JPH02274377A - 断面矩形鋼材の溶削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スラブ、ブルーム等の断面矩形鋼材の溶削方
法において、断面矩形鋼材の上下および両側表面をその
長手方向に溶削する際の、予熱と溶削開始方法の改善に
関するものである。

〔従来の技術〕

スラブ、ブルーム等の断面矩形鋼材は、各種圧延製品の
素材であるが、圧延製品の表面疵の起因となる表面欠陥
は圧延前に溶削装置により溶削される。

溶削装置としては、部分溶削装置と断面矩形鋼材の上下
および両側の表面全体を溶削する所謂全面溶削装置があ
る。

従来全面溶削装置による断面矩形鋼材の上下および両側
表面の溶削は、第４図（ａ）　、　（ｂ）に示す如く面
スタートと称する方法で、鋼材３の上下および両側表面
５８〜５ｄの各々の幅方向に沿って溶削ユニット　２０
ａ〜２０ｄを配設し、これらによって同時に開始してい
た。

面スタートと称する方法は、断面矩形鋼材３の上下およ
び両側表面５８〜５ｄ内で、その長手方向端部の稜６ａ
に近い所定幅位置ＤＩを予熱位置とし、且つ予熱後の溶
削開始位置とするものである。これは予熱後の溶削開始
の際、溶削ユニット　２０ａの溶削用火口１ａからの酸
素噴射流１０ａが溶削開始位置Ｄ１に衝突した際分流１
１ａ、　１２ａが発生し、分流１２ａによってノロの一
部が長手方向端部４ａに沿って後方に遠く吹き飛ばされ
、下面側の溶削ユニット　２０ｃの溶削用火口ＩＣと予
熱用人ロアＣ内へのノロの侵入付着が防止できるからで
ある。

又他の例として、特開昭５９−１３０６７７号公報で紹
介されている稜スタート方法がある。この方法は、第５
図（ａ）に示すごとく予熱用人ロアａからの火炎９ａに
より、鋼材の長手方向先端面と上下および両側表面つま
り被溶削面（５ａのみ示す）と交叉する稜６ａから２０
〜７０ｍ＋＋ａ離れた被溶削面部Ｄ２を予熱し、ここが
溶融したら第５図（ｂ）に示す如く予熱用火口７ａ位置
を該稜６ａ側に相対移動させ、溶融幅を広げこの後溶削
用火口１ａから酸素ジェット１０ａを噴射して略稜６ａ
から溶削を開始しようとするものである。

〔発明が解決しようとする課題） しかし従来技術の前者の面スタート方法は、鋼材３の上
下および両側表面５８〜５ｄの長手方向端部４ａが未溶
削帯２１となワて残り、圧延製品に表面疵を発生させ、
又溶削を開始した位置Ｄ１には第４図（Ｃ）に示す如く
ガウジング２２と称する深掘部が生じ、圧延製品に幅不
足部を発生させる等歩留りを著しく低下させるものであ
った。

又従来技術の後者の稜スタート方法は、断面矩形鋼材３
の上下および両、側表面の長手方向一端縁の稜６ａを継
続予熱位置とし、且つ予熱後の溶削開始位置とするので
、第５図（Ｃ）に示すごとく上面側の溶削ユニット　２
０ａの溶削用火口１ａからの酸素噴射流１０ａが溶削開
始位置に衝突したとき上下に分流１１ａ、１２ａ　Ｌ／
、分流１２ａによって溶融ノロの一部が該鋼材の長手方
向先端面４ａに沿って吹き飛ばされ、下面側の溶削ユニ
ットの溶削用火口ＩＣと予熱用人ロアＣ内に侵入付着し
溶削不能にしてしまう。

本発明は上記課題を解決した断面矩形鋼材の溶削方法を
提供する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴とするところは、断面矩形鋼材の上下およ
び両側表面を被溶削面としその被溶削面の長手方向一端
から他端にわたって溶削するに際して、溶削装置の溶削
用火口からの酸素噴射流の衝突面を断面矩形鋼材の長手
方向先端面内で且つ先端面と被溶削面と交叉する稜に沿
って平行に所定幅で設定し、溶削装置の予熱用火口から
の火炎流の衝突面を断面矩形鋼材の被溶削面内で且つ被
溶削面と前記先端面と交叉する稜に沿フて平行に所定幅
で設定し、ついで溶削装置の予熱用火口から火炎流を設
定衝突面に衝突させて予熱を開始し、該衝突面から前記
稜の直近迄の被溶削面が溶融した後溶削装置の溶削用火
口から酸素噴射流を設定衝突面に衝突させると共に断面
矩形鋼材と溶削装置を相対移動せしめ、酸素噴射流衝突
面を設定衝突面から前記予熱した被溶削面に移し溶削を
開始することを特徴とする断面矩形鋼材の溶削方法にあ
る。

〔作　用〕

上記本発明の手段による作用を、第１図（ａ）〜（ｅ）
　に従って説明する。

第１図（ａ）は、溶削装置２０の溶削用火口１からの酸
素噴射流衝突面２を、断面矩形鋼材３の長平方向先端面
４内で且つ先端面４と被溶削面５と交叉する稜６に沿っ
て、平行に所定幅Ｗ、に設定し、溶削装置２０の予熱用
人ロアからの火炎流衝突面８を、断面矩形鋼材３の被溶
削面５内で且つ被溶削面５と先端面４と交叉する稜６に
沿って、平行に所定幅Ｗ２に設定した状態を示す。

この第１図（ａ）に示す設定状態で、溶削装置２０の予
熱用人ロアから火炎流９を衝突面８に噴射して予熱を開
始する。衝突面８及び該衝突面８と稜６間を、この予熱
によって溶削可能な温度に昇温し、溶融層１３を生成さ
せる。

ついで第１図（ｂ）に示す如く、溶削装置２０の溶制用
火口１から酸素噴射流１０を断面矩形鋼材３の端面４内
の該設定衝突面２に衝突させ、酸素噴射流１０を稜６側
と先端面４中心側に予め分流１１．１２させておく、そ
してこれと並行して、溶削用火口ｌと鋼材３を鋼材３の
長手方向に相対移動させて衝突面２の稜６側を稜６に接
近させ、第１図（Ｃ）に示すごとくついでこれを一致さ
せる。引続き第１図（ｄ）に示すごとく、衝突面２を溶
融層■３側に移行させることにより、酸素噴射流ｌＯの
稜６側分流１２を常に維持して溶融層１３に移行するか
ら、第１図（ｅ）にしめず酸素噴射流１０の衝突面２が
溶融層１３に移行時には、溶融ノロを先端面４側に巻き
込み飛散させることが全く無く、溶融ノロの全量を前方
の未溶削側の被溶削面５に吹き飛ばしながら溶削を円滑
良好に実施していくものである。

このようにして溶削装置２０の溶削用火口１．予熱用人
ロアへの溶融ノロの侵入付着を防止すると共に、断面矩
形鋼材３の上下および両側表面のその長手方向の全域を
、未溶削部を残すこと無く溶削することを可能としたも
のである。

（実施例〕 以下本発明の実施例について説明する。

第２図はスラブ１５の溶削例を示す図面であり、スラブ
１５（炭素鋼、　１８０〜３５０ｍｍ厚、　７５０〜２
１６０ｕ幅、４〜１０ｍ長、温度：常温〜９５０℃）の
上表面５＾側の溶削装置２０（８ユニット直列配置）を
示し、下面（８ユニツト）、両側面側（各１ユニツト）
の溶削装置は省略しであるが、その各々の設定条件は上
表面５Ａ側の溶削装置２０と同一の条件で設定される。

上表面側の溶削装置２０の設定条件は次の通りである。

■　予熱用人ロアからの火炎流：ＬＰＧ：０．９Ｎｍ’
／ｗｉｎ　（背圧二〇、８〜１．１Ｋｇ／ｃ＋ａ２）　
０２：４．７Ｎｍ’／ｍ１ｎ　（背圧：３．Ｏ〜４．４
にｇ／Ｃｌ１１２）■　予熱用人ロアからの火炎流９が
スラブ１５上表面５Ａニ衝突する角度ｅｌ：４３〜４９
゜■　予熱用人ロアからの火炎流９がスラブ１５上表面
５Ａに衝突する面８の幅Ｗ２：３０〜６０ｍｍ■　予熱
用人ロア先端と火炎流９の該衝突面８間距離り、　　：
　　Ｉｌｌ〜１３５ｍｍ■　予熱用人ロアからの火炎流
９の該衝突面８の後端と、その延長上のスラブ上表面５
＾と先端面４と交叉する稜６との間の幅Ｗ３　：２〜０
ｍｍ ■　溶削用火口１からの酸素噴射流１０：　　１．８〜
２．０Ｋｇ／ｃｍ” ■　溶削用火口１からの酸素噴射流ｌＯがスラブ１５の
先端面４に衝突する角度ｅ２：３２〜３５６■　溶削用
火口１からの酸素噴射流ｌＯがスラブ１５の先端面４に
衝突する面２の幅Ｗ１　：５〜７．３ｍｍ ■　溶削用火口１先端と酸素噴射流の該衝突面２開路＠
　Ｌ　２　　：　　１７６〜１８３ｍｍ［相］　溶削用
火口１からの酸素噴射流の該衝突面２の上端とその延長
上のスラブ先端面４と上表面５Ａとが交叉する稜６との
間の幅Ｗ４　：６〜１ｍｍ このようにして全溶削装置の諸条件を設定した後、予熱
用人ロアから火炎流９をスラブ１５上表面５＾に噴射開
始し、該衝突面８を加熱すると共にこの加熱により前方
と前記■の幅Ｗ３部を伝導加熱する。この加熱で該衝突
面８を約５〜１０ｆｆｉｎの深さに溶融すると共に、こ
の前方と前記■の幅Ｗ、を約２〜６ｍ■の深さに溶融し
溶削可能状態にする。

この予熱が完了すれば、予熱用人ロアからの火炎流９の
噴射を停止すると同時に、或いは火炎流９の噴射を所定
時間継続し、その継続中の適時のタイミングで溶削用火
口１から酸素噴射流１０を該衝突面２に噴射開始すると
共に、スラブ１５を矢印に方向に第３図に示す速度パタ
ーンで移動させ、衝突面２をスラブ先端面４から稜６を
経て前記■の幅Ｗ、内及び予熱時の該衝突面８に移行通
過させてスラブ１５の上下および両側面の同時長手方向
溶削を開始した。この結果、スラブ１５の上下および両
側面をその長手方向の一端から他端に亘る全域を１バス
で未溶削部無く良好に溶削することができた。

前記速度パターンについては、特に酸素噴射流ｌＯの該
衝突面２をスラブ先端面４から稜６を経て前記■の幅Ｗ
３内及び予熱時の該衝突面８に移行通過させる迄の速度
パターンに於いて初速の勾配を３〜６　ｍ／ｗｉｎ／ｓ
ｅｃが好ましい。即ち３　ｍ／ｗｉｎ／ｓｅｃ以下であ
ると、遅すぎて酸素噴射流１０の該衝突面２が稜６を通
過時に稜６近傍の溶融ノロをスラブ先端面４側に倦き込
む現象が惹起していた。

又６　ｍ／ｆｆｌ１ｎ／ｓｅｅ以上であると、溶融ノロ
がスラブ端面４側に倦き込まれる現象は発生しないが、
早すぎて予熱時の該衝突面８前方の溶削結果に未溶削部
が発生することがあった。

又スラブの移動開始時点と、溶削用火口１から酸素噴射
流ｌＯを衝突面２に噴射開始する時の酸素圧力立上時点
とのタイミングは、酸素圧力立上時点をスラブの移動開
始時点よりＯ〜＋０．５ｓｅｃ（０２圧：　０．３Ｋｇ
／ｃｍ２／ｓｅｅ　）で実施した。

第１表に本発明の具体例を示す。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、溶削装置を所定の位置に
設定したのち、先ず予熱用火口から火炎流を被溶削面の
衝突面に噴射して予熱を行い、該衝突面及び該衝突面と
稜間をこの予熱によって溶削可能な温度に昇温し、溶融
層を生成させた後溶削装置の溶削用火口から酸素噴射流
を断面矩形鋼材の端面内の該設定衝突面に衝突させて酸
素噴射流を精側と端面中心側に予め分流維持し、そして
これと並行して又はこれの直前に溶削用火口と鋼材を相
対移動させて酸素衝突面の精側を稜に接近させ一致させ
被溶削面の溶融層に移行させるので、溶融ノロを端面側
に巻き込み飛散させ′ることが無くなり、溶融ノロの全
量を前方の未溶削側の被溶削面に吹き飛ばしなから溶削
を円滑良好に実施する。

これによって溶削装置の溶削用火口や予熱用火口への溶
融ノロの侵入付着を防止すると共に、断面矩形鋼材の上
下および両側表面をその長手方向の全域を未溶削部を残
すこと無く溶削するものであり、鋼材の歩留りおよび品
質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）　、　（ｄ）　
、　（ｅ）は本発明の作用を順に示す説明図、第２図は
本発明の１実施例において溶削装置の初期設定状態を示
す説明図、第３図は本発明の１実施例において溶削装置
の予熱、溶削の予熱火炎と溶削酸素の噴射パターンとス
ラブ移動速度パターンの関係を示す図面、第４図（ａ）
　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は従来の面スタート方法とそ
の結果を示す説明図、第５図（ａ）　、　（ｂ）　、　
（Ｃ）は従来の稜スタート方法とその結果を示す説明図
である。 １・・・溶削用火口、２・・・酸素噴射流の衝突面、３
・・・断面矩形鋼材、４・・・鋼材の先端面、５・・・
被溶削面、６・・・稜、７・・・予熱用火口、８・・・
火炎流衝突面、９・・・火炎流、１０・・・酸素噴射流
、１１．１２・・・分流、１３・・・溶融層、２０・・
・溶削装置。 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他１名 第１図 ７１′１図 岸３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）断面矩形鋼材の上下および両側表面を被容削面と
   しその被溶削面の長手方向一端から他端にわたって溶削
   するに際して、溶削装置の溶削用火口からの酸素噴射流
   の衝突面を断面矩形鋼材の長手方向先端面内で且つ先端
   面と被溶削面と交叉する稜に沿って平行に所定幅で設定
   し、溶削装置の予熱用火口からの火炎流の衝突面を断面
   矩形鋼材の被溶削面内で且つ被溶削面と前記先端面と交
   叉する稜に沿って平行に所定幅で設定し、ついで溶削装
   置の予熱用火口から火炎流を設定衝突面に衝突させて予
   熱を開始し、該衝突面から前記稜の直近迄の被溶削面が
   溶融した後溶削装置の溶削用火口から酸素噴射流を設定
   衝突面に衝突させると共に断面矩形鋼材と溶削装置を相
   対移動せしめ、酸素噴射流衝突面を設定衝突面から前記
   予熱した被溶削面に移し溶削を開始することを特徴とす
   る断面矩形鋼材の溶削方法。