(57)【要約】【課題】  強固に付着した切断ノロを除去するのに十分な強度を有し、しかも、設備が小型で保守メンテナンスが容易であり、且つ、ビームブランク鋳片が切断ノロ除去装置に対してずれて搬送されても、そのビームブランク鋳片の切断ノロの除去が可能である、ビームブランク鋳片の切断ノロ除去装置を提供する。【解決手段】  上記課題を解決するための切断ノロ除去装置１は、ビームブランク鋳片１３の切断面凹部１３ｄに嵌合する形状を有する主バイト２と、該主バイトに取り付けられた、上下方向の摺動が可能な先行バイト３と、該先行バイトを主バイトに対して上方に突出させる押上部材４と、前記主バイトを幅方向摺動可能に取り付ける刃物台座５と、前記主バイトを該刃物台座の中心位置に復元させる復元部材６と、前記刃物台座を上下方向に移動させる昇降装置７と、を備える。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビームブランク鋳片の切断面凹部に嵌合する形状を有する主バイトと、該主バイトに取り付けられた、主バイトに対して上下方向の摺動が可能な先行バイトと、該先行バイトを主バイトに対して上方に突出させる押上部材と、前記主バイトを幅方向摺動可能に取り付ける刃物台座と、前記主バイトを該刃物台座の中心位置に復元させる復元部材と、前記刃物台座を上下方向に移動させる昇降装置と、を備えることを特徴とする、ビームブランク鋳片の切断ノロ除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビームブランク鋳片をガス切断した際に切断面の端部に発生する切断ノロを除去する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造により製造された鋳片（スラブ鋳片、ブルーム鋳片、ビームブランク鋳片またはビレット鋳片など）は、連続鋳造機から払い出す際には、連続した状態から所定の長さに切断する必要がある。この場合の切断方法としては、鋳片が高温であり且つ切断厚みが厚いことから、一般的にはガス切断が用いられている。ガス切断のような溶断方式で上部からガス噴流を吹き付けた場合、溶融した鋳片の一部が切断面下部で凝固して切断ノロ（「切断バリ」、「切断ダレ」とも呼ぶ）となって付着する。
【０００３】
この切断ノロには、地金分が含まれており、切断ノロが鋳片に付着した状態のまま圧延されると、圧延される鋼板の裏面に巻き込まれたり、圧延用ロールを損傷したりして、圧延される鋼材の表面疵の原因となり、鋼製品の品質を低下させるので、切断ノロは圧延工程の前に除去する必要がある。
【０００４】
鋳片の切断面が四辺形状の場合には、平刃による切削で切断ノロを除去することが可能であるが、ビームブランク鋳片や丸ビレット鋳片などの切断面が四辺形状でない場合や、角部に丸みがある場合には、平刃による切削では切断ノロを完全に除去することができない。
【０００５】
そこで、切断面が四辺形状でない場合に切断ノロを除去する従来技術として、回転ハンマーによる衝撃で除去する方法（例えば、特許文献１を参照）や、鋳片幅方向に分割された複数のバイトで除去する方法（例えば、特許文献２を参照）などが提案されている。
【０００６】
回転ハンマーによる除去方法は、それぞれのハンマー長を切断面形状に合わせた複数の回転ハンマーを鋳片幅方向に配置し、ビームブランク鋳片などの切断面凹部の切断ノロを除去するものである。一方、幅方向に分割された複数のバイトで除去する方法は、鋳片幅方向に並べた、独立して昇降可能な複数のバイトによってビームブランク鋳片などの切断面凹部の切断ノロを除去するものである。
【特許文献１】特開平４−２７００４３号公報
【特許文献２】特開昭５８−２１７２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術をビームブランク鋳片に適用した場合、上記従来技術には以下の問題点がある。
【０００８】
即ち、特許文献１では、所定の打撃力を得るためにハンマーの回転直径が一定以上必要であり、しかも、回転軸の上側で必要となるハンマーの回転ストローク（半径）に対し、上下高さ方向及び鋳片長さ前後方向ともに、２倍のスペースを確保する必要があり、広い設置空間を必要とすることから設置位置が限られる。また、多数の回転ハンマーを有していることから、メンテナンスに時間が費やされる。更に、回転により除去された切断ノロの飛散処理が必要であり、また、衝撃荷重のためにハンマーの磨耗が激しいという問題もある。
【０００９】
また、特許文献２では、ビームブランク鋳片の左右フランジ部に当接するように分割バイトを押し広げるため、鋳片中央部分では、分割バイトに間隙が生じて分割バイトが接触せず、切断ノロが除去できないという問題がある。また、ビームブランク鋳片に限らず、鋳片は常に切断ノロ除去装置の中央に搬送されるわけではなく、切断ノロ除去装置の幅方向左右にずれる場合があり、ビームブランク鋳片が切断ノロ除去装置に対して大きくずれた場合には分割バイトが所定の位置に接触せず、切断ノロの除去されない個所が発生する。また更に、ビームブランク鋳片形状に追従させるための複雑な機構が必要であるという問題もある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、強固に付着した切断ノロを除去するのに十分な強度を有し、しかも、設備が小型で保守メンテナンスが容易であり、且つ、ビームブランク鋳片が切断ノロ除去装置に対してずれて搬送されても、そのビームブランク鋳片の切断ノロを除去することが可能である、ビームブランク鋳片の切断ノロ除去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明に係るビームブランク鋳片の切断ノロ除去装置は、ビームブランク鋳片の切断面凹部に嵌合する形状を有する主バイトと、該主バイトに取り付けられた、主バイトに対して上下方向の摺動が可能な先行バイトと、該先行バイトを主バイトに対して上方に突出させる押上部材と、前記主バイトを幅方向摺動可能に取り付ける刃物台座と、前記主バイトを該刃物台座の中心位置に復元させる復元部材と、前記刃物台座を上下方向に移動させる昇降装置と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成の本発明に係る切断ノロ除去装置によれば、ビームブランク鋳片が切断ノロ除去装置の中心位置から大きく外れて搬送された場合にも、主バイトがビームブランク鋳片に追従して幅方向に移動し、ビームブランク鋳片の切断面凹部に嵌合するので、切断面に付着する切断ノロを取り残すことなく除去することができる。これによって、ビームブランク鋳片をセンタリングするためのサイドガイド装置などが不要となる。また、切断ノロ除去装置の構造が簡素であり、保守メンテナンス性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明に係るビームブランク鋳片用の切断ノロ除去装置の概略構成図である。図１では、ビームブランク鋳片１３も図示しており、本発明に係る切断ノロ除去装置１とビームブランク鋳片１３との位置関係も表示している。
【００１４】
図１に示すように、Ｈ型鋼やＩ型鋼などの素材であるビームブランク鋳片１３は、両側のフランジ部１３ａと中央のウエブ部１３ｂとで形成され、フランジ部１３ａの切断面最下端部１３ｃ、並びに、フランジ部１３ａとウエブ部１３ｂとにより形成される切断面凹部１３ｄに、ガス切断時に発生した切断ノロ（図示せず）が付着している。そして、ビームブランク鋳片１３は、両側の切断面最下端部１３ｃを鋳片の搬送ラインに設けられた搬送用ロール（図示せず）に接触させて、搬送ライン上を搬送される。図１において、符号９は、各搬送用ロールの上面位置を結ぶ直線、所謂パスラインである。
【００１５】
このようにして搬送されるビームブランク鋳片１３に付着した切断ノロを除去するための本発明に係る切断ノロ除去装置１は、ビームブランク鋳片１３の切断面凹部１３ｄに密着して嵌合する外殻形状を有する主バイト２と、この主バイト２に取り付けられた、主バイト２に対して上下方向の摺動が可能な先行バイト３と、該先行バイト３を前記主バイト２に対して上方に突出させるための、主バイト２に設置された押上部材４と、前記主バイト２を幅方向摺動可能に取り付ける刃物台座５と、前記主バイト２を刃物台座５の中心位置に復元させるための、刃物台座５に取り付けられた復元部材６と、前記刃物台座５を上下方向に移動させる昇降装置７と、を備えている。
【００１６】
先行バイト３は、主バイト２を切断面凹部１３ｄに導くためのものであり、従って、先行バイト３は、先行バイト３自体が切断面凹部１３ｄに入りやすくするために、上端部が狭くなった形状をしている。この場合、主バイト２や先行バイト３などの摺動する各部材は、図示しないガイドに支持されており、同様に上下方向に移動する刃物台座５も図示しないガイドに支持されている。尚、これらの摺動面には摩擦による減衰が存在するが、必要であれば流体式のダッシュポッドなどの他の減衰要素を加えることも可能である。
【００１７】
押上部材４は、摺動範囲のストロークエンドまで先行バイト３を常時押上げていて、一定値以上の外力によって収縮するものであり、複雑な制御を必要としない。同様に、復元部材６は、主バイト２を刃物台座５の中心位置に復元させるものであり、主バイト２の左右に、主バイト２に対して同一の力を発現する復元部材６を配置すればよい。但し、主バイト２に一定値以上の外力が作用したときには主バイト２が外力の方向に摺動可能とするために、復元部材６による力を調整する必要がある。
【００１８】
図１では、押上部材４及び復元部材６としてバネを採用しているが、バネなどの弾性体に限らず、流体シリンダー、電磁石、負荷感応式電動スクリューなどを用いることも可能である。但し、構造や耐久性から押上部材４としては圧縮バネが好ましく、復元部材６としては圧縮バネや引張バネが好ましい。
【００１９】
次に、このような構成の本発明に係る切断ノロ除去装置１を用いてビームブランク鋳片１３に付着した切断ノロを除去する方法について、図面を参照して説明する。
【００２０】
図２は、本発明に係る切断ノロ除去装置の動作を示す概略図である。尚、図２では、ビームブランク鋳片１３が切断ノロ除去装置１の主バイト２の中心から大きく外れて搬送された場合を想定している。図２に示すように、ビームブランク鋳片１３が切断ノロ除去装置１の主バイト２の中心から大きく外れて搬送された場合には、主バイト２を切断面凹部１３ｄに追従するように移動させる必要がある。
【００２１】
先ず、図２（Ａ）に示すように、昇降装置７によって刃物台座５を上昇させる。この場合、刃物台座５は昇降装置７により上下方向のみに移動し、幅方向は固定であり、主バイト２及び先行バイト３は刃物台座５とともに上昇する。そして、先行バイト３は摺動範囲のストロークエンドの位置まで主バイト２から突出した状態で上昇し、先行バイト３の上端部がビームブランク鋳片１３の切断面凹部１３ｄに接触する。
【００２２】
先行バイト３の上端部がビームブランク鋳片１３の切断面凹部１３ｄに接触すると、図２（Ｂ）に示すように、先行バイト３に生じたビームブランク鋳片１３からの幅方向分力により、先行バイト３及び主バイト２が、ともに刃物台座５の幅方向へ摺動する。この場合、刃物台座５の中心位置に主バイト２を復元させるための復元部材６は、先行バイト３に生じる幅方向分力に比べて十分小さく設定しておく。尚、先行バイト３の上端部がビームブランク鋳片１３の切断面最下端部１３ｃに接触すると、切断面最下端部１３ｃは平坦であるので、先行バイト３に幅方向分力が発生せず、先行バイト３は切断面凹部１３ｄに侵入しない。従って、本発明の切断ノロ除去装置１を適用するに当たり、少なくとも先行バイト３の上端部が切断面凹部１３ｄの範囲内に位置するように、ビームブランク鋳片１３の搬送を制御する必要はある。
【００２３】
昇降装置７によって刃物台座５は更に上昇し、図２（Ｃ）に示すように、先行バイト３に引き続いて主バイト２が切断面凹部１３ｄに接触し、主バイト２にビームブランク鋳片１３からの幅方向分力が働き、先行バイト３及び主バイト２が、ともに刃物台座５の幅方向へ更に摺動する。
【００２４】
そして、昇降装置７によって刃物台座５を更に上昇させることにより、やがて、図２（Ｄ）に示すように、主バイト２の上端部がビームブランク鋳片１３の切断面凹部１３ｄに当接し、主バイト２は切断面凹部１３ｄと密着して嵌合する。切断面最下端部１３ｃも主バイト２の平坦部と密着する。一方、先行バイト３はビームブランク鋳片１３からの下方向反力を受け、押上部材４を圧縮しながら、その上端部が主バイト２の上端部と重なるように、主バイト２に収まる。
【００２５】
このように、主バイト２がビームブランク鋳片１３の切断面凹部１３ｄに嵌った状態で、ビームブランク鋳片１３を搬送ラインの長手方向に搬送するか、本発明に係る切断ノロ除去装置１を搬送ラインの長手方向に移動することによって、ビームブランク鋳片１３の切断面の下部に生じた全ての切断ノロは除去される。当然ではあるが、ビームブランク鋳片１３を移動させて切断ノロを除去する場合には、主バイト２を切断面が主バイト２の上方を通過する前に切断面凹部１３ｄに当接させる。また、ビームブランク鋳片１３に主バイト２が当接してビームブランク鋳片１３の母材を削る長さをなるべく小さくするために、主バイト２は切断面の通過直前に上昇させる。
【００２６】
先行バイト３の上端部形状は、ビームブランク鋳片１３と接触してビームブランク鋳片１３から下方向反力を受けた際に、幅方向分力が生じやすい傾斜を持つ曲線とする。即ち、先行バイト３の上端部形状は、主バイト２から最大に突出した状態において、主バイト２の切断面凹部１３ｄに沿う傾斜した先端形状につながるような形状とし、主バイト２の傾斜角度よりも中央側に傾斜させる。
【００２７】
この場合、先行バイト３の上下方向長さが長く、傾斜角度が急な方が、ビームブランク鋳片１３からの反力による幅方向分力は大きくなって、先行バイト３が幅方向へ移動しやすくなる。但し、先行バイト３の上下方向長さが長くなると、退避に必要な昇降装置７の上下ストロークを長くする必要があるので、幅方向分力が得られる必要最小限の長さにすることが好ましい。
【００２８】
図３は、幅方向スラスト力を優先して先行バイト３の上端部形状を決定する場合を示す図であり、図３（Ａ）に示すように、主バイト２のみでビームブランク鋳片１３の切断面凹部１３ｄに入り込める、幅方向及び高さ方向の主バイト２の位置を決め、そして、図３（Ｂ）に示すように、そのときの切断面凹部１３ｄに沿う角度を先行バイト３の角度とする。このときの角度が先行バイト３の水平方向からの最大の角度になる。
【００２９】
一方、最大許容オフセット量を優先して先行バイト３の上端部形状を決定する場合は図４に示すようにして決定する。即ち、図４（Ａ）に示すように、主バイト２のみでビームブランク鋳片１３の切断面凹部１３ｄに入り込める、幅方向及び高さ方向の主バイト２の位置を決め、この位置における主バイト２の中心線と切断面凹部１３ｄとの交点と、主バイト２と切断面凹部１３ｄとの接点と、を結んだ直線でなす角度が先行バイト３の水平方向からの最小角度となる。そして、図４（Ｂ）に示すように、先行バイト３の先端部分に面圧を下げるための円弧を設け、この円弧と、主バイト２と切断面凹部１３ｄとの接点と、を滑らかに結んで、先行バイト３の上端部形状とする。
【００３０】
このような形状の先行バイト３が存在することにより、ビームブランク鋳片１３が切断ノロ除去装置１の幅方向で大きくずれた場合でも、主バイト２をビームブランク鋳片１３の中央へ導くことが可能となる。
【００３１】
ビームブランク鋳片１３の長手方向に、ビームブランク鋳片１３或いは切断ノロ除去装置１を移動させて切断ノロを除去した場合、除去し切れなかった小さいカエリが切断面内に発生する場合がある。このような場合には、主バイト２の幅方向をビームブランク鋳片１３の幅方向に対して傾斜（この傾斜角を「スキュー角」と称している）させることにより、カエリを小さくさせることが可能である。主バイト２にスキュー角を持たせる場合は、ビームブランク鋳片１３の長手方向からみたときに主バイト２が切断面凹部１３ｄに密着するように主バイト２の形状を決めるとともに、先行バイト３の形状もビームブランク鋳片１３の長手方向からみた状態で決める必要がある。
【００３２】
主バイト２及び先行バイト３は、上端部のみを取り外し可能な別部材の交換刃にすればメンテナンスが極めて容易となる。また、ビームブランク鋳片１３は、断面形状が各圧延工場の圧延機の仕様に応じてほぼ一定であるため、そこの圧延工場で運用されるビームブランク鋳片１３の切断面凹部１３ｄの形状に沿う主バイト２を用いればよい。
【００３３】
主バイト２のみの場合には、ビームブランク鋳片１３が切断ノロ除去装置１の中央から大きく外れた場合、ビームブランク鋳片１３の切断面下端部１３ｃに主バイト２の上端部が接触するため、切断面凹部１３ｄに主バイト２が勘合できなくなるが、本発明に係る切断ノロ除去装置１においては、上下方向摺動可能な先行バイト３が主バイト２に取り付けられており、この先行バイト３が主バイト２よりも先にビームブランク鋳片１３に接触して、主バイト２を切断面凹部１３ｄに導くので、ビームブランク鋳片１３が切断ノロ除去装置１の中心から大きく外れた場合にも、切断面に付着する切断ノロを取り残すことなく除去することが可能となる。これによって、ビームブランク鋳片１３をセンタリングするためのサイドガイド装置などが不要となる。
【実施例１】
【００３４】
ビームブランク鋳片を加熱炉に装入する搬送ラインにおいて、搬送用ローラーテーブルの間に、図５に示すようにして、本発明に係る切断ノロ除去装置を設置した。図５は、本発明に係る切断ノロ除去装置１を、搬送用ローラーテーブルを構成する搬送用ロール８の間に設置した状態を示す概略図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【００３５】
本実施例では、刃物台座５をスイングアーム１０に取り付け、このスイングアーム１０を昇降装置７によって傾動させることで、刃物台座５を昇降させる方式とした。スイングアーム１０及び昇降装置７は、固定架台１１に取り付けられている。昇降装置７としては油圧シリンダーを用いた。また、搬送用ローラーテーブルの間には、除去した切断ノロを回収するための回収シューター１２を設けた。ビームブランク鋳片は、図５において紙面の向かって右側から左側に搬送される。主バイト２及び先行バイト３は、スキュー角（θ）としてビームブランク鋳片の切断面に対して１５°傾斜させた。
【００３６】
切断ノロ除去装置１を下降させておき、搬送用ロール８の駆動により、ビームブランク鋳片を搬送して、切断ノロ除去装置１の上方を通過させる。そして、ビームブランク鋳片の切断面である最尾端が通過する前から、昇降装置７によって刃物台座５を上昇させる。上昇方向には、上限位置のリミッターがあるが、上限位置以下では、昇降装置７の一定圧力で先行バイト３及び主バイト２はビームブランク鋳片に押し付けられる。尚、上限位置のリミッターは、パスライン９よりも多少上方に設定しているので、ビームブランク鋳片が上方に反った場合でも追従が可能である。
【００３７】
切断面の最尾端が通過する前から、主バイト２をビームブランク鋳片に押し付け、切断面の外側に向けて、主バイト２によって切断ノロを削り出すように除去した。
【００３８】
主バイト２にスキュー角（θ）を持たせているため、主バイト２がビームブランク鋳片の切断面を通過する時期は、図５の場合、ビームブランク鋳片の進行方向左側から右側（図５（Ａ）の下から上に向いた方向）へ徐々となり、切断ノロには幅方向にも押し切られる作用が働き、切断面に直角方向の削り残り（カエリ）が半分以下に減少した。除去された切断ノロは、回収シューター１２に向けて落下した。ビームブランク鋳片の通過後は、昇降装置によって下降させ、先行バイトなどを所定位置（下限位置など）に戻した。
【００３９】
このようにしてビームブランク鋳片の切断ノロを除去することで、ビームブランク鋳片の幅方向中心位置を意図的に切断ノロ除去装置１の中心から１００ｍｍずらした場合においても、ビームブランク鋳片の中央に主バイト２が追従していき、問題なく切断ノロを除去することが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る切断ノロ除去装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る切断ノロ除去装置の動作を示す概略図である。
【図３】幅方向スラスト力を優先して先行バイトの上端部形状を決定する場合を示す図である。
【図４】最大許容オフセット量を優先して先行バイトの上端部形状を決定する場合を示す図である。
【図５】本発明の切断ノロ除去装置を、搬送用ローラーテーブルの間に設置した状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  切断ノロ除去装置
２  主バイト
３  先行バイト
４  押上部材
５  刃物台座
６  復元部材
７  昇降装置
８  搬送用ロール
９  パスライン
１０  スイングアーム
１１  固定架台
１２  回収シューター
１３  ビームブランク鋳片
１３ａ  フランジ部
１３ｂ  ウエブ部
１３ｃ  切断面最下端部
１３ｄ  切断面凹部
θ  スキュー角
【図１】
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【図２】
2008183609.tif 000004
【図３】
2008183609.tif 000005
【図４】
2008183609.tif 000006
【図５】
2008183609.tif 000007