JPS6255471B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、分塊設備又は、連続鋳造設備から供
給される高温鋼片面上の疵を除去する際に使用す
る部分溶削装置に関するものである。 現在迄に提案されている部分溶剤装置として
は、例えば 上面部分溶削装置→反転機→上面部分溶削装
置を組合せる方式。 上、下面とも溶削瞬時スタート装置を設け
て、上下面とも同時に短時間に疵部発生位置で
部分溶削を行なう方式。（第１図の１参照；上
面用） 上、下面ともノズルユニツト単位ごとにO₂
及びガスを供給して、鋼片の長手方向の同一位
置で疵部に該当するノズルユニツトのみ予熱を
開始し、各疵部の長手方向の最尾端部迄部分溶
削を行なう方式。 常時狭幅溶削火種部（幅50〜100mm）をつく
る為の専用ノズル・ユニツトを通常のノズルユ
ニツトの上部（又は下部）に設けて、（第２図
の２参照）、常時狭幅溶削火種部から疵部発生
位置で所定の溶削幅まで拡大する方式等が提案
されている。 しかし、の方式では、部分溶削装置が分散
し、且つ反転機が必要となるので、設備規模が大
きくなつて熱間圧延材の温度低下も伴なうので省
エネルギー面からも難点がある。 の方式は、部分溶削機としては、装置が非常
に複雑であると共に下面に溶削瞬時スタート装置
を設けて部分溶削する装置を設けることは実用上
至難である。 の方式は、簡素であるが部分溶削機の主目的
の一つであるメタルロス減少が不充分である。 の方式は、より溶削ロス減少効果は大であ
るが、狭幅溶削火種部を別途ノズルユニツト単位
に設ける必要があり、溶削装置そのものが複雑に
なり過ぎる。 本発明は、これらの問題点を解決して鋼片の熱
間直送圧延あるいは、加熱炉への熱片装入を行な
う場合に、メタルロス増大を防いで鋼片の歩留向
上を可能にするとともに装置を簡略化して熱間部
分溶削を行なえるようにしたものである。 即ち本発明は、高温鋼片の疵部を複数のノズル
ユニツトの各々から酸素及びガスを供給して溶削
する装置において、前記ノズルユニツトの溶削用
酸素噴出部内に、仕切りプレートを装着して所要
巾の独立した酸素供給を行う開口を分割形成せし
めたことを特徴とする鋼片の熱間部分溶削装置お
よび該装置の各ノズルユニツト毎に溶削用酸素噴
出部中央の上部に溶削幅拡大用酸素ノズルを併設
したことを特徴とする鋼片の熱間部分溶削装置で
あり、その実施に際しては仕切りプレートにより
形成された分割開口巾を20mm〜Ｗ／２（Ｗは、単
一のノズルユニツトにおける溶削用酸素噴出幅）
としたものである。 第３図は、本発明による熱間部分溶削装置を採
用する場合の周辺機器構成例を示すものである。 分塊圧延機３又は、連続鋳造機４によつてスラ
ブ又はブルーム等の鋼片が供給される。供給され
た鋼片は、高温状態のままで技術的に公知なテレ
ビ法又は、誘導加熱法等を用いた熱間疵検出器５
及び溶削パターン編集用制御機器６を介して鋼片
面上部（又は表層部）の溶削すべき疵部の情報を
本発明溶削装置７へ自動的に送信し、鋼片面上の
疵部のみ選択的且つ、部分的に溶削する。 本発明熱間溶削装置７によつて疵部を自動的に
除去された鋼片は、その鋼片の温度状態により連
続加熱炉８を使用することなく、直接連続圧延機
９へ供給したり、連続圧延機９へ供給する前に若
干の昇温の為、連続加熱炉８を経由する等により
処理される。 第４図で本発明熱間部分溶削装置７の概略の一
例を説明する。 鋼片１０は搬送用ローラ１１により溶削装置本
体７に供給される。搬送用ローラ１１以外に溶削
中の鋼片に対する搬送力が必要な場合は、溶削装
置本体７の前後面に前面ピンチローラ１３と後面
ピンチローラ１４を設置し、更に、前面ピンチロ
ーラ１３と溶削装置本体７との間には、溶削中に
発生するスラグの処理及び集煙の為、スラグター
ゲツト及びスモークフード部１５を設置してい
る。 溶削装置本体７の内部は、熱間部分溶削できる
上面及び一側面用ノズル群１６と下面及び一側面
用ノズルユニツト群１７によつて構成している。 これらのノズルユニツト群１６，１７の上下及
び両側面方向の作動は一般的な技術として公知な
エアーシリンダー方式又は、エアーシリンダーと
ラツク・ピニオンとの組合わせ方式を採用してい
る。 次に、前記上面及び一側面用ノズルユニツト群
１６と下面及び一側面用ノズルユニツト群１７に
ついて、第５図〜第７図を参照して述べる。 第５図は、各ユニツト群全体構成の概要図の一
例である。単一ノズルユニツトごとにO₂及びガ
ス等の供給ができるようにO₂供給管としてUo，
Lo，Bo及びRo、ガス供給管としてＵ_G，Ｌ_G，Ｂ
_G及びＲ_Gが設けられ、疵検査装置からの信号によ
り、上、下面とも単一ユニツトごとにO₂及びガ
スを供給し、常時狭幅溶削火種部をつくりながら
選択的且つ、部分的に疵除去できるようになつて
いる。この第５図は、鋼片１０の進行方向に対し
て見た図であり、Uo₁〜Uo₁₈は上面用ノズルユニ
ツトI₁〜I₆へのO₂供給部、Ｕ_G1〜Ｕ_G6はガス供給
部、Lo₁〜Lo₂は、上面用ノズルユニツトと対に
なつた側面用ノズルユニツトK₁へのO₂供給部、
Ｌ_G1はガス供給部、Bo₁〜Bo₁₈は、下面用ノズル
ユニツトJ₁〜J₆へのO₂供給部、Ｂ_G1〜Ｂ_G6はガス
供給部、Ro₁〜Ro₂は、下面用ノズルユニツトと
対になつた側面用ノズルユニツトR₁へのO₂供給
部、Ｒ_G1は、ガス供給部であり、各々のノズルユ
ニツト数は、単一ユニツト幅及び通板すべき鋼片
の幅並びに厚みによつて適当に選択可能である。 ここで、Uo₇〜Uo₁₂，Lo₂，Bo₇〜Bo₁₂及びRo₂
は、本発明による各ノズルユニツト単位の溶削用
O₂噴出中央部で20mm〜Ｗ／２（Ｗ＝単一ノズル
ユニツトの溶削用O₂噴出部幅）以下に該当する
幅範囲に対するO₂供給部であり、常時狭幅溶削
火種部を形成し、且つ、疵部では、各ノズルユニ
ツト中央部の溶削にも寄与し得るO₂供給部でも
ある。又Uo₁₃〜Uo₁₈，Lo₃，Bo₁₃〜Bo₁₈及びRo₃
は、予熱用O₂供給部である。 以上のようにすれば、常時狭幅溶削火種部形成
の為の専用ノズルユニツトを通常のノズルユニツ
トの上部に設ける必要がなくなり、ノズルユニツ
ト群としては簡素になる。このことを上部ノズル
ユニツト群の一つであるI₃を例にとり、第６図と
第７図を参照して説明する。 第６図は、ノズルユニツトI₃の側面図であり、
前記のようにO₂及びガスは単独に供給できる。
第７図は、第６図のO₂及びガス噴出部断面図と
O₂及びガス供給ルートの概念を添記した図であ
る。第７図のUo₉は、中央部20mm〜Ｗ／２の幅
（＝ｗ）で狭幅溶削火種部形成と疵部における各
ユニツト中央部溶削にも寄与し得るO₂供給部で
ある。本発明者の実験によれば、鋼片表面温度
500℃、溶削速度＝10〜40M／分、溶削O₂圧力＝
2.2Kg／cm²（≒マニホールド圧力、ノズルユニツ
ト直近部≒1.5Kg／cm²に相当）であれば、ｗ≒20
〜70mmで充分に常時狭幅溶削火種部を形成するこ
とが可能であつた。 通常ノズルユニツトの単一幅Ｗが150〜300mm
位、一方、O₂及びガス供給部の各配管の内径が
10〜40mm程度であるので、この点からもｗは20〜
150mm以内が妥当、即ちｗ（狭幅火種部の幅）
20mm〜Ｗ／２の範囲で、メタルロスの意味から
も、このｗをできるだけ小さくする必要がある。 実溶削時のO₂及びガスの使用法例を表１に示
す。第７図のａは予熱O₂噴出用穴群、ｂ，ｄは
ガス噴出用穴群、ｃは溶削O₂噴出用穴群であ
る。第８図は、通常のノズルユニツトを使用した
場合のO₂及びガス噴出部断面図とO₂及びガス供
給ルートの概要を添記した図であるが、第７図で
示したような狭幅溶削火種形成部ｗとそのための
O₂配管Uo₉を保有していない。

【表】 第９図〜第１５図を参照して、本発明装置によ
り熱間部分溶削を実施した時の具体例を示す。 第９図は、鋼片１０の面上における疵部１８の
発生状況、第１０図は、第９図と同一鋼片の下面
における疵部１８の発生状況例を示す。第９図と
第１０図に示した該鋼片に対して本発明熱間部分
溶削装置を適用した場合の溶削後の結果は、第１
１図と第１２図に示すようになる。ここで第１１
図は、該鋼片の上面溶削結果、第１２図は下面溶
削結果であり、２重斜線部分は疵部の溶削範囲、
１重斜線部分は、狭幅溶削部である。図中のｌ
は、狭幅溶削部から疵溶削部の所要幅に拡大する
迄の鋼片長手方向所要距離である。 即ち、本発明による熱間部分溶削装置を採用し
た場合、鋼片幅方向に並列配置したノズルユニツ
ト群の内、疵発生部に該当するノズルユニツトの
み予熱を開始し、予熱終了後、高温鋼片を長手方
向に搬送させながら、該当するノズルユニツトに
おいて、疵部以外は、溶削用O₂噴出部の中央部
で20mm〜Ｗ／２（Ｗ＝単一ノズルユニツトの溶削
O₂噴出全幅）に該当する幅範囲から溶削用O₂を
噴出させ、（この時両側の溶削用O₂噴出部は狭幅
溶削火種部サイドの溶削フイン切り、又はノロ侵
入防止の為、低圧O₂を噴出させても良い。）疵部
では、該当するノズルユニツトの全幅から中央部
で噴出させるO₂の圧力とほぼ等しい溶削用O₂を
噴出させて各疵部の該鋼片長手方向最尾端部迄溶
削できるようになつている。尚、同一鋼片面上に
おける予熱回数は、部分溶削処理能力上、１回が
望ましい（能力上問題が無ければ、２回以上でも
可）ことを考慮し、該鋼片長手方向に対して上下
面同一位置で予熱を行なつている。又、この位置
については、制御上可能であれば、第１１図と第
１２図に示すように鋼片トツプ端に一番近い疵の
位置に合わせるのが望ましいが、第１３図と第１
４図に示すように、常に該鋼片トツプ端付近で予
熱を開始して、溶削を行うことも可能である。 第１３図は、該鋼片の上面溶削結果、第１４図
は、下面溶削結果である。 本発明者の実験によれば、前記方式で、中央狭
幅火種溶削部の幅ｗ≒70mm、単一ノズルユニツト
溶削O₂噴出部全幅Ｗ＝270mm、鋼片表面温度＝
850℃及び溶削速度＝25M／分であれば、狭幅溶
削部から疵溶削部の所要幅に拡大する迄の鋼片長
手方向所要距離ｌは、約300〜500mmであつた。こ
のｌを更に短縮する方法として、本発明では、前
記方式を適用した単一ノズルユニツト上部に所要
幅拡大用O₂ノズルを装備した方策を提案する。
即ち、第１５図に示すようにノズルユニツト群の
単一ノズルユニツトごとに拡大用O₂ノズルを装
備する方式である。該ノズルは内径≒30mm程度の
丸ノズルで充分である。第１５図は、第６図で説
明したノズルユニツト１２と同一であり、１９が
溶削幅拡大用O₂ノズルである。 本方式では、狭幅溶削部からノズルユニツト全
幅への溶削幅拡大時に拡大用O₂ノズルからO₂を
0.1〜0.5秒間噴出して狭幅溶削部の溶削ノロを拡
大させ、所要幅まで拡大する所要距離を短縮する
ことが可能になる。又、この際該当するノズルユ
ニツトの全幅から噴出させる溶削O₂は、拡大用
O₂噴出開始の0.1〜0.2秒前に噴出させて拡大用O₂
噴出時の溶削ノロのはね返りを防止する。 本発明者の実験によれば、ｗ≒70mm、Ｗ＝270
mm、鋼片表面温度＝850℃、鋼片溶削速度＝
25M／分及び拡大用O₂量≒20NM³／分であれば、
本方式を採用することにより、狭幅溶削部から疵
溶削部の所要幅に拡大する迄の鋼片長手方向所要
距離ｌは、約100〜200mm位になり、拡大用O₂ノ
ズル無き場合の300〜500mmに比較して大幅な短縮
効果があつた。 尚、狭幅火種溶削部のために設ける各ノズルユ
ニツト溶削用O₂噴出部の極薄仕切りプレートに
ついては、仕切りプレート部の溶削深さムラを防
止するため、できるだけ薄くする必要があるが、
本発明者の実験では、当該プレート厚みが、約５
mm以下であれば溶削上支障が無いことを確認し
た。又、当該プレートについて、狭幅火種溶削部
の幅を一定小幅にすれば、溶削用O₂噴出部内側
にノズルユニツト部と一体ものとして製作するこ
とも可能である。 以上、述べたように本発明による熱間部分溶削
装置を採用することにより次のような効果が期待
できる。 (1) 鋼片の熱間直送圧延あるいは、加熱炉への熱
片装入を実施する際に、メタルロスの増大を防
止して鋼片の歩留向上を可能にする。 (2) 部分溶削用装置が他法に比較して非常に簡素
であるため実用的である。 （既設全幅溶削装置でも本方式の部分溶削用装置
に改造可能である。）

【図面の簡単な説明】

第１図は溶削スタート装置を保有するノズルユ
ニツト図、第２図は常時狭幅溶削火種部形成用専
用ノズルユニツトを保有するノズルユニツト図、
第３図は本発明による熱間部分溶削装置を採用す
る場合の周辺機器構成例図、第４図は本発明によ
る熱間部分溶削装置を採用した場合の溶削装置概
略図、第５図は、溶削装置内各ユニツト群全体構
成概要図、第６図は、単一ノズルユニツトの側面
図、第７図は第６図のO₂及びガス噴出部断面
図、第８図は従来の通常のノズルユニツトのO₂
及びガス噴出部断面図、第９図は鋼片上面疵発生
状況例図、第１０図は鋼片下面疵発生状況例図、
第１１図と第１３図は第９図の鋼片の溶削結果例
図、第１２図と第１４図は第１０図の鋼片の溶削
結果例図、第１５図は溶削幅拡大用丸ノズルを保
有するノズルユニツト図である。 図中１は溶削スタート装置、２は常時狭幅火種
溶削部専用ノズルユニツト、３は分塊圧延機、４
は連続鋳造機、５は熱間疵検出器、６は溶削パタ
ーン編集用制御機器、７は溶削装置本体、８は連
続加熱炉、９は連続加熱炉、１０は鋼片、１１は
搬送用ローラ、１２はノズルユニツト、１３は前
面ピンチローラ、１４は後面ピンチローラ、１５
はスラグターゲツト及びスモークフード部、１６
は上面及び一側面用ノズルユニツト群、１７は下
面及び一側面用ノズルユニツト群、１８は鋼片面
上の疵部、１９は溶削幅拡大用O₂ノズル、Ｉは
上面ノズルユニツト、Ｊは下面ノズルユニツト、
Ｋ，Ｍは側面ノズルユニツト、Uoは上面ノズル
ユニツトへのO₂供給部、Boは下面ノズルユニツ
トへのO₂供給部、LoとRoは側面ノズルユニツト
へのO₂供給部、Ｕ_Gは上面ノズルユニツトへのガ
ス供給部、Ｂ_Gは下面ノズルユニツトへのガ供給
部、Ｌ_GとＲ_Gは側面ノズルユニツトへのガス供給
部、ａは予熱O₂噴出用穴群、ｂ，ｄはガス噴出
用穴群、ｃは溶削O₂噴出用穴群である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高温鋼片上の疵部を複数のノズルユニツトの
   各々から酸素及びガスを供給して溶削する装置に
   おいて、前記ノズルユニツトの溶削用酸素噴出部
   の中央部に、仕切りプレートを装着して所要幅の
   独立した酸素供給を行なう開口を分割形成せしめ
   たことを特徴とする鋼片の熱間部分溶削装置。 ２ 高温鋼片上の疵部を複数のノズルユニツトの
   各々から酸素及びガスを供給して溶削する装置に
   おいて、前記ノズルユニツトの溶削用酸素噴出部
   の中央部に、仕切りプレートを装着して所要幅の
   独立した酸素供給を行なう開口を分割形成せし
   め、且つ各ノズルユニツト毎に前記溶削用酸素噴
   出部中央の上部に溶削幅拡大用酸素ノズルを併設
   したことを特徴とする鋼片の熱間部分溶削装置。