JPH01228673A

JPH01228673A - 連続鋳造鋳片切断方法・鋳片切断機

Info

Publication number: JPH01228673A
Application number: JP5307888A
Authority: JP
Inventors: Masashi Kawamoto; 河本　正志
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-03-07
Filing date: 1988-03-07
Publication date: 1989-09-12
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JP2605329B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は、連続鋳造設備で製造される鋳片（スラブ、
ブルーム、ビレット等）を連続的に繰り返し走行切断す
る鋳片切断方法および鋳片切断機に関するものであり、
特に最近の高速連続鋳造を実施しているライン、あるい
は将来有望視されている中厚鋳片・薄厚鋳片の鋳込ライ
ンに有効に適用できるものである。

〈従来技術とこの発明が解決しようとする課題〉鋳片切
断機としては、ガストーチ切断機、ジャー切断機などが
あるが、ジャー設備による切断機（例えば特開昭６０−
２１３４０９号、特開昭６０−１０２５１１号）は、■
設備費に莫大な費用を要する、■鋳造方向に移動しなが
ら切断（三次元動作）するため、設備の精度維持に問題
がある等の理由から、生産ラインでは適用されるに至っ
ておらず、現在、連鋳機生産ラインに設置されている鋳
片切断機は、はとんど全てガストーチ切断機を使用して
いる。

このガストーチ切断機は、切断火口と予熱火口が同心二
重となった一体型トーチあるいは切断火口と予熱火口と
を抱き合わせた独立型トーチを用い、ガス切断初期に低
圧酸素とプロパンガスの混合ガスを予熱火口が切り込み
部に吹き付けて予熱し、この予熱後、切断火口から高圧
酸素のみを吹き付けて燃焼切断を継続して行なうように
されている。

このようなガストーチ切断機において、鋳片切断工程は
、大きく区分すると、表１、第１３図に示す通りであり
、この１サイクルに要する時間を切断サイクルタイムと
称している。

表　１　　鋳片切断工程なお、第１３図は、鋳片と切断トーチを上から見た図で
あり、■工程のスタートは、上、下２台のトーチｌが同
時に鋳片の両端側からスタートし、上側トーチは上下ト
ーチが最接近した時点で元の位置に戻る。この後、中央
の切断残部を下側トーチ１台で切断完了まで切断する（
１００〜１５０ｍｍ）。

しかしながら、前述のような既設のガストーチ切断機の
最大の問題点は、鋳片切断サイクルタイムが長いことに
あり、この内、■切り込み工程、■切断工程に最も長時
間を要している。

これは、鋳片のコーナー部の温度が低いために、中央部
（高温部）のように高速切断ができないためである。

ここで、連鋳機により連続出片される鋳片の最短切断限
界長さは、鋳込み速度■。と切断サイクルタイムＴによ
って決まり、ｆ＝Ｖ、−Ｔ＋Ｔ’）但し、Ｔ゛：余裕時間で表わされる。

一方、最近のユーザーニーズは、小ロッド、多品種化の
傾向にあり、短尺切断の要求が増加しており、最近の高
速連続鋳造と相まって、切断サイクルタイムを短縮させ
ることが望まれている。

また、将来有望視されている中厚鋳片・薄厚鋳片にあっ
ては、鋳片コーナー部の温度がより低下することから、
何らかの手段で鋳片コーナー部の温度を上げて切断サイ
クルタイムを短縮させることが必要となってくる。

なお、切断時に鋳片を加熱する方法として次のような技
術が提案されている。

（ｉ）　　特開昭６１−２２２６６４号（スラブ切断同
調加熱方法）これは、切断用トーチの両側に加熱用トーチを設け、ス
ラブの切断と同時にその切断部先後のエツジ部を加熱し
、切断されたスラブ端部の温度低下を防止するようにし
たものである。これは、目的が鋳片全体の温度を降下さ
せないためのものであり、切断サイクルタイムを積極的
に短縮させるという考えはない。

Ｇｉ）　　特開昭５８−１９２６６８号（鋳片の端部加
熱装置）これも、鋳片全体の温度降下を防止するために
、一般的に鋳片温度の降下しやすい端部を加熱し、その
周辺を防熱カバーで抱挟するものであり、加熱サイクル
タイムを積極的に短縮させるという考えはない。

この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので
、その目的は、切断サイクルタイムを短縮でき、高速で
の短尺切断が可能で、薄肉の鋳片にも適用し得る鋳片切
断方法および鋳片切断機を提供することにある。

く課題を解決するための手段・作用〉本発明の鋳片切断方法は、第１図、第２図に示すように
、切断用トーチ１の鋳片搬送方向上流側に、鋳片Ｓの上
面コーナー部を加熱し得るコーナー加熱装置２を設け、
鋳片切断を行う直前に、切断用トーチ１の鋳片搬送方向
手前において、鋳片切断箇所周辺における上面コーナー
部のみを、コーナー加熱装置２により加熱するようにし
たものである。

切断開始部における上面コーナー部が加熱されて切断開
始位置の温度が鋼の発火点に近付き、この部分を切断用
トーチで切り込むため、高速の切込みが可能となり、切
断サイクルタイムが短縮される。

次に、本発明の鋳片切断機は、第１図、第２図に示すよ
うに、走行台車７上を横行し得る横行台車９に取付けら
れた切断用トーチ１と、切断用トーチ１の鋳片搬送方向
上流側に位置し、鋳片Ｓの幅方向に移動可能かつトーチ
１に対して進退可能とされたコーナー加熱装置２と、コ
ーナー加熱装置２を鋳片Ｓの幅方向に移動させ得る駆動
部４と、鋳片Ｓの幅方向端部を検出し得る非接触センサー６と、検出信号、指令信号によりコーナー加熱装置２を制御す
る制御部を備えている。

指令信号に基づいて、コーナー加熱装置の位置に切断箇
所がくると、コーナー加熱装置が作動し、切断箇所周辺
における上面コーナー部のみを加熱する。鋳片幅替等に
よって鋳片幅が変化しても、鋳片端部の検出と、コーナ
ー加熱装置の幅方向移動によって、コーナー加熱装置は
常に鋳片コーナー部に位置する。

コーナー加熱装置の位置を検出し得る位置検出部５を設
けることにより、より正確、迅速な制？化を行なうこと
ができる。

コーナー加熱装置は、火口が鋳片搬送方向に多数配列さ
れているものを使用すれば、移動する上面コーナー部を
十分に加熱できる。

〈実　施　例〉以下、この発明を図示する一実施例に基づいて説明する
。

鋳片コーナー部に切り込みを入れることは、切断すべき
鋳片の端に燃焼の条件を作ることであり、いかに早（、
鋼の燃焼温度（１３５０℃、酸化鉄の融点１３８０°Ｃ
１鉄の融点１５３５”Ｃ）に達っしせしめるかでその成
否が決まる。第１５図に示すのは、鋳片温度と切断速度
の関係であり、切断開始時の鋳片温度によって切り込み
速度および切断速度が決定される。

一方、通常の連鋳鋳片コーナー部が低温になっているこ
とは、避は難（、一般的には中央部表面とコーナー表面
の温度差は、約２００°Ｃ前後である。従って、コーナ
ー部を発火点に近ずけるためには、切断に入る前に切断
開始部分の温度をできるだけ高くすることが必要である
。

本発明では、この切断開始部のみを高効率（燃料使用と
その温度上昇比）に活用させるため、切断箇所周辺のみ
、局部加熱し、鋼の発火点に近付ける。従って、第１図
、第２図に示すように、切断用トーチ１の上流側に、鋳
片Ｓの上面コーナー部を加熱し得るコーナー加熱装置２
を設け、鋳片切断を行なう直前に、切断用トーチの手前
において鋳片切断箇所周辺におけるコーナー部のみをコ
ーナー加熱装置２により加熱する。

コーナー加熱装置２は、第３図に示すように、ガス加熱
（０□＋ＬＰＧ）方式とし、鋳片搬送方向に長くし、並
列の火口３を鋳片搬送方向に多数配列し、移動する上面
コーナー部を十分に加熱できるようにする。加熱方法と
しては種々あるが、ガス加熱とした理由は、火力が強く
、短時間で発火点に近くなるためである。

また、火口３と鋳片Ｓの距離Ｙ、コーナー部の幅Ｚ、加
熱部の長さＬ等が加熱温度に大きく影響するが、マシン
の大きさに対応した寸法とする。なお、予熱火口３は鋳
片上面コーナー部を３０〜５０ｍｍ幅で加熱できるよう
にする。

また、コーナー加熱装置２の形状は第４図に示すように
、平面形でもよいし、側面をも加熱できる二面形として
もよい。

さらに、予熱加熱する範囲をできるだけ少なく（効率よ
く）するために、鋳片Ｓのコーナーを正確に把握するこ
とが重要であり、第１図に示すように、鋳片Ｓの幅方向
にコーナー加熱装置２を移動させる駆動部４、コーナー
加熱装置２の位置を検出する位置検出部５、鋳片Ｓの端
部を検出し得る非接触センサー（光センサ−、超音波セ
ンサー等）６を設け、鋳片幅替等によって鋳片幅が変化
してもコーナー加熱装置２が常に鋳片Ｓのコーナー部に
位置するようにする。

第５図に示すのは、非接触センサー６を用いた制御例で
あり、（Ａ−Ｂ）÷２＝Ｃ，Ｃ±α＝Ｄ但し、Ａ：コーナー加熱装置後退限幅（ｍ１１）α：補
正量（■）を演算し、コーナー加熱装置２を自動的にコーナー部に
セットする。

第６図に示すのは、操業用ビジコン、プロコン等からの
情報を受け、コーナー加熱装置の位置フィードバック（
位置検出部５の信号）により位置決めする制御例であり
、具体的には第６図の制御で移動させ、第５図の制御で
確認させるが、いずれか一方の制御でもよい。

また、加熱時間制御は第７図に示すように、鋳片温度等
に基づいて行ない、加熱時間が最適となるようにする。

この加熱時間は数十秒であり、他の時間においては消火
される。

さらに、コーナー加熱装置３と切断用トーチ１の距離は
、近いと切断中のスプラッシュが飛散し、加熱火口に付
着しトラブルの原因となり、遠いと予熱の有効な活用が
できないため、１００〜５００ｍ＋ａとするのがよい。

また、最適な距離は、火口形状、鋳片表面状況、温度状
況により変わるので、コーナー加熱装置３と切断用トー
チ１の鋳込方向距離を調整できるようにしておく。

コーナー加熱装置２を切断用トーチ１の駆動系に取付け
て共用型とすることもできるし、切断用トーチ１に対し
て独立して移動させることもできる。

第８図ないし第１２図に示すのは、共用型の例である。

第８図に示すように、図示しないクランプ装置により鋳
片Ｓとともに走行し、図示しない走行装置により元位置
に復帰し得る走行台車７上に、レール８を案内として横
行し得る横行台車９が左右一対で配置され、この横行台
車９に切断用トーチ１とコーナー加熱装置２が設置され
る。

コーナー加熱装置３は切断用トーチ１の上流側に設置さ
れ、スクリュー軸ｌＯを回転させることにより切断用ト
ーチ１に対して進退できるようにされている。

また、横行台車９には、第９図、第１１図に示すように
、モータ１１が設置され、カップリング１２、減速機１
３、電磁ブレーキ１４を介してピニオン１５を回転させ
、ラック１６により横行できるようにされている。また
、位置検出は、第１０図、第１２図に示すように、ラッ
ク１６に噛合するビニオン　１７、ベベル減速機１８、
チェーン伝達機構１９を介してシンクロ発信器２０によ
り行なわれる。

なお、コーナー加熱装置２を独立させて移動させる場合
には、走行台車７に、加熱装置用横行台車を取付け、モ
ータ１１とは別の駆動部を設けるようにする。この場合
の横行は、鋳片幅変化に対応できる移動距離でよい。

次に、コーナー加熱装置２の動作について独立させて移
動させる場合を説明する。

（ｉ）　　第１３図に示すように、左右一対の切断用ト
ーチ１の待機中に、コーナー加熱装置２は想像線で示す
位置に待機している。

（１０プロコンより切断長さ（位置）指令が出ると、切
断位置よりコーナー加熱火口位置までの距離を差引いた
点に、切断位置が来ると加熱が開始される。

ＧｉＤ　　加熱された切断位置が切断用トーチ位置番こ
来ると、切断が開始されるが、このタイミングで加熱を
終了させる。

（へ）その後、コーナー加熱装置２は、そのままその位
置で待機させる。切断が完了し、切断用トーチ１が待機
位置に戻ると、コーナー加熱装置２は、その位置が鋳片
コーナー部であることを確認し、次回の切断加熱指令が
出るのを待つ。

なお、切断用トーチ１と共に移動する場合には、表１と
同じ動きをする。

また、切断鋳片長が短くなり、切断機本体が定常の待機
位置まで戻る時間がない場合、コーナー加熱装置２によ
る加熱開始は、切断機本体が戻り工程の途中でなされる
。

この状態では、鋳片速度と台車戻り速度が互いにプラス
されて加熱時間が短くなるため、その分だけ、並列火口
３の長さを長くして加熱開始させるべく、ソフトウェア
を組込んでおく。

これにより昇熱量を常に一定にしておくことができる。

第１４図に示すのは、第３図のコーナー加熱装置を用い
て加熱した具体的な予熱効果であり、加熱源からの距離
が短い程、加熱温度が高くなることがわかる。

このようなコーナー加熱装置により、鋳片コーナー部を
９０〜１１０°Ｃ上昇させることができ、鋳片切込み速
度を８０〜１００ｍｍ／分増速させることができた。こ
のために、サイクルタイムを１０〜１５秒短縮させるこ
とができ、この結果、高速鋳込（Ｖ、＝２鴫／分）で約
５００鵬短尺鋳片を切断することが可能となった。

さらに、今後、鋳片厚は、増々薄肉化していくが、薄肉
化した鋳片コーナーの冷却は急速に進み、また復熱が難
しくなるため、切断前にエツジヒートの要求が生じてく
るが、このような薄肉鋳片に対しても本発明は適用でき
る。

（発明の効果〉本発明は以上のような構成からなるので、次のような効
果を奏する。

（ｉ）　　本発明の鋳片切断方法によれば、切断箇所を
切断用トーチの直前において、コーナー加熱装置で加熱
するようにしたため、切断開始位置の温度を発火点に近
付けることができ、高速切込みが可能となる。これによ
り、高速での短尺切断が可能となる。

Ｇｉ）　　さらに、鋳片コーナーの温度低下が激しい中
厚鋳片・薄肉鋳片にも容易に適用できる。

ＧｉＤ　　本発明の鋳片切断機によれば、比較的筒車な
構成により、切断箇所周辺における上面コーナー部のみ
を加熱することができるとともに、鋳片幅が変化しても
コーナー加熱装置を常に鋳片コーナー部に位置させるこ
とができる。

Ｇｙ）　　また、鋳片端部を検出する非接触センサーの
外に、コーナー加熱装置の位置を検出し得る位置検出部
を設ければ、より正確、迅速な制御を行なうことができ
る。

（ｖ）　　コーナー加熱装置は、火口が鋳片搬送方向に
多数配列しているものを使用すれば、移動する上面コー
ナー部を十分に加熱できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の鋳片切断機を示す概略正面図
、概略側面図、第３図囚、　（Ｂｌ、（Ｃ）は、コーナ
ー加熱装置を示す正面図、幅方向断面図、長さ方向断面
図、第４図はコーナー加熱装置の形状を示す概略図、第
５図、第６図、第７図は制御例を示すブロック図、第８
図ないし第１２図は共用型の装置例であり、第８は全体
概略図、第９図、第１０図は横行台車部分を示す平面図
、正面図、第１１図、第１２図は駆動部、位置検出部を
示す部分断面図、第１３図はトーチの動きを示す説明図
、第１４図は加熱源からの距離と加熱温度の関係を示す
グラフ、第１５図は鋳片温度と切断速度の関係を示すグ
ラフである。１・・・切断用トーチ、２・・・コーナー加熱装置、３
・・・火口、４・・・駆動部、５・・・位置検出部、６
・・・非接触センサー、７・・・走行台車、８・・・レ
ール、９・・・横行台車、ｌＯ・・・スクリュー軸、１
１・・・モータ、１２・・・カップリング、１３・・・
減速機、１４・・・電磁ブレーキ、１５・・・ピニオン
、１６・・・ラック、１７・・・ピニオン、１８・・・
ベベル減速機、１９・・・チェーン伝達機構、２０・・
・シンクロ発信器。第１図第２図　　　　　　　　（Ａ）「−−＾−−−−） −Ｎ第１２　　区第　１４　図幻Ｏ翻ｔＯめ旺駐（帆−）ズ１５　　図赳・耐賑友

Claims

【特許請求の範囲】

（１）連続鋳造鋳片から、この移動速度と同期して走行
する切断用トーチにより鋳片を切断する方法において、前記切断用トーチの鋳片搬送方向上流側に、連続鋳造鋳
片の上面コーナー部を加熱し得るコーナー加熱装置を設
け、鋳片切断を行う直前に、切断用トーチの鋳片搬送方
向手前において、鋳片切断箇所周辺における上面コーナ
ー部のみを、前記コーナー加熱装置により加熱すること
を特徴とする連続鋳造鋳片切断方法。
（２）走行台車上を横行し得る横行台車上に取付けられ
た切断用トーチと、この切断用トーチの鋳片搬送方向上流側に位置し、連続鋳造鋳片の幅方向に移動可能かつ前記切断
用トーチに対して進退可能とされたコーナー加熱装置と
、このコーナー加熱装置を連続鋳造鋳片の幅方向に移動させ得る駆動部と、連続鋳造鋳片の幅方向端部を検出し得る非接触式センサーと、検出信号、指令信号によりコーナー加熱装置を制御する制御部を備えていることを特徴とする連続
鋳造鋳片切断機。
（３）コーナー加熱装置の連続鋳造鋳片幅方向位置を検
出し得る位置検出部を備えていることを特徴とする請求
項（２）記載の連続鋳造鋳片切断機。
（４）コーナー加熱装置は、連続鋳造鋳片の搬送方向に
火口が多数配列されていることを特徴とする請求項（２
）または（３）記載の連続鋳造鋳片切断機。