JPH0815615B2 - メカニカルデスケーリング方法及びそのスケール破砕装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造の後、所定の
長さに切断されたスラブまたはブルームの表面からスケ
ールを除去するためのメカニカルデスケーリング方法及
びそのスケール破砕装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造設備により得られたスラブは所
定の長さに切断ののち、熱間圧延が行われる。スラブを
熱間圧延しようとする場合、加熱炉で加熱したのち粗圧
延機にかけ、更に仕上げ圧延機にかけて所望の仕様の製
品を得ている。ところで、加熱炉においては、スラブ表
面に酸化スケールが生成され、これを圧延前に除去して
おかないと、スケールが圧延で押し込まれて表面疵とな
って残るため、従来、数百Ｋｇ／ｃｍ² の圧力の高圧水
をスラブ表面に噴射し、スケールを吹き飛ばすことによ
りスケール除去を図っていた。

【０００３】しかし、このような高圧水の噴射によるス
ケール除去方法にあっては、スケールの剥離を完全に行
うことはできなかった。特に、シリコン（Ｓｉ）、ニッ
ケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）などの合金元素を多く含む鋳
片においては、生成するスケールの密着力が強いため、
スケール除去は殆ど不可能であった。

【０００４】そこで、機械的な手段によりスケールを除
去することが提案されており、例えば、英国特許７３６
３８１号、米国特許１９８４７６２号、特開昭６１−２
３６４１２号公報などがある。英国特許７３６３８１号
に記載の技術は、被打撃体（被加工品）の上面に装置全
体が乗り、この装置を自走させながらレバー状のツール
を回転させ、その先端に設けられた駒形のストライキン
グヘッドを被打撃体の表面に圧接させて、スケールを掻
き落とすことによりスケール除去を行っている。さら
に、米国特許１９８４７６２号に記載の技術は、円板状
で且つ周端の全周にわたって波型加工が施されたホィー
ルを回転軸に多層密着させて外嵌ならびに固定し、この
ホィール群を回転させ、その先端部を被加工面に接触さ
せてスケールを掻き落とすことによりスケール除去を行
っている。また、特開昭６１−２３６４１２号公報に記
載の技術は、軸に外嵌された円板状の支持板の円周方向
に一定間隔に複数のハンマを一列に半径方向に微動可能
に取り付け、その先端部をスラブの表面に当接させるこ
とによりスケール除去を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術にあっては、英国特許７３６３８１号の場合、装置
が上面を移動してスケール除去を行うものであるため、
下面のスケール除去が行えないほか、打撃体の先端部が
鋭利な形状であるために熱間で鋳片を打撃すると、被加
工面の表面に鋭利な打痕が残り、この打痕は圧延後でも
消えずに残るという不具合がある。英国特許１９８４７
６２号の場合、その構造上、大きな打撃力が得られず、
十分なスケール破砕効果が得られない。

【０００６】さらに、特開昭６１−２３６４１２号公報
に記載の構成は、鋳片両端のまくれ除去には有効である
が、鋳片全面のスケール除去に用いた場合には打撃体頭
部の形状が鋭利であるために、圧延後の打痕を消すこと
はできない。また、打撃中における鋳片上面を押さえる
手段が無いため、打撃の際の振動が大きくなり、これに
伴って打撃むらも多くなり、実用には供することはでき
ない。

【０００７】本発明の目的は、上記した従来技術の実情
に鑑みてなされたものであり、表面に疵を付けること無
く、被加工材の両面のスケールを除去できるようにした
メカニカルデスケーリング方法及びそのスケール破砕装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、スラブまたはブルームに付着したスケー
ルを加熱炉から圧延機へ搬送する間で除去するメカニカ
ルデスケーリング方法において、回転軸の円周方向に回
動自在にして前記回転軸の周辺に一定間隔に取り付けら
れた打撃体を有するスケール破砕装置を用いた前記打撃
体の先端部の描く包絡線が前記スラブまたはブルームの
表面に対し５ｍｍ以上オーバーラップするように予め設
定し、冷却手段により冷却された前記スラブまたはブル
ームが前記スケール破砕装置に進入し、その先端が所定
の位置に達したことをもって上昇位置にあった回転中の
前記打撃体を前記オーバーラップ位置まで移動させると
共に前記スラブまたはブルームを搬送させてスケールを
破砕し、このスケール破砕の終了ののち前記スラブまた
はブルームを前記圧延機方向へ搬送し、その搬送過程で
前記スラブまたはブルームの表面に高圧水を噴射してス
ケールを除去するようにしている。

【０００９】また、上記スケール破砕装置は、鋳片の上
下の鋳片幅方向に水平に設置された主軸の周面上の長手
方向に複数に分割して回動可能に一列に設置すると共に
これを円周方向に所定ピッチで設けてなる複数列の打撃
体と、この打撃体の前後上側に設置される押さえローラ
と、前記鋳片に接触する前記打撃体の先端部の円周稜線
を５〜２０Ｒの範囲で丸みを持たせ、前記打撃体が前記
主軸の回転に伴って描く包絡線が鋳片表面と５ｍｍ以上
オーバーラップし且つ打撃方向の鋳片打撃ピッチを２５
ｍｍ以下にする設定手段とを設ける構成にすることがで
きる。

【００１０】

【作用】上記した手段によれば、加熱ののち冷却された
スラブまたはブルームは、その表面に対し所定のオーバ
ーラップが設定された打撃体の摺接によって両面に付着
したスケールがオーバーラップの効果により完全に破砕
され、スラブまたはブルームの搬送と共に順次先端から
尾端に向かってスケール破砕が行われ、更に破砕された
スケールが高圧水の噴射によりスラブまたはブルームの
表面からスケールが除去される。したがって、表面に疵
を付けること無く、被加工材の両面のスケールを除去す
ることができる。

【００１１】また、上記した他の手段によれば、主軸の
軸方向に沿って複数に分割かつ一列に配設し、これを円
周方向に複数個を設けて構成される打撃体は、オーバー
ラップ、先端部の円周稜線形状及び鋳片打撃ピッチの各
々が主軸の回転に伴う摺接に対し最良なスケール破砕効
果が得られる値に設定されている。したがって、簡単な
構成により、スラブまたはブルームの両面のスケールを
効果的に破砕することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１３】図１は本発明方法を達成するためのスケー
ル破砕装置及び圧延設備の概要を示す構成図である。

【００１４】スラブ１を加熱するために加熱炉２が設け
られ、その後段にはスラブ１の上下面を冷却するための
ノズル３（冷却手段）が設けられている。このノズル３
の後段にはスラブ１の表面のスケールを破砕して除去す
るためのスケール破砕装置４が設置され、このスケール
破砕装置４の後段に該装置によって破砕したスケールを
除去するための高圧水噴射装置５が設置されている。こ
の高圧水噴射装置５の後段には、圧延機６が順次設置さ
れている。

【００１５】以上の構成において、スラブ１は加熱炉２
で加熱されるが、スラブ１の表面には加熱によって酸化
スケールが生成される。この状態のままスラブ１はノズ
ル３の間に搬送され、噴射された冷却水がスラブ表面に
供給されることにより、酸化スケールは表面から浮き上
がる。この浮き上がったスケールは、次段のスケール破
砕装置４によって完全に掻き取られ、さらに掻き取られ
たスケールが高圧水噴射装置５から噴射された高圧水に
よって流し去られ、スケールがスラブ１上に残留するこ
とはない。しかも、両面のスケールを同時に除去するこ
とができる。

【００１６】図２はスケール破砕装置４の詳細を示す側
面図であり、図３はその正面図である。なお、図中、８
はスラブ１の下側に所定間隔に配設されてスラブ１の搬
送に用いられる搬送ローラであり、９ａ，９ｂはスラブ
１の振動を抑えるためにスケール破砕位置の前後のスラ
ブ１の上側に配設されたスラブ押さえローラである。い
ずれも、図１では図示を省略している。

【００１７】回転軸４１には、複数（本実施例では１３
個）のリング状のフランジ４２が外嵌され、何らかの手
段により固定されている。このフランジ４２の各々に
は、円周方向に等間隔に貫通孔が設けられており、同一
位置の貫通孔間には打撃体回転軸４３が夫々挿通され、
その両端はボルト４４によって両側に配設されたフラン
ジ４２に締めつけ固定されている。さらに、打撃体回転
軸４３面には、密接状態で複数の打撃体４５が打撃体回
転軸４３に整列状態で軸支されている。打撃体４５の各
々は、回転軸４１の円周方向に自在に回動することがで
き、回転しない静止状態では図４のように、一部は垂下
し、一部は倒れている。そして、打撃体４５の先端部は
図５（正面図）及び図６（側面図）に示すように、円周
稜線は５〜２０Ｒの範囲で丸みが付けられ、疵の発生を
抑制するように配慮している。また、図３に示すよう
に、中間に配設されたフランジ４２の両側に配設された
打撃体は、フランジ幅分の空間を埋めることができるよ
うに先端部を水平方向に突出させた打撃体４６を用いて
いる。

【００１８】以上の構成によるスケール破砕機構は、同
一構成によるスケール破砕機構４ａ及びスケール破砕機
構４ｂを、図２に示すようにスラブ１を挟んで上下に対
象的に配設され、この一対によりスケール破砕装置４が
形成される。

【００１９】ここで、スケール破砕装置４の動作を説明
すると、スラブ１の先端を不図示のセンサが検出し、ス
ケール破砕機構４ａ，４ｂが共にスラブ１側へ移動する
と共に回転軸４１が例えば４００ｒｐｍで回転し、これ
にともなって打撃体４５が回転する。このとき、打撃体
４５の先端面がスラブ１の表面からオーバーラップ量Ｌ
（ｍｍ）だけ食い込む（実際には、打撃体４５が回動自
在に取り付けられているのでスラブ１内に食い込むこと
はないが、ここでは仮想的に考えている）ように回転軸
４１の軸心位置を設定する。本実施例では、オーバーラ
ップ量Ｌが５ｍｍ以上になるようにしている。

【００２０】このとき、打撃体４５はスラブ１の先端部
に有るが、この状態からスラブ１を正方向に搬送させる
と、先端側から後端側に向かってスラブ１の上下面のス
ケールは次々と打撃体４５によって破砕され、除去しや
すい状態に処理される。

【００２１】ところで、スケール除去性を良好にする条
件は種々あり、具体的には、打撃体４５の頭部の形状、
オーバーラップ量Ｌの値、鋳片打撃ピッチなどである。
この詳細について以下に説明する。なお、ここでの圧延
条件は、鋳片厚２４０ｍｍに対し圧延後の厚みを１００
ｍｍにするものとしている。

【００２２】図７は打撃体頭部の形状とスケール除去性
及び打疵の関係を示し、図８はオーバーラップ量Ｌとス
ケール除去性の関係を示し、図９は鋳片打撃ピッチとス
ケール除去性の関係を示している。図７から明らかなよ
うに、打撃体頭部の四周の稜線のＲ寸法を２ｍｍ〜２４
ｍｍまで変えながらスケーク除去性の良否を判定したと
ころ、２２ｍｍまでは良好な結果が得られたが、これ以
上では打疵部スケール押し込み残り疵が発生した。ま
た、圧延後の打疵残留の有無を見たところ、２〜３ｍｍ
では打疵が発生した。このことから、スケール除去性と
圧延後の打疵残留無しを実現するためには、Ｒ寸法を４
ｍｍ〜２２ｍｍに設定すればよいことがわかる。

【００２３】更に、図８のように、オーバーラップ量Ｌ
を１ｍｍ〜１５ｍｍまで１ｍｍごとに増加させてスケー
ル除去性の良否を判定したところ、４ｍｍ以上から良好
な結果が得られた。このことから明らかなように、公知
例の如くにオーバーラップを０状態にしたのでは、スケ
ール除去が不十分になることがわかる。

【００２４】また、図９のように、鋳片打撃ピッチＰ
（ただし、Ｐ＝Ｖ／ＮＭで、Ｖは鋳片搬送速度（ｍｍ／
ｍｉｎ）、Ｎは打撃回転体の回転数（ｒｐｍ）、Ｍは打
撃体設置列数（６列）である）を５ｍｍ〜３５ｍｍまで
２乃至５ｍｍステップで増やしてスケール除去性の良否
を判定した。その結果、５〜２７ｍｍにわたって良好な
スケール除去性が得られ、２９ｍｍ以上では打疵間にス
ケール残りが生じるようになった。

【００２５】以上から余裕をみて総合的に判断すると、
オーバーラップ量Ｌを５ｍｍ以上にし、鋳片打撃ピッチ
Ｐを２５ｍｍ以下にし、Ｒ寸法を５ｍｍ〜２０ｍｍ程度
に設定すればよいことがわかる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上記の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００２７】請求項１のメカニカルデスケーリング方法
においては、スラブまたはブルームに付着したスケール
を加熱炉から圧延機へ搬送する間で除去するメカニカル
デスケーリング方法において、回転軸の円周方向に回動
自在にして前記回転軸の周辺に一定間隔に取り付けられ
た打撃体を有するスケール破砕装置を用いて前記打撃体
の先端部の描く包絡線が前記スラブまたはブルームの表
面に対し５ｍｍ以上オーバーラップするように予め設定
し、冷却手段により冷却された前記スラブまたはブルー
ムが前記スケール破砕装置に進入し、その先端が所定の
位置に達したことをもって上昇位置にあった回転中の前
記打撃体を前記オーバーラップ位置まで移動させると共
に前記スラブまたはブルームを搬送させてスケールを破
砕し、このスケール破砕の終了ののち前記スラブまたは
ブルームを前記圧延機方向へ搬送し、その搬送過程で前
記スラブまたはブルームの表面に高圧水を噴射してスケ
ールを除去するようにしたので、表面に疵を付けること
無く、被加工材の両面のスケールを除去することができ
る。

【００２８】請求項２のスケール破砕装置においては、
スケール破砕装置は、鋳片の上下の鋳片幅方向に水平に
設置された主軸の周面上の長手方向に複数に分割して回
動可能に一列に設置すると共にこれを円周方向に所定ピ
ッチで設けてなる複数列の打撃体と、この打撃体の前後
上側に設置される押さえローラと、前記鋳片に接触する
前記打撃体の先端部の円周稜線を５〜２０Ｒの範囲で丸
みを持たせ、前記打撃体が前後主軸の回転に伴って描く
包絡線が鋳片表面と５ｍｍ以上オーバーラップし且つ打
撃方向の鋳片打撃ピッチを２５ｍｍ以下にする設定手段
とを設ける構成にしたので、簡単な構成により、スラブ
またはブルームの両面のスケールを効果的に破砕するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を達成するためのスケール破砕装置
及び圧延設備の概要を示す構成図である。

【図２】スケール破砕装置の詳細を示す側面図である。

【図３】スケール破砕装置の詳細を示す正面図である。

【図４】スケール破砕機構の静止状態を示す側面図であ
る。

【図５】打撃体の先端部の詳細を示す正面図である。

【図６】打撃体の先端部の詳細を示す側面図である。

【図７】本発明における打撃体頭部の形状Ｒとスケール
除去性及び打疵の関係を示す説明図である。

【図８】本発明におけるオーバーラップ量Ｌとスケール
除去性の関係を示す説明図である。

【図９】本発明における鋳片打撃ピッチＰとスケール除
去性の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ スラブ ２ 加熱炉 ３ ノズル ４ａ，４ｂ スケール破砕機構 ５ 高圧水噴射装置 ６ 粗圧延機 ７ 仕上圧延機 ４１ 回転軸 ４２ フランジ ４３ 打撃体回転軸 ４４ ボルト ４５ 打撃体 ４６ 打撃体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 圭一郎 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社 君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 平１−178311（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−42414（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラブまたはブルームに付着したスケー
   ルを加熱炉から圧延機へ搬送する間で除去するメカニカ
   ルデスケーリング方法において、回転軸の円周方向に回
   動自在にして前記回転軸の周辺に一定間隔に取り付けら
   れた打撃体を有するスケール破砕装置を用いて前記打撃
   体の先端部の描く包絡線が前記スラブまたはブルームの
   表面に対し５ｍｍ以上オーバーラップするように予め設
   定し、冷却手段により冷却された前記スラブまたはブル
   ームが前記スケール破砕装置に進入し、その先端が所定
   の位置に達したことをもって上昇位置にあった回転中の
   前記打撃体を前記オーバーラップ位置まで移動させると
   共に前記スラブまたはブルームを搬送させてスケールを
   破砕し、このスケール破砕の終了ののち前記スラブまた
   はブルームを前記圧延機方向へ搬送し、その搬送過程で
   前記スラブまたはブルームの表面に高圧水を噴射してス
   ケールを除去することを特徴とするメカニカルデスケー
   リング方法。
2. 【請求項２】 請求項１におけるスケール破砕装置は、
   鋳片の上下の鋳片幅方向に水平に設置された主軸の周面
   上の軸方向に複数に分割して回動可能に一列に設置する
   と共にこれを円周方向に所定ピッチで設けてなる複数列
   の打撃体と、この打撃体の前後上側に設置される押さえ
   ローラと、前記鋳片に接触する前記打撃体の先端部の円
   周稜線を５〜２０Ｒの範囲で丸みを持たせ、前記打撃体
   が前記主軸の回転に伴って描く包絡線が鋳片表面と５ｍ
   ｍ以上オーバーラップし且つ打撃方向の鋳片打撃ピッチ
   を２５ｍｍ以下にする設定手段とを具備することを特徴
   とするスケール破砕装置。