JP2006068748A

JP2006068748A - 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

Info

Publication number: JP2006068748A
Application number: JP2004251524A
Authority: JP
Inventors: Akinori Wakagi; 明徳若木; Osayasu Nakamura; 修康中村
Original assignee: Nippon Speng Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Speng Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-03-16

Abstract

【課題】従来の方法に比し、５０％近くまで残る可能性のあるスラグ残留率をほぼ０％にまで向上することができるスラグ付着除去装置及び除去方法を提供すること。
【解決手段】鋼片に溶削スラグの残留しない良好な溶削面をうるために、溶削火口の前方向に排出される溶削スラグを、火口前面かつ側方に配した第１の高圧水ノズルからの圧力水の墳射により、鋼片表面の溶削スラグを除去し、溶削火口下を通過して溶削表面に残存する溶削スラグに対向し、溶削火口の後面側に配し、溶削火口と並んで水平方向に延び、かつ鋼片との一定距離を保つ第２の高圧水ノズルが、鋼片移動方向にθの遅れ角を持って直線状に配された複数孔の噴出孔を持ち、前記噴出孔から、圧力水を噴射して鋼片表面から完全にスラグを除去することを特徴とするスラグ付着除去装置及び方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、連続鋳造された鋳片の溶削を行うとき、溶削スラグの残留しない良好な溶削面をうるようにした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に関する。

製鉄所において、例えば連続鋳造により鋳造された鋳片（以下、鋼片と総称する）は、その製造過程で赤熱又は冷片状態にあるときに、その表面を溶削機によって溶削を行い、鋼片表面に発生した割れ、ピンホール、ヘゲ等の疵を除去している。
この溶削により溶削部には、被溶削金属材の溶融物と、酸化された被溶削金属材の混合物等より成る溶削スラグが発生する。この溶削部に発生したスラグを完全に外部に吹き飛ばし除去しないと、鋼片上に残ったスラグが以後の圧延工程等で鋼片表面に残留し、疵のある製品ができる原因となる問題があった。

このため従来においても、溶削表面に、溶削スラグを残留せしめないために、例えば特許文献１に示す方法が提案されている。この方法では、溶削時にスラグの噴出方向の先方に向かって圧力水を噴射し、発生したスラグを強制的に吹き飛ばしてスラグの残留を防いでいる。
特公昭４６−１４１２６号公報「被溶削表面に溶削スラグを襲留せしめない金属材溶削法」

従来のように、溶削火口より噴出する火炎の方向で、一般に溶削火口より、２５０〜５００ｍｍ離した前方位置（図１の左側で、この距離をＭとする）の、高圧水による鋼片表面の溶削スラグ除去方法では、スラグの完全な除去は困難であって、残留するスラグが多く、場合によっては残留率が、５０パーセントぐらいまで、残ってしてしまうことがある。なお、これらスラグの除去作業を、工場現場では、デスケーリング又はデスケと呼んでいる。

このため本発明では、従来の溶削方法の問題点を解消し、溶削にともなって発生するスラグ残留の皆無を図ったものであり、溶削火口より噴出する火炎の方向で、先ず高圧水（第１の高圧水）により約５０パーセント以上のスラグを除去し、ただちに鋼片の移動する搬送ライン上の溶削火口の後ろ側で残ったスラグを、別に設けた高圧水（第２の高圧水）で除去して、実質的にスラグの残存しない良好な溶削面を得るようにしたスラグ付着除去装置及びこの装置を用いた除去方法を提供するものである。

上記の課題を解決するための本発明に係るスラグ付着除去装置は、溶削火口の前面かつ側方に配した第１の高圧水ノズルと、溶削火口の後面側に配し、溶削火口及び鋼片と並んで水平方向に延びた第２の高圧水ノズルとからなることを特徴とする。
前記第２の高圧水ノズルは、水平方向に向かう高圧水ノズル本体の中心線から鋼片への距離を１００〜１５０ｍｍとするとともに、水平方向に直線状に配置された複数個の噴出孔を有し、これら噴出孔は鉛直線とのなす角θ＝１５〜４５°の遅れ角を持つことが好ましく、これによって鋼片に溶削スラグの残留しない良好な溶削面を得ることが出きる。
また、本発明に係るスラグ付着除去方法は、上記のスラグ付着除去装置を用いて鋼片表面から溶削スラグを除去するに際し、溶削火口の前方向に排出される溶削スラグを、第１の高圧水ノズルからの圧力水の噴射により、鋼片表面の溶削スラグを除去し、続いて、溶削火口下を通過して溶削表面に残存する溶削スラグに対向する第２の高圧水ノズルの各噴出孔から圧力水を噴射して鋼片表面から完全にスラグを除去することを特徴とする。

本発明によれば、溶削火口より噴出する火炎の方向で、第１の高圧水によりスラグを除去し、続いて、火口の後方で直ちに、第２の高圧水により残ったスラグを除去するものであり、従来の方法に比し、５０パーセント近くまで残る可能性のあるスラグ残留率を、ほぼ０パーセントにまで向上することができる。

本発明の実施の形態について、図１に基づいて詳細に説明する。
１は鋼片２に対向する溶削火口で、該溶削火口１は所定の角度で鋼片２の表面に指向しており、溶削中に一定の速度でＡ方向に向かって移動する鋼片２の表面に対し溶削火炎で加熱し溶削酸素を吹付ける。３は溶削火口１を保持するヘッドで、４は鋼片上を滑動するヘッド下部のシュー、５はヘッド上部のマニホールドであり、前記溶削火口１により、鋼片２の表面を、数ミリ程度溶削して表面の欠陥を除去している。この際、溶削火炎により、溶削スラグが発生し、そのスラグが溶削火口１の前方向（図において、左側）に飛び散るので、ただちにこれを除去しないと鋼片表面に付着し、以後の作業工程に支障をきたす。このため、溶削火口の前面かつ側方に配した高圧水ノズル６より噴射する高庄水により、矢印Ｅのように、スラグを側方から外方向に向かって除去している。

しかしながら、溶削火口の前方向は、溶削の効率も求められるため、スラグ除去の高圧水ノズルを設置する上で、場所等の制約が多くなる。このためノズル設置範囲は、火口先端より２５０〜５００ｍｍとなり、この距離Ｍが近すぎると溶削不良、離しすぎるとスラグ除去不良が発生し、制御や調整に苦慮することになる。また、側部から噴射するので鋼片の形状によっては、除去の困難な箇所が発生する。
そこで、溶削火口の後面側にも、スラグ除去用の高圧水ノズルを設置することで、確実なスラグ除去を達成することを可能とした。

これらのことから、本発明では、矢印Ａ方向に移動する鋼片上の、溶訓火口１の後面側に鋼片２と対向し、水平方向で一列状に配した複数個の噴出孔７を持つ円筒形の第２の高圧水ノズル８を配したものである。この第２の高圧水ノズル８の位置は、ノズル本体の中心線Ｂが鋼片上で鋼片移動方向のＡ方向と直角方向に延び、その鋼片からの高さは、問隔Ｌ＝１００〜１５０ｍｍ、溶削火口１の先端からの距離Ｎ＝５５０〜６００ｍｍの範囲とする。また、直径３〜４ｍｍからなる複数個の噴出孔７の噴出方向は、鉛直線とのなす角θ＝１５〜４５°の遅れ角を持つよう移動方向に傾斜した範囲に設ける。これらの噴出孔７は一列状のみでなく、必要に応じ複列にすることも可能である。

第２の高圧水ノズル８の角度θは、鉛直に近いとはく離したスラグを外方に飛ばせず、鉛直からの角度を大きくすると噴出距離が大きくなりスラグの除去に支障を来すことから、１５〜４５°の範囲とすることが好ましい。また、第２の高圧水ノズル８の高さＬは、高すぎても或いは低すぎても効率的な残留スラグの除去が難しくなるので、上記の距離とする。更に、ノズル８の火口からの距離Ｎも、残留スラグの冷却によるはく離の困難性を考慮すれば上記の範囲が適正である。しかも、第２の高圧水ノズル８全体を可動とし、かつノズル本体をその軸周りに回動可能としておけば、上記の距離Ｌ、Ｎや角度θを必要に応じて適宜調整することもできる。
なお、第２の高圧水ノズルは、第１の高圧水ノズルの噴射様式と異なり、溶削火口幅に応じ鋼片に対向して、水平方向に列状に複数個の噴出孔を配してあるので、第１の高圧水の噴射により残ったスラグを確実に捕らえ、溶削火口の下を通り、若干、冷却された鋼片表面のスラグを、効果的に鋼片表面から、はく離させて除去する。

９はＬ型継ぎ手１０を介して前記第２の高圧水ノズル８に接続した高圧水導入パイプで、矢印Ｆの方向から所望の高圧水を入れる。第２の高圧水ノズル８の先端側（図において手前側）は閉止されており、１〜１．５ＭＰａの高圧水が前記傾斜角度を持つ噴出孔より、鋼片表面に向かって列状をなして噴射され、溶削火口１、シュー４の下を通過して残存したスラグを、その噴出圧力により鋼片表面より除去飛散させ、この時点でスラグはほぼ完全に皆無となる。

本発明に係わるスラグ付着防止装置及び方法を説明するための、正面方向よりみた斜視図である。

符号の説明

１溶削火口２鋼片
３ヘツド４シュー
５マニホールド６第１の高圧水ノズル
７噴出口８第２の高圧水ノズル
９高圧水導入パイプ１０Ｌ型継ぎ手

Claims

鋼片に溶削スラグの残留しない良好な溶削面をうるためのスラグ付着除去装置であって、溶削火口の前面かつ側方に配した第１の高圧水ノズルと、溶削火口の後面側に配し、溶削火口及び鋼片と並んで水平方向に延びた第２の高圧水ノズルとからなることを特徴とするスラグ付着除去装置。
前記第２の高圧水ノズルは、水平方向に向かう高圧水ノズル本体の中心線から鋼片への距離を１００〜１５０ｍｍとするとともに、水平方向に直線状に配置された複数個の噴出孔を有し、これら噴出孔は鉛直線とのなす角θ＝１５〜４５°の遅れ角を持つことを特徴とする請求項１に記載のスラグ付着除去装置。
請求項１又は２記載のスラグ付着除去装置を用いて鋼片表面から溶削スラグを除去するに際し、溶削火口の前方向に排出される溶削スラグを、第１の高圧水ノズルからの圧力水の噴射により、鋼片表面の溶削スラグを除去し、続いて、溶削火口下を通過して溶削表面に残存する溶削スラグに対向する第２の高圧水ノズルの各噴出孔から圧力水を噴射して鋼片表面から完全にスラグを除去することを特徴とするスラグ付着除去方法。