 合 せ ア ル ゴ リ ズ ム の 開 発 、 川)オ _{ン ラ イ ンで の 加 熱 炉 装 入 指 示 ・製 造 指 示 に よ る 製 鋼 実 績 へ の 対 応 が ポ イ ン トで あ る。} (2) シ ス テ ム の 主 な 機 能 (1)HCR計 画 週1回 作 成 さ れ る鋳 造 ・圧 延 計 画 を も と に 実 績 を 反 映 す る こ と に よ る最 新 予 定 情 報 の 把 握 、 鋳 造 一圧 延 マ ッチ ン グ ・ シ ミ ュ レ ー シ 製 ンに よ る リ ー ドタ イ ム短 縮 ・材 欠 防 止 検 討 が 可 能 。 (2)製品 取 合 せ 製 品 の パ イ リ ン グ 効 率up・ 鋼 片 管 理 等 の 物 流 簡 素 化 ・作 業 性 に よ り 、 次 の 制 約 が あ る 。1)同 一 製 品 長 は1タ イ ミ ン グ に ま と め て 設 計 す る 。ID1鋼 片 内 で 取 合 せ る製 品 長 は2種 まで と す る。 紛 一 貨 車 内 は 同 一 鋼 片 長 と す る。 こ れ ら の 条 件 の も と に 、 高 歩 留 達 成 ・製 品 取 込 み 負 荷 バ ラ ン シ ン グ を 考 慮 で き る整 数 計 画 法 を 利 用 し た 製 品 取 合 せ ア ル ゴ リ ズ ム を 開 発 し た 。 (3)オ ン ラ イ ン装 入 ・製 造 指 示 装 入 で の 貨 車 か ら の ダ イ レ ク ト装 入 を 可 能 とす る為 、 貨 車 積 状 況 に 応 じ た 装 入 指 示 、 製 鋼 異 常 の 自 動 チ ェ ッ ク に よ る製 造 指 示 変 更 を 行 な う。 こ の 機 能 に よ り 、 鋳 造 一 圧 延 リ ー ドタ イ ム の 限 界 時 間 を 短 縮 で き た_。 3.  結 言 本 シ ス テ ム は 、 昭 和60年3月 に 稼 働 しHCR効 果 拡 大 ・歩 留 向 上 に 貢 献 し て い る。 物 流 簡 素 化 に よ る省 力 化 に 関 し て は 、 現 在 開 発 中 の 精 整 ラ イ ン シ ス テ ム の 更 新 に よ り達 成 さ れ る。 こ れ らの シ ス テ ム開 発 に よ り、 条 鋼 工 程 管 理 シ ス テ ム も総 合 シ ス テ ム と し て 生 まれ 変 わ る 。

(

408 )

条 鋼 計 画 鋸 断 シ ス テ ム の 開 発(そ

の2プ

ロ コ ン シ ス テ ム)

日本 鋼 管 ㈱ 福 山 製鉄 所

森 岡清 孝

棋 ノ原 操

三 島 孝 太郎

寺 尾 精 太

脇本 信 幸  ○ 大 森 清 生

1.  緒 言 オ ー ダ ー 情 報 に 基 づ き 設 計 ・製 造 さ れ た 鋼 片 か ら 計 画 通 り 製 品 を 採 取 す べ く,圧 延 及 び 鋸 断 制 御 す る プ ロ コ ン シ ス テ ム に つ い て,そ の 概 要 を 報 告 す る 。 2.  シ ス テ ム 構 成 及 び 制 御 機 能 計 画 鋸 断 シ ス テ ム構 成 をFig.1に 示 す 。 そ の 主 な 機 能 は 以 下 の 通 りで あ る。 1) オ ー ダ ー 情 報 に 基 づ い て 鋳 造 さ れ た 鋼 片 を 加 熱 炉 前 で 秤 量 し,計 画 通 り製 品 採 取 可 否 の チ ェ ッ ク を 行 な う。 2) 予 定 鋼 片 重 量 と 実 績 鋼 片 重 量 を ベ ー ス に 前 材 の 実 績 鋼 片 重 量 と粗 ミル で の 圧 延 実 績 長 と 仕 上 げ ミル で の 圧 延 実 績 長 か ら学 習 計 算 を し,製 品 許 容 公 差 の 範 囲 内 で 粗 ・仕 上 げ 圧 延 機 の 圧 下 ス ケ ジ ュ ー ル を 自動 的 に 修 正 し ,製 品 寸 法 形状 及 び圧 延 長 を確 保 す る 。 Fig.2に 一 例 と し て,粗 ミル 長 さ計 の 構 成 を 示 す 。 3) 最 終 仕 上 げ 圧 延 後 の 圧 延 長 を 基 に,予 定 通 り の 製 品 採 取 可 能 可 否 を チ ェ ッ ク を 実 施 し,熱 間 鋸 断 機 で 製 品 鋸 断 を 行 な う。 4) 3項 の チ ェ ッ ク を 圧 延 長 不 足 で 製 品 未 採 取 の 場 合,未 採 取 実 績 を 管 理 して お き,圧 延 シ リ ー ズ の 最 後 で 余 材 鋼 片 の 追 加 装 入 指 示 を タ イ ム リ ー に 行 な う。 5) 上 記 機 能 の 他 に,鋼 片1本 毎 の 確 実 な トラ ッ キ ン グ,オ ペ レ ー タ ー ガ イ ダ ン ス(CRT),加 熱 ・圧 延 ・鋸 断 の 各 プ ロ セ ス の 操 業 実 績 デ ー タ の 収 集 を 実 施 し て い る。 3.  効 果 本 シ ス テ ム の 実 施 に よ り,従 来 の 鋼 片 重 量 一 定 の も とで の 最 適 取 合 せ 鋸 断 方 式 に 比 べ て,余 材 の 発 生 減 少 に よ る 歩 留 り ア ップ(0.3%)及 び 精 整 作 業 の 軽 減 が 達 成 され た 。 4.  結 言 S60年3月 に 稼 動 し,現 在 順 調 に 稼 動 中 で あ る 。 今 回 の シ ス テ ム の 開 発 に 継 続 し て,精 整 パ イ リ ン グ運 用 の 合 理 化 シ ス テ ム の 開 発 を 計 画 中 で あ る 。

Fig. 1 PLANNED CUTTING SYSTEM

CN : Pulse counts from HMDn-i on to HMDn on.

CN+I : Pulse counts from HMDn on to MILL Load cell off.

Fig. 2 LENGTH METER OF ROUGHING MILL

(

409 )

冷 問 継 目 無 鋼 管 製 造 工 場 の 操 業 管 理 制 御 シ ス テ ム 住 友 金 属 鋼 管 製 造 所 ○ 山 屋 光  上 田 典 雄  神 前 隆 制 御 技 術 セ ン タ ー 達 脇 正 雄 1.  緒 言 各 種 の 特 殊 鋼 管 を 製 造 す る 冷 問 工 場 で は 、 工 程 の 複 雑 さ 及 び 少 量 多 品 種 が 特 徴 で あ り 、 生 産 能 力 を 高 め る 為 、 設 備 毎 に 仕 掛 置 場 を 持 ち 、 各 設 備 は そ の 仕 掛 を 用 い て 単 独 に 操 業 を 行 う 生 産 方 法 が 主 流 て あ っ た 。 し か し 、 物 流 渋 滞 な ど の 問 題 が あ り 、 大 巾 な コ ス ト 合 理 化 ・納 期 短 縮 の 為 、 設 備 改 善 及 び 新 し い 生 産 管 理 シ ス デ ム の 開 発 に よ るFMS化 を 図 っ た 、 2.  FMSの 概 要 FMSの 根 幹 を 成 す 操 業 管 理 制 御 シ ス テ ム は 、 当 社 の プ ロ セ ス 制 御 標 準 化 に 従 っ て 設 計 し た イ ン テ ∼1 系 マ イ コ ン8台 よ り な る 複 合 マ イ コ ン ・ シ ス テ ム に よ り 構 成 さ れ 、 ビ ジ コ ン と 一 体 と な り 操 業 計 画 の 立 案 か ら 工 場 内 の 物 流 制 御 及 び 各 種 の 自 動 運。転 を 実 現 し て い る 。 物 流 制 御 に つ い て は 、 主 要 設 備 間 の 台 車 ・ ク レ ー ン に よ る 自 動 搬 送 を 採 用 し 、 熱 処 理 炉 の 様 に 連 続 運 転 が 望 ま し い 設 備 な ど を 中 心 に 、 各 設 備 の バ ラ ン ス ・納 期 調 整 ・ 生 産 目 標 を 達 成 す る 操 業 を 行 う た め 、 ビ ジ コ ン に よ り 立 案 さ れ た 操 業 計 画 に 基 づ き 材 料 の 実 際 の 作 業 進 捗 に 合 わ せ た タ イ ム リ ー な 物 流 制 御 を 行 っ て い る 。 自 動 化 に つ い て は 、 少 量 多 品 種 生 産 に 伴 う 設 備 の 段 取 替 を ス ム ー ズ に 行 わ せ る と 共 に 、 効 率 化 ・精 度 ア ッ プ を 図 る 為 、 工 場 内 オ ン ラ イ ン 設 備 を 対 象 に ピ ー ス ・ ト ラ ッ キ ン グ を 行 い 、 こ れ を 基 に 熱 処 理 炉 ・ ス ト レ ー ト ナ ー な ど 主 要 設 備 の 自 動 運 転 ・ 制 御 を は じ め と し て 作 業 指 示 ・ 実 績 収 集 の 自 動 化 な ど も 合 わ せ て 実 施 し て い る 。 3.  結 言 バ ッ チ 型 処 理 工 場 で 能 率 的 な 操 業 管 理 シ ス テ ム を 開 発 し 、 従 来 の 生 産 方 式 に 比 べ 生 産 性 が 約2倍 、 製 造 所 要 日 数 が 約1/3に 短 縮 さ れ 、 大 き な 成 果 を あ げ 安 定 稼 働 を 続 け て い る 。

(

410 )

室 蘭 製 鐵 所 圧 延 工 場 に お け る プ ラ ン ト省 電 カ シ ス テ ム

新 日本製 鐵(株) 室 蘭製 鐵 所

○ 高橋 啓 一  木 村 倖 三  柏 倉 義 光  石 神 尚 武

魚 波義 之  成 田

津

1.

緒

言

室 蘭 製 鐵 所 圧 延 工 場 に お け る プ ラ ン ト省 電 力 シ ス テ ム は 、 電 力 原 単 位 の 低 減 を 目 的 と し、 圧 延 負 荷 率(RMS)、 ユ ニ ッ トク ー ラ ー の 水 温 変 化 、 あ る い は 、 短 時 間 の 操 業 待 ち 等 、 圧 延 実 態 に 対 応 し て モ ー タ ― の 冷 却 フ ァ ン及 び 電 気 室 押 込 フ ァ ン の 回 転 数 制 御 に よ る 省 電 力 を 、 プ ロ コ ン と シ ー ケ ン サ ー と の 組 合 せ に よ り、 プ ラ ン ト全 体 を 自 動 的 に 制 御 す る シ ス テ ム で あ り 、 当 所 熱 延 工 場 、 棒 鋼 工 場 、 線 材 工 場 を 対 象 と して い る。 本 報 告 で は、 プ ラ ン ト省 電 力 シ ス テ ム の 概 要 に つ い て 述 べ る。 2.  省 電 力 対 策 内 容 (ア)モー タ ー 冷 却 風 量 の 削 減 … … … モ ー タ ー 冷 却 フ ァ ン は 、 モ ー タ ー の 定 格 負 荷 時 に 必 要 な 風 量 で あ る 。 従 っ て 、 圧 延 負 荷 率(熱 的 等 価 負 荷:RMS)低 下 時 、 あ る い は 、 圧 延 待 ち 等 の 場 合 、 モ ー タ ー 冷 却 風 量 の 削 減 が 可 能 で あ る 。Fig.1に 、RMSと 風 量 低 減 率 の 一 例 を 示 す 。 (イ}電気 室 押 込 風 量 の 削 減 … … … 電 気 室 押 込 フ ァ ン はFig.2に 示 す 様 に モ ー タ ー 冷 却 フ ァ ン に よ り、 電 気 室 外 に 誘 引 排 気 さ れ る 風 量 に 見 合 う外 気 を 電 気 室 に 押 込 み 、 電 気 室 内 を 正 圧 に 保 っ こ と で 粉 塵 等 の 浸 入 を 防 止 す る 。 従 っ て 、 モ ー タ ー の 冷 却 風 量 に 併 せ て 、 風 量 削 減 が 可 能 で あ る 。 (ウ)その 他 … … … ア イ ドル 時 の ミル モ ー タ ー 界 磁 の 弱 励 制 御 等 も、 併 せ て 行 な い 界 磁 損 失 の 低 減 を 図 る。 3.  シ ス テ ム 全 体 概 要(Fig.3参 照) 主 要 機 能 は 、 プ ロ コ ン と シ ー ケ ン サ ー の 組 合 せ に よ り、 ラ イ ン状 況 を 把 握 し プ ラ ン ト全 体 の 冷 却 フ ァ ン を 自 動 的 に 制 御 す る こ と に あ る 。(ア}プロ コ ン に て 、 抽 出 タ イ ミ ン グ 及 び 負 荷 率 等 を 演 算 す る。(イ)シー ケ ン サ ー に て 、 各 モ ー タ ー に 対 す る風 量 設 定 テ ー ブ ル に よ り 、 各 冷 却 フ ァ ン の 回 転 数 を 制 御 す る 。(ウ)又、 圧 延 ピ ッ チ 等 を チ ェ ッ ク し、 材 料 待 ち 等 の 判 断 を し 、 各 冷 却 フ ァ ン の 回 転 数 を 制 御 す る 。(エ燵 気 室 押 込 フ ァ ン の 回 転 数 制 御 は 、 モ ー タ ー 冷 却 風 量 に 貝 合 う量 に 制 御 す る 。(オ}モー タ ー の 温 度 異 常 時 は 、 モ ー タ ー 冷 却 フ ァ ン 回 転 数 を 最 大 に す る と 共 に_{、 警 報 す る。(カ} そ の 他 、 省 電 力 量 表 示 も 行 な う と共 に ア イ ドル 時 は 、 ラ イ ン上 に 圧 延 材 料 が な い こ と を 確 認 して 、 ミル モ ー タ ー 界 磁 の 弱 励 制 御 も 併 せ て 実 施 す る 。 4.  結 言 本 シ ス テ ム は 、 熱 延 工 場 に 続 き 、 棒 鋼 、 線 材 工 場 に っ い て も確 性 試 験 を 完 了 し て お り、 熱 延 △3.1隅 、 棒 鋼 △3 .1陽 、 線 材 △7.3K暢 の 電力 原 単 位 の 低 減 が 見 込 ま れ る 。

Fig. 1 Relation between reduction ratio of flow & RMS.

Fig. 2 Configuration of air flow.

Fig. 3 Configuration of electric energy saving system for Hot strip mill

(

411 )

室 蘭 製 鐵 所 船 荷 役 管 理 シ ス テ ム

新 日本 製 鐵(株) 室 蘭製 鐵所

○ 中野 隆 央  二 階 堂 留 志  菅原 藤栄

1.

緒

言

室 蘭 製 鐵 所 船 荷 役 管 理 シ ス テ ム は ア ン ロ ー ダ ー に よ る 船 荷 役 作 業 の 省 力 化 、 ア ン ロ ー ダ ー 荷 役 実 績 の 管 理 精 度 向 上 を 狙 い と し、 荷 役 進 行 管 理 の 自 動 化 と ア ン ロ ー ダ ー に 対 す る 荷 役 手 順 指 示 の 自 動 化 を 実 現 し た も の で あ り 、 昭 和59年4月 に 稼 動 を 開 始 し 、 現 在 順 調 に 稼 動 中 で あ る。 本 報 告 で は 、 こ の 船 荷 役 管 理 シ ス テ ム の 機 能 と 特 徴 に つ い て 述 べ る 。 2,シ ス テ ム の 構 成 と 特 徴Fig.1に シ ス テ ム 構 成 を 示 す 如 く、 本 シ ス テ ム の 特 徴 は 次 の 点 に あ る 。 (1) 誘 導 無 線 装 置 の 導 入:移 動 す る ア ン ロ ー ダ ー と デ ー タ ー 処 理 装 置 間 の デ ー タ ー 伝 送 方 式 と し て ア ン ロ ー ダ ー の 移 動 距 離(600m)と ア ン ロ ー ダ ー 付 近 の 環 境 条 件 を 十 分 考 慮 し、 信 頼 性 の 高 さ及 び 伝 送 速 度 の 速 さ の 点 よ り荷 役 量(メ リ ッ ク の 測 定 値)の 高 精 度 管 理 を 実 現 で き る 誘 導 無 線 方 式 を 導 入 し た 。(メ リ ッ ク の サ ン プ リ ン グ 周 期:100ms、 荷 役 量 測 定 精 度 二±0.1T以 内) (2) 低 価 格 プ ロ セ ス デ ー タ ー 処 理 装 置 の 実 現:パ ソ コ ン に は オ ペ レー タ ー ガ イ ダ ン ス 用 の 画 面 処 理 を 行 わ せ 、 マ イ コ ン に は ア ン ロ ー ダ ー と の オ ン ラ ィ ン デ ー タ ー 処 理 を 行 わ せ る と い う 機 能 分 担 を 図 っ た ダ ブ ルCPU構 成 に よ り低 価 格 プ ロ セ ス デ ー タ ー 処 理 装 置 を 実 現 した 。 3.  シ ス テ ム の 機 能 概 要 船 の 荷 役 作 業 に お い て は 各 ハ ッ チ の 積 載 量 が 常 に 同 程 度 に な る よ う 、 且 っ3台 の ア ン ロ ー ダ ー を 効 率 的 に 運 用 す る こ と が 最 も 重 要 で あ る 。 そ の 為 に は 、 船 の 荷 役 進 捗 状 況 を 的 確 に 把 握 す る 必 要 が あ る 。 そ こ で 本 シ ス テ ム で は 、 荷 役 開 始 前 に 入 力 さ れ る ハ ッ チ 毎 の 積 載 量 と 荷 役 計 画 量 、 ア ン ロ ー ダ ー の%及 び 船 の 荷 役 計 画 時 間 等 の 計 画 値 、 時 時 刻 刻 ア ン ロ ー ダ ー よ り入 力 さ れ る荷 役 実 績 量 と 荷 役 情 報(各 ア ン ロ ー ダ ー の 荷 役 ハ ッ チNo、 荷 役 作 業 状 態 情 報 、 ア イ ドル 情 報 等)よ り オ ペ レ ー タ ー ガ イ ダ ン ス と し て 次 の よ う な 画 面 を 出 力 し て い る。 (1) ハ ッ チ 別 荷 役 進 捗 状 況 画 面(ハ ッ チ 毎 の 荷 役 計 画 量 と荷 役 残 量 を 棒 グ ラ フ表 示) (2) ア ン ロ ー ダ ー 別%管 理 画 面 (3) 船 の 荷 役 進 捗 状 況 画 面(計 画 と 実 績 の 推 移 を 対 比 し て 表 示 、Fig.2参 照) (4) 船 の 荷 役 終 了 時 刻 予 測 画 面(実 績 の%よ り 終 了 時 刻 を 予 測) 4.  結 言 船 の 荷 役 作 業 に 対 し て 、 誘 導 無 線 装 置 及 び パ ソ コ ン と マ イ コ ンを 組 合 わ せ た 低 価 格 プ ロ セ ス デ ー タ ー・ 処 理 装 置 に よ り、 荷 役 量 の 高 精 度 管 理 、 安 価 な シ ス テ ム 化 及 び そ れ に 伴 う省 力 化 を 実 現 で き た 。

Fig. 1 Configuration of Ship - Unloading System

(

412 )

厚板連続加熱炉の改造

住 友 金属 工業(株) 本社 橋 爪 藤 彦  西森

進

中央 技 術 研 究所 高 島 啓 行

鹿 島 製 鉄 所 細 川 能 夫  大 家

洋 

泉

信 由  ○小 沼 幸夫

1.  緒 言 厚 板 製 品 に対 す る 需 要 家 の 品 質 要 求 の 高 度 化 へ の 対 応,お よ び エ ネ ル ギ ー コ ス ト ミニ マ ム の 必 要 性 か ら,鹿 島 製 鉄 所 厚 板 工 場 加 熱 炉(NO2,3号 炉 〉の 改 造 を行 な い,効 果 を 得 て い る の で 概 要 を 報 告 す る 。

2  設 備概 要

改 造 後 の 設 備 概 要 をTable1に 示 す 。 今 回 の 改 造 の 目的 は,低 温 均 一 加 熱 お よ び 省 エ ネ ル ギ ー 対 策 で あ り,そ れ ぞ れ の 対 策 を 以 下 に 示 す 。 3.  改 造 内 容 1) ス キ ッ ド改 造+ORTバ ー ナ ー 加 熱 帯,均 熱 帯 の ス キ ッ ドを オ ール セ ラ ミ ッ ク化 し,ス キ ッ ドボ タ ン を か さ上 げ した 。 ま た 抽 出 端 か ら4mま で の 固 定 ス キ ッ ドを シフ トし, さらにFig.1,2に 示 す 様 に,固 定 ス キ ッ ドの あ っ た 位 置 を 加 熱 す る,ス キ ッ ドマ ー ク 加 熱 用O RT(OpenRadiantTube)を 設 置 した 。 ス キ ッ ドマ ー ク 比 較 をFig.3に 示 す 。 粗 圧 延 機 出 側 温 度 で40∼50%の ス キ ッ ドマ ー ク 減 少 率 とな った。 2) ー ナ ― 改 造 当 社 が 開 発 したSSC(SumitomoStagedCombustion> バ ーナ ー を 採 用 した 。 こ の バ ー ナ ー は2段 燃 焼 バ リア ブ ル フ レ ー ム タ イ プ で,次 の 特 徴 を 有 し て い る。 (1) 炉 内 幅 方 向 温 度 分 布 が す ぐれ て い る。 (2) Ol富 化 燃 焼 で の低Nox化 が 可 能 。 (3) タ ー ン ダ ウ ン比 ンioが 可 能 。 さ らに,加 熱 帯,均 熱 帯 の 上 部 バ ー ナ ー に は,炉 幅 方 向 の 炉 内 温 度 分 布 調 整 の た め の 燃 焼 制 御 を 組 込 ん だ 。Fig.4に バ ー ナ ー配 置 を 示 す 。 紛 伝 熱 促 進 パ ネ ル(Fig.4> 予 熱 帯 上 下 部 に通 気 性 に 富 む セ ラ ミ ッ ク ス ハ ニ カ ム(セ ラ ミ ッ ク ス を 蜂 の 巣 状 に 成 型 焼 成 させ た もの) を取 付 け,通 常 の燃 焼 ガ ス だ け で な く,熱 せ ら れ た 伝 熱 促 進 パ ネ ル の輻 射 に よ り熱 効 率 を 向 上 さ せ た 。 4) 02富 化 操 業 燃 焼用 空 気 に 酸 素 を混 入(max.25%02)し,燃 焼 火 焙 温 度 の ア ップ 及 び 燃 焼 空 気 量 減 少 に よ り,燃 焼 効 率 の向 上 を 図 っ た 。 4.  結 言

改造 に よ り,当 初 の計 画 を上 ま わ る,低 温 均 一性 と燃 料 原 単 位 低 減 を実 現 す る こ とが で きた。

Table I Specification

Fig. 3 Effect of decreasing skid marks

Fig. I Outline of Skid

Fig. 2 ORT burner

( 413

)

2ホ

ッ

ト 加

熱

炉

の

改

造

と 操

業

(千 葉 熱 延工 場 の加 熱 炉 の 改造―1)

川 崎 製 鉄 ㈱ 千 葉 製 鉄 所 ○豊 川 明 , 藤 田 定 雄 , 伊 藤 康 道 植 田 憲 治 , 青 木 富 士 男 , 武 藤 振 一 郎 1. 緒 言 品 質 向 上,省 エ ネ ル ギ ー を 主 目 的 と し て 、 既 設 プ ツ シ ヤ ー 式 加 熱 炉 を ウ オ ー キ ン グ ビ ー ム(WB) 式 加 熱 炉 に 改 造 し た 。 既 設 備 を 最 大 限 流 用 し て 、 工 期 の 短 縮,投 資 の 抑 制 を は か つ た 。 昭 和59年1 月 に 着 工 し 、7月 に 完 成 、 以 来 順 調 に 稼 動 し て い る 。 2 改 造 炉 の 特 徴 2 - 1. 加 熱 特 性 向 上 1) ノ ー ズ 部 偏 熱 改 善 ス ラ ブ の 均 一 加 熱 性 能 を 改 善 す る 為 、 高 温 帯 ノ ー ズ を 撤 去 し 、 低 温 偏 熱 防 止 を 図 つ た 。 2) 均 熱 帯 ス キ ツ ド シ フ ト 3) ス ラ ブ 端 部 シ ヤ ド ウ 装 置 設 置 Fig. 1 に 炉 断 面 、Fig.2に 端 部 シ ヤ ド ウ 装 置 を 示 す 。 2 − 2. 省 エ ネ ル ギ ー 強 化 有 効 炉 長28m延 長 、 お よ び 、 扉 の 密 閉 化 と レ キ ユ ペ レ ー タ ー 更 新 に よ る 省 エ ネ ル ギ ー を 実 施 し た 。 ま た 、 燃 焼 制 御 ゾ ー ン の 多 区 分 化(7→10ゾ ー ン)お よ び 、 プ ロ コ ン に よ る 自 動 燃 焼 制 御 に よ り 負 荷 変 動,鋼 種 変 動 等 、 多 様 な 操 業 形 態 に 対 応 し た 。 2 - 3 品 質 向 上 加 熱 炉 の 装 入,抽 出 設 備 に お け る 疵 を 防 止 す る 為 、 エ キ ス ト ラ ク タ ー の 新 設 等 、 設 備 上 細 心 の 配 慮 を 払 つ た 。 3. 改 造 技 術 工 期 短 縮 化 に 効 果 の あ つ た 技 術 と し て 、 (1)炉 床 組 立 て の オ フ ラ イ ン プ ロ ツ ク 化 (2)WB駆 動 装 置 ユ ニ ッ ト化 (3)炉 床 基 礎 の 既 設 活 用 (4)プ ラ ス チ ツ ク 吹 付 施 工 等 が あ る 。 4 結 言 本 改 造 炉 は 立 上 げ 後 順 調 に 稼 動 し て お り 、 品 質 向 上,省 エ ネ ル ギ ー 炉 と し て 生 産 に 大 き く 寄 与 し て い る 。 本 改 造 炉 の 主 仕 様 をTable.1に 示 す 。

Fig 1 Schematic Cross' Section Furnace

Fig. 2 Radiation Shadowing Appratus

( 414

)

ス ラ ブ 均 一 加 熱 技 術 の 開 発

(千 葉 熱 延 工 場 の 加 熱 炉 の 改 造 一2) 川崎 製鉄 ㈱ 千葉 製鉄 所 ○海老原 正則 武 藤 振一郎 豊 川 明 藤 田 定 雄 伊 藤 康 道 植 田 憲 治 青 木 富士 男 橘 正 治 1. 緒 言 加 熱 炉 に お け る ス ラ ブ 長 手 方 向 の 均 一 加 熱 技 術 と して 、(1)ス ラ ブ 端 部 シ ヤ ドー 装 置,(2)ハ イ タ ー ン ダ ウ ン レ シ オ バ ー ナ の 開 発 を 行 つ た 。 本 報 で は 、 こ れ ら の 技 術 の 概 要 に つ い て 報 告 す る ｏ

2 ス ラ ブ 端 部 シ ヤ ド ー 装 置(Radiation Shadowing Apparatus; R. S. A.)

(1) ス ラ ブ 長 手 方 向 端 部 は 、 ス ラ ブ 端 面 か ら の 入 熱 も あ る た め に 過 加 熱 さ れ る 。 こ の 過 加 熱 を 防 止 す る た め 、Fig1 に 示 す よ う な 端 部 シ ヤ ドー 装 置 を 加 熱 炉 側 壁 の ス ラブL,E 側 端 面 に 向 き 合 う位 置 に 設 置 し た 。 (2) シ ヤ ドー 装 置 に よ る 高 さ 方 向 の 炉 温 分 布 の 変 化 をFig.1 に 示 す 。 短 尺 ス ラ ブ 群 が 通 過 し て い る と き の 炉 温 分 布 (図 中A : 第1ス キ ツ ドか ら の オ ー バ ー ハ ン グ長300(㎜)) に 対 し て 長 尺 ス ラ ブ 群 の 通 過 時 の 炉 温 分 布(図 中B:オ ー バ ー ハ ン グ 長800(mm))は _{、 シ ヤ ドー 装 置 内 の 炉 温 が 約} 50(℃)ほ ど 低 下 して い る 。 (3) シ ヤ ドー 装 置 に よ る 端 部 の 過 加 熱 防 止 効 果 をR.D.T. で 評 価 し た 。 結 果 をFig.2に 示 す 。 シ ヤ ドー 装 置 の あ るL.E側 の ス ラ ブ 端 部 過 加 熱 防 止 効 果 は 、 オ ー バ ー ハ ン グ 長 に 比 例 し て 増 大 し て お り 、 オ ー バ ー ハ ン グ 長 に よ り 過 加 熱 度 を 制 御 で き る こ と が 確 認 で き た 。 3 ハ イ タ ー ン ダ ウ ン レ シ オ バ ー ナ 従 来 の バ ー ナ で は 、T.DR.10%以 下 に な る と 燃 焼 が 不 安 定 に な り 、 火 炎 が 吹 き 上 が る 。 そ の 結 果 、 下 部 帯 の バ ー ナ の 火 炎 が ス ラ ブ 表 面 に 接 触 し て_{、 局 部 加 熱 の 原 因 と} な る 。 そ こ で 、Fig.3に 示 す よ うに 、 火 炎 に 運 動 エ ネ ル ギ ー を 与 え る た め の モ − テ イ ブ エ ァ − ノ ズ ル をKSバ_ノ)鱒 入 した 。Fig.3に 炉 幅10(/)の サ イ ド バ ー ナ 式 加 熱 炉 に 適 用 し た 例 を 示 す がILDR.≒5%で 、 安 定 し た 燃 焼 と炉 幅 方 向 に 均 一 な 炉 温 分 布 が 得 ら れ て い る 。 4. 結 言 端 部 シ ヤ ドー 装 置 お よ び ハ イ タ ー ン ダ ウ ン レ シ オ バ ー ナ の 開 発 に よ り 、 ス ラ ブ 内 の 温 度 偏 差 は 、 端 部 も含 め て 従 来 の60 %以 下 に な つ た 。 〈参 考 文 献> 1) 佐 藤 他:鉄 と 鋼 67 ( 1981 ) S 360 2) 海 老 原 他:SCANHEATING' 85 ( 1985 ) 11

Fig. 1 Radiation shadowing apparatus

Fig. 2 Effect of R.S.A.

( 415

)

高 温 用 セ ラ ミッ クフ ァン を用 い た 均熱 炉 新 加 熱 技術 の開 発

住 友 金属 工 業 (株)

大 阪 本社

二 口隆

中央 研 究 所

鈴 木 豊

和 歌 山製 鉄 所 ○吉 田達 也 ・梅 ケ辻 好 博 ・遊 佐 一 巳 ・久 岡真

1 緒 言 均 熱 炉 内 偏 熱 の 減 少 を 目 的 に セ ラ ミ ッ ク 製 動 翼 の 軸 流 フ ァ ン を 開 発 し 、 炉 内 強 制 対 流 試 験 を 実 施 した0そ の 結 果 、 炉 内 偏 熱 は 従 来 の15%以 下 と な り、 燃 料 消 費 量 と ス ケ ー ル ロ ス が 大 幅 に 減 少 し た 。 II 設 備 概 要 1. 均 熱 炉 主 仕 様 (1) 形 式 上 部 一 方 向 ニ バ ー ナ 方 式 (2) 燃 料 コ ー ク ス ガ ス(4,600kcal/Nm3 (3) 装 入 量160Ton/pit(CC-Bloom15∼20本) 2. フ ァ ン 主 仕 様 (1) 形 式 単 段 式 軸 流 フ ァ ン (2) 風 量 最 大10,000N㎡/Hr(at1200℃) (3) 回 転 数500∼5,500尺P.M.(4)最 高 使 用 温 度1β00℃ II 方 法 Fig.1.に 均 熱 炉 の 概 要 図 を示 す が 、 下 部 の 排 ガ ス ポ ー ト間 か ら排 ガ ス を 吸 入 し 、 上 部 バ ー ナ 間 へ 吐 出 さ せ て 循 環 し 、 炉 内 温 度 の 均 一 化 を 図 る方 法 。 IV 試 験 結 果 1. 強 制 対 流 単 独 (1) 結 果Fig2.に 示 す 様 に 、 最 適 循 環 率 は250%で あ る 。 ブ ル ー ム の 必 要 表 面 温 度 を 満 た す 最 低 設 定 温 度 は1150℃ で 、従 来 の θ75℃ で あ る 。 ま た 、 同 条 件 で の 偏 熱 は15℃ で 従 来 のeg9℃ と大 幅 に 減 少 し た 。 (2) 効 果 (1) 燃 料 原 単 位Fig.3.に 示 す 様 に 従 来 と比 較 して13%の 向 上 が 得 ら れ た 。 (2) ス ケ ー ル ロ ス 従 来 と 比 較 し て0.4%減 少 。 2.O,富 化 と 強 制 対 流 の 組 合 せ 燃 焼 空 気 にO2,を 富 化 す る と 、 燃 焼 空 気 量 の 減 少 に よ り燃 料 原 単 位 が さ ら に 向 上 す る 。 そ の 結 果 をFig.4.に 示 す 。O濃 度 を 上 げ る 程 燃 料 原 単 位 は 向 上 す る が 、 排 ガ ス 中 のNOX値 も増 大 す る 。 当 所 に お け る最 大 のO2濃 度 は32.5%で あ り 、こ の 条 件 で の 燃 料 原 単 位 の 減 少 率 は24%で あ る 。

Fig. 1 .Schematic IIIustration of Soaking Pit

Fig. 2. Resu 1 t of Forced Convection

Fig. 3. Effect of Forced Convection

Fig. 4. Effect of Forced Convection with Os Addition

( 416

) 通 気 性 固 体 に よ る 加 熱 炉 伝 熱 効 率 の 向 上 効 果

住 友 金属 工 業 ㈱ 中 央 技術 研 究 所

高 島啓 行

○鈴 木

豊

上 仲基 文

本

社

二 口

隆

和 歌 山 製 鉄 所

北 村

務

住 金 大 阪 プ ラ ン ト工事 ㈱

鏑 木勝 彦

1. 緒 言 : 加 熱 炉 に お い て,高 温 ガ ス の 気 流 中 に固 体 面 を 設 け,炉 内 の伝 熱 効 率 を 向 上 さ せ る 技 術 が 注 目 さ れ て い る 乙)本 報 で は,固 体 面 と し て 通 気 性 が あ る セ ラ ミ ッ ク ハ ニ カ ム を用 い た 場 合 の 省 エ ネ ル ギ ー 効 果 に つ い て,伝 _{熱 モ デ ル 炉 を 用 い て 実 験 を 行 な い ,} 定 量 的 評 価 を行 っ た の で 報 告 す る 。 2. 実 験 内 容 : Fig.1に 伝 熱 モ デ ル 炉 の 概 要 を 示 す 、 加 熱 室 の 有 効 寸 法 は,800□ ×2000Lで あ る 。 セ ラ ミ ッ クハ ニ カ ム の パ ネ ル は,Table1の 各 種 条 件 で 配 置 し た 。 い ず れ も,全 燃 焼 ガ ス が 各 パ ネ ル を 通 過 す る よ う に した の で, B型 で は 側 壁 に 設 け た 通 路 に よ り,次 の パ ネ ル に 導 入 した 。 燃 料 は コ ー ク ス炉 ガ ス を 用 い,燃 焼 用 空 気 の 予 熱 は 行 っ て い な い 。 炉 内 に は,伝 熱 面 が450×780の 水 冷 さ れ た 受 熱 面 を 設 け 伝 熱 量 を測 定 した 。 3. 実 験 結 果 : (1) セ ラ ミ ッ ク ハ ニ カ ム を 用 い た も の は,い ず れ も,水 冷 面 へ の 伝 熱 量 が 増 加 し て お り,通 気 性 の 固 体 の 利 用 は 有 効 で あ る こ と が 確 認 さ れ た 。B型 は,排 ガ ス 温 度 が 最 も低 く な った が,伝 熱 量 は3者 の 中 で 最 低 で あ る 。 こ れ は,側 壁 通 路 で の熱 損 失 が 大 き い た め で,実 用 的 な 案 で は な い 。C型 とD型 の 比 較 よ り,垂 直 式 のD型 が 最 良 と い え る0(Table2) (2) 入 熱 量x(x104kcal/h)と 伝 熱 量y(×104kca1/h)が, 従来 の 経 験 式2)y㏄xo67に 従 う と して,入 熱 量 の 低 減 率 を 求 め る と,D型 で21.3%(空 気 予 熱 な し)と な る 。 (3)モ デ ル 試 験 結 果 よ り,実 機 で の 効 果 を 推 定 す る と,Fig.2 の よ うに 予 熱 帯 に2列 設 置 す る条 件 で,約3.3%(排 熱 回 収 率 は 45%)と 推 定 さ れ た 。 4. 結 言 ; Fig.3に 示 す よ う な ハ ニ カ ム パ ネ ル を 天 井 よ り吊 る し(Fig.2),実 炉 試 験 を 実 施 した が,耐 久 性 も あ り,3%を 越 え る燃 料 原 単 位 低 減 効 果 が 得 ら れ た の で,実 炉 へ の 適 用 拡 大 を 進 め て い る 。 5.  文 献 1)  越 後 : 日 経 メ カ ニ カ ル, 1980. 4. 14 2)  高 島 ら : 鉄 と 鋼, 70 - 5( 1984 ), S 338

Fig. 2 Reheating furnace wiht honeycomb panels in a preheating zone

Fig. 1 Heat transfer test furnace

Table 1 Arrangement of ceramic honeycomb panels

Table 2 Result of heat transfer test* 1

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熱 延 加 熱 炉 の 可 変 炉 圧 制 御

新 日本 製 鐵 ㈱ 君 津 製 鐵 所 細 見 紀 幸 西 本 正 則 ○ 広 瀬 政 臣 石 松 彰 プ ラ ン ト事 業 部 松 川 敏 昭 長 谷 政 孝 1. 緒 言 最 近,熱 延 加 熱 炉 に は,省 エ ネ 対 策 の 一 つ と して 炉 内 仕 切 壁 が 設 置 さ れ る こ とが 多 い 、 新 日本 製 鐵 ㈱ 君 津 製 鐵 所 に お い て は,昭 和58年 の 力嚥 炉 改 造 工 藪 仕 切 壁 を 設 置 し た.し か し,仕 切 壁 を 設 置 した こ と に よ り炉 内 の 炉 長 方 向 の 圧 力 分 布 が 大 き く変 わ り,従 来 の 炉 圧 制 御(一 定 値 設 定 制 御)で は 装 入 口 か ら の 侵 入 空 気 が 増 大 し,レ キ ュ ペ レー タ ー 効 率 を 低 下 さ せ る こ と が 判 明 し た 。 そ こ で 今 回,新 し い 炉 圧 制 御 方 法 を 開 発 し,省 エ ネ 操 業 に 大 き な 成 果 を 得 て い る の で 報 告 す る 。 2. 従 来 の 炉 圧 制 御 方 法 通 常,熱 延 加 熱 炉 に お い て は,均 熱 帯 の 圧 力 を 検 出 し, 設 定 値 に な る よ う に 煙 道 の ダ ン パ ー を 調 節 す る(Fig.1)。 炉 内 に 仕 切 壁 が 設 置 さ れ た 場 合,そ の 均 熱 帯 側 と 予 熱 帯 側 で は,燃 焼 ガ ス 流 量 に 応 じ て 圧 力 損 失 量 が 変 動 し,予 熱 帯 装 入 口端 の 炉 圧 は,Fi麟2に 示 す よ う に 正 圧 か ら 負 圧 へ と 変 動 し,燃 焼 ガ ス 流 量 の 増 加 に 伴 な い 侵 入 空 気 量 が 増 大 し レキ ュ ペ レ ー タ ー の 効 率 を 低 下 せ しめ る 。 3. 今 回 開 発 の 炉 圧 制 御 方 法 今 回 開 発 し た 炉 圧 制 御 方 法 は,燃 焼 ガ ス 流 量 の 変 動 に 合 わ せ て 装 入 口で の 侵 入 空 気 及 び 燃 焼 ガ ス 吹 出 し 量 を 最 小 限 に 低 減 さ せ る た め に,設 定 炉 圧 を 可 変 と す る も の で あ る 。 あ ら か じ め 燃 焼 ガ ス 流 量 に 応 じ た 圧 力 損 失 量 を 記 憶 し, そ の 圧 力 損 失 量 か ら設 定 値 を 決 め,ダ ンパ ー の 開 度 調 節 を す るPIC(圧 力 調 節 器)を 新 設 す る こ と に よ り,最 適 炉 圧 制 御 が 可 能 と な る 。 Fig.3は 可 変 炉 圧 制 御 を 実 施 した 時 の 燃 焼 ガ ス 流 量 と炉 内 圧 力 の 関 係 を 示 す 。 燃 焼 ガ ス 流 量 の 少 な い 範 囲 で は 設 定 圧 力 を 一 定 と し,操 業 範 囲 に 入 る と こ ろ か ら均 熱 帯 設 定 圧 力 を 大 き く す る こ と に よ り,予 熱 帯 の 圧 力 は,ほ ぼ 士0㎜Aqと な る 。 そ の た め 装 入 口 か らの 侵 入 空 気 及 び 燃 焼 ガ ス 吹 出 し量 は 最 小 限 に 押 え ら れ る 。 4. 結 言 Fig. 4 に 可 変 炉 圧 制 御 方 法 の 効 果 を 示 す 。 一 定 炉 圧 制 御 方 法 に 比 べ て 温 度 効 率 で 約4∼5%向 上 し,省 エ ネ 操 業 に 大 き く貢 献 して い る 。 〈 参 考 文 献 〉 1) 細 見 ら,鉄 と 鋼, 70 ( 1984 ), S 341

Fig. 1 Outline of the reheating f urnace.

Fig. 2 Pressure control in the furnace (old).

Fig. 3 Pressure control in the furnace (new).

Fig. 4 The effect of the new pressure control.

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418 )

オ ー プ ン.ラ ジ ア ン ト ・チ ユ ー ブ 式 加 熱 炉 の 加 熱 特 性 (オ ー プ ン ・ラ ジ ア ン ト ・チ ユ ー ブ 式 加 熱 炉 の 開 発 一5)

新 日本 製鐵 ㈱ 名古 屋 製鐵 所

大 山

登

保 科 安 男

関 谷幸 三

高 森

修 ○村 中清 志

1. 緒 言 厚 板 製 品 の ニ ー ズ の 多 様 化 ・高 級 化 に 対 応 す る に は,1000℃ 以 下 の 極 低 温 か ら1200℃ 以 上 の 高 温 ま で 広 範 囲 に わ た る 条 件 下 で,鋼 材 を 均 一 温 度 に か つ 高 能 率 に 加 熱 す る こ と が 要 求 さ れ て い る 。 当 社 で は, この 解 決 策 と し てORT(オ ー プ ン ・ラ ジ ア ン ト ・チ ュ ー ブ)燃 焼 方 式 加 熱 炉 の 開 発 を 行 な っ て き た 。 本 報 で は,ORT式 加 熱 炉 の 実 炉 に お け る 加 熱 特 性 に つ い て 報 告 す る 。 2. 設 備 概 要 お よ び 特 徴 ORT燃 焼 方 式 を 適 用 した 名 古 屋 厚 板 加 熱 炉 の 断 面 図 を, Fig.1に 示 す 。 本 加 熱 炉 は,(1)ORTに よ り高 能 率 の 低 温 加 熱 が で き,か つ(2)多 様 な ヒ ー トパ タ ー ン を 可 能 に す る 多 帯 式 加 熱 炉 で あ る 。 さ ら に,(3)長 炉 長 化 ・高 効 率 レ キ ュペ レ ー タ ー採 用 に加 え て ,計 算機 制 御 に よる省 エ ネル ギ ー化 を図 った。 3. ORT式 加 熱 炉 の 加 熱 特 性 3．1 炉 巾 方 向 温 度 制 御 性 : 従 来 の サ イ ドバ ー ナ ー 式 加 熱 炉 は,燃 焼 負 荷 の 変 動 に 伴 な い,炉 巾 方 向 の 温 度 均 一 性 が 崩 れ るた め,温 度 分 布 制 御 が 困 難 で あ った 。 こ れ に 対 し,適 正 条 件 のORTを 用 い れ ば 燃 焼 負 荷 に 影 響 さ れ ず に 特 定 の 炉 温 分 布 を 形 成 で き る 。ORT長 さ の 決 定 概 念 をFig.2に 示 す 。 3.2 鋼 材 の 均 一 加 熱 性:厚 板 製 品 の 特 徴 と して,短 尺 ス ラ ブ(Min.2100mm)の 加 熱 が あ り 炉 内 ス キ ッ ド間 隔 が 狭 い た め 鋼材 下 面 へ の 入 熱 量 が 抑 制 さ れ る 。 この よ うな 制 約 条 件 の も とで,均 一 温 度 に か つ 高 能 率 に 加 熱 す る た め,ORT長 さ な らび に形 状 を 最 適 に 設 定 す る こ と で,Fig.3に 示 す よ うに, 広範 な 加熱 温 度 域 と加 熱 能 率 領 域 で,均 熱 性 の 良 い 加 熱 特 性 が得 られ た 。 3.3 熱 処 理 機 能 : ORT方 式 の 均 一 加 熱 性 と,加 熱 炉 の 多 帯 化 に よ り各 種 の 温 度 条 件 や 加 熱 能 率 に 応 じた 最 適 加 熱 を 計 算 機 制御 を 用 い て 実 現 した 。 代 表 的 鋼 種 の ヒ ー トパ タ ー ン例 をFig・4に 示 す 。 4. 結 言 ORT燃 焼 方 式 の 加 熱 炉 は 所 期 の 機 能 を 発 揮 し,順 調 に 稼 動 して い る 。本 方 式 は,炉 巾 方 向 の 炉 温 均 一 性 を 確 保 す る と ともに,必 要 に 応 じ て 局 所 加 熱 も可 能 で あ り,他 炉 へ の 適 用 拡大 を検 討 して い る 。 (参 考 文 献) 1)  油 田 ら : 鉄 と 鋼 69 ( 1983 ) S 471  2)  後 藤 ら ; 鉄 と 鋼69 ( 1983 ) S 1164 3)  関 谷 ら : 鉄 と 鋼 70 ( 1984 ) S 340  4)  花 井 ら : 鉄 と 鋼 70 ( 1984 ) S 1219

Ｆig.1. Profilｅ of reheating furnaCe

Fig.2. Cono6pt of opt imizing ORT length

Ｆig.3. Temperaturo deviat ion on slab

Fig.4. Sl8b temperature during low and high temperature heat ing

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第1大 形工場加熱炉改造の概要

日本 鋼 管

㈱ 福 山製鉄 所

井 出哲 成

関 水 信之

○ 大 浜通 洋

粟 屋

敬

1. 緒 言 福 山 製 鉄 所 第1大 形 工 場 で は,燃 料 原 単 位 低 減 を 目 的 に,2号 加 熱 炉 の 改 造 を 行 い,昭 和59年8月 に 稼 動 を 開 始 し,以 来 順 調 な 操 業 を 続 け て い る 。 レ キ ュ ペ レ ー タ 更 新 ・炉 長 延 長 ・抽 出 方 式 変 更 等 に よ り, 当 初 計 画 通 りの 効 果 が 得 られ た の で,そ の 概 要 に つ い て 報 告 す る 。 2. 改 造 概 要 Fig.1 に 改 造 箇 所 を 示 す 。 主 な 改 造 内 容 は 以 下 の 通 りで あ る 。 (1) レ キ ュ ペ レ ー タ 更 新 熱 回 収 率 の 向 上 を 目 的 と し,従 来 の ス タ ッ ク 式 2パ ス 型 か ら チ ャ ン ネ ル 式4パ ス 型 に 更 新 し,熱 回 収 率 約60%の 高 効 率 化 を 行 っ た(Table.1)。 (2) 炉 長 延 長 排 ガ ス 熱 損 失 低 減 を 目 的 と し,装 入 側4.OM, 抽 出 側3.5Mの 炉 長 延 長 を 行 っ た 。 装 入 側 は,材 料 装 入 時 以 外 は 扉 を 閉 に で き る よ う ウ ォ ー キ ン グ ビ ー ム を 改 造 し, 侵 入 空 気 の 防 止 を 図 った 。 (3) 抽 出 方 式 変 更 加 熱 材 抽 出 時 の 放 散 熱 損 失 の 低 減 を 目 的 と し,従 来 の エ ン ド抽 出 方 式 か ら,ロ ー ラ ー に よ る サ イ ド抽 出 方 式 に 改 造 し た 。 抽 出 ロ ー ラ ー は,加 熱 材 抽 出 時 以 外 は 炉 壁 内 に 後 退 し,ロ ー ラ ー 先 端 に て 侵 入 口 を 塞 い で い る 。 3. 改 造 効 果 Fig. 2 に 改 造 前 後 の 熱 収 支 の 比 較 を 示 す 。 排 ガ ス 損 失 の 低 減 等 に よ り,炉 効 率 が18% 向 上 し て い る 。 次 に,燃 料 原 単 位 の 推 移 を Fig. 3 に 示 す 。 燃 料 原 単 位 は,本 改 造 の 他 操 炉 方 法 の 改 善,ホ ッ トチ ャ ー ジ 効 果 の 拡 大 に よ り約100×103kca蛎 の 低 減 効 果 が 得 られ て い る 。 4. 結 言 以 上 の よ う な 改 造 に よ り,大 巾 な 燃 料 原 単 位 低 減 を 図 る こ とが で き た 。 今 後 は,種 々 の 操 炉 条 件(鋼 片 寸 法 ・温 度 ・能 率 等)に 対 し最 適 ヒ ー トパ タ ー ン を 確 立 す る 為 改 善 を 進 め る 予 定 で あ る 。

Fig. 1 Oui line of reconst ruc lion

Tablet Comparision of original and new ratio of heat recovery in recuperator

Fig 2 Comporision of original and new heat balance

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神 戸 製 鉄所 棒 鋼工 場 加 熱 炉 の焼 上 制 御 シス テ ム

㈱ 神戸 製 鋼 所

神 戸 製 鉄 所

上 村 真 彦 、

○市 田

豊 、 小 濱

聡

三 枝 昌善 、 竹 村 真 宣

1. 緒 言 神 戸 製 鉄 所 棒 鋼 工 場 の 建 設 に と もな い 、 新 た に省 エ ネ ル ギ、 品 質 向 上 お よ び 生 産 性 向 上 を 推 進 す る 有 効 な手 段 と し て 、 計 算 機 を も ち い た 加 熱 炉 の 焼 上 制 御 シ ス テ ム を 開 発 し た 。 本 シ ス テ ム は1985年4月 よ り稼 動 を 開 始 し 、 ビ レ ッ ト焼 上 品 質 の 適 性 化 お よ び 燃 料 原 単 位 の 低 減 に 非 常 に 効 果 を 発 揮 し て い る の で 報 告 す る 。 2. 焼 上 制 御 シ ス テ ム の 特 徴 神 戸 製 鉄 所 棒 鋼 工 場 加 熱 炉 に 適 用 し た 焼 上 制 御 モ デ ル の 概 略 フ ロ ー をFig.1に 示 す 。 本 シ ス テ ム の 特 徴 と し て 、 (1) 重 油 お よ び 転 炉 ガ ス の 専 焼 下 あ る い は 混 焼 下 に お い て 、 炉 温 の 最 適 制 御 が 可 能 で あ る。 (2) 加 熱 炉 を セ グ メ ン トに 分 割 し、 各 セ グ メ ン ト ご と に 熱 バ ラ ン ス を と る こ と に よ り、 炉 内 温 度 分 布 を 算 出 す る 。 (3) オ ン ラ イ ン で ダ イ ナ ミ ッ ク に ビ レ ッ トの 最 適 昇 温 曲 線 を 算 出 す る。 (4) オ ン ラ イ ン で 加 熱 炉 の 応 答 性 を 見 な が ら炉 温 設 定 値 を 算 出 す る。 こ とが あ げ られ る 。 3. ビ レ ッ ト温 度 の 計 算 精 度 焼 上 制 御 モ デ ル よ り算 出 さ れ た ビ レ ッ トの 昇 温 曲 線 と 、 実 測 し て 得 られ た ビ レ ッ ト昇 温 曲 線 と の 比 較 をFig.2に 示 す 。 こ れ に よ れ ば 実 測 値 に 対 す る計 算 誤 差 は18℃ 以 内 と な っ て お り、 精 度 良 く ビ レ ッ ト温 度 を 算 出 し て い る こ とが わ か る。 4. 省 エ ネ ル ギ 効 果 焼 上 制 御 モ デ ル よ り オ ペ レ ー タ ・ガ イ ダ ン ス と し て 表 示 さ れ る 炉 内 ピ ー トパ タ ー ン表 示 画 面 の 一 例 をFig.3に 示 す 。 これ に よ れ ば 焼 上 制 御 モ デ ル が 算 出 し た 目標 昇 温 曲 線 は 、 オ ペ レ ー タ の 設 定 し た 目 標 昇 温 曲 線 よ り も後 段 負 荷 型 で あ り、 両 者 の 差 異 が 省 エ ネ ル ギ 量 と な る。1985年4月 よ り10%の 省 エ ネ ル ギ 効 果 を 上 げ て い る 。 5. 結 言 神 戸 製 鉄 所 棒 鋼 工 場 加 熱 炉 に 適 用 す る た め 、 新 た に 焼 上 制 御 シ ス テ ム を 開 発 し た 。 本 制 御 シ ス テ ム の 適 用 に よ り、 安 定 し た ビ レ ッ ト焼 上 品 質 が 得 られ 、 燃 料 原 単位 の 低 減 に も大 き な 効 果 を 発 揮 し て い る 。 文 献 (1) 上 村 真 彦 ほ か : R&D神 戸 製 鋼 技 報,vo1. 35, No.2 ( 1985 ), P. 24

Fig. 1 Outline of combustion control flow

Fig. 2 Comparison of billet temperature between calculated value and measured value (Non-skid part)

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) 熱 処 理 炉 に お け る鋼 板 温 度 偏 差 改 善 対 策 につ いて

新 日鐵 (株) 君 津 製 鉄 所

楢崎 誠 治

○ 村 瀬悦 裕

牟 田 忠 男

大 塚 祐二

1. 緒 言 君 津 厚 板 熱 処 理 炉 は 、 広 幅 の ラ ジ ア ン トチ ュ 一 ブ(以 下RTと 略 す)式 炉 で あ り、 特 に 均 一 加 熱 特 性 が 要 求 さ れ る 。 今 回 熱 処 理 温 度 範 囲 の 拡 大 に 伴 い 事 前 調 査 を 行 った 結 果 、 炉 幅 方 向 中 央 部 の 温 度 が 端 部 に 比 較 し て 低 く、 温 度 偏 差 が 増 大 す る 傾 向 が 確 認 さ れ た の で 、 そ の 対 策 案 を オ フ ラ ィ ン テ ス トを 中 心 に 検 討 し た 結 果 、RT内 に 旋 回 羽 根 を 装 入 す る こ と に よ り 、 鋼 板 内 の 温 度 偏 差 を 改 善 可 能 な こ と が 判 明 し た 。60年3月 に 実 機 に 適 用 し た と こ ろ 良 好 な 結 果 を 得 た の で 概 要 を 報 告 す る。 2. オ フ ラ イ ン テ ス ト概 要 実 機 のRT(ト ラ イ デ ン ト型)を 用 い て オ フ ラ イ ン で 伝 熱 特 性 調 査 を 行 つた 。 先 ず バ ー ナ ー の 火 炎 は 高 々1m程 度 で あ り 、RT温 度 も 炉 幅 方 向 中 央 相 当 部 が 低 く加 熱 能 力 も 低 い こ と が 確 認 で き た 。 従 つて 、 炉 幅 方 向 中 央 部RT温 度UP対 策 と し て 、 旋 回 羽 根 方 式 を テ ス ト し た と こ ろ 1 ) 旋 回 羽 根 に よ る 対 流 伝 熱 促 進 及 び 固 体 放 射 効 果 に て 熱 伝 達 係 数 が 約3倍 にUPす る こ と 2 ) 最 適 旋 回 羽 根 のP/d(ピ ッ チ と 直 径 の 比)は 、 伝 熱 促 進 効 果 及 びRT内 圧 力 損 失 を 考 慮 す る と 1.7が 最 適 で あ る こ と が 判 明 し た 。Fig1に オ フ ラ イ ン テ ス トに お け る 伝 熱 量 分 布 の 変 化 を 示 す 。 3. 実 機 改 造 の 概 要 熱 処 理 炉 の プ ロ フ ィ ル をFig2に 示 す 。 旋 回 羽 根 は 均 熱 ゾ ー ン の 全 チ ュ ー ブ に 装 入 し た 。 旋 回 羽 根 は セ ラ ミ ッ ク 製 でP/d=1.7、 設 置 位 置 は 排 気 チ ュ ー ブ の 炉 幅 中 央 と し た 。Fig3に 旋 回 羽 根 及 び 取 付 状 況 を 示 す 。 4 改 造 効 果 旋 回 羽 根 装 入 前 後 で の 鋼 板 温 度 の 実 測 結 果 をTable1 に 示 す 。 鋼 板 抽 出 時 点 で 改 造 後 の 鋼 板 の 幅 方 向 温 度 偏 差 は 、 改 造 前 と 比 較 し て 約1/7程 度 に 減 少 し、 旋 回 羽 根 装 入 に よ り 大 き な 効 果 が 得 ら れ た 。 尚 事 前 テ ス トに て 、 旋 回 羽 根 の 破 損 、 変 形 及 びRTの 変 形 に つ い て も悪 影 響 を 与 え な い こ と が 確 認 さ れ て い る 。 5 結 言 鋼 板 の 品 質 要 求 が 厳 しい 熱 処 理 炉 に お い て 、RT内 に 旋 回 羽 根 を 装 入 す る こ と に よ り 鋼 板 の 温 度 偏 差 が 大 幅 に 改 善 さ れ た 。 (参 考 文 献) 渡 辺 ほ か : 日本 機 械 学 会 論 文 集(B編)Vol 49 439号 ( 昭 58 - 3 )

Table 1. Effect of Swirl vane

Fig 1. Relation between position in Furnace width and Heat transfer ratio

Fig 2. Profile of Tempering furnace

Fig 3. Position of Swirl vane in RT and outline of Swirl vane