JPH0751823A - スラブのトーチだれ除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トーチによりガス切断したスラブの先端部お
よび後端部の切断面下縁部に付着したトーチだれを効率
よく除去する。 【構成】 昇降自在に支持されたロータ軸６のまわりに
配設された複数のハンマ７によりスラブ１のトーチだれ
11を除去するに際し、スラブ１の切断面下縁に付着して
いるトーチだれの鋼種による粘性の違いに対応し、たと
えば極低炭素鋼のトーチだれ11は中炭素鋼より粘性が大
きいのでハンマ７のスラブ１下面に対する設定ヒット高
さΔＨ’を小さくする。これにより、ハンマ７がトーチ
だれ11を叩く寸前にスラブ下面に当って打撃エネルギが
低減するのを防ぎ、トーチだれ11を効率よく除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトーチによって所定の長
さに切断されたスラブの切断面下縁部に付着したトーチ
だれをスラブ搬送経路上に設置したロータ式トーチだれ
除去装置を用いて除去する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造で製造されたスラブは、次工程
で圧延される前に加熱炉にて再加熱されるため、加熱炉
幅に応じた長さに切断する必要がある。この切断方法と
しては、スラブが高温であり、切断部分の厚さが大きい
ためガスを使ったトーチ切断方式が一般に採用されてい
る。

【０００３】スラブをトーチカット方式で切断する際に
は、スラブの切断面下縁部にスラグを主成分とするトー
チだれが付着する。このトーチだれは後工程でのスラブ
圧延終了まで剥離することが少なく、しかも製品の寸
法、形状に影響を与え、良質部に疵として残存するため
スラブのトーチだれを除去する必要がある。連続鋳造し
たスラブのトーチだれ除去手段としては、ガストーチ
式、刃物式、チェン式、ブラシ式あるいはハンマを遠心
打撃するロータ式等の種々の方式が提案されている。ガ
ストーチ式は、スラブのトーチだれと火口とを位置合わ
せしてトーチによりだれを除去するものである。刃物式
としては、例えば特開昭58−97473 号公報に、刃物を回
転自在に取り付けたレバーに固定し、レバーの自由端を
傾斜したシリンダで昇降自在に支持したスラブトーチだ
れ除去装置が開示されている。

【０００４】また実開昭62−65117 号公報にスラブの形
状に追従し、刃物付きチェンでトーチだれを引っ掻いて
除去するものが、さらには実開昭57−102448号公報に回
転する円筒状のロール円筒面に多数の束状にした線材を
植設してなるブラシロールと、ガス溶断された搬送中の
スラブ下面に該ブラシを押圧する機構とからなるものが
開示されている。

【０００５】特開平４−231154号公報に開示されたロー
タ式トーチだれ除去装置は、図７に示すようにスラブ１
の搬送ラインの鉛直方向に昇降可能なロータ軸６と、こ
のロータ軸６のまわりに沿って複数個取り付けられたハ
ンマ７と、ハンマ７を回動可能に支持する支持軸８と軸
受９とから構成されている。ロータ軸６を回転すると支
持軸８に支持されたハンマ７が遠心力によって起立した
状態で回転される。次にロータ軸６を起立したハンマ７
外周部がスラブ１の下面で水平パスラインＨよりやや上
方の位置になるように上昇してヒット高さを調整し、ハ
ンマ７の先端でトーチだれ11を叩き落として除去するも
のである。

【０００６】前記従来技術のうちガストーチ式では、ス
ラブのトーチだれと火口との位置合わせに高精度が要求
されるのでこれに対応する設備が複雑となり高価にな
る。またスラブ幅方向のトーチだれを一様に除去するの
が難しく、母材の深掘れやだれ残りが起き易いという欠
点がある。さらに刃物式は刃こぼれが生じ易く寿命が短
いという欠点があり、チェン式やブラシ式は傷み易く信
頼性の点ではハンマの遠心力によりトーチだれを叩き落
とすロータ式にはかなわない。

【０００７】ところで、従来は図７に示すようにロータ
式トーチだれ除去装置でスラブ１の先端部に付着したト
ーチだれ11を除去する際には、ロータ軸６をスラブ１の
搬送方向と同方向に所定の回転数で高速回転すると共に
ロータ軸６をハンマ７の上端がスラブ１の下面のパスラ
インレベルＨよりも設定上昇量ΔＨだけ上方になるよう
に上昇させ、これをヒット高さとしていた。搬送経路上
を移動するスラブ１先端部の切断下縁部に付着したトー
チだれ11はまずハンマ７の先端に接触することになる。
すなわち詳細にはハンマ７の先端は、、、、で
示す番号順にトーチだれ11を叩き落すことになる。この
ためハンマ７の回転エネルギはすべてトーチだれ11に加
えられるので、ロータ軸６の高速回転により設定上昇量
ΔＨで当り量を大きくすれば効率よくトーチだれ11を除
去することができた。かくして最終部のトーチだれ11
を叩き落としたタイミングでロータ軸６を下降し、ハン
マ７がパスラインレベルＨより下方になるように退避さ
せると共にロータ軸６の回転を停止させ、ハンマ７が未
付着部のスラブ11下面を叩くのを防止していた。

【０００８】次に図８に示すようにスラブ１の後端部に
付着したトーチだれ11を除去する際には、退避位置にあ
るロータ軸６をスラブ１の搬送方向と逆方向に回転する
と共にロータ軸６を、ハンマ７の上端がスラブ１の下面
のパスラインレベルＨよりも設定上昇量ΔＨだけ上方に
なるように上昇させていた。このようにスラブ１の後端
部に付着したトーチだれ11を除去する際にも、スラブ１
の先端部の際と同じ設定上昇量ΔＨだけ上昇させると、
遠心力により起立したハンマ７の先端が、スラブ１の下
面を当り量の多い状態で叩くことになりハンマ７の回転
エネルギが失われる。このためハンマ７の回転エネルギ
がトーチだれ11に効率よく加えられず後端部に付着した
トーチだれ11の除去率が先端部に比較して著しく低下す
るばかりでなくスラブ１の下面に疵を付けるという問題
点があった。

【０００９】そこで、このような問題点を解決すべく本
願出願人は先に特願平５−104130号「ロータ式トーチだ
れ除去装置によるスラブのトーチだれ除去方法」を提案
した。この提案はスラブの先端部切断面下縁に付着して
いるトーチだれを除去する際には、図７に示すように従
来と同様に、ロータ軸６をスラブ１の進行方向と同方向
に回転し、遠心力により起立したハンマ７の先端が描く
円軌跡の最上端が、搬送経路上を移動するスラブ１の下
面の水平パスライン（Ｈ）を基準にして上方に設定上昇
量（ΔＨ）だけ高くなるようにロータ軸６の位置を調製
し、設定上昇量（ΔＨ）をハンマ７のヒット高さとして
スラブ先端部のトーチだれ11を除去する。

【００１０】これに対してスラブ後端部切断面下縁に付
着しているトーチだれを除去する際には、図８に示すよ
うにロータ軸６をスラブ１の進行方向と逆方向に回転す
ると共に、前記スラブ１の先端部トーチだれ11を除去す
る際におけるロータ軸６の設定上昇量（ΔＨ）より小さ
目の設定上昇量（ΔＨ’）とする他、ロータ軸６の回転
数も小さ目に設定するか、あるいはいずれか一方を小さ
目に設定するものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述のようにスラブ先
端部のトーチだれを除去する場合と、スラブ後端部のト
ーチだれを除去する場合におけるスラブ下面に対するハ
ンマのヒット高さおよび／またはロータ回転数を変える
方法を採用しても、鋼種が変ることによってトーチだれ
の除去率が低下する場合があり問題となった。

【００１２】特に極低炭鋼のスラブ切断面下縁に付着し
たトーチだれの除去率が悪く、ハンマで叩き落した後に
残った状況は図９（ａ）、（ｂ）に示すようにスラブ１
の下端から離れ、切断面に沿った状態で反り返ってトー
チだれ11が残留していることが判明した。本発明はこの
ような事情にかんがみてなされたものであり、鋼種の変
化があってもスラブのトーチだれを効率よく除去するこ
とができる方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、昇降自在に支持されたロータ軸のまわりに
配設された複数個の支持軸に支持されるハンマを備えた
ロータ式トーチだれ除去装置を用いて、前記スラブの先
端部切断面下縁に付着しているトーチだれを除去する際
には、前記ロータ軸のスラブ進行方向と同方向に回転
し、前記スラブの後端部切断面下縁に付着しているトー
チだれを除去する際には、前記ロータ軸をスラブの進行
方向と逆方向に回転して遠心力により起立したハンマに
よりスラブのトーチだれを除去する方法において、前記
スラブの切断面下縁に付着しているトーチだれの鋼種に
よる粘性の違いに対応して、前記遠心力により起立した
ハンマのスラブ下面に対する設定ヒット高さおよび／ま
たはロータ軸の設定回転数を変更することを特徴とする
スラブのトーチだれ除去方法である。

【００１４】

【作用】図10に鋼スラブのカーボン（％）とだれ除去率
との関係を示す。図10に示すように鋼スラブのカーボン
（％）が下がるにつれてトーチだれ除去率（％）が低下
し、トーチだれが残り易い傾向があることがわかる。こ
のため図９により説明したように極低炭素鋼のスラブ１
ではトーチだれ11の粘性が高いために低炭素鋼を中炭素
鋼に対するのと同じハンマのヒット高さおよびロータ軸
の回転数では、極低炭素鋼のスラブにトーチだれ11が下
端から離れて切断面の方に反り返って残ることになる。

【００１５】そこで極低炭素鋼のスラブに付着したトー
チだれを除去する際には、ハンマによりトーチだれをヒ
ットする直前にハンマがスラブに当って失われるエネル
ギを小さくするため、中炭素鋼のスラブに対する場合よ
りもヒット高さΔＨを低くしたところ、図11に示すよう
な結果が得られた。図11に示すように極低炭素鋼ではハ
ンマによりスラブ下面をヒットする高さを低くするにつ
れてトーチだれ除去率が向上することがわかった。しか
しあまりヒット高さを低くし過ぎると逆にトーチだれを
除去するだけのエネルギをトーチだれに与えることがで
きず除去率も低下することを示している。

【００１６】また、極低炭素鋼のスラブに付着したトー
チだれを除去する際のロータ軸の回転数については図12
に示すように、ロータ軸の回転数(rpm) を増すにつれて
トーチだれ除去率（％）が向上する傾向のあることが判
明した。本発明は、スラブの鋼種により、ハンマによる
スラブ下面のヒット高さおよび／またはロータ軸の回転
数を変更し、これによりトーチだれの粘性に応じてハン
マのエネルギを有効に作用させてトーチだれ除去率向上
を図るものである。

【００１７】以下、本発明の構成および作用を図面に基
づいて説明する。切断トーチによりガス切断されたスラ
ブ１は図２に示すようにテーブルローラ16により搬送さ
れるスラブ１の下面パスラインＨの下方に配置してある
ロータ式トーチだれ除去装置10に到達し、ここでスラブ
先端部切断面の下縁部に付着したトーチだれ11がロータ
軸６のまわりに設けられたハンマ７の打撃により叩き落
とされるのは前述の通りである（図７参照）。本発明で
はスラブ１の搬送経路上におけるロータ式トーチだれ除
去装置10の近傍に上流側から順次光電管式のフォトセン
サPH１、PH２、PH３およびPH４を設置してあり、これら
位置検出器によってロータ軸６の回転および昇降が制御
される。

【００１８】また本発明で使用するロータ式トーチだれ
除去装置10には図１に示すように昇降フレーム２に固定
された軸受３にロータ軸６が回転自在に支持されてい
る。このロータ軸６のまわりには６〜８個の支持軸８が
両端部のフランジ状の軸受４に支持されており、これら
支持軸８には多数のハンマ７が図４に示すように基端部
に設けた円形開口７ａを挿通して取り付けてある。な
お、支持軸８はロータ軸６の長手方向に間隔を置いてロ
ータ軸６に固定された中間軸受５により支持するのが好
ましく、これによってハンマ７の先端が遠心力を受けて
も水平を保つことができる。

【００１９】ロータ軸６は昇降フレーム２の一端側に設
置されたモータを包含する回転駆動装置12に連結してあ
り、ロータ軸６は回転駆動装置12を用いて正転、逆転自
在でかつ可変速になっている。また昇降フレーム２の下
部両側にはガイド軸13が鉛直に固定してあり、このガイ
ド軸13はガイド筒14にガイドされて昇降可能になってい
る。さらに昇降フレーム２の下部両端部には油圧式の昇
降シリンダ15が配置してあり、昇降シリンダ15を伸縮作
動すると、ガイド筒14にガイド軸13がガイドされつつ昇
降フレーム２がロータ軸６と一体的に鉛直方向に昇降さ
れる。

【００２０】次に図５を参照してスラブ１の先端部切断
面の下縁部に付着したトーチだれ11を除去する際の手順
について説明する。なお、図５では複数のテーブルロー
ラ16の間隔は1200mm、そしてロータ軸６の上流側に位置
するフォトセンサPH１、PH２およびPH３からロータ軸６
までの距離はそれぞれ2100mm、600mm および400mm 、ま
たロータ軸６の下流側に位置するフォトセンサPH４とロ
ータ軸６までの距離も400mm であり、テーブルローラ16
の速度は20ｍ／min である。なお、PH３およびPH４はス
ラブ１の下面の高さ位置を検出するものである。

【００２１】テーブルローラ16上を搬送されるスラブ１
の先端が最上流側のPH１の位置に達したことをPH１が検
出したら待機位置にあるロータ軸６を回転駆動装置12を
用いて、スラブ１の移動方向と同方向に高速回転を開始
する。この時のロータ軸６の回転数は、鋼種により異な
るトーチだれの粘性に基づいて変更するのが好ましく、
たとえば中炭素鋼、低炭素鋼および極低炭素鋼とスラブ
のカーボン含有量が低下するにつれて設定回転数を大き
くするものである。次にスラブ１の先端がPH２の位置に
達したことをPH２が検出したら昇降シリンダ15の伸長を
開始して昇降フレーム２と一体的にロータ軸６の上昇を
開始する。

【００２２】かくして移動するスラブ１の下面をPH３が
検出したら昇降シリンダ15の伸長を停止し、ロータ軸６
の上昇を止めるとロータ軸６のまわりに設けられたハン
マ７の先端が回転遠心力により描く円軌跡の最上端がス
ラブ１下面の水平パスラインＨの軌跡を基準にして設定
上昇率ΔＨだけ高くなり、このΔＨがハンマ７による設
定ヒット高さになる。この場合の設定ヒット高さΔＨ
は、鋼種によって変更したとえば、中炭素鋼、低炭素鋼
および極低炭素鋼とスラブのカーボン含有量が低下する
に連れて設定ヒット量ΔＨをハンマ７によるトーチだれ
11の打撃エネルギが有効に作用する限度において低く
（小さく）する。

【００２３】このようにスラブ１の先端部切断面下縁に
付着しているトーチだれ11の鋼種による粘性の違いに対
応してロータ軸６の設定回転数および／または設定ヒッ
ト量を変更することにより高速回転するハンマ７により
トーチだれ11を叩き落すことができる。次にPH４がスラ
ブ１の下面を検出したら昇降シリンダ15の収縮を開始し
てロータ軸６を下降すると共に回転駆動装置12によるロ
ータ軸６の回転を停止し、待機位置に戻す。

【００２４】次に図６を参照してスラブ１の後端部切断
面の下縁部に付着したトーチだれ11を除去する際の手順
について説明する。テーブルローラ16上を搬送されるス
ラブ１の後端が最上流側のPH１の位置を通過したことを
PH１が検出したら待機位置にあるロータ軸６を回転駆動
装置12を用いてスラブ１の移動方向と逆方向に回転を開
始する。この時のロータ軸６の回転速度は、中炭素鋼で
はスラブ１の先端部に付着したトーチだれ11を除去する
場合の高速回転速度より小さ目に設定して比較的低速回
転とする。この場合好ましくはスラブ後端部に対するロ
ータ回転数はスラブ先端部でのロータ回転数の30％以下
とする。しかしながらロータ軸６の回転数は、鋼種によ
り違いのあるトーチだれ11の粘性に基づいて変更するの
が好ましく、低炭素鋼、極低炭素鋼とスラブのカーボン
含有量が低下するにつれて設定回転数を大きくするもの
であり、極低炭素鋼では、スラブ先端部と同様の設定回
転数とする。

【００２５】次にスラブ１の後端がPH２の位置を通過し
たことをPH２が検出したら昇降シリンダ15の伸長を開始
して、昇降フレーム２と一体的にロータ軸６の上昇を開
始するとやがてPH３がスラブ１の下面を検出することに
なるので、この検出タイミングで昇降シリンダ15の上昇
を停止し、ロータ軸６の上昇を止める。この場合、図３
に示すようにロータ軸６のまわりに設けられたハンマ７
の先端が回転遠心力により描く円軌跡の最上端がスラブ
１下面の水平パスラインＨの軌跡を基準にする設定上昇
量ΔＨ’（ヒット高さ）はスラブ１の先端部における設
定上昇量ΔＨより小さ目に設定する。このときの設定ヒ
ット高さΔＨ’は、鋼種によって違いのあるトーチだれ
11の粘性に基づいて変更し、たとえば中炭素鋼、低炭素
鋼および極低炭素鋼とスラブ１のカーボン含有量が低下
するにつれてトーチだれ11の粘性が大きくなるのでこれ
に対応して設定ヒット高さΔＨ’をさらに小さ目に設定
するものである。このようにすることによってハンマ７
がスラブ１の下面を叩くことによるエネルギロスを低減
し、スラブ１の後端部に付着したトーチだれ11を効率よ
く叩き落とすものである。

【００２６】引続きPH４がスラブ１の下面を検出しなく
なったらロータ軸６を下降すると共に回転を停止し、待
機位置に戻す。

【００２７】

【実施例】極低炭素鋼用の連続鋳造スラブをトーチによ
りガス切断した後、前述のロータ式トーチだれ除去装置
を用いて、スラブの先端部および後端部の切断面下縁部
に付着したトーチだれを前述の本発明の手順によりロー
タ軸のまわりに設けたハンマにより叩き落とす場合の条
件とその成績を、比較のため従来の場合を併せて表１に
示す。

【００２８】スラブ寸法、厚み 220mm×幅 850〜1950m
m、長さ4600〜12200mm であり、スラブ温度 900〜1100
℃、スラブ搬送速度は20ｍ／min である。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１に示すように本発明によれば、従来に
比較してスラブの先端部および後端部に付着したトーチ
だれを効率よく除去することができるのでトーチだれ除
去率を大幅に向上することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ーチだれの鋼種による粘性の違いに対応してロータ軸の
まわりに揺動自在に設けたハンマによりスラブの先端部
および後端部のガス切断面の下線部に付着したトーチだ
れをハンマの回転エネルギを効率よく利用して叩き落と
すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いるロータ式トーチだれ除去装置を
示す正面図である。

【図２】本発明の全体配置を示す概略側面図である。

【図３】本発明によるスラブ後端部のトーチだれ除去状
況を示す側面図である。

【図４】ハンマの形状を示す正面図である。

【図５】本発明によるスラブ先端部のトーチだれ状況を
示す説明図である。

【図６】本発明によるスラブ後端部のトーチだれ状況を
示す説明図である。

【図７】従来および本発明に係るスラブ先端部のトーチ
だれ除去状況を示す側面図である。

【図８】従来のスラブ後端部のトーチだれ除去状況を示
す側面図である。

【図９】従来法により極低炭素鋼のスラブに付着したト
ーチだれをハンマにより除去した後の残留状況を示す説
明図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の
Ａ矢視を示す側面図である。

【図10】カーボン（％）とトーチだれ除去率（％）の関
係を示すグラフである。

【図11】ハンマセット高さ（mm）とトーチだれ率（％）
との関係を示すグラフである。

【図12】ロータ軸の回転数(rpm) とトーチだれ率との関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ スラブ ２ 昇降フレーム ３ 軸受 ４ 軸受 ５ 中間軸受 ６ ロータ軸 ７ ハンマ ８ 支持軸 ９ 軸受 10 ロータ式トーチだれ除去装置 11 トーチだれ 12 回転駆動装置 13 ガイド軸 14 ガイド筒 15 昇降シリンダ 16 テーブルローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇降自在に支持されたロータ軸のまわり
   に配設された複数個の支持軸に支持されるハンマを備え
   たロータ式トーチだれ除去装置を用いて、前記スラブの
   先端部切断面下縁に付着しているトーチだれを除去する
   際には、前記ロータ軸のスラブ進行方向と同方向に回転
   し、前記スラブの後端部切断面下縁に付着しているトー
   チだれを除去する際には、前記ロータ軸をスラブの進行
   方向と逆方向に回転して遠心力により起立したハンマに
   よりスラブのトーチだれを除去する方法において、前記
   スラブの切断面下縁に付着しているトーチだれの鋼種に
   よる粘性の違いに対応して、前記遠心力により起立した
   ハンマのスラブ下面に対する設定ヒット高さおよび／ま
   たはロータ軸の設定回転数を変更することを特徴とする
   スラブのトーチだれ除去方法。