JP3435150B2 - 高圧高速切断火口 - Google Patents
高圧高速切断火口Info
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Description
めとする厚い鋼板等のガス切断に用いて好適な高圧高速
切断火口(以下、火口と略称する。)に関する。
39293号に開示された火口を提案した。この火口
は、その先端面中央部に開口する切断酸素噴出孔の周囲
に、内側から、第一の酸素噴出孔群と、第一の燃料ガス
噴出孔群と、第二の燃料ガス噴出孔群と、酸素噴出口
(または第二の酸素噴出孔群)とを、切断酸素噴出孔と
同軸をなす輪状に配設したものである。また、上記燃料
ガス噴出孔群が、第一及び第二の燃料ガス噴出孔群から
なる二重ではなく、一重であるものも存在する。
カバー、あるいは火口の最外周部に着脱自在に嵌合され
る取付ナットを介して、上記火口より大径の、酸素及び
燃料ガス供給用の吹管の先端に、着脱自在に取り付けら
れる。この場合、これらカバーまたは取付ナットと吹管
とは、カバーまたは取付ナットの基端部外周面に形成さ
れた雄ねじ部を、吹管の先端部内周面に形成された雌ね
じ部に螺合させ、締結することにより取り付けられる。
しては、切断酸素噴出孔から高圧の切断酸素噴出流を噴
出させるとともに、その周囲から噴出された酸素と燃料
ガスとにより、切断酸素噴出流を囲む加熱炎群を形成す
る。そして、その結果得られる高温高圧の切断酸素噴出
流を鋼材の表面に向け噴射することにより、鋼材が、3
000℃程度の温度で加熱され、切断される。
切断に際しては、鋼材が厚いため、切断に伴い多量のス
ラグ(加熱された鋼材の急速な酸化により発生する酸化
第一鉄、酸化第二鉄等)が発生する。このスラグは、加
熱時に溶融状態で火口側にも飛散し、上記カバーまたは
取付ナットと吹管との取付部(後述する図1及び図3に
矢印Aで示す部分)に付着することが多い。取付部Aに
付着したスラグは、取付部Aにて冷却されて固着し、吹
管に対する火口の着脱作業を困難とするばかりではな
く、取付部Aを傷付けるため、その都度吹管や火口を修
理し、場合によっては、吹管を交換する必要があった。
で、上記取付部Aへのスラグの付着を防止し、吹管及び
火口の寿命を延長させるとともに、吹管に対する火口の
着脱作業を容易化することを目的とする。
酸素噴出孔が開口し、切断酸素噴出孔を中心として内側
から、酸素噴出孔群と、燃料ガス噴出孔群と、酸素噴出
口とが、上記切断酸素噴出孔と同軸をなす輪状に配設さ
れ、上記切断酸素噴出孔から噴出する高圧の気流により
鋼材を切断する高圧高速切断火口において、上記火口
が、その最外周部に形成されたカバー、あるいはその最
外周部に着脱自在に嵌合される取付ナットを介して、上
記火口より大径の、酸素及び燃料ガス供給用の吹管の先
端に着脱自在に取り付けられるとともに、上記カバーま
たは取付ナットに、その外周端から径方向外方に延設さ
れ、上記吹管への上記火口の取付時に上記カバーまたは
取付ナットと上記吹管との取付部を先端側から覆い、上
記鋼材の切断に伴い発生するスラグの上記取付部への付
着を防止する鍔を設けたことを特徴としている。
付ナットの基端縁に形成することが望ましい。
施形態について説明する。本発明の第一の実施形態を図
1及び図2に示す。符号10は吹管で、吹管10は円筒
状をなし、その先端(図1中下端)面中央部には、基端
側に凹なる擂鉢状のテーパ面10aが形成されている。
テーパ面10aの中央には、切断酸素供給用の流路10
bが、吹管10と同軸をなすよう形成されるとともに、
テーパ面10aには、酸素、燃料ガス、及び酸素供給用
の流路10c,10d,10eの先端がそれぞれ開口し
ている。
をなし、その基端側(図1中上端側)は、基端側に凸な
る円錐状のテーパ面1aとされ、火口本体1は、このテ
ーパ面1aを吹管10のテーパ面10aに密着させるこ
とにより、吹管10に連結される。また、テーパ面1a
には、吹管10からそれぞれ酸素、燃料ガス、及び酸素
の供給を受ける凹部1b,1c,1dが、吹管10のテ
ーパ面10aに形成された流路10c,10d,10e
とそれぞれ連通するよう形成されている。更に、凹部1
bからは、火口本体1の内周側に向け流路1eが形成さ
れ、凹部1c,1dからは、火口本体1の先端側にそれ
ぞれ延びる流路1f,1gが、火口本体1と略同軸をな
す輪状に配設されている。
され、ナット3により抜け止めされたスリーブ2で、ス
リーブ2は円筒状をなし、その中央部には、切断酸素供
給用の流路2aが、スリーブ2と同軸をなすよう形成さ
れている。また、流路2aの基端は、吹管10に形成さ
れた流路10bに連通されるとともに、流路2aの先端
は、先端側に向けダイバージェント形状をなす切断酸素
噴出孔2bとされている。
れてスリーブ2の周囲を覆う筒状体で、筒状体4は円筒
状をなし、その周囲は、同じく火口本体1の先端に取り
付けられた、円筒状をなす筒状体5で覆われている。ま
た、スリーブ2と筒状体4との間には、酸素供給用の流
路6が形成されている。流路6の基端は流路1eに連結
されるとともに、流路6の先端は、切断酸素噴出孔2b
と同軸をなす輪状に配設された酸素噴出孔群6aとされ
ている。更に、筒状体4,5の間には、燃料ガス供給用
の流路7が形成されている。流路7の基端は流路1fに
連結されるとともに、流路7の先端は、酸素噴出孔群6
aの径方向外方にて、切断酸素噴出孔2bと同軸をなす
輪状に配設された第二の燃料ガス噴出孔群7aとされて
いる。
で、カバー8の基端部外周面には、吹管10の先端部内
周面に形成された雌ねじ部10fと螺合し、カバー8を
含む火口(後述)を吹管10に取り付けるための雄ねじ
部8aが螺設されている。また、カバー8の先端部外周
面には、カバー8回動用の、端面視して正六角形状をな
すナット部8bが形成されている。更に、ナット部8b
の基端縁には、その外周端から径方向外方に延設され、
火口を吹管10に取り付けた際にカバー8と吹管10と
の取付部Aを先端側から覆う、円盤状の鍔8cが形成さ
れている。
素供給用の流路9が形成されている。流路9の基端は流
路1gに連結されるとともに、流路9の先端は、第二の
燃料ガス噴出孔群7aの径方向外方にて、切断酸素噴出
孔2bと同軸をなす輪状に形成された酸素噴出口9aと
されている。
6,7から分岐し、それぞれ先端側に向け傾斜して延び
る流路で、これら流路6b,7bの先端は、酸素噴出孔
群6aと第二の燃料ガス噴出孔群7aとの間にて、筒状
体4の先端面に、筒状体4の周方向に沿って交互に開口
している。その結果、酸素噴出孔群6aと第二の燃料ガ
ス噴出孔群7aとの間には、加熱及び燃焼向上用の補助
酸素噴出孔群6cと第一の燃料ガス噴出孔群7cとが、
全体として切断酸素噴出孔2bと同軸をなす輪状を呈す
るよう、交互に配設されている。そして、上記火口本体
1、スリーブ2、ナット3、筒状体4,5、及びカバー
8により、吹管10より小径の火口11が形成されてい
る。
吹管10に取り付けて吹管10のバルブを開き、流路1
0dに燃料ガスを供給し、燃焼ガスを、流路10d、凹
部1c、流路1f,7,7bを介して、第一の燃料ガス
噴出孔群7c及び第二の燃料ガス噴出孔群7aから噴出
させる。また、ほぼ同時に、流路10c,10eに酸素
を供給し、酸素を、流路10c、凹部1b、流路1e,
6,6b、及び流路10e、凹部1d、流路1g,9を
介して、酸素噴出孔群6a、補助酸素噴出孔群6c、及
び酸素噴出口9aからそれぞれ噴出させる。
断すべき鋼材を加熱した後、あるいは、上記した燃料ガ
ス及び酸素の供給と同時に、流路10bに酸素を供給
し、流路2aを介して、切断酸素噴出孔2bから高圧で
噴出させる。すると、切断酸素噴出孔2bから噴出した
酸素により、超高速の切断酸素噴出流が形成される。ま
た、切断酸素噴出流の周囲には、酸素と燃料ガスにより
2重の加熱炎群が形成される。この際、内側の加熱炎群
が、外側の加熱炎群との相乗効果で伸張するので、切断
酸素噴出流における運動エネルギーの減衰が抑制され
る。従って、切断酸素噴出流のジェット効果が高めら
れ、その結果、切断酸素噴出流によるガス切断を、厚い
鋼材に対しても効率よく行うことができる。
鍔8cにより先端側から覆われているため、切断に伴い
発生したスラグが火口11側に飛散しても、取付部Aへ
のスラグの付着が鍔8cにより防止される。従って、取
付部Aへのスラグの付着による取付部Aの損傷が防止さ
れ、かつ吹管10に対する火口11の着脱作業に支障が
生じることもない。その結果、吹管10及び火口11の
寿命が延長されるとともに、吹管10に対する火口11
の着脱作業が容易化される。
示す。本実施形態では、火口本体1は主として同一部材
からなる一体式とされ、流路1fの先端が燃料ガス噴出
孔群とされている。また、流路1e,1gの先端は、酸
素供給用の流路6,13にそれぞれ連結されている。そ
して、火口本体1、スリーブ2、及びスリーブ2抜け止
め用のナット3等により、吹管10より小径の火口14
が形成されている。
その先端12側から着脱自在に嵌合され、火口14を吹
管10に取り付けるための取付ナットで、取付ナット1
5は、図4に示すように、吹管10より小径の円筒状を
なし、かつその基端部外周面には、吹管10の先端部内
周面に形成された雌ねじ部10fと螺合し、火口14を
吹管10に取り付けるための雄ねじ部15aが螺設され
ている。また、取付ナット15の先端部外周面には、取
付ナット15回動用の、端面視して正六角形状をなすナ
ット部15bが形成されている。更に、ナット部15b
の基端縁には、その外周端から径方向外方に延設され、
火口14を吹管10に取り付けた際に取付ナット15と
吹管10との取付部Aを先端側から覆う、円盤状の鍔1
5cが形成されている。
端に形成された切断酸素噴出孔(図示せず。)から噴出
する酸素により切断酸素噴出流を形成するとともに、流
路6の先端に形成された酸素噴出孔群(図示せず。)か
ら酸素を噴出する。また、上記燃料ガス噴出孔群から噴
出する燃焼ガスと、流路13の先端に形成された酸素噴
出口(図示せず。)から噴出する酸素等により、加熱炎
群を形成する。そして、これら切断酸素噴出流や加熱炎
群等により、鋼材が効率的にガス切断される。
部Aが鍔15cにより先端側から覆われているため、切
断に伴い発生したスラグが火口14側に飛散しても、取
付部Aへのスラグの付着が鍔15cにより防止される。
従って、本実施形態においても、取付部Aへのスラグの
付着による取付部Aの損傷が防止され、かつ吹管10に
対する火口14の着脱作業に支障が生じることもない。
その結果、吹管10及び火口14の寿命が延長されると
ともに、吹管10に対する火口14の着脱作業が容易化
される。
ものではなく、具体的な使用環境等に応じ、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言
うまでもない。例えば、上記の各実施形態において、酸
素噴出口を、切断酸素噴出孔と同軸をなす輪状に配設さ
れた複数の酸素噴出孔群(第二の酸素噴出孔群)として
もよい。
噴出孔群6aや第二の燃料ガス噴出孔群7aを、スリー
ブ2や筒状体4の先端を周方向に沿って間欠的に切り欠
くことにより形成しているが、必要に応じ、これらの孔
を、切断酸素噴出孔2bと同軸をなす輪状に配設された
複数の円孔としてもよい。
バーまたは取付ナットと吹管との取付部の損傷が防止さ
れ、かつ取付部へのスラグの付着により吹管に対する火
口の着脱作業に支障が生じることもないため、吹管及び
火口の寿命が延長されるとともに、吹管に対する火口の
着脱作業が容易化されるという効果が得られる。
吹管の先端部及び火口の一部断面図である。
沿った正面図である。
吹管の先端部及び火口の一部断面図並びに取付ナットの
側面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 先端面に切断酸素噴出孔が開口し、この
切断酸素噴出孔を中心として内側から、酸素噴出孔群
と、燃料ガス噴出孔群と、酸素噴出口とが、上記切断酸
素噴出孔と同軸をなす輪状に配設され、上記切断酸素噴
出孔から噴出する高圧の気流により鋼材を切断する高圧
高速切断火口において、 上記火口が、その最外周部に形成されたカバーを介し
て、上記火口より大径の、酸素及び燃料ガス供給用の吹
管の先端に着脱自在に取り付けられるとともに、 上記カバーに、その外周端から径方向外方に延設され、
上記吹管への上記火口の取付時に上記カバーと上記吹管
との取付部を先端側から覆い、上記鋼材の切断に伴い発
生するスラグの上記取付部への付着を防止する鍔を設け
たことを特徴とする高圧高速切断火口。 - 【請求項2】 先端面に切断酸素噴出孔が開口し、切断
酸素噴出孔を中心として内側から、酸素噴出孔群と、燃
料ガス噴出孔群と、酸素噴出口とが、上記切断酸素噴出
孔と同軸をなす輪状に配設され、上記切断酸素噴出孔か
ら噴出する高圧の気流により鋼材を切断する高圧高速切
断火口において、 上記火口が、その最外周部に着脱自在に嵌合される取付
ナットを介して、この取付ナットより大径の、酸素及び
燃料ガス供給用の吹管の先端に着脱自在に取り付けられ
るとともに、 上記取付ナットに、その外周端から径方向外方に延設さ
れ、上記吹管への上記火口の取付時に上記取付ナットと
上記吹管との取付部を先端側から覆い、上記鋼材の切断
に伴い発生するスラグの上記取付部への付着を防止する
鍔を設けたことを特徴とする高圧高速切断火口。 - 【請求項3】 上記鍔が、上記カバーの外周面に形成さ
れた、上記カバー回動用のナット部の基端縁に形成され
ていることを特徴とする請求項1に記載の高圧高速切断
火口。 - 【請求項4】 上記鍔が、上記取付ナットの基端縁に形
成されていることを特徴とする請求項2に記載の高圧高
速切断火口。
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2001
- 2001-05-31 JP JP2001165740A patent/JP3435150B2/ja not_active Expired - Fee Related
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