(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブの表面を溶削するスカーファー設備において前記スラブの周囲に配設されたスカーファーユニットから供給された可燃性ガスに点火するスカーファー設備の点火方法であって、
前記スカーファーユニットは、前記可燃性ガスを供給する供給路と、この供給路の上流に設けられた減圧弁と、前記減圧弁の下流側に配設された遮断弁と、を有し、
前記可燃性ガスの供給を停止する際には、前記減圧弁によって減圧を開始した後、所定時間（１．０ｓｅｃ以上２．５ｓｅｃ以下の範囲内）経過後に前記遮断弁を遮断することにより、前記減圧弁と前記遮断弁との間に前記可燃性ガスが残存することを抑制し、
次回の点火時において、前記スカーファーユニットと前記スラブとの間の空間における前記可燃性ガスの滞留を抑制し、前記可燃性ガスに点火することにより、騒音及び振動の発生を抑制することを特徴とするスカーファー設備の点火方法。
【請求項２】
スラブの表面を溶削するスカーファー設備において前記スラブの周囲に配設されたスカーファーユニットから供給された可燃性ガスに点火するスカーファー設備の点火方法であって、
前記スカーファーユニットは、前記スラブの２つの長辺面にそれぞれ対向配置された一の長辺面スカーファーユニット及び他の長辺面スカーファーユニットと、前記スラブの２つの短辺面にそれぞれ対向配置された一の短辺面スカーファーユニット及び他の短辺面スカーファーユニットと、を有し、
一の長辺面スカーファーユニット及び他の長辺面スカーファーユニット並びに一の短辺面スカーファーユニット及び他の短辺面スカーファーユニットのうちの一つのスカーファーユニットユニットから前記可燃性ガスを供給して点火した後に、次のスカーファーユニットから前記可燃性ガスを供給して点火する構成とされており、一つのスカーファーユニットの点火から次のスカーファーユニットの点火までの時間を１．０秒以下とし、
前記スカーファーユニットと前記スラブとの間の空間における前記可燃性ガスの滞留を抑制し、前記可燃性ガスに点火することにより、騒音及び振動の発生を抑制することを特徴とするスカーファー設備の点火方法。
【請求項３】
前記一の短辺面スカーファーユニットに最初に点火し、次に、前記一の長辺面スカーファーユニット又は他の長辺面スカーファーユニットのいずれか一方に点火することを特徴とする請求項２に記載のスカーファー設備の点火方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラブの表面を溶削するスカーファー設備において、前記スラブの周囲に配設されるスカーファーユニットから供給された可燃性ガスに点火するスカーファー設備の点火方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造によって製造されるスラブの表面には、介在物の巻き込みや表面疵等の表面欠陥が発生することがある。
このようなスラブの表面欠陥を除去する際には、例えば特許文献１，２に開示されたスカーファー設備が用いられる。これらのスカーファー設備は、スラブの表面を局所的に加熱して溶融し、表面欠陥を除去するものである。
【０００３】
上述のスカーファー設備は、スラブの周囲にスカーファーユニットが配設されており、通常は、スラブの２つの長辺面にそれぞれ対向配置された一の長辺面スカーファーユニット及び他の長辺面スカーファーユニットと、スラブの２つの短辺面にそれぞれ対向配置された一の短辺面スカーファーユニット及び他の短辺面スカーファーユニットとを備えている。
【０００４】
このような構成のスカーファー設備においては、まず、上述のスカーファーユニットから可燃性ガスを供給し、この可燃性ガスに点火する（点火工程）。なお、スカーファーユニットから供給される可燃性ガスに点火する場合には、イグナイター（点火装置）が用いられる。
次に、燃焼する可燃性ガスの熱により、スラブ表面の一部を溶融して湯溜まりを形成して熱源とする（予熱工程）。
次に、この湯溜まりに向けて酸素ガスを供給し、酸素ガスと鉄との酸化反応熱によってスラブ表面を深さ１〜３ｍｍ程度溶融させ、表面欠陥を除去する（溶削工程）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０９４１２４号公報
【特許文献２】特開２００３−０１０９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、スカーファーユニットから供給される可燃性ガスに点火装置によって点火する際に、各スカーファーユニットに同時に可燃性ガスを供給して、点火している。同時に点火するのは、点火タイミングを異ならせるための作業面での煩雑さや設備コストの上昇が発生することがなく、また、生産性確保の点で有利であるからである。そのために、騒音や振動が生じることがあった。このように、可燃性ガスの点火時に騒音や振動が生じることにより、設備が早期に劣化したり、作業効率が低下したりするといった問題があった。
また、上述のスカーファー設備においては、１日に３００枚以上のスラブに対して溶削を行う場合があり、可燃性ガスへの点火の頻度が多くなることから、上述の騒音や振動を抑制することが求められている。
【０００７】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、スカーファーユニットから供給される可燃性ガスの点火時における騒音及び振動の発生を抑制することが可能なスカーファー設備の点火方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、スラブとスカーファーユニットとの間の空間に可燃性ガスが滞留した状態で、可燃性ガスに点火されると大きな騒音及び振動が発生するとの知見を得た。
【０００９】
本発明は、上述の知見に基づいてなされたものであって、本発明に係るスカーファー設備の点火方法は、ススラブの表面を溶削するスカーファー設備において前記スラブの周囲に配設されたスカーファーユニットから供給された可燃性ガスに点火するスカーファー設備の点火方法であって、前記スカーファーユニットは、前記可燃性ガスを供給する供給路と、この供給路の上流に設けられた減圧弁と、前記減圧弁の下流側に配設された遮断弁と、を有し、前記可燃性ガスの供給を停止する際には、前記減圧弁によって減圧を開始した後、所定時間（１．０ｓｅｃ以上２．５ｓｅｃ以下の範囲内）経過後に前記遮断弁を遮断することにより、前記減圧弁と前記遮断弁との間に前記可燃性ガスが残存することを抑制し、次回の点火時において、前記スカーファーユニットと前記スラブとの間の空間における前記可燃性ガスの滞留を抑制し、前記可燃性ガスに点火することにより、騒音及び振動の発生を抑制することを特徴としている。
【００１０】
この構成のスカーファー設備の点火方法においては、前記スカーファーユニットと前記スラブとの間の空間に前記可燃性ガスを所定量以上に滞留させることなく、前記可燃性ガスに点火しているので、可燃性ガスの点火時に大きな騒音及び振動が発生することを抑制できる。すなわち、スカーファーユニットから供給される可燃性ガスに対して直ちに点火することで、可燃性ガスの滞留を抑制し、騒音及び振動の発生を抑制することが可能となるのである。
【００１２】
また、前記可燃性ガスの供給を停止する際に、供給路の上流側に設けられた減圧弁によって減圧を開始した後、所定時間経過後に、前記遮断弁を遮断することにより、前記減圧弁と前記遮断弁との間に前記可燃性ガスが残存することを抑制できる。よって、次回の点火時において、遮断弁を開放した際に、前記スカーファーユニットと前記スラブとの間の空間に燃性ガスが滞留することを抑制でき、点火時における騒音及び振動の発生を抑制することが可能となる。
【００１４】
また、前記減圧弁によって減圧を開始した後、１．０ｓｅｃ以上経過後に、前記遮断弁を遮断しているので、前記減圧弁と前記遮断弁との間に前記可燃性ガスが残存することを抑制できる。
また、前記減圧弁によって減圧を開始した後、２．５ｓｅｃ以下経過後に、前記遮断弁を遮断しているので、必要以上に遮断弁が開放されておらず、供給路内への異物の混入や逆火の発生を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明のスカーファー設備の点火方法は、スラブの表面を溶削するスカーファー設備において前記スラブの周囲に配設されたスカーファーユニットから供給された可燃性ガスに点火するスカーファー設備の点火方法であって、前記スカーファーユニットは、前記スラブの２つの長辺面にそれぞれ対向配置された一の長辺面スカーファーユニット及び他の長辺面スカーファーユニットと、前記スラブの２つの短辺面にそれぞれ対向配置された一の短辺面スカーファーユニット及び他の短辺面スカーファーユニットと、を有し、一の長辺面スカーファーユニット及び他の長辺面スカーファーユニット並びに一の短辺面スカーファーユニット及び他の短辺面スカーファーユニットのうちの一つのスカーファーユニットユニットから前記可燃性ガスを供給して点火した後に、次のスカーファーユニットから前記可燃性ガスを供給して点火する構成とされており、一つのスカーファーユニットの点火から次のスカーファーユニットの点火までの時間を１．０秒以下とし、前記スカーファーユニットと前記スラブとの間の空間における前記可燃性ガスの滞留を抑制し、前記可燃性ガスに点火することにより、騒音及び振動の発生を抑制することを特徴としている。
【００１６】
この構成のスカーファー設備の点火方法においては、一の長辺面スカーファーユニット及び他の長辺面スカーファーユニット並びに一の短辺面スカーファーユニット及び他の短辺面スカーファーユニットのうちの一つのスカーファーユニットユニットから前記可燃性ガスを供給して点火した後に、次のスカーファーユニットから前記可燃性ガスを供給して点火する構成としていることから、一つのスカーファーユニットから供給された可燃性ガスに点火した後に、他のスカーファーユニットから可燃性ガスが供給されることになり、点火前の可燃性ガスが前記スカーファーユニットと前記スラブとの間の空間に滞留することを抑制できる。よって、点火時における騒音及び振動の発生を抑制することが可能となる。
【００１７】
ここで、上述の本発明のスカーファー設備の点火方法においては、前記一の短辺面スカーファーユニットに最初に点火し、次に、前記一の長辺面スカーファーユニット又は他の長辺面スカーファーユニットのいずれか一方に点火することが好ましい。
【００１８】
この場合、一の短辺面スカーファーユニットは、可燃性ガスの供給量が少ないことから、可燃性ガスが多く滞留する前に点火を行うことができる。次に、一の短辺面スカーファーユニットからの可燃性ガスに点火された状態で、前記一の長辺面スカーファーユニット又は前記他の長辺面スカーファーユニットのいずれか一方に点火する構成とされているので、一の短辺面スカーファーユニットにおける燃焼を利用して、長辺面スカーファーユニットにおける点火を促進することができる。
【発明の効果】
【００１９】
上述のように、本発明によれば、スカーファーユニットから供給される可燃性ガスの点火時における騒音及び振動の発生を抑制することが可能なスカーファー設備の点火方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態であるスカーファー設備の点火方法が適用されるスカーファー設備の概略説明図である。
【図２】図１に示すスカーファー設備における可燃性ガスの供給路、減圧弁及び遮断弁の配置を示す説明図である。
【図３】スカーファー設備における可燃性ガス圧力の変化を示すグラフである。（ａ）は従来のスカーファー設備の点火方法、（ｂ）は第一の実施形態であるスカーファー設備の点火方法によるものである。
【図４】減圧弁によって減圧を開始した後の可燃性ガス圧力の変化を示すグラフである。
【図５】第二の実施形態であるスカーファー設備の点火方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態であるスカーファー設備の点火方法について、添付した図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
まず、本発明の実施形態であるスカーファー設備の点火方法が適用されるスカーファー設備１０について、図１及び図２を参照して説明する。
このスカーファー設備１０は、スラブ１の表面を局所的に加熱して溶融することにより、スラブ１の表面欠陥を除去するものである。
【００２３】
スカーファー設備１０は、図１に示すように、スラブ１の周囲を囲むように配置されたスカーファーユニット２０を有しており、本実施形態では、スラブ１の２つの長辺面にそれぞれ対向配置された一の長辺面スカーファーユニット２１及び他の長辺面スカーファーユニット２２と、スラブ１の２つの短辺面にそれぞれ対向配置された一の短辺面スカーファーユニット２３及び他の短辺面スカーファーユニット２４とを備えている。
これら一の長辺面スカーファーユニット２１及び他の長辺面スカーファーユニット２２、一の短辺面スカーファーユニット２３及び他の短辺面スカーファーユニット２４には、それぞれ可燃性ガス供給手段１２が配設されている。
【００２４】
また、一の長辺面スカーファーユニット２１及び他の長辺面スカーファーユニット２２は、図１に示すように、それぞれ複数のブロックに分割されており、一の短辺面スカーファーユニット２３及び他の短辺面スカーファーユニット２４は、それぞれ一つのブロックで構成されている。なお、これらのスカーファーユニット２０のブロックには、スラブ１に向けて開口する並列した複数のガス供給孔が設けられており、スラブ１の長辺面及び短辺面の全体に可燃性ガスを供給可能とされている。
【００２５】
また、上述の可燃性ガス供給手段１２は、図２に示すように、供給路１３と、供給路１３の上流に設けられた減圧弁１５と、減圧弁１５の下流側に配設された遮断弁１６と、を有している。
ここで、本実施形態における図２に示すように、一の長辺面スカーファーユニット２１及び他の長辺面スカーファーユニット２２、一の短辺面スカーファーユニット２３及び他の短辺面スカーファーユニット２４は、スラブ１の搬送路に対して横行可能な台車１１に配置されている。このため、上述の供給路１３において、減圧弁１５と遮断弁１６との間にはホース１４が配設されている。
【００２６】
そして、このスカーファー設備１０においては、スカーファーユニット２０からスラブ１に向けて供給される可燃性ガスに点火するためのイグナイター１８が配設されている。本実施形態では、図１に示すように、一の短辺面スカーファーユニット２３側にイグナイター１８が配設されている。
【００２７】
このような構成のスカーファー設備１０においては、まず、上述のスカーファーユニット２０から可燃性ガスを供給し、イグナイター１８を用いて可燃性ガスに点火する（点火工程）。
次に、燃焼する可燃性ガスの熱により、スラブ１表面の一部を溶融して湯溜まりを形成して熱源とする（予熱工程）。
次に、この湯溜まりに向けて酸素ガスを供給し、酸素ガスと鉄との酸化反応熱によってスラブ１の表面を深さ１〜３ｍｍ程度溶融させ、スラブ１の表面欠陥を除去する（溶削工程）。
【００２８】
本実施形態であるスカーファー設備１０の点火方法は、上述の点火工程における騒音及び振動を抑制するために、スカーファーユニット２０とスラブ１との間の空間に、可燃性ガスを所定量以上に滞留させることなく、スカーファーユニット２０から供給された可燃性ガスに点火するものである。
【００２９】
（第一の実施形態）
まず、第一の実施形態であるスカーファー設備１０の点火方法について、図１から図３を用いて説明する。
この第一の実施形態においては、スカーファー設備１０による点火工程、予熱工程及び溶削工程を繰り返し実施した際に、前回の溶削工程の終了後、次回の点火工程を実施する際の騒音及び振動を抑制するものである。
【００３０】
従来は、図３（ａ）に示すように、前回の溶削工程が終了した際には、可燃性ガス供給手段１２の減圧弁１５と遮断弁１６とを同時に閉止する。このため、溶削工程の終了後においても可燃性ガスの残圧が高くなる。この状態で、次回の点火工程を実施するために、遮断弁１６を開放した際に、減圧弁１５と遮断弁１６との間に残存していた可燃性ガスがスカーファーユニット２０とスラブ１との間の空間に滞留し、点火時に騒音及び振動が発生するおそれがある。
【００３１】
そこで、第一の実施形態であるスカーファー設備１０の点火方法においては、図３（ｂ）に示すように、前回の溶削工程が終了した際には、まず、減圧弁１５によって減圧を開始し、所定時間経過後に遮断弁１６を遮断する構成とされている。具体的には、タイマーを用いることで減圧弁１５の動作タイミングと遮断弁１６の動作タイミングとを調整している。
【００３２】
このように、減圧弁１５の動作タイミングと遮断弁１６の動作タイミングとを調整することにより、溶削工程の終了後における可燃性ガスの残圧を低くすることができる。よって、減圧弁１５と遮断弁１６との間に可燃性ガスが残存することを抑制でき、次回の点火工程を実施する際に、可燃性ガスがスカーファーユニット２０とスラブ１との間の空間に滞留することを抑制することが可能となるのである。
【００３３】
ここで、本実施形態では、減圧弁１５によって減圧を開始した後に遮断弁１６を遮断するまでの所定時間は、１．０ｓｅｃ以上２．５ｓｅｃ以下の範囲内とすることが好ましい。図４に示すように、減圧弁１５によって減圧を開始して３秒経過後には、可燃性ガスの圧力がほぼ０となっていることが確認される。
よって、減圧弁１５によって減圧を開始した後に遮断弁１６を遮断するまでの所定時間の下限を１．０ｓｅｃ以上とすることにより、可燃性ガスを十分に減圧することができ、減圧弁１５と遮断弁１６との間に可燃性ガスが所定量以上残存することを抑制できる。
一方、減圧弁１５によって減圧を開始した後に遮断弁１６を遮断するまでの所定時間の上限を２．５ｓｅｃ以下とすることにより、供給路１３内への異物の混入や逆火の発生を抑制することができる。
【００３４】
なお、減圧弁１５と遮断弁１６との間に可燃性ガスが残存することをさらに抑制するためには、減圧弁１５によって減圧を開始した後に遮断弁１６を遮断するまでの所定時間の下限を１．５ｓｅｃ以上とすることがさらに好ましい。
また、供給路１３内への異物の混入や逆火の発生をさらに抑制するためには、減圧弁１５によって減圧を開始した後に遮断弁１６を遮断するまでの所定時間の上限を２．０ｓｅｃ以下とすることがさらに好ましい。
【００３５】
（第二の実施形態）
次に、第二の実施形態であるスカーファー設備１０の点火方法について、図１、図２及び図５を用いて説明する。
この第二の実施形態においては、スカーファー設備１０による点火工程におけるスカーファーユニットの点火順序を制御することにより、点火工程を実施する際の騒音及び振動を抑制するものである。
【００３６】
この第二の実施形態においては、図５に示すように、まず、イグナイター１８が近傍に配置された一の短辺面スカーファーユニット２３から可燃性ガスをスラブ１に向けて供給し、この可燃性ガスに点火する（第１スカーファーユニット点火工程Ｓ０１）。なお、イグナイター１８が近傍に配置されていることから、一の短辺面スカーファーユニット２３から供給された可燃性ガスには直ちに点火を行うことができ、一の短辺面スカーファーユニット２３とスラブ１との間の空間に可燃性ガスが滞留することはほとんどない。
【００３７】
次に、一の長辺面スカーファーユニット２１又は他の長辺面スカーファーユニット２２のいずれか一方から可燃性ガスをスラブ１に向けて供給し、この可燃性ガスに点火する（第２スカーファーユニット点火工程Ｓ０２）。
ここで、可燃性ガスの流れ等を考慮して、一の長辺面スカーファーユニット２１又は他の長辺面スカーファーユニット２２のうち、可燃性ガスの滞留が発生しにくい側の長辺面スカーファーユニット（本実施形態では、一の長辺面スカーファーユニット２１）に、この第２スカーファーユニット点火工程Ｓ０２によって点火を行うことが好ましい。
【００３８】
次に、他の短辺面スカーファーユニット２４からスラブ１に向けて可燃性ガスを供給し、この可燃性ガスに点火する（第３スカーファーユニット点火工程Ｓ０３）。
このとき、一の長辺面スカーファーユニット２１又は他の長辺面スカーファーユニット２２のいずれか一方において可燃性ガスが燃焼されているので、イグナイター１８に対向配置された他の短辺面スカーファーユニット２４においても、可燃性ガスへの点火が促進される。
【００３９】
次に、一の長辺面スカーファーユニット２１又は他の長辺面スカーファーユニット２２のうち、第２スカーファーユニット点火工程Ｓ０４で点火しなかった側の長辺面スカーファーユニット（本実施形態では、他の長辺面スカーファーユニット２２）からスラブ１に向けて可燃性ガスを供給し、この可燃性ガスに点火する（第４スカーファーユニット点火工程Ｓ０４）。
他の長辺面スカーファーユニット２２においては、可燃性ガスの滞留が発生しやすくなっているが、既に一の短辺面スカーファーユニット２３及び他の短辺面スカーファーユニット２４の可燃性ガスが燃焼しているので、他の長辺面スカーファーユニット２２においても、可燃性ガスへの点火が促進される。
【００４０】
以上のように、一の長辺面スカーファーユニット２１及び他の長辺面スカーファーユニット２２並びに一の短辺面スカーファーユニット２３及び他の短辺面スカーファーユニット２４において、順次、可燃性ガスの供給と点火を実施する構成とされているので、点火前の可燃性ガスがスカーファーユニット２０とスラブ１との間の空間に必要以上に滞留することを抑制できる。よって、点火時における騒音及び振動の発生を抑制することが可能となる。
尚、生産性確保の観点からは、Ｓ０１〜Ｓ０２、Ｓ０２〜Ｓ０３、Ｓ０３〜Ｓ０４の時間はそれぞれ１．０秒以下とするのが望ましい。
【００４１】
以上、本発明の実施形態である本実施形態であるスカーファー設備の点火方法について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、第一の実施形態であるスカーファー設備の点火方法と、第一の実施形態であるスカーファー設備の点火方法と、を組み合わせて実施してもよい。
【００４２】
また、スラブの長辺面のみを溶削する場合には、第二の実施形態で示したように、一の短辺面スカーファーユニット及び他の短辺面スカーファーユニットにも点火して、一の長辺面スカーファーユニット及び他の長辺面スカーファーユニットに点火した後に、一の短辺面スカーファーユニット及び他の短辺面スカーファーユニットからの可燃性ガスの供給を停止してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  スラブ
１０  スカーファー設備
１３  供給路
１５  減圧弁
１６  遮断弁
１８  イグナイター
２０  スカーファーユニット
２１  一の長辺面スカーファーユニット
２２  他の長辺面スカーファーユニット
２３  一の短辺面スカーファーユニット
２４  他の短辺面スカーファーユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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