ウォーキングビーム炉スキッド用微多孔質断熱材

ウォーキングビーム式加熱炉は、驚くほど多くの燃料を鋼材ではなく水の加熱に費やしている。炉内でスラブを搬送する水冷スキッドレールと支持柱は恒久的なヒートシンクであり、ウォーキングビーム炉の実地調査では、炉への熱入力のおよそ15%が冷却水に起因するとされるのが一般的である。これらの水冷部品をナノ微多孔質ブランケットで断熱することは、その損失に直接対処するものである。

スキッドマークの問題

水冷スキッドは加熱炉に対して二つの影響を及ぼす。第一に、熱を奪う——冷却水は、本来スラブに入るべきエネルギーを運び去ってしまう。第二に、スキッド上に載っている箇所でスラブを局部的に冷却し、よく知られた「スキッドマーク」を生じさせる。これは低温帯であり、圧延機は不均一な温度で圧延せざるを得なくなり、しばしば炉をスラブ平均が必要とする以上に高温で運転させることになる。どちらの問題も同じ原因に遡る。すなわち、スキッドを通って水へと流れ込む熱が多すぎるのである。

スキッドの断熱方法

標準的な対策は、耐火材を施工する前に水冷パイプを断熱材で覆うことである。ナノ微多孔質材料の場合、5 mmのブランケットを二層、水冷パイプの上に巻き付け、鋼線で固定し、その上にキャスタブルを施工する。

水冷パイプの表面を清掃する。
5 mmの微多孔質ブランケットを二層、パイプの周囲に巻き付ける。
キャスタブル施工中に動かないよう、ブランケットを鋼線で固定する。
ブランケットの上にキャスタブルを施工し、最終的なスキッド形状を形成する。

ブランケットは柔軟で切断可能なため、パイプとスキッド形状に密着して追従し、熱がショートカットするような空隙が生じない。

数字が示すもの

スキッドのセラミックファイバー断熱材と比較して、水冷部品を微多孔質ブランケットで包むと、冷却水によって持ち去られる熱がおよそ24%削減されると報告されています。冷却水は炉の総熱損失の大部分を占めるため、この一つの変更が、鋼材再熱1トンあたりの燃料消費量の有意な削減につながります。

冷却水の熱損失を低減 — セラミックファイバーより約24%少ないと報告されています。
再熱スラブ1トンあたりの燃料消費量を削減。
スラブ温度がより均一になり、スキッドマークが軽減されます。
熱負荷の低減により、スキッドと支持構造の寿命が延びます。

スキッド断熱用ボードの選定

スキッド断熱材は高温面に近接して使用されるため、より高グレードでブランケット状のものが指定されます。ブランケットは密着して巻き付けられ、その低い熱伝導率により、2層の5 mm層がはるかに厚いセラミックファイバーラップと同等の働きをします。

特性	値
形状	柔軟な微多孔質ブランケット／柔軟なシート
一般的な用途	2 × 5 mmの水冷パイプ上への巻き付け
密度	200-400 kg/m³
熱伝導率、600 °C	0.028 W/m·K
熱伝導率、800 °C	0.034 W/m·K

ブランケットの非繊維質マイクロポーラスコアは現場で切断可能なため、異なる直径のスキッドも同じ在庫品で断熱でき、必要に応じて長さを調整できます。

このアプリケーションにおすすめの製品: 柔軟ナノ微多孔質シートパイプ巻き付け用および標準ボード炉壁用。

よくある質問

なぜ1層の厚い巻き付けではなく2層にするのか？

2層の5 mm層は湾曲したパイプによりきれいに巻き付き、施工者が継ぎ目をずらすことができ、1層の厚い巻き付けが重なり部分に残す可能性のある貫通隙間を塞ぎます。

ブランケットはキャスタブル注入に耐えますか？

はい。ワイヤ固定がキャスタブル施工中にブランケットを所定の位置に保持し、その後キャスタブルが炉内雰囲気から保護します。ブランケットはカプセル化されるまでの間、形状を維持するだけで十分です。

変更の投資回収はどのくらい迅速ですか？

冷却水による熱損失は大きく一定の負荷であるため、それを約4分の1削減するだけで、通常は1回のキャンペーン内で断熱コストを回収できます。副次的なメリットであるスラブ温度の均一化とミル側のスキッドマーク問題の低減は、それだけでエネルギー節約分を上回ることがよくあります。

ブランケットに防湿層は必要ですか？

ブランケットはキャスタブル内に封入されているため、炉内雰囲気から保護されています。湿った状態での保管や湿式キャスタブルシステム向けに疎水性グレードが必要な場合は、撥水オプションをご要望に応じてご用意できます。

冷却水が運び去っている熱を回収しましょう。スキッド断熱仕様については当社の炉エンジニアにお問い合わせいただくか、最適なブランケット選定のために当社のフレキシブルシートシリーズをご確認ください。お問い合わせ始めましょう。