JP2610574B2 - 金属溶削装置において使用のためのブロック組立体 - Google Patents
金属溶削装置において使用のためのブロック組立体Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/48—Nozzles
- F23D14/56—Nozzles for spreading the flame over an area, e.g. for desurfacing of solid material, for surface hardening, or for heating workpieces
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K7/00—Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
- B23K7/08—Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames by applying additional compounds or means favouring the cutting, scarfing, or desurfacing procedure
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属加工物を熱化学的
に溶削するための装置に関するものであり、特には予熱
及び溶削開始中溶融金属が溶削装置上に吹き飛ばされな
いように加工物の端から十分の対角方向離間距離（退避
距離）を持つことを許容する溶削装置において使用のた
めのブロック組立体に関するものである。
に溶削するための装置に関するものであり、特には予熱
及び溶削開始中溶融金属が溶削装置上に吹き飛ばされな
いように加工物の端から十分の対角方向離間距離（退避
距離）を持つことを許容する溶削装置において使用のた
めのブロック組立体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼スラブは一般に、クラック、シーム及
びスラグ巻き込み部のような表面欠陥を除去するために
その上面、底面並びに両側面に沿って溶削装置を相対的
に移動することにより表面をコンディショニングされ
る。代表的な従来からの溶削設備の一つは、支持体の巾
及び端部を横切って取付けられる上面、下面及び両側面
溶削装置を含んでおり、これらはスラブがそれらに間を
通過するに際してスラブの面全体を同時に溶削するよう
支持体の幅及び端部を横切って設置されている。
びスラグ巻き込み部のような表面欠陥を除去するために
その上面、底面並びに両側面に沿って溶削装置を相対的
に移動することにより表面をコンディショニングされ
る。代表的な従来からの溶削設備の一つは、支持体の巾
及び端部を横切って取付けられる上面、下面及び両側面
溶削装置を含んでおり、これらはスラブがそれらに間を
通過するに際してスラブの面全体を同時に溶削するよう
支持体の幅及び端部を横切って設置されている。
【０００３】上面、側面及び下面溶削装置はすべて、酸
素及び燃料気体を受け取りそして上方及び下方予熱ブロ
ックに酸素及び燃料気体を分配するマニホルド及びヘッ
ド組立体を含んでいる。上方及び下方予熱ブロックは互
いに離間されて、それらの間に、溶削を可能ならしめる
ように大量の酸素をスラブ表面上に吹きつける酸素溶削
スロットを形成している。下方予熱ブロックは、酸素流
れに隣り合って燃料気体を放出するため酸素溶削スロッ
トに隣り合って位置づけられる放出開口を有する燃料気
体通路を含んでいる。
素及び燃料気体を受け取りそして上方及び下方予熱ブロ
ックに酸素及び燃料気体を分配するマニホルド及びヘッ
ド組立体を含んでいる。上方及び下方予熱ブロックは互
いに離間されて、それらの間に、溶削を可能ならしめる
ように大量の酸素をスラブ表面上に吹きつける酸素溶削
スロットを形成している。下方予熱ブロックは、酸素流
れに隣り合って燃料気体を放出するため酸素溶削スロッ
トに隣り合って位置づけられる放出開口を有する燃料気
体通路を含んでいる。
【０００４】例えば米国特許第４，１１５，１５４号に
例示されるように、上方予熱ブロックは代表的に、溶削
に先立ってスラブを予熱するために酸素及び燃料気体の
合流流れを放出するノズルを構成するよう個々の放出オ
リフィスを有する酸素及び燃料気体通路を含む単一部品
である。その後、酸素及び燃料の後混合流れが溶削に供
される。ノズル出口の鋼スラブからの適正な垂直離間距
離（退避距離）を維持するために、上方及び下方溶削装
置はそれぞれの下方予熱ブロックに配置された摺動シュ
ーを含んでいる。一体に形成されたノズルは溶削装置か
ら外方に高速の気体流れを与えることができないので、
対角方向の合計離間距離、即ち垂直離間距離及び水平離
間距離（溶削装置からスラブまでの進み距離）は小さく
従って溶削装置は予熱中スラブに近接して置かれねばな
らない。従って、上述した特許に例示されるような従来
型式の溶削装置においては、予熱中上方予熱ブロックか
ら鋼スラブ上に予熱気体流れを差し向けられるように、
上方予熱ブロックは下方予熱ブロックを超えて張り出し
て前方に突出している。
例示されるように、上方予熱ブロックは代表的に、溶削
に先立ってスラブを予熱するために酸素及び燃料気体の
合流流れを放出するノズルを構成するよう個々の放出オ
リフィスを有する酸素及び燃料気体通路を含む単一部品
である。その後、酸素及び燃料の後混合流れが溶削に供
される。ノズル出口の鋼スラブからの適正な垂直離間距
離（退避距離）を維持するために、上方及び下方溶削装
置はそれぞれの下方予熱ブロックに配置された摺動シュ
ーを含んでいる。一体に形成されたノズルは溶削装置か
ら外方に高速の気体流れを与えることができないので、
対角方向の合計離間距離、即ち垂直離間距離及び水平離
間距離（溶削装置からスラブまでの進み距離）は小さく
従って溶削装置は予熱中スラブに近接して置かれねばな
らない。従って、上述した特許に例示されるような従来
型式の溶削装置においては、予熱中上方予熱ブロックか
ら鋼スラブ上に予熱気体流れを差し向けられるように、
上方予熱ブロックは下方予熱ブロックを超えて張り出し
て前方に突出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上方予熱ブロックはス
ラブの初期加熱中下方予熱ブロックを超えて前方に突出
しているから、スラブ縁辺に形成された溶鋼は鋼スラブ
の下側に位置する上方予熱ブロック部分上に滴り落ちる
可能性がある。これら溶鋼は上方予熱ブロックを損傷
し、その補修或いは取り替えを必要ならしめる。この問
題を回避するため、初期予熱中、溶削装置は、溶鋼及び
スラグが前方に張り出している予熱ブロック上に滴り落
ちるのを防止するためにスラブ端から２．５〜５．１ｃ
ｍ（１〜２インチ）内方でスラブに隣り合って位置決め
されてスラブを加熱した。鋼スラブ端から内方で溶削プ
ロセスを開始する結果として、２．５〜５．１ｃｍ（１
〜２インチ）の未溶削鋼が廃棄されるか或いは手作業で
溶削されねばならず、これは過剰の製造コストを招い
た。
ラブの初期加熱中下方予熱ブロックを超えて前方に突出
しているから、スラブ縁辺に形成された溶鋼は鋼スラブ
の下側に位置する上方予熱ブロック部分上に滴り落ちる
可能性がある。これら溶鋼は上方予熱ブロックを損傷
し、その補修或いは取り替えを必要ならしめる。この問
題を回避するため、初期予熱中、溶削装置は、溶鋼及び
スラグが前方に張り出している予熱ブロック上に滴り落
ちるのを防止するためにスラブ端から２．５〜５．１ｃ
ｍ（１〜２インチ）内方でスラブに隣り合って位置決め
されてスラブを加熱した。鋼スラブ端から内方で溶削プ
ロセスを開始する結果として、２．５〜５．１ｃｍ（１
〜２インチ）の未溶削鋼が廃棄されるか或いは手作業で
溶削されねばならず、これは過剰の製造コストを招い
た。
【０００６】追加的に、継続使用を通して、上方予熱ノ
ズルを形成する放出端は摩耗しやすい。予熱ノズルは上
方予熱ブロック内に一体に形成されているから、ノズル
領域への何らかの損傷が起こると、上方予熱ブロック全
体を交換するか或いは上方予熱ブロックの損傷領域を取
り除きそして新たな材料をそこにろう接する必要性が生
じた。
ズルを形成する放出端は摩耗しやすい。予熱ノズルは上
方予熱ブロック内に一体に形成されているから、ノズル
領域への何らかの損傷が起こると、上方予熱ブロック全
体を交換するか或いは上方予熱ブロックの損傷領域を取
り除きそして新たな材料をそこにろう接する必要性が生
じた。
【０００７】本発明の課題は、著しい量の溶融金属が溶
削装置上に吹き飛ばされないように予熱及び初期溶削中
金属加工物からの一層大きな対角方向離間距離の設定を
可能ならしめる溶削装置を開発することである。
削装置上に吹き飛ばされないように予熱及び初期溶削中
金属加工物からの一層大きな対角方向離間距離の設定を
可能ならしめる溶削装置を開発することである。
【０００８】本発明のより特定した課題は、加工物に向
けて溶削装置から溶融金属流が著しい量において溶削装
置上に吹き飛ばされないように相当距離において着火さ
れる酸化性気体と燃料気体の別々の流れからなる高速の
予熱用気体流れを差し向けるための多数のノズルを含む
溶削装置のためのブロック組立体を提供することであ
る。
けて溶削装置から溶融金属流が著しい量において溶削装
置上に吹き飛ばされないように相当距離において着火さ
れる酸化性気体と燃料気体の別々の流れからなる高速の
予熱用気体流れを差し向けるための多数のノズルを含む
溶削装置のためのブロック組立体を提供することであ
る。
【０００９】本発明のまた別の課題は、溶削装置のノズ
ルの各々に２種の別々の気体、即ち酸素と燃料気体を効
率的にそして効果的に分配するための気体分配ネットワ
ークを内部に含む上記型式の溶削装置用のブロック組立
体を提供することである。
ルの各々に２種の別々の気体、即ち酸素と燃料気体を効
率的にそして効果的に分配するための気体分配ネットワ
ークを内部に含む上記型式の溶削装置用のブロック組立
体を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題は、ここで例示
する具体例においては、対向する前面と後面、対向する
上面と下面、そして長手方向を構成する対向する端面を
含む金属材料製ブロックを備える溶削装置用ブロック組
立体を設けることにより解決される。多数の放出開口が
前面に沿って長手方向列をなして互いに隣り合って位置
付けられそしてこれら放出開口はブロック内に各開口が
ブロックの後面から離間した内端を構成するように実質
距離後方に伸延する。第１の内部穿孔がブロックの内部
を長手方向に伸延しそして放出開口の各々とそれら放出
開口の後方長さの中間部分において連通する。第２の内
部穿孔がブロックの内部を長手方向に伸延しそして放出
開口の各々とその内端に隣り合って連通する。第１ダク
ト手段が第１内部穿孔に第１気体即ち燃料気体を送給す
るために設けられそして第２ダクト手段が第２内部穿孔
に第２気体即ち酸素を送給するために設けられる。こう
して、第１及び第２気体は、気体が放出開口の各々から
前面において外方に流れるように放出開口の各々に離間
した部位において同時に送給される。ブロック組立体
は、ブロックの前面に沿って長手方向にそして放出開口
列に平行に延在する放出口と第２気体を前記放出口に送
給するための第３ダクト手段とを更に含み、その場合第
３ダクト手段がブロック内部を長手方向に延在する第３
内部穿孔と、前記第２内部穿孔と該第３内部穿孔との間
を連通する第１気体通路手段と、該第３内部穿孔と該放
出口との間に伸びる第２気体通路手段とを含む。
する具体例においては、対向する前面と後面、対向する
上面と下面、そして長手方向を構成する対向する端面を
含む金属材料製ブロックを備える溶削装置用ブロック組
立体を設けることにより解決される。多数の放出開口が
前面に沿って長手方向列をなして互いに隣り合って位置
付けられそしてこれら放出開口はブロック内に各開口が
ブロックの後面から離間した内端を構成するように実質
距離後方に伸延する。第１の内部穿孔がブロックの内部
を長手方向に伸延しそして放出開口の各々とそれら放出
開口の後方長さの中間部分において連通する。第２の内
部穿孔がブロックの内部を長手方向に伸延しそして放出
開口の各々とその内端に隣り合って連通する。第１ダク
ト手段が第１内部穿孔に第１気体即ち燃料気体を送給す
るために設けられそして第２ダクト手段が第２内部穿孔
に第２気体即ち酸素を送給するために設けられる。こう
して、第１及び第２気体は、気体が放出開口の各々から
前面において外方に流れるように放出開口の各々に離間
した部位において同時に送給される。ブロック組立体
は、ブロックの前面に沿って長手方向にそして放出開口
列に平行に延在する放出口と第２気体を前記放出口に送
給するための第３ダクト手段とを更に含み、その場合第
３ダクト手段がブロック内部を長手方向に延在する第３
内部穿孔と、前記第２内部穿孔と該第３内部穿孔との間
を連通する第１気体通路手段と、該第３内部穿孔と該放
出口との間に伸びる第２気体通路手段とを含む。
【００１１】好ましい具体例において、ブロック組立体
は２つの別々の部品、即ち後方部材つまりベース部材と
外方部材つまり延長部材から構成される。ブロックを２
つの部材に分割することは、激しい損耗を受ける延長部
材を単一部材ブロックの場合と比較して著しく減少した
コストで容易に取り外し、補修しそして交換することを
可能ならしめる。
は２つの別々の部品、即ち後方部材つまりベース部材と
外方部材つまり延長部材から構成される。ブロックを２
つの部材に分割することは、激しい損耗を受ける延長部
材を単一部材ブロックの場合と比較して著しく減少した
コストで容易に取り外し、補修しそして交換することを
可能ならしめる。
【００１２】本発明のブロック組立体は更に、放出開口
の各々に配置される細長いノズル挿入体を含んでいる。
各ノズル挿入体は、その長さを通して軸線方向に伸延す
る中央穿孔を有し、中央穿孔の内端が関連する放出開口
の内端と、従って第２内部穿孔と連通する。密封手段が
第１及び第２内部穿孔の間で関連する放出開口の部分と
協働するよう位置付けられて関連する放出開口部分とノ
ズル挿入体の外周との間にシールを形成する。複数の軸
線方向に伸びる、実質上平行な溝（フルート）が、ノズ
ル挿入体の外面周囲に、第１内部穿孔とブロック前面と
の間で、溝と放出開口が第１内部開口からブロックの前
面まで伸びる外側流路を形成するように隔置されてい
る。この構成により、酸素がノズル挿入体の各々の中央
孔から中央気体流れとして放出され、他方燃料気体はノ
ズル挿入体の各々から中央気体流れを同軸に取り巻いて
流れる同心流れとしてとして放出されうる。
の各々に配置される細長いノズル挿入体を含んでいる。
各ノズル挿入体は、その長さを通して軸線方向に伸延す
る中央穿孔を有し、中央穿孔の内端が関連する放出開口
の内端と、従って第２内部穿孔と連通する。密封手段が
第１及び第２内部穿孔の間で関連する放出開口の部分と
協働するよう位置付けられて関連する放出開口部分とノ
ズル挿入体の外周との間にシールを形成する。複数の軸
線方向に伸びる、実質上平行な溝（フルート）が、ノズ
ル挿入体の外面周囲に、第１内部穿孔とブロック前面と
の間で、溝と放出開口が第１内部開口からブロックの前
面まで伸びる外側流路を形成するように隔置されてい
る。この構成により、酸素がノズル挿入体の各々の中央
孔から中央気体流れとして放出され、他方燃料気体はノ
ズル挿入体の各々から中央気体流れを同軸に取り巻いて
流れる同心流れとしてとして放出されうる。
【００１３】
【作用】操作中、溶削装置は、最初、予熱ノズル挿入体
の通路を通して中央高速酸素流れ及びその周囲の同心の
燃料気体流れを差し向けてスラブを予熱する。予熱ノズ
ル挿入体がノズルに隣り合っての燃料気体流れの酸素と
の急激な交差を起こすことなく装置から外方への効率的
な酸素及び燃料気体流れを提供するから、中央穿孔から
噴出する酸素の運動量はそれが予熱ブロックからもっと
下流で燃料気体と交差するまで維持される。その結果、
一層増強されたそして高温の火炎が実現され、従って対
角方向離間（退避）距離が従来からの溶削装置に比較し
て増大される。本発明を使用すると、３８．１ｃｍ（１
５インチ）もの長い対角方向離間距離が実現されうる。
この一層大きな対角方向離間距離の結果として、スラブ
の初期予熱中、スラグ及び溶鋼は溶削装置上に飛散・落
下せず、従って溶削を従来のようにスラブ端から内方に
引っ込んだ位置からではなく、スラブの端において開始
することができる。追加的に、装置の継続しての使用
中、ノズル挿入体の放出端は摩耗するが、ノズル挿入体
はそれらを関連する放出開口から単にねじを回して外し
そして新しいノズル挿入体を放出開口内に挿入して取付
位置に螺着することにより容易に交換することができ
る。
の通路を通して中央高速酸素流れ及びその周囲の同心の
燃料気体流れを差し向けてスラブを予熱する。予熱ノズ
ル挿入体がノズルに隣り合っての燃料気体流れの酸素と
の急激な交差を起こすことなく装置から外方への効率的
な酸素及び燃料気体流れを提供するから、中央穿孔から
噴出する酸素の運動量はそれが予熱ブロックからもっと
下流で燃料気体と交差するまで維持される。その結果、
一層増強されたそして高温の火炎が実現され、従って対
角方向離間（退避）距離が従来からの溶削装置に比較し
て増大される。本発明を使用すると、３８．１ｃｍ（１
５インチ）もの長い対角方向離間距離が実現されうる。
この一層大きな対角方向離間距離の結果として、スラブ
の初期予熱中、スラグ及び溶鋼は溶削装置上に飛散・落
下せず、従って溶削を従来のようにスラブ端から内方に
引っ込んだ位置からではなく、スラブの端において開始
することができる。追加的に、装置の継続しての使用
中、ノズル挿入体の放出端は摩耗するが、ノズル挿入体
はそれらを関連する放出開口から単にねじを回して外し
そして新しいノズル挿入体を放出開口内に挿入して取付
位置に螺着することにより容易に交換することができ
る。
【００１４】
【実施例】図面、特に図１を参照すると、本発明の特徴
を具現した溶削装置１０が例示されている。例示した溶
削装置１０は、溶削されるべき鋼スラブＳの面の上下に
スラブの全幅を横切って延在する同様の上下溶削装置か
ら構成される全体設備のうちの上方溶削装置を示してい
る。追加的に、同様の設計の側部溶削装置がスラブの側
面を溶削するように配置される。スラブＳは通常、上下
及び側部溶削装置により構成される全体設備の矩形状開
口を通して矢印１１の方向に送られるように可動のロー
ルテーブル（図示なし）上に配置される。
を具現した溶削装置１０が例示されている。例示した溶
削装置１０は、溶削されるべき鋼スラブＳの面の上下に
スラブの全幅を横切って延在する同様の上下溶削装置か
ら構成される全体設備のうちの上方溶削装置を示してい
る。追加的に、同様の設計の側部溶削装置がスラブの側
面を溶削するように配置される。スラブＳは通常、上下
及び側部溶削装置により構成される全体設備の矩形状開
口を通して矢印１１の方向に送られるように可動のロー
ルテーブル（図示なし）上に配置される。
【００１５】本発明に従えば、溶削装置１０は、他の従
来型式の溶削装置を使用した場合スラブ前縁に隣り合っ
ての初動スタート中起こったような装置上への著しい量
のスラグ或いは溶融金属のはね返り或いは降り注ぎを生
じることなく予熱がスラブの端隅角において行いうるよ
うに予熱中スラブからの十分の離間距離の設定を許容す
るよう構成される。
来型式の溶削装置を使用した場合スラブ前縁に隣り合っ
ての初動スタート中起こったような装置上への著しい量
のスラグ或いは溶融金属のはね返り或いは降り注ぎを生
じることなく予熱がスラブの端隅角において行いうるよ
うに予熱中スラブからの十分の離間距離の設定を許容す
るよう構成される。
【００１６】図１に示されるように、溶削装置１０は、
代表的に青銅及び銅材料のブロックから形成されるマニ
ホルド及びヘッド組立体１２を含み、そしてブロックは
全体的に平面状の前面１３を有し、そこに上方予熱ブロ
ック組立体１５と下方予熱ブロック１６が設置される。
マニホルド及びヘッド組立体１２のブロックはまた、一
対の内部燃料気体管路１８及び１９、一対の酸素管路２
０及び２１そして入口及び出口水管路２２及び２３を装
備し、そしてこれら管路のすべては以下に説明する目的
のために前面１３と連通している。
代表的に青銅及び銅材料のブロックから形成されるマニ
ホルド及びヘッド組立体１２を含み、そしてブロックは
全体的に平面状の前面１３を有し、そこに上方予熱ブロ
ック組立体１５と下方予熱ブロック１６が設置される。
マニホルド及びヘッド組立体１２のブロックはまた、一
対の内部燃料気体管路１８及び１９、一対の酸素管路２
０及び２１そして入口及び出口水管路２２及び２３を装
備し、そしてこれら管路のすべては以下に説明する目的
のために前面１３と連通している。
【００１７】上方予熱ブロック組立体１５と下方予熱ブ
ロック１６とは、所定寸法の酸素スロット２６及び放出
オリフィス２７を間に構成するよう互いに離間され、溶
削作業中マニホルド及びヘッド組立体から溶削用酸素の
流れを受け取りそして鋼スラブＳ上に放出オリフィス２
７を通して溶削用酸素を放出する。
ロック１６とは、所定寸法の酸素スロット２６及び放出
オリフィス２７を間に構成するよう互いに離間され、溶
削作業中マニホルド及びヘッド組立体から溶削用酸素の
流れを受け取りそして鋼スラブＳ上に放出オリフィス２
７を通して溶削用酸素を放出する。
【００１８】下方予熱ブロック１６は、好ましくはオリ
フィス２７に隣り合って位置付けられそしてブロックの
長さに沿って長手方向に（即ち図１の面に垂直な方向）
離間される多数の開口２８（図４）の形態をとる燃料気
体出口を含んでいる。これら開口は２８は、ブロック１
６内の燃料気体分配ダクト３０と、従って結局はマニホ
ルド及びヘッド組立体１２内の燃料気体管路１８と連通
している。かくして、燃料気体は、マニホルド及びヘッ
ド組立体１２の燃料気体管路１８を通して燃料気体分配
ダクト３０に流入しそして後開口２８を通して流出して
溶削中溶削火炎の一部を形成する。摺動シュー３２が下
方予熱ブロック１６の下面に沿ってマニホルド及びヘッ
ド組立体１２に取付けられる。摺動シュー３２は、溶削
用放出オリフィス２７並びに他の流出する燃料及び酸素
流れを鋼スラブに対して所定の距離に位置決めするよう
に鋼スラブと接触するに適したスラブ係合用スキッド３
４を備える下面３３を含んでいる。図１に示されるよう
に、溶削装置１０は、スラブＳの上方にありそして同様
の装置がスラブＳの下側で反対側にも配置されることを
理解されたい。
フィス２７に隣り合って位置付けられそしてブロックの
長さに沿って長手方向に（即ち図１の面に垂直な方向）
離間される多数の開口２８（図４）の形態をとる燃料気
体出口を含んでいる。これら開口は２８は、ブロック１
６内の燃料気体分配ダクト３０と、従って結局はマニホ
ルド及びヘッド組立体１２内の燃料気体管路１８と連通
している。かくして、燃料気体は、マニホルド及びヘッ
ド組立体１２の燃料気体管路１８を通して燃料気体分配
ダクト３０に流入しそして後開口２８を通して流出して
溶削中溶削火炎の一部を形成する。摺動シュー３２が下
方予熱ブロック１６の下面に沿ってマニホルド及びヘッ
ド組立体１２に取付けられる。摺動シュー３２は、溶削
用放出オリフィス２７並びに他の流出する燃料及び酸素
流れを鋼スラブに対して所定の距離に位置決めするよう
に鋼スラブと接触するに適したスラブ係合用スキッド３
４を備える下面３３を含んでいる。図１に示されるよう
に、溶削装置１０は、スラブＳの上方にありそして同様
の装置がスラブＳの下側で反対側にも配置されることを
理解されたい。
【００１９】上方予熱ブロック組立体１５は、ベース部
材４０及びそこに固着されそしてそこから前方に突出す
る延長部材４２を含んでいる。ベース部材４０は、金属
材料製の、好ましくは銅製のブロックからなり、対向す
る前面４４及び後面４５、対向する上面４６及び下面４
７そして対向する両側の端面４８及び４９を含んでい
る。これら端面４８、４９がそれらの間に長手方向を定
義する。上面４６は、図４に明示されるように、後壁５
２と前壁５３とを形成するようにＵ字形チャネル５０を
含んでいる。ベース部材の後面４５は、マニホルド及び
ヘッド組立体１２の前面１３に後壁５２を貫通するボル
ト５４により取り外し自在に固定される。一対のドエル
ピン５６が、後壁における盲穴５７に突入してベース部
材４０をマニホルド及びヘッド組立体１２の前面１３に
一層精確に位置決めしそして固定する。
材４０及びそこに固着されそしてそこから前方に突出す
る延長部材４２を含んでいる。ベース部材４０は、金属
材料製の、好ましくは銅製のブロックからなり、対向す
る前面４４及び後面４５、対向する上面４６及び下面４
７そして対向する両側の端面４８及び４９を含んでい
る。これら端面４８、４９がそれらの間に長手方向を定
義する。上面４６は、図４に明示されるように、後壁５
２と前壁５３とを形成するようにＵ字形チャネル５０を
含んでいる。ベース部材の後面４５は、マニホルド及び
ヘッド組立体１２の前面１３に後壁５２を貫通するボル
ト５４により取り外し自在に固定される。一対のドエル
ピン５６が、後壁における盲穴５７に突入してベース部
材４０をマニホルド及びヘッド組立体１２の前面１３に
一層精確に位置決めしそして固定する。
【００２０】ベース部材４０はまた、細長いチャネルの
形態の第１気体出口チャネル５８を含んでいる。チャネ
ル５８は長手方向に延在しそしてブロックの前面４４に
開口している。第１気体供給ダクト５９がブロックを通
してその後面４５から第１気体出口チャネル５８まで伸
延している。第１気体供給ダクト５９は、結局、マニホ
ルド及びヘッド組立体１２の燃料気体供給管路１９と通
じている。
形態の第１気体出口チャネル５８を含んでいる。チャネ
ル５８は長手方向に延在しそしてブロックの前面４４に
開口している。第１気体供給ダクト５９がブロックを通
してその後面４５から第１気体出口チャネル５８まで伸
延している。第１気体供給ダクト５９は、結局、マニホ
ルド及びヘッド組立体１２の燃料気体供給管路１９と通
じている。
【００２１】第２の長手方向に細長いチャネルの形態の
第２気体出口チャネル６０が、ブロックの前面４４に開
口し、そして第２気体供給ダクト６１がブロックを通し
てその後面４５から第２気体出口チャネル６０まで伸延
している。第２気体供給ダクト６１は、結局、マニホル
ド及びヘッド組立体１２の酸素供給管路２１と通じてい
る。
第２気体出口チャネル６０が、ブロックの前面４４に開
口し、そして第２気体供給ダクト６１がブロックを通し
てその後面４５から第２気体出口チャネル６０まで伸延
している。第２気体供給ダクト６１は、結局、マニホル
ド及びヘッド組立体１２の酸素供給管路２１と通じてい
る。
【００２２】延長部材４２は、金属材料製の、好ましく
は銅製のブロックからなりそして対向する前面６２及び
後面６３、対向する上面６４及び下面６５、そして対向
する両側の端面６６及び６７を含んでいる。これら端面
がそれらの間に長手方向を定義する。延長部材の後面６
３は、一対の取付けボルト６９を受容するための一対の
ねじ穴６８を含んでおりそして取付けボルトはベース部
材の前壁５３における穴７０を通して伸延する。また、
一対のドエルピン７１が延長部材の後面における穴に収
容されそして前壁５３における穴７２に密接して収容さ
れる。この構成により、延長部材４２は、ベース部材４
０に取り外し自在に固定され、延長部材の後面６３がベ
ース部材の前面４４に重なって係合する。
は銅製のブロックからなりそして対向する前面６２及び
後面６３、対向する上面６４及び下面６５、そして対向
する両側の端面６６及び６７を含んでいる。これら端面
がそれらの間に長手方向を定義する。延長部材の後面６
３は、一対の取付けボルト６９を受容するための一対の
ねじ穴６８を含んでおりそして取付けボルトはベース部
材の前壁５３における穴７０を通して伸延する。また、
一対のドエルピン７１が延長部材の後面における穴に収
容されそして前壁５３における穴７２に密接して収容さ
れる。この構成により、延長部材４２は、ベース部材４
０に取り外し自在に固定され、延長部材の後面６３がベ
ース部材の前面４４に重なって係合する。
【００２３】延長部材４２は更に、前面６２に沿って長
手方向列をなして互いに隣り合って位置付けられそして
ブロック内に相当距離後方まで伸延する多数の放出開口
７４を含んでおり、そして各放出開口７４は後面６３か
ら離間した内端７５を形成する。また、放出開口７４の
各々は、相対的に大きな直径の外側部分７７（図４）と
相対的に小さな直径を有する、内端７５に隣り合う内側
部分７８とを有する。各放出開口７４の中間部分７９
は、後に説明するように外面を螺刻した内端部を有する
ノズル挿入体１００を螺着するように内面を螺刻されて
いる。
手方向列をなして互いに隣り合って位置付けられそして
ブロック内に相当距離後方まで伸延する多数の放出開口
７４を含んでおり、そして各放出開口７４は後面６３か
ら離間した内端７５を形成する。また、放出開口７４の
各々は、相対的に大きな直径の外側部分７７（図４）と
相対的に小さな直径を有する、内端７５に隣り合う内側
部分７８とを有する。各放出開口７４の中間部分７９
は、後に説明するように外面を螺刻した内端部を有する
ノズル挿入体１００を螺着するように内面を螺刻されて
いる。
【００２４】長手方向に延在する放出口列８０が延長部
材４２の前面６２に設けられ、これら放出口列８０は放
出開口７４の上方にそれらと平行に延在する。
材４２の前面６２に設けられ、これら放出口列８０は放
出開口７４の上方にそれらと平行に延在する。
【００２５】第１の内部穿孔８１が延長部材のブロック
の内部を長手方向に伸延しそして放出開口７４の各々と
その後方軸線長さの中間部分で連通する。複数の長手方
向に離間したそして平行なダクト８２の形態の第１ダク
ト手段が燃料を第１内部穿孔８１に送給するために後面
６３から第１内部穿孔８１まで伸延している。第２の内
部穿孔８４がブロックの内部を長手方向に延在しそして
放出開口７４の各々の内方部分７８と連通する。複数の
長手方向に離間したそして平行なダクト８５の形態の第
２ダクト手段が酸素を第２内部穿孔８４に送給するため
に後面６３から第２内部穿孔８４まで伸延している。
の内部を長手方向に伸延しそして放出開口７４の各々と
その後方軸線長さの中間部分で連通する。複数の長手方
向に離間したそして平行なダクト８２の形態の第１ダク
ト手段が燃料を第１内部穿孔８１に送給するために後面
６３から第１内部穿孔８１まで伸延している。第２の内
部穿孔８４がブロックの内部を長手方向に延在しそして
放出開口７４の各々の内方部分７８と連通する。複数の
長手方向に離間したそして平行なダクト８５の形態の第
２ダクト手段が酸素を第２内部穿孔８４に送給するため
に後面６３から第２内部穿孔８４まで伸延している。
【００２６】各放出開口７４の相対的に大きな直径の部
分７７は前面６２と第１内部穿孔８１との間を伸延しそ
して相対的に小さな直径の内方部分７８は第１内部穿孔
８１と第２内部穿孔８４との間に位置付けられている。
分７７は前面６２と第１内部穿孔８１との間を伸延しそ
して相対的に小さな直径の内方部分７８は第１内部穿孔
８１と第２内部穿孔８４との間に位置付けられている。
【００２７】放出口８０の各々に酸素を送給するための
第３ダクト手段が設けられている。即ち、第３ダクト手
段は、ブロック内部を長手方向に延在する第３内部穿孔
８８と、第２内部穿孔８４と第３内部穿孔８８との間を
接続する第１気体通路手段と、第３内部穿孔８８と放出
口８０との間を伸びる第２気体通路手段とから構成され
る。第１気体通路手段は、ダクト８５のそれぞれと同軸
の複数の穿孔８９からなる。第２気体通路手段は、放出
口８０のそれぞれとそして第３内部穿孔８８と連通する
複数の穿孔９０から構成される。
第３ダクト手段が設けられている。即ち、第３ダクト手
段は、ブロック内部を長手方向に延在する第３内部穿孔
８８と、第２内部穿孔８４と第３内部穿孔８８との間を
接続する第１気体通路手段と、第３内部穿孔８８と放出
口８０との間を伸びる第２気体通路手段とから構成され
る。第１気体通路手段は、ダクト８５のそれぞれと同軸
の複数の穿孔８９からなる。第２気体通路手段は、放出
口８０のそれぞれとそして第３内部穿孔８８と連通する
複数の穿孔９０から構成される。
【００２８】延長部材４２はまた、ブロック内部をその
前面６２に隣り合って長手方向に伸延する追加内部穿孔
９２を含んでおり、水通路手段がブロックを冷却するよ
うに内部穿孔９２を通して循環させるため内部穿孔９２
と連通すると共にブロックの後面６３と連通している。
詳しくは、水通路手段は、ベース部材４０の後面４５か
ら前面４４まで伸延する水入口管路９３を備え、これは
マニホルド及びヘッド組立体１２における水入口管路２
２と流通すると共に延長部材の後面６３から追加内部穿
孔９２へとそしてブロックの端面６７に平行に伸延する
水入口管路９４と連通する。戻り管路９６が延長部材を
貫通して伸延しそして追加内部穿孔９２の端面６６に隣
り合う端と連通する。戻り管路９６は延長部材４２の後
面６３まで伸延しそしてベース部材を通して伸延する追
加管路９７と連通する。ベース部材の管路９７は最終的
にマニホルド及びヘッド組立体１２における水出口管路
２３と流通する。
前面６２に隣り合って長手方向に伸延する追加内部穿孔
９２を含んでおり、水通路手段がブロックを冷却するよ
うに内部穿孔９２を通して循環させるため内部穿孔９２
と連通すると共にブロックの後面６３と連通している。
詳しくは、水通路手段は、ベース部材４０の後面４５か
ら前面４４まで伸延する水入口管路９３を備え、これは
マニホルド及びヘッド組立体１２における水入口管路２
２と流通すると共に延長部材の後面６３から追加内部穿
孔９２へとそしてブロックの端面６７に平行に伸延する
水入口管路９４と連通する。戻り管路９６が延長部材を
貫通して伸延しそして追加内部穿孔９２の端面６６に隣
り合う端と連通する。戻り管路９６は延長部材４２の後
面６３まで伸延しそしてベース部材を通して伸延する追
加管路９７と連通する。ベース部材の管路９７は最終的
にマニホルド及びヘッド組立体１２における水出口管路
２３と流通する。
【００２９】延長部材４２及びベース部材４０が、図１
に例示した態様で互いにまたマニホルド及びヘッド組立
体１２に組み立てられるとき、ベース部材４０の後面４
５において第１気体供給ダクト５９に送給される燃料気
体はダクトを通して第１気体出口チャネル５８に送給さ
れる。第１気体出口チャネル５８は、延長部材の後面に
おけるダクト８２の各々に延長部材の長手方向全長にわ
たって実質上等しい圧力条件の下で燃料気体を分配する
役目をなす。燃料気体はその後、ダクト８２を経由して
第１内部穿孔８１に送給されるので、第１内部穿孔８１
の全長に沿っての圧力は実質上一様である。その結果、
各放出開口７４の中間部分への燃料気体の流量は実質上
一様である。
に例示した態様で互いにまたマニホルド及びヘッド組立
体１２に組み立てられるとき、ベース部材４０の後面４
５において第１気体供給ダクト５９に送給される燃料気
体はダクトを通して第１気体出口チャネル５８に送給さ
れる。第１気体出口チャネル５８は、延長部材の後面に
おけるダクト８２の各々に延長部材の長手方向全長にわ
たって実質上等しい圧力条件の下で燃料気体を分配する
役目をなす。燃料気体はその後、ダクト８２を経由して
第１内部穿孔８１に送給されるので、第１内部穿孔８１
の全長に沿っての圧力は実質上一様である。その結果、
各放出開口７４の中間部分への燃料気体の流量は実質上
一様である。
【００３０】同様に、管路２１を経由してベース部材４
０の後面４５において酸素供給ダクト６１に送給された
酸素は、ダクト６１を経由して前面４４における気体出
口チャネル６０に供給される。気体出口チャネル６０は
延長部材の後面におけるダクト８５の各々に酸素を実質
上等圧条件の下で分配する役目をなす。酸素はその後、
ダクト８５を経て第２内部穿孔８４へとそしてそして後
放出開口７４の各々の内方部分７８へと通る。酸素はま
た、第２内部穿孔８４から穿孔８９を経て第３内部穿孔
８８へと送給されそして最終的に穿孔９０を経て延長部
材の前面における放出口８０の各々送給される。各第２
及び第３内部穿孔８４、８８の長手方向長さに沿っての
圧力は実質上一様であり、その結果各放出開口７４を通
しての酸素の流量は実質上一様でありそして各放出口８
０を通しての流量は実質上一様となる。
０の後面４５において酸素供給ダクト６１に送給された
酸素は、ダクト６１を経由して前面４４における気体出
口チャネル６０に供給される。気体出口チャネル６０は
延長部材の後面におけるダクト８５の各々に酸素を実質
上等圧条件の下で分配する役目をなす。酸素はその後、
ダクト８５を経て第２内部穿孔８４へとそしてそして後
放出開口７４の各々の内方部分７８へと通る。酸素はま
た、第２内部穿孔８４から穿孔８９を経て第３内部穿孔
８８へと送給されそして最終的に穿孔９０を経て延長部
材の前面における放出口８０の各々送給される。各第２
及び第３内部穿孔８４、８８の長手方向長さに沿っての
圧力は実質上一様であり、その結果各放出開口７４を通
しての酸素の流量は実質上一様でありそして各放出口８
０を通しての流量は実質上一様となる。
【００３１】延長部材４２の内部穿孔８１、８４、８８
及び９２は、延長部材の端面６７を反対側の端面６６の
直前まで長手方向に穿孔することにより従来方式で形成
されうる。生成する穿孔はその後端面６７において図３
に見られるように蓋される。また、延長部材及びベース
部材における他の内部穿孔及びダクトは、当業者に明ら
かな態様で穿孔作業により形成されうる。この構成の結
果として、ベース部材及び延長部材の対向する端面４
８、４９、６６、６７は突出する外部配管連結部等が無
く、実質上平面状である。従って、ブロック組立体は同
様の組立体と相並んだ配列で設置することができ、溶削
すべきスラブの全幅を横切って延在するに必要な長手方
向長さの組立体を形成することができる。
及び９２は、延長部材の端面６７を反対側の端面６６の
直前まで長手方向に穿孔することにより従来方式で形成
されうる。生成する穿孔はその後端面６７において図３
に見られるように蓋される。また、延長部材及びベース
部材における他の内部穿孔及びダクトは、当業者に明ら
かな態様で穿孔作業により形成されうる。この構成の結
果として、ベース部材及び延長部材の対向する端面４
８、４９、６６、６７は突出する外部配管連結部等が無
く、実質上平面状である。従って、ブロック組立体は同
様の組立体と相並んだ配列で設置することができ、溶削
すべきスラブの全幅を横切って延在するに必要な長手方
向長さの組立体を形成することができる。
【００３２】各放出口７４には、図２並びに図５〜７に
明示されるように、ノズル挿入体１００が装着される。
例示の具体例において、各ノズル挿入体１００は黄銅乃
至銅のような金属製の単一体部材として形成される細長
い、実質上円筒状の部材の形態にある。この円筒部材
は、外端１０１、内端１０２、及びノズル挿入体の長さ
を軸線方向に貫いて伸延する中央穿孔１０３を構成す
る。中央穿孔１０３は一様な直径の、内端に隣り合う第
１部分１０４と、一様な直径の中間部分１０６と、外端
に隣り合う末広部分１０７とを含んでいる。収斂スロー
ト部分１０５が図６に明示されるように比較的急な角度
で内方にテーパづけられそして末広部分１０７がもっと
緩やかな角度で外方にテーパづけられている。図４に見
られるように、ノズル挿入体がその関連する放出開口７
４に組み込まれるとき、ノズル挿入体の外端１０１は前
面６２と同一平面を形成しそして放出開口の内方部分７
８において第２内部穿孔から受け取った酸素は最初収斂
部分１０５内で絞られ、ここで速度が増大される。酸素
はその後外端から高速の、好ましくは超音速の、正確に
差し向けられた流れとして噴射される。
明示されるように、ノズル挿入体１００が装着される。
例示の具体例において、各ノズル挿入体１００は黄銅乃
至銅のような金属製の単一体部材として形成される細長
い、実質上円筒状の部材の形態にある。この円筒部材
は、外端１０１、内端１０２、及びノズル挿入体の長さ
を軸線方向に貫いて伸延する中央穿孔１０３を構成す
る。中央穿孔１０３は一様な直径の、内端に隣り合う第
１部分１０４と、一様な直径の中間部分１０６と、外端
に隣り合う末広部分１０７とを含んでいる。収斂スロー
ト部分１０５が図６に明示されるように比較的急な角度
で内方にテーパづけられそして末広部分１０７がもっと
緩やかな角度で外方にテーパづけられている。図４に見
られるように、ノズル挿入体がその関連する放出開口７
４に組み込まれるとき、ノズル挿入体の外端１０１は前
面６２と同一平面を形成しそして放出開口の内方部分７
８において第２内部穿孔から受け取った酸素は最初収斂
部分１０５内で絞られ、ここで速度が増大される。酸素
はその後外端から高速の、好ましくは超音速の、正確に
差し向けられた流れとして噴射される。
【００３３】各ノズル挿入体の外端部分即ち放出端部分
は、延長部材の第１内部穿孔８１と延長部材の前面６２
との間を延在するようにその外周に沿って離間された複
数の軸線方向に伸びる溝（フルート）１０８を含んでい
る。従って、ノズル挿入体の溝と放出開口７４とは第１
内部穿孔８１から前面６２間で伸延しそしてノズル挿入
体の中央穿孔１０３を同軸的に取り巻く外側導通路を形
成する。それにより、燃料気体はノズル挿入体の中央穿
孔１０３から放出される酸素流れを同軸的に取り巻く同
心の流れとして放出されうる。
は、延長部材の第１内部穿孔８１と延長部材の前面６２
との間を延在するようにその外周に沿って離間された複
数の軸線方向に伸びる溝（フルート）１０８を含んでい
る。従って、ノズル挿入体の溝と放出開口７４とは第１
内部穿孔８１から前面６２間で伸延しそしてノズル挿入
体の中央穿孔１０３を同軸的に取り巻く外側導通路を形
成する。それにより、燃料気体はノズル挿入体の中央穿
孔１０３から放出される酸素流れを同軸的に取り巻く同
心の流れとして放出されうる。
【００３４】各ノズル挿入体の外周面はまた、内端１０
２に隣り合って外面螺刻部分１１０を含んでいる。この
螺刻部分１１０はブロックの放出開口７４における合着
しうる螺刻部分７９と係合しうるようになっており、そ
して両螺刻部分の係合及び離脱を容易ならしめるために
ノズル挿入体の穿孔には外端１０１においてアレンレン
チ等による係合に適する六角ソケット１１２が形成され
ている。所望なら、従来からのねじドライバーによる係
合を許容するように六角ソケットの替わりにスロットが
使用されうる。
２に隣り合って外面螺刻部分１１０を含んでいる。この
螺刻部分１１０はブロックの放出開口７４における合着
しうる螺刻部分７９と係合しうるようになっており、そ
して両螺刻部分の係合及び離脱を容易ならしめるために
ノズル挿入体の穿孔には外端１０１においてアレンレン
チ等による係合に適する六角ソケット１１２が形成され
ている。所望なら、従来からのねじドライバーによる係
合を許容するように六角ソケットの替わりにスロットが
使用されうる。
【００３５】ノズル挿入体１００はまた、弾性Ｏ−リン
グ１１８を収容するに適応した環状みぞを間に形成する
よう一対の離間した肩１１４、１１５を溝１０８と外面
螺刻部分との間に含んでいる。後方の肩１１５はまた、
延長部材のブロックの放出開口７４内の当接部材と金属
対金属座を形成するよう適応する後方に面する切頭円錐
表面部分１２０をも含んでいる。金属対金属座及びＯ−
リングはこうして第１及び第２内部穿孔８１及び８４間
で放出開口７４を通しての気体の通過を防止するシール
を形成する。
グ１１８を収容するに適応した環状みぞを間に形成する
よう一対の離間した肩１１４、１１５を溝１０８と外面
螺刻部分との間に含んでいる。後方の肩１１５はまた、
延長部材のブロックの放出開口７４内の当接部材と金属
対金属座を形成するよう適応する後方に面する切頭円錐
表面部分１２０をも含んでいる。金属対金属座及びＯ−
リングはこうして第１及び第２内部穿孔８１及び８４間
で放出開口７４を通しての気体の通過を防止するシール
を形成する。
【００３６】操業中、装置１０は最初底部及び側部溶削
装置（図示なし）と共に図１に示すように位置決めされ
る。様々の通路を通しての酸素及び燃料気体の流れがス
ラブＳをまず予熱するように制御される。ノズル挿入体
１００は、ノズルに隣り合っての酸素との燃料気体流れ
の急激な交差を生じることなく装置１０からが外方への
効率的な酸素及び燃料気体流れを提供するから、各ノズ
ル挿入体の中央穿孔中央穿孔１０３から噴出する酸素の
モーメンタム、即ち運動量は酸素が延長部材からもっと
下流で燃料気体と交差するまで維持される。その結果、
一層増強されたそして一層高温の火炎が実現され、従っ
て他の従来からの装置に比較して対角方向離間距離（退
避距離）は増大されうる。本発明を使用して、３８．１
ｃｍ（１５インチ）もの長い対角方向離間距離が実現さ
れうる。この一層大きな対角方向離間距離の結果とし
て、スラブの初期予熱中、著しい量のスラグ及び溶鋼が
溶削装置上に飛散・落下せず、従って溶削を従来のよう
にスラブ端から内方に引っ込んだ位置からではなく、ス
ラブの端において開始することができる。追加的に、装
置の継続しての使用中、ノズル挿入体の放出端１０１は
摩耗するが、ノズル挿入体１００はそれらを関連する放
出開口から単にねじを回して外しそして新しいノズル挿
入体を放出開口内に挿入して取付位置に螺着することに
より容易に交換することができる。
装置（図示なし）と共に図１に示すように位置決めされ
る。様々の通路を通しての酸素及び燃料気体の流れがス
ラブＳをまず予熱するように制御される。ノズル挿入体
１００は、ノズルに隣り合っての酸素との燃料気体流れ
の急激な交差を生じることなく装置１０からが外方への
効率的な酸素及び燃料気体流れを提供するから、各ノズ
ル挿入体の中央穿孔中央穿孔１０３から噴出する酸素の
モーメンタム、即ち運動量は酸素が延長部材からもっと
下流で燃料気体と交差するまで維持される。その結果、
一層増強されたそして一層高温の火炎が実現され、従っ
て他の従来からの装置に比較して対角方向離間距離（退
避距離）は増大されうる。本発明を使用して、３８．１
ｃｍ（１５インチ）もの長い対角方向離間距離が実現さ
れうる。この一層大きな対角方向離間距離の結果とし
て、スラブの初期予熱中、著しい量のスラグ及び溶鋼が
溶削装置上に飛散・落下せず、従って溶削を従来のよう
にスラブ端から内方に引っ込んだ位置からではなく、ス
ラブの端において開始することができる。追加的に、装
置の継続しての使用中、ノズル挿入体の放出端１０１は
摩耗するが、ノズル挿入体１００はそれらを関連する放
出開口から単にねじを回して外しそして新しいノズル挿
入体を放出開口内に挿入して取付位置に螺着することに
より容易に交換することができる。
【００３７】溶削プロセスの初期スタートに関与する段
階は、米国特許出願番号第０７／９８８，４５０号に詳
しく記載されている。簡単にまとめると、鋼スラブＳが
載置されるテーブル（図示なし）が溶削装置がスラブの
端の斜めに位置する位置まで移動される。溶削装置の予
熱燃料気体が低流量で放出されそして予熱酸素もまた低
流量で放出される。また、小容積流量の酸素流れが同時
に下方シールド流れを提供するように溶削スロット２６
を通して差し向けられる（図４）。予熱燃料気体流量が
増加されそしてその直後酸素予熱流れ流量も増加され
る。この流れは放出口から放出される予熱用気体流れの
直上の放出口８０からの安定化用酸素流れをも含んでい
る。
階は、米国特許出願番号第０７／９８８，４５０号に詳
しく記載されている。簡単にまとめると、鋼スラブＳが
載置されるテーブル（図示なし）が溶削装置がスラブの
端の斜めに位置する位置まで移動される。溶削装置の予
熱燃料気体が低流量で放出されそして予熱酸素もまた低
流量で放出される。また、小容積流量の酸素流れが同時
に下方シールド流れを提供するように溶削スロット２６
を通して差し向けられる（図４）。予熱燃料気体流量が
増加されそしてその直後酸素予熱流れ流量も増加され
る。この流れは放出口から放出される予熱用気体流れの
直上の放出口８０からの安定化用酸素流れをも含んでい
る。
【００３８】一つの好ましい具体例において、ノズル挿
入体１００の各中央穿孔１０３から酸素中央流れが実質
上超音速で放出されそしてそれと同心の燃料気体流れが
中央流れの速度より低い速度で放出される。また、上方
及び下方酸素安定化用流れが燃料気体流れの速度より低
いそれぞれの速度で放出される。
入体１００の各中央穿孔１０３から酸素中央流れが実質
上超音速で放出されそしてそれと同心の燃料気体流れが
中央流れの速度より低い速度で放出される。また、上方
及び下方酸素安定化用流れが燃料気体流れの速度より低
いそれぞれの速度で放出される。
【００３９】ひとたび鋼スラブが予熱されると、予熱酸
素流れは実質上低減されそして溶削用酸素流れがスロッ
ト２６を通して発生せしめられる。溶削用酸素がその最
大圧量及び流量に達すると、予熱用燃料気体は低減され
そして鋼スラブを保持するテーブルが溶削装置に向けて
移動される。テーブルは最初、代表的に約３〜４ｍ／秒
の第１の比較的低い速度で前方に移動されそして所定の
期間後その速度は第１速度の約４倍である通常の溶削速
度まで増大される。テーブル速度が通常の溶削速度に達
した時点で酸素流量が僅かに減少される。溶削がその後
継続されそして好ましくは燃料気体流れは酸化性反応の
維持を促進するために下方ブロック１６の燃料気体出口
開口２８の放出端から併せて放出される。また、マニホ
ルド及びヘッド組立体１２は、スキッド３４が移動して
いるスラブＳと接触状態に移動しそして装置１０全体が
移動しているスラブ上に浮遊しているようにスラブに接
近する。
素流れは実質上低減されそして溶削用酸素流れがスロッ
ト２６を通して発生せしめられる。溶削用酸素がその最
大圧量及び流量に達すると、予熱用燃料気体は低減され
そして鋼スラブを保持するテーブルが溶削装置に向けて
移動される。テーブルは最初、代表的に約３〜４ｍ／秒
の第１の比較的低い速度で前方に移動されそして所定の
期間後その速度は第１速度の約４倍である通常の溶削速
度まで増大される。テーブル速度が通常の溶削速度に達
した時点で酸素流量が僅かに減少される。溶削がその後
継続されそして好ましくは燃料気体流れは酸化性反応の
維持を促進するために下方ブロック１６の燃料気体出口
開口２８の放出端から併せて放出される。また、マニホ
ルド及びヘッド組立体１２は、スキッド３４が移動して
いるスラブＳと接触状態に移動しそして装置１０全体が
移動しているスラブ上に浮遊しているようにスラブに接
近する。
【００４０】
【発明の効果】溶融金属が溶削装置上に降り注がない或
いは飛散しない態様でスラブの前端において溶削の開始
を許容するよう予熱中金属加工物からの一層大きな対角
方向離間距離の設定を可能ならしめる。装置の継続して
の使用中、ノズル挿入体の放出端は摩耗するが、ノズル
挿入体は、それらを関連する放出開口から単にねじを回
して外しそして新しいノズル挿入体を放出開口内に挿入
して取付位置に螺着することにより容易に交換すること
ができる。
いは飛散しない態様でスラブの前端において溶削の開始
を許容するよう予熱中金属加工物からの一層大きな対角
方向離間距離の設定を可能ならしめる。装置の継続して
の使用中、ノズル挿入体の放出端は摩耗するが、ノズル
挿入体は、それらを関連する放出開口から単にねじを回
して外しそして新しいノズル挿入体を放出開口内に挿入
して取付位置に螺着することにより容易に交換すること
ができる。
【００４１】本発明を特定の具体例に基づいて説明した
が、本発明の範囲内で多くの変更をなしうることを銘記
されたい。
が、本発明の範囲内で多くの変更をなしうることを銘記
されたい。
【図１】溶削作業の開始に先立って鋼スラブの予熱のた
め位置づけられた、本発明の特徴を具現した溶削装置を
部分断面で示す概略側面図である。
め位置づけられた、本発明の特徴を具現した溶削装置を
部分断面で示す概略側面図である。
【図２】図１の上方溶削装置の上方予熱ブロック組立体
のベース部材及び延長部材の分解斜視図である。
のベース部材及び延長部材の分解斜視図である。
【図３】図２と同様であるが、上方予熱ブロック組立体
の背後から見たベース部材及び延長部材の分解斜視図で
ある。
の背後から見たベース部材及び延長部材の分解斜視図で
ある。
【図４】ブロック組立体の内部気体分配ネットワークを
例示する断面図である。
例示する断面図である。
【図５】本発明のブロック組立体において使用するに適
したノズル挿入体の好ましい具体例の斜視図である。
したノズル挿入体の好ましい具体例の斜視図である。
【図６】図５のノズル挿入体の断面図である。
【図７】図５に示したノズル挿入体の端面図である。
Ｓ 鋼スラブ １０ 溶削装置 １２ マニホルド及びヘッド組立体 １３ 前面 １５ 上方予熱ブロック組立体 １６ 下方予熱ブロック １８、１９ 内部燃料気体管路 ２０、２１ 酸素供給管路 ２２、２３ 入口及び出口水管路 ２６ 酸素スロット ２７ 放出オリフィス ２８ 燃料気体出口 ３０ 燃料気体分配ダクト ３２ 摺動シュー ３４ スラブ係合用スキッド ４０ ベース部材 ４２ 延長部材 ４４、４５ 対向する前面及び後面 ４６、４７ 対向する上面及び下面 ４８、４９ 対向する両側の端面 ５０ Ｕ字形チャネル ５２ 後壁 ５３ 前壁 ５４ ボルト ５６ ドエルピン ５７ 盲穴 ５８ 第１気体出口チャネル ５９ 第１気体供給ダクト ６０ 第２気体出口チャネル ６１ 第２気体供給ダクト ６２、６３ 対向する前面及び後面 ６４、６５ 対向する上面及び下面 ６６、６７ 対向する両側の端面 ６８ ねじ穴 ６９ 取付けボルト ７０ 穴 ７１ ドエルピン ７４ 放出開口 ７５ 内端 ７７ 相対的に大きな直径の外側部分 ７８ 相対的に小さな直径の内側部分 ７９ 中間部分 ８０ 放出口列 ８１ 第１の内部穿孔 ８２ ダクト ８４ 第２の内部穿孔 ８５ ダクト ８８ 第３内部穿孔 ８９ 第１気体通路手段（穿孔） ９０ 第２気体通路手段（穿孔） ９２ 追加内部穿孔 ９３、９４ 水入口管路 ９６ 戻り管路 ９７ 管路 １００ ノズル挿入体 １０１ 外端 １０２ 内端 １０３ 中央穿孔 １０４ 第１部分 １０５ 収斂スロート部分 １０６ 中間部分 １０７ 末広部分 １０８ 溝（フルート） １１０ 外面螺刻部分 ７９ 螺刻部分 １１２ 六角ソケット １１４、１１５ 肩 １１８ 弾性Ｏ−リング １２０ 切頭円錐表面部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク・ジェイ・ガスキー アメリカ合衆国サウスカロライナ州クウ ィンビー、ハニーサクル・レイン101 (56)参考文献 特公 昭49−26829（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭27−4048（ＪＰ，Ｂ１) 特公 平６−53305（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭55−18662（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭30−12833（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (11)
- 【請求項１】 溶削操業中金属加工物の表面に複数の気
体流れを差し向けるためのブロック組立体であって、 （Ａ）対向する前面と後面、対向する上面と下面、そし
て長手方向を構成する対向する両端面を含む金属材料製
ブロックと、 （Ｂ）前記前面に沿って長手方向列をなして互いに隣り
合って位置付けられそして前記ブロック内に前記ブロッ
クの後面から離間した内端を構成するように実質距離後
方に伸延する多数の放出開口と、 （Ｃ）前記ブロックの内部を長手方向に伸延しそして前
記放出開口の各々と該放出開口の後方長さの中間部分に
おいて連通する第１内部穿孔と、 （Ｄ）前記ブロックの内部を長手方向に伸延しそして前
記放出開口の各々と該放出開口の内端に隣り合って連通
する第２内部穿孔と、 （Ｅ）前記第１内部穿孔に第１気体を送給するための第
１ダクト手段と、 （Ｆ）前記第２内部穿孔に第２気体を送給するための第
２ダクト手段と を備え、それにより前記第１及び第２気体が前記放出開
口の各々から前記前面において外方に流れるように該放
出開口の各々に離間した部位において同時に送給され、
更に （Ｇ）ブロックの前面に沿って長手方向にそして前記放
出開口列に平行に延在する放出口と第２気体を前記放出
口に送給するための第３ダクト手段とを更に含み、その
場合第３ダクト手段がブロック内部を長手方向に延在す
る第３内部穿孔と、前記第２内部穿孔と該第３内部穿孔
との間を連通する第１気体通路手段と、該第３内部穿孔
と該放出口手段との間に伸びる第２気体通路手段とを含
む ことを特徴とするブロック組立体。 - 【請求項２】 第１及び第２ダクト手段の各々がブロッ
クの後面と連通している請求項１のブロック組立体。 - 【請求項３】 放出開口の各々が前面と第１内部穿孔と
の間に相対的に大きな直径の部分と該第１内部穿孔と第
２内部穿孔との間に相対的に小さな直径の部分とを有す
る請求項２のブロック組立体。 - 【請求項４】 各放出開口の相対的に小さな直径の部分
が外面を螺刻された内端部分を有する挿入体を螺着しう
るように内面を螺刻されている請求項３のブロック組立
体。 - 【請求項５】 放出口が放出開口列に平行な列をなす多
数の放出口から構成される請求項１のブロック組立体。 - 【請求項６】 ブロックの内部にその前面に隣り合って
長手方向に伸延する追加内部穿孔と、該ブロックを冷却
するように該追加内部穿孔を通して水を循環するため該
追加内部穿孔とそして該ブロックの後面と連通する水通
路手段とを更に含む請求項１のブロック組立体。 - 【請求項７】 放出開口の各々に配置される細長いノズ
ル挿入体にして、該ノズル挿入体の各々がその長さを通
して軸線方向に貫通する中央穿孔であって関連する放出
開口の内端と連通し従って第２内部穿孔と連通する中央
穿孔内端を形成する中央穿孔と、第１及び第２内部穿孔
の間の関連する放出開口部分と協同して該部分とノズル
挿入体の外周との間にシールを形成する密封手段と、ノ
ズル挿入体の外面周囲に離間してそして第１内部穿孔と
ブロック前面との間に形成される複数の軸線方向に伸延
する実質上平行な溝であって、該溝と放出開口とが該第
１内部開口からブロック前面まで伸延する外側溝を構成
する溝とを備えるノズル挿入体を更に含み、それにより
第２気体を中央気体流れとして該ノズル挿入体の各々の
中央穿孔から放出し、同時に第１気体を放出開口の各々
から中心流れを同心的に取り巻く同心流れとして放出す
ることのできる請求項１のブロック組立体。 - 【請求項８】 溶削操業中金属加工物の表面に複数の気
体流れを差し向けるためのブロック組立体であって、 （ａ）対向する前面と後面を含む金属材料製ブロック
と、 （ｂ）前記ブロックの前面と連通する第１気体出口及び
前記ブロックの後面から該第１気体出口まで該ブロック
を通して伸延する第１気体供給ダクトと、 （ｃ）前記ブロックの前面と連通する第２気体出口及び
前記ブロックの後面から該第２気体出口まで該ブロック
を通して伸延する第２気体供給ダクトと を備えるベース部材と、 （Ａ）対向する前面と後面、対向する上面と下面、そし
て長手方向を構成する対向する両端面を含む金属材料製
ブロックと、 （Ｂ）前記前面に沿って長手方向列をなして互いに隣り
合って位置付けられそして前記ブロック内に前記ブロッ
クの後面から離間した内端を構成するように実質距離後
方に伸延する多数の放出開口と、 （Ｃ）前記ブロックの内部を長手方向に伸延しそして前
記放出開口の各々と該放出開口の後方長さの中間部分に
おいて連通する第１の内部穿孔と、 （Ｄ）前記ブロックの内部を長手方向に伸延しそして前
記放出開口の各々と該放出開口の内端に隣り合って連通
する第２の内部穿孔と、 （Ｅ）前記第１内部穿孔に第１気体を送給するため前記
後面と連通する第１ダクト手段と、 （Ｆ）前記第２内部穿孔に第２気体を送給するため前記
後面と連通する第２ダクト手段と を備える延長部材と を包含し、前記ベース部材と前記延長部材とを該延長部
材の後面が該ベース部材の前面と重なって係合するよう
にそして前記ベース部材の第１気体出口が前記延長部材
の第１ダクト手段と連通しそして前記ベース部材の第２
気体出口が前記延長部材の第２ダクト手段と連通するよ
うに相互連結する手段を備え、それにより第１気体が前
記ベース部材の第１気体供給ダクトに供給されそして前
記延長部材の第１内部穿孔に送給され、第２気体が前記
ベース部材の第２気体供給ダクトに供給されそして前記
延長部材の第２内部穿孔に送給され、更に （Ｇ）前記延長部材が該延長部材ブロックの前面に沿っ
て長手方向に且つ放出開口列に平行に伸延する放出口と
第２気体を第２内部穿孔から該放出口手段まで送給する
ための第３ダクト手段とを含む ことを特徴とするブロッ
ク組立体。 - 【請求項９】 第１気体出口がベース部材の前面に形成
される長手方向に延在するチャネルを含みそして第１ダ
クト手段が延長部材内の複数の長手方向に離間した平行
なダクトを含む請求項８のブロック組立体。 - 【請求項１０】 第２気体出口がベース部材の前面に形
成される長手方向に延在するチャネルを含みそして第２
ダクト手段が延長部材内の複数の長手方向に離間した平
行なダクトを含む請求項９のブロック組立体。 - 【請求項１１】 延長部材が更に放出開口の各々に配置
される細長いノズル挿入体にして、該ノズル挿入体の各
々がその長さを通して軸線方向に貫通する中央穿孔であ
って関連する放出開口の内端と連通し従って第２内部穿
孔と連通する中央穿孔内端を形成する中央穿孔と、第１
及び第２内部穿孔の間の関連する放出開口部分と協同し
て該部分とノズル挿入体の外周との間にシールを形成す
る密封手段と、ノズル挿入体の外面周囲に離間してそし
て第１内部穿孔とブロック前面との間に形成される複数
の軸線方向に伸延する実質上平行な溝であって、該溝と
放出開口とが該第１内部開口からブロック前面まで伸延
する外側溝を構成する溝とを備え、それにより第２気体
を中央気体流れとして該ノズル挿入体の各々の中央穿孔
から放出し、同時に第１気体を放出開口の各々から中心
流れを同心的に取り巻く同心流れとして放出することの
できるノズル挿入体を更に含む請求項８のブロック組立
体。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/948,027 US5304256A (en) | 1991-12-09 | 1992-09-21 | Scarfing method |
| US07/988,450 US5333841A (en) | 1991-12-09 | 1992-12-10 | Nozzle insert for use in metal scarfing apparatus |
| US08/033,601 US5358221A (en) | 1991-12-09 | 1993-03-19 | Block assembly for use in metal scarfing apparatus |
| US988450 | 1993-03-19 | ||
| US033601 | 1993-03-19 | ||
| US948027 | 1993-03-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06198433A JPH06198433A (ja) | 1994-07-19 |
| JP2610574B2 true JP2610574B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5255291A Expired - Lifetime JP2610574B2 (ja) | 1992-09-21 | 1993-09-20 | 金属溶削装置において使用のためのブロック組立体 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0589561B1 (ja) |
| JP (1) | JP2610574B2 (ja) |
| CN (1) | CN1070399C (ja) |
| AT (1) | ATE158969T1 (ja) |
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| DE (1) | DE69314425T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5520370A (en) * | 1995-02-01 | 1996-05-28 | The Esab Group, Inc. | Gas distribution manifold for metal scarfing apparatus |
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- 1993-08-06 DE DE69314425T patent/DE69314425T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-08 CN CN93117366A patent/CN1070399C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-20 JP JP5255291A patent/JP2610574B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-08-22 US US08/293,649 patent/US5472175A/en not_active Expired - Fee Related
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