JP2006102804A - 鋼片の溶削装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 鋼片1の表面に酸素を吹きつけるトーチが鋼片幅方向に複数のユニットに分割されたトーチユニット3を有し、該トーチユニットに酸素を供給するマニホールド8、9を有し、当該マニホールドが鋼片幅方向に3部屋に分割され、その少なくとも一端の部屋がピストン6、7状を為し、該ピストン状部屋が前記マニホールド内をその軸方向に移動可能な構造であり、前記鋼片の幅に応じて前記マニホールドからの酸素供給幅を変化させることを可能とした鋼片の溶削装置であって、前記マニホールドからの酸素供給幅を、前記鋼片幅以上で、且つ、最も小さい幅となる前記トーチユニットに対応する位置に前記ピストンを停止し、酸素を供給すること。
【選択図】 図1
Description
即ち、鋼材の中心部では、例えば2mmの深さに溶削されていても、エッジ部は溶削されずに、そのまま残り、その残存部分も問題であるが、それと共に、溶削部と未溶削部の境界部には凹凸が残存し、これが新たな疵の原因となっていた。
また、(特許文献2)では、トーチに溶削酸素を分配するマニホールドを、基準側、面部及び追従側と3つの部屋に区分し、その一旦をマニホールドの軸方向に移動可能としたピストン方式とし、このピストンには内側に酸素が供給され、ピストンに複数の孔が設けられそこからトーチに酸素が供給可能となっている。ピストンは、鋼片の幅の寸法に応じてマニホールドの軸方向に移動し、そのピストンの位置を設定し、区分された前記3つの部屋のうち両端の部屋に中心の部屋より高い圧力の溶削酸素を供給し、鋼片幅方向の溶削量を均一にしようというものである。
本件発明者らが(特許文献2)の装置について詳細に検討した結果を以下に説明する。当該装置の概要を示したのが図1であるが、図1は、鋼片(図ではスラブを示す)1を中心として上面、下面、両短辺側に夫々トーチユニットが配置されている。例えば、上面ユニットを見てみると、鋼片1に直面しているのが酸素を吐出する上面トーチユニット2であり、該トーチユニット2は複数のユニットに分割されている。これは、メンテナンス性を考慮して複数のユニットに分割している。
上記のトーチユニット2に酸素を供給するのが、ユニットの上に設置されたマニホールド8である。マニホールド8は両端部10,11と中心部12と3部屋に分割されており、両端の部屋のうち一端は固定の部屋11であり、他の一端の部屋10は、マニホールド内をその軸方向に移動可能なピストン状の構造6となっており、種々の幅の鋼片に対応可能である。ピストン6内部は空洞でそのロッドに相当する部分が酸素供給配管13である。この酸素供給配管13から供給された酸素がピストン内部を経由してピストン表面に設けられた孔を通じてその位置に対応するトーチユニットに供給される。こちらをマニホールド可動端と称す。このことによって鋼片幅に応じて両端エッジ部を中心部より高圧の酸素で溶削しようというものである。しかし、その場合、次のような問題が発生していた。
図2は、鋼片1の幅に合わせて上面ピストン6が所定の位置に停止した状態を示している。例えば鋼片幅によっては、トーチユニットの分割位置に丁度またがるようにピストンが停止する。この場合、ピストンから供給された酸素の半分は鋼片から外れた最端部のトーチユニットに供給されるが、トーチユニットの必要量に対し供給される酸素がほぼ半分のため供給酸素はトーチユニットに入った途端に圧力が低下し(符号15で示す)、その状態で鋼片に吐出されるので、鋼片エッジ部の溶削が十分に行われない状況となることが判明した。
鋼片あるいは鋳片などの表面に酸素を吹きつけるトーチが鋼片幅方向に複数のユニットに分割されたトーチユニットを有し、該トーチユニットに酸素を供給するマニホールドを有し、該マニホールドが鋼片幅方向に3部屋に分割され、その少なくとも一端の部屋がピストン状を為し、該ピストン状部屋が前記マニホールド内をその軸方向に移動可能な構造であり、前記鋼片の幅に応じて前記マニホールドからの酸素供給幅を変化させることを可能とした溶削装置であって、下記の(1)〜(4)のいずれかの構成を有することを特徴とするものである。
(1)前記マニホールドからの酸素供給幅を、前記鋼片幅以上で、且つ、最も小さい幅となる前記トーチユニットに対応する位置に前記ピストンを停止し、酸素を供給すること。
(2)前記マニホールドからの酸素供給幅を、前記鋼片幅よりもトーチユニット一つ分の鋼片幅方向長さの20%〜100%分だけ広く設定すること。
(3)該溶削装置が前記鋼片の幅を検知する機能を有し、鋼片幅を擬似的に実物よりも広く検知させるための鋼片幅嵩上げ機能を有したこと。
(4)前記マニホールドの両端の部屋に酸素を供給する配管の圧力損失が、中心の部屋への配管の圧力損失に比較して、同等以下であること。
第1発明は、図3に示したようにマニホールド8の可動端であるピストン6の停止位置をトーチユニット2の幅と同じ位置で停止するように制御するものである。このことによりピストン6から供給された酸素はトーチユニット内で圧力が低下することなく鋼片1に吐出され、十分な溶削効果が得られる。この時、ピストン6の停止位置はトーチからの酸素ガス吐出幅が鋼片1の幅以上で、且つ、最小となるトーチユニット位置に対応した位置に合わせてピストンを停止するように制御する。
即ち図4に示すように、ピストン6の停止位置は、鋼片幅よりも片側トーチユニットの一つの鋼片幅方向長さの20%〜100%だけ大きくすると良い。図中の16が幅拡大部を示す。これが20%よりも小さいと、酸素吐出圧力低下の改善領域が小さく溶削性の改善に寄与されないし、100%よりも大きいと酸素ガス圧力低下はないが、溶削に寄与しない酸素ガスが増加し、無駄である。
通常、スカーフ装置は、図1で示したように上面トーチユニット2と短辺側トーチユニット4(a)、下面トーチユニット3と短辺側トーチユニット5とが一体となっており、いわば2組のL字型のトーチが鋼片1を挟んでいる状態となっている。その2つのL字型トーチが短辺側から鋼片短辺に近づき鋼片短辺に接したところで両トーチユニットが停止し、鋼片の幅を検知し、その時点で、上面側、下面側、短辺側トーチユニットが鋼片幅に応じて鋼片の四方を取り囲んだ状態になる。
第3発明では、例えば図5のように短辺側トーチユニット4が鋼片1に接する場所に所謂嵩上げ(拡大部16で示す)を行い、見かけの鋳片幅を実際よりも広く検知させ、このことによってピストン停止位置を鋼片幅に対して、より拡大された位置で停止させ、マニホールド8からの酸素供給幅を拡大し、エッジ部のトーチから吐出する酸素ガス圧力の低下を前記のように抑制するものである。
一方、ピストンへの酸素供給配管の径の断面積を拡大して中心側と同等以上に圧損を低減した場合は、問題が発生することなく飛躍的に溶削性が向上した。従って、可動端側の吐出圧力を確保するためには、酸素供給圧力を増加するのではなく、供給管の径を拡大する等、より圧損を小さくすることが望ましい。このように本発明では従来の溶削装置について大きな改造なしでも、品質の高い安定した端部溶削ができるものである。
3 下面トーチユニット 4 短辺側トーチユニット
5 短辺側トーチユニット 6 上面ピストン
7 下面ピストン 8 上面マニホールド
9 下面マニホールド 10 可動部
11 固定部 12 中心部
13 酸素供給管(ピストン) 14 酸素供給管(トーチユニット)
15 圧力低下領域 16 幅拡大部
Claims (4)
- 鋼片あるいは鋳片などの表面に酸素を吹きつけるトーチが鋼片幅方向に複数のユニットに分割されたトーチユニットを有し、該トーチユニットに酸素を供給するマニホールドを有し、当該マニホールドが鋼片幅方向に3部屋に分割され、その少なくとも一端の部屋がピストン状を為し、該ピストン状部屋が前記マニホールド内をその軸方向に移動可能な構造であり、前記鋼片の幅に応じて前記マニホールドからの酸素供給幅を変化させることを可能とした鋼片の溶削装置であって、前記マニホールドからの酸素供給幅を、前記鋼片幅以上で、且つ、最も小さい幅となる前記トーチユニットに対応する位置に前記ピストンを停止し、酸素を供給することを特徴とする鋼片の溶削装置。
- 鋼片あるいは鋳片などの表面に酸素を吹きつけるトーチが鋼片幅方向に複数のユニットに分割されたトーチユニットを有し、該トーチユニットに酸素を供給するマニホールドを有し、該マニホールドが鋼片幅方向に3部屋に分割され、その少なくとも一端の部屋がピストン状を為し、該ピストン状部屋が前記マニホールド内をその軸方向に移動可能な構造であり、前記鋼片の幅に応じて前記マニホールドからの酸素供給幅を変化させることを可能とした鋼片の溶削装置であって、前記マニホールドからの酸素供給幅を、前記鋼片幅よりもトーチユニット一つ分の鋼片幅方向長さの20%〜100%分だけ広く設定することを特徴とする鋼片の溶削装置。
- 鋼片あるいは鋳片などの表面に酸素を吹きつけるトーチが鋼片幅方向に複数のユニットに分割されたトーチユニットを有し、該トーチユニットに酸素を供給するマニホールドを有し、該マニホールドが鋼片幅方向に3部屋に分割され、その少なくとも一端の部屋がピストン状を為し、該ピストン状部屋が前記マニホールド内をその軸方向に移動可能な構造であり、前記鋼片の幅に応じて前記マニホールドからの酸素供給幅を変化させることを可能とした鋼片の溶削装置であって、該溶削装置が前記鋼片の幅を検知する機能を有し、鋼片幅を擬似的に実物よりも広く検知させるための鋼片幅嵩上げ機能を有したことを特徴とする鋼片の溶削装置。
- 鋼片あるいは鋳片などの表面に酸素を吹きつけるトーチが鋼片幅方向に複数のユニットに分割されたトーチユニットを有し、該トーチユニットに酸素を供給するマニホールドを有し、該マニホールドが鋼片幅方向に3部屋に分割され、その少なくとも一端の部屋がピストン状を為し、該ピストン状部屋が前記マニホールド内をその軸方向に移動可能な構造であり、前記鋼片の幅に応じて前記マニホールドからの酸素供給幅を変化させることを可能とした鋼片の溶削装置であって、前記マニホールドの両端の部屋に酸素を供給する配管の圧力損失が、中心の部屋への配管の圧力損失に比較して、同等以下であることを特徴とする鋼片の溶削装置。
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