WO2010055680A1 - 鋼片の溶削装置及びそのノズル詰まり検出方法 - Google Patents

鋼片の溶削装置及びそのノズル詰まり検出方法 Download PDF

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細川正三郎
山中秀一
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新日本製鐵株式会社
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    • F23C2900/07022—Delaying secondary air introduction into the flame by using a shield or gas curtain

Definitions

  • the present invention relates to a steel piece melting apparatus and a nozzle clogging detection method thereof.
  • This welding apparatus has a torch that blows oxygen onto the surface of a steel slab.
  • the surface of the steel slab is blown with hot oxygen to cut the surface. Processing is used. This process of hot cutting is also called a hot scarf process. Since four surfaces (upper surface, lower surface, and both side surfaces) are simultaneously cut by hot, the quality of the steel slab can be improved at high speed, high efficiency, and low cost.
  • the steel piece melting apparatus it describes in the nonpatent literature 1, for example. *
  • fuel gas derived from liquefied petroleum gas or coke oven gas and oxygen are sprayed on a high-temperature steel slab, and the surface of the steel slab is heated to a higher temperature by combustion of the fuel gas and oxygen. Thereby, oxidative melting of the surface of the steel slab occurs and a hot water pool (molten iron) is generated.
  • the fuel gas and oxygen used at this time are referred to as preheated fuel gas and preheated oxygen.
  • the molten iron and oxygen cause an oxidation reaction, and strong reaction heat is generated. Therefore, the oxidation reaction occurs continuously by continuously transferring the cutting oxygen nozzle and / or the steel piece, and the cutting progresses.
  • the blowing oxygen is blown out by blowing oxygen from a slit nozzle 5 provided in the torch 1.
  • the cutting oxygen blown from the slit nozzle 5 to the steel slab is sprayed toward the direction in which the cutting position advances on the surface of the steel slab (hereinafter referred to as the front of the cutting 37).
  • the shield fuel gas is injected from the shield fuel gas nozzle 7d.
  • a large amount of molten slag generated by the cutting is blown off by jet water sprayed from the front 37 of the cutting unit and finally flows down from both sides of the steel slab.
  • the width of the steel piece 10 ′ is selected from the nozzles arranged in the lower surface cutting unit 31.
  • an object of the present invention is to provide a steel piece melting apparatus and a nozzle clogging detection method capable of quickly evaluating nozzle clogging of a shield fuel gas nozzle of a lower surface cutting unit. .
  • a steel piece melting apparatus includes a lower shield fuel gas nozzle that sprays a shield fuel gas on a lower surface of a steel piece, and a lower shield fuel that supplies the shield fuel gas to the lower shield fuel gas nozzle.
  • the said cutting device is equipped with the water supply system which supplies water to the said lower shield fuel gas cylinder.
  • the steel piece melting apparatus according to (1) includes an upper shield fuel gas nozzle that sprays a shield fuel gas on an upper surface of the steel piece, and an upper shield that supplies the shield fuel gas to the upper shield fuel gas nozzle.
  • the steel piece melting apparatus includes a lower shield fuel gas cylinder pressure detection device that detects a pressure in the lower shield fuel gas cylinder, the lower shield fuel gas cylinder, and the lower shield.
  • a pressure detection pipe connecting between the fuel gas cylinder pressure detection device, a cutoff valve provided in the pressure detection pipe so as to be higher than a position of the lower shield fuel gas cylinder, and the cutoff valve; And a purge gas supply device provided between the pressure detection device and the pressure detection device.
  • a lower shield fuel gas nozzle that blows shield fuel gas onto the lower surface of a steel piece, a lower shield fuel gas cylinder that supplies the shield fuel gas to the lower shield fuel gas nozzle, and the lower portion
  • a fuel gas supply system for supplying the shield fuel gas to a shield fuel gas cylinder, and a method of detecting nozzle clogging in a steel slab cutting device comprising: supplying water to the lower shield fuel gas cylinder; A step of ejecting ejected water from the lower shield fuel gas nozzle, and a step of detecting nozzle clogging from the ejected state of the ejected water ejected from the lower shield fuel gas nozzle.
  • the fusing device includes an upper shield fuel gas nozzle that sprays a shield fuel gas on the upper surface of the steel slab, and the upper shield fuel.
  • An upper shield fuel gas cylinder for supplying the shield fuel gas to a gas nozzle, and detecting a pressure in the upper shield fuel gas cylinder, based on the detected pressure in the upper shield fuel gas cylinder And a step of controlling a supply amount of the shield fuel gas to the lower shield fuel gas cylinder.
  • the welding apparatus connects the lower shield fuel gas cylinder and the lower shield fuel gas cylinder pressure detection apparatus.
  • a pressure detecting pipe a shutoff valve provided at a position higher than the position of the lower shield fuel gas cylinder in the pressure detecting pipe, and a purge gas supply device provided between the shutoff valve and the pressure detecting device. And detecting the pressure in the lower shield fuel gas cylinder, closing the shut-off valve before supplying the water to the shield fuel gas cylinder, and after completing the supply of water. A step of supplying a purge gas into the pressure detection pipe and a step of opening the shut-off valve to remove water remaining in the pressure detection pipe. .
  • the present invention described in the above (1) and (4) it is possible to confirm nozzle clogging from the state of the jet water jetted from the lower shield fuel gas nozzle.
  • the present invention described in the above (2) and (5) since it is not necessary to provide a pressure detection device for detecting the pressure in the lower shield fuel gas cylinder, the jet water is ejected from the lower shield fuel gas nozzle. Even in this case, the influence on the pressure detection pipe can be excluded.
  • the present invention described in the above (3) and (6) even if water is supplied to the lower shield fuel gas cylinder, the water that has entered the pressure detection pipe 14 by the purge gas can be excluded. The pressure in the shielded fuel gas cylinder can be detected.
  • the billet cutting apparatus having a torch for blowing oxygen to the surface of the billet
  • water is supplied to the shielded fuel gas cylinder of the lower surface cutting unit and ejected from the shielded fuel gas nozzle.
  • FIG. 5C is a partial cross-sectional view of the torch obtained along the line CC in FIG. 5B. It is sectional drawing at the time of carrying out the cutting of the steel piece which has the largest allowable cutting width by the cutting unit used by one Embodiment of this invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in the case where a steel piece having a width smaller than a maximum allowable cutting width is cut by the same cutting unit. It is sectional drawing of the welding unit and manifold used by this invention. It is a figure which shows the piping system of a welding machine. It is a figure which shows the piping system of a welding machine.
  • the present inventors have found that it is possible to detect clogging of nozzles by supplying water to the shielded fuel gas cylinder of the cutting unit and ejecting water from the shielded fuel gas nozzle. That is, as shown in FIG. 2B, the nozzles that are clogged have different ejection states of the water to be ejected, so that the nozzles that are clogged can be found at a glance.
  • the steel piece melting apparatus has a pressure detection device that detects the pressure in each gas cylinder in each welding unit, and a pressure detection pipe that connects between each gas cylinder and each pressure detection device.
  • the welding apparatus is designed so that the pressure in each gas cylinder can be detected by the pressure detection device.
  • the inventors detect the pressure in the shield fuel gas cylinder of the upper surface cutting unit if the pressure is detected. It was found that the soundness of the shielded fuel gas cylinder of the upper surface / lower surface cutting unit can be evaluated as a standard. Therefore, in the cutting device according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, only the pressure detection device 13U of the upper shield fuel gas cylinder 4dU of the upper surface cutting unit 30 is disposed, and the lower surface cutting unit. A configuration in which the pressure detection device of the lower shield fuel gas cylinder 4dL of 31 is not provided is employed. With such a configuration, water can be supplied into the lower shield fuel gas cylinder 4dL of the lower surface cutting unit 31.
  • a shutoff valve 15 is disposed in the pressure detection pipe 14, and between the shutoff valve 15 and the pressure detection device 13.
  • a configuration is employed in which a purge gas supply device 16 is disposed, and the shutoff valve 15 is disposed at a position higher than the position where the lower shield fuel gas cylinder 4dL is disposed. With such a configuration, water that has entered the pressure detection pipe 14 can be removed.
  • the torch 1 includes a torch unit 3 having a gas ejection nozzle such as a cutting oxygen slit nozzle 5 and a manifold 2 coupled to the torch unit 3.
  • the manifold 2 includes cylinders 4a, 4b, 4c, and 4d to which a gas such as cutting oxygen is supplied.
  • the bottom surface cutting unit 31 will be described with reference to FIGS. 5A to 5C.
  • the cutting oxygen cylinder 4a is formed as a cavity extending in the steel piece width direction.
  • the torch unit 3 is provided with a slit nozzle 5 that ejects cutting oxygen.
  • the slit nozzle 5 is provided over the entire length of the torch unit 3 in the steel piece width direction.
  • the cutting oxygen cylinder 4a and the slit nozzle 5 are connected by a plurality of connecting pipes 6a arranged in parallel over the entire length in the steel slab width direction.
  • a plurality of shield fuel gas nozzles 7d for ejecting shield fuel gas are arranged in the torch unit 3 over the entire length in the steel piece width direction.
  • Each shield fuel gas nozzle 7d is connected to the shield fuel gas cylinder 4d by a connecting pipe 6d.
  • the welding apparatus is designed so that steel pieces having various widths can be cut. That is, for example, as shown in FIG. 6A and FIG. 6B, the cutting apparatus includes four surfaces of a steel piece 10 having a maximum allowable cutting width and a steel piece 10 ′ having a width smaller than the maximum allowable cutting width. Designed to be able to hot-cut the four sides. More specifically, the welding apparatus includes an upper surface cutting unit 30 for cutting the upper surface of the steel pieces 10, 10 ', a lower surface cutting unit 31 for cutting the lower surface of the steel pieces 10, 10', and the steel piece 10, Side surface cutting units 32 and 32 for cutting both side surfaces of 10 'are provided.
  • Each of the upper surface cutting unit 30 and the lower surface cutting unit 31 has a machinable width that allows the upper surface and the lower surface of the steel piece 10 having the maximum allowable cutting width to be cut.
  • the upper surface cutting unit 30 and the lower surface cutting unit 31 are respectively connected to one of the side surface cutting units 32 and 32 at one end.
  • the upper surface cutting unit 30 and the lower surface cutting unit 31 can slide each other in the billet width direction.
  • the side surface cutting units 32 and 32 connected to the respective cutting units 30 and 31 by sliding the upper surface cutting unit 30 and the lower surface cutting unit 31 relative to each other. Is arranged at a position where the side surface of the steel piece having a predetermined width can be welded.
  • the upper surface cutting unit 30, the lower surface cutting unit 31, and the side surface cutting units 32 and 32 can optimize the positional relationship with the steel slab surface, and can simultaneously shave four surfaces of the steel slab.
  • the width of the steel piece 10 ' is smaller. Therefore, in the entire width of the upper surface cutting unit 30 and the lower surface cutting unit 31, the portion exceeding the width of the steel piece 10 'is prevented from blowing out the cutting oxygen, preheated oxygen, preheated fuel gas, and shield fuel gas. It is necessary to deal with it. A configuration for this will be described below with reference to FIG. 5C.
  • FIG. 5C is a view showing a cross section obtained along the line CC in FIG. 5B.
  • each cylinder shieldded fuel gas cylinder 4 d in FIG. 5C
  • the piston 8 is inserted from the following side end 34.
  • the piston 8 is supported by the support 9, and the insertion position of the piston 8 in the cylinder can be changed in the billet width direction by adjusting the insertion length of the support 9.
  • the reference end 33 of the cylinder 4 is closed. For example, as shown in FIG.
  • the pistons 8a and 8d of the cutting oxygen cylinder and the shielded fuel gas cylinder are matched with the width of the steel piece 10 ′.
  • the position is adjusted. For example, when cutting oxygen is supplied from the supply port 35a to the cutting oxygen cylinder 4a, for example, the cutting oxygen is supplied between the reference side end 33 of the cutting oxygen cylinder 4a and the piston 8a. Oxygen is supplied to the slit nozzle 5. No cutting oxygen is supplied between the piston 8 and the following end 34 of the cutting oxygen cylinder. By performing such control, even if the width of the steel piece to be cut changes, the cutting oxygen is blown out only in the range of the width of the steel piece.
  • the shield fuel gas cylinder 4d and the like have the same configuration.
  • the cutting oxygen is obtained from the upper surface cutting unit 30, the lower surface cutting unit 31, and the both side surface cutting units 32 and 32. Gas is sprayed on the surface of the steel pieces 10, 10 '.
  • Each of the upper surface cutting unit 30 and the lower surface cutting unit 31 includes a torch unit 3 having a gas ejection nozzle and a manifold 2 coupled to the torch unit 3.
  • the manifold 2 includes a cutting oxygen cylinder 4a, a preheating fuel gas cylinder 4b, a preheating oxygen cylinder 4c, and a shield fuel gas cylinder 4d.
  • each shield fuel gas nozzle 7 d is connected to the shield fuel gas cylinder by a connecting pipe 6. 4d.
  • the shield fuel gas cylinder 4 d is supplied with shield fuel gas from the fuel gas supply system 11.
  • a water supply system 12 that supplies water to the lower shield fuel gas cylinder 4dL of the lower surface cutting unit 31 is disposed.
  • water is supplied from the water supply system 12 to the shield fuel gas cylinder 4dL.
  • the supplied water is ejected simultaneously from all the shield fuel gas nozzles 7dL.
  • FIG. 2A When there is no nozzle in which nozzle clogging has occurred, as shown in FIG. 2A, only normal ejection water 25 is ejected uniformly from all the shield fuel gas nozzles 7dL.
  • FIG. 2A shows only normal ejection water 25 is ejected uniformly from all the shield fuel gas nozzles 7dL.
  • a valve 17 for draining water from the lower shield fuel gas cylinder 4dL and a replacement nitrogen supply system 18 are provided. And preferred.
  • the drain valve 17 is disposed at a position lower than any of the shield fuel gas cylinder 4dL and the various pipes connected to the cylinder. Thereby, after stopping the supply of water from the water supply system 12, the water in the shield fuel gas cylinder 4dL can be removed by opening the drain valve 17. Further, nitrogen gas is supplied from the replacement nitrogen supply system 18 to eliminate water remaining in the lower shield fuel gas cylinder 4dL, the lower shield fuel gas nozzle 7dL, and the connecting pipe 6dL between them.
  • Each of the gas supply pipe 19 and the replacement nitrogen supply device 18 from the fuel gas supply system 11 to the lower shield fuel gas cylinder 4dL is provided with a check valve 20, so that the water supply system 12 enters the cylinder. The supplied water does not flow back to the fuel gas supply system 11 and the replacement nitrogen supply device 18.
  • a normal fusing device is provided with a pressure detection device 13 (13U, 13L) for detecting the pressure in the shield fuel gas cylinder 4d.
  • the shield fuel gas cylinder 4d and the pressure detection device 13 are connected by a pressure detection pipe 14, and the pressure in the shield fuel gas cylinders 4dU and 4dL is detected by the pressure detection device 13.
  • an opening degree change command is transmitted to a control valve (not shown) associated with each cylinder, The in-cylinder pressure of the cylinder is as close as possible to the set pressure value.
  • the shield fuel gas cylinders 4dU, 7dL and the shield fuel gas cylinders 4dU, 4dL respectively have upper and lower surface welding units 30, 31.
  • a pressure of 4 dL is detected by each of the pressure detection devices 13U and 13L. Based on the detected pressure, the shield fuel gas supply of the upper and lower surfaces is controlled.
  • FIG. 8B by providing the pressure detection pipe 14 with a check valve 21 that can select a flow path, the pressure of the upper surface side shield fuel gas cylinder 4dL and the lower surface side shield fuel gas cylinder 4dL is increased. The higher pressure can be detected. Based on this detected value, the shield fuel gas supply on both the upper and lower surfaces is controlled.
  • the cutting apparatus 100a has a configuration as shown in FIG. 3 in order to exclude the influence on the pressure detection pipe 14 when water is supplied to the lower shield fuel gas cylinder 4dL.
  • the upper pressure detection device 13U that detects the pressure in the upper shield fuel gas cylinder 4dU of the upper surface welding unit 30 is disposed in the welding device 100a, but the shield fuel gas cylinder 4dL of the lower surface welding unit 31 is disposed. No pressure detection device is provided. In this welding device 100a, the pressure in the upper shield fuel gas cylinder 4dU of the upper surface welding unit 30 is detected by the upper pressure detection device 13U.
  • the fuel gas supply system 11 controls the supply of the upper shield fuel gas to approach the set value based on the pressure of the upper shield fuel gas cylinder 4dU, and at the same time lowers the pressure of the upper shield fuel gas cylinder 4dU.
  • the supply of the shield fuel gas to the shield fuel gas cylinder 4dL is also controlled. Since the pressure detection device for the lower shield fuel gas cylinder 4dL of the lower surface welding unit 31 is not provided, of course, no pressure detection pipe is connected to the lower shield fuel gas cylinder 4dL. Therefore, the problem that the water supplied from the water supply system 12 enters the pressure detection pipe does not occur.
  • the cutting apparatus 100b according to the second embodiment of the present invention has the following configuration in order to eliminate the influence on the pressure detection pipe when water is supplied to the lower shield fuel gas cylinder 4dL.
  • the cutting apparatus 100b has a lower pressure detection apparatus 13L that detects the pressure in the lower shield fuel gas cylinder 4dL of the lower surface cutting unit 31.
  • the lower shield fuel gas cylinder 4dL and the lower pressure detection device 13L are connected by a pressure detection pipe 14, and a shutoff valve 15 is disposed in the middle of the pressure detection pipe 14, and the shutoff valve 15 and the lower portion are connected downward.
  • a purge gas supply device 16 is connected to the pressure detection device 13L.
  • the purge gas is preferably nitrogen gas.
  • the shut-off valve 15 is disposed at a position higher than the position where the lower shield fuel gas cylinder 4dL is disposed.
  • connection of the pressure detection pipe 14 from the shut-off valve 15 to the shield fuel gas cylinder 4dL is arranged so as to be monotonously lowered.
  • the shut-off valve 15 is preferably arranged at a position close to the lower shield fuel gas cylinder 4dL.
  • the shutoff valve 15 When supplying water from the water supply system 12 to the lower shield fuel gas cylinder 4dL, the shutoff valve 15 is closed before water supply is started. After completing the water supply, the drain valve 17 is first opened. Subsequently, the shutoff valve 15 is opened while supplying the purge gas from the purge gas supply device 16 into the pressure detection pipe 14. Then, the water remaining in the pressure detection pipe in the section from the shutoff valve 15 to the shield fuel gas cylinder 4dL is eliminated.
  • the connection of the pressure detection pipe 14 from the shut-off valve 15 to the shield fuel gas cylinder 4dL is arranged so as to be monotonously lowered. Therefore, it is possible to discharge all the invading water.
  • the pressure detection pipe 14 is preferably provided with a second shut-off valve 15a on the lower pressure detection device 13L side than the connection position of the purge gas supply device 16. By closing the shutoff valve 15 a when supplying the purge gas from the purge gas supply device 16, it is possible to prevent the pressure of the purge gas from being applied to the pressure detection device 13.
  • the billet cutting apparatus is a billet cutting device having a torch that blows oxygen onto the surface of the billet, and supplies the cutting oxygen to the torch on the lower surface side of the billet.
  • the bottom surface cutting unit has a cutting oxygen cylinder that supplies cutting oxygen to the cutting oxygen slit nozzle and a shield fuel gas cylinder that supplies fuel gas to the shield fuel gas nozzle.
  • a water supply system for supplying water to the shield fuel gas cylinder is provided.
  • the top surface cutting unit that supplies cutting oxygen to the torch on the top side of the steel slab is equipped with a shield fuel gas cylinder that supplies fuel gas to the shield fuel gas nozzle, and the pressure detection of the shield fuel gas cylinder of the top surface cutting unit is performed.
  • the apparatus may be provided, and the pressure detection device for the shield fuel gas cylinder of the lower surface cutting unit may not be provided.
  • a pressure detection device in the shield fuel gas cylinder of the lower surface cutting unit, the shield fuel gas cylinder and the pressure detection device are connected by a pressure detection pipe, and a shutoff valve is provided in the middle of the pressure detection pipe;
  • a purge gas supply device may be provided between the shut-off valve and the pressure detection device, and the disposition position of the shut-off valve may be designed to be higher than the shield fuel gas cylinder disposition position.
  • the nozzle clogging detection method for a billet cutting apparatus having a torch that blows oxygen on the surface of the billet according to the present invention includes a fusing oxygen slit nozzle for a bottom surface cutting unit that supplies cutting oxygen to the torch.
  • Water is supplied to the shield fuel gas cylinder of the bottom surface cutting unit from the shield fuel gas nozzle. Water is ejected and nozzle clogging is detected from the water ejection state of the nozzle.
  • the top surface cutting unit that supplies cutting oxygen to the torch on the top side of the steel slab is equipped with a shield fuel gas cylinder that supplies fuel gas to the shield fuel gas nozzle, and the pressure detection of the shield fuel gas cylinder of the top surface cutting unit is performed. It is also possible to design the apparatus so as not to include a pressure detection device in the shield fuel gas cylinder of the lower surface cutting unit.
  • a pressure detection device in the shield fuel gas cylinder of the lower surface cutting unit, the shield fuel gas cylinder and the pressure detection device are connected by a pressure detection pipe, and a shutoff valve is provided in the middle of the pressure detection pipe;
  • a purge gas supply device is provided between the shut-off valve and the pressure detection device, and the disposition position of the shut-off valve is higher than the shield fuel gas cylinder disposition position, and the shut-off valve is supplied before supplying water to the shield fuel gas cylinder. After closing the water supply and supplying the water, the purge gas may be supplied from the purge gas supply device into the pressure detection pipe while the shutoff valve is opened to remove the water remaining in the pressure detection pipe.

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Abstract

　本願発明の鋼片の溶削装置は、鋼片の下面にシールド燃料ガスを吹き付ける下方シールド燃料ガスノズルと、前記下方シールド燃料ガスノズルに前記シールド燃料ガスを供給する下方シールド燃料ガスシリンダと、前記下方シールド燃料ガスシリンダに前記シールド燃料ガスを供給する燃料ガス供給系統と、前記下方シールド燃料ガスシリンダに水を供給する水供給系統とを備える。

Description

鋼片の溶削装置及びそのノズル詰まり検出方法
　本発明は、鋼片の溶削装置及びそのノズル詰まり検出方法に関する。この溶削装置は、鋼片の表面に酸素を吹き付けるトーチを有する。
　本願は、２００８年１１月１３日に、日本に出願された特願２００８－２９０９３８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　連続鋳造等により製造される鋼片の表面近傍に存在する割れ、表層介在物、ピンホールなどを除去して品質を向上する目的で、鋼片に熱間で酸素を吹き付けて表面を溶削する処理が用いられている。熱間で溶削するこの処理は、ホットスカーフ処理とも呼ばれる。熱間で４面（上面、下面、両側面）が同時に溶削されるため、高速、高能率、低コストで鋼片の品質向上が可能となる。尚、鋼片の溶削装置については、例えば非特許文献１に記載されている。　
　具体的には、液化石油ガスやコークス炉ガスを由来とする燃料ガスと酸素とを高温の鋼片に吹き付け、燃料ガスと酸素との燃焼により鋼片の表面を更に高温に加熱させる。これにより、鋼片表面の酸化溶融が起きて湯溜り（溶融鉄）が生じる。このとき用いる燃料ガスと酸素は、予熱燃料ガス及び予熱酸素と称される。この鋼板表面に、溶削酸素ノズルから溶削酸素を吹き付けると、溶融鉄と酸素とが酸化反応を起こし、強力な反応熱が発生する。従って、溶削酸素ノズル及び又は鋼片を連続して移行させることで連続的に酸化反応が起こり、溶削が進行する。
　溶削酸素の吹きつけは、図１に示すように、トーチ１に設けたスリットノズル５から酸素を吹き出すことによって行われる。スリットノズル５から鋼片に吹き付ける溶削酸素は、鋼片表面で溶削位置が進行する方向（以下、溶削前方３７と呼ぶ）に向けて吹き付けられる。熱間溶削では、鋼片に向けて吹き付けられる溶削酸素ジェットに向けて、溶削前方３７の反対方向（以下、溶削後方３８と呼ぶ）からシールド燃料ガスを噴射すると好ましい。溶削酸素に加えてシールド燃料ガスを噴射することにより、鋼片溶削品質の均一性を高めることができる。尚、シールド燃料ガスはシールド燃料ガスノズル７ｄから噴射される。
日本鉄鋼協会編「第３版鉄鋼便覧III（１）圧延基礎・鋼板」丸善株式会社発行、第１７１頁
　近年、鋼板表面品質の向上に対する要求が高まっている。しかしながら、上述したような溶削装置により溶削を行なった鋼片の表面に、未溶削部や不均一溶削部などの溶削不良部が存在すると、鋼板表面品質の劣化に繋がる。そのため、溶削不良部の発生を防止するために、溶削装置の整備に万全を期すことが重要である。特に、シールド燃料ガスノズルにノズル詰まりが発生すると、鋼片溶削品質に及ぼす影響が大きい。従って、シールド燃料ガスノズルにノズル詰まりが発生しているか否かを常に監視し、ノズル詰まりが発生したら直ちにノズルの整備を行うことが必要である。
　溶削によって発生する多量の溶融スラグは、溶削ユニットの溶削前方３７から噴射されるジェット水によって吹き飛ばされ、最終的には鋼片の両サイドから流れ落ちる。ジェット水によって吹き飛ばされる以前に、ジェット水よりも溶削ユニットに近い位置で、溶融したまま鋼片の両サイドから流れ落ちるスラグもある。例えば、図７に示すように、最大溶削許容幅よりも小さい幅を有する鋼片１０’を溶削する場合、下面溶削ユニット３１に配置されたノズルのうち、鋼片１０’の幅を超える部分に対応するノズルには、鋼片の両サイドから流れ落ちたスラグが飛散し、付着する虞がある。このため、付着したスラグに起因し、ノズル先端がノズル詰まりを起こす虞がある。このような状況から、特に下面溶削ユニット３１のシールド燃料ガスノズルのノズル詰まりが発生しやすいという傾向がある。
　従来は、多数のシールド燃料ガスノズルを目視で検査し、ノズル詰まり状況を確認していた。しかし、この検査方法は多くの時間を要するため、溶削される鋼片の生産性を阻害する要因であった。
　以上の問題を鑑み、本発明は、特に下面溶削ユニットのシールド燃料ガスノズルのノズル詰まりを迅速に評価することのできる鋼片の溶削装置及びそのノズル詰まり検出方法を提供することを目的とする。
　本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を用いた。
　（１）本願発明の一実施態様に係る鋼片の溶削装置は、鋼片の下面にシールド燃料ガスを吹き付ける下方シールド燃料ガスノズルと、前記下方シールド燃料ガスノズルにシールド燃料ガスを供給する下方シールド燃料ガスシリンダと、前記下方シールド燃料ガスシリンダに前記シールド燃料ガスを供給する燃料ガス供給系統と、を備える。更に、前記溶削装置は、前記下方シールド燃料ガスシリンダに水を供給する水供給系統を備える。
　（２）上記（１）に記載の鋼片の溶削装置は、前記鋼片の上面にシールド燃料ガスを吹き付ける上方シールド燃料ガスノズルと、前記上方シールド燃料ガスノズルに前記シールド燃料ガスを供給する上方シールド燃料ガスシリンダと、前記上方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力を検出する上方シールド燃料ガスシリンダ圧力検出装置と、を更に備え、前記燃料ガス供給系統は、検出された前記上方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力に基づいて、前記下方シールド燃料ガスシリンダへの前記シールド燃料ガスの供給量を制御しても良い。
　（３）上記（１）に記載の鋼片の溶削装置は、前記下方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力を検出する下方シールド燃料ガスシリンダ圧力検出装置と、前記下方シールド燃料ガスシリンダと前記下方シールド燃料ガスシリンダ圧力検出装置との間を接続する圧力検出パイプと、前記圧力検出パイプに、前記下方シールド燃料ガスシリンダの位置よりも高い位置となるように設けられた遮断弁と、前記遮断弁と前記圧力検出装置との間に設けられたパージガス供給装置と、を更に備えても良い。
　（４）本願発明の一実施態様に係る、鋼片の下面にシールド燃料ガスを吹き付ける下方シールド燃料ガスノズルと、前記下方シールド燃料ガスノズルに前記シールド燃料ガスを供給する下方シールド燃料ガスシリンダと、前記下方シールド燃料ガスシリンダに前記シールド燃料ガスを供給する燃料ガス供給系統と、を備えた鋼片の溶削装置のノズル詰まりを検出する方法は、前記下方シールド燃料ガスシリンダに水を供給して、前記下方シールド燃料ガスノズルから噴出水を噴出する工程と、前記下方シールド燃料ガスノズルから噴出された前記噴出水の噴出状態から、ノズル詰まりを検出する工程と、を有する。
　（５）上記（４）に記載の鋼片の溶削装置のノズル詰まり検出方法では、前記溶削装置が、前記鋼片の上面にシールド燃料ガスを吹き付ける上方シールド燃料ガスノズルと、前記上方シールド燃料ガスノズルに前記シールド燃料ガスを供給する上方シールド燃料ガスシリンダと、を更に備え、前記上方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力を検出する工程と、検出された前記上方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力に基づいて、前記下方シールド燃料ガスシリンダへの前記シールド燃料ガスの供給量を制御する工程と、を有しても良い。
　（６）上記（４）に記載の鋼片の溶削装置のノズル詰まり検出方法では、前記溶削装置が、前記下方シールド燃料ガスシリンダと前記下方シールド燃料ガスシリンダ圧力検出装置との間を接続する圧力検出パイプと、前記圧力検出パイプにおける、前記下方シールド燃料ガスシリンダの位置よりも高い位置に設けられた遮断弁と、前記遮断弁と前記圧力検出装置との間に設けられるパージガス供給装置と、を更に備え、前記下方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力を検出する工程と、前記シールド燃料ガスシリンダに前記水を供給する前に前記遮断弁を閉鎖する工程と、前記水の供給を終了した後に圧力検出パイプ中にパージガスを供給する工程と、前記遮断弁を開として前記圧力検出パイプ中に残存する水を排除する工程と、を有しても良い。
　上記（１）、（４）に記載の本発明によれば、下方シールド燃料ガスノズルから噴出される噴出水の噴出状態からノズル詰まりを確認することができる。
　上記（２）、（５）に記載の本発明によれば、下方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力を検出するための圧力検出装置を備えなくても良いため、下方シールド燃料ガスノズルから噴出水を噴出しても、圧力検出パイプへの影響を除外することができる。
　上記（３）、（６）に記載の本発明によれば、下面側シールド燃料ガスシリンダへ水を供給しても、パージガスにより圧力検出パイプ１４の中に侵入した水を排除できるため、正確にシールド燃料ガスシリンダ内の圧力を検出することができる。
　以上のように、本発明によれば、鋼片の表面に酸素を吹き付けるトーチを有する鋼片の溶削装置において、下面溶削ユニットのシールド燃料ガスシリンダに水を供給してシールド燃料ガスノズルから噴出させた噴出水の噴出状態からノズル詰まりを検出することにより、下面溶削ユニットのシールド燃料ガスノズルのノズル詰まりを迅速に評価することが可能となる。
本発明の一実施形態で用いられる溶削装置のトーチの断面図である。 本発明の一実施形態で用いられる溶削装置のシールド燃料ガスシリンダへの配管系統を示す部分図である。 本発明の一実施形態で用いられる溶削装置のシールド燃料ガスノズルから噴出される噴出水の状態を示す図であり、ノズル詰まりが存在しない状態を示す。 同シールド燃料ガスノズルから噴出される噴出水の状態を示す図であり、ノズル詰まりが存在している状態を示す。 本発明の一実施形態に係る溶削装置の配管系統の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る溶削装置の配管系統の一例を示す図である。 本発明の一実施形態で用いられる溶削装置のトーチの断面図である。 同トーチの断面図であり、連結管の断面を含む断面図である。 図５ＢのＣ－Ｃ線に沿って得られる同トーチの部分断面図である。 本発明の一実施形態で用いられる溶削ユニットにより最大溶削許容幅を有する鋼片を溶削する場合の断面図である。 同溶削ユニットにより、最大溶削許容幅より小さい幅を有する鋼片を溶削する場合の断面図である。 本発明で用いられる溶削ユニット及びマニホールドの断面図である。 溶削装置の配管系統を示す図である。 溶削装置の配管系統を示す図である。
　本発明者らは、溶削ユニットのシールド燃料ガスシリンダに水を供給して、シールド燃料ガスノズルから水を噴出させ、その噴出状態からノズル詰まりを検出可能であることを見いだした。即ち、図２Ｂに示されるように、ノズル詰まりが発生しているノズルについては、噴出する水の噴出状態が異なるため、詰まりが発生しているノズルを一目瞭然で発見することができる。
　しかしながら、鋼片の溶削装置は、各溶削ユニットにおける各ガスシリンダ内の圧力を検出する圧力検出装置と、各ガスシリンダと各圧力検出装置との間を接続する圧力検出パイプとを有する。このように、各ガスシリンダ内の圧力が圧力検出装置で検出できるように溶削装置は設計されている。
　従って、シールド燃料ガスシリンダに水を供給すると、上記圧力検出パイプ内に水が侵入してしまう。すると、次回圧力検出を行おうとする際に、圧力検出装置で正確にガスシリンダ内の圧力を検出することが困難になってしまう。そのため、従来の溶削装置においては、シールド燃料ガスシリンダ内に水を供給することによりノズル詰まりを検出することは難しかった。
　シールド燃料ガスシリンダとシールド燃料ガスノズルとを含む上面・下面溶削ユニットを有する溶削装置に関して、本発明者らは、上面溶削ユニットのシールド燃料ガスシリンダ内の圧力を検出すれば、その圧力を基準に上面・下面溶削ユニットのシールド燃料ガスシリンダの健全性を代表して評価できることを見出した。そこで本発明の第一実施形態に係る溶削装置においては、図３に示すように、上面溶削ユニット３０の上方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＵの圧力検出装置１３Ｕのみが配設され、下面溶削ユニット３１の下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬの圧力検出装置が配設されない構成が採用されている。このような構成により、下面溶削ユニット３１の下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬ内への水供給を可能にしている。
　また、本発明の第二実施形態に係る溶削装置においては、図４に示されるように、圧力検出パイプ１４に遮断弁１５が配設され、遮断弁１５と圧力検出装置１３との間にパージガス供給装置１６が配設され、更に、遮断弁１５が下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬの配置位置よりも高い位置に配設される構成を採用している。このような構成により、圧力検出パイプ１４の中に侵入した水の排除を可能にしている。
　以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、以下に説明される溶削ユニットは本発明で用いられる溶削ユニットの単なる一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
　図５Ａに示されるように、トーチ１は、溶削酸素スリットノズル５などのガス噴出ノズルを有するトーチユニット３と、トーチユニット３に結合されるマニホールド２とを有する。マニホールド２は、溶削酸素等のガスが供給されるシリンダ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを含む。
　以下、図５Ａ～図５Ｃを参照し、下面溶削ユニット３１について説明する。
　下面溶削ユニット３１のマニホールド２において、溶削酸素シリンダ４ａは鋼片幅方向に延在する空洞として形成されている。一方、トーチユニット３には、溶削酸素を噴出するスリットノズル５が配置される。スリットノズル５は鋼片幅方向にトーチユニット３の全長にわたって設けられている。溶削酸素シリンダ４ａとスリットノズル５との間は、鋼片幅方向全長にわたって並列する複数の連結管６ａで連結されている。溶削酸素シリンダ４ａの１箇所から溶削酸素が供給されると、複数の連結管６ａを経由してスリットノズル５の鋼片幅方向全体に溶削酸素が供給される。
　また、シールド燃料ガスを噴出するシールド燃料ガスノズル７ｄは、図５Ｂに示すように、トーチユニット３には鋼片幅方向全長にわたって複数配置される。各シールド燃料ガスノズル７ｄはそれぞれ連結管６ｄによってシールド燃料ガスシリンダ４ｄに接続されている。
　ところで、連続鋳造等により製造される鋼片は、さまざまな幅を有している。そこで、溶削装置は、さまざまな幅を有する鋼片を溶削できるように設計されている。即ち、溶削装置は、例えば図６Ａ、図６Ｂに示されるように、最大溶削許容幅を有する鋼片１０の４面、及び、最大溶削許容幅よりも小さい幅を有する鋼片１０’の４面を熱間溶削できるように設計される。詳述すると、溶削装置は、鋼片１０、１０’の上面を溶削する上面溶削ユニット３０、鋼片１０、１０’の下面を溶削する下面溶削ユニット３１、及び鋼片１０、１０’の両側面を溶削する側面溶削ユニット３２，３２を有する。上面溶削ユニット３０及び下面溶削ユニット３１は、それぞれ最大溶削許容幅を有する鋼片１０の上面と下面を溶削することができる溶削可能幅を有している。上面溶削ユニット３０と下面溶削ユニット３１は、それぞれ一方の端部で側面溶削ユニット３２、３２の一つと連結されている。上面溶削ユニット３０と下面溶削ユニット３１は、鋼片幅方向に相互の位置をスライドさせることができる。所定の幅を有する鋼片を溶削するに際しては、上面溶削ユニット３０と下面溶削ユニット３１とを相互にスライドさせ、それぞれの溶削ユニット３０，３１に連結した側面溶削ユニット３２、３２が所定の幅の鋼片の側面を溶削できる位置に配置する。これにより、上面溶削ユニット３０、下面溶削ユニット３１、側面溶削ユニット３２、３２は鋼片表面との位置関係を最適化し、鋼片の４面を同時に溶削することができる。
　最大溶削許容幅を有する鋼片１０を溶削する場合を除き、例えば図６Ｂから明らかなように、上面溶削ユニット３０と下面溶削ユニット３１の溶削可能幅よりも、溶削対象の鋼片１０’の幅の方が小さい。従って、上面溶削ユニット３０と下面溶削ユニット３１の全幅のうち、鋼片１０’の幅を超える部分は、溶削酸素、予熱酸素、予熱燃料ガス、及びシールド燃料ガスが吹き出さないように対処することが必要である。そのための構成について、図５Ｃを参照して以下に説明する。
　図５Ｃは、図５ＢのＣ－Ｃ線に沿って得られる断面を示す図である。図５Ｃに示されるように、各シリンダ（図５Ｃではシールド燃料ガスシリンダ４ｄ）は、基準側端部３３と、基準側端部３３とは反対側の端部である追従側端部３４を有する。追従側端部３４からは、ピストン８が挿入される。ピストン８は支持具９で支持され、支持具９の挿入長さを調整することにより、シリンダにおけるピストン８の挿入位置を鋼片幅方向で変化させることができる。シリンダ４の基準側端部３３は閉じている。また、例えば図７に示すように、溶削すべき鋼片１０’の幅が決まると、その鋼片１０’の幅に合わせ、溶削酸素シリンダ、シールド燃料ガスシリンダそれぞれのピストン８ａ、８ｄの位置が調整される。そこに、例えば溶削酸素シリンダ４ａに供給口３５ａから溶削酸素が供給されると、溶削酸素シリンダ４ａの基準側端部３３とピストン８ａとの間において溶削酸素が供給され、溶削酸素がスリットノズル５に供給される。ピストン８と溶削酸素シリンダの追従側端部３４との間には、溶削酸素が供給されない。このような制御を行うことにより、溶削する鋼片の幅が変化しても、溶削酸素は鋼片の幅の範囲のみに吹き出される。シールド燃料ガスシリンダ４ｄ等も同様の構成を有する。
　上述したように、鋼片１０、１０’の４面を溶削する熱間溶削装置では、上面溶削ユニット３０、下面溶削ユニット３１、両側面溶削ユニット３２、３２から、溶削酸素等のガスが鋼片１０、１０’の表面に噴きつけられる。上面溶削ユニット３０及び下面溶削ユニット３１はそれぞれ、ガス噴出ノズルを有するトーチユニット３と、トーチユニット３に結合されるマニホールド２とを有する。マニホールド２は、溶削酸素シリンダ４ａ、予熱燃料ガスシリンダ４ｂ、予熱酸素シリンダ４ｃ、シールド燃料ガスシリンダ４ｄを有する。
　上面溶削ユニット３０、下面溶削ユニット３１それぞれにおいて、トーチユニット３には鋼片幅方向全長にわたって多数のシールド燃料ガスノズル７ｄが配置され、各シールド燃料ガスノズル７ｄはそれぞれ連結管６によってシールド燃料ガスシリンダ４ｄに接続されている。また、シールド燃料ガスシリンダ４ｄには、燃料ガス供給系統１１からシールド燃料ガスが供給される。
　本発明の第一実施形態及び第二実施形態に係る溶削装置１００ａ，１００ｂにおいては、下面溶削ユニット３１の下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬに水を供給する水供給系統１２が配置される。下方シールド燃料ガスノズル７ｄＬのノズル詰まり検出に際しては、水供給系統１２からシールド燃料ガスシリンダ４ｄＬに水を供給する。供給された水はすべてのシールド燃料ガスノズル７ｄＬから一斉に噴出する。ノズル詰まりが発生しているノズルが存在しない場合、図２Ａに示すようにすべてのシールド燃料ガスノズル７ｄＬからの水噴射状態は正常な噴出水２５のみが一様に噴出する。一方、図２Ｂに示すように、ノズル詰まりが発生しているノズルが存在する場合、ノズル詰まりのないノズルから噴出する噴出水２５は一様に噴出しているのに対し、ノズル詰まりが発生しているノズルについては、噴出水２６の噴出状態（水の到達距離）が他のノズルと異なる。従って、詰まりが発生しているノズルを容易に発見することができる。
　ノズル詰まりが発生しているノズルが確認できたら、水の供給を停止し、ノズル詰まりが発生しているノズルについてノズル掃除を実施する。
　尚、本発明においては、図１Ｂに示すように、下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬへの水供給系統１２に加え、下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬから水を抜くバルブ１７及び置換窒素供給系統１８が設けられると好ましい。水抜きバルブ１７は、シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬ、シリンダに接続される各種パイプのいずれよりも低い位置に配置する。これにより、水供給系統１２からの水の供給を停止した後、水抜きバルブ１７を開けばシールド燃料ガスシリンダ４ｄＬ内の水を排除することができる。さらに置換窒素供給系統１８から窒素ガスを供給し、下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬ、下方シールド燃料ガスノズル７ｄＬ及び両者間の連結管６ｄＬに残存した水を排除する。なお、燃料ガス供給系統１１から下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬへのガス供給管１９、置換窒素供給装置１８のそれぞれには、逆止弁２０が備えられているので、水供給系統１２からシリンダ内へ供給した水が燃料ガス供給系統１１と置換窒素供給装置１８へ逆流することはない。
　ところで、通常の溶削装置には、図８Ａ、図８Ｂに示すように、シールド燃料ガスシリンダ４ｄ内の圧力を検出する圧力検出装置１３（１３Ｕ、１３Ｌ）が備えられている。シールド燃料ガスシリンダ４ｄと圧力検出装置１３とは、圧力検出パイプ１４で接続され、シールド燃料ガスシリンダ４ｄＵ、４ｄＬ内の圧力は圧力検出装置１３で検出される。シールド燃料ガスシリンダ４ｄＵ、４ｄＬ内の圧力と、それぞれの設定圧力値との間に差がある場合、それぞれのシリンダに関連する制御弁（図示しない）に対して開度変更指令が発信され、それぞれのシリンダ内圧力が限りなく設定圧力値に近づけられる。
　シールド燃料ガスシリンダ４ｄに接続した圧力検出パイプ１４には、その性質上、逆止弁は設置できない。従って、本発明においては、何らかの対応を行わない限り、水供給系統１２から下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬに水を供給する際に、圧力検出パイプ１４に水が流れ込んでしまう。このままで次回圧力検出を行おう場合、圧力検出装置１３で正確にガスシリンダ内圧力を検出することが困難になるという問題がある。
　この問題を解決するための構成について以下に説明する。
　シールド燃料ガスノズル７ｄＵ、７ｄＬとシールド燃料ガスシリンダ４ｄＵ、４ｄＬとをそれぞれ有する上面・下面溶削ユニット３０、３１を有する溶削装置に関し、図８Ａに示される例では、それぞれのシールド燃料ガスシリンダ４ｄＵ、４ｄＬの圧力がそれぞれの圧力検出装置１３Ｕ、１３Ｌで検出される。そして、検出された圧力に基づいて、上下面それぞれのシールド燃料ガス供給の制御が行われる。また、図８Ｂに示される例では、流路選択可能な逆止弁２１を圧力検出パイプ１４に設けることで、上面側シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬと下面側シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬとのうち、圧力が高い方の圧力が検出できる。この検出した値に基づいて上面と下面の両方のシールド燃料ガス供給の制御が行われる。
　しかしながら、日常のユニット点検及び手入れの実態から、上面溶削ユニット３０と下面溶削ユニット３１との間には顕著な圧力差が発生していないことがわかっている。そこで、本発明の第一実施形態においては、上述のような制御方法を採用せずに、上面溶削ユニット３０の上方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＵ内の圧力のみを検出し、その圧力を基準に上面・下面溶削ユニット３０，３１両者のシールド燃料ガスシリンダの健全性を代表して評価している。つまり、上面溶削ユニット３０の上方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＵ内の圧力を代表値とした評価に基づき上面・下面溶削ユニット３０，３１の手入れをすることで、ノズル詰まりを修復することができる。
　本発明の第一実施形態に係る溶削装置１００ａは、下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬへの水供給に際しての圧力検出パイプ１４への影響を除外するために、図３に示すような構成を有する。即ち、溶削装置１００ａには、上面溶削ユニット３０の上方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＵ内の圧力を検出する上方圧力検出装置１３Ｕが配設されるが、下面溶削ユニット３１のシールド燃料ガスシリンダ４ｄＬの圧力検出装置は配設されない。この溶削装置１００ａにおいては、上面溶削ユニット３０の上方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＵ内の圧力が上方圧力検出装置１３Ｕで検出される。そして、燃料ガス供給系統１１は、上方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＵの圧力に基づいて上面側シールド燃料ガスの供給が設定値に近づくように制御すると同時に、上方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＵの圧力に基づいて下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬへのシールド燃料ガスの供給も制御する。下面溶削ユニット３１の下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬの圧力検出装置が配設されないため、当然ながら下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬには圧力検出パイプが接続されていない。従って、水供給系統１２から供給された水が圧力検出パイプに侵入するという問題が発生することがない。
　本発明の第二実施形態に係る溶削装置１００ｂは、下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬへの水供給に際しての圧力検出パイプへの影響を除外するために以下のような構成を有する。
　溶削装置１００ｂは、図４に示すように、下面溶削ユニット３１の下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬ内の圧力を検出する下方圧力検出装置１３Ｌを有する。この溶削装置１００ｂにおいては、下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬと下方圧力検出装置１３Ｌとが圧力検出パイプ１４で接続され、圧力検出パイプ１４の途中に遮断弁１５が配設され、遮断弁１５と下方圧力検出装置１３Ｌとの間にパージガス供給装置１６が接続される。パージガスは窒素ガスとすると好ましい。遮断弁１５は下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬの配置位置よりも高い位置に配設される。さらに、遮断弁１５からシールド燃料ガスシリンダ４ｄＬへの圧力検出パイプ１４の接続は、単調下がりとなるように配設される。遮断弁１５は、下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬに近接した位置に配置されることが好ましい。
　水供給系統１２から下方シールド燃料ガスシリンダ４ｄＬに水を供給するに際しては、水供給開始前に遮断弁１５を閉鎖する。水供給を終了した後に、まず水抜きバルブ１７を開とする。続いて、パージガス供給装置１６から圧力検出パイプ１４中にパージガスを供給しつつ遮断弁１５を開とする。そして、遮断弁１５からシールド燃料ガスシリンダ４ｄＬに至る区間の圧力検出パイプ中に残存する水を排除する。遮断弁１５からシールド燃料ガスシリンダ４ｄＬに至るまでの圧力検出パイプ１４の接続は、単調下がりとなるように配置されている。従って、侵入した水を残らず排出することが可能である。圧力検出パイプ１４には、パージガス供給装置１６の接続位置よりも下方圧力検出装置１３Ｌ側に、第２の遮断弁１５ａを設けると好ましい。パージガス供給装置１６からパージガスを供給する際に遮断弁１５ａを閉とすることにより、パージガスの圧力が圧力検出装置１３にかかることを防ぐことができる。
　以上説明したように、本発明による鋼片の溶削装置は、鋼片の表面に酸素を吹き付けるトーチを有する鋼片の溶削装置であって、鋼片下面側のトーチに溶削酸素を供給する下面溶削ユニットには、溶削酸素スリットノズルに溶削酸素を供給する溶削酸素シリンダと、シールド燃料ガスノズルに燃料ガスを供給するシールド燃料ガスシリンダとを有し、シールド燃料ガスシリンダに燃料ガスを供給する燃料ガス供給系統に加え、シールド燃料ガスシリンダに水を供給する水供給系統を有する。
　また、鋼片上面側のトーチに溶削酸素を供給する上面溶削ユニットには、シールド燃料ガスノズルに燃料ガスを供給するシールド燃料ガスシリンダを備え、上面溶削ユニットのシールド燃料ガスシリンダの圧力検出装置を備え、下面溶削ユニットのシールド燃料ガスシリンダの圧力検出装置を備えないようにしても良い。
　また、前記下面溶削ユニットのシールド燃料ガスシリンダ内の圧力検出装置を備え、シールド燃料ガスシリンダと圧力検出装置の間を圧力検出パイプで接続し、圧力検出パイプの途中に遮断弁を備え、該遮断弁と圧力検出装置との間にパージガス供給装置を備え、前記遮断弁の配置位置はシールド燃料ガスシリンダ配置位置よりも高い位置であるように設計しても良い。
　また、本発明の、鋼片の表面に酸素を吹き付けるトーチを有する鋼片の溶削装置のノズル詰まり検出方法は、トーチに溶削酸素を供給する下面溶削ユニットにが、溶削酸素スリットノズルに溶削酸素を供給する溶削酸素シリンダと、シールド燃料ガスノズルに燃料ガスを供給するシールド燃料ガスシリンダとを有し、下面溶削ユニットのシールド燃料ガスシリンダに水を供給してシールド燃料ガスノズルから水を噴出させ、ノズルの水噴出状態からノズル詰まりを検出する。
　また、鋼片上面側のトーチに溶削酸素を供給する上面溶削ユニットには、シールド燃料ガスノズルに燃料ガスを供給するシールド燃料ガスシリンダを備え、上面溶削ユニットのシールド燃料ガスシリンダの圧力検出装置を備え、下面溶削ユニットのシールド燃料ガスシリンダ内の圧力検出装置を備えないように設計しても良い。
　また、前記下面溶削ユニットのシールド燃料ガスシリンダ内の圧力検出装置を備え、シールド燃料ガスシリンダと圧力検出装置の間を圧力検出パイプで接続し、圧力検出パイプの途中に遮断弁を備え、該遮断弁と圧力検出装置との間にパージガス供給装置を備え、前記遮断弁の配置位置はシールド燃料ガスシリンダ配置位置よりも高い位置であり、シールド燃料ガスシリンダに水を供給する前に前記遮断弁を閉鎖し、水供給を終了した後にパージガス供給装置から圧力検出パイプ中にパージガスを供給しつつ遮断弁を開として圧力検出パイプ中に残存する水を排除しても良い。
　本発明によれば、下面溶削ユニットのシールド燃料ガスノズルのノズル詰まりを迅速に評価することができる。従って、産業上の利用可能性は大きい。
１　　　トーチ
２　　　マニホールド
３　　　トーチユニット
４ａ　　溶削酸素シリンダ
４ｂ　　予熱燃料ガスシリンダ
４ｃ　　予熱酸素シリンダ
４ｄ　　シールド燃料ガスシリンダ
５　　　スリットノズル
６　　　連結管
７　　　ノズル
８　　　ピストン
９　　　支持具
１０　　鋼片
１１　　燃料ガス供給系統
１２　　水供給系統
１３　　圧力検出装置
１４　　圧力検出パイプ
１５　　遮断弁
１６　　パージガス供給装置
１７　　水抜きバルブ
１８　　置換窒素供給系統
１９　　ガス供給管
２０　　逆止弁
２１　　逆止弁
２５　　噴出水（正常）
２６　　噴出水（ノズル詰まりあり）
３０　　上面溶削ユニット
３１　　下面溶削ユニット
３２　　側面溶削ユニット
３３　　基準側端部
３４　　追従側端部
３５　　ガス供給口
３７　　溶削前方
３８　　溶削後方

Claims (6)

  1. 　鋼片の下面にシールド燃料ガスを吹き付ける下方シールド燃料ガスノズルと；
    　前記下方シールド燃料ガスノズルにシールド燃料ガスを供給する下方シールド燃料ガスシリンダと；
    　前記下方シールド燃料ガスシリンダに前記シールド燃料ガスを供給する燃料ガス供給系統と；
    　前記下方シールド燃料ガスシリンダに水を供給する水供給系統と；
    を備えることを特徴とする鋼片の溶削装置。
  2. 　前記鋼片の上面にシールド燃料ガスを吹き付ける上方シールド燃料ガスノズルと；
    　前記上方シールド燃料ガスノズルに前記シールド燃料ガスを供給する上方シールド燃料ガスシリンダと；
    　前記上方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力を検出する上方シールド燃料ガスシリンダ圧力検出装置と；
    を更に備え、
    　前記燃料ガス供給系統が、検出された前記上方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力に基づいて、前記下方シールド燃料ガスシリンダへの前記シールド燃料ガスの供給量を制御することを特徴とする請求項１に記載の鋼片の溶削装置。
  3. 　前記下方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力を検出する下方シールド燃料ガスシリンダ圧力検出装置と；
    　前記下方シールド燃料ガスシリンダと前記下方シールド燃料ガスシリンダ圧力検出装置との間を接続する圧力検出パイプと；
    　　前記圧力検出パイプに、前記下方シールド燃料ガスシリンダの位置よりも高い位置になるように設けられた遮断弁と；
    　前記遮断弁と前記圧力検出装置との間に設けられたパージガス供給装置と；
    を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の鋼片の溶削装置。
  4. 　前記溶削装置は鋼片の下面にシールド燃料ガスを吹き付ける下方シールド燃料ガスノズルと、前記下方シールド燃料ガスノズルに前記シールド燃料ガスを供給する下方シールド燃料ガスシリンダと、前記下方シールド燃料ガスシリンダに前記シールド燃料ガスを供給する燃料ガス供給系統と、を備えた、鋼片の溶削装置のノズル詰まりを検出する方法であって、
    　前記下方シールド燃料ガスシリンダに水を供給して、前記下方シールド燃料ガスノズルから噴出水を噴出する工程と；
    　前記下方シールド燃料ガスノズルから噴出された前記噴出水の噴出状態から、ノズル詰まりを検出する工程と；
    を有することを特徴とする鋼片の溶削装置のノズル詰まり検出方法。
  5. 　前記溶削装置が、前記鋼片の上面にシールド燃料ガスを吹き付ける上方シールド燃料ガスノズルと、前記上方シールド燃料ガスノズルに前記シールド燃料ガスを供給する上方シールド燃料ガスシリンダと、を更に備え、
    　前記上方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力を検出する工程と；
    　検出された前記上方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力に基づいて、前記下方シールド燃料ガスシリンダへの前記シールド燃料ガスの供給量を制御する工程と；
    を更に有することを特徴とする請求項４に記載の鋼片の溶削装置のノズル詰まり検出方法。
  6. 　前記溶削装置が、前記下方シールド燃料ガスシリンダと前記下方シールド燃料ガスシリンダ圧力検出装置との間を接続する圧力検出パイプと、前記圧力検出パイプにおける、前記下方シールド燃料ガスシリンダの配置位置よりも高い位置に設けられた遮断弁と、前記遮断弁と前記圧力検出装置との間に設けられるパージガス供給装置と、を更に備え、
    　前記下方シールド燃料ガスシリンダ内の圧力を検出する工程と；
    　前記シールド燃料ガスシリンダに前記水を供給する前に前記遮断弁を閉鎖する工程と；
    　前記水の供給を終了した後に圧力検出パイプ中にパージガスを供給する工程と；
    　前記遮断弁を開として前記圧力検出パイプ中に残存する水を排除する工程と；
    を有することを特徴とする請求項４に記載の鋼片の溶削装置のノズル詰まり検出方法。
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