(57)【要約】【課題】鋼片にスカーフィングを行った際に溶削ヒレの発生を抑制できる溶削方法及び溶削装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る溶削装置は、鋼片１を搬送する搬送ロール２と、前記搬送ロール２によって搬送される前記鋼片１の側面の上端部に油４ａを散布するノズル４と、前記ノズル４に油を供給する供給源と、前記鋼片１の側面の上端部に前記ノズル４によって油４ａが散布され、前記搬送ロールによって搬送される前記鋼片１の上面７ｂを溶削するスカーフィング装置３と、を具備することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼片の側面の上端部に油を散布又は塗布し、
前記鋼片の上面をスカーフィング装置によって溶削することを特徴とする溶削方法。
【請求項２】
請求項１に記載の溶削方法において、前記油の引火点が２００℃以上であることを特徴とする溶削方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の溶削方法において、前記油を散布又は塗布する前記上端部は、前記鋼片の側面における上面から３０ｍｍまでの範囲を含む部分であることを特徴とする溶削方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の溶削方法において、前記油を散布又は塗布する量は、少なくとも０．０２ｍｌ／ｃｍ２であることを特徴とする溶削方法。
【請求項５】
鋼片を搬送する搬送ロールと、
前記搬送ロールによって搬送される前記鋼片の側面の上端部に油を散布するノズルと、
前記ノズルに油を供給する供給源と、
前記鋼片の側面の上端部に前記ノズルによって油が散布され、前記搬送ロールによって搬送される前記鋼片の上面を溶削するスカーフィング装置と、
を具備することを特徴とする溶削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造後の鋼片の表面欠陥を溶削除去する溶削方法及び溶削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造後の鋼片の表面に欠陥が存在したまま圧延を行うと圧延後の製品欠陥となってしまう場合がある。このため、燃焼ガスによって鋼片の表面を予熱した後、酸素ジェットを吹き付けて鉄−酸素の酸化発熱反応を利用して、鋼片表層に形成された表面欠陥を溶削によって除去するスカーフィングが行われる。
【０００３】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、従来のスカーフィング装置を用いて鋼片を溶削する方法を説明するための断面図である。図４は、図３（Ｃ）に示す溶削が完了した後の鋼片側面にスカーフィングで発生した溶削ノロ（溶融したメタルやスラグ）が付着した状態（以下、溶削ヒレと称す。）を示す斜視図である。なお、スカーフィング装置（図示せず）は、火口から可燃性ガスと酸素ガスを鋼片に吹き付けて鋼片表面を溶融させるものである。
【０００４】
図３（Ａ）は溶削前の鋼片１である。スカーフィング装置の火口から可燃性ガスと酸素ガスを鋼片１の上面７ｂに吹き付けることにより、図３（Ｂ）に示すように、鋼片１の表面が溶融し上面７ｂに溶削ノロ１ａが生成する。この後、鋼片１をスカーフィング装置のほうへ移動させることで、連続的に鋼片表面の溶削を行っていく。この際、鋼片１の上方側面から高圧水（図示せず）を噴射することにより、鋼片１の上面７ｂに生成した溶削ノロを吹き飛ばす。しかしながら、溶削ノロの一部は図３（Ｃ）に示すように鋼片側面に垂れて融着し溶削ヒレ１１となる。この溶削ヒレ１１が生じたまま圧延すると製品欠陥となるため、二次手入れとして人手で除去することが必要であった。
【０００５】
この課題を解決する方法として、特許文献１には、鋼材の側面に向けて高圧水ノズルを配設し、側面に生じるスカーフィングダレ（溶削ヒレ）に向かって高圧水を噴射することによって溶削ヒレを除去する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−１０１３７８号公報（第１頁右欄）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、鋼片側面に溶削ノロが一旦付着して溶削ヒレとなると、高圧水を吹き付けても完全に除去することは難しく、二次手入れ処置を行って溶削ヒレを除去する必要があった。
【０００８】
そこで、本発明は、鋼片にスカーフィングを行った際に溶削ヒレの発生を抑制できる溶削方法及び溶削装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、スカーフィングの際に発生する溶削ノロがどのように鋼片側面に付着していくのかを詳細に観察、調査し、一旦付着した溶削ノロを除去するのではなく、鋼片側面に付着させないという視点で種々検討し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の一態様は、鋼片の側面の上端部に油を散布又は塗布し、前記鋼片の上面をスカーフィング装置によって溶削することを特徴とする溶削方法である。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る溶削方法おいて、前記油の引火点が２００℃以上であることが好ましい。
また、本発明の一態様に係る溶削方法において、前記油を散布又は塗布する前記上端部は、前記鋼片の側面における上面から３０ｍｍまでの範囲を含む部分であることも可能である。
【００１１】
また、本発明の一態様に係る溶削方法において、前記油を散布又は塗布する量は、少なくとも０．０２ｍｌ／ｃｍ２であることが好ましい。
【００１２】
本発明の一態様は、鋼片を搬送する搬送ロールと、
前記搬送ロールによって搬送される前記鋼片の側面の上端部に油を散布するノズルと、
前記ノズルに油を供給する供給源と、
前記鋼片の側面の上端部に前記ノズルによって油が散布され、前記搬送ロールによって搬送される前記鋼片の上面を溶削するスカーフィング装置と、
を具備することを特徴とする溶削装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様を適用することで、鋼片にスカーフィングを行っても溶削ヒレの発生を抑制することができ、鋼片の二次手入れが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による溶削方法を説明するための模式図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は図１に示す矢印Ａ〜Ｃそれぞれが指す鋼片部分を切断した断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は従来のスカーフィング装置を用いて鋼片を溶削する方法を説明するための断面図である。
【図４】図３（Ｃ）に示す溶削が完了した後に溶削ヒレが発生した鋼片を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態による溶削装置を説明するための模式図である。図２（Ａ）は、図１に示す矢印Ａが指す部分の鋼片を切断した断面図であり、図２（Ｂ）は、図１に示す矢印Ｂが指す部分の鋼片を切断した断面図であり、図２（Ｃ）は、図１に示す矢印Ｃが指す部分の鋼片を切断した断面図である。なお、図２（Ａ）は、事前処理を説明するものであり、図２（Ｂ）は、溶削開始の状態を説明するものであり、図２（Ｃ）は、溶削完了の状態を説明するものである。
【００１７】
図１に示す溶削装置は、駆動機構（図示せず）によって回転させる搬送ロール２を有している。 この搬送ロール２は、その上に載せられた鋼片（スラブ）を、搬送用ロール２を回転させることで矢印５の方向に搬送するものである。搬送ロール２の上方にはスカーフィング装置３が配置されている。また、搬送ロール２の上方には潤滑油散布ノズル４が配置されており、潤滑油散布ノズル４は潤滑油供給源（図示せず）に接続されている。潤滑油散布ノズル４は、鋼片１の側面で且つ非溶削の側面７ａに潤滑油を散布するためのノズルである。潤滑油散布ノズル４は、スカーフィング装置３より鋼片１の進行方向の上流側に位置している。また、溶削装置は、高圧水噴射ノズル（図示せず）を有している。
【００１８】
上記のように構成されている溶削装置を用いて鋼片１を溶削する方法について説明する。
【００１９】
搬送ロール２の上に鋼片１を載せ、搬送ロール２によって搬送される鋼片１に事前処理を行う。即ち、鋼片１の側面７ａの上端部に潤滑油散布ノズル４によって引火点が２００℃以上の潤滑油４ａを０．０２ｍｌ／ｃｍ２以上の散布量で散布する。これにより、鋼片１の側面７ａの上端部には膜厚０．２ｍｍ程度の潤滑油皮膜４ｂが形成される。この際の鋼片１は、図２（Ａ）に示す状態である。
【００２０】
なお、潤滑油皮膜４ｂが形成される鋼片１の側面７ａの上端部とは、鋼片１の側面７ａにおける上面７ｂから少なくとも３０ｍｍまでの範囲を含む部分であることが好ましく、３０ｍｍ超の範囲を含む部分であっても良い。つまり、潤滑油皮膜４ｂは、鋼片１の側面７ａにおける上面７ｂに沿って幅３０ｍｍ以上の帯状に形成されることが好ましい。また、本実施形態では、潤滑油散布ノズル４によって鋼片１の側面７ａの上端部に潤滑油４ａを散布しているが、散布ノズルによる方法に限定されるものではなく、他の方法によって潤滑油４ａを散布又は塗布することも可能である。
また、潤滑油４ａとしては、例えばモーター油や切削油などの鉱物性の油、オリーブ油や菜種油などの植物性の油や、それらの廃油などを用いることが可能である。
【００２１】
次いで、スカーフィング装置３の可燃性ガス噴出孔から可燃性ガスを噴出させるとともに、溶削用酸素ガス噴出孔及び予熱用酸素ガス噴出孔から酸素ガスを噴出させて点火し、加熱炎を形成して鋼片１を十分に加熱した後、溶削用酸素ガス噴出孔から噴出する酸素ガスの圧力を高くして溶削を開始する。可燃性ガスとしては、ＣＯガス、天然ガス、プロパンガス等を用いることができる。
【００２２】
次いで、鋼片１の上面７ｂに溶融したノロ（主に酸化鉄）１ａが生成され、溶削が確認されたなら（図２（Ｂ）に示す状態に相当）、スカーフィング装置３を固定したまま、鋼片１を所定の速度でスカーフィング装置３から噴出されるガスと対向する方向、即ち図１に示す矢印５の方向に搬送ロール２によって移動させ、鋼片１の上面７ｂを順に溶削する。これが図１に示す状態に相当する。
【００２３】
つまり、図１に示すように、潤滑油散布ノズル４によって潤滑油４ａを鋼片１の側面７ａの上端部に散布しながら、スカーフィング装置３によって鋼片１の上面７ｂを溶削する。その際、鋼片１が溶融して生成される溶削ノロ１ａを、鋼片１の上面７ｂに堆積して溶削を阻害しないようにするため、高圧水噴射ノズル（図示せず）から噴射される高圧水によって鋼片１の進行方向５に対して直角方向に除去する。そして、図２（Ｂ）に示すように、鋼片１の上面７ｂに生成された溶削ノロ１ａが、鋼片１の側面７ａに矢印６のように垂れ落ちても、潤滑油皮膜４ｂが干渉材として働き、潤滑油皮膜４ｂによって鋼片１の側面７ａに溶削ノロが付着して溶削ヒレとなるのを阻害することができる。その結果、図２（Ｃ）に示すように、側面７ａの上部コーナー部７に溶削ヒレが付着していない溶削完了後の鋼片１を得ることができる。これにより、従来技術のような二次手入れ作業が不要となり、二次手入れ用の設備を無くすことができ、設備のコンパクト化を図ることができる。
【００２４】
本実施形態において用いる潤滑油４Ａの引火点は２００℃以上であることが好ましい。引火点が２００℃以上の潤滑油４ａを用いる理由は、引火点が２００℃未満の潤滑油を用いると、溶削ノロ１ａの熱により潤滑油が着火し、溶削ヒレが付着するのを阻害する効果が十分に得られなくなる場合があるからである。言い換えると、引火点が２００℃以上の潤滑油であれば、溶削ノロ１ａの顕熱に対して着火の懸念が無くなるからである。
【００２５】
また、潤滑油を散布して潤滑油皮膜４ｂを形成する範囲は、鋼片１の側面７ａにおける上面７ｂから少なくとも３０ｍｍまでの範囲を含む部分であることが好ましい。この範囲に潤滑油皮膜４ｂを形成する理由は、この部分に溶削ノロが付着して溶削ヒレとなる可能性があるからである。言い換えると、少なくとも３０ｍｍまでの範囲を含む部分に潤滑油皮膜４ｂを形成すれば、鋼片１の側面７ａに溶削ノロが付着するのを抑制できるからである。
【００２６】
また、潤滑油の散布量は０．０２ｍｌ／ｃｍ２以上とすることが好ましい。その理由は、潤滑油皮膜４の膜厚を０．２ｍｍ程度とするためであり、薄くても０．２ｍｍの膜厚（即ち０．２ｍｍ以上の膜厚）の潤滑油皮膜４を形成することにより、溶削ヒレが付着するのを阻害する効果を十分に発揮できるからである。
【００２７】
また、本実施形態では、鋼片１の溶削方向に対して平行に位置する側面に潤滑油散布ノズル４によって潤滑油４ａを散布しているが、鋼片１の溶削方向に対して垂直に位置する後部側面に、又は、この後部側面とともに鋼片１の溶削方向に対して平行に位置する側面に、潤滑油を散布しても良い。
【００２８】
また、本実施形態では、潤滑油散布ノズル４によって潤滑油４ａを鋼片１の非溶削の側面７ａの上端部に散布しながら、スカーフィング装置３によって鋼片１の上面７ｂを溶削することと説明しているが、スカーフィング装置によって溶削する面は次のように変更しても良い。例えば、鋼片１の上面及び一方の側面それぞれをスカーフィング装置によって溶削し、非溶削の他方の側面の上端部に潤滑油を散布しても良いし、鋼片１の上面をスカーフィング装置によって溶削し、非溶削の両方の側面それぞれの上端部に潤滑油を散布しても良い。また、鋼片１の溶削方向に対して垂直に位置する後部側面に潤滑油を散布し、鋼片１の上面、下面及び両側面をスカーフィング装置によって溶削しても良いし、鋼片１の上面及び両側面をスカーフィング装置によって溶削しても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１  鋼片
１ａ  溶削ノロ
２  搬送ロール
３  スカーフィング装置
４  潤滑油散布ノズル
４ａ  潤滑油
４ｂ  潤滑油皮膜
５  鋼片進行方向の矢印
６  矢印
７  上部コーナー部
７ａ  鋼片の側面
７ｂ  鋼片の上面
１１  溶削ヒレ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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