WO2010061596A1 - 鋼片の溶削装置及び鋼片の溶削方法 - Google Patents

鋼片の溶削装置及び鋼片の溶削方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010061596A1
WO2010061596A1 PCT/JP2009/006364 JP2009006364W WO2010061596A1 WO 2010061596 A1 WO2010061596 A1 WO 2010061596A1 JP 2009006364 W JP2009006364 W JP 2009006364W WO 2010061596 A1 WO2010061596 A1 WO 2010061596A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel gas
cutting
cylinder
piston
inert gas
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/006364
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
細川正三郎
山中秀一
一山敏治
Original Assignee
新日本製鐵株式会社
日本スピング株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新日本製鐵株式会社, 日本スピング株式会社 filed Critical 新日本製鐵株式会社
Priority to CN2009801466383A priority Critical patent/CN102223981B/zh
Priority to JP2010540372A priority patent/JP5335812B2/ja
Priority to BRPI0920999-9A priority patent/BRPI0920999B1/pt
Priority to KR1020117011474A priority patent/KR101224767B1/ko
Publication of WO2010061596A1 publication Critical patent/WO2010061596A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K7/00—Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
    • B23K7/06—Machines, apparatus, or equipment specially designed for scarfing or desurfacing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K7/00—Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
    • B23K7/005—Machines, apparatus, or equipment specially adapted for cutting curved workpieces, e.g. tubes
    • B23K7/006—Machines, apparatus, or equipment specially adapted for cutting curved workpieces, e.g. tubes for tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K7/00—Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
    • B23K7/10—Auxiliary devices, e.g. for guiding or supporting the torch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/52—Nozzles for torches; for blow-pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/56—Nozzles for spreading the flame over an area, e.g. for desurfacing of solid material, for surface hardening, or for heating workpieces

Definitions

  • the present invention relates to a steel piece melting apparatus and a steel piece cutting method.
  • This welding machine has a torch that blows oxygen and fuel gas onto the surface of a steel slab.
  • the surface of the slab is blown with hot oxygen and fuel gas.
  • the process of ablating is used.
  • This process of hot cutting is also called a hot scarf. 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.
  • 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 of oxygen to the steel slab is performed by ejecting oxygen from the slit nozzle 5 provided in the torch 1. Further, the preheating fuel gas is sprayed from the preheating fuel nozzle 7b to the steel slab surface, and the preheating oxygen is sprayed from the preheating oxygen nozzle 7c to the steel slab surface. Both the preheating fuel nozzle 7b and the preheating oxygen nozzle 7c are provided in the torch 1.
  • the cutting oxygen blown to the steel slab from the slit nozzle 5 is ejected in 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).
  • a shielded fuel gas is used by using a shielded fuel gas nozzle 7d from the opposite side of the front of the cutting 37 (hereinafter referred to as the back of the cutting 38) toward the cutting oxygen jet ejected toward the steel slab. Is preferably ejected.
  • the welding apparatus is designed so that steel pieces having various widths can be cut. That is, for example, as shown in FIG. 3A and FIG. 3B, the welding apparatus includes four surfaces of the steel slab 10 MAX having the maximum possible machinable width and four surfaces of the steel slab 10 MIN having the smallest machinable width. Designed to be capable of hot-cutting. More specifically, the cutting apparatus includes an upper surface welding unit 20 for cutting the upper surface of the steel piece 10, a lower surface welding unit 21 for cutting the lower surface of the steel piece 10, and both sides of the steel piece 10. Side surface cutting units 22 and 22.
  • Each of the upper surface cutting unit 20 and the lower surface cutting unit 21 has a machinable width that allows the upper surface and the lower surface of the steel piece 10 MAX having the maximum machinable width to be machinable.
  • the upper surface cutting unit 20 and the lower surface cutting unit 21 are connected to one of the side surface cutting units 22 and 22 at one end (reference side end portions 31a and 31b), respectively.
  • the upper surface cutting unit 20 and the lower surface cutting unit 21 can slide each other in the billet width direction.
  • the upper surface cutting unit 20 and the lower surface cutting unit 21 are slid with respect to each other, and the side surface cutting unit 22 connected to the respective cutting units 20 and 21.
  • the upper surface cutting unit 20, the lower surface cutting unit 21, and the side surface cutting units 22, 22 can optimize the positional relationship with the surface of the steel slab and simultaneously perform the four surfaces of the steel slab 10.
  • the width of the steel piece 10 is smaller. Therefore, of the entire width of the upper surface cutting unit 20 and the lower surface cutting unit 21, the portion corresponding to the portion exceeding the width of the steel slab 10 does not eject 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 FIGS. 4A to 4E.
  • the torch 1 (the fusing unit 20, 21) includes a torch unit 3 having a gas ejection nozzle such as a fusing 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.
  • FIG. 4C to FIG. 4E a description will be given by taking as an example the cutting oxygen cylinder 4a provided in the manifold 2 of the bottom surface cutting unit 21.
  • 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.
  • the cutting oxygen cylinder 4a has a reference side end 33 and a follow side end 34 which is an end opposite to the reference side end 33 (follow side 32).
  • the piston 8a is inserted from the following end 34.
  • the piston 8a is supported by the support 9a, and the insertion position of the piston 8a in the cutting oxygen cylinder 4a can be changed in the steel piece width direction by adjusting the insertion length of the support 9a.
  • the reference end 33 of the cutting oxygen cylinder 4a is closed. Further, as shown in FIG. 5, when the width of the steel piece 10 to be cut is determined, the position of the piston 8 a is adjusted in accordance with the width of the steel piece 10.
  • the cutting oxygen when the cutting oxygen is supplied from the oxygen supply port 17 to the cutting oxygen cylinder 4a, the cutting oxygen is supplied in the region between the reference side end 33 of the cutting oxygen cylinder 4a and the piston 8a.
  • the cutting oxygen is supplied to the slit nozzle 5.
  • the cutting oxygen is not supplied to the region between the piston 8a and the follow-up side end 34 of the cutting oxygen cylinder 4a.
  • the manifold 2 includes a preheating fuel gas cylinder 4b, a preheating oxygen cylinder 4c, and a shield fuel gas cylinder 4d in addition to the cutting oxygen cylinder 4a.
  • pistons 8b, 8c, and 8d are inserted from the follow-up side end portion 34 in the same manner as the cutting oxygen cylinder 4a, and the positions of the pistons 8b, 8c, and 8d are adjusted.
  • the gas ejection from each nozzle connected to each cylinder can be limited to only the width range of the steel slab 10.
  • Patent Document 1 discloses a cutting oxygen cylinder that is divided into three rooms: a reference side room, a surface part room, and a tracking side room. Each of the three rooms is supplied with cutting oxygen.
  • the room on the reference side and the room on the following side are located at both ends of the width of the steel slab, and the room on the surface part is located between the two.
  • the cutting oxygen pressure in the reference side chamber and the following side chamber is set to be higher than the cutting oxygen pressure in the surface portion chamber. This makes it possible to perform uniform cutting in the width direction of the steel slab.
  • the cutting oxygen in the following side chamber is supplied through the inside of the piston support inserted into the cutting oxygen cylinder. Therefore, the support is formed of a hollow pipe for allowing oxygen to pass through.
  • a large amount of molten slag generated by the melting is blown off by jet water ejected from the front portion 37 of the welding unit, and finally flows down from both sides of the steel slab 10.
  • the steel slab 10 MIN having the minimum machinable width when the steel slab 10 MIN having the minimum machinable width is to be machined, it corresponds to the portion of the nozzle disposed in the lower surface welding unit 21 that exceeds the width of the steel slab 10 MIN There is a risk that the slag flowing down from the side of the billet billet 10 MIN will scatter and adhere to the nozzle.
  • the present invention provides a wide edge portion of a steel slab even in the case of steel slab of any width in the steel slab in which the oxygen is blown onto the surface of the steel slab using a torch.
  • An object of the present invention is to provide a fusing device and a fusing method that can suppress flaws on the lower surface in the vicinity.
  • a first embodiment of the present invention is an apparatus for spraying fuel gas on a steel piece to perform cutting, wherein a fuel gas region to which the fuel gas is supplied and an inert gas to which an inert gas is supplied A fuel gas cylinder provided with a region; a plurality of nozzles having one end communicating with the fuel gas cylinder and ejecting gas to the outside of the cylinder; the fuel gas region and the inert gas within the fuel gas cylinder A piston for partitioning the region; and a control means for adjusting the position of the piston in the fuel gas cylinder based on the size of the steel billet.
  • the control means is configured such that, among the nozzles, from the nozzle communicating with the inert gas region, toward the place other than the steel piece.
  • the position of the piston may be set so that the inert gas is ejected.
  • the fuel gas may be preheated fuel gas or shield fuel gas.
  • the inert gas may be nitrogen gas.
  • the second embodiment of the present invention uses a fusing device having a fuel gas cylinder, a piston disposed in the fuel gas cylinder, and a plurality of nozzles communicating with the fuel gas cylinder.
  • a method of cutting a billet the step of partitioning the fuel gas cylinder into a fuel gas region and an inert gas region by the piston by adjusting the position of the piston based on the size of the billet
  • the inert gas is ejected from a nozzle communicating with the inert gas region among the nozzles toward a place other than the steel piece.
  • the position of the piston may be adjusted as described.
  • the fuel gas may be a preheated fuel gas cylinder or a shield fuel gas.
  • nitrogen gas may be used as the inert gas.
  • the region between the one end of the cylinder that supplies gas to the preheating fuel gas nozzle and the shield fuel gas nozzle arranged in the bottom surface cutting unit and the piston inactive By supplying the inert gas to the gas region, the inert gas can be ejected from a nozzle that ejects the gas to a portion exceeding the width of the steel slab. For this reason, nozzle clogging can be prevented. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of defective welding on the lower surface near the width end portion of the steel piece.
  • FIG. 1B is a partial cross-sectional view of the torch obtained along the line BB in FIG. 1A.
  • FIG. It is sectional drawing of the same torch obtained along CC line of FIG. 1A.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the torch obtained along the line DD in FIG. 1A.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows the case where the steel slab which has the minimum possible cutting width by the same cutting equipment, and is sectional drawing including the cross section obtained along the connecting pipe connected from a shield fuel gas cylinder to a shield fuel gas nozzle. is there. It is sectional drawing which shows the case where the steel piece which has the largest possible cutting width by the cutting unit of the cutting apparatus used by one Embodiment of this invention is cut. It is sectional drawing which shows the case where the steel piece which has the minimum width which can be cut by the cutting unit of the cutting apparatus used by one Embodiment of this invention is cut. It is sectional drawing of the torch of a welding apparatus. It is sectional drawing of the torch, and is sectional drawing containing the cross section of a connecting pipe. FIG.
  • FIG. 4B is a partial cross-sectional view of the torch obtained along the line EE in FIG. 4B.
  • FIG. 4C is a cross-sectional view of the torch obtained along the line FF in FIG. 4B. It is sectional drawing of the same torch obtained along the GG line of FIG. 4B. It is sectional drawing containing the cross section of the manifold of a welding machine.
  • the present inventors cut a steel slab having a width smaller than the maximum machinable width, the gas is also ejected to a nozzle arranged corresponding to a portion exceeding the width of the steel slab.
  • the inventors of the present invention have arranged the gas cylinders arranged in the manifold so as to correspond to the portion exceeding the width of the steel slab by supplying the inert gas to the region from the end on the tracking side to the piston. It was found effective to eject an inert gas from a nozzle.
  • the upper surface welding unit 20 As shown in FIG. 3A and FIG. 3B, in the hot cutting apparatus for cutting four surfaces of the steel slab 10, the upper surface welding unit 20, the lower surface welding unit 21, and the both side surface cutting units 22 A gas such as oxygen is sprayed on the surface of the steel piece 10. Further, as shown in FIG. 3A, the side surface cutting unit 22 is fixed to the reference side 31a of the upper surface welding unit 20 and the reference side 31b of the lower surface welding unit 21, respectively.
  • the lower surface cutting unit 21 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.
  • a cylinder called a fuel gas cylinder refers to a cylinder such as the preheated fuel gas cylinder 4b or the shielded fuel gas cylinder 4d.
  • the description will be made focusing on the shielded fuel gas cylinder 4d. As shown in FIG.
  • the shield fuel gas cylinder 4 d has a number of connecting pipes 6 d that are arranged in parallel in the width direction of the steel slab 10. These connecting pipes 6d communicate with the shield fuel gas nozzle 7d of the torch unit.
  • the piston 8d is inserted into the shield fuel gas cylinder 4d from the follower side 32 (follower side end 34).
  • the piston 8d is supported by a support 9d inserted from the follow-up side end 34.
  • the shield fuel gas is discharged only from the nozzle arranged within the width range of the steel piece 10. Can be supplied.
  • the shield fuel gas cylinder 4d has been described here, the other cylinders have the same configuration.
  • the insertion positions of the pistons 8a, 8b, 8c, 8d of the cylinders 4a, 4b, 4c, 4d are adjusted by a control unit (not shown).
  • the control device may be configured to acquire position information of the upper and lower cutting units 20 and 21 and operate the support of each piston based on the position information.
  • the fusing device includes at least a region (inert gas) between the pistons 8b and 8d of the preheating fuel gas cylinder 4b and the shield fuel gas cylinder 4d and the follow-up side end 34 in the lower surface fusing unit 21. It is designed so that an inert gas can be supplied to the area. During the cutting of the steel slab 10, the inert gas is supplied to the region (inert gas region) between the piston 8b, 8d of the preheated fuel gas cylinder 4b and the shield fuel gas cylinder 4d and the follower side end 34.
  • the inert gas is ejected from the preheating fuel gas nozzle 7b and the shield fuel gas nozzle 7d arranged so as to eject gas to the portion of the lower surface cutting unit 21 exceeding the width of the steel piece 10.
  • the clogging of the nozzle due to the slag occurs because the inert gas is ejected. Can be prevented.
  • the moving range of the piston 8 in each cylinder 4 is determined by the range between the maximum slicable width and the minimum slicable width of the steel piece 10 to be sliced.
  • the piston 8d is closest to the follower side 32.
  • the piston 8 d is closest to the reference side 31.
  • the preheated fuel gas cylinder 4b and the shield fuel gas cylinder 4d have fuel gas disposed in a region (fuel gas region) between the reference side end 33 and the position 35 where the pistons 8b and 8d are closest to the reference side.
  • the supply port 15 and the inert gas supply port 16 When having the supply port 15 and the inert gas supply port 16 disposed in a region (inert gas region) between the tracking side end 34 and the position 36 where the pistons 8b and 8d are closest to the tracking side. preferable. Thereby, fuel gas is supplied to the region (fuel gas region) between the reference end 33 and the pistons 8b and 8d regardless of the width of the steel piece 10 to be cut and the positions of the pistons 8b and 8d. Inert gas can be supplied to a region (inert gas region) between the tracking side end 34 and the piston 8.
  • the inert gas supply port 16 may be disposed at the following end 34 of the cylinders 4b and 4d.
  • the fuel gas supply port 15 is connected to a fuel gas supply device (not shown), and the inert gas supply port 16 is connected to an inert gas supply device (not shown). Further, the inert gas supply port 16 may be provided on the surface of the support 9b, 9d or the piston 8b, 8d on the tracking side end side. In this case, it is preferable that the inert gas supply port 16 is connected to the inert gas supply device through the hollow supports 9b and 9d.
  • the oxygen supply port 17 is disposed in a region (oxygen region) between the reference side end 33 and the position 35 where the piston 8a is closest to the reference side. It is not necessary to supply an inert gas to the region between 34 and the piston 8a.
  • the cutting oxygen is ejected from the slit nozzle 5 toward the steel piece 10. Even if slag adheres to the portion of the slit nozzle 5 that corresponds to the portion that exceeds the width of the steel slab, the next time that the steel slab with a wider width is to be scraped, that portion of the slit nozzle The reason is that the adhering slag can be sufficiently removed by ejecting the cutting oxygen.
  • preheating oxygen cylinder 4c it is not necessary to supply an inert gas to the region between the follow-up side end 34 and the piston 8c. This is because preheated oxygen is used at a pressure close to 10 times the pressure of the fuel gas, and some adhering slag can be blown away during ejection. Of course, an inert gas may be supplied to a region between the follow-up side end 34 of the preheating oxygen cylinder and the piston 8c.
  • a shield oxygen nozzle may be arranged in the torch unit.
  • excess LPG gas is burned to increase the gas volume, thereby preventing outside air from being involved.
  • a shield oxygen cylinder is disposed in the manifold. And the shield oxygen is supplied to the nozzle only within the width range of the steel piece 10 to be cut by the piston inserted into the shield oxygen cylinder.
  • an inert gas may be supplied to a region between the tracking side end and the piston.
  • the supply of the fuel gas to the fuel gas region of the fuel gas cylinders 4b and 4d may be stopped and the supply of the inert gas may be started instead.
  • the inert gas is supplied at a pressure of 1.5 kg / cm 2 or more and 5.5 kg / cm 2 or less, more preferably at a pressure of about 3.5 kg / cm 2 for 1 second or more and 3 seconds or less, more preferably about 2 seconds.
  • Nitrogen gas is preferably used as the inert gas to be supplied.
  • nitrogen gas is the most affordable gas among the gases that can be used as the inert gas.
  • the cutting oxygen cylinder 4a may be divided into three rooms, that is, a reference side, a surface portion, and a tracking side, as described in Patent Document 1.
  • the cutting oxygen supplied to the following chamber may pass through the support 9a of the piston 8a inserted into the cutting oxygen cylinder 4a. That is, it is preferable that the support 9a of the cutting oxygen cylinder 8a is a hollow pipe, and the cutting oxygen supplied to the tracking side chamber between the tracking side end 34 and the piston 8a is passed through the inside of the hollow pipe.
  • the inert gas supplied to the region between the tracking side end and the piston 8a passes between the peripheral wall of the cutting oxygen cylinder 4a and the support 9a.
  • the manifold for supplying the cutting oxygen to the torch on the bottom side of the steel slab is provided in the cutting oxygen cylinder.
  • it has at least a preheating fuel gas cylinder and a shield fuel gas cylinder.
  • following side one end of a preheating fuel gas cylinder and a shield fuel gas cylinder
  • target fuel gas cylinder one end of a preheating fuel gas cylinder and a shield fuel gas cylinder
  • the position of the piston can be adjusted according to the width of the steel piece to which oxygen is blown, and the other end of the target fuel gas cylinder (hereinafter referred to as “reference side”) to the piston.
  • the fuel gas can be supplied to the section to blow the fuel gas onto the surface of the steel piece, and the inert gas can be supplied from the piston of the target fuel gas cylinder to the end portion on the tracking side.
  • Each target fuel gas cylinder has a fuel gas supply port between the reference side end and the position where the piston is closest to the reference side, and between the tracking side end and the position where the piston is closest to the tracking side. May have an inert gas supply port.
  • the manifold for supplying the cutting oxygen to the torch on the lower surface side of the steel piece includes at least a cutting oxygen cylinder.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

　本発明の鋼片に燃料ガスを吹き付けて溶削する装置は、前記燃料ガスが供給される燃料ガス領域と、不活性ガスが供給される不活性ガス領域とが設けられた燃料ガスシリンダと；一端が前記燃料ガスシリンダ内に連通するとともに、シリンダ外にガスを噴出する複数のノズルと；前記燃料ガスシリンダ内を前記燃料ガス領域及び前記不活性ガス領域に仕切るピストンと；前記燃料ガスシリンダ内における前記ピストンの位置を前記鋼片の寸法に基づいて調整する制御手段と；を有する。

Description

鋼片の溶削装置及び鋼片の溶削方法
　本発明は、鋼片の溶削装置及び鋼片の溶削方法に関する。この溶削装置は、鋼片の表面に酸素及び燃料ガスを吹き付けるトーチを有する。
　本願は、２００８年１１月２５日に、日本に出願された特願２００８－２９９５０２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鋳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、鋼片に熱間で酸素及び燃料ガス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。
　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。
　図４Ａ、図４Ｂに示すように、溶削酸素の鋼片への吹きつけは、トーチ１に設けたスリットノズル５から酸素を噴出することによって行われる。また、予熱燃料ガスは予熱燃料ノズル７ｂから鋼片表面に吹き付けられ、予熱酸素は予熱酸素ノズル７ｃから鋼片表面に吹き付けられる。予熱燃料ノズル７ｂ、予熱酸素ノズル７ｃの両者は、トーチ１に設けられる。
　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）に向けて噴出される。熱間溶削では、鋼片に向けて噴出される溶削酸素ジェットに向けて、溶削前方３７の反対側（以下、溶削後方３８と呼ぶ）からシールド燃料ガスノズル７ｄを用いてシールド燃料ガスを噴出すると好ましい。溶削酸素に加えてシールド燃料ガスを噴出することにより、鋼片溶削品質の均一性を高めることができる。
　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３Ａ、図３Ｂに示されるように、最大溶削可能幅を有する鋼片１０ＭＡＸの４面、及び、最小溶削可能幅を有する鋼片１０ＭＩＮ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の上面を溶削する上面溶削ユニット２０と、鋼片１０の下面を溶削する下面溶削ユニット２１と、鋼片１０の両側面を溶削する側面溶削ユニット２２、２２とを有する。上面溶削ユニット２０及び下面溶削ユニット２１は、それぞれ最大溶削可能幅を有する鋼片１０ＭＡＸ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２０と下面溶削ユニット２１は、それぞれ一方の端部（基準側端部３１ａ、３１ｂ）で側面溶削ユニット２２、２２の一つと連結されている。上面溶削ユニット２０と下面溶削ユニット２１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１０を溶削する際には、上面溶削ユニット２０と下面溶削ユニット２１とを相互にスライドさせ、それぞれの溶削ユニット２０，２１に連結した側面溶削ユニット２２、２２が所定の幅の鋼片１０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２０、下面溶削ユニット２１、側面溶削ユニット２２、２２は鋼片表面との位置関係を最適化し、鋼片１０の４面を同時に溶削することができる。
　最大溶削可能幅を有する鋼片１０ＭＡＸを溶削する場合を除き、例えば図３Ｂから明らかなように、上面溶削ユニット２０と下面溶削ユニット２１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２０と下面溶削ユニット２１の全幅のうち、鋼片１０の幅を超える箇所に対応する部分は、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噴出し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４Ａ～図４Ｅを参照して以下に説明する。
　図４Ａ、図４Ｂに示すように、トーチ１（溶削ユニット２０、２１）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４Ｃ～図４Ｅを参照し、下面溶削ユニット２１のマニホールド２に設けられる溶削酸素シリンダ４ａを例にとって説明する。
　図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅはそれぞれ、図４ＢのＥ－Ｅ線、Ｆ－Ｆ線、Ｇ－Ｇ線に沿って得られる断面図である。下面溶削ユニット２１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。
　図４Ｄに示されるように、溶削酸素シリンダ４ａは、基準側端部３３と、基準側端部３３とは反対側（追従側３２）の端部である追従側端部３４とを有する。追従側端部３４からは、ピストン８ａが挿入される。ピストン８ａは支持具９ａで支持され、支持具９ａの挿入長さを調整することにより、溶削酸素シリンダ４ａにおけるピストン８ａの挿入位置を鋼片幅方向で変化させることができる。溶削酸素シリンダ４ａの基準側端部３３は閉じている。また、図５に示されるように、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、ピストン８ａの位置が調整される。ここで、溶削酸素シリンダ４ａに酸素供給口１７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との間の領域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８ａと溶削酸素シリンダ４ａの追従側端部３４との間の領域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１０の幅が変化しても、溶削酸素は鋼片１０の幅の範囲のみに吹き付けられる。
　上述の説明では溶削酸素シリンダ４ａに焦点を当てて説明したが、マニホールド２は、溶削酸素シリンダ４ａの他に、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も備えている。図４Ｃ～Ｅに示すように、各シリンダとも、溶削酸素シリンダ４ａと同様、追従側端部３４からピストン８ｂ、８ｃ、８ｄが挿入され、ピストン８ｂ、８ｃ、８ｄの位置を調整することにより、各シリンダに接続された各ノズルからのガス噴出を、鋼片１０の幅範囲のみに限定することができる。
　特許文献１は、基準側の部屋と、面部の部屋と、追従側の部屋と、の３つの部屋に区分された溶削酸素シリンダを開示している。３つの部屋にはそれぞれ溶削酸素が供給される。基準側の部屋と追従側の部屋とが鋼片の幅両端部に位置し、面部の部屋は両者の間の部分に位置する。基準側の部屋と追従側の部屋の溶削酸素圧力は、面部の部屋の溶削酸素圧力よりも高く設定される。これにより、鋼片の幅方向に対して均一な溶削を行なうことが可能となる。この場合、追従側の部屋の溶削酸素は、溶削酸素シリンダに挿入されるピストンの支持具の内部を通過させて供給される。従って、支持具は酸素を通過させるために中空のパイプで形成される。
特開平９－２１０３２０号公報
　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から噴出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１０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１０の両サイドから流れ落ちるスラグもある。例えば図５に示されるように、最小溶削可能幅を有する鋼片１０ＭＩＮを溶削する場合、下面溶削ユニット２１に配置されたノズルのうち、鋼片１０ＭＩＮの幅を超える部分に対応するノズルには、鋼片鋼片１０ＭＩＮの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。結果として、その後に、より広い幅を有する鋼片１０を溶削する場合、ノズル詰まりを起こしたノズルからガスが十分に噴出しなくなり、鋼片１０の幅端部付近の下面において溶削不良が発生してしまう。
　以上の問題を鑑み、本発明は、トーチを用いて鋼片の表面に酸素を吹き付ける鋼片の溶削処理において、いずれの幅の鋼片を溶削する場合にも、鋼片の幅端部付近の下面の溶削不良を抑えることのできる溶削装置及び溶削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）本発明の第一実施態様は、鋼片に燃料ガスを吹き付けて溶削する装置であって、前記燃料ガスが供給される燃料ガス領域と、不活性ガスが供給される不活性ガス領域とが設けられた燃料ガスシリンダと；一端が前記燃料ガスシリンダ内に連通するとともに、シリンダ外にガスを噴出する複数のノズルと；前記燃料ガスシリンダ内を前記燃料ガス領域及び前記不活性ガス領域に仕切るピストンと；前記燃料ガスシリンダ内における前記ピストンの位置を前記鋼片の寸法に基づいて調整する制御手段と；を有する。
　（２）上記（１）に記載の鋼片の溶削装置では、前記制御手段は、前記各ノズルのうち、前記不活性ガス領域に連通するノズルから、前記鋼片以外の箇所に向かって前記不活性ガスが噴出されるように前記ピストンの位置を設定しても良い。
　（３）上記（１）に記載の鋼片の溶削装置では、前記燃料ガスが、予熱燃料ガス又はシールド燃料ガスであっても良い。
　（４）上記（１）に記載の鋼片の溶削装置では、前記不活性ガスが、窒素ガスであっていられても良い。
　（５）本発明の第二実施態様は、燃料ガスシリンダと、前記燃料ガスシリンダ内に配設されたピストンと、前記燃料ガスシリンダに連通する複数のノズルと、を有する溶削装置を用いて鋼片を溶削する方法であって、前記ピストンの位置を前記鋼片の寸法に基づいて調整することで、前記燃料ガスシリンダ内を前記ピストンにより燃料ガス領域と不活性ガス領域とに仕切る工程と；前記各ノズルのうち、前記不活性ガス領域に連通するノズルから、前記不活性ガスを噴出させる工程と；前記各ノズルのうち、前記燃料ガス領域に連通するノズルから、前記燃料ガスを前記鋼片に吹き付ける工程と；を有する。
　（６）上記（５）に記載の鋼片の溶削方法では、前記各ノズルのうち、前記不活性ガス領域に連通するノズルから、前記鋼片以外の箇所に向かって前記不活性ガスが噴出されるように前記ピストンの位置を調整しても良い。
　（７）上記（５）に記載の鋼片の溶削方法では、前記燃料ガスは、予熱燃料ガスシリンダ又はシールド燃料ガスであっても良い。
　（８）上記（５）に記載の鋼片の溶削方法では、前記不活性ガスとして、窒素ガスが用いられても良い。
　上記（１）～（８）に記載の発明によれば、下面溶削ユニットに配置される予熱燃料ガスノズルやシールド燃料ガスノズルにガスを供給するシリンダの一端と、ピストンとの間の領域（不活性ガス領域）に不活性ガスを供給することにより、鋼片の幅を超えた部分にガスを噴出するノズルから不活性ガスを噴出させることが出来る。このため、ノズル詰まりを防止することができる。これにより、鋼片の幅端部付近の下面に溶削不良が発生することを防止することができる。
本発明の一実施形態に係る溶削装置のトーチの断面図である。 図１ＡのＢ－Ｂ線に沿って得られる同トーチの部分断面図である。 図１ＡのＣ－Ｃ線に沿って得られる同トーチの断面図である。 図１ＡのＤ－Ｄ線に沿って得られる同トーチの断面図である。 本発明の一実施形態に係る溶削装置により最大溶削可能幅を有する鋼片を溶削する場合を示す断面図であり、シールド燃料ガスシリンダからシールド燃料ガスノズルへ連通する連結管に沿って得られる断面を含む断面図である。 同溶削装置により最小溶削可能幅を有する鋼片を溶削する場合を示す断面図であり、シールド燃料ガスシリンダからシールド燃料ガスノズルへ連通する連結管に沿って得られる断面を含む断面図である。 本発明の一実施形態で用いられる溶削装置の溶削ユニットにより最大溶削可能幅を有する鋼片を溶削する場合を示す断面図である。 本発明の一実施形態で用いられる溶削装置の溶削ユニットにより最小溶削可能幅を有する鋼片を溶削する場合を示す断面図である。 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４ＢのＥ－Ｅ線に沿って得られる同トーチの部分断面図である。 図４ＢのＦ－Ｆ線に沿って得られる同トーチの断面図である。 図４ＢのＧ－Ｇ線に沿って得られる同トーチの断面図である。 溶削装置のマニホールドの断面を含む断面図である。
　前述のとおり、最大溶削可能幅よりも小さい幅を有する鋼片を溶削する場合、上面溶削ユニット及び下面溶削ユニットの鋼片の幅を超える部分については、ノズルにガスが供給されないように溶削装置が構成されていた。そして、ガスが噴出していないノズルにスラグが飛散する結果、ノズル詰まりが発生していた。本発明者らは、鋼片の幅端部付近の下面において溶削不良が発生する主な原因は、下面溶削ユニットに配置される予熱燃料ガスノズルとシールド燃料ガスノズルの詰まりであったという事実を認識した。
　この事実を鑑み、本発明者らは、最大溶削可能幅よりも小さい幅を有する鋼片を溶削する場合、鋼片の幅を超える部分に対応して配置されるノズルについてもガスを噴出することにより、ノズル詰まりの発生を防止することができることを見出した。更に発明者らは、マニホールドに配置された各ガスのシリンダにおいて、追従側の端部からピストンまでの領域に不活性ガスを供給することにより、鋼片の幅を超える部分に対応して配置されるノズルから不活性ガスを噴出することが有効であることを見出した。
　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装置の構成は一例に過ぎず、本発明の趣旨を越えない範囲において適宜変更が可能である。
　図３Ａ、図３Ｂに示されるように、鋼片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２０、下面溶削ユニット２１、両側面溶削ユニット２２から、溶削酸素等のガスが鋼片１０の表面に噴きつけられる。また、図３Ａに示されるように、上面溶削ユニット２０の基準側３１ａ、下面溶削ユニット２１の基準側３１ｂに、側面溶削ユニット２２がそれぞれ固定されている。
　下面溶削ユニット２１は、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。尚、本発明において燃料ガスシリンダと称されるシリンダは、予熱燃料ガスシリンダ４ｂやシールド燃料ガスシリンダ４ｄ等のシリンダを示す。以下、シールド燃料ガスシリンダ４ｄに焦点を当てて説明する。図１Ｂに示されるように、シールド燃料ガスシリンダ４ｄは、鋼片１０の幅方向に並列する多数の連結管６ｄを有する。これらの連結管６ｄは、トーチユニットのシールド燃料ガスノズル７ｄに連通する。シールド燃料ガスシリンダ４ｄには、追従側３２（追従側端部３４）からピストン８ｄが挿入される。ピストン８ｄは、追従側端部３４から挿入される支持具９ｄによって支持される。基準側端部３３とピストン８ｄとの間のシリンダ内の領域にシールド燃料ガスを供給することにより、基準側端部３３とピストン８ｄとの間の領域（燃料ガス領域）に連通するノズルにシールド燃料ガスが供給される。そして、これらのノズルから鋼片１０にシールド燃料ガスが噴出される。溶削する鋼片１０の寸法（幅）に応じて、支持具９ｄの操作によりピストン８ｄの挿入位置を調整することにより、鋼片１０の幅範囲内に配置されたノズルのみからシールド燃料ガスを供給することができる。ここではシールド燃料ガスシリンダ４ｄについて説明したが、他のシリンダも同様の構成を有する。尚、各シリンダ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのピストン８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの挿入位置は、制御部（図示せず）によって調整される。制御装置は、上下溶削ユニット２０、２１の位置情報を取得し、この位置情報に基づいて各ピストンの支持具を動作させるように構成しても良い。
　本実施形態に係る溶削装置は、下面溶削ユニット２１のうち、少なくとも予熱燃料ガスシリンダ４ｂ及びシールド燃料ガスシリンダ４ｄのピストン８ｂ、８ｄと追従側端部３４との間の領域（不活性ガス領域）に不活性ガスを供給できるように設計される。鋼片１０の溶削中に、予熱燃料ガスシリンダ４ｂ、シールド燃料ガスシリンダ４ｄのピストン８ｂ、８ｄと追従側端部３４との間の領域（不活性ガス領域）に不活性ガスを供給することにより、下面溶削ユニット２１のうち、鋼片１０の幅を超える部分にガスを噴出するように配置された予熱燃料ガスノズル７ｂとシールド燃料ガスノズル７ｄとから不活性ガスが噴出される。溶削中において、鋼片１０の幅からはみ出た部分に対応して配置されたノズル７ｂ、７ｄに溶融スラグが飛散したとしても、不活性ガスが噴出しているのでスラグによるノズル詰まりの発生を防止することができる。
　各シリンダ４におけるピストン８の移動範囲は、溶削する鋼片１０の最大溶削可能幅と最少溶削可能幅の間の範囲によって定まる。例えば、最大溶削可能幅を有する鋼片１０ＭＡＸを溶削する場合を示す図２Ａにおいて、ピストン８ｄは最も追従側３２に近づく。また、例えば最小溶削可能幅を有する鋼片１０ＭＩＮを溶削する場合を示す図２Ｂにおいて、ピストン８ｄは最も基準側３１に近づく。予熱燃料ガスシリンダ４ｂとシールド燃料ガスシリンダ４ｄには、基準側端部３３と、ピストン８ｂ、８ｄが最も基準側に近づく位置３５との間の領域（燃料ガス領域）に配設される燃料ガス供給口１５と、追従側端部３４からピストン８ｂ、８ｄが最も追従側に近づく位置３６との間の領域（不活性ガス領域）に配設される不活性ガス供給口１６と、を有すると好ましい。これにより、溶削する鋼片１０の幅やピストン８ｂ、８ｄの位置に関わらず、基準側端部３３とピストン８ｂ、８ｄとの間の領域（燃料ガス領域）には燃料ガスを供給することができ、追従側端部３４とピストン８との間の領域（不活性ガス領域）には不活性ガスを供給することができる。不活性ガス供給口１６は、シリンダ４ｂ、４ｄの追従側端部３４に配置されても良い。燃料ガス供給口１５は燃料ガス供給装置（図示せず）に接続され、不活性ガス供給口１６は不活性ガス供給装置（図示せず）に接続される。また、不活性ガス供給口１６は、支持具９ｂ、９ｄ、あるいはピストン８ｂ、８ｄの追従側端部側の表面に設けられても良い。この場合、不活性ガス供給口１６は、中空状の支持具９ｂ、９ｄの中を通って不活性ガス供給装置に接続されることが好ましい。
　溶削酸素シリンダ４ａについては、基準側端部３３と、ピストン８ａが最も基準側に近づく位置３５との間の領域（酸素領域）に酸素供給口１７が配設されるが、追従側端部３４とピストン８ａとの間の領域に不活性ガスを供給することを要しない。溶削酸素はスリットノズル５から鋼片１０に向けて噴出される。スリットノズル５のうち、鋼片の幅を超える部分に対応して配置される部分にたとえスラグが付着したとしても、次回、更に広い幅の鋼片を溶削する際にスリットノズルのその部分から溶削酸素を噴出することにより、付着したスラグを十分に除去できることが理由である。
　予熱酸素シリンダ４ｃについても、追従側端部３４とピストン８ｃとの間の領域に不活性ガスを供給することを要しない。予熱酸素は、燃料ガスの圧力の１０倍近くの圧力で使用され、多少の付着スラグは噴出時に吹き飛ばして除去できるためである。もちろん、予熱酸素シリンダの追従側端部３４とピストン８ｃとの間の領域に不活性ガスを供給しても良い。
　図示されていないが、トーチユニットには、シールド酸素ノズルが配置され得る。シールド酸素ノズルが配置される場合、余分なＬＰＧガスが燃焼してガス容積が大きくなり、外気の巻き込みを防ぐことができる。また、シールド酸素ノズルが配置される場合、マニホールドにシールド酸素シリンダが配置される。そして、シールド酸素シリンダ内に挿入されたピストンによって、溶削する鋼片１０の幅範囲内のみのノズルにシールド酸素が供給される。このシールド酸素シリンダについても、追従側端部とピストンとの間の領域に不活性ガスを供給することを要しない。シールド酸素は、燃料ガスの圧力の１０倍近くの圧力で使用され、多少の付着スラグは噴出時に吹き飛ばして除去できるためである。もちろん、シールド酸素シリンダに関しても、追従側端部とピストンとの間の領域に不活性ガスを供給しても良い。
　鋼片の尾端部が溶削ユニットを通過する時に、鋼片上の溶融スラグが下ユニットに幅全体に落下する。従って、このタイミングに、燃料ガスシリンダ４ｂ、４ｄの燃料ガス領域へ燃料ガスの供給を停止し、代わりに不活性ガスの供給を開始すると良い。不活性ガスは、１．５ｋｇ／ｃｍ2以上５．５ｋｇ／ｃｍ2以下の圧力、より好ましくは３．５ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力で１秒以上３秒以下、より好ましくは２秒程度供給するとよい。供給される不活性ガスとして、窒素ガスを用いることが好ましい。不活性ガスとして使用できるガスのうち、窒素ガスは最も安価に入手できるガスであることが理由の一つである。
　尚、本発明を適用する溶削装置に関して、特許文献１に記載のように、溶削酸素シリンダ４ａを基準側、面部、及び追従側と３つの部屋に区分しても良い。この場合、追従側の部屋に供給する溶削酸素は、溶削酸素シリンダ４ａに挿入するピストン８ａの支持具９ａの内部を通過させても良い。即ち、溶削酸素シリンダ８ａの支持具９ａは中空パイプとし、追従側端部３４とピストン８ａとの間の追従側の部屋に供給する溶削酸素を中空パイプの内部を通過させることが好ましい。この場合、追従側端部とピストン８ａとの間の領域に供給される不活性ガスは溶削酸素シリンダ４ａの周壁と支持具９ａとの間を通過する。
　以上説明したように、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では、鋼片下面側のトーチに溶削酸素を供給するマニホールドは、溶削酸素シリンダに加えて少なくとも予熱燃料ガスシリンダとシールド燃料ガスシリンダとを有する。この溶削装置では、予熱燃料ガスシリンダとシールド燃料ガスシリンダ（以下、２つの燃料ガスシリンダを総称して「対象燃料ガスシリンダ」ともいう。）の一方（以下「追従側」という。）の端部からピストンを挿入し、酸素を吹き付ける鋼片の幅に応じて前記ピストンの位置を調整することができ、対象燃料ガスシリンダの他方（以下「基準側」という。）の端部からピストンまでの区間に燃料ガスを供給して鋼片の表面に燃料ガスを吹き付けることができ、対象燃料ガスシリンダのピストンから追従側端部までの間に不活性ガスを供給することができる。
　また、対象燃料ガスシリンダはそれぞれ、基準側端部からピストンが最も基準側に近づく位置との間に燃料ガス供給口を有し、追従側端部からピストンが最も追従側に近づく位置との間に不活性ガス供給口を有しても良い。
　また、本発明の、トーチを用いて鋼片の表面に酸素を吹き付ける鋼片の溶削方法では、鋼片下面側のトーチに溶削酸素を供給するマニホールドが、溶削酸素シリンダに加えて少なくとも予熱燃料ガスシリンダとシールド燃料ガスシリンダとを有し、予熱燃料ガスシリンダとシールド燃料ガスシリンダ（以下、２つの燃料ガスシリンダを総称して「対象燃料ガスシリンダ」ともいう。）の一方（以下「追従側」という。）の端部からピストンを挿入する工程と、酸素を吹き付ける鋼片の幅に応じて前記ピストンの位置を調整する工程と、対象燃料ガスシリンダの他方（以下「基準側」という。）の端部からピストンまでの区間に燃料ガスを供給して鋼片の表面に燃料ガスを吹き付ける工程と、対象燃料ガスシリンダのピストンから追従側端部までの間に不活性ガスを供給する工程とを有する。
　また、不活性ガスとして窒素ガスを用いても良い。
　本発明によれば、ノズル詰まりを防止し、鋼片の幅端部付近の下面に溶削不良が発生することを防止することができる。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
　４　シリンダ
　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
１５　燃料ガス供給口
１６　不活性ガス供給口
１７　酸素供給口
２０　上面溶削ユニット
２１　下面溶削ユニット
２２　側面溶削ユニット
３１　基準側
３２　追従側
３３　基準側端部
３４　追従側端部
３５　ピストンが最も基準側に近づく位置
３６　ピストンが最も追従側に近づく位置
３７　溶削前方
３８　溶削後方

Claims (8)

  1. 　鋼片に燃料ガスを吹き付けて溶削する装置であって、
    　前記燃料ガスが供給される燃料ガス領域と、不活性ガスが供給される不活性ガス領域とが設けられた燃料ガスシリンダと；
    　一端が前記燃料ガスシリンダ内に連通するとともに、シリンダ外にガスを噴出する複数のノズルと；
    　前記燃料ガスシリンダ内を前記燃料ガス領域及び前記不活性ガス領域に仕切るピストンと；
    　前記燃料ガスシリンダ内における前記ピストンの位置を前記鋼片の寸法に基づいて調整する制御手段と；
    を有することを特徴とする鋼片の溶削装置。
  2. 　前記制御手段は、前記各ノズルのうち、前記不活性ガス領域に連通するノズルから、前記鋼片以外の箇所に向かって前記不活性ガスが噴出されるように前記ピストンの位置を設定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. 　前記燃料ガスが、予熱燃料ガス又はシールド燃料ガスであ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. 　前記不活性ガスが、窒素ガスであることを特徴とする請求項１に記載の鋼片の溶削装置。
  5. 　燃料ガスシリンダと、前記燃料ガスシリンダ内に配設されたピストンと、前記燃料ガスシリンダに連通する複数のノズルと、を有する溶削装置を用いて鋼片を溶削する方法であって、
    　前記ピストンの位置を前記鋼片の寸法に基づいて調整することで、前記燃料ガスシリンダ内を前記ピストンにより燃料ガス領域と不活性ガス領域とに仕切る工程と；
    　前記各ノズルのうち、前記不活性ガス領域に連通するノズルから、前記不活性ガスを噴出させる工程と；
    　前記各ノズルのうち、前記燃料ガス領域に連通するノズルから、前記燃料ガスを前記鋼片に吹き付ける工程と；
    を有することを特徴とする鋼片の溶削方法。
  6. 　前記各ノズルのうち、前記不活性ガス領域に連通するノズルから、前記鋼片以外の箇所に向かって前記不活性ガスが噴出されるように前記ピストンの位置を調整することを特徴とする請求項５に記載の鋼片の溶削方法。
  7. 　前記燃料ガスが、予熱燃料ガスシリンダ又はシールド燃料ガスであることを特徴とする請求項５に記載の鋼片の溶削方法。
  8. 　前記不活性ガスとして、窒素ガスを用いることを特徴とする請求項５に記載の鋼片の溶削方法。
PCT/JP2009/006364 2008-11-25 2009-11-25 鋼片の溶削装置及び鋼片の溶削方法 WO2010061596A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009801466383A CN102223981B (zh) 2008-11-25 2009-11-25 钢坯的火焰表面清理装置及钢坯的火焰表面清理方法
JP2010540372A JP5335812B2 (ja) 2008-11-25 2009-11-25 鋼片の溶削装置及び鋼片の溶削方法
BRPI0920999-9A BRPI0920999B1 (pt) 2008-11-25 2009-11-25 Aparelho e método de escarfagem de peça de aço
KR1020117011474A KR101224767B1 (ko) 2008-11-25 2009-11-25 강편의 용삭 장치 및 강편의 용삭 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-299502 2008-11-25
JP2008299502 2008-11-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010061596A1 true WO2010061596A1 (ja) 2010-06-03

Family

ID=42225482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/006364 WO2010061596A1 (ja) 2008-11-25 2009-11-25 鋼片の溶削装置及び鋼片の溶削方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5335812B2 (ja)
KR (1) KR101224767B1 (ja)
CN (1) CN102223981B (ja)
BR (1) BRPI0920999B1 (ja)
WO (1) WO2010061596A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111922478A (zh) * 2020-08-19 2020-11-13 董静楠 一种新型钢板熔焊缝隙连接机构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49157A (ja) * 1972-04-20 1974-01-05
JPS55122673A (en) * 1979-03-15 1980-09-20 Kawasaki Steel Corp Scarfing device
JPH01154868A (ja) * 1987-12-11 1989-06-16 Nkk Corp コールドスカーファ

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT262728B (de) * 1965-10-30 1968-06-25 Messer Griesheim Gmbh Flämmbrenner
JPS6475171A (en) * 1987-09-18 1989-03-20 Nippon Kokan Kk Scarfer
US5520370A (en) * 1995-02-01 1996-05-28 The Esab Group, Inc. Gas distribution manifold for metal scarfing apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49157A (ja) * 1972-04-20 1974-01-05
JPS55122673A (en) * 1979-03-15 1980-09-20 Kawasaki Steel Corp Scarfing device
JPH01154868A (ja) * 1987-12-11 1989-06-16 Nkk Corp コールドスカーファ

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0920999B1 (pt) 2021-05-04
KR101224767B1 (ko) 2013-01-21
JPWO2010061596A1 (ja) 2012-04-26
BRPI0920999A2 (pt) 2016-01-05
CN102223981A (zh) 2011-10-19
KR20110086100A (ko) 2011-07-27
CN102223981B (zh) 2013-11-06
JP5335812B2 (ja) 2013-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0653305B2 (ja) 溶削方法及び装置
JP5009420B2 (ja) 鋼片の溶削装置及び鋼片の溶削方法
JP5335812B2 (ja) 鋼片の溶削装置及び鋼片の溶削方法
JP6298709B2 (ja) 鋳片の溶削装置
US9782849B2 (en) Scarfing machine for scarfing hot and cold workpieces made of steel, such as slabs, blocks and billets
WO2010055680A1 (ja) 鋼片の溶削装置及びそのノズル詰まり検出方法
JP2019217540A (ja) 鋳片の溶削装置、及び、鋳片の溶削方法
JP2006068748A (ja) スラグ付着防止装置及びそれを用いたスラグ付着防止方法
JP2011036880A (ja) スカーフィング装置
JP2005313180A (ja) 鋼片の溶削装置及び溶削方法
KR101787250B1 (ko) 슬래브용 용삭장치
JP4244404B2 (ja) 鋼材の溶削方法
JP3391619B2 (ja) 溶削装置
JP7256392B2 (ja) 鋼材の溶削方法
JP7401731B2 (ja) 鋼材の溶削装置、及び、鋼材の溶削方法
JP6885270B2 (ja) スラブの溶削方法
JP5097601B2 (ja) 鋼片の溶削装置
JPH10193098A (ja) 金属材料のガス切断方法及び装置
JP2004195479A (ja) 切断バリの除去方法及びその火口
JP2013031859A (ja) 燃焼装置及び溶融金属容器の湯道洗浄方法
JP2022167017A (ja) 鋼材の溶削方法、および、鋼材の溶削装置
JP2515445B2 (ja) スラグの付着防止方法
JP2022063998A (ja) スカーフユニットおよびスカーフ装置ならびに溶削方法
JPH10193099A (ja) 金属材料のガス切断方法及び装置
JPH07214302A (ja) 金属スラブの溶削方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980146638.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09828846

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010540372

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 3678/DELNP/2011

Country of ref document: IN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117011474

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09828846

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0920999

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20110523