JPS6239068B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、分塊設備又は、連続鋳造設備から供
給される高温素材の疵を除去する際に使用する溶
削装置に関するものである。従来方式の溶削装置
は、第１図の例に示すようにノズルユニツトU₁
〜U₆の下部にマニホールド１１を保有してピス
トン１２により、O₂及びガス等の供給範囲を素
材面に対応して設定する方式のため、素材の疵部
以外の範囲についても第２図に示すように無作為
に全面溶削することになつていた。第２図の１は
素材、１０は素材の疵部、斜線部分は溶削範囲で
ある。

従つて、従来方式の溶削装置を使用して素材の
熱間直送圧延あるいは、加熱炉への熱片装入を実
施する場合、特に素材の品質保証上、溶削深さを
大きくする必要があるため、疵部以外の範囲の溶
削量は、直接メタルロスの増大につながつて歩留
低下をきたしていた。

この歩留低下を減少させる対策としては、例え
ば 上面部分溶削装置→反転機→上面部分溶削装
置を組合せる方式。

上下面とも溶削スタート装置を設けて（第４
図の９）、上下面とも同時に短時間に疵部発生
位置で部分溶削を行なう方式。

常時狭幅溶削火種部（幅50〜100mm）から疵
部発生位置で所定の溶削幅まで拡大する方式等
が提案される。

然しの方式では部分溶削装置が分散し、且つ
反転機が必要になるので設備が嵩み、熱間圧延材
の温度低下を伴なうので省エネルギ面で難点があ
る。

の方式は、溶削技術としては理想的である
が、後述するように下面に溶削スタート装置を設
けて部分溶削する設備を設けることは、実用上至
難であり、又の方式も含めて溶削装置そのもの
があまりに複難になり過ぎ実用的ではない。

本発明はこれらの問題点を解決して素材の熱間
直送圧延或いは加熱炉への熱片装入を行なう場合
に、メタルロス増大を防いで素材の歩留向上を可
能にするとともに、装置を簡略化して熱間部分溶
削を行なえるようにしたものである。

即ち、本発明は高温素材面部の疵部を熱間溶削
装置内に保有する複数のノズルユニツトのそれぞ
れからO₂及びガスを供給して溶削する方法にお
いて、素材端部より長手方向に最初に存在する疵
位置から他の疵部に対応するノズルユニツト部を
含めて同時に予熱を開始し、予熱終了後高温素材
を長手方向に搬送させながら該当するノズルユニ
ツト部分のみ溶削用O₂及びガスを噴出させ、
各々の疵部の最尾端まで溶削することを特徴とす
る熱間部分溶削法、及び高温素材面部の疵部を熱
間溶削装置内に保有する複数のノズルユニツトの
それぞれからO₂及びガスを供給して溶削する方
法において、素材の上面部は高温素材を搬送させ
つつ疵部発生位置で疵部と同じ幅範囲に該当する
ノズルユニツト部分のみ溶削スタート装置を介し
て溶削を開始し各々の疵部の尾端位置まで溶削
し、一方、素材下面部は素材端部より長手方向に
最初に存在する疵位置から他の疵部に対応するノ
ズルユニツト部を含めて、同時に予熱を開始し、
予熱終了後高温素材を長手方向に搬送させつつ該
当するノズルユニツト部分のみ溶削用O₂及びガ
スを噴出させ各々の疵部の尾端まで溶削を行な
い、前記上・下面の溶削を同時に行なうことを特
徴とする熱間部分溶削法である。

第３図は、本発明による熱間部分溶削法を採用
する場合の周辺機器構成例を示すものである。

分塊圧延機２１又は連続鋳造機２２によつてス
ラブ又はブルーム等の素材が供給される。供給さ
れた素材は、高温状態のままで技術的に公知なテ
レビ法又は、誘導加熱法等を用いた熱間疵検出器
２３及び溶削パターン編集用制御機器２４を介し
て、第２図に示す例の溶削すべき疵部１０範囲の
情報を本発明による熱間部分溶削法を採用できる
溶削装置２５へ自動的に送信し、素材の疵部のみ
選択的且つ、部分的に溶削することにより、従来
に比較して大幅なメタルロスの減少が期待できる
ようになる。

本発明による熱間部分溶削法を採用できる溶削
装置２５によつて疵部を自動的に除去された素材
は、その素材の温度状態により連続加熱炉２６を
使用することなく、直接連続圧延機２７へ供給し
たり、連続圧延機２７へ供給する前に若干の昇温
のため連続加熱炉２６を経由する等により処理さ
れる。

まず第４図により上面部を溶削スタート装置を
介して溶削を開始する本発明による熱間部分溶削
法を採用した場合の溶削装置２５の概略の一例を
説明する。

スラブ又はブルーム等の素材１は、搬送用ロー
ラ２により溶削装置本体３に供給される。搬送用
ローラ２以外に溶削中の素材に対する搬送力が必
要な場合は、溶削装置本体３の前後面に前面ピン
チローラ４と後面ピンチローラ５を設置し、更に
前面ピンチローラ４と溶削装置本体３との間に
は、溶削中に発生するスラグの処理及び集煙のた
め、スラグターゲツト及びスモークフード部６を
設置している。溶削装置本体３の内部は、疵部の
発生位置で短時間内に溶削スタートできるスター
ト装置９を兼備した上面及び一側面用ノズルユニ
ツト７と下面及び一側面用ノズルユニツト８によ
つて構成されている。

尚、これらのノズルユニツト７，８の上下及び
両側面方向の作動は一般的な技術として公知なエ
アーシリンダー方式を採用している。短時間内に
溶削スタートできるスタート装置９の例として
は、電極ワイヤー装置により溶削すべき位置でア
ーク電流により瞬間的な高電流値（発明者の調査
によれば、素材が熱間の場合は、200〜500A、冷
間の場合は500〜1000A）を発生させてその部分
を着火点とする方式等がある。

次に前記上面及び一側面用ノズルユニツト７と
下面及び一側面用ノズルユニツト８について、第
５図を参照して詳細に述べる。単一ユニツトごと
にO₂及びガス等の供給ができるようにO₂供給管
U₀とガス管Ｕ_Gが設けられ、疵検査装置からの信
号により上面、下面とも単一ユニツトごと独立に
供給し、選択的且つ、部分的に疵除去できるよう
になつている。この第５図は、素材１の進行方向
に対して見た図であり、U₀₁〜U₀₆は上面用ノズ
ルユニツトI₁〜I₆へのO₂供給部、Ｕ_G1〜Ｕ_G6はガ
ス供給部、L₀₁は上面用ノズルユニツトと対にな
つた側面用ノズルユニツトK₁へのO₂供給部、Ｌ_G
１はガス供給部、B₀₁〜B₀₆は下面用ノズルユニツ
トJ₁〜J₆へのO₂供給部、Ｂ_G1〜Ｂ_G6は、ガス供給
部、R₀₁は下面用ノズルユニツトと対になつた側
面用ノズルユニツトＭ１へのO₂供給部、Ｒ_G1は
ガス供給部であり、各々のノズルユニツト数は単
一ユニツト幅及び通板すべき素材の幅並びに厚み
によつて適当に選択される。

ここで、下面用ノズルユニツトについては、下
面用ノズルユニツト設置場所周辺の悪環境（飛
水、飛散スラグ等が直接落下してくる）及び第４
図の６に示すようなスモークフード部との取合い
上、取付けスペースが隘路であることを考慮して
疵部発生位置で短時間内に溶削スタートできるよ
うな装置は兼備していない。

次に第６図〜第１０図により前記第４図示の装
置により本発明熱間部分溶削法を実施した時の具
体例を示す。

第６図は、素材１上面における疵部１０の発生
状況、第７図は、同一素材の下面における疵部１
０発生状況の例を示し、第７図のＬは素材トツプ
端から素材の長手方向に対して最短距離内に位置
している疵部までの距離を意味する。

第６図と第７図に示す当該素材に対して本発明
による熱間部分溶削法を適用した場合、その溶削
後の結果は、第８図と第９図に示すようになる。
ここで第８図は、当該素材の上面の溶削結果、第
９図は下面の溶削結果であり、斜線部分は疵部の
溶削範囲、２重斜線部分は下面部に溶削スタート
用スタート装置を保有していないため過剰溶削に
なる範囲である。

即ち、本発明による熱間部分溶削法を採用した
場合、素材上面については、疵部のみの溶削を行
ない、素材下面については、第７図に示す素材ト
ツプ端からＬの位置で予熱を行なうが、この際、
上面については、下面の予熱中、溶削用O₂及び
ガス等を停止させ、下面の予熱終了後、再度溶削
するためノズルユニツトごとに溶削スタートする
ための装置（第４図の９参照）を併用して自動的
に該当ノズルユニツト部のみの溶削を再開できる
ようになつている。

又、素材下面について、第７図の疵部Ａ部につ
いては、疵部の尾端部で該当するノズルユニツト
の溶削を停止し、Ｂ部については、下面用ノズル
ユニツトによる同一素材面上における予熱回数が
処理能力上１回が望ましいことを考慮し、Ａ部と
同一位置で予熱を行なつて第９図の２重斜線で示
すように部分的に過剰溶削し、Ｂ部の尾端部で該
当するノズルユニツトの溶削を停止する。

従つて、本発明による熱間部分溶削法を採用す
れば、設置場所周辺が悪環境下にある下面につい
て、短時間内に溶削スタートできるような装置
（第４図の９参照）を装備することなく、熱間部
分溶削が可能となる。

又、下面の過剰溶削部についても、第１０図に
示すような疵部の状況であれば過剰溶削が発生す
ることもなく、特に、連鋳スラグのように疵部が
スラグの長手方向に沿つて発生し易い素材に対し
て本発明による熱間部分溶削法を採用することは
非常に有効である。

さらに本発明では、上述したように設置スペー
スの隘路さ及び技術的な困難さから疵部発生位置
で短時間内に溶削スタートできる装置（例：第４
図の９参照）を上下面ともに兼備していない場合
でも溶削時のメタルロスを軽減できる熱間部分溶
削法を提供するものである。第１１図に、この場
合の溶削装置概略図例を示している。第１１図
は、第４図の溶削スタート装置９が無いだけで、
他の装置構成は、第４図とまつたく同様である。

即ち、本方式であれば、素材端部より素材長手
方向に上下面の内どちらか最初に存在する疵部に
該当する同一幅範囲上のノズルユニツト部のみ予
熱して、該当ノズルユニツトによる予熱終了後、
高温素材を長手方向に搬送させながら該当するノ
ズルユニツト部分のみ溶削用O₂及びガスを噴出
させて、各々の疵部の最尾端まで溶削することに
より熱間部分溶削が可能になる。

以下第１２図〜第１７図により第１１図示の装
置により本発明熱間部分溶削法を実施した時の具
体例を示す。

第１２図は、素材上面における疵部の発生状
況、第１３図は、同一素材の下面における疵部の
発生状況の例を示す。第１２図のL₁、第１３図
のL₂は各々素材トツプ端から素材の長手方向に
対して最短距離内に位置している疵部までの距離
を意味する。

第１２図と第１３図に示す当該素材に対して本
発明による熱間部分溶削法を採用した場合、その
溶削後の結果は、第１４図と第１５図に示すよう
になる。ここで第１４図は、当該素材の上面の溶
削結果、第１５図は、下面の溶削結果であり、斜
線部は疵部の溶削範囲、２重斜線部は過剰溶削に
なる範囲である。

即ち、本発明による熱間部分溶削法を採用した
場合、同一素材における予熱回数は素材の上下面
合わせて１回であり、その位置は、上下面におい
て発生している疵部の内、素材のトツプ端に最も
近いものに合わせて行ない、第１２図と第１３図
の例であれば、L₁とL₂との間には、L₁＜L₂の関
係があるから素材上面のL₁の位置に合わせて疵
部に該当する範囲の溶削用ノズルユニツトで予熱
を行ない、予熱終了後該当する範囲の溶削用ノズ
ルユニツトから溶削用O₂とガス等を出し、溶削
を行なうことになる。

つまり、素材上面について、第１２図のＡ部に
ついては、疵部のテール部で該当するノズルユニ
ツトの溶削を停止し、Ｂ部については、Ａ部と同
一位置で予熱を行なつて部分的に過剰溶削し、Ｂ
部のテール部で該当するノズルユニツトの溶削を
停止する。又、素材下面について、第１３図のＣ
部とＤ部については、各々Ａ部と同一位置で予熱
を行なつて部分的に過剰溶削し、各々のテール部
で該当するノズルユニツトの溶削を停止する。

従つて、本発明による熱間部分溶削法を採用す
れば、溶削装置本体内部の機構には、疵部発生位
置で短時間内に溶削スタートできるような装置を
付帯していないため、非常に簡略化され、故障等
の発生も少なくて済む。

又、本発明による熱間部分溶削法を採用すれ
ば、部分的な過剰溶削部についても、第１６図と
第１７図（第１６図及び第１７図は同一素材の上
面及び下面を示す）に示すような疵部の状況であ
れば発生することがなく、特に、連鋳スラブのよ
うに、疵部がスラブ長手方向に沿つて発生し易い
素材に対して本発明による熱間部分溶削法を採用
することは、非常に有効である。

以上述べたように本発明による熱間部分溶削法
によれば、次のような効果が期待できる。

１ 素材の熱間直送圧延あるいは、加熱炉への熱
片装入を実施する際に、メタルロスの増大を防
止して素材の歩留向上を可能にする。

２ 悪環境あるいは、取付けスペースが隘路であ
る溶削装置本体内部に短時間内に溶削スタート
するための複雑な装置を下面又は、上・下面と
もに装備しないので故障等がほとんど無く、実
用的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来方式の溶削装置のノズルユニツ
ト及びマニホールド部の概略図、第２図は従来方
式の素材溶削範囲を示す図、第３図は本発明によ
る熱間部分溶削法を採用する場合の周辺機器構成
図、第４図は、本発明による溶削装置の一例を示
す概略図、第５図は、本発明による溶削装置のノ
ズルユニツト構成図、第６図〜第１０図は本発明
による熱間部分溶削法を採用した時の具体例を示
しており、第６図は、スラブ上面における疵部の
発生状況図、第７図は同一スラブの下面における
疵部の発生状況図、第８図は当該スラブ上面の溶
削結果、第９図は、スラブ下面の溶削結果、第１
０図は、本発明による熱間部分溶削法を採用した
時の過剰溶剤部を発生しない場合の具体的な疵発
生状況の一例を示す図である。又１１図は、本発
明による溶削スタート装置を兼備しない場合の溶
削装置の一例を示す概略図、第１２図〜第１７図
は、本発明による溶削スタート装置を兼備しない
場合の熱間部分溶削法を採用した時の具体例を示
しており、第１２図は、スラブ上面における疵部
の発生状況図、第１３図は同一スラブの下面にお
ける疵部の発生状況図、第１４図は当該スラブ上
面の溶削結果、第１５図は、スラブ下面の溶削結
果、第１６図と第１７図は、第１１図に示す本発
明による溶削装置を採用した時の過剰溶削部を発
生しない場合の具体的な疵発生状況の一例を示す
図であり、第１６図がスラブ上面、第１７図がス
ラブ下面を示している。 図中、１は素材、２は搬送用ローラ、３は溶削
装置本体、４は前面ピンチローラ、５は後面ピン
チローラ、６はスラグターゲツト及びスモークフ
ード部、７は上面及び一側面用ノズル、８は下面
及び一側面用ノズル、９はスタート装置、１０は
疵部、１１はマニホールド、１２はピストン、２
１は分塊圧延機、２２は連続鋳造機、２３は熱間
疵検出器、２４は溶削パターン編集用制御機器、
２５は溶削装置、２６は連続加熱炉、２７は連続
圧延機、Ｕはノズルユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高温素材面部の疵部を熱間溶削装置内に保有
   する複数のノズルユニツトのそれぞれからO₂及
   びガスを供給して溶削する方法において、 素材端部より長手方向に最初に存在する疵位置
   から他の疵部に対応するノズルユニツト部を含め
   て同時に予熱を開始し、予熱終了後高温素材を長
   手方向に搬送させながら該当するノズルユニツト
   部分のみ溶削用O₂及びガスを噴出させ、各々の
   疵部の最尾端まで溶削することを特徴とする熱間
   部分溶削法。 ２ 高温素材面部の疵部を熱間溶削装置内に保有
   する複数のノズルユニツトのそれぞれからO₂及
   びガスを供給して溶削する方法において、 素材の上面部は高温素材を搬送させつつ疵部発
   生位置で疵部と同じ幅範囲に該当するノズルユニ
   ツト部分のみ溶削スタート装置を介して溶削を開
   始し各々の疵部の尾端位置まで溶削し、 一方、素材下面部は素材端部より長手方向に最
   初に存在する疵位置から他の疵部に対応するノズ
   ルユニツト部を含めて同時に予熱を開始し、予熱
   終了後高温素材を長手方向に搬送させつつ該当す
   るノズルユニツト部分のみ溶削用O₂及びガスを
   噴出させ各々の疵部の尾端まで溶削を行ない、前
   記上下面の溶削を同時に行なうことを特徴とする
   熱間部分溶削法。