BRPI0920999B1

BRPI0920999B1 - Aparelho e método de escarfagem de peça de aço

Info

Publication number: BRPI0920999B1
Application number: BRPI0920999-9A
Authority: BR
Inventors: Shozaburo Hosokawa; Shuuichi Yamanaka; Toshiharu Ichiyama
Original assignee: Nippon Speng Co., Ltd.; Nippon Steel Corporation
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2021-05-04
Also published as: JP5335812B2; KR20110086100A; CN102223981A; CN102223981B; KR101224767B1; JPWO2010061596A1; WO2010061596A1; BRPI0920999A2

Abstract

"aparelho e método de escarfagem de peça de aço". a presente invenção refere-se a um aparelho de escarfagem de uma peça de aço mediante o sopro de um gás combustível sobre a peça de aço, sendo que o aparelho inclui: um cilindro de gás combustível que inclui uma região de gás combustível que é fornecida com o gás combustível, e uma região de gás inerte que é fornecida com um gás inerte; uma pluralidade de bocais que possui uma extremidade que se comunica com uma parte interna do cilindro de gás combustível e ejeta um gás para fora do cilindro; um pistão que divide a parte interna do cilindro de gás combustível na região de gás combustível e na região de gás inerte; e uma unidade de controle que ajusta uma posição do pistão no cilindro de gás combustível com base em uma dimensão da peça de aço.

Description

Campo da Técnica

A presente invenção refere-se a um aparelho e um método de escarfagem de uma peça de aço (escória, tarugo, ou bloco). O aparelho de escarfagem inclui um maçarico para soprar oxigênio e gás combustível sobre uma superfície da peça de aço.

Esse pedido reivindica a prioridade com base no Pedido de Patente japonês N° 2008-299502 depositado no Escritório japonês de Patentes em 25 de novembro de 2008, cujos conteúdos estão aqui incorporados a título de referência.

Antecedentes da Técnica

Para o propósito de aprimorar a qualidade de uma escória de fundição ao remover fissuras, inclusões superficiais, orifícios ou similares de uma superfície da escória de fundição que é fabricada, por exemplo, por fundição contínua, utiliza-se um processo de escarfagem a quente da superfície ao soprar oxigênio e gás combustível sobre uma peça de aço. Esse processo é referido escarfagem a quente. Visto que quatro superfícies (superfície superior, superfície inferior, e duas superfícies laterais) são simultaneamente escarfadas a quente, a qualidade da peça de aço pode ser aprimorada com alta velocidade, alta eficiência e baixo custo.

Mais especificamente, o oxigênio e gás combustível derivados de gás de petróleo líquido ou gás de forno de coque são soprados sobre a peça de aço quente, e assim a combustão do gás combustível e do oxigênio faz com que a superfície da peça de aço seja aquecida a uma alta temperatura. Portanto, a superfície da peça de aço é oxidada e fundida, de modo que um poço (ferro fundido) seja criado. O gás combustível e o oxigênio que são usados nesse momento são referidos como gás combustível de pre- aquecimento e oxigênio de preaquecimento. Se o oxigênio de escarfagem for soprado sobre a superfície da chapa de aço de um bocal de oxigênio de escarfagem, uma reação de oxidação é induzida no ferro fundido e o oxigênio para gerar calor de reação forte. Consequentemente, a reação de oxi dação é continuamente realizada ao mover consecutivamente o bocal de oxigênio de escarfagem e/ou a peça de aço, desse modo, fazendo com que a escarfagem proceda.

Como mostrado nas figuras 4A e 4B, o sopro do oxigênio de es-carfagem sobre a peça de aço é realizado ao ejetar o oxigênio de um bocal de fenda 5 que é fornecido sobre um maçarico 1. Ademais, o gás combustível de preaquecimento é soprado sobre a superfície da peça de aço a partir de um bocal de combustível de preaquecimento 7b, e o oxigênio de preaquecimento é soprado sobre a superfície da peça de aço a partir de um bocal de oxigênio de preaquecimento 7c. Tanto o bocal de combustível de preaquecimento 7b como o bocal de oxigênio de preaquecimento 7c são fornecidos sobre o maçarico 1.

O oxigênio de escarfagem soprado sobre a peça de aço a partir do bocal de fenda 5 é ejetado em uma direção de avanço (mais adiante nesse documento referida como parte anterior de escarfagem 37) em uma posição de escarfagem sobre a superfície da peça de aço. É desejado que no processo de escarfagem a quente, o gás combustível de proteção seja ejetado de um lado oposto (mais adiante nesse documento referido como uma parte posterior de escarfagem 38) da parte anterior de escarfagem 37 em direção a um jato de oxigênio de escarfagem, que é ejetado da peça de aço, utilizando um bocal de gás combustível de proteção 7d. Ao ejetar o gás combustível de proteção, além do oxigênio de escarfagem, a uniformidade em qualidade da peça de aço escarfagem pode ser aprimorada.

Entretanto, a peça de aço fabricada pela fundição contínua possui larguras variadas. Consequentemente, o aparelho de escarfagem é projetado para ser capaz de escarfar a quente uma peça de aço que possui larguras variadas. Ou seja, por exemplo, como mostrado nas figuras 3A e 3B, o aparelho de escarfagem é projetado para escarfar a quente quatro superfícies de uma peça de aço 10MAX que possui a largura máxima passível de escarfagem, e quatro superfícies de uma peça de aço 1 0MIN que possui a largura mínima passível de escarfagem. Mais especificamente, o aparelho de escarfagem inclui uma unidade de escarfagem de superfície superior 20 para escarfar uma superfície superior de uma peça de aço 10, uma unidade de escarfagem de superfície inferior 21 para escarfar uma superfície inferior da peça de aço 10, e unidades de escarfagem de superfície lateral 22 e 22 para escarfar ambas as superfícies laterais da peça de aço 10. A unidade de escarfagem de superfície superior 20 e a unidade de escarfagem de superfície inferior 21 possuem uma largura passível de escarfagem capaz de escarfar a superfície superior e a superfície inferior da peça de aço 10MAX que possui a largura máxima passível de escarfagem. A unidade de escarfagem de superfície superior 20 e a unidade de escarfagem de superfície inferior 21 são acopladas a uma das unidades de escarfagem de superfície lateral 22 e 22 em cada porção de extremidade (porções de extremidade de referência 31a e 31b). A unidade de escarfagem de superfície superior 20 e a unidade de escarfagem de superfície inferior 21 se tornam deslizáveis no sentido da largura da peça de aço. Quando a peça de aço 10 que possui uma largura predeterminada for submetida à escarfagem, a unidade de es-carfagem de superfície superior 20 e a unidade de escarfagem de superfície inferior 21 deslizam uma em relação à outra, de modo que as unidades de escarfagem de superfície lateral 22 e 22 acopladas às unidades de escarfagem 20 e 21 sejam dispostas em posições para escarfar a superfície lateral da peça de aço 10 que possui a largura predeterminada. Portanto, a unidade de escarfagem de superfície superior 20, a unidade de escarfagem de superfície inferior 21, e as unidades de escarfagem de superfície lateral 22 e 22 podem otimizar a relação posicionai com a superfície da peça de aço para escarfar simultaneamente quatro superfícies da peça de aço 10.

Exceto no caso de escarfar a peça de aço 10MAX que possui a largura máxima passível de escarfagem, por exemplo, como pode ser observado a partir da figura 3B, a largura da peça de aço 10 que será escalfada é menor do que a largura passível de escarfagem da unidade de escarfagem de superfície superior 20 e a unidade de escarfagem de superfície inferior 21. Consequentemente, uma porção, que corresponde à porção que excede a largura da peça de aço 10, da largura total da unidade de escarfagem de superfície superior 20 e a unidade de escarfagem de superfície infe- rior 21 precisa ser manipulada de modo que o oxigênio de escarfagem, o oxigênio de preaquecimento, o gás combustível de preaquecimento, e o gás combustível de proteção não sejam ejetados. A configuração, portanto, será descrita agora com referência às figuras 4A a 4E.

Como mostrado nas figuras 4A e 4B, o maçarico 1 (unidades de escarfagem 20 e 21) inclui uma unidade de maçarico 3 que possui um bocal de ejeção de gás como um bocal de fenda de oxigênio de escarfagem 5, e um tubo coletor 2 acoplado à unidade de maçarico 3. O tubo coletor 2 possui cilindros 4a, 4b, 4c e 4d que são fornecidos com gás como oxigênio de escarfagem. Depois, o cilindro de oxigênio de escarfagem 4a instalado sobre o tubo coletor 2 da unidade de escarfagem de superfície inferior 21 será descrito como um exemplo com referência às figuras 4C a 4E.

A figura 4C, figura 4D e figura 4E são vistas em corte transversal tomadas ao longo da linha E-E, da linha F-F, e da linha G-G na figura 4B, respectivamente. No tubo coletor 2 da unidade de escarfagem de superfície inferior 21, o cilindro de oxigênio de escarfagem 4a é formado em uma cavidade que se estende no sentido da largura da peça de aço. Entretanto, o bocal de fenda 5 para ejetar o oxigênio de escarfagem fica disposto na unidade de maçarico 3. O bocal de fenda 5 é instalado sobre o comprimento total da unidade de maçarico 3 no sentido da largura da peça de aço. O cilindro de oxigênio de escarfagem 4a é conectado ao bocal de fenda 5 através de trajetórias de conexão 6a que são paralelas umas às outras sobre o comprimento total do sentido da largura da peça de aço. Se uma porção do cilindro de oxigênio de escarfagem 4a for fornecida com o oxigênio de escarfagem, o oxigênio de escarfagem é fornecido ao bocal de fenda 5 sobre o sentido da largura da peça de aço através das trajetórias de conexão 6a.

Como mostrado na figura 4D, o cilindro de oxigênio de escarfagem 4a possui uma extremidade de referência 33, e uma extremidade de acompanhamento 34 que é uma extremidade de um lado (lado de acompanhamento 32) oposto à extremidade de referência 33. Um pistão 8a é inserido a partir da extremidade de acompanhamento 34. O pistão 8a é fornecido por um elemento de suporte 9a, e uma posição de inserção do pistão 8a no cilindro de oxigênio de escarfagem 4a pode ser variada no sentido da largura da peça de aço ao ajustar o comprimento de inserção do elemento de suporte 9a. A extremidade de referência 33 do cilindro de oxigênio de escarfagem 4a está fechada. Ademais, como mostrado na figura 5, se a largura da peça de aço 10 que será escarfada for determinada, a posição do pistão 8a é ajustada de acordo com a largura da peça de aço 10. Se o cilindro de oxigênio de escarfagem 4a for fornecido com o oxigênio de escarfagem a partir de uma porta de fornecimento de oxigênio 17, o oxigênio de escarfagem é fornecido à região entre a extremidade de referência 33 do cilindro de oxigênio de escarfagem 4a e o pistão 8a, e assim o oxigênio de escarfagem é alimentado no bocal de fenda 5. O oxigênio de escarfagem não é fornecido para a região entre o pistão 8a e a extremidade de acompanhamento 34 do cilindro de oxigênio de escarfagem 4a. À medida que o controle é realizado, mesmo que a largura da peça de aço 10 que será escarfada seja variada, o oxigênio de escarfagem é expelido apenas sobre a faixa de largura da peça de aço 10.

Embora a descrição acima esteja voltada para o cilindro de oxigênio de escarfagem 4a, o tubo coletor 2 também inclui o cilindro de gás combustível de preaquecimento 4b, o cilindro de oxigênio de preaquecimento 4c, e o cilindro de gás combustível de proteção 4d, bem como o cilindro de oxigênio de escarfagem 4a. Como mostrado nas figuras 4C a 4E, os pistões 8b, 8c e 8d são inseridos em todos os cilindros da extremidade de a- companhamento 34 e mediante o ajuste das posições dos pistões 8b, 8c e 8d, similarmente ao cilindro de oxigênio de escarfagem 4a, a ejeção do gás de cada bocal conectado a cada cilindro pode ser desse modo limitada para se incluir apenas dentro da faixa de largura da peça de aço 10.

O Documento de Patente 1 descreve um cilindro de oxigênio de escarfagem que é dividido em uma câmara de lado de referência, uma câmara de seção de superfície, e uma câmara de lado de acompanhamento. Essas três câmaras são fornecidas com oxigênio de escarfagem. A câmara de lado de referência e a câmara de lado de acompanhamento ficam localizadas em ambas as extremidades da peça de aço no sentido da largura dessa, e a câmara de seção de superfície fica localizada em uma porção entre as câmaras. A pressão do oxigênio de escarfagem na câmara de lado de referência e na câmara de lado de acompanhamento é ajustada para ser maior do que na câmara de seção de superfície. Consequentemente, é possível realizar a escarfagem uniforme no sentido da largura da peça de aço. Nesse caso, o oxigênio de escarfagem na câmara de lado de acompanhamento é fornecido através da parte interna do elemento de suporte do pistão que é inserido no cilindro de oxigênio de escarfagem. Portanto, o elemento de suporte é feito de um tubo oco para permitir a passagem de oxigênio.

Documento da Técnica Relacionada Documento de Patente

Documento de Patente 1 Pedido de Patente japonês não examinado, Primeira Publicação N° H9-210320

Descrição da Invenção Problemas que Serão Solucionados pela Invenção

Uma grande quantidade de escória fundida gerada pela escarfagem é espalhada pela água lançada ejetada de uma parte anterior de escarfagem 37 da unidade de escarfagem, e por fim escorre de ambos os lados da peça de aço 10. Antes de a escória fundida ser espalhada pela água lançada, uma parte da escória fundida pode escorrer de ambos os lados da peça de aço 10 em uma posição mais próxima à unidade de escarfagem do que a água lançada. Por exemplo, como mostrado na figura 5, no caso de escarfar a peça de aço 1 0MIN que possui a largura mínima passível de escarfagem, há uma preocupação em relação à escória que escorre dos lados da peça de aço 1 OMIN se espalhar e se aderir a um bocal correspondente à porção, que excede a largura da peça de aço 10MIN, dos bocais dispostos na unidade de escarfagem de superfície inferior 21. Por esse motivo, há uma questão que a extremidade superior do bocal será entupida pela escória a- derida. Como resultado, no caso de escarfar subsequentemente a peça de aço 10 que possui uma largura mais ampla, o gás não é suficientemente ejetado do bocal que é submetido ao entupimento do bocal, e uma falha de escarfagem é gerada sobre a superfície inferior da peça de aço 10 adjacen- te à extremidade dessa no sentido da largura.

A presente invenção é realizada para solucionar os problemas acima, e um objetivo da presente invenção é fornecer um aparelho de escarfagem e um método de escarfagem que possa suprimir uma falha de escarfagem em uma superfície inferior de uma peça de aço adjacente às extremidades dessa em um sentido da largura, mesmo em um caos de escarfar a peça de aço que possui uma largura máxima passível de escarfagem ou uma largura mínima passível de escarfagem, em um processo de escarfar a peça de aço ao soprar o oxigênio sobre uma superfície da peça de aço utilizando um maçarico.

Meios para Solucionar os Problemas

A presente invenção emprega as seguintes medidas para solucionar os problemas acima. (1) Um primeiro aspecto da presente invenção é um aparelho para escarfar uma peça de aço ao soprar um gás combustível sobre a peça de aço, sendo que o aparelho inclui: um cilindro de gás combustível que inclui uma região de gás combustível que é fornecida com o gás combustível, e uma região de gás inerte que é fornecida com um gás inerte; uma pluralidade de bocais que possui uma extremidade que se comunica com uma parte interna do cilindro de gás combustível e ejetar um gás para fora desse; um pistão que divide a parte interna do cilindro de gás combustível na região de gás combustível e a região de gás inerte; e uma unidade de controle que ajusta uma posição do pistão no cilindro de gás combustível com base em uma dimensão da peça de aço. (2) No aparelho de escarfagem da peça de aço descrito em (1), a unidade de controle pode ajustar a posição do pistão de modo que o gás inerte seja ejetado de ao menos um dos bocais que se comunica com a região de gás inerte em direção a uma área onde a peça de aço não é fornecida. (3) No aparelho de escarfagem da peça de aço descrito em (1), o gás combustível pode ser um gás combustível de preaquecimento ou um gás combustível de proteção. (4) No aparelho de escarfagem da peça de aço descrito em (1), o gás inerte pode ser um gás nitrogênio. (5) Um segundo aspecto da presente invenção é um método de escarfagem de uma peça de aço utilizando um aparelho de escarfagem que inclui um cilindro de gás combustível, um pistão disposto no cilindro de gás combustível, e uma pluralidade de bocais que se comunica com o cilindro de gás combustível, sendo que o método inclui: dividir um aparte interna do cilindro de gás combustível em uma região de gás combustível e uma região de gás inerte com o pistão ao ajustar uma posição do pistão com base em uma dimensão da peça de aço; ejetar um gás inerte de ao menos um dos bocais que se comunica com a região de gás inerte; e soprar um gás combustível de ao menos um dos bocais que se comunica com a região de gás combustível sobre a peça de aço. (6) No método de escarfagem da peça de aço descrito em (5), a posição do pistão pode ser ajustada de modo que o gás inerte seja ejetado de ao menos um dos bocais que se comunica com a região de gás inerte em direção a uma área onde a peça de aço não é fornecida. (7) No método de escarfagem da peça de aço descrito em (5), o gás combustível pode ser um cilindro de gás combustível de preaquecimento ou um gás combustível de proteção. (8) No método de escarfagem da peça de aço descrito em (5), o gás inerte pode ser um gás nitrogênio.

Efeitos da Invenção

De acordo com a presente invenção descrita em (1) a (8), ao fornecer o gás inerte em uma região (região de gás inerte) entre o pistão e uma extremidade do cilindro que fornece o gás ao bocal de gás combustível de preaquecimento ou ao bocal de gás combustível de proteção que fica disposto em uma unidade de escarfagem de superfície inferior, é possível ejetar o gás inerte do bocal que ejeta o gás sobre a porção que excede a largura da peça de aço. Por esse motivo, é possível impedir o entupimento do bocal. Consequentemente, é possível impedir que a falha de escarfagem ocorra sobre uma superfície inferior da peça de aço adjacente à extremida- de dessa em um sentido da largura.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1A é uma vista em corte transversal que ilustra um maçarico de um aparelho de escarfagem de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A figura 1B é uma vista em corte transversal fragmentada que i- lustra o maçarico tomado ao longo da linha B-B na figura 1A.

A figura 1C é uma vista em corte transversal que ilustra o maçarico tomado ao longo da linha C-C na figura 1A.

A figura 1D é uma vista em corte transversal que ilustra o maçarico tomada ao longo da linha D-D na figura 1A.

A figura 2A é uma vista em corte transversal que ilustra o caso onde uma peça de aço que possui uma largura máxima passível de escarfagem é escarfada por um aparelho de escarfagem de acordo com a presente invenção, sendo que a vista inclui um corte transversal tomado ao longo de uma trajetória de conexão que se comunica com um bocal de gás combustível de proteção de um cilindro de gás combustível de proteção.

A figura 2B é uma vista em corte transversal que ilustra o caso onde uma peça de aço que possui uma largura máxima passível de escarfagem é escarfada pelo aparelho de escarfagem, sendo que a vista inclui um corte transversal tomado ao longo de uma trajetória de conexão que se comunica com um bocal de gás combustível de proteção de um cilindro de gás combustível de proteção.

A figura 3A é uma vista em corte transversal que ilustra o caso onde uma peça de aço que possui uma largura máxima passível de escarfagem é escarfada por uma unidade de escarfagem de um aparelho de escarfagem de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A figura 3B é uma vista em corte transversal que ilustra o caso onde uma peça de aço que possui uma largura máxima passível de escarfagem é escarfada por uma unidade de escarfagem de um aparelho de escarfagem de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A figura 4A é uma vista em corte transversal que ilustra um ma- çarico de um aparelho de escarfagem.

A figura 4B é uma vista em corte transversal que ilustra o maçarico, sendo que a vista inclui um corte transversal de uma trajetória de conexão.

A figura 4C é uma vista em corte transversal fragmentada que ilustra o maçarico tomado ao longo da linha E-E na figura 4B.

A figura 4D é uma vista em corte transversal que ilustra o maçarico tomada ao longo da linha F-F na figura 4B.

A figura 4E é uma vista em corte transversal que ilustra o maçarico tomado ao longo da linha G-G na figura 4B.

A figura 5 é uma vista em corte transversal que ilustra um corte transversal de um tubo coletor de um aparelho de escarfagem.

Modalidades da Invenção

Como descrito acima, quando escarfa-se uma peça de aço que possui uma largura menor do que a largura máxima passível de escarfagem, um aparelho de escarfagem é adaptado para não fornecer gás a um bocal disposto em uma porção, que excede a largura da peça de aço, de uma unidade de escarfagem de superfície superior e uma unidade de escarfagem de superfície inferior. Como resultado de escória que é espalhada sobre o bocal que não ejeta o gás, o bocal é entupido. Os inventores reconheceram que uma causa principal da falha de escarfagem sobre uma superfície inferior da peça de aço próxima à extremidade dessa em um sentido da largura é o entupimento do bocal de gás combustível de preaquecimento e o do bocal de gás combustível de proteção que ficam dispostos na unidade de escarfagem de superfície inferior.

Devido ao fato acima, os inventores descobriram que, quando escarfa-se uma peça de aço que possui uma largura menor do que a largura máxima passível de escarfagem, é possível impedir a ocorrência do entupimento do bocal ao ejetar o gás sobre o bocal que fica disposto correspondente à porção que excede a largura da peça de aço. Ademais, os inventores descobriram que em cada um dos cilindros de gás dispostos em um tubo coletor, é eficaz ejetar o gás inerte do bocal, que fica disposto correspon- dente à porção que excede a largura da peça de aço, fornecendo o gás inerte a uma região da extremidade a partir de uma extremidade de acompanhamento até um pistão.

Uma modalidade preferida da presente invenção será descrita agora com referência aos desenhos em anexo. Nesse caso, a configuração do aparelho de escarfagem descrito abaixo é apenas um exemplo, e pode ser aproximadamente modificado sem que se abandone o escopo da presente invenção.

Como mostrado nas figuras 3A e 3B, o aparelho de escarfagem a quente para escarfar quatro superfícies de uma peça de aço (escória, tarugo, ou bloco) 10 ejeta gás como gás oxigênio de escarfagem sobre uma superfície da peça de aço 10 a partir de uma unidade de escarfagem de superfície superior 20, uma unidade de escarfagem de superfície inferior 21, e ambas as unidades de escarfagem de superfície lateral 22. Como mostrado na figura 3A, as unidades de escarfagem de superfície lateral 22 são respectivamente fixadas a um lado de referência 31a da unidade de escarfagem de superfície superior 20 e um lado de referência 31b da unidade de escarfagem de superfície inferior 21.

A unidade de escarfagem de superfície inferior 21 inclui uma u- nidade de maçarico 3 que possui um bocal de ejeção de gás, e um tubo coletor 2 acoplado à unidade de maçarico 3. O tubo coletor 2 possui um cilindro de oxigênio de escarfagem 4a, um cilindro de gás combustível de preaquecimento 4b, um cilindro de oxigênio de preaquecimento 4c, e um cilindro de gás combustível de proteção 4d. Na presente invenção, o cilindro referido como o cilindro de gás combustível significa um cilindro como o cilindro de gás combustível de preaquecimento 4b ou o cilindro de gás combustível de proteção 4d. A descrição abaixo será concentrada no cilindro de gás combustível de proteção 4d. Como mostrado na figura 1B, o cilindro de gás combustível de proteção 4d possui uma pluralidade de trajetórias de conexão 6d dispostas paralelas umas às outras em um sentido da peça de aço 10. As trajetórias de conexão 6d se comunicam com um bocal de gás combustível de proteção 7d da unidade de maçarico. Um pistão 8d é inserido no cilindro de gás combustível de proteção 4d a partir do lado de acompanhamento 32 (extremidade de acompanhamento 34). O pistão 8d é sustentado por um elemento de suporte 9d inserido a partir da extremidade de acompanhamento 34. Uma região no cilindro entre a extremidade de referência 33 e o pistão 8d é fornecida com o gás combustível de proteção, de modo que o gás combustível de proteção seja alimentado nos bocais que se comunicam com a região (região de gás combustível) entre a extremidade de referência 33 e o pistão 8d. O gás combustível de proteção é ejetado sobre a peça de aço 10 a partir dos bocais. À medida que a posição de inserção do pistão 8d é ajustada ao manipular o elemento de suporte 9d de acordo com uma dimensão (largura) da peça de aço 10 que será escarfada, o gás combustível de proteção pode ser fornecido apenas a partir de bocais dispostos na faixa de largura da peça de aço 10. Embora o cilindro de gás combustível de proteção 4d seja descrito aqui, os outros cilindros incluem a mesma configuração. Nesse caso, a posição de inserção de cada um dos pistões 8a, 8b, 8c e 8d dos cilindros 4a, 4b, 4c e 4d é ajustada por uma unidade de controle (não ilustrada). A unidade de controle pode ser adaptada para obter informações de posição referentes à unidade de escarfagem de superfície superior 20 e à unidade de escarfagem de superfície inferior 21, e então operam o elemento de suporte de cada pistão com base nas informações de posição.

O aparelho de escarfagem de acordo com a modalidade é projetado para ser capaz de fornecer gás inerte a uma região (região de gás inerte) entre os pistões 8b e 8d do cilindro de gás combustível de preaquecimento 4b e do cilindro de gás combustível de proteção 4d entre a unidade de escarfagem de superfície inferior 21, e a extremidade de acompanhamento 34. Ao fornecer o gás inerte à região (região de gás inerte) entre ao menos os pistões 8b e 8d do cilindro de gás combustível de preaquecimento 4b e do cilindro de gás combustível de proteção 4d, e da extremidade de acompanhamento 34 durante a escarfagem da peça de aço 10, o gás inerte é ejetado do bocal de gás combustível de preaquecimento 7b e do bocal de gás combustível de proteção 7d que são dispostos para ejetar o gás sobre a porção, que excede a largura, da peça de aço 10 na unidade de escarfagem de superfície inferior 21. Durante a escarfagem, mesmo que a escória fundida seja espalhada nos bocais 7b e 7d dispostos correspondentes à porção que se projeta da peça de aço 10 no sentido da largura, o gás inerte é ejetado, impedindo assim que o entupimento do bocal ocorra devido à escória.

A faixa de movimento do pistão 8 em cada um dos cilindros 4 é determinada por uma faixa entre a largura máxima passível de escarfagem e a largura máxima passível de escarfagem da peça de aço 10 que será escarfada. Por exemplo, na figura 2A que mostra o caso onde a peça de aço 10MAX que possui a largura máxima passível de escarfagem é escarfada, o pistão 8d está mais próximo ao lado de acompanhamento 32. Ademais, por exemplo, na figura 2B que mostra o caso onde a peça de aço 10MIN que possui a largura máxima passível de escarfagem é escarfada, o pistão 8d está mais próximo ao lado de referência 31. É desejado que o cilindro de gás combustível de preaquecimento 4b e o cilindro de gás combustível de proteção 4d sejam fornecidos com uma porta de fornecimento de gás combustível 15 que fica disposta na região (região de gás combustível) entre a extremidade de referência 33 e a posição 35, em que os pistões 8b e 8d estão mais próximos ao lado de referência, e uma porta de fornecimento de gás inerte 16 que fica disposta na região (região de gás inerte) entre a extremidade de acompanhamento 34 e a posição 36 onde os pistões 8a e 8d estão mais próximos ao lado de acompanhamento. Consequentemente, independente da largura da peça de aço 10 que será escarfada ou da posição dos pistões 8b e 8d, O gás combustível pode ser fornecido à região (região de gás combustível) entre a extremidade de referência 33 e os pistões 8b e 8d, e o gás inerte pode ser fornecido à região (região de gás inerte) entre a extremidade de acompanhamento 34 e o pistão 8. A porta de fornecimento de gás inerte 16 pode ficar disposta nas extremidades de acompanhamento 34 dos cilindros 4b e 4d. A porta de fornecimento de gás combustível 15 é conectada a um dispositivo de fornecimento de gás combustível (não ilustrado), e a porta de fornecimento de gás inerte 16 é conectada a um dispositivo de fornecimento de gás inerte (não ilustrado). Ademais, a porta de fornecimento de gás inerte 16 pode ser fornecida nos elementos de suporte 9b e 9d, ou nas superfícies das extremidades de acompanhamento dos pistões 8b e 8d. Nesse caso, é desejado que a porta de fornecimento de gás inerte 16 seja conectada ao dispositivo de fornecimento de gás inerte através da parte interna dos elementos de suporte ocos 9b e 9d.

Embora o cilindro de oxigênio de escarfagem 4a seja fornecido com uma porta de fornecimento de oxigênio 17 em uma região (região de oxigênio) entre a extremidade de referência 33 e a posição 35 na qual o pistão 8a está mais próximo ao lado de referência, não é necessário fornecer o gás inerte à região entre a extremidade de acompanhamento 34 e o pistão 8a. O oxigênio de escarfagem é ejetado sobre a peça de aço 10 a partir do bocal de fenda 5. Portanto, mesmo que a escória seja aderida à porção do bocal de fenda 5 que está disposto correspondente à porção que excede a largura da peça de aço, o oxigênio de escarfagem é ejetado da porção do bocal de fenda quando a próxima peça de aço que possui a largura mais ampla for escarfada, eliminando assim suficientemente a escória aderida.

Para o cilindro de oxigênio de preaquecimento 4c, não é necessário fornecer o gás inerte to the região entre a extremidade de acompanhamento 34 e o pistão 8c. O motivo é que visto que o oxigênio de preaquecimento é usado em uma pressão quase 10 vezes aquela do gás combustível, um pouco da escória aderida pode ser eliminada por fluxo de jato e removida durante a ejeção. Naturalmente, o gás inerte pode ser fornecido à região entre a extremidade de acompanhamento 34 do cilindro de oxigênio de preaquecimento e o pistão 8c.

Embora não mostrado nos desenhos, a unidade de maçarico pode ser fornecida com um bocal de oxigênio de proteção. No caso onde o bocal de oxigênio de proteção é fornecido, à medida que o gás LPG adicional é combustado, um volume de gás pode ser aumentado para impedir a inclusão de ar externo. Ademais, no caso onde o bocal de oxigênio de proteção é fornecido, o tubo coletor é fornecido com o cilindro de oxigênio de proteção. O oxigênio de proteção é fornecido apenas para o bocal dentro da faixa de largura da peça de aço 10 que será escarfada pelo pistão que é inserido no cilindro de oxigênio de proteção. Também, não é necessário for- necer o gás inerte à região entre a extremidade de acompanhamento do cilindro de oxigênio de proteção e o pistão. O motivo é que visto que o oxigênio de proteção é usado em uma pressão quase 10 vezes aquela do gás combustível, um pouco da escória aderida pode ser eliminada por fluxo de jato e removida durante a ejeção. Naturalmente, o gás inerte pode ser fornecido à região entre a extremidade de acompanhamento do cilindro de oxigênio de proteção e o pistão.

Quando uma extremidade posterior da peça de aço passar através da unidade de escarfagem, a escória fundida sobre a peça de aço cai na unidade inferior através da largura total dessa. Consequentemente, o fornecimento do gás combustível à região de gás combustível dos cilindros de gás combustível 4b e 4d é interrompido nesse momento, e o fornecimento do gás inerte pode ser iniciado em vez disso. O gás inerte pode ser forne- eido na pressão de 1,5 a 5,5 kg/cm , com mais preferência, aproximadamente 3,5 kg/cm2, durante 1 a 3 segundos, com mais preferência, aproximadamente 2 segundos. É desejado que o gás nitrogênio seja usado como o gás inerte fornecido. O motivo é que entre os gases que podem ser usados como o gás inerte, o gás nitrogênio possui uma vantagem que o mesmo pode ser comercialmente obtido com o preço mais baixo.

Para o aparelho de escarfagem de acordo com a presente invenção, o cilindro de oxigênio de escarfagem 4a pode ser dividido em três câmaras como uma câmara de lado de referência, uma câmara de seção de superfície, e uma câmara de lado de acompanhamento, como descrito no Documento de Patente 1. Nesse caso, o oxigênio de escarfagem fornecido à câmara de lado de acompanhamento pode passar através da parte interna do elemento de suporte 9a do pistão 8a que é inserido no cilindro de oxigênio de escarfagem 4a. Ou seja, é desejado que o elemento de suporte 9a do cilindro de oxigênio de escarfagem 8a seja feito de um tubo oco, e o oxigênio de escarfagem fornecido à câmara de lado de acompanhamento entre a extremidade de acompanhamento 34 e o pistão 8a passe através da parte interna do tubo oco. Nesse caso, o gás inerte fornecido à região entre a extremidade de acompanhamento e o pistão 8a passa entre uma parede cir- cunferencial do cilindro de oxigênio de escarfagem 4a e o elemento de suporte 9a.

Como descrito acima, no aparelho de escarfagem da peça de aço que possui o maçarico para soprar o oxigênio sobre a superfície da peça de aço de acordo com a presente invenção, o tubo coletor para fornecer o oxigênio de escarfagem ao maçarico sob a superfície inferior da peça de aço inclui ao menos o cilindro de gás combustível de preaquecimento e o cilindro de gás combustível de proteção, além do cilindro de oxigênio de escarfagem. O pistão é inserido a partir da extremidade de qualquer lado (referido como um "lado de acompanhamento") do cilindro de gás combustível de preaquecimento e o cilindro de gás combustível de proteção (mais adiante nesse documento, dois cilindros de gás combustível são coletivamente referidos como um "cilindro de gás combustível alvo") no aparelho de escarfagem. A posição do pistão pode ser ajustada de acordo com a largura da peça de aço que é submetida ao sopro do oxigênio. O gás combustível pode ser fornecido à região entre a extremidade do outro lado (referido como um "lado de referência") do cilindro de gás combustível alvo e o pistão para soprar o gás combustível sobre a superfície da peça de aço e o gás inerte pode ser fornecido entre o pistão do cilindro de gás combustível alvo e a extremidade de acompanhamento.

Ademais, o cilindro de gás combustível alvo pode ser fornecido com uma porta de fornecimento de gás combustível entre a extremidade de referência e a posição na qual o pistão está mais próximo ao lado de referência, e uma porta de fornecimento de gás inerte entre a extremidade de acompanhamento e a posição na qual o pistão está mais próximo ao lado de acompanhamento.

Ademais, no método de escarfagem da peça de aço mediante o sopro do oxigênio sobre a superfície da peça de aço utilizando o maçarico na presente invenção, o tubo coletor para fornecer o oxigênio de escarfagem ao maçarico sob a superfície inferior da peça de aço inclui ao menos o cilindro de gás combustível de preaquecimento e o cilindro de gás combustível de proteção, além do cilindro de oxigênio de escarfagem. O método in- clui uma etapa de inserir o pistão a partir da extremidade qualquer lado (referido como um "lado de acompanhamento") do cilindro de gás combustível de preaquecimento e o cilindro de gás combustível de proteção (mais adiante nesse documento, dois cilindros de gás combustível são coletivamente referidos como um "cilindro de gás combustível alvo"), uma etapa de ajustar a posição do pistão de acordo com a largura da peça de aço que é submetida ao sopro do oxigênio, uma etapa de fornecer o gás combustível à região entre a extremidade do outro lado (referido como um "lado de referência") do cilindro de gás combustível alvo e o pistão, e soprar o gás combustível sobre a superfície da peça de aço, e uma etapa de fornecer o gás inerte entre o pistão do cilindro de gás combustível alvo e a extremidade de acompa-nhamento.

Ademais, gás nitrogênio pode ser usado como o gás inerte.

Aplicabilidade Industrial

De acordo com a presente invenção, é possível impedir o entupimento do bocal, e evitar que uma falha de escarfagem ocorra sobre a su-perfície inferior da peça de aço adjacente à extremidade dessa no sentido da largura. Consequentemente, a aplicabilidade industrial é muito alta.

Claims

1. Aparelho de escarfagem de uma peça de aço (10) mediante o sopro de um gás combustível sobre a peça de aço (10), caracterizado pelo fato de que compreende: uma unidade de escarfagem de superfície inferior (21), em que a unidade de escarfagem de superfície inferior (21) compreende:um cilindro de gás combustível (4d) que inclui uma região de gás combustível que é fornecida com o gás combustível, e uma região de gás inerte que é fornecida com um gás inerte; uma pluralidade de bocais (7) que possui uma extremidade que se comunica com uma parte interna do cilindro de gás combustível (4d) e ejeta um gás para fora do mesmo; um pistão (8) que divide a parte interna do cilindro de gás com-bustível (4d) na região de gás combustível e na região de gás inerte; e uma unidade de controle que ajusta uma posição do pistão (8) no cilindro de gás combustível (4d) com base em uma dimensão da peça de aço (10), e sendo que a unidade de controle ajusta a posição do pistão (8) de modo que o gás inerte seja ejetado de ao menos um dos bocais (7) que se comunica com a região de gás inerte em direção a uma área onde a peça de aço (10) não é fornecida.

2. Aparelho de escarfagem da peça de aço (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gás combustível é um gás combustível de preaquecimento ou um gás combustível de proteção.

3. Aparelho de escarfagem da peça de aço (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gás inerte é um gás nitrogênio.

4. Método de escarfagem de uma peça de aço (10) utilizando um aparelho de escarfagem que é provido de uma unidade de escarfagem de superfície inferior (21) que inclui um cilindro de gás combustível (4d), um pistão (8) disposto no cilindro de gás combustível (4d), e uma pluralidade de bocais (7) que se comunica com o cilindro de gás combustível (4d), o método caracterizado pelo fato de que compreende: dividir uma parte interna do cilindro de gás combustível (4d) em uma região de gás combustível e uma região de gás inerte com o pistão (8) ao ajustar uma posição do pistão (8) com base em uma dimensão da peça de aço (10); ejetar um gás inerte de ao menos um dos bocais (7) que se comunica com a região de gás inerte; e soprar um gás combustível de ao menos um dos bocais (7) que se comunica com a região de gás combustível sobre a peça de aço (10), sendo que a posição do pistão (8) é ajustada de modo que o gás inerte seja ejetado de ao menos um dos bocais (7) que se comunica com a região de gás inerte em direção a uma área onde a peça de aço (10) não é fornecida.

5. Método de escarfagem da peça de aço (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o gás combustível é um gás combustível de preaquecimento ou um gás combustível de proteção.

6. Método de escarfagem da peça de aço (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o gás inerte é um gás nitro-gênio.