JP3007618B2 - 屑隆起片を除去する装置 - Google Patents

屑隆起片を除去する装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スラブ、ブルーム
又は類似物の如き金属工作片から屑隆起片を除去する装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば連続鋳造法によって鋼を製造する
際に、鋳造機から出てくる連続鋳物の全長は個々の金属
工作片を作るために所望の長さに切断される。それらの
工作片はスラブ、ブルーム又はビレットと称される。個
々の工作片は次いで仕上げ鋼製品を作るために例えば圧
延によって後続の処理を受ける。
【０００３】上述の如き切断作業は慣例では、火炎又は
トーチによって行われる。その際には、工作片が酸素点
火温度に加熱されているときに高純度の酸素の噴流が工
作片に向けられる。その結果生じる鉄と酸素間の発熱化
学反応がスラグ又は廃物を生じ、これらは酸化鉄、金属
鉄及び他の合金元素からなる。このスラグ又は廃物は溶
融状態にあり、それは切断作業中に排除され、その一部
は切断端の下縁に沿ってその材料の隆起部を形成する。
冷却したとき、その材料は凝固し、切断端に隣接した底
面に沿って工作片面に付着し、通常は“屑隆起片（dros
s ridge)”と称されるものを形成する。
【０００４】工作片上に屑隆起片が形成されると、その
後続の処理に問題を生じる。例えば、屑隆起片は再加熱
炉内に落下し、このため屑隆起片を除去することが要求
され、従って追加の労力を必要とすることになる。ま
た、再加熱中、屑隆起片が工作片に付着したままである
場合には、屑隆起片は鋼内に薄片となって付着し、その
結果粗悪製品を生じる結果となる。
【０００５】従来、トーチ切断作業からもたらされる屑
隆起片は工作片を逆さにして溶削トーチで屑隆起片を除
去することを含む方法で除去してきた。しかし、工作片
に要求される追加の取扱いには追加の器具や労力が必要
とされる。機械的チッパー又はたがねがこの目的に使用
されるが、それは労働集約的方法である。
【０００６】米国特許第４，８５９，１２６号には工作
片を切断した直後に屑隆起片を有効に除去する装置が開
示されており、その装置はほぼ平らな外面とその２つの
対向側面の各々に沿った切断へりをもつ屑隆起片除去ビ
ームからなる。ブレードが工作片進行路を横切ってかつ
その進行路の下に延在し、前記ブレードは、ブレードが
工作片の通過ラインより下になる中立位置と、切断へり
の一方又は他方が屑隆起片をもつ工作片下面に掛合する
反対側の傾斜位置との間で回転可能であり、そのため、
各切断へりは工作片上の屑隆起片に掛合しかつ屑隆起片
を“ばり取り”するために適用される。
【０００７】上記米国特許に開示された屑隆起片除去ビ
ームは、最も広く使用される鋼凝固法、即ち連続鋳造法
によって作られる矩形鋼スラブのばり取りをするのに主
に使用される。連続鋳造方法に固有なことは屑隆起片が
付着するスラブの幅広面は膨出し、その結果僅かに凸状
又は凹状面輪郭をなすことである。膨出量はスラブと他
のファクターに基づいて変化し、時には、膨出量はスラ
ブの全面に沿って屑隆起片除去ビームの切断へりとの間
の連続接触を防止するために厳格にすることができる。
膨出に加えて、スラブ中の他の輪郭歪みが機械的又は熱
的影響によって起こされることもある。それもまたスラ
ブ表面と切断へりとの適切な接触を妨げることがある。
これらの状態は屑隆起片除去ビームの性能に悪影響を与
え、その全体的信頼性を低下させる可能性がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の１目
的は、屑隆起片が付着するスラブの幅広面は僅かに凸状
又は凹状面輪郭をなし、また他の輪郭歪みが機械的又は
熱的影響によって起こり、スラブ表面と切断へりとの適
切な接触を妨げるため、屑隆起片除去ビームの性能に悪
影響を与え、その信頼性を低下させるが、従来のビーム
の上記欠点を有効に解消する上記型式の屑隆起片除去ビ
ームを提供することにある。
【０００９】本発明の特別の目的は、スラブの凹状又は
凸状の面に沿って屑隆起片を有効に除去できる屑隆起片
除去ビームを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の上記又は他の目
的、利点は、外面と、前記外面の夫々の対向側面に沿っ
て延在する好適には２つの長手方向に延在する側縁とを
含む屑隆起片除去ビームを備えることによって達成され
る。複数の切断へりが側縁の各々に沿って旋回可能に取
り付けられ、その際ブレードは各側縁に沿って実質上連
続した切断へりを画成するよう長手方向に整列させられ
る。かくして、使用に際して、ブレードは工作片の輪郭
に厳密に適合するよう自由に旋回することができ、屑隆
起片はその全長にわたって前記ブレードに掛合して除去
されることができる。
【００１１】本発明によれば、支持ビームは、長手方向
軸線を画成する主シャフトと、１対の長手方向に延在す
る側部プレートとを含み、側部プレートは主シャフトの
対向側で主シャフトに接合される。対向する上面と下面
及び対向する側面を共同して画成し、そして切断ブレー
ドは関連する側部プレートに合理的に取り付けられる旋
回シャフトによって側部プレートに、かつその側部プレ
ートから直角に延在するよう取り付けられる。
【００１２】各切断プレートは好適には、関連する旋回
シャフトに回転自在にかつ着脱自在に取り付けられたブ
レードホルダーと、前記ブレードホルダーに着脱自在に
接合されたインサートを含む。インサートは、前記連続
切断へりの長さの一部をなす比較的鋭いへりをもつ。こ
の配置構造によって、切断へりの除去と取り替えはその
取付け台から支持ビーム全体を取り外すことなしに行う
ことができる。
【００１３】更に、好適には、切断へりは支持ビームの
４つのコーナーの各々に沿って長手方向に延在させる。
かくして、支持ビームは２組の切断ブレードをもち、そ
の１組は、他の組が使用されている間、予備に取ってお
くことができ、支持ビームが休止させられて切断へりの
取り替えられるに至までのブレードの使用寿命は事実上
２倍にされる。
【００１４】特に図１を参照すれば、２つの平行な連続
鋳物１２，１２を形成する型式の慣例の鋼鋳造機械１０
を示している。数個の酸素切断トーチが鋳物を分離した
スラブ、ブルーム、又はビレットに切断するために各出
力ラインの下流側端に設けられている。上記スラブ等は
ここでは工作片１４と称する。図５に示すように、各工
作片１４は上面１５，下面１６，前端１８及び後端１
９′をもつ。また、工作片は屑隆起片２１，２２′を含
み、これらはトーチ切断作業の結果として、夫々工作片
の前端１８と後端１９′に隣接した下面に形成される。
【００１５】該装置は各工作片を水平の進行路に沿って
前進させるための一連の被動コンベヤロール２４の形を
なすコンベヤ手段を含み、前進方向は端１８，１９′と
屑隆起片２１，２２′が進行路に直角に配列されるよう
になす。しかし、この方位は正確に直角でなくてもよ
い。というのはトーチ１３は工作片を或る角度で切断す
るよう設定してもよく、また工作片はロール２４上でシ
フトしてもよいからである。更に、コンベヤロール２４
は水平の進行路に沿って反対の方向に、かつ後述する仕
方で、各工作片を選択的に進行させるよう適用される。
【００１６】本発明装置は更に、屑隆起片除去支持ビー
ム２５を備え、このビームは各工作片１４の進行路を横
切りかつ進行路の下に設けられる。ビーム２５は長手方
向軸線を画成する主シャフト２７と、１対の長手方向に
延在する側部プレート２８，２９を備え、前記プレート
は夫々反対側で主シャフト２７に接合されている。側部
プレート２８，２９はこうして、横断面で見たときほぼ
矩形のボックス状構造を画成し、それらは対向する上面
と下面３１，３２、及び対向する側面３３，３４を画成
する。頂部カバープレート３６は側部プレート２８と２
９の間に延在し、上面３１と同一平面にあり、同様の底
部プレート３８は側部プレート２８，２９の下端間に延
在し、下面３２と同一平面にある。
【００１７】図示の実施例では、支持ビーム２５は４つ
のコーナーの各々に沿って一列の切断ブレード４０を装
備する。特に、複数の切断ブレード４０は第１の長手方
向のライン４１に沿って取り付けられる。このラインは
側部プレート２８の上面３１と側面３３間の、かつ第２
の長手方向ライン４２に沿って接続部に隣接しており、
このライン４２は側部プレート２８の下面３２と側面３
３の間の接続部である。他方の側部プレート２９は対応
する第３と第４のライン４３，４４に沿って取り付けら
れたブレード４０をもつ。こうして、第１と第３ライン
４１，４３に沿ったブレード４０は第１対の切断へりを
画成する。前記切断へりは後述の仕方で屑隆起片を除去
するために交互に使用される。第２と第４のライン４
２，４４に沿ったブレード４０は交互に使用される第２
対の切断へりを画成する。
【００１８】各側部プレート２８，２９に切断ブレード
４０を回動自在に取り付ける構造は複数の旋回シャフト
４６を含む。図３に示すように、各旋回シャフト４６は
直径の異なる２つの同軸のシャフト分節４８，４９を含
み、それらの間に径方向肩を画成するようになしてい
る。小直径の分節４８は側部プレート２８中の穴内に受
け入れられ、それは座金５１とボルト５２によってその
中に着脱自在に受け入れられる。大直径の分節４９は側
部プレート２８の外側面３３から直角に延在するが、こ
の大直径分節は同軸ブシュ５４を装備する。次いでこの
ブシュは旋回シャフト４６の軸線の回りに自由に回転す
るようブレードホルダー５６を支持する。このホルダー
５６は座金５７と１対のボルト５８によってブシュ５４
上に定着される。
【００１９】各ブレードホルダー５６は切除部を含む。
この切除部は数個のソケットヘッドキャップねじ６１と
ナット６２によってインサート６０を着脱自在に据え付
ける。図４を参照されたい。各インサート６０はホルダ
ー５６の上側に沿って長手方向に延在し、切断へり６３
を含む。また、ブレードは４０は長手方向に互いに直接
隣接して置かれ、インサート６０の切断へり６３がビー
ム２５の４つのコーナーの各々の長手方向の全長に沿っ
て実質上連続する切断へりを形成する。特に、ライン４
１に沿うブレード４０のインサート６０は連続する切断
へり６４を画成し、ライン４２に沿うブレード４０のイ
ンサート６０は連続する切断へり６５を画成し、ライン
４３に沿うブレード４０のインサート６０は連続する切
断へり６６を画成し、ライン４４に沿うブレード４０の
インサート６０は連続する切断へり６７を画成する。
【００２０】幾つかの軸受ブロック７０がシャフト２
７、従って支持ビーム２５をその長手方向軸線の回りに
旋回運動するよう取り付けるために準備され、支持ビー
ムはコンベヤシステム２４によって支持された金属工作
片１４の進行路に直接隣接して取り付けられるよう適用
され、その際長手方向軸線は、図１に示す如く工作片の
進行路を横切って延在する。
【００２１】慣例の位置リゾルバ(resolver)をもつ水圧
駆動モータ７２はその長手方向軸線の回りに支持ビーム
２５を選択的に旋回させるために備え、切断へり６４乃
至６７は何れも進行路に沿って移動する工作片１４の隣
接した下面１６と接触して保持されることができ、各切
断へりは隣接した工作片上に形成された屑隆起片２１，
２２に掛合してそれを除去するよう適用される。図５に
示す如く、１対のピンチロール７４はビーム２５に対し
て工作片を支持するために設けられ、前記ロールは屑隆
起片がビームの切断へりと衝突したときの工作片の持ち
上がりを防止する働きをする。
【００２２】本発明の屑隆起片除去装置を作動する方法
は上記米国特許第４，８５９，１２６号に記載されてお
り、この文献の記載は本願の参考となすものである。要
約すれば、工作片１４はコンベヤロール２４によって進
められ、工作片の前端１８がビーム２５を通過した後、
ビームは傾けられて、工作片の後端で屑隆起片２２に対
向する切断へり６４が傾けられて、工作片の下面１６と
接触させられる。工作片が前進し続けるとき、切断へり
６４は後端で屑隆起片２２と掛合し、それを除去する。
その後工作片の前進は逆転され、ビーム２５はその中立
位置へ戻される。次いでビームは反対方向に傾けられ
て、切断へり６６は工作片の底面に掛合し、逆方向の工
作片の連続移動によって切断へり６６は屑隆起片２１に
掛合してそれを除去する。図５を参照されたい。次い
で、工作片の前進が再び停止されそして逆転されて、工
作片は前方向に進められ、そしてビームは次の工作片を
待つ中立位置に傾けられる。
【００２３】工作片１４の横断輪郭が図６に示す如く凸
状又は凹状湾曲をなす場合、箇々の切断ブレード４０は
工作片の下面の湾曲輪郭にぴったり適合するように、夫
々の旋回シャフトの軸線の回りに個別に回転する。その
結果、屑隆起片の実質上全部を有効に除去することがで
きる。
【００２４】通常の作業では、切断ブレードの２つの上
部セット、即ちライン４１，４３に沿ったものが使用さ
れる。しかし、上部切断ブレードは修理又は取り替えを
必要とし、ビーム２５全体を駆動モータ７２によって１
８０°回転させることができ、他の対の切断ブレード、
即ちライン４２，４４に沿ったものを使用することがで
きる。従って第２の対のブレードもまた修理又は取り替
えを必要とするまで、修理又は取り替えは延期される。
その結果、ビーム２５は長期間にわたって使用状態にお
かれ、連続鋳造ライン運転休止は最小限にすることがで
きる。
【００２５】以上、図や明細書には、本発明の好適実施
例を示し、特定の用語を用いているが、それらは説明の
目的で使用したに過ぎず、限定的意味をもつものでない
ことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の連続金属鋳造機と屑隆起片除去装置を
示す斜視図である。
【図２】図１に示す屑隆起片ビームの部分切除した斜視
図である。
【図３】図２の線３−３上で取った屑隆起片除去ビーム
の拡大断面図である。
【図４】図２の線４−４上で取ったブレードホルダーと
ビームのインサートの分解断面図である。
【図５】本発明の屑隆起片除去ビームを備えた工作片運
搬ラインの部分側立面図である。
【図６】ビームの切断ブレードを非線形スラブの輪郭に
適合する仕方で示す、スラブ前進方向に見た、部分図で
ある。
【符号の説明】
１０ 連続鋳造機 １２ 連続鋳物 １４ 工作片 ２１、２２′ 屑隆起片 ２５ 屑隆起片除去ビーム ２７ 主シャフト ２８、２９ 側部プレート ４０ 切断ブレード ４６ 旋回シャフト ５６ ブレードホルダー ６０ インサート ６３〜６７ 切断へり ７２ 水圧駆動モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２３Ｋ 37/08 Ｂ２３Ｋ 37/08 Ｄ (72)発明者 ジョセフ エイ デパスカル アメリカ合衆国 サウスカロライナ州 29575 サーフサイド ビーチ サーテ ィーンス アヴェニュー 611 スート 177 (56)参考文献 特開 昭61−236412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−66901（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−255008（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−57358（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−117542（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−139312（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−77958（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭61−979（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/126 B21B 15/00 B23C 3/12 B23K 7/00 508 B23K 7/10 B23K 37/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 トーチ切断作業又は類似作業の結果とし
    て金属工作片の縁に沿って形成されるタイプの屑隆起片
    を除去する装置において、長手方向軸線を画成する主シ
    ャフト（２７）と、前記主シャフトの対向する夫々の側
    で前記主シャフトに接合された１対の長手方向に延在す
    る側部プレート（２８、２９）を含む細長い支持ビーム
    （２５）を備え、その際対向する上面（３１）と下面
    （３２）及び対向する側面（３３、３４）を共同して画
    成するよう前記側部プレートは互いに平行であり、更
    に、複数の切断ブレード（４０）を備え、前記上面とこ
    れに関連する側面の間の接合部に隣接する長手方向ライ
    ン（４１、４３）に沿って前記側面の各々に前記切断ブ
    レードを旋回自在に取り付ける手段（４６）を備え、そ
    の際各ラインのブレードは前記接合部の長手方向長さに
    沿って実質上連続する切断へりを画成するよう長手方向
    に整列しておりかつ前記ブレードは前記関連する側面に
    対して直角をなす夫々の軸線の回りに個別に旋回できる
    ことを特徴とする屑隆起片を除去する装置。
  2. 【請求項２】 前記長手方向軸線の回りに旋回運動する
    よう前記支持ビームを取り付ける軸受ブロック（７０）
    を備え、前記支持ビームはコンベヤシステムによって支
    持される金属工作片の進行路の直ぐ下に取り付けられて
    おり、その際長手方向軸線は工作片の進行路を横切って
    延在し、更に、前記長手方向軸線の回りに前記支持ビー
    ムを選択的に旋回させる駆動装置（７２）を備え、前記
    切断へりの何れも前記進行路に沿って移動する工作片の
    隣接面と接触状態に保たれることができ、かつ、前記切
    断へりの各々は隣接した工作片上に形成された屑隆起片
    に掛合してそれを除去するよう適用されることを特徴と
    する請求項１に記載の屑隆起片を除去する装置。
  3. 【請求項３】 トーチ切断作業又は類似作業の結果とし
    て金属工作片の縁に沿って形成されるタイプの屑隆起片
    を除去する装置において、長手方向軸線を画成する主シ
    ャフト（２７）と、前記主シャフトの対向する夫々の側
    で前記主シャフトに接合された１対の長手方向に延在す
    る側部プレート（２８、２９）を含む細長い支持ビーム
    （２５）を備え、その際対向する上面（３１）と下面
    （３２）及び対向する側面（３３、３４）を共同して画
    成するよう前記側部プレートは互いに平行であり、更
    に、複数の切断ブレード（４０）を備え、前記上面とこ
    れと関連する側面の間の接合部に隣接する第１の長手方
    向ライン（４１、４３）に沿って、かつ前記下面とそれ
    と関連する側面の間の接合部に隣接する第２の長手方向
    ライン（４２、４４）に沿って前記側面の各々に前記切
    断ブレードを旋回自在に取り付ける手段（４６）を備
    え、その際各ラインのブレードは前記接合部の長手方向
    長さに沿って実質上連続した切断へりを画成するよう長
    手方向に整列させられておりかつ前記ブレードは前記関
    連した側面に対して直角をなす夫々の軸線の回りに個別
    に旋回可能であることを特徴とする屑隆起片を除去する
    装置。
  4. 【請求項４】 前記長手方向軸線の回りに旋回運動する
    よう前記支持ビームを取り付ける軸受ブロップ（７０）
    を備え、前記支持ビームはコンベヤシステムによって支
    持される金属工作片の進行路の直ぐ下に取り付けられて
    おり、その際長手方向軸線は工作片の進行路を横切って
    延在し、更に、前記長手方向軸線の回りに前記支持ビー
    ムを選択的に旋回させる駆動装置（７２）を備え、前記
    切断へりの何れも前記進行路に沿って移動する工作片の
    隣接面と接触状態に保たれることができ、かつ、前記切
    断へりの各々は隣接した工作片上に形成された屑隆起片
    に掛合してそれを除去するよう適用されることを特徴と
    する請求項３に記載の屑隆起片を除去する装置。
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