JPS5861216A - 加熱炉における材料搬送装置 - Google Patents

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】 本発明は加熱炉における材料搬送装置、特（二分割され
た構造のウオーキングタイプの加熱炉Ｃ二おけるプルー
ム、ビレット、スラブ等の搬送佑制御装置に関する。

プルーム、ビレット、スラブ等の鋼片をウオーキングビ
ーム又はウオーキングノ・−ス式（以下単にウオーキン
グビーム式という）加熱炉にて１２５０〜１３０００程
度まで加熱し搬送抽出後、熱間圧延工程へ送ることはよ
く行われている。この種のウオーキングビーム式加熱炉
は、炉内で移動する１個のウオーキングビーム上に、炉
外の装入機により一定間隔、一定速度で鋼片を搬入し、
炉床の運動により搬送し所定温度に加熱した後、抽出機
によシ炉外に抽出している。

最近、連続鋳造設備と熱間圧延工程全直結化して生産性
の向上および省エネルギーを計る試みがなされているが
、連続鋳造設備からの装入ピッチと圧延ピッチとがマツ
チしない場合には、中間に位置する加熱炉で被加熱材の
歯抜（チが生じることがある。また特殊鋼などを加熱す
るときに、材料の変態点付近までは長時期をかけて徐々
に加熱しそれ以上の温度ではスケール発生防止あるいは
脱炭防止のため材料を急速加熱し、短時間で抽出しなけ
ればならない場合がある。

しかし、従来のウオーキングビーム式加熱炉では一度炉
内搬送速度耐選定すれば、炉全長にわたシその速度全１
部変えること、ができないので、材料の歯抜は防止や加
熱時間に融通性金もたせることができない。特に、炉内
の歯抜けが生じた場合は、炉の空間利用率が低減するし
、また抽出ピッチがバラツクことによって圧延の稼動率
が低減する問題が生じる。

そこで最近ではウオーキングビームが複数に分割された
構造の加熱炉が採用されている。この形式の炉では材料
はウオーキングビーム機構の夫々の駆動（上昇、前進、
下降、後退のサイクル運動の繰返し）により移送される
が、実際の操作では複数のウオーキングビームを同調さ
せること、例えば油圧駆動の場合油圧回路上の各ウオー
キングビームの油圧シリンダのスピードを同一にするこ
とは極めて困難であ仝。特に、ウオーキングビームを上
昇後前進させる場合、速度アンバランスのためビーム上
の材料裏面にビームによる裏疵が付いたり、ウオーキン
グビーム間の間隔が途中で開き過ぎて材料が落下する問
題がある。また、ビーム昇降時ビームの速度アンバラン
ス（二よる位相差が生じ、ウオーキングビームの端面の
角によるナックル疵が生じる問題もある。

このように分割ウオーキングビーム式加熱炉の問題点全
解決するため、従来においても昇降のみを機械的に同期
させる手段や、前後進のみ全ビン連結し、昇降のみは単
独に行える方法などが考えられているが、ウオーキング
ビームを単独に動かす場合に自由度がなくなり搬送方法
がかなり制約上受け、動かす必要のないビームまで動か
さねばならないため、省エネの面からも好ましくない。

本発明は以上の点に鑑み分割ウオーキングタイプにおけ
るウオーキングビーム単独運転時に自由度があり、かつ
同期操作も確実に行えると共に、全体の構造も単純で安
価である材料の搬送装置を提供すること？目的とする。

以下本発明を図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明の対象とする加熱炉の断面図であり、ｌ
は加熱炉の炉殻、２は被加熱材料、３は炉内に配置され
たつ杵−キングビームで、該ビームは材料進行方向に２
分割された屋・１ウオーキングビーム３ａと肩２ウオー
キングビーム３ｂとからなる。４は固定ビーム面、５，
６はウオーキングビームのサポート、７，８は該サポー
ト５，６を介して前記ウオーキングビーム３ａ＋３ｂを
保持すルウオーキングフレーム、９，１ｏは該フレーム
に連結した／１６１および腐２ウオーキングビーム前後
進シリンダ、ｌｌ・１２はウオーキングビームの昇降シ
リンダ、１４は先端にローラ１３を有するレバー、１５
は連結ロンドである。

ウオーキングビームの前進は前後進シリンダの左側に圧
油を入れることＫより行い、後退は右側に圧油を入れる
ことにより行う。また、上昇は昇降シリンダのロンド側
に圧油を入れることにより、又下降は圧油を反ロッド側
に入れることにより行う。上昇−前進一下降一後退の順
に行えば、材料は装入側から抽出側へ搬送されることに
なる。

上記のウオーキングビームの昇降および前後進のための
油圧回路の一例を第３図および第４図に示す。

第３図の昇降シリンダ１１．１２の油圧回路を示すが、
両者の回路構成は全く同一なので便宜上一方のシリンダ
１１の回路について説明する。図において、２０はシリ
ンダのロンド側に接続する管路５０ａに設けた＋７　＋
７−）弁、２１ａ、　２１ｂ、　２１ｃはロンド側管路
５０ａと反ロンド側管路５１ａに設けたロジック弁であ
り、電磁弁２３．２４によって開閉操作される。

２５はロジック弁開閉用油圧源、２６ａ、２６ｂは逆止
弁、２７ａ、２７ｂは油圧ポンプ、３０はアンロード回
路である。昇降シリンダ１１．１２の昇降動作を同調さ
せるため、油圧ポンプは同−油容量で、シリンダも同径
・同ストロークとすることが必要である。

ウオーキングビームの上昇は、ロジック弁２１　ａ　。

２１ｃを開にすると油圧ポンプ２７ａ＋２７ｂからの油
は、圧油ライン４４．４５．４６からライン４７，４８
．５０ａへ流れ、シリンダ１１のロンド側に入り、これ
によって／１６１ウオーキングビームが上昇する。また
、洗２ウオーキングビームを同調する場合には、／１６
１と腐２のウオーキングビームの起動時の位相差を生じ
ないよ１うに、ロジック弁の開放を両回路で同時に行う
。このため電磁弁２３．２４のンレノイドを両回路間で
同時に励磁する。排油はシリンダ１１のヘッド側よりラ
イン５１ａ　、　５２　、５４よりタンクへ流れる。

次に下降は油圧ポンプ２７＆を作動し、油圧ポンプ２７
ｂを停止させ、差動回路を利用して行なう。

下降はロジック弁２１ａ、２１ｂを開き、ロジック弁２
１ｃを閉じることにより行ない、油圧ポンプ２７ａより
吐出された圧油はう１ン４４→４７→４９→５３→゛５
１ａを通りシリンダ１１のヘッド側に送り込まれシリン
ダ１１のピストンは下方に移動し、／１６１ウオーキン
グビームは下降する。排油はライン５０ａ→リリーフ弁
２０→ライン４８→４９を通りロジック弁２１ｂを通り
再びシリンダ１１のヘッド側へ入る。ポンプ２７ａより
の圧油はロッド側のライン５０ａの圧力が高いため、ラ
イン４９へ流れる。下降も上昇と同様にポンプ２７ａの
容量を／Ｓ６１と４２ＷＢを等しくすることにより速度
を等しくシ、ロジック弁２１ｍ、２１ｂの開のタイミン
グを／１６１と４２ＷＢを合わせることにより同時スタ
ートさせる。それＫより各々のウオーキングビームの下
降動作を同調させる。

次に第４図に示す回路は前後進シリンダ９，１００油圧
回路であり、二つの各シリンダの回路は全く同一構成と
なっており、しかも任意に単独にフリーストローク操作
あるいは同期運転が可能な構成となっている。即ち、両
シリンダ９．１０はライン６３によって直列に連結され
ており、このライン６３内には電磁弁４１によって操作
されるロジック弁３７が設けられ、該ロジック弁３７を
開とすれば、両シリンダは同期し、閉とすれば各シリン
ダはそれぞれ単独に動作する。

まず、／１６１前後進シリンダ９の単独作動について説
明する。

ポンプは第３図のポンプ２７ａ、２７ｂと共用で圧油ラ
イン３２へ送られる。その時、昇降用のロジック弁２１
ａ、２１ｂ′は閉じている。第４図のロジック弁３６ａ
・３６ｄを開とし、ロジック弁３６ｂ、３６ｃを閉とす
ることによりシリンダ９のピストンは右側へ移動し、前
進動作を行なう。この時ライン６３のロジック弁３７は
閉じている。

後退の時はロジック弁３６ｂ、３６ｃを開とし、ロジッ
ク弁３６ａ、３６ｄを閉とすることによりシリンダ９の
ピストンを左側に動かすことにより後退させる。

圧油の流れは前進時ライン３２→５６→５８を通りシリ
ンダ９内に導かれ排油はう１ン５９→リリーフパル７’
　３５ｂ→ライン６１→６２を通りタンクへ戻る。後退
はライン３２→５７→５９を通りシリンダ９内に導かれ
、排油はライン５８→リリーフパルプ３５ａ→ライン６
０→６２を通りタンクへ戻る。

／１６２前後進シリンダ１０の単独作動についても前記
／１６１前後進シリンダ９で説明した方法と同じく、ロ
ジック弁３７を閉じ、ロジック弁３８ａ、　３８ｄ　ｌ
；ＦＪＫすることにより、ライン３３より圧油を流し込
みシリンダ１０を前進させる。後退はロジック弁３７を
閉じ、ロジック弁３８ｂ、３８ｃを開にすることにより
行なう。

次に／１６１及び／１６２ウオ〜キングビームの前進同
調作動について説明する。

第４図のロジック弁３６ａ、　３７．３８ｄを開とし、
ロジック弁３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３８ｍ、３８ｂ、
　３８ｃを閉とすることにより、圧油ライン３２→５６
→５８よりシリンダ９内に圧油が入り、シリンダ９のピ
ストンを右側へ移動し前進させる。シリンダ９より出た
油はライン５９→６３→６４を通り、シリンダ１０に流
れ込みシリンダ１０のピストンを右側へ移動し７ｇ６２
ビームを前進させる。シリンダ１０より流出した排油は
ライン６５→６７→６８を通りタンクへ戻る。

しかしてシリンダ９とシリンダ１０は同径・同ストロー
クのシリンダとしており、シリンダ９より流出した油が
シリンダ１０に入るので゛シリンダ９１１０は同速度で
前進する。

後退同調作動もロジック弁３８ｂ、　３７，３６ｃを開
としてライン３３→７０→６５よりシリンダ１０内に油
を入れ、ライン６４→６３→５９よりシリンダ９゛内に
油を入れる。排油はライン５８→６０→６２をへてタン
クへ戻り前進同調作動と同様の同調作動を行なう。以上
のように一、−リンダ直結型同期油圧回路を行なうこと
によりウオーキングビーム前後進の同調作、動を行なう
ものである。

本発明はピストンパツキンからのリーク、油の圧縮、各
パルプからのリークが原因でシリンダピストンの位相差
が生じるため、その同期補正をウオーキングビー！譬科
２を搬送しない時点で、章独に運転を行なうことｋより
補正している。

例えば材料２前進搬送時はウオーキングビーム３ａ、　
３ｂを上昇し前進同調させ、下降後退時に毎回ビーム３
ａ＋３ｂを単独運転し、各々のシリンダ９．１０がスト
ロークエンド（後退点）まで戻るようにしている。その
時ビーム３ａとビーム３ｂが衝突しないように一方のビ
ーム３ａを他方のビーム３ｂより早く動かし、位相差を
持たせている。もしビーム３ａとビーム３ｂが衝突して
もビームサポート５．６が破損したりシリンダ９，１０
に異常圧がかからないようにゴム緩衝器７７を設はショ
ツクアプンープしている。さらにビーム３ａ＋　３ｂが
衝突したことを検知する衝突検出器７５．７６を設け、
ポンプ２７ａ、２７ｂ１２７ｃ、２７ｄをアンロードす
るようにしている。

後退搬送時は前記前進搬送時と逆の作動を行ない、上昇
時後退同調、前進時下降同期補正を行ない後退同調運転
を行なう。

以上本発明のビーム駆動装置について説明を行なったが
、次に材料搬送方法について第１図、第２図により説明
する。通常の搬送は第２図の（イ）による運動運転によ
り起点１６より／Ｉ６１ビーム３ａ、腐２ビーム３ｂは
同時上昇でスタートし、上昇同調作動、前進同調作動、
下降同調作動、後退同期補正作動を行ない、従来の非分
割型ウオーキングビーム炉と同じ一括材料搬送を行なう
。なお、７１・７２、７３．７４は材料検出器でレーザ
ー光線、γ線等が用いられている。

第２図（イ）の状態で一括搬送された材料は、炉内材料
検出器７４に抽出端の材料がかかるまで搬送され、検出
器７４にてビーム３ａ＋　３ｂは停止する。

さらにビーム３ａ、’３ｂは抽出端材料が抽出機で抽出
できる適正な位置まで抽出側へ搬送され、ＰＬＧ７９に
よりカウントし停止する。第２図（イ）の逆転もあり得
る。その時は検出器７１によりＷＢ３ａが搬送できる位
置までで停止させられる。

第２図（ロ）の状態の運転は腐１ウオーキングビーム３
ａ、４２ウオーキングビーム３ｂが干渉しない範囲で自
由に作動できる。但し、炉内材料が／１６１ビーム３ａ
と／１６２ビーム３ｂにまたがっである場合は個別運転
はできない。そのための材料検出器が７２、７３で検出
器７３に材料２がかかれば／１６２ビーム３ｂは後退で
きない。また検出器７２に材料がかかれば腐１ビ・−ム
３ａは前進できないようになっている。

この自由作動は脱炭軽減やスケール軽減及び装入速度、
油田速度のバランスを保つために行なわれ、コンピュー
ターによる前後進ストロークの設定ができる。例えば脱
炭軽減、スケール軽減の場合は抽出側の材料を早送りす
る必要がある。その場合、／１６２ビーム３ｂのストロ
ークを准１ビーム３ａより大きくすることにより／Ｉ６
２ビーム３ｂヲ早送りすることが可能である。例えば／
１６１ビーム３ａを１／３ストローク、４２ビーム３ｂ
を２／３ストロークにすれば、／ｉ６２ビーム３ｂＦｉ
／１６１ビーム３ａの２倍の速度となる。

第２図（→は／１６２ビーム３ｂを停止させ、／％ｌビ
ーム３ａをフルストローク動かしたい場合に使用する。

この場合は主に／１６２ビーム３ｂと／１６１ビーム３
ａとの間に歯抜けがあり、／Ｉ６２ビーム３ｂｌｌｌＫ
前詰めしたい場合に用いられる。第２図（−９の逆の作
動も行ない、その場合は／１６１ビーム３ａ側へ後詰め
し、歯抜けをなくす場合に用いられる。

以上述べたように本発明の材料搬送装置によれば、各々
のウオーキングビームを単独に任意に動作でき、また油
圧同期によりビーム間のずれが生じないようにウオーキ
ングビーム連動の材料搬送ができる。この同期操作は従
来のものに比べ格段に容易に行える。さらに、必要に応
じて一部のビームを停止したり、あるいはビームストロ
ークを変更しまた脱炭軽減及びスケール発生防止のため
早送りすることも可能である。このように本発明ではウ
オーキングビーム式加熱炉の材料搬送を合理的にかつ効
率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１−は２分割されたウオーキングビーム式加熱炉の断
面図１．第２図（イ）、（ロ）、（−９は分割したウオ
ーキングビームのそれぞれの移動パターンを示す模式図
、第３図はウオーキングビームの昇降シリンダの油圧回
路図、第４図は同じく前後進シリンダの油圧回路図であ
る。 １・・・加熱炉の炉殻、　２・・・被加熱材料、　３ａ
＋　３ｂ・・・ウオーキングビーム、９．１０・・・前
後進シリンダ、　１１．１２・・・昇降シリンダ 特許出願人代理人 弁理士矢葺知之 （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加熱材の進行方向に複数に分割した可動スキッド部を
   有し、各可動スキッド毎に昇降用シリンダおよび前後進
   用シリンダをそれぞれ連設してなる加熱炉の材料搬送装
   置において、前記各昇降用シリンダは同径、同一ストロ
   ークでかつ同一の油圧回路を有すると共に、前記各前後
   進用シリング゛も同径、同一ストロークで同一の油圧回
   路をもち、これら前後進用シリンダ全直列に連結したこ
   とを特徴とする加熱炉における材料搬送装置。