JP3710998B2 - 溶削方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼片上下面を溶削した際に、鋼片端面に付着する溶削ダレを除去するための溶削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼片の製造過程で、表面疵などを除去するために、ガス溶削機により鋼片の上下面を溶削すると、図１、図２（ａ）（ｂ）に示すように、発生した溶削ノロが、上面から端面２に垂れ下がり、また、下面から端面に伸び上がり、冷却後、溶削ダレ３、４となって付着残存する。
このような溶削ダレは、鋼片の溶融したものが再凝固したもので、付着したままで圧延した場合、鋼片疵の発生する原因となる恐れがあり、圧延前に除去しなければならず、人力によるハンドスカーフノズルを用いた溶削、グラインダ研削及び機械式ガス溶削機による溶削方法が、一般的に用いられている。
しかしながらこれらの方法では、溶削ダレを機械的かつ自動的に、取り残しや深掘れもなく、完全に除去することはできない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、以上の点に鑑み案出されたものであって、未溶削部分の取り残しや、深掘れ部の発生を防ぐため、溶削方向の逆移動や溶削速度の変動と溶削酸素圧力、ガス圧力を制御して、自動的に良好な溶削面を得ようとすることを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の溶削方法は、溶削を開始する前に、温度センサ等の温度検出装置を用いて、溶削開始個所の予熱状態を監視し、十分な加熱が得られたことを確認した後、溶削を開始する。引続き溶削中も溶削面を監視して、スタート部分での逆方向への一時的移動を行ない、続く溶削中も溶削速度、及び／又は溶削酸素圧力とガス圧力を制御して、鋼片幅の溶削がいったん終了したならば、ただちに逆方向への移動を行なって、取り残し部分の溶削を行ない、完全な溶削面を得るようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、この発明の実施の形態の詳細について説明する。
図１は連続鋳造により製造された鋼片１における端面２の、溶削ダレ３、４に対向して設けたＡ（鋼片幅）方向に走行する溶削機の溶削火口５を示したものであり、図２（ａ）（ｂ）はこの正面図及びＸ−Ｘ′断面図である。また、図３はこの溶削機の実施状況を示したものである。
【０００６】
図３において、溶削火口５は、上部ユニット５′と、下部ユニット５″を重ねることにより、スリット状の溶削酸素の酸素噴出口６を形成している。溶削作業は、先ず上部ユニット５′と、下部ユニット５″の、図示しないガス噴出孔からガスを噴出するとともに、酸素噴出口６から、低圧の酸素を噴出して予熱流７を形成し、予熱に適するスタート地点Ｐを加熱する。加熱する鋼片は、通常、常温から６００℃程度の温度を持ち、加熱して１２００℃程度にする。温度の監視は、溶削機と連動する温度センサやＩＴＶカメラ等の温度検出装置８を用いる。
続いて鋼片端面のＢ点から溶削を始めるため、Ｐ点からＢ点近くのＢ′点まで移動する。なお、Ｂ′点からの溶削で端面Ｂ点からの溶削は十分であり、逆にＢ点から行なうと、溶削ダレが鋼片１の側面Ｅ′面に付着したり、深掘れの問題も起きる。
【０００７】
また、Ｂ′点からＡ（鋼片幅）方向に向かい溶削を開始すると、溶削機に溶削火口と近接し、溶削方向に向けて設けられた鋼片上下面の各エアーブラストにより、溶削ダレの鋼片上下面への跳ね返りを防ぐようになっている。
図５は鋳片幅方向の溶削速度の推移を模式的に示したものであり、Ｂ′点からＡ方向への溶削は、Ｐ点付近が加熱されているので、溶削面へ深掘れを生じさせないため、予熱開始のＰ点付近までは、図５の如く溶削速度をｆ₁ に上昇させて溶削を行う。この領域では溶削速度も上昇させても、予熱による高い温度の鋼片における過剰な燃焼反応を抑え、また、溶削に必要な主要な熱源となる発生ノロも、高温のため容易に生じさせ得るため、良好な溶削面を得ることができる。
【０００８】
早い溶削速度の溶削機が、この地点Ｐを通過したならば、予熱開始点の熱の影響が減少するので、発生ノロも僅かとなり、これによる溶削の中断を防ぐために、溶削速度をｆ₂ に下げて、十分な発生ノロを生じさせ、図５のＦ′点から暫時低速で溶削を行ない、発生ノロを貯えて次のＦ″点まで進め、ここを過ぎたら加速して溶削に適切な標準の溶削速度ｆ₃ として、Ａ方向に向かって溶削を継続する。
【０００９】
そして、溶削最終点のＧ点から３５０mm程度手前のＨ点に到達したならば、この溶削面と隣り合う側面Ｅ″面に、溶削ダレ３、４が回り込み付着しないよう鋼片の燃焼反応を押さえるため、溶削速度を標準速度よりも高い速度ｆ₄ に上昇させる。
溶削速度をｆ₄ としたならば、その速度で最終点のＧ点まで溶削を続行し、Ａ方向への溶削はいったん終了する。したがって溶削ダレ３、４は発生しない。
【００１０】
しかしながら、この場合、図６のようにＧ点付近の溶削面で、溶削ダレ３、４が僅かに残存したり、また溶削面に新たに付着した燃焼反応後の鋼片のスケールＳを見受けることがある。このため、完全な溶削面を得るために、溶削火口をそのまま逆方向に溶削速度ｆ₄ の１／３程度の速さで戻しながら、残存する溶削ダレ３、４及びスケールＳを除去する。
【００１１】
以上は溶削火口の溶削速度を、標準の溶削速度より早めたり、遅くしたりして鋼片の燃焼反応を監視コントロールし、溶削することについて述べたが、また、これとは別に溶削速度は一定とし、溶削酸素圧力及びガス圧力を変動させることにより、同じ目的を達成することができる。
即ち、溶削開始点のＢ′点から、溶削酸素圧力を低下させて燃焼反応を落とし、Ｆ′点まで進み、予熱熱影響の少ないＦ′点からＦ″点までは圧力を高めて燃焼反応を促進させ、Ｆ″点からは標準の溶削酸素圧力とする。そして最終点近くのＨ点からは圧力を落とし、低い圧力の溶削酸素圧力を供給して最終点まで溶削を行ない、最終点からの逆移動に対しては、比較的低い酸素圧力で溶削を行なう。これらの場合、溶削酸素圧力に比例して、ガス圧力の増減を行なうのは勿論である。
【００１２】
更に、より良好な溶削面を得るための一つの方法として、前記溶削速度と溶削酸素圧力及びガス圧力の増減を、同時に行なって、同じ目的を達成することができる。
【００１３】
本発明の実際の溶削方法では、温度検出、溶削酸素圧力とガス圧力、溶削火口を持つ溶削機の走行等の一連の動きを、別に設けた（図示せず）制御装置を介して支障なく行なう。
なお、溶削中の溶削面の監視は、溶削機と連動する前記温度検出装置によって行ない、この情報を前記溶削機に送って溶削面の状況に応じてその動きを制御する。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る溶削方法によれば、鋼片断面の溶削ダレの除去に対して、溶削の安定性を確保するための過予熱による深掘れや予熱不足等による溶削ダレの取り残しを皆無にするため、溶削面を精密に監視しながら溶削を行ない、溶削速度又は溶削酸素圧力の変化を、単独又は同時に行なって溶削火口を進行させ、更には逆移動も行なって取り残しのない溶削を行なうので、溶削面の全面にわたって良好な結果を得るものであり、当業界に与える影響は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼片端面の溶削ダレと溶削火口を示す平面図。
【図２】図２（ａ）は、この正面図にして、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ′断面図。
【図３】溶削ダレ除去作業を説明するための図。
【図４】溶削火口を最終点から逆移動するときの図。
【図５】鋼片幅方向へ溶削を行なうときの溶削速度の推移を示した模式図。
【図６】図４の逆移動を行なうときの、鋼片の溶削面を示した図である。
【符号の説明】
１ 鋼片
２ 鋼片端面
３、４ 溶削ダレ
５ 溶削火口
５′ 上部ユニット
５″ 下部ユニット
６ 酸素噴出口
７ 予熱流
８ 温度検出装置
Ｓ スケール

Claims (3)

1. 溶削開始にさきだち、鋼片端点の予熱点を加熱し、これが溶削開始に十分な温度に達したならば、いったん溶削火口を端面寄りに戻し、ここから進行方向に向って標準の溶削速度より早い速度の溶削を開始した後、前記予熱の熱影響が減少し発生ノロが少なくなる時点から溶削速度を低下させ、溶削に十分なノロが生じる時点まで標準の溶削速度より遅い速度で溶削を行ない、溶削に必要な発生ノロが生じた後は、標準の溶削速度で進行させて、溶削最終点の側面の溶削ダレの回り込み付着が生じない時点から、再度溶削速度を早めて鋼片幅最終の溶削を行ない、一方向からの溶削が終了したならば、更に逆方向への遅い速度の溶削を溶削最終点付近で行なって、溶削ノロの取り残しなどを除去し、良好な溶削面を得るようにしたことを特徴とする溶削方法。
2. 請求項１記載の溶削方法において、標準の溶削速度に対して、溶削速度を高速又は低速とする代わりに、高速の効果を得ようとするときには、酸素圧力及びガス圧力を下げ、低速の効果を得るときには圧力を上げ、同じ速度で溶削するようにしたことを特徴とする溶削方法。
3. 請求項１記載の溶削方法において、標準の溶削速度に対しての低速又は高速として溶削の調整を行うと共に、酸素圧力及びガス圧力の変動を同時に行なって溶削を調整することを特徴とする溶削方法。

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