(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガスを燃焼させた切断用加熱炎を切断火口から噴出させ、上記切断用加熱炎により切断対象である圧延鋼材を長手方向に溶断する圧延鋼材のガス切断方法であって、
上記切断用加熱炎による切断後に切断箇所の近傍を後加熱しながら切断する際に、
上記切断用加熱炎用の燃焼ガスを、酸水素ガスに対して酸水素ガスが爆発下限界未満の濃度となるよう炭化水素ガスを混合した混合ガスとし、
上記後加熱用の燃焼ガスを、酸水素ガスに対して酸水素ガスが爆発下限界未満の濃度となるよう炭化水素ガスを混合した混合ガスとするとともに、
切断箇所近傍の冷却機構を備えないことにより切断箇所近傍を急冷することなく、ＬＰＧだけを燃料として切断用加熱炎用の燃焼ガスとし、後加熱をしない場合に比べ、切断後の圧延鋼材のキャンバーを抑制するように構成したことを特徴とする圧延鋼材のガス切断方法。
【請求項２】
上記切断用加熱炎による切断前に切断予定箇所の近傍を予備加熱しながら切断する請求項１記載の圧延鋼材のガス切断方法。
【請求項３】
上記後加熱および予備加熱を、それぞれ鋼材表面における切断線を中心とした両側において行なう請求項２記載の圧延鋼材のガス切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形鋼のような圧延鋼材の条切り切断を行う圧延鋼材のガス切断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、Ｈ形鋼等の圧延鋼材は、長手方向に条切りしてＣＴ鋼にして用いられることがある。このような圧延鋼材の条切りには、従来からガス切断による溶断が行われており、ガス切断としては、通常ＬＰＧ等を燃料にした火炎切断が行われている。
【０００３】
一方、圧延鋼材の条切りにおいては、圧延鋼材が残留応力を有するために、条切り後に切断した条に横曲がり（キャンバー）が発生するという問題がある。
【０００４】
すなわち、近年、圧延鋼板の製造プロセスにおいて、制御圧延した鋼板を強水冷することで高強度、高靱性の鋼板を得る加速冷却圧延が広く行われている。このような加速冷却は、冷却水の水量密度、鋼板の表面温度、スケール厚など、鋼板の表面性状のわずかな不均一要因が鋼板に大きな温度むらを生じさせることになる。このような温度むらが生じると、鋼板の製造時に残留応力が発生し、条切り後にキャンバーが発生するのである。
【０００５】
また、加熱から圧延、水冷、矯正、空冷等の各過程の板幅方向の各位置における温度履歴のわずかな差も、鋼板の降伏応力にばらつきを生じさせる。その結果、溶断時の入熱にともない発生する残留応力が条の両端で非対称となり、キャンバーが発生する。
【０００６】
これらのような残留応力に伴うキャンバーは、特に、異型断面の形鋼において顕著であり、Ｈ形鋼等の圧延鋼材を条切りする際にキャンバーをできるだけ押さえることが望まれている。そこで、鋼材を予熱したり燃焼ガスの流量を制御したりすることによりキャンバーを抑制することが試みられている。
【０００７】
ここで、ガス切断方法に関する先行技術として出願人が把握しているものとして下記の特許文献１および２を提示する。
【特許文献１】特許第３５６３６６０号
【特許文献２】特開２００３−２５１４６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、通常のガス切断を行っただけでは、上述したようなキャンバーが発生してしまい、矯正に多大な時間とコストが必要となる。また、ＬＰＧによる切断では、ＬＰＧのカロリーが高いことから、流量の微妙なコントロールが困難で、入熱量を制御してキャンバーを防止することが極めて行いにくい。また、カロリーの低い酸水素ガスを用いた切断も検討されているが、酸水素ガス自体が爆発性ガスであるため、安全性の面で好ましくない。しかも、入熱量の制御は、残留応力の事前測定等の作業が必要であり、非常に手間がかかるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、形鋼のような圧延鋼材の変形を抑制しながら安全に条切り切断を行う圧延鋼材のガス切断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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の圧延鋼材のガス切断方法は、燃焼ガスを燃焼させた切断用加熱炎を切断火口から噴出させ、上記切断用加熱炎により切断対象である圧延鋼材を長手方向に溶断する圧延鋼材のガス切断方法であって、
上記切断用加熱炎による切断後に切断箇所の近傍を後加熱しながら切断する際に、
上記切断用加熱炎用の燃焼ガスを、酸水素ガスに対して酸水素ガスが爆発下限界未満の濃度となるよう炭化水素ガスを混合した混合ガスとし、
上記後加熱用の燃焼ガスを、酸水素ガスに対して酸水素ガスが爆発下限界未満の濃度となるよう炭化水素ガスを混合した混合ガスとするとともに、
切断箇所近傍の冷却機構を備えないことにより切断箇所近傍を急冷することなく、ＬＰＧだけを燃料として切断用加熱炎用の燃焼ガスとし、後加熱をしない場合に比べ、切断後の圧延鋼材のキャンバーを抑制するように構成したことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の圧延鋼材のガス切断方法は、上記燃焼ガスは、ＬＰＧに比べてカロリーが低い酸水素ガスを主成分とすることから、切断箇所近傍の冷却機構を備えることなく燃焼ガス流量のコントロールにより入熱量を制御してキャンバーを防止することが比較的容易になる。したがって、キャンバーを抑制してその矯正に要する時間とコストを大幅に節減することが可能となる。また、上記燃焼ガスは、酸水素ガスに対して酸水素ガスが爆発下限界未満の濃度となるよう炭化水素ガスが混合されていることから、燃焼ガスの爆発の危険が大幅に低下し、安全性が高まるとともに、防爆設備の準備も不要となって設備コストを大幅に低下させることができる。
【００１３】
また、上記切断用加熱炎による切断後に切断箇所の近傍を後加熱しながら切断する際に、上記切断用加熱炎用の燃焼ガスを、酸水素ガスに対して酸水素ガスが爆発下限界未満の濃度となるよう炭化水素ガスを混合した混合ガスとし、上記後加熱用の燃焼ガスを、酸水素ガスに対して酸水素ガスが爆発下限界未満の濃度となるよう炭化水素ガスを混合した混合ガスとすることにより、切断箇所近傍の冷却機構を備えることなく、キャンバーを大幅に低減することが可能となる。この理由は定かではないがつぎのように考えることができる。すなわち、切断箇所は溶融点以上の高温に達しその近傍も局部的に溶融点近くまで温度が上昇するが、その状態から急激に冷却されると、急冷による残留応力のためにキャンバーが発生したりキャンバーが残留したりするが、切断箇所の近傍を後加熱しながら切断することにより、局部的に高温に達した切断箇所とその近傍の冷却速度が遅くなり、急冷に伴う残留応力と結晶の歪みを緩和することにより、キャンバーが抑制されると考えられる。また、切断前に鋼材にあった残留応力が切断過程において解放されることがキャンバー発生の一因であるが、切断箇所の後方を後加熱しながら切断を進めるため、切断により分割されたときの残留応力によるキャンバーが緩和される。このように、後加熱しながら切断することによりキャンバーを抑制することから、従来のような入熱量の制御や残留応力の事前測定等の作業が不要になり、極めて簡素な作業でキャンバーを抑制することができるのである。
【００１４】
本発明において、上記切断用加熱炎による切断前に切断予定箇所の近傍を予備加熱しながら切断する場合には、切断箇所の前方を予備加熱しながら切断を進めるため、切断前に鋼材にあった残留応力が切断過程において開放されることから、切断により分割されたときの残留応力によるキャンバーが緩和される。このように、予備加熱しながら切断することによりキャンバーを抑制することから、従来のような入熱量の制御や残留応力の事前測定等の作業が不要になり、極めて簡素な作業でキャンバーを抑制することができるのである。
【００１５】
本発明において、上記圧延鋼材が形鋼である場合には、異型断面の形鋼においては、圧延時の冷却むら等に起因する残留応力のむらが大きく、大きなキャンバーが生じる傾向にあるため、本発明によりキャンバーを緩和する効果が顕著で効果的である。
【００１６】
本発明において、上記形鋼がＨ形鋼であり、上記切断用加熱炎によりＨ形鋼のウェブ部分を切断する場合には、Ｈ形鋼においては、圧延時の冷却むら等に起因する残留応力のむらが大きく、大きなキャンバーが生じる傾向にあるため、本発明によりキャンバーを緩和する効果が顕著で効果的である。
【００１７】
本発明において、上記後加熱および予備加熱を、それぞれ鋼材表面における切断線を中心とした両側において行なう場合には、残留応力によるキャンバーを効果的に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
つぎに、本発明を実施するための最良の形態を詳しく説明する。
【００１９】
図１は、本発明の厚板圧延鋼材のガス切断方法に用いる装置を示す構成図である。
【００２０】
この装置は、燃焼ガスを発生する燃焼ガス発生装置２０と、上記燃焼ガスによって切断対象である厚板圧延鋼材５の溶断を行う溶断装置２１とを備えて構成されている。
【００２１】
上記燃焼ガス発生装置２０は、酸水素ガス発生器１と、ＬＰＧ等の炭化水素ガスが充填されたボンベ２とを含んで構成され、酸水素ガス発生器１で発生された酸水素ガス（酸素と水素の混合ガスであり、この例では比率１：２である）と、炭化水素ガスとの混合ガスである燃焼ガスを生成する。
【００２２】
上記酸水素ガス発生器１は、水の電気分解によりガスを発生させる電解セル７と、上記電解セル７が接続されて電解セル７で電気分解された水素と酸素の混合状態のガスおよび水を貯留する電解タンク６とから構成されている。
【００２３】
上記電解セル７は、両極に直流電流が与えられることにより内部の水あるいは他から供給される水や水蒸気を電気分解し、酸素と水素の混合気体である酸水素ガスを電解タンク６内に発生させる。上記電解タンク６と電解セル７は循環路で接続されており、電解タンク６内の水を循環路を介して電解セル７に供給して循環させるようになっている。２３は電解タンク６内に水を供給する水供給路２３である。
【００２４】
上記酸水素ガス発生器１には、ボンベ２から取出されたＬＰＧ等の炭化水素ガスが導入され、酸水素ガス発生器１で発生した酸水素ガスと炭化水素ガスとが混合される。ボンベ２の炭化水素ガスは流量調節器８で所定流量が酸水素ガス発生器１内に導入され、所定の混合割合で酸水素ガスと混合されて燃焼ガスとする。上記酸水素ガス発生器１内で混合されて得られた燃焼ガスは流路調節器９で所定流量が取り出され、切断火口３および加熱火口４に供給される。
【００２５】
上記酸水素ガスと炭化水素ガスの混合比率は、酸水素ガスに対して酸水素ガスが爆発下限界未満の濃度となるよう炭化水素ガスが混合される。上記混合比率は、炭化水素ガスの種類に応じて適宜設定されるが、具体的には、プロパンガスの場合で酸水素ガスに対して２１容量％以上の炭化水素ガスを混合し、プロピレンガスの場合で２６容量％以上、都市ガスの場合で３２容量％以上、メタンガスの場合で３３．５容量％以上、ブタンガスの場合で２４．２容量％以上、エチレンガスの場合で５８容量％以上、それぞれ混合して燃焼ガスとする。なお、ここにあげた値は理論値であり、実際にはこれらより若干炭化水素量が低い値をとるので、その限界値を含む趣旨である。
【００２６】
ここで、上記炭化水素ガスとしては、上述したものに限定する趣旨ではなく、エタンガスや天然ガス等、各種の炭化水素ガスを用いることができる。
【００２７】
上記溶断装置２１は、厚板圧延鋼材５を溶断するための切断火口３を有する切断バーナ１７と、厚板圧延鋼材５の切断箇所近傍を加熱するための２つの加熱火口４を有する加熱バーナ１８とを備えて構成されている。上記切断バーナ１７および加熱バーナ１８には、それぞれ流量調節器２４，２５が接続され、燃焼ガスを溶断や加熱にとって適切な流量で供給しうるようになっている。
【００２８】
図２は、切断対象部材である形鋼等の厚板圧延鋼材５の一例であるＨ形鋼１０を示す図である。Ｈ形鋼１０は、２つのフランジ１２を中央のウェブ１１が連結して断面Ｈ字状の条鋼である。そして、本発明では、上記燃焼ガスを燃焼させた切断用加熱炎を切断火口３から噴出させ、上記切断用加熱炎により切断対象である厚板圧延鋼材５を長手方向に溶断して条切りを行うのであり、上記Ｈ形鋼１０の場合は、上記ウェブ１１の中央部を長手方向に溶断することが行われる。
【００２９】
そして、本発明では、上記切断用加熱炎による切断後に切断箇所の近傍を後加熱しながら切断したり、上記切断用加熱炎による切断前に切断予定箇所の近傍を予備加熱しながら切断したりすることが行われる。
【００３０】
図３は、厚板圧延鋼材５としてＨ形鋼１０を切断するときの後加熱や予備加熱の状態を図示したものである。
【００３１】
図３（Ａ）は、上記ガス切断装置により、上記切断用加熱炎による切断後に切断箇所の近傍を後加熱しながら切断する状態を示したものである。
【００３２】
図は、Ｈ形鋼１０のウェブ１１の中央を長手方向に溶断する状態を示しており、図において、切断箇所１３は切断火口３による火炎が噴射される箇所であり、２つの後加熱箇所１４は、２つの加熱火口４による火炎が噴射される箇所である。そして、切断火口３が切断方向Ｃの前方に配置され、切断火口３より所定距離Ｌ１だけ後方に２つの加熱火口４が配置されている。上記２つの加熱火口４は、切断火口３で溶断された溶断線１６の両側にそれぞれ配置され、ウェブ１１の中央（すなわち溶断線１６の中央）から等距離Ｍ１を保つ位置に配置されている。
【００３３】
したがって、上記切断火口３と２つの加熱火口４は、切断火口３を切断方向Ｃの最前位置とした２等辺三角形を呈するように配置されている。ここで、切断火口３と加熱火口４との距離Ｌ１、加熱火口４と中央線との距離Ｍ１とは、切断するＨ形鋼の寸法規格や切断条件により適宜設定することができる。
【００３４】
そして、切断火口３と２つの加熱火口４を上述した位置関係を維持した状態で、切断方向Ｃに向かって移動させることにより、切断火口３による切断箇所１３の溶断と、切断後の溶断線１６の両側部分の後加熱を行うことができる。
【００３５】
図３（Ｂ）は、上記ガス切断装置により、上記切断用加熱炎による切断前に切断予定箇所の近傍を予備加熱しながら切断する状態を示したものである。
【００３６】
図は、Ｈ形鋼１０のウェブ１１の中央を長手方向に溶断する状態を示しており、図において、切断箇所１３は切断火口３による火炎が噴射される箇所であり、２つの予備加熱箇所１５は、２つの加熱火口４による火炎が噴射される箇所である。そして、切断火口３が切断方向の後方に配置され、切断火口３より所定距離Ｌ２だけ前方に２つの加熱火口４が配置されている。上記２つの加熱火口４は、切断火口３で溶断する溶断予定線（ウェブ１１の中央線）の両側にそれぞれ配置され、ウェブ１１の中央（すなわち溶断予定線の中央）から等距離Ｍ２を保つ位置に配置されている。
【００３７】
したがって、上記切断火口３と２つの加熱火口４は、切断火口３を切断方向Ｃの最後位置とした２等辺三角形を呈するように配置されている。ここで、切断火口３と加熱火口４との距離Ｌ２、加熱火口４と中央線との距離Ｍ２とは、切断するＨ形鋼の寸法規格や切断条件により適宜設定することができる。
【００３８】
そして、切断火口３と２つの加熱火口４を上述した位置関係を維持した状態で、切断方向Ｃに向かって移動させることにより、切断前の溶断予定線の両側部分の予備加熱と、切断火口３による切断箇所１３の溶断とを行うことができる。
【００３９】
図３（Ｃ）は、上記切断用加熱炎による切断前に切断予定箇所の近傍を予備加熱するとともに、上記切断用加熱炎による切断後に切断箇所の近傍を後加熱しながら切断する状態を示したものである。この場合、上記切断装置では、２つの加熱火口４を有する加熱バーナ１８を２つ備えたガス切断装置で切断が行われる。
【００４０】
図は、Ｈ形鋼１０のウェブ１１の中央を長手方向に溶断する状態を示しており、図において、切断箇所１３は切断火口３による火炎が噴射される箇所であり、２つの予備加熱箇所１５は、２つの予熱用の加熱火口４による火炎が噴射される箇所である。また、２つの後加熱箇所１４は、２つの後加熱用の加熱火口４による火炎が噴射される箇所である。
【００４１】
そして、切断火口３より所定距離Ｌ２だけ前方に２つの予熱用の加熱火口４が配置され、切断火口３より所定距離Ｌ１だけ後方に２つの後加熱用の加熱火口４が配置されている。上記予熱用の加熱火口４および後加熱用の加熱火口４は、切断火口３で溶断する溶断予定線（ウェブ１１の中央線，溶断線１６）の両側にそれぞれ配置され、ウェブ１１の中央から等距離Ｍ１，Ｍ２を保つ位置に配置されている。
【００４２】
したがって、上記切断火口３と２つの予熱用の加熱火口４は、切断火口３を頂点とする２等辺三角形を呈するように配置され、上記切断火口３と２つの後加熱用の加熱火口４も切断火口３を頂点とする２等辺三角形を呈するように配置されている。ここで、上記距離Ｌ１，Ｌ２，Ｍ１，Ｍ２は、切断するＨ形鋼の寸法規格や切断条件により適宜設定することができる。
【００４３】
そして、切断火口３と２つの予熱用の加熱火口４および２つの後加熱用の加熱火口４を上述した位置関係を維持した状態で、切断方向Ｃに向かって移動させることにより、切断前の溶断予定線の両側部分の予備加熱と、切断火口３による切断箇所１３の溶断と、切断後の溶断線１６の両側部分の後加熱を行うことができる。
【００４４】
つぎに、実施例について説明する。
【００４５】
図４に示すように、所定のＨ形鋼について、下記の条件でウェブ１１の中央を長手方向に溶断し、最大歪みとキャンバ率、歪み方向の測定を行った。最大歪みは、図４（Ａ）に示すように、湾曲した条切り鋼のフランジ１２において両端部を結ぶ線から、フランジ１２が最大ずれた距離である。また、キャンバ率は、最大歪み／Ｈ形鋼の長さにより算出した。また、歪み方向は、図４（Ｂ）に示すように、条切り鋼のウェブ１１側が膨らむのをＡ、反対に、フランジ１２側が膨らむのをＢとした。
【００４６】
（１）まず、燃焼ガスとしてＬＰＧを使用し、予備加熱および後加熱をしないで切断した。切断対象はウェブ１２ｔ×７００ｍｍ、フランジ２３ｔ×３００ｍｍ、全長１３０００ｍｍのＨ形鋼とし、上記燃焼ガスを５リットル／分の流量で使用し、切断速度を３９０ｍｍ／分とした。
【００４７】
このときの最大歪みは１１５ｍｍ、キャンバ率は０．８８％、ひずみ方向はＡであった。その結果を下記の表１に示す。
【表１】
0004754279.tif 000002
【００４８】
（２）つぎに、燃焼ガスとして酸水素ガス＋２２％ＬＰＧの混合ガスを使用し、予備加熱および後加熱をしないで切断した。切断対象はウェブ１５ｔ×７００ｍｍ、フランジ２５ｔ×３００ｍｍ、全長１３０００ｍｍのＨ形鋼とし、上記燃焼ガスを８リットル／分の流量で使用し、切断速度を２５０ｍｍ／分とした。
【００４９】
このときの最大歪みは９０ｍｍ、キャンバ率は０．６９％、ひずみ方向はＡであった。その結果を下記の表２に示す。この結果からわかるとおり、ＬＰＧを燃焼ガスとして切断したときよりも、酸水素ガス＋２２％ＬＰＧを燃焼ガスとして切断した方が最大歪み、キャンバ率ともに小さくなった。
【表２】
0004754279.tif 000003
【００５０】
（３）つぎに、燃焼ガスとして酸水素ガス＋２２％ＬＰＧの混合ガスを使用し、後加熱を行って切断した。切断対象はウェブ１０ｔ×５００ｍｍ、フランジ１６ｔ×２００ｍｍ、全長１２５００ｍｍのＨ形鋼とし、上記燃焼ガスを８リットル／分の流量で使用し、切断速度を３５０ｍｍ／分とした。
【００５１】
また、後加熱用の燃焼ガスとして酸水素ガス＋２２％ＬＰＧの混合ガスを使用して、２口の加熱火口４あたり１０リットル／分の流量で使用して後加熱を行った。このときの切断火口３と加熱火口４の配置は図３（Ａ）に示したとおりであり、切断火口３と加熱火口４との距離Ｌ１は１００ｍｍ、加熱火口４と中央線との距離Ｍ１は１０ｍｍとした。
【００５２】
このときの最大歪みは０ｍｍ、キャンバ率は０％であった。その結果を下記の表３に示す。この結果からわかるとおり、ＬＰＧを燃焼ガスとしたときや、加熱なしで切断したときよりも、酸水素ガス＋２２％ＬＰＧを燃焼ガスとして後加熱を行って切断した方がキャンバが大幅に抑制された。
【表３】
0004754279.tif 000004
【００５３】
（４）つぎに、燃焼ガスとして酸水素ガス＋２２％ＬＰＧの混合ガスを使用し、予備加熱を行って切断した。切断対象はウェブ１０ｔ×５００ｍｍ、フランジ１６ｔ×２００ｍｍ、全長１３５００ｍｍのＨ形鋼とし、上記燃焼ガスを８リットル／分の流量で使用し、切断速度を３５０ｍｍ／分とした。
【００５４】
また、後加熱用の燃焼ガスとして酸水素ガス＋２２％ＬＰＧの混合ガスを使用して、２口の加熱火口４あたり１０リットル／分の流量で使用して後加熱を行った。このときの切断火口３と加熱火口４の配置は図３（Ａ）に示したとおりであり、切断火口３と加熱火口４との距離Ｌ２は１００ｍｍ、加熱火口４と中央線との距離Ｍ２は１０ｍｍとした。
【００５５】
このときの最大歪みは１６ｍｍ、キャンバ率は０．１３％であった。その結果を下記の表４に示す。この結果からわかるとおり、ＬＰＧを燃焼ガスとしたときや、加熱なしで切断したときよりも、酸水素ガス＋２２％ＬＰＧを燃焼ガスとして予備加熱を行って切断した方がキャンバが大幅に抑制された。
【表４】
0004754279.tif 000005
【００５６】
以上のように、上記燃焼ガスは、ＬＰＧに比べてカロリーが低い酸水素ガスを主成分とすることから、流量のコントロールにより入熱量を制御してキャンバーを防止することが比較的容易になる。したがって、キャンバーを抑制してその矯正に要する時間とコストを大幅に節減することが可能となる。また、上記燃焼ガスは、酸水素ガスに対して酸水素ガスが爆発下限界未満の濃度となるよう炭化水素ガスが混合されていることから、燃焼ガスの爆発の危険が大幅に低下し、安全性が高まるとともに、防爆設備の準備も不要となって設備コストを大幅に低下させることができる。
【００５７】
また、上記切断用加熱炎による切断後に切断箇所の近傍を後加熱しながら切断するため、キャンバーを大幅に低減することが可能となる。この理由は定かではないがつぎのように考えることができる。すなわち、切断箇所は溶融点以上の高温に達しその近傍も局部的に溶融点近くまで温度が上昇するが、その状態から急激に冷却されると、急冷による残留応力のためにキャンバーが発生したりキャンバーが残留したりするが、切断箇所の近傍を後加熱しながら切断することにより、局部的に高温に達した切断箇所とその近傍の冷却速度が遅くなり、急冷に伴う残留応力と結晶の歪みを緩和することにより、キャンバーが抑制されると考えられる。また、切断箇所の後方を後加熱しながら切断を進めるため、切断前に鋼材にあった残留応力が切断過程において開放されることから、切断により分割されたときの残留応力によるキャンバーが緩和される。このように、後加熱しながら切断することによりキャンバーを抑制することから、従来のような入熱量の制御や残留応力の事前測定等の作業が不要になり、極めて簡素な作業でキャンバーを抑制することができるのである。
【００５８】
また、上記切断用加熱炎による切断前に切断予定箇所の近傍を予備加熱しながら切断する場合には、切断箇所の前方を予備加熱しながら切断を進めるため、切断前に鋼材にあった残留応力が切断過程において開放されることから、切断により分割されたときの残留応力によるキャンバーが緩和される。このように、予備加熱しながら切断することによりキャンバーを抑制することから、従来のような入熱量の制御や残留応力の事前測定等の作業が不要になり、極めて簡素な作業でキャンバーを抑制することができるのである。
【００５９】
また、上記圧延鋼材が形鋼である場合には、異型断面の形鋼においては、圧延時の冷却むら等に起因する残留応力のむらが大きく、大きなキャンバーが生じる傾向にあるため、本発明によりキャンバーを緩和する効果が顕著で効果的である。
【００６０】
また、上記形鋼がＨ形鋼であり、上記切断用加熱炎によりＨ形鋼のウェブ部分を切断する場合には、Ｈ形鋼においては、圧延時の冷却むら等に起因する残留応力のむらが大きく、大きなキャンバーが生じる傾向にあるため、本発明によりキャンバーを緩和する効果が顕著で効果的である。
【００６１】
なお、上記切断用加熱炎による切断後に切断箇所の近傍を後加熱しながら切断することにより、キャンバーを大幅に低減する効果を得るためには、熱源としての燃焼ガスは酸水素ガスと炭化水素ガスの混合ガスに限定するものではなく、酸素ガスと水素ガスを分離供給するいわゆる分離型の水素切断にも適用することができるし、ＬＰＧ等の各種のガス切断用燃焼ガスを用いたガス切断にも適用することができる。
【００６２】
また、上述した説明では、切断対象の形鋼としてＨ形鋼を条切りする例を示したが、切断対象としては、これに限定するものではなく、本発明は、Ｉ形鋼、みぞ形鋼、Ｔ形鋼、等辺山形鋼、不等辺山形鋼、不等辺不等厚山形鋼等、各種の形鋼の条切りに適用することができる。また、本発明の切断対象としては、異型の形鋼だけでなく、厚板の圧延鋼板であれば、平板状の鋼板の条切りにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の圧延鋼材のガス切断方法に用いる装置を示す構成図である。
【図２】切断対象の圧延鋼材の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の圧延鋼材のガス切断方法を説明する図である。
【図４】最大歪みおよび歪み方向の定義を説明する図である。
【符号の説明】
【００６４】
１      酸水素ガス発生器
２      ボンベ
３      切断火口
４      加熱火口
５      厚板圧延鋼材
６      電解タンク
７      電解セル
８，９      流路調節器
１０      Ｈ形鋼
１１      ウェブ
１２      フランジ
１３      切断箇所
１４      後加熱箇所
１５      予備加熱箇所
１６      溶断線
１７      切断バーナ
１８      加熱バーナ
２０      燃焼ガス発生装置
２１      溶断装置
２３      水供給路
２４，２５      流量調節器
【図１】
0004754279.tif 000006
【図２】
0004754279.tif 000007
【図３】
0004754279.tif 000008
【図４】
0004754279.tif 000009