(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造設備から次工程の熱間圧延設備に材料を搬送する方法において、不良部を有する材料を、一次切断機と同一ライン上の下流に配置した二次切断機に搬送して当該不良部を切断除去した後、一次切断機により所定長さに切断され、次工程の熱間圧延設備に搬送される正常な材料間に合流させて、当初の鋳込順序通りに組み込んで搬送することを特徴とする連続鋳造設備における材料搬送方法。
【請求項２】
請求項１記載の連続鋳造設備における材料搬送方法を実施する設備であって、材料の不良部を切断除去する二次切断機を一次切断機と同一ライン上の下流に配置すると共に、一次切断機と二次切断機間で分岐し、一次切断機にて所定長さに切断された正常材料の搬送ラインと、前記二次切断機の後流の搬送ラインが合流する箇所に、前記不良部を切断除去した材料を前記正常材料間に合流させる際に、当初の鋳込順序通りに組み込んで合流させるための移載装置である合流装置を設けたことを特徴とする連続鋳造設備における材料搬送設備。
【請求項３】
請求項１記載の連続鋳造設備における材料搬送方法により材料を搬送するに際し、材料のトラッキングを行うことを特徴とする連続鋳造設備における材料搬送方法。
【請求項４】
請求項３記載の連続鋳造設備における材料搬送方法を実施する設備であって、一次切断機と二次切断機間で分岐する正常材料の搬送ラインと、二次切断機の後流に配置された不良部切断除去材料の搬送ラインに夫々画像処理読み取り装置を、また、一次切断機の後流と二次切断機の後流における前記夫々の画像処理読み取り装置の上流にマーキング装置を更に配置したことを特徴とする請求項２記載の連続鋳造設備における材料搬送設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造設備と次工程の熱間圧延設備の間において効率良く材料を搬送する方法、及び、この方法を実施する材料搬送設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造設備で鋳造される鋳片は、通常、その先端形状は凹凸形状となっている。これは連続鋳造における鋳込み開始時には、ダミーバを使用するのが一般的であるため、鋳片のダミーバとの接続部はダミーバの先端形状の影響で凹凸状となるためである。
【０００３】
一方、連続鋳造鋳片のうち中間に位置する部分は、通常は先後端共に一次切断機（以下、「一次トーチ」と言う。）で切断され、凹凸状にはならない。しかしながら、鋳込み中になんらかの異常（疵や所定の温度、成分に対して外れる等）が発生した場合はその部位は当然に不良部となる。
【０００４】
また、連続鋳造鋳片の後端部は、タンディッシュから注入された溶鋼が、浸漬ノズルのスライディングゲートにて閉止した状態で形成されるため、先端部と同様に凹凸状となる。
【０００５】
ところで、連続鋳造設備の次工程の熱間圧延設備では、例えばビレットからシームレスパイプを製造する設備で言えば、圧延機は圧延する材料の寸法（ビレットの外形サイズ、長さ、材質）に応じてその圧延機のミルの開度設定や圧下力を自動設定する。
【０００６】
従って、圧延スケジュール通りの材料が供給されない場合には、前記設定を変更しなければならず、それによりそれ以降の設備もスケジュール変更を余儀なくされる。これにより圧延稼働率は低下し、生産性が低下することになる。
【０００７】
つまり、圧延設備側からみた場合、圧延用素材であるビレットは、圧延スケジュール通りのビレットを連続鋳造設備側から供給されなければならない。
一方、連続鋳造設備側では連続鋳造する材料の品質確保及び生産性確保上所定の鋳込み速度で操業する必要がある。
【０００８】
しかしながら、連続鋳造により製造される材料、例えばビレットの場合、前記したような鋳込み先頭材の先端部、ビレットの後端部等は不良部として切断除去する必要がある。それ以外にも鋳込み不良原因や品質保証上サンプルを採取し分析するために部分切断する場合がある。
【０００９】
これら不良部等の切断を、従来は、所定長さに切断する一次トーチと同一ライン上の比較的近い位置に配置された二次切断機（以下、「二次トーチ」と言う。）により行う場合が多いが、この場合には互いの切断時間が干渉するので、多ストランドの特に鋳込み速度の速い連続鋳造設備の場合には鋳込み速度の制約が発生し、生産性の低下及び取鍋やタンディッシュ内の溶鋼温度低下を招き、品質悪化やノズル詰まり等のトラブルを誘発することになる。
【００１０】
これに対し、この不良部の二次トーチでの切断を、例えば図３に示したように、オフラインで行う場合には、第１、第２ストランドの一次トーチ１で所定長さに切断された材料のうちの不良部を有する材料を二次トーチ２まで搬送して先端の当該不良部を切断した後、その不良部を切断した材料を圧延設備での圧延順に、元の連続鋳造ライン３迄戻す必要がある。
【００１１】
なお、図３中の４は連続鋳造機、５は連続鋳造ライン３と二次トーチ２間の搬送設備、６は連続鋳造ライン３から次工程への搬送設備、７はサンプル切断を行う三次切断機を示す。
【００１２】
ところで、連続鋳造設備（スラブ、ブルーム、ビレット）と次工程の熱間圧延設備（分塊圧延設備、ホットストリップミル、シームレスミル等）を直結操業する上で、通常はこの間に材料を溜めるためのヤードが配置されている。このヤードは連続鋳造設備と熱間圧延設備の生産能力や生産スケジュールが異なるために、一時的に材料を溜める必要があるため、或いは、適当な温度に冷却させるために設けられている。
【００１３】
また、多ストランドの連続鋳造設備は一般的には各ストランドが機械的、電気的に独立しており、鋳込みのスタートは一般的には各ストランドが同時でなく時差スタートを行う。また、多ストランドの連続鋳造設備では、鋳込み速度及び切断長さもストランド毎に異なる。
【００１４】
従って、一次トーチで切断された材料がヤードヘの払い出し装置に到着する時間はストランド毎に異なることになる。
このヤードヘの払い出し装置は、一般的には、払い出し起動後は、材料を払い出し後再度元の位置に復帰するまでの間は次材料を受け取ることができないので、払い出し装置に到着したあるストランドの材料を到着後すぐに払い出した場合は、他のストランドの材料は払い出し装置が復帰位置に戻るまで待機しなければならない。
【００１５】
一方、全てのストランドが到着した後にすべての材料を一緒に払い出す場合は前記のような待機は不要となるが、先に到着したストランドの材料は残りのストランドの材料が全て到着するまで待機しなければならない。
【００１６】
そして、最悪の場合は、先に到着するストランドの鋳込み速度を下げて切断される材料の時間を延ばす必要がある。鋳込み速度の低下は材料の品質に悪影響を与え、生産能率も悪化する。また、鋳込み温度低下によりタンディッシュからモールドヘの溶鋼の注入を行う浸漬管内で詰まりを引き起こす原因にもなる。
【００１７】
従って、ヤードヘの材料の払い出しは最短時間で各ストランドの停滞の影響を出さないように最適に運転する必要がある。通常、連続鋳造された鋳片は、所定長さに切断するための一次トーチと、不良部を切断除去するための二次卜一チで処理された後次工程に搬送されるが、この搬送に際しては、鋳込み速度を低下させないように迅速に切断処理する必要がある。
【００１８】
そこで、特許第３１３９３７６号では、主ライン上に３系統の切断機を備えさせ、クロップ切断用の二次切断機を一次切断機の側方に設置して鋳片横送り装置で二次切断対象材の受け渡しを行うことで、一次切断と二次切断の干渉を防止して効率的に鋳片を処理する装置が開示されている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許第３１３９３７６号で開示された装置は連続鋳造設備とその次工程の熱間圧延設備との直結操業を前提とはしておらず、単に一次切断機と二次切断機の物理的、時間的干渉をなくすだけのものである。なぜならば、切断後の鋳片の搬送順序を考慮していないからである。従って、この装置を用いた搬送では鋳込順序通りに切断後の材料を次工程に搬送することはできない。
【００２０】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、連続鋳造設備と次工程の熱間圧延設備の間で、連続鋳造された材料の不良部を自動切断し、その不良部を除去した材料を、連続鋳造の鋳込順序通りに、不良部が存在しない切断材料の搬送ラインに合流させ、一次切断と二次切断との時間的及び物理的干渉をなくす材料搬送方法、及び、この搬送方法を実施する材料搬送設備を提供することを目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る連続鋳造設備における材料搬送方法は、不良部を有する材料を、一次トーチと同一ライン上の下流に配置した二次トーチに搬送して当該不良部を切断除去した後、一次トーチにより所定長さに切断され、次工程の熱間圧延設備に搬送される正常な材料間に合流させて、当初の鋳込順序通りに組み込んで搬送することとしている。そして、このようにすることで、先端形状の不良部を除去した正常な材料を、正常な材料の搬送を阻害することなく、連続鋳造の鋳込順序通りに、正常に鋳造された次切断材料搬送ラインに合流させることが可能になり、圧延稼働率や生産性が低下することもない。
【００２２】
そして、上記の本発明に係る連続鋳造設備における材料搬送方法は、材料の不良部を切断除去する二次トーチを一次トーチと同一ライン上の下流に配置すると共に、一次トーチと二次トーチ間で分岐し、一次トーチにて所定長さに切断された正常材料の搬送ラインと、前記二次トーチの後流の搬送ラインが合流する箇所に、前記不良部を切断除去した材料を前記正常材料間に合流させる際に、当初の鋳込順序通りに組み込んで合流させるための移載装置である合流装置を設けた本発明に係る連続鋳造設備における材料搬送設備によって実施可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る連続鋳造設備における材料搬送方法は、連続鋳造設備から次工程の熱間圧延設備に材料を搬送する方法において、不良部を有する材料を、一次トーチと同一ライン上の下流に配置した二次トーチに搬送して当該不良部を切断除去した後、一次トーチにより所定長さに切断され、次工程の熱間圧延設備に搬送される正常な材料間に合流させて、当初の鋳込順序通りに組み込んで搬送するものである。
【００２４】
本発明に係る連続鋳造設備における材料搬送方法によれば、先端形状の不良部を除去した正常な材料を、正常な材料の搬送を阻害することなく、連続鋳造の鋳込順序通りに、正常に鋳造された次の切断材料搬送ラインに合流させ、一次切断と二次切断との時間的及び物理的干渉をなくすことができるようになる。これにより熱間圧延設備では、その圧延スケジュール通りの材料が正確に連続鋳造設備より供給を受けることができるようになって、圧延稼働率や生産性が低下することもなくなる。
【００２５】
そして、上記の本発明に係る連続鋳造設備における材料搬送方法は、材料の不良部を切断除去する二次トーチを一次トーチと同一ライン上の下流に配置すると共に、一次トーチと二次トーチ間で分岐し、一次トーチにて所定長さに切断された正常材料の搬送ラインと、前記二次トーチの後流の搬送ラインが合流する箇所に、前記不良部が切断除去された材料を前記正常材料間に合流させる際に、当初の鋳込順序通りに組み込んで合流させるための移載装置である合流装置を設けた本発明に係る連続鋳造設備における材料搬送設備によって実施可能になる。
【００２６】
上記の本発明において、二次トーチを一次トーチと同一ライン上の下流に配置するのは、材料の切断には時間がかかるので、二次切断する材料は極力早く二次トーチに搬送する必要があるからである。
【００２７】
また、上記の本発明に係る連続鋳造設備における材料搬送方法により材料を搬送するに際し、材料トラッキングを行う場合には、先端形状の不良部を除去した正常な材料を、連続鋳造の鋳込順序通りに、正常に鋳造された次の切断材料搬送ラインに合流させることが、より効率的にかつ確実に行なえるようになる。
【００２８】
そして、この材料搬送方法は、上記の本発明に係る連続鋳造設備における材料搬送設備に、一次トーチと二次トーチ間で分岐する正常材料の搬送ラインと、二次トーチの後流に配置された不良部切断除去材料の搬送ラインに夫々画像処理読み取り装置を、また、一次トーチの後流と二次トーチの後流における前記夫々の画像処理読み取り装置の上流にマーキング装置を更に配置することで実施可能になる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明に係る連続鋳造設備における材料搬送設備を図１に示す１実施例に基づいて説明し、この材料搬送設備を用いた本発明に係る連続鋳造設備における材料搬送方法の説明に及ぶ。
図１は６ストランドの丸ビレット連続鋳造設備と次工程のビレットヤード並びにその次工程の熱間圧延設備への本発明に係る材料搬送設備の一例を示した平面図である。
【００３０】
第１〜第６の各ストランドのモールド（図示せず）に鋳込まれた溶鋼は、夫々、モールド、スプレー冷却体（図示せず）で外周側から冷却され、凝固せしめられて丸ビレットとなされ、ピンチロール（図示せず）により引き抜かれる。
【００３１】
これらの各丸ビレットは一次トーチ１にて所定の長さ（分子）に切断されるが、前記各ストランドの鋳込み先頭材Ａ１〜Ｆ１はダミーバとの接続のため、その先端部の形状が凹凸になっていることからそのままでは次工程に搬送して熱間圧延に供することができず、一旦、二次トーチ２に搬送し、ここでその先端部を切断した後、次工程の熱間圧延設備に搬送される。
【００３２】
なお、二次トーチ２での材料切断は、一次トーチ１でメジャーリングロールにより測長された材料長さから再度二次トーチ２側で不良部の測長を行い、不良部を除去した材料の長さを保証するようになされることは言うまでもない。
【００３３】
これに対し、鋳込み先頭材Ａ１〜Ｆ１以降の材料Ａ２…〜Ｆ２…（以下、「先頭以降材料Ａ２…〜Ｆ２…」と言う。）は、通常は、その先端部の形状が凹凸になっていないので、一次トーチ１によって所定長さに切断された後、二次トーチ２には送られることなく次工程の熱間圧延設備に搬送される。
【００３４】
本発明は、このような連続鋳造設備における丸ビレットの搬送に際し、図１に示したように、二次トーチ２を一次トーチ１と同一の連続鋳造ライン３上の下流に配置すると共に、二次トーチ２の後流の搬送ライン８が、一次トーチ１にて所定長さに切断された先頭以降材料Ａ２…〜Ｆ２…の搬送ライン９と合流する箇所に、二次トーチ２で先端部を除去された鋳込み先頭材Ａ１〜Ｆ１を、再度鋳込順序通りに合流させる合流装置１０を設けた構成の材料搬送設備を用いて以下に説明するように搬送するのである。
【００３５】
１１は各ストランドにおける一次トーチ１と二次トーチ２の間で、かつ、連続鋳造ライン３と例えば直角に設置された前記搬送ライン９を構成する払い出し装置９ａの上流に設置したマーキング装置であり、一次トーチ１で切断された先頭以降材料Ａ２…〜Ｆ２…の先端面にトラッキング情報としてのマーキング、例えばストランドナンバー、チャージナンバー、及び、分子ナンバーを施すものである。
【００３６】
１２は一次トーチ１と同一の連続鋳造ライン３上の下流に配置した前記二次トーチ２の後流に、例えば直角に設置された前記搬送ライン８を構成する払い出し装置８ａの出側に設置したマーキング装置であり、二次トーチ２により先端不良部を切断除去された先頭材Ａ１〜Ｆ１の切断面に、コンピュータの指示により前記と同様に材料の識別用のマーキングを施すものである。
【００３７】
なお、前記マーキング装置１１，１２により施されるマーキングは、材料の仕様（サイズ、材質、向け先等）が識別できる情報が付与されるのであれば、刻印、ペイントマーキング、ラベル等のどれを採用してもよい。
【００３８】
そして、前記マーキング装置１１により先頭以降材料Ａ２…〜Ｆ２…の先端面に施されたマーキングは、前記払い出し装置９ａに続いて設けられた搬送テーブル９ｂの入側に設けられたマーキングリーダ１３により、また、マーキング装置１２により先頭材Ａ１〜Ｆ１の切断面に施されたマーキングは、前記払い出し装置８ａに続いて設けられた搬送テーブル８ｂの入側に設けられたマーキングリーダ１４により、夫々前記マーキングがコンピュータの指示通りにマーキングされているか否かが読み取り検証される。この読み取りは一般的にはカメラによる画像処理にて行われるが、その他の方式のものでも良い。
【００３９】
その後、先頭材Ａ１〜Ｆ１は搬送テーブル８ｂにより、また、先頭以降材料Ａ２…〜Ｆ２…は搬送テーブル９ｂ、ヤード９ｃを経て合流装置１０まで搬送される。
【００４０】
本発明では、ヤード９ｃ内での先頭以降材料Ａ２…〜Ｆ２…は、その順序を崩すことなく鋳込順序通りに送られ、二次トーチ２から搬送されてきた、不良部を除去された先頭材Ａ１〜Ｆ１と合流装置１０内で、図２に示したように、当初の鋳込順序通りになるように組み込まれる。なお、合流装置１０としては、例えばウォーキングビームによる移載装置が採用される。
【００４１】
つまり本発明では、連続鋳造設備で鋳造され、一次トーチ１で所定長さに切断された材料のうち、先頭材Ａ１〜Ｆ１は二次トーチ２側へ、また、先頭以降材料Ａ２…〜Ｆ２…は搬送ライン９へと、二方向に払い出し、これら両材料を再度合流装置１０で合流させるのである。
【００４２】
そして、上記の本発明を実施するに際し、直結操業で重要な点は、連続鋳造設備で鋳込まれた材料の搬送順序を変更することなく、次工程の熱間圧延設備にその圧延順に搬送することである。
【００４３】
そのためには先ず、材料の一つ一つの識別とその材料がどこにあるのかの認識（トラッキング）が必要になる。
この材料の識別と位置認識（トラッキング）のため、上記の本発明ではマーキング装置１１，１２により材料一つ一つにナンバーや記号等を付与し、その後の識別及び位置認識は適当な位置にてマーキングリーダ１３〜１５にて読み取りを行い、要所要所に材料の有無を検出するセンサー（図示省略）にてトラッキングを行うことで、夫々の材料がどこにあるのかをプロセスコンピュータにて正確に認識でき、当初の鋳込順序通りに二次トーチ２側から来る材料を一次トーチ１側から来る材料に割り込ませることが可能となる。なお、１５は合流装置１０の後流に設置したマーキングリーダである。
【００４４】
上記の実施例では、材料トラッキングを行う場合について説明したが、予め二次トーチ２での不良部切断に要する時間や、各搬送ライン８，９における合流装置１０にいたるまでの搬送時間から、合流装置１０で当初の鋳込順序通りに合流させるようにしても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一次トーチと二次トーチとの物理的、時間的干渉を無くし、鋳込み速度低下等の障害の発生がなく、しかも、次工程の熱間圧延設備の圧延順序通りに材料を搬送することができる。そして、その材料をすべてトラッキングした場合には、異材混入もなく円滑に搬送することができるようになる。すなわち、本発明によれば、連続鋳造と熱間圧延とを直結操業する上で、これらの弊害を排除し効率的に材料の供給を連続鋳造設備から熱間圧延設備に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】６ストランドの丸ビレット連続鋳造設備と次工程のビレットヤード並びにその次工程の熱間圧延設備への本発明に係る材料搬送設備の一例を示した平面図である。
【図２】各ストランドにおいて一次トーチにより所定長さに切断された丸ビレットの鋳込順序を説明する図である。
【図３】２ストランドの連続鋳造設備と次工程の熱間圧延設備への従来の材料搬送設備の一例を示した平面図である。
【符号の説明】
１              一次トーチ
２              二次トーチ
３              連続鋳造ライン
４              連続鋳造機
８              搬送ライン
９              搬送ライン
１０            合流装置
１１            マーキング装置
１２            マーキング装置
１３            マーキングリーダ
１４            マーキングリーダ
Ａ１〜Ｆ１      鋳込み先頭材
Ａ２…〜Ｆ２…  先頭以降材料
【図１】
0003669328.tif 000002
【図２】
0003669328.tif 000003
【図３】
0003669328.tif 000004