JPH0627328Y2 - スラグ除去装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、トーチなどにより切断された鋼材の切断部
下端に付着したスラグをグラインダにより除去するスラ
グ除去装置に関するものである。

「従来の技術」 製鉄所において、連続鋳造されたスラグ材等の鋼材は、
ガス火炎を用いた切断装置により適当な大きさに切断さ
れ、さらに圧延ロールで圧延加工されて製品化されてい
る。このような切断は、通常、鋼材に沿って移動しつつ
鋼材の搬送方向に直交する方向に移動するトーチにより
行なわれ、搬送路に直交する切断面を得るようにしてい
る。

この工程において、切断鋼材（以下、単に鋼材と称す
る）を得る時に金属の酸化作用とともに生じる溶融金属
が、第６図(a)(b)に示すように、スラグＳとして鋼材１
の下面１ａの切断面１ｂ側の端部に付着、固化してしま
う。したがって、このスラグＳの除去を十分に行うこと
なく、鋼材１を圧延すると、このスラグＳが原因とな
り、製品に傷が発生したり、圧延ロールを傷める結果に
なってしまう。

そこで、従来、上記のようなスラグを除去する方法とし
て、ガス火炎による除去方法が一般に行なわれている。
この方法は、燃料ガスと酸素とを火炎状にして吹き出す
溶削火口を上記スラグＳの下方に置き、この溶削火口を
切断面１ｂに沿って移動させることによって、スラグＳ
を溶削除去するものである。

ところで、この方法は、鋼材１の表層をガス火炎により
溶削してスラグＳを除去するものなので、鋼材１の温度
が高く維持されている場合は、比較的良くスラグＳの除
去を行うことができるが、鋼材１の温度が下がってしま
うと、スラグＳの除去が不十分となる欠点があり、また
特に、鋼材１が特殊鋼や低合金鋼の場合は、完全に除去
することが難しいという欠点がある。

これに対し、鋼材の温度や鋼材の材質に関わらずスラグ
Ｓを完全に除去可能な方法として、ロールコンベア（搬
送装置）上をその切断面１ｂが搬送方向に直交するよう
にして搬送されてきた鋼材１を停止させ、グラインダを
スラグＳの下面に押し当てながら、切断面１ｂに沿って
移動させて研削し、スラグＳを除去する方法が知られて
いる。

ところで、スラグＳは、その基端部ＳＫが鋼材１の下面
１ａに切断面１ｂの下端縁から２〜３mm程度のところま
で根を張るようにして固着（溶着）され、この基端部Ｓ
Ｋから先の部分が鋼材１の下面１ａに沿って軽く付着し
ている。したがって、基端部ＳＫを削り落とせば、スラ
グＳは鋼材１から簡単に除去される。

「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、上記従来のグラインダによるスラグの除
去方法にあっては、グラインダをスラグＳの下面に当て
て行っていたので、スラグＳの基端部ＳＫ以外の部分も
削ることになり、また鋼材１の研削量も多いため、研削
時間がかかり、作業能率が悪かった。また、研削量が多
いので、飛び散る粉塵の量が多いため、作業環境が悪か
った。さらには、グラインダの摩耗が早いという欠点が
あった。

この考案は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、研削量を少なくしてスラグを除去でき
るスラグ除去装置を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するために、この考案のスラグ除去装置
は、鋼材を搬送路に沿って移動させる搬送装置と搬送路
の側方に搬送路と直交方向に移動自在に設置された研削
台車と、この研削台車上に設置されるとともに、グライ
ンダ台車用移動手段により搬送路に沿って移動するグラ
インダ台車と、このグラインダ台車に搬送路と直交する
垂直面内で回動自在に設けられた回動アームと、この回
動アームの先端部にこの回動アームの軸線回りに回転自
在に取り付けられたグラインダと、上記グラインダ台車
に搬送路に沿って所定間隔離間されてかつ搬送路に沿う
方向に位置調節可能に設けられるとともに、鋼材の切断
面の位置を検出する２つの切断面位置検出手段と、これ
ら切断面位置検出手段の検出信号に基づいて搬送装置お
よびグラインダ台車用移動手段の作動制御を行う制御部
とを備えてなり、かつ上記各切断面位置検出手段の位置
を、鋼材の切断面とグラインダの軸線を含む垂直面との
距離が、グラインダが鋼材にその軸線から鋼材の切断面
の下端縁とを結ぶ線分と鋼材の下面の延長面とのなす角
度が４５°〜７５°で当接するような距離になるように
設定したことを特徴とするものである。

「作用」 このように構成されたスラグ除去装置によりスラグを除
去するには、搬送装置によって搬送路に沿って移動して
きた鋼材の前方側の切断面の位置を、一方（搬送方向後
方側）の切断面位置検出手段が検出したら、搬送装置の
作動を停止する。このとき、鋼材は惰性で少し前進した
後停止する。

次に、グラインダ台車用移動手段を作動してグラインダ
台車を鋼材の進行方向に移動させる。そして、上記切断
面位置検出手段が鋼材の上記切断面の位置を検出した
ら、グラインダ台車用移動手段の作動を停止する。

次に、回動アームを回動してグラインダを鋼材の上記切
断面の下端縁に当接させ、さらに研削台車を移動するこ
とによりグラインダを切断面に沿って移動させて上記切
断面の下端縁部を研削し、スラグを除去する。

前方側の切断面のスラグを除去したら、回動アームを逆
方向に回動してグラインダを鋼材から離間させた後、搬
送装置を作動して鋼材を前方に移動させる。

次に、他方（搬送方向前方側）の切断面位置検出手段
が、鋼材の後方側の切断面の位置を検出したら、搬送装
置を停止する。このとき、鋼材は惰性で少し前進した後
停止する。

以下、上記前方側の切断面のスラグを除去した場合の動
作と同様にして後方側の切断面のスラグを除去する。

上記において、各切断面検出手段の位置は、鋼材の切断
面とグラインダの軸線を含む垂直面との距離が、グライ
ンダが鋼材にその軸線から切断面の下端縁とを結ぶ線分
と鋼材の下面の延長面とのなす角度が４５°〜７５°で
当接するような距離になるように設定されているので、
スラグの基端部および鋼材の切断面の下端隅部のみを削
ってスラグを除去することができる。その結果、研削量
を少なくできるため、作業能率を向上させることができ
るとともに、グラインダの使用寿命を向上させることが
できる。さらには、飛び散る粉塵の量が減少するので、
作業環境が良くなる。

「実施例」 以下、この考案のスラグ除去装置の一実施例を第１図な
いし第５図に基づいて説明する。

図中符号２は、ロールコンベア（搬送装置）であって、
このロールコンベア２の側方には、基台４が設置されて
おり、この基台４上には、鋼材１の側面１ｃの位置を検
出するための側面位置検出手段５が設置されている。

この側面位置検出手段５は、第３図に示すように、空気
源６に電磁弁７を介して接続されたシリンダ８と、この
シリンダ８のピストンロッド８ａにその一端を固定され
るとともに、他端にタッチローラ９が回転自在に取り付
けられ、さらに中央部にはラック１０Ａが固定されたＬ
字状のアーム１０と、アーム１０のラック１０Ａに噛合
されるとともに、パルスジェネレータ１１に連結された
ピニオン１２と、アーム１０の移動をガイドするガイド
ローラ１３とから構成されている。アーム１０は、鋼材
１の搬送方向Ａに直交する方向に移動するように設けら
れており、パルスジェネレータ１１は、基台４上に設置
されている制御部１４に接続されている。上記構成によ
り、シリンダ８を作動して、アーム１０を鋼材１の側面
１ｃに当接するまで移動させると、パルスジェネレータ
１１がこのアーム１０の移動量に応じたパルスを発生
し、このパルス数により鋼材１の側面１ｃの位置が検出
できるようになっている。

また、基台４上の側面位置検出手段５よりも搬送方向Ａ
前方の位置には、搬送方向Ａに直交する方向に延びる一
対のレール２０が設置されている。これらレール２０上
には、モータ２１Ｍによりこれらレール２０に沿って往
復移動する研削台車２１が設置されている。モータ２Ｍ
は、上記制御部１４に接続されており、制御部１４によ
ってその作動が制御されるようになっている。

研削台車２１の上面には、研削台車２１の移動方向と直
交する方向に延びる一対のレール２２が設けられてお
り、これらレール２２上には、グラインダ台車２３がそ
の下面の凹条溝２３ａをこれらレール２２に挿入させて
載置されている。このグラインダ台車２３の側面には、
研削台車２１の上面に設置されているシリンダ（グライ
ンダ台車用移動手段）２４のＬ字状のピストンロッド２
４ａの先端部が固定されており、これによりシリンダ２
４を作動させるとグラインダ台車２３がレール２２に沿
って往復移動するようになっている。

グラインダ台車２３の上面には、上方に突出した一対の
支持部２５が設けられており、これら支持部２５間に
は、回動アーム２６が、その後端から所定距離離れた箇
所の外周面に水平方向外方に突出して固定された回転軸
２６ａを各支持部２５に回動自在に挿入することによ
り、レール２２と直交する垂直面内で回動自在に設けら
れている。この回動アーム２６の回転軸２６ａと先端と
の間の下側の外周面には、グラインダ台車２３の側面に
固定されたシリンダ２７のピストンロッド２７ａの先端
部が固定されており、これによりシリンダ２７を作動さ
せると回動アーム２６が回動するようになっている。回
動アーム２６の先端部には、グラインダ２８が回動アー
ム２６の軸線回りに正逆回転自在に取り付けられてお
り、このグラインダ２８は、回動アーム２６の後端部に
伝達機構２９を介して取り付けられているモータ３０に
より正方向あるいは逆方向に回転するようになってい
る。グラインダ２８は、通常はロールコンベア２の下方
に位置しており、回動アーム２６を回動することによっ
て鋼材１に当接できるようになっている。

また、グラインダ台車２３の上面には、上端にコ字状の
取付部３１を備えた２つの取付板３２が回動アーム２６
の両側にレール２２の方向に沿って取り付けられてい
る。各取付板３２の取付部３１には、それぞれ次のよう
にして鋼材１の切断面の位置を検出するためのレーザー
マスタ（切断面位置検出手段）３３が取り付けられてい
る。すなわち、第４図に示すように、取付部３１の一方
の側壁３１ａには、ねじ部材３４が螺合されているとと
もに、この側壁３１ａの外面には、目盛盤３５が設けら
れており、他方の側壁３１ｂには、上記一方の側壁３１
ａに向かって突出しかつスプリング３６をその外周に巻
いた２本のピン３７が所定間隔をおいて固定されてお
り、さらに底壁３１ｃには、２つのガイド溝３１ｄがピ
ン３７の軸線と平行に所定間隔をおいて形成されてお
り、そしてレーザーマスタ３３は、その下面に設けられ
た凸条部をガイド溝３１ｄに挿入するとともに、側面に
形成された挿入孔３３ａをピン３７に挿入し、さらにね
じ部材３４をスプリング３６の付勢力に抗してねじ込む
ことにより、取付部３１に取り付けられている。したが
って、レーザーマスタ３３、３３は、ロールコンベア２
の搬送方向Ａに沿ってかつ回動アーム２６の軸線を境と
する両側に所定間隔をおいて設置されている。ロールコ
ンベア２を挟んで、レーザーマスタ３３、３３と反対側
の位置には、各レーザーマスタ３３の検出部３３ｂに対
向する反射面３８ａを備えた反射用鏡３８が設置されて
いる。各レーザーマスタ３３は、検出部３３ｂに発光素
子および受光素子を備えたものであって、検出部３３ｂ
の発光素子からレーザー光を反射用鏡３８に向けて送
り、反射用鏡３８で反射されたレーザー光を検出部３３
ｂの受光素子で受けるようになっており、そして絶えず
検出部３３ｂの発光素子からレーザー光を出しておき、
鋼材１がレーザー光を遮って受光素子が受光できなくな
ったとき、あるいは遮られていたレーザー光を受光素子
が受光したときに検出信号を出力するようになってお
り、これにより鋼材１の切断面の位置を検出するように
なっている。各レーザーマスタ３３は、制御部１４に接
続されており、検出信号をこの制御部１４に出力するよ
うになっている。

上記において、ロールコンベア２、電磁弁７、モータ２
１Ｍ、シリンダ２４およびモータ３０は、制御部１４に
よってそれらの動作が制御されるようになっている。

また、各レーザーマスタ３３の位置は、第５図に示すよ
うに、鋼材１の切断面１ｂ（１ｄ）とグラインダ２８の
軸線を含む垂直面との距離Ｗが、グラインダ２８が鋼材
１に、その軸線から切断面の下端縁とを結ぶ線分Ｒと鋼
材の下面の延長面Ｍとのなす角度αが４５°〜７５°
（好ましくは４５°）で当接するような距離になるよう
に設定されている。

他方、スラグ除去を行う箇所のロールコンベア２の上方
には、防塵カバー４０が設置されており、下方の床面に
は、除去したスラグを受けるスラグ受け４１が設けられ
ている。

次に、このように構成されたスラグ除去装置によって行
うスラグ除去方法を説明する。

まず、ロールコンベア２上を鋼材１が第１図中矢印Ａ方
向に搬送されてきたら、側面位置検出手段５で鋼材１の
側面１ｃの位置を次のようにして検出する。すなわち、
シリンダ８を作動してアーム１０を鋼材１の方向に移動
されて鋼材１の側面１ｃにタッチローラ９を当接させ、
アーム１０の移動量から鋼材１の側面１ｃの位置を検出
し、検出信号を制御部１４に出力する。制御部１４は、
この検出信号を受けると、モータ２１Ｍを作動して研削
台車２１をロールコンベア２方向へ移動させ、先端部に
取り付けられたグラインダ２８が鋼材１の切断面１ｂの
側面１ｃ側の端部の下方に位置したら、モータ２１Ｍの
作動を停止する。

次いで、鋼材１の前方側の切断面１ｂの位置を、後方側
（第１図において上側）のレーザーマスタ３３が検出し
たら、ロールコンベア２の作動を停止する。このとき、
鋼材１は惰性で少し前進した後停止する。

次いで、シリンダ２４を作動してグラインダ台車２３を
鋼材１の進行方向に移動させる。そして、上記レーザー
マスタ３３が鋼材１の上記切断面１ｂの位置を検出した
ら、シリンダ２４の作動を停止する。

次いで、回動アーム２６を上方に回動してグラインダ２
８を鋼材１の切断面１ｂの下端縁に当接させ、さらに研
削台車２１を移動することによりグラインダ２８を切断
面１ｂに沿って移動させて切断面１ｂの下端縁部を研削
し、スラグＳを除去する。

前方側の切断面１ｂのスラグＳを除去したら、回動アー
ム２６を下方に回動してグラインダ２８を鋼材１から離
間させた後、ロールコンベア２を作動して鋼材１を前方
に移動させる。

次いで、前方側（第１図において下側）のレーザーマス
タ３３（以下、レーザマスタ３３Ｍとする）が、鋼材１
の後方側の切断面１ｄの位置を検出したら、ロールコン
ベア２を停止する。このとき、鋼材１は惰性で少し前進
した後停止する。

次いで、シリンダ２４を作動してグラインダ台車２３を
鋼材１の進行方向に移動させる。そして、レーザーマス
タ３３Ｍが鋼材１の切断面１ｄの位置を検出したら、シ
リンダ２４の作動を停止する。

次いで、回動アーム２６を上方に回動してグラインダ２
８を鋼材１の上記切断面１ｄの下端縁に当接させ、さら
に研削台車２１を移動することによりグラインダ２８を
切断面１ｄに沿って移動させて切断面１ｄの下端縁部を
研削し、切断面１ｄのスラグＳを除去する。

なお、グラインダ２８は、鋼材の切断面側から下面側に
向かう方向に回転させる。このため、前方側の切断面１
ｂを研削する場合と、後方側の切断面１ｄを研削する場
合とでは、その回転方向を逆にする。

また、グラインダ２８は、熱によって劣化を促進されな
いように、研削作業外のときも継続して回転させてお
き、強制的に空冷することが望ましい。

このようなスラグ除去装置にあっては、スラグＳの基端
部ＳＫおよび鋼材１の切断面１ｂ（１ｄ）の下端隅部の
み削ってスラグＳを除去することができる。その結果、
研削量を少なくすることができるため、作業能率を向上
させることができるとともに、グラインダ２８の使用寿
命を向上させることができる。さらには、飛び散る粉塵
の量を減少させることができるので、作業環境が良くな
る。

また、各レーザマスタ３３をグラインダ台車２３の支持
板３２の支持部３１に搬送方向に沿う方向に位置調節可
能に設けたので、グラインダ２８が摩耗してその径が変
わった場合やグラインダ２８を異なる径のものに代えた
場合でも、グラインダ２８の径に応じて各レーザマスタ
３３の位置を変えることにより、上記のような研削を行
うことができるという利点がある。

さらに、側面位置検出手段５を設け、この検出信号に基
づいてグラインダ２８を研削開始位置の下方に待機させ
るようにしたので、研削作業を効率的に行うことができ
る。

「考案の効果」 以上説明したように、この考案のスラグ除去装置にあっ
ては、各切断面検出手段の位置を、鋼材の切断面とグラ
インダの軸線を含む垂直面との距離が、グラインダが鋼
材に、その軸線から切断面の下端縁とを結ぶ線分と鋼材
の下面の延長面とのなす角度が４５°〜７５°で当接す
るような距離になるように設定したから、スラグの基端
部および鋼材の切断面の下端隅部のみを削ってスラグを
除去することができる。その結果、研削量を少なくする
ことができるため、作業能率を向上させることができる
とともに、グラインダの使用寿命を向上させることがで
きる。さらには、飛び散る粉塵の量を減少させることが
できるので、作業環境が良くなる。

さらには、各切断面位置検出手段をグラインダ台車に搬
送路に沿う方向に位置調節可能に設けたので、グライン
ダが摩耗してその径が変わった場合やグラインダを異な
る径のものに代えた場合でも、グラインダの径に応じて
各切断面位置検出手段の位置を変えることにより、上記
のような研削を行うことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの考案のスラグ除去装置の一実
施例を示す図であって、第１図は平面図、第２図は正面
図、第３図は側面位置検出手段の平面図、第４図はレー
ザマスタ（切断面位置検出手段）部の平面図、第５図は
鋼材とグラインダとの当接状態を説明するための側面図
である。 第６図(a)(b)は切断後の鋼材を示すもので、(a)は斜視
図、(b)は側断面図である。 １……鋼材、１ａ……底面、１ｂ……前方側の切断面、
１ｃ……側面、１ｄ……後方側の切断面、Ｓ……スラ
グ、ＳＫ……基端部、２……ロールコンベア（搬送装
置）、５……側面位置検出装置、７……電磁弁、８……
シリンダ、１１……パルスジェネレータ、１４……制御
部、２１Ｍ……モータ、２１……研削台車、２３……グ
ラインダ台車、２４……シリンダ（グラインダ台車用移
動手段）、２６……回動アーム、２７……シリンダ、２
８……グラインダ、３０……モータ、３１……取付部、
３２……取付板、３３……レーザマスタ（切断面位置検
出装置）、３４……ねじ部材、３８……反射用鏡、４０
……防塵カバー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼材を搬送路に沿って移動させる搬送装置
   と、 上記搬送路の側方に上記搬送路と直交方向に移動自在に
   設置された研削台車と、 この研削台車上に設置されるとともに、グラインダ台車
   用移動手段により上記搬送路に沿って移動するグライン
   ダ台車と、 このグラインダ台車に上記搬送路と直交する垂直面内で
   回動自在に設けられた回動アームと、 この回動アームの先端部にこの回動アームの軸線回りに
   回転自在に取り付けられたグラインダと、 上記グラインダ台車に上記搬送路に沿って所定間隔離間
   されてかつ上記搬送路に沿う方向に位置調節可能に設け
   られるとともに、上記鋼材の上記切断面の位置を検出す
   る２つの切断面位置検出手段と、 これら切断面位置検出手段の検出信号に基づいて上記搬
   送装置および上記グラインダ台車用移動手段の作動制御
   を行う制御部とを備えてなり、 上記各切断面位置検出手段の位置は、上記鋼材の上記切
   断面と上記グラインダの軸線を含む垂直面との距離が、
   上記グラインダが上記鋼材にその軸線から上記鋼材の上
   記切断面の下端縁とを結ぶ線分と上記鋼材の下面の延長
   面とのなす角度が４５°〜７５°で当接するような距離
   になるように設定されていることを特徴とするスラグ除
   去装置。