JP7475059B2 - Upper preheat block extension and scarf unit and method of assembling same - Google Patents

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Description

本発明は、アッパープレヒートブロックエクステンション及びスカーフユニット並びにそれらの組立方法に関する。 The present invention relates to an upper preheat block extension and scarf unit, as well as a method for assembling them.

溶削(スカーフィング)とは、通常、被溶削物(例えば鋼片)の脱炭層及び表面の疵(キズ)を酸素ガスと燃料ガスの熱化学的酸化反応により除去する工程である(特許文献1)。製鉄所では鋼片の圧延前に行う表面処理である。この溶削を行う装置はスカーフ装置(またはスカーフィング装置)と呼ばれ、世界各地の製鉄所に設けられている。 Scarfing is a process in which the decarburized layer and surface defects of the workpiece (e.g., steel billet) are usually removed by a thermochemical oxidation reaction of oxygen gas and fuel gas (Patent Document 1). In steelworks, it is a surface treatment carried out before rolling steel billets. The equipment that carries out this type of scarfing is called a scarf machine (or scarfing machine), and is installed in steelworks all over the world.

スカーフ装置は、主には、鋼片等の被溶削物を載せて搬送するローラーテーブルと、該ローラーテーブルにより搬送される被溶削物を溶削するためのスカーフユニットから構成されている。このスカーフユニットから予熱のための炎(予熱炎)を被溶削物の表面に当てて予熱を行い、溶融ノロを発生させる。その後、溶削のための炎(溶削炎)に切り替えて、溶融ノロに大量の酸素ガスを吹付けると同時に、ローラーテーブルを用いて被溶削物をスカーフユニットに向かって前進させて、酸化反応による溶融ノロを発生させながら溶削を行う。 The scarf device is primarily composed of a roller table on which the workpiece to be cut, such as a piece of steel, is placed and transported, and a scarf unit for cutting the workpiece transported by the roller table. A preheating flame (preheating flame) is applied from this scarf unit to the surface of the workpiece to be cut, preheating it and generating molten slag. The flame is then switched to the cutting flame (cutting flame), and a large amount of oxygen gas is sprayed onto the molten slag. At the same time, the workpiece is advanced toward the scarf unit using the roller table, and cutting is performed while generating molten slag through an oxidation reaction.

特開平9-76060号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-76060

ところで、スカーフユニットは、ヘッドブロック、アッパーブロック、ロアーブロック、シューブロックで構成されている。このうち、アッパーブロックの役目は酸素ガスと燃料ガスの混合ガスを燃焼させて予熱炎を形成して、その炎で被溶削物の表面の予熱を行い、溶削をするための湯溜まり(上記溶融ノロ)を形成するためのものである。 The scarf unit is made up of a head block, upper block, lower block, and shoe block. Of these, the role of the upper block is to burn a mixture of oxygen gas and fuel gas to form a preheating flame, which is used to preheat the surface of the workpiece to be cut, and to form a pool of molten metal (the molten slag mentioned above) for cutting.

その予熱炎を形成するための酸素ガス孔(噴出流路)と燃料ガス孔の構造にはチップタイプとインサートノズルタイプがある。チップタイプの方が歴史は長いが、約30年前にインサートノズルタイプが開発されてからは、製鉄所等においてインサートノズルタイプの採用が徐々に増えている。
ただし、インサートノズルタイプはチップタイプに比べて、組込部品点数も多く、組立・分解整備に時間がかかるようになった。
The structure of the oxygen gas hole (ejection passage) and fuel gas hole to form the preheat flame can be divided into tip type and insert nozzle type. The tip type has a longer history, but since the insert nozzle type was developed about 30 years ago, its adoption in steelworks and other facilities has been gradually increasing.
However, the insert nozzle type has more parts than the tip type, and assembly and disassembly take more time.

なかでも、アッパーブロックの組立整備を行う際に、その一部であるアッパープレヒートブロックエクステンションにおいて、酸素ガス孔の内部に、酸素ガスの流量を調整するためのオリフィスプラグを挿入して固定する必要がある。その固定手順として、オリフィスプラグの上面に液体ガスケット(液体パッキン)を塗布して挿入し、液体ガスケットの乾燥を待ってオリフィスプラグが酸素ガス孔の内壁との間で固定となるため、作業時間がかかるようになった。液体ガスケットが乾燥する前にアッパープレヒートブロックエクステンションを動かすとオリフィスプラグがズレる恐れがあるためである。 In particular, when assembling and maintaining the upper block, it is necessary to insert and fix an orifice plug to adjust the flow rate of oxygen gas inside the oxygen gas hole in the upper preheat block extension, which is part of the upper block. The fixing procedure involves applying a liquid gasket (liquid packing) to the top surface of the orifice plug, inserting it, and then waiting for the liquid gasket to dry before the orifice plug is fixed between the inner wall of the oxygen gas hole, which has resulted in longer work hours. This is because if the upper preheat block extension is moved before the liquid gasket dries, there is a risk that the orifice plug will become misaligned.

また、アッパーブロックの分解整備を行う際に、アッパープレヒートブロックエクステンションからオリフィスプラグを抜去後、アッパープレヒートブロックエクステンションの内部とオリフィスプラグに付着している、乾燥した液体ガスケットの除去が必要なため、作業時間がかかるようになった。 In addition, when disassembling and servicing the upper block, after removing the orifice plug from the upper preheat block extension, it is necessary to remove the dried liquid gasket that adheres to the inside of the upper preheat block extension and to the orifice plug, which makes the work take longer.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、オリフィスプラグの脱着が簡便なスカーフユニット用のアッパープレヒートブロックエクステンション及びスカーフユニット並びにそれらの組立方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide an upper preheat block extension and scarf unit for a scarf unit that allows easy attachment and detachment of an orifice plug, as well as an assembly method for the same.

上記目的を達成するために、本発明は、被溶削物を溶削するスカーフユニット用のアッパープレヒートブロックエクステンションであって、
前記アッパープレヒートブロックエクステンションは、シールド用酸素ガスを噴出するためのシールド用酸素ガス噴出流路と、予熱用酸素ガスを噴出するための中央予熱用酸素ガス噴出流路とを有しており、
前記シールド用酸素ガス噴出流路の内部に、前記シールド用酸素ガスの流量を調整するためのオリフィスプラグが挿入されていて脱着可能に固定されており、
該オリフィスプラグはプラグ固定用弾性体を介して固定されているものであることを特徴とするアッパープレヒートブロックエクステンションを提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides an upper preheat block extension for a scarf unit that scarves an object to be scarified, comprising:
the upper preheat block extension has a shielding oxygen gas ejection passage for ejecting shielding oxygen gas and a central preheating oxygen gas ejection passage for ejecting preheating oxygen gas,
an orifice plug for adjusting a flow rate of the shielding oxygen gas is inserted into the inside of the shielding oxygen gas ejection passage and detachably fixed thereto;
The orifice plug is fixed via an elastic body for fixing the plug.

このような本発明のアッパープレヒートブロックエクステンションであれば、プラグ固定用弾性体の弾性力によってシールド用酸素ガス噴出流路の内部へオリフィスプラグをしっかりと固定できるとともに、取り外しも容易である。このようにオリフィスプラグの脱着が簡便なものとなり、液体ガスケットを使用する従来品に比べ、アッパープレヒートブロックエクステンションの組立や分解に要する作業時間を大幅に短縮することができる。
また、従来品では、オリフィスプラグにおける酸素ガスを通すオリフィス孔が、誤って液体ガスケットが塗布されたことにより塞がれてしまい、予熱不良や溶削不良を引き起こす場合があったが、本発明ではそのようなオリフィス孔の閉塞の懸念を無くすことができる。
With such an upper preheat block extension of the present invention, the orifice plug can be firmly fixed inside the oxygen gas ejection flow passage for shielding by the elastic force of the plug fixing elastic body, and can also be easily removed. In this way, the orifice plug can be easily attached and detached, and the work time required for assembling and disassembling the upper preheat block extension can be significantly reduced compared to conventional products that use a liquid gasket.
Furthermore, in conventional products, the orifice hole in the orifice plug through which oxygen gas passes can be blocked by mistakenly applying a liquid gasket, causing poor preheating or poor machining. However, the present invention eliminates the concern of such orifice hole blockage.

また、前記オリフィスプラグは、前記シールド用酸素ガス噴出流路の内壁と対向する上面に、前記プラグ固定用弾性体の厚さよりも浅い凹部を有しており、
該凹部に前記プラグ固定用弾性体が嵌め込まれた状態で前記オリフィスプラグが挿入されていて固定されているものとすることができる。
The orifice plug has a recess on an upper surface facing an inner wall of the shielding oxygen gas ejection passage, the recess being shallower than a thickness of the plug fixing elastic body,
The orifice plug may be inserted and fixed in place with the plug fixing elastic body fitted in the recess.

このようなものであれば、比較的単純な仕組みでプラグ固定用弾性体によりオリフィスプラグの固定が可能である。 With something like this, it is possible to fix the orifice plug using the plug fixing elastic body with a relatively simple mechanism.

また、前記プラグ固定用弾性体は、Oリングとすることができる。 The plug fixing elastic body can also be an O-ring.

Oリング自体は部品としてよく用いられているものであり、調達し易く好適である。 O-rings themselves are commonly used parts and are easy to procure, making them ideal.

また、前記プラグ固定用弾性体は、材質がニトリルゴムであるものとすることができる。 The plug fixing elastic body may be made of nitrile rubber.

このような材質のものであれば、安価で耐摩耗性に優れているため好ましい。 Materials like these are preferable because they are inexpensive and highly wear-resistant.

また本発明は、ヘッドブロックと、燃料ガス第1噴出流路とシールド用酸素ガス噴出流路と中央予熱用酸素ガス噴出流路を備えたアッパーブロックと、燃料ガス第2噴出流路を備えたロアーブロックと、被溶削物と接触するシューブロックを有する、前記被溶削物を溶削するスカーフユニットであって、
前記ヘッドブロックの前面側に、前記アッパーブロックと前記ロアーブロックとが間を開けて溶削用酸素ガス噴出スロットを構成するように配設されているとともに、前記ヘッドブロックの下面側に前記シューブロックが配設されており、
前記アッパーブロックは、前記ヘッドブロックに配設されたアッパープレヒートブロックベースと、該アッパープレヒートブロックベースに配設された上記本発明のアッパープレヒートブロックエクステンションとを有するものであることを特徴とするスカーフユニットを提供する。
The present invention also provides a scarf unit for melt-cutting an object to be melt-cut, the scarf unit comprising a head block, an upper block having a first fuel gas jet passage, a shielding oxygen gas jet passage and a central preheating oxygen gas jet passage, a lower block having a second fuel gas jet passage, and a shoe block in contact with the object to be melt-cut,
The upper block and the lower block are disposed on the front side of the head block so as to define a space between them to form an oxygen gas ejection slot for use in cutting, and the shoe block is disposed on the underside of the head block,
The present invention provides a scarf unit characterized in that the upper block has an upper preheat block base arranged on the head block and the above-mentioned upper preheat block extension of the present invention arranged on the upper preheat block base.

上記のように従来品に比べてアッパープレヒートブロックエクステンションの組立や分解の簡便性、作業時間を改善できるため、スカーフユニット全体としても組立や分解をし易く、また、必要な作業時間を短縮できるものとなる。
また、液体ガスケットによるオリフィスプラグのオリフィス孔の閉塞を起因とする予熱不良や溶削不良の発生の無いスカーフユニットとなる。
As described above, the ease of assembly and disassembly of the upper preheat block extension and the work time can be improved compared to conventional products, making the scarf unit as a whole easier to assemble and disassemble and reducing the required work time.
Furthermore, the scarf unit is free from poor preheating or poor welding caused by clogging of the orifice hole of the orifice plug by the liquid gasket.

また本発明は、被溶削物を溶削するスカーフユニット用のアッパープレヒートブロックエクステンションの組立方法であって、
前記アッパープレヒートブロックエクステンションにおける、シールド用酸素ガスを噴出するためのシールド用酸素ガス噴出流路の内部に、前記シールド用酸素ガスの流量を調整するためのオリフィスプラグを挿入して脱着可能に固定するとき、プラグ固定用弾性体を介して固定することを特徴とするアッパープレヒートブロックエクステンションの組立方法を提供する。
The present invention also provides a method for assembling an upper preheat block extension for a scarf unit for scarfing an object to be scarfed, comprising the steps of:
The present invention provides a method for assembling an upper preheat block extension, characterized in that when an orifice plug for adjusting the flow rate of the shielding oxygen gas is inserted and removably fixed inside a shielding oxygen gas ejection passage in the upper preheat block extension for ejecting the shielding oxygen gas, the orifice plug is fixed via an elastic body for fixing the plug.

このような本発明のアッパープレヒートブロックエクステンションの組立方法であれば、プラグ固定用弾性体の弾性力によってオリフィスプラグをしっかりと固定できる。簡便に組み立てることができ、組立の作業時間を従来に比べて大幅に短縮化できる。しかもこの方法で組み立てた場合、逆に分解するとき、オリフィスプラグを容易に取り外すことができる。すなわち、組立のみならず、分解の簡便性や作業時間も改善できる。
また、液体ガスケットによるオリフィスプラグのオリフィス孔の閉塞の懸念を無くすことができる。
With this method of assembling the upper preheat block extension of the present invention, the orifice plug can be firmly fixed by the elastic force of the plug fixing elastic body. Assembly can be simplified, and the assembly work time can be significantly shortened compared to the conventional method. Moreover, when assembled using this method, the orifice plug can be easily removed when disassembling. In other words, not only the assembly but also the ease and work time of disassembly can be improved.
Also, the concern about the orifice hole of the orifice plug being blocked by the liquid gasket can be eliminated.

また、前記オリフィスプラグを固定するとき、
該オリフィスプラグにおいて、前記シールド用酸素ガス噴出流路の内壁と対向する上面に、前記プラグ固定用弾性体の厚さよりも浅い凹部を形成し、
該凹部に前記プラグ固定用弾性体を嵌め込んだ状態で、前記オリフィスプラグを前記シールド用酸素ガス噴出流路の内部に挿入することにより固定することができる。
Also, when the orifice plug is fixed,
In the orifice plug, a recess is formed on an upper surface facing an inner wall of the shielding oxygen gas ejection passage, the recess being shallower than a thickness of the plug fixing elastic body;
With the plug fixing elastic body fitted in the recess, the orifice plug can be fixed by inserting it into the inside of the shielding oxygen gas ejection flow passage.

このようにすれば、比較的単純な仕組みでプラグ固定用弾性体によりオリフィスプラグを固定できる。 In this way, the orifice plug can be fixed by the plug fixing elastic body using a relatively simple mechanism.

また、前記プラグ固定用弾性体を、Oリングとすることができる。 The plug fixing elastic body can also be an O-ring.

このように、調達し易いOリングをプラグ固定用弾性体として用いることができ、簡便である。 In this way, an O-ring, which is easy to obtain, can be used as the elastic body for fixing the plug, which is convenient.

また、前記プラグ固定用弾性体として、ニトリルゴム製のものを用いることができる。 The plug fixing elastic body may be made of nitrile rubber.

このようにニトリルゴム製のものを用いれば、安価で耐摩耗性に優れているため好ましい。 Nitrile rubber is preferable because it is inexpensive and has excellent abrasion resistance.

また本発明は、ヘッドブロックと、燃料ガス第1噴出流路とシールド用酸素ガス噴出流路と中央予熱用酸素ガス噴出流路を備えたアッパーブロックと、燃料ガス第2噴出流路を備えたロアーブロックと、被溶削物と接触するシューブロックを有する、前記被溶削物を溶削するスカーフユニットの組立方法であって、
前記ヘッドブロックの前面側に、前記アッパーブロックと前記ロアーブロックとを間を開けて溶削用酸素ガス噴出スロットを構成するように配設し、前記ヘッドブロックの下面側に前記シューブロックを配設するとき、
前記アッパーブロックを、前記ヘッドブロックに配設するアッパープレヒートブロックベースと、上記本発明のアッパープレヒートブロックエクステンションの組立方法により組み立てたアッパープレヒートブロックエクステンションとを用いて配設することを特徴とするスカーフユニットの組立方法を提供する。
The present invention also provides a method for assembling a scarf unit for melt-cutting an object to be melt-cut, the scarf unit comprising a head block, an upper block having a first fuel gas jet passage, a shielding oxygen gas jet passage and a central preheating oxygen gas jet passage, a lower block having a second fuel gas jet passage, and a shoe block that comes into contact with the object to be melt-cut, the method comprising:
The upper block and the lower block are disposed on the front side of the head block so as to define a space between them to form an oxygen gas ejection slot for surface cutting, and the shoe block is disposed on the underside of the head block.
The present invention provides a method for assembling a scarf unit, characterized in that the upper block is arranged using an upper preheat block base to be arranged on the head block and an upper preheat block extension assembled by the above-mentioned upper preheat block extension assembly method of the present invention.

上記のように従来に比べてアッパープレヒートブロックエクステンションの組立の簡便性、作業時間を改善できるため、スカーフユニット全体としても組立をし易く、また、必要な作業時間を短縮できる。また、この方法で組み立てた場合、逆に分解するときも簡便かつ短時間で分解可能である。
また、液体ガスケットによるオリフィスプラグのオリフィス孔の閉塞を起因とする予熱不良や溶削不良の発生の無いスカーフユニットを組み立てることができる。
As described above, the ease of assembly of the upper preheat block extension and the working time can be improved compared to the conventional method, so that the scarf unit as a whole can be easily assembled and the required working time can be shortened. Also, when assembled by this method, disassembly can be easily performed in a short time.
In addition, it is possible to assemble a scarf unit that is free from poor preheating or poor welding caused by clogging of the orifice hole of the orifice plug by the liquid gasket.

本発明のアッパープレヒートブロックエクステンション及びスカーフユニット並びにそれらの組立方法であれば、オリフィスプラグの脱着が簡便であり、組立や分解に要する作業時間を大幅に短縮できるし、従来のような液体ガスケットによるオリフィス孔の閉塞、更にはそれを起因とする予熱不良や溶削不良が発生するのを無くすことができる。 The upper preheat block extension and scarf unit of the present invention, as well as the assembly method thereof, make it easy to attach and detach the orifice plug, significantly shortening the work time required for assembly and disassembly, and eliminating the clogging of the orifice hole by the liquid gasket as in the past, as well as the resulting poor preheating and poor machining.

本発明のスカーフユニットの一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a scarf unit of the present invention. 本発明のスカーフユニットを分解した場合の一例を示す分解図である。FIG. 2 is an exploded view showing an example of the scarf unit of the present invention when disassembled. 本発明のアッパープレヒートブロックエクステンションの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the upper preheat block extension of the present invention. 本発明のアッパープレヒートブロックエクステンションの背面図である。FIG. 2 is a rear view of the upper preheat block extension of the present invention. 両端専用のオリフィスプラグの一例を示す側面図および内部構造図である。FIG. 1 is a side view and an internal structure diagram showing an example of an orifice plug for use only on both ends. 内側専用のオリフィスプラグの一例を示す側面図および内部構造図である。FIG. 2 is a side view and an internal structure diagram showing an example of an orifice plug for use exclusively on the inside. オリフィスプラグの凹部およびプラグ固定用弾性体を嵌合した状態の一例を示す説明図である。10 is an explanatory view showing an example of a state in which a recess of the orifice plug and a plug fixing elastic body are fitted together. FIG. オリフィスプラグを挿入固定した状態のアッパープレヒートブロックエクステンション付近の内部構造の一例を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of an internal structure near an upper preheat block extension with an orifice plug inserted and fixed therein;

以下、本発明について図面を参照して実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
まず、本発明に至った経緯について簡単に説明する。
アッパープレヒートブロックエクステンションのシールド用酸素ガス噴出流路内へ配置するオリフィスプラグに関して、従来はシールド用酸素ガス噴出流路のサイズに合ったものをそのまま挿入しているだけであった。
しかしながら、組み立てて鋼片等の溶削処理を行い、分解してオリフィスプラグの洗浄等を繰り返しているうちに、オリフィスプラグが摩耗してサイズが小さくなり、シールド用酸素ガス噴出流路に挿入した際にその内壁との間に隙間が生じて安定性がなくなってくる。そこで、オリフィスプラグをしっかりと固定するため、液体ガスケット(例えばシリコーン系)を接着剤代わりに用いてシールド用酸素ガス噴出流路の内壁に対して固定するようになった。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments.
First, the background to the invention will be briefly described.
Regarding the orifice plug to be disposed in the oxygen gas ejection passage for shielding of the upper preheat block extension, in the past, an orifice plug that matched the size of the oxygen gas ejection passage for shielding was simply inserted as it was.
However, as the orifice plug is repeatedly assembled, subjected to spalling treatment of steel pieces, and then disassembled and cleaned, the orifice plug wears down and becomes smaller in size, and when the orifice plug is inserted into the oxygen gas ejection passage for shielding, a gap appears between the orifice plug and the inner wall, causing it to lose stability. Therefore, in order to firmly fix the orifice plug, a liquid gasket (e.g., silicone-based) is now used instead of an adhesive to fix the orifice plug to the inner wall of the oxygen gas ejection passage for shielding.

液体ガスケットによる固定は、酸素ガスに触れても化学反応を起こさないこと、熱環境に強いこと、スカーフユニットのメンテナンスで元々使用しているという実績があったことなども考慮して採用されたわけであるが、前述したように組立や分解に手間や時間がかかったり、液体ガスケットの誤った箇所への塗布により、オリフィス孔の閉塞等の問題も生じることがあった。
そこで本発明者が鋭意研究を行ったところ、オリフィスプラグを固定するための弾性体を用いれば、組立や分解が手間も時間もかからず簡便であること、液体ガスケットを用いていた場合のオリフィス孔の閉塞の問題の発生を防ぐことができることを見出し、本発明を完成させた。
Fixing with a liquid gasket was adopted because it does not undergo a chemical reaction when it comes into contact with oxygen gas, is resistant to heat environments, and has a proven track record of being used in the maintenance of scarf units. However, as mentioned above, assembly and disassembly takes time and effort, and applying the liquid gasket to the wrong place can cause problems such as clogging of the orifice hole.
As a result of intensive research by the present inventors, it was discovered that by using an elastic body to fix the orifice plug, assembly and disassembly can be easily performed without time or labor, and the problem of clogging of the orifice hole that occurs when a liquid gasket is used can be prevented, and the present invention was completed based on this discovery.

図1に本発明のスカーフユニットの一例を示す。また、スカーフユニットの分解図を図2に示す。このスカーフユニット1は、被溶削物(例えば鋼片)に対して酸素ガスと燃料ガスを供給して熱化学的反応によって鋼片の表面に存在する脱炭層や疵を除去するための機構を備えたものである。
まず本発明のスカーフユニット1は大きく分けて、ヘッドブロック2と、アッパーブロック3と、ロアーブロック4と、シューブロック5とからなっている。
なお、ヘッドブロック2としては例えば真鍮製のものが挙げられる。またアッパーブロック3、ロアーブロック4、シューブロック5としては、例えば銅製のものとすることができる。銅製であれば、熱伝導率が優れており、高い冷却効果を発揮することができるので好ましい。ただし、これらの材質は特に限定されるものではない。
An example of the scarf unit of the present invention is shown in Figure 1. An exploded view of the scarf unit is shown in Figure 2. This scarf unit 1 is equipped with a mechanism for supplying oxygen gas and fuel gas to the workpiece (e.g., a steel piece) to remove decarburized layers and defects on the surface of the steel piece through a thermochemical reaction.
First, the scarf unit 1 of the present invention is roughly composed of a head block 2, an upper block 3, a lower block 4, and a shoe block 5.
The head block 2 may be made of brass, for example. The upper block 3, the lower block 4, and the shoe block 5 may be made of copper, for example. Copper is preferable because it has excellent thermal conductivity and can provide a high cooling effect. However, these materials are not particularly limited.

ヘッドブロック2は、酸素ガスや燃料ガスを、後述する各ブロックの噴出流路や溶削用酸素ガス噴出スロットに送るための集合配管を備えた構造となっている(マニホールド構造)。なお、この他、各ブロックの水冷用の水も送れるようになっている。
このヘッドブロック2の前面側には、アッパーブロック3が配設されていると共にロアーブロック4が配設されている。なお、これらの2つのブロックは間を開けるようにして配設されている。この2つのブロックの間が溶削用酸素ガス噴出スロット6を構成しており、溶削用酸素ガスを噴出可能になっている。
The head block 2 is structured with a manifold structure that includes a collection pipe for sending oxygen gas and fuel gas to the ejection passages and oxygen gas ejection slots for surface cutting of each block, which will be described later. In addition, water for cooling each block can also be sent.
An upper block 3 and a lower block 4 are disposed on the front side of the head block 2. These two blocks are disposed with a gap between them. The space between these two blocks constitutes an oxygen gas ejection slot 6 for ejecting oxygen gas for etching.

またアッパーブロック3は、ヘッドブロック2に配設されたアッパープレヒートブロックベース(以下、UPBBとも言う)7と、該アッパープレヒートブロックベース7に配設された本発明のアッパープレヒートブロックエクステンション(以下、UPBEとも言う)8とを有する。
このアッパーブロック3(UPBB7とUPBE8)には、燃料ガス第1噴出流路9とシールド用酸素ガス噴出流路11と中央予熱用酸素ガス噴出流路12が備えられている。またロアーブロック4には燃料ガス第2噴出流路10が備えられている。各々、酸素ガスまたは燃料ガスが通って噴出可能になっている。
なお、より具体的には、シールド用酸素ガス噴出流路11はシールド用酸素ガス、中央予熱用酸素ガス噴出流路12は予熱用酸素ガスの通り道である。
燃料ガスの例としては、LPGやLNG、コークスガスが挙げられる。
The upper block 3 also has an upper preheat block base (hereinafter also referred to as UPBB) 7 disposed on the head block 2, and an upper preheat block extension (hereinafter also referred to as UPBE) 8 of the present invention disposed on the upper preheat block base 7.
The upper block 3 (UPBB 7 and UPBE 8) is provided with a first fuel gas ejection passage 9, a shielding oxygen gas ejection passage 11, and a central preheating oxygen gas ejection passage 12. The lower block 4 is provided with a second fuel gas ejection passage 10. Each of these passages allows oxygen gas or fuel gas to pass through and be ejected.
More specifically, the shielding oxygen gas jetting passage 11 is a passage for shielding oxygen gas, and the central preheating oxygen gas jetting passage 12 is a passage for preheating oxygen gas.
Examples of fuel gas include LPG, LNG, and coke gas.

また、ヘッドブロック2の下面側にはシューブロック5が配設されている。このシューブロック5は下面にスキッド13が取り付けられている。スキッド13は溶削時などにおいて鋼片と接触する箇所である。 A shoe block 5 is also provided on the underside of the head block 2. A skid 13 is attached to the underside of this shoe block 5. The skid 13 is the part that comes into contact with the steel piece during machining, etc.

ここで、本発明のUPBEについて詳述する。
図3はUPBE8の斜視図である。UPBB7との接合面側から見た図面である。なお、シールド用酸素ガス噴出流路11に挿入前のオリフィスプラグ(以下、プラグとも言う)14も併せて図示しているが、プラグ固定用弾性体は省略してある。
また図4はプラグ14を挿入済みのUPBE8の背面図である。
図3、4に示すように、UPBE8には1つ以上(特には複数)のシールド用酸素ガス噴出流路11が形成されており、そのそれぞれに、シールド用酸素ガスの流量を調整するためのプラグ14が挿入可能になっている。
Here, the UPBE of the present invention will be described in detail.
3 is a perspective view of the UPBE 8, as seen from the side of the joint surface with the UPBB 7. The orifice plug (hereinafter also referred to as the plug) 14 before being inserted into the oxygen gas ejection passage 11 for shielding is also shown, but the elastic body for fixing the plug is omitted.
FIG. 4 is a rear view of the UPBE 8 with the plug 14 inserted therein.
As shown in Figures 3 and 4, the UPBE 8 is formed with one or more (particularly, a plurality of) shielding oxygen gas ejection passages 11, into each of which a plug 14 for adjusting the flow rate of the shielding oxygen gas can be inserted.

ここでは、両端の2つのシールド用酸素ガス噴出流路に対する2つのプラグは、内側の7つのシールド用酸素ガス噴出流路に対する7つのプラグよりもやや小さくなっている。図5に両端専用のプラグを示す(上段が側面図、下段が上面側から見た内部構造図)。また、図6に内側専用のプラグを示す(上段が側面図、下段が上面側から見た内部構造図)。
各プラグ14において、中央に1つの取付治具用孔15があり、その両脇に2つのオリフィス孔16が設けられている。取付治具用孔15はネジ穴となっており、別に用意したT字型の取付治具の先端(ネジ状)を差し込むことができるようになっており、取付治具の先端を差し込んだ状態でUPBE8のシールド用酸素ガス噴出流路11内に挿入される。なお、両端専用のプラグでは取付治具用孔15は貫通しておらず、内側専用のプラグでは取付治具用孔15は貫通孔となっている(丸で囲んだ箇所)。しかしながら、特に限定されず、貫通していてもしていなくとも良く、適宜決定することができる。
また、オリフィス孔16の数や形成位置も特に限定されない。予熱や溶削の際には、このオリフィス孔16により酸素ガスが流量調整されて噴出されることになる。
Here, the two plugs for the two shielding oxygen gas ejection passages at both ends are slightly smaller than the seven plugs for the seven shielding oxygen gas ejection passages on the inside. Figure 5 shows the plugs dedicated to both ends (the upper part is a side view, and the lower part is a diagram of the internal structure seen from above). Figure 6 shows the plugs dedicated to the inside (the upper part is a side view, and the lower part is a diagram of the internal structure seen from above).
Each plug 14 has one mounting jig hole 15 in the center, and two orifice holes 16 on either side of it. The mounting jig hole 15 is a screw hole into which the tip (threaded) of a T-shaped mounting jig prepared separately can be inserted, and the mounting jig is inserted into the shielding oxygen gas ejection flow path 11 of the UPBE 8 with the tip of the mounting jig inserted. Note that the mounting jig hole 15 is not a through hole in the plugs dedicated to both ends, and the mounting jig hole 15 is a through hole in the plugs dedicated to the inside (circled area). However, there is no particular limitation, and it may be a through hole or not, and can be determined appropriately.
There is also no particular limitation on the number and the positions of the orifice holes 16. During preheating and laser cutting, the flow rate of oxygen gas is adjusted by the orifice holes 16 and then ejected.

また、プラグ14のシールド用酸素ガス噴出流路11内への脱着可能な固定はプラグ用固定弾性体を介していればよく、具体的な形態は特に限定されない。以下にその一例を説明する。
図7にプラグの上面に形成された凹部および該凹部にプラグ固定用弾性体を嵌合した状態の一例を示す(上段が上面図、中段がプラグ固定用弾性体の嵌合状態の上面図、下段が嵌合状態の側面図)。
プラグ14には、例えば、その上面(シールド用酸素ガス噴出流路11に挿入された状態ではその内壁と対向することになる)に円形の凹部17が形成されている。この凹部17には、プラグ固定用弾性体(以下、弾性体とも言う)18(例えばOリング)を嵌め込み可能であり、かつ、弾性体18の厚さよりも浅い深さを有している。このため、凹部17への嵌合状態では弾性体18の一部が上方に突き出た状態になる。このようなものであれば、シールド用酸素ガス噴出流路11内に挿入時に凹部17に嵌合された弾性体18が凹部17から外れにくく、かつ、挿入された状態では凹部17に嵌合している弾性体18の突き出ている部分がシールド用酸素ガス噴出流路11の内壁を押圧することになる。すなわち、弾性体18の弾性力により、プラグ14はシールド用酸素ガス噴出流路11の内部でしっかりと固定されることになる。凹部17と、そこへの弾性体18の嵌め込みいう比較的単純な仕組みで固定可能であり、また液体ガスケットのように接着しているわけではないので取り外しも容易であり、実に簡便である。
The plug 14 may be detachably fixed in the shielding oxygen gas ejection passage 11 via a plug fixing elastic body, and the specific form is not particularly limited. An example will be described below.
FIG. 7 shows an example of a recess formed on the upper surface of a plug and a state in which a plug-fixing elastic body is fitted into the recess (the upper part is a top view, the middle part is a top view of the fitted state of the plug-fixing elastic body, and the lower part is a side view of the fitted state).
The plug 14 has a circular recess 17 formed on its upper surface (which faces the inner wall of the shielding oxygen gas ejection passage 11 when inserted therein). A plug fixing elastic body (hereinafter also referred to as elastic body) 18 (e.g., an O-ring) can be fitted into this recess 17, and the recess 17 has a depth shallower than the thickness of the elastic body 18. Therefore, when fitted into the recess 17, a part of the elastic body 18 protrudes upward. In this way, the elastic body 18 fitted into the recess 17 when inserted into the shielding oxygen gas ejection passage 11 is unlikely to come off the recess 17, and the protruding part of the elastic body 18 fitted into the recess 17 presses the inner wall of the shielding oxygen gas ejection passage 11 when inserted therein. That is, the plug 14 is firmly fixed inside the shielding oxygen gas ejection passage 11 by the elastic force of the elastic body 18. It can be fixed by a relatively simple mechanism of fitting the elastic body 18 into the recess 17, and since it is not bonded like a liquid gasket, it can be easily removed, making it very simple and convenient.

なお、プラグ14の厚さ、凹部17の深さ、弾性体18の厚さは特に限定されない。例えばシールド用酸素ガス噴出流路11のサイズ等に応じて適宜決定することができる。 The thickness of the plug 14, the depth of the recess 17, and the thickness of the elastic body 18 are not particularly limited. They can be determined appropriately depending on, for example, the size of the shielding oxygen gas ejection passage 11, etc.

液体ガスケットを使用せずとも弾性体18を介して固定できるので、誤って液体ガスケットをプラグ14の側面に塗ってしまい、その液体ガスケットによりオリフィス孔16が閉塞してしまうという従来品で生じていた問題を防ぐことができる。このため、その閉塞を起因とする予熱不良や溶削不良の発生を未然に防止できる。 Since the plug can be fixed via the elastic body 18 without using a liquid gasket, it is possible to prevent the problem that occurred with conventional products in which the liquid gasket was accidentally applied to the side of the plug 14 and the orifice hole 16 was blocked by the liquid gasket. This makes it possible to prevent poor preheating and poor welding caused by such blockage.

なお、ここではプラグ14の上面に円形の凹部17を設ける例を示したが、これに限定されず、代わりにその下面、またはオリフィス孔16が形成されていない側の側面、さらには複数面に設けることも可能である。また平面視において円形、四角形、三角形など、凹部17の形状も特に限定されない。ただし、そのような凹部の作製やメンテナンスの関係上、すべてのプラグ14において凹部の形成箇所や形状は統一しておくのが好ましい。 In this example, a circular recess 17 is provided on the top surface of the plug 14, but this is not limiting. Instead, it is possible to provide the recess 17 on the bottom surface, or on the side surface on which the orifice hole 16 is not formed, or even on multiple surfaces. The shape of the recess 17 is also not particularly limited, and may be circular, rectangular, triangular, or the like in a plan view. However, for ease of manufacturing and maintenance of such recesses, it is preferable to standardize the location and shape of the recesses in all plugs 14.

また、弾性体18としてここではOリングを例に挙げたが、特に限定されるものではなく、凹部17の平面視での形状等に応じて適時決定することができる。Oリングであれば、調達し易く好適である。
また弾性体18の材質としては、例えば、比較的安価で耐摩耗性に優れているニトリルゴムとすることができるが、特に限定されない。酸素ガスや熱に耐性があり、プラグ14を固定できる程度の弾性力を有するものであれば良い。
この弾性体18は、本発明のスカーフユニット1の他の部位でシール等のために使用されているもの(例えば、後述するシール用Oリング21)と同等のものを流用・共通化することもできる。このような流用品であれば、スカーフユニット1全体において、部品の種類を余計に増やすことを防ぐこともでき、管理・メンテナンスの面で好ましい。
In addition, although an O-ring is used as the elastic body 18 here, it is not particularly limited and can be determined appropriately depending on the shape in a plan view of the recess 17, etc. An O-ring is preferable because it is easy to procure.
The material of the elastic body 18 can be, for example, nitrile rubber, which is relatively inexpensive and has excellent abrasion resistance, but is not particularly limited. Any material that is resistant to oxygen gas and heat and has an elasticity sufficient to fix the plug 14 can be used.
The elastic body 18 can be the same as that used for sealing or the like in other parts of the scarf unit 1 of the present invention (for example, the sealing O-ring 21 described later). If such a product is used, it is possible to prevent the number of parts in the scarf unit 1 as a whole from increasing excessively, which is preferable in terms of management and maintenance.

図8にプラグ14を挿入固定した状態のUPBE8付近の内部構造を示す。以下、各噴出流路に沿って説明する。
アッパーブロック3において、酸素ガスの噴出流路はUPBE8でシールド用酸素ガス噴出流路11と中央予熱用酸素ガス噴出流路12の2つに分岐している。
シールド用酸素ガス噴出流路11の内部には前述したプラグ14が挿入されて弾性体18を介して固定されており、基本的には、そのオリフィス孔16を通してシールド用酸素ガスが噴出される。
なお、シールド用酸素ガス噴出流路11は先細りになっており段差19を有している。この段差19により、プラグ14がそれ以上奥に進むのが阻まれていると共に、簡易的ではあるがシール性が確保されている。
ところで、オリフィス孔16からだけでなく、弾性体18の存在による、シールド用酸素ガス噴出流路11の内壁とプラグ14との隙間、更にはその先の段差19とプラグ14との隙間から酸素ガスが漏れていたとしても特に問題はない。大本の酸素ガスの供給量を適切に調整して、適切な流量のシールド用酸素ガスを噴出できるようにすれば良い。
8 shows the internal structure near the UPBE 8 with the plug 14 inserted and fixed. Each jet flow path will be described below.
In the upper block 3 , the oxygen gas ejection passage is branched at the UPBE 8 into two passages, a shielding oxygen gas ejection passage 11 and a central preheating oxygen gas ejection passage 12 .
The above-mentioned plug 14 is inserted into the inside of the shielding oxygen gas ejection passage 11 and fixed via an elastic body 18 , and basically, the shielding oxygen gas is ejected through the orifice hole 16 .
The shielding oxygen gas ejection passage 11 is tapered and has a step 19. This step 19 prevents the plug 14 from advancing any further and ensures a simple sealing performance.
Incidentally, there is no particular problem even if oxygen gas leaks not only from the orifice hole 16 but also from the gap between the inner wall of the shielding oxygen gas ejection flow path 11 and the plug 14 due to the presence of the elastic body 18, and further from the gap between the step 19 and the plug 14. All that is needed is to properly adjust the supply amount of the main oxygen gas so that an appropriate flow rate of shielding oxygen gas can be ejected.

またUPBE8にはインサート20という、中心軸に沿って貫通孔が形成された筒状部材が挿入されており、該貫通孔が中央予熱用酸素ガス噴出流路12となり、これを通して予熱用酸素ガスを噴出できるようになっている。そしてこの筒状のインサート20の外周部には、軸方向に沿った溝が複数形成されている。そしてインサート20の周りを囲うように燃料ガス第1噴出流路9が形成されており、この燃料ガス第1噴出流路9の内壁とインサート20の外周部の溝との隙間を通して燃料ガスが噴出できるようになっている。なお、酸素ガスと燃料ガスとがUPBE8の内部で混合しないように、シール用Oリング21が設けられている。
このようなインサート20を含む機構により、中心部からは予熱用酸素ガス、そして外周部からは同心円状に燃料ガスが噴出されるようになっており、強力(高温)で長距離の予熱炎を発生させることが可能になっている。
A cylindrical member called an insert 20 having a through hole formed along the central axis is inserted into the UPBE 8, and the through hole serves as a central preheating oxygen gas ejection passage 12 through which preheating oxygen gas can be ejected. A plurality of grooves are formed along the axial direction on the outer periphery of the cylindrical insert 20. A first fuel gas ejection passage 9 is formed so as to surround the insert 20, and fuel gas can be ejected through the gap between the inner wall of the first fuel gas ejection passage 9 and the groove on the outer periphery of the insert 20. A sealing O-ring 21 is provided to prevent the oxygen gas and the fuel gas from mixing inside the UPBE 8.
The mechanism including such an insert 20 allows preheating oxygen gas to be ejected from the center and fuel gas to be ejected concentrically from the outer periphery, making it possible to generate a powerful (high temperature) and long-distance preheating flame.

また、前述したように、ロアーブロック4においては燃料ガス第2噴出流路10が設けられていて燃料ガスを噴出できるようになっているし、アッパーブロック3とロアーブロック4との間には溶削用酸素ガス噴出スロット6が設けられていて溶削用酸素ガスを噴出できるようになっている。 As mentioned above, the lower block 4 is provided with a second fuel gas ejection passage 10 so that fuel gas can be ejected, and between the upper block 3 and the lower block 4, a cutting oxygen gas ejection slot 6 is provided so that cutting oxygen gas can be ejected.

次に、本発明のUPBEおよびスカーフユニットの組立方法について説明する。
なお、ここでは、弾性体18としてOリングを用い、図3、7のような上面に凹部17を有するプラグ14を挿入固定するUPBE8の場合について説明するが、これに限定されない。シールド用酸素ガス噴出流路内に、プラグ固定用弾性体を介してオリフィスプラグを脱着可能に固定する方法であれば良い。
Next, a method for assembling the UPBE and scarf unit of the present invention will be described.
Here, an O-ring is used as the elastic body 18, and a plug 14 having a recess 17 on its upper surface as shown in Figs. 3 and 7 is inserted and fixed in the UPBE8, but the present invention is not limited to this. Any method may be used as long as the orifice plug is detachably fixed in the shielding oxygen gas ejection flow passage via an elastic body for fixing the plug.

まず、プラグ14の凹部17にOリングである弾性体18を嵌め込む。このように弾性体18を凹部17に嵌合した状態のまま、取付治具を用いてプラグ14をUPBE8のシールド用酸素ガス噴出流路11の内部の段差19まで挿入する。弾性体18の弾性力によってシールド用酸素ガス噴出流路11の内壁が押圧されることで、プラグ14が内部にしっかりと固定されることになる。このようにしてUPBE8を組み立てる。 First, the elastic body 18, which is an O-ring, is fitted into the recess 17 of the plug 14. With the elastic body 18 still fitted into the recess 17, the plug 14 is inserted using an attachment jig up to the step 19 inside the shielding oxygen gas ejection passage 11 of the UPBE8. The elastic force of the elastic body 18 presses against the inner wall of the shielding oxygen gas ejection passage 11, so that the plug 14 is firmly fixed inside. In this manner, the UPBE8 is assembled.

次に、ヘッドブロック2に対して前面側にアッパーブロック3とロアーブロック4を配設する。このとき互いに間をあけて配設することで溶削用酸素ガス噴出スロット6を構成する。
また、アッパーブロック3の配設の際には、例えば、まずアッパーブロック3のうちUPBB7をヘッドブロック2に対して配設し、その後にUPBB7に対してUPBE8を配設することができる。あるいは、UPBB7とUPBE8を接合してアッパーブロック3を組み立ててからヘッドブロック2に対して配設しても良い。
また、ヘッドブロック2に対して下面側にシューブロック5を配設する。
このようにしてスカーフユニット1を組み立てる。
Next, the upper block 3 and the lower block 4 are disposed on the front side of the head block 2. At this time, they are disposed with a gap between them to form an oxygen gas ejection slot 6 for surface cutting.
Furthermore, when the upper block 3 is disposed, for example, the UPBB 7 of the upper block 3 may first be disposed relative to the head block 2, and then the UPBE 8 may be disposed relative to the UPBB 7. Alternatively, the UPBB 7 and the UPBE 8 may be joined to assemble the upper block 3, and then the upper block 3 may be disposed relative to the head block 2.
In addition, a shoe block 5 is disposed on the lower surface side of the head block 2 .
In this manner, the scarf unit 1 is assembled.

以上のような本発明の組立方法であれば、簡便かつ短時間で組立可能であるし、分解するときも実に簡単である。 The assembly method of the present invention described above allows for easy assembly in a short time, and disassembly is also very simple.

以下、本発明のスカーフユニット1を用いて溶削する方法について説明する。ここでは簡単のため、スカーフユニット1を鋼片の表面側(上面側)にのみ配設する場合を例に挙げて説明する。なお、これに限定されず、当然、鋼片の二面または四面に対して配設し、鋼片の二面または四面を同時溶削することも可能である。
まず、鋼片を送るためのローラーテーブル上に鋼片を載置し、スカーフユニット1側に向かって搬送する。このとき、スカーフユニット1はローラーテーブルや鋼片に対して十分に上方の位置に配設されている。
鋼片の端部がスカーフユニット1の下にまで搬送された後、スカーフユニット1を鋼片へ向かって動かし(この場合、下降させて)、スキッド13を鋼片の表面(上面)に接触させる(クロージング工程)。
A method of performing thermal cutting using the scarf unit 1 of the present invention will be described below. For simplicity, an example will be described in which the scarf unit 1 is disposed only on the front surface side (upper surface side) of a steel billet. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to dispose the scarf unit on two or four surfaces of the steel billet and perform thermal cutting on two or four surfaces of the steel billet at the same time.
First, the steel billet is placed on a roller table for feeding the billet, and is transported toward the scarf unit 1. At this time, the scarf unit 1 is disposed at a position sufficiently above the roller table and the billet.
After the end of the steel piece has been transported below the scarf unit 1, the scarf unit 1 is moved toward the steel piece (in this case, lowered) so that the skid 13 comes into contact with the surface (top) of the steel piece (closing process).

接触後、スカーフユニット1を鋼片の表面から離す。この離す間隔はおよそ1/2インチ(約12.5mm)とすることができる。そしてローラーテーブルにより鋼片を少し引き(すなわち、スカーフユニット1から離れる方向に搬送する)、次の予熱工程においてスカーフユニット1からの予熱炎が鋼片の表面の端部にあたるように位置決めをする。 After contact, the scarf unit 1 is moved away from the surface of the piece of steel. This distance can be approximately 1/2 inch (about 12.5 mm). The piece of steel is then pulled slightly (i.e., transported away from the scarf unit 1) by the roller table, and positioned so that the preheating flame from the scarf unit 1 hits the edge of the surface of the piece of steel in the next preheating process.

次に、スキッド13が鋼片の表面に対して非接触の状態のまま、燃料ガス第1噴出流路9から燃料ガスを低速で噴出し、燃料ガス第2噴出流路10から燃料ガスを高圧で噴出するとともに、シールド用酸素ガス噴出流路11から低圧の酸素ガス、中央予熱用酸素ガス噴出流路12から酸素ガスを高速で噴出し、溶削用酸素ガス噴出スロット6から酸素ガスを低速で噴出しつつ、イグナイターにより点火し、予熱炎を発生させ、鋼片の表面に溶融ノロを発生させる(予熱工程)。このときの予熱炎は、鋼片の幅方向に線状の集中炎となる。
予熱時間としては、例えば、鋼片が熱片の場合は5秒ほど、冷片の場合は60秒ほどとすることができる。
Next, while the skid 13 is not in contact with the surface of the billet, fuel gas is ejected at low speed from the first fuel gas ejection passage 9, fuel gas is ejected at high pressure from the second fuel gas ejection passage 10, low pressure oxygen gas is ejected from the shielding oxygen gas ejection passage 11, oxygen gas is ejected at high speed from the central preheating oxygen gas ejection passage 12, and oxygen gas is ejected at low speed from the cutting oxygen gas ejection slot 6, all of which are ignited by an igniter to generate a preheating flame and generate molten slag on the surface of the billet (preheating process). The preheating flame at this time is a linear concentrated flame in the width direction of the billet.
The preheating time may be, for example, about 5 seconds if the steel piece is a hot piece, and about 60 seconds if the steel piece is a cold piece.

溶融ノロが発生後、ガスの流量切り替えを行い、予熱炎から溶削炎へと切り替える。すなわち、溶削用酸素ガス噴出スロット6からは大流量(例えば200kPa程度)の酸素ガスを噴出する一方で、シールド用酸素ガス噴出流路11と中央予熱用酸素ガス噴出流路12からは噴出口保護のみのため小流量の酸素ガス、また、燃料ガス第1噴出流路9と燃料ガス第2噴出流路10からは小流量の燃料ガスを噴出するに留める。同時に、スカーフユニット1を鋼片へ向かって動かし(下降させて)、スキッド13を鋼片の表面に接触させつつ、ローラーテーブルによって、鋼片をスカーフユニット1側へと搬送させる。このように溶融ノロに大量の酸素を吹き付けるとともに鋼片をスカーフユニット1に向かって前進させることで、酸化反応による溶融ノロを発生させながら次々と鋼片の表面を溶削していくことができる(溶削工程)。 After the molten slag is generated, the gas flow rate is switched from the preheating flame to the cutting flame. That is, a large flow rate (e.g., about 200 kPa) of oxygen gas is ejected from the oxygen gas ejection slot 6 for cutting, while a small flow rate of oxygen gas is ejected from the oxygen gas ejection passage 11 for shielding and the oxygen gas ejection passage 12 for central preheating only to protect the ejection nozzles, and a small flow rate of fuel gas is ejected from the first fuel gas ejection passage 9 and the second fuel gas ejection passage 10. At the same time, the scarf unit 1 is moved (lowered) toward the steel piece, and the skid 13 is brought into contact with the surface of the steel piece, while the roller table transports the steel piece toward the scarf unit 1. In this way, a large amount of oxygen is sprayed onto the molten slag while the steel piece is advanced toward the scarf unit 1, and the surface of the steel piece can be cut one after another while generating molten slag due to an oxidation reaction (cutting process).

なお、鋼片には反りや曲りがあるが、上記のようにスカーフユニット1のスキッド13を鋼片の表面に接触させて密着させつつ溶削を行うことで(すなわち、スカーフユニット1と鋼片の距離を一定にしながら溶削を行うことで)、溶削代を鋼片の溶削面の全体において均一とすることができる。この溶削代としては、例えば1.5~4mm程度とすることができる。
また、溶削時には、高圧水ノズルからの高圧水により、不要な溶融ノロを鋼片の周囲を囲うスモークフードの内壁へ向かって吹き飛ばしつつ溶削することができる。
以上のような溶削工程によって溶削物を得ることができる。
Although the billet has warping or bending, by performing the scouring while bringing the skid 13 of the scarf unit 1 into contact with and intimately contacting the surface of the billet as described above (i.e., by performing the scouring while keeping the distance between the scarf unit 1 and the billet constant), the scouring allowance can be made uniform over the entire scouring surface of the billet. This scouring allowance can be, for example, about 1.5 to 4 mm.
During the thermal cutting, high-pressure water from the high-pressure water nozzle can be used to blow away unwanted molten slag toward the inner wall of the smoke hood that surrounds the steel piece while thermal cutting is being performed.
By the above-described laser cutting process, a laser cut product can be obtained.

以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例)
本発明のUPBEの組立方法を用いて、スカーフユニット用のUPBEのシールド用酸素ガス噴出流路の内部にオリフィスプラグを挿入して固定し、UPBEの組立を行った。また組立後、そのUPBEを分解してその内部からオリフィスプラグを取り出した。この組立および分解に要する時間を測った。
なお、オリフィスプラグとしては図7のように上面に凹部を有するものを用いた。組立時には、ニトリルゴム製のOリングをその凹部に嵌合した状態で取付冶具によりシールド用酸素ガス噴出流路の内部に差し込み、Oリングの弾性力によって固定した。
また逆に、取付冶具によりシールド用酸素ガス噴出流路の内部のオリフィスプラグを引き出すことで分解した。引き出したオリフィスプラグの凹部からはOリングを容易に外すことができた。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
(Example)
Using the UPBE assembly method of the present invention, an orifice plug was inserted and fixed inside the oxygen gas jet passage for shielding of the UPBE for the scarf unit, and the UPBE was assembled. After assembly, the UPBE was disassembled and the orifice plug was taken out from inside. The time required for this assembly and disassembly was measured.
The orifice plug used had a recess on its upper surface as shown in Figure 7. During assembly, an O-ring made of nitrile rubber was fitted into the recess and inserted into the inside of the oxygen gas ejection flow path for shielding using a mounting jig, and the O-ring was fixed in place by its elasticity.
Conversely, the orifice plug inside the oxygen gas ejection passage for shielding was pulled out using a mounting jig, and disassembly was performed. The O-ring could be easily removed from the recess of the pulled out orifice plug.

(比較例)
従来のUPBEの組立方法を用いて、スカーフユニット用のUPBEのシールド用酸素ガス噴出流路の内部にオリフィスプラグを挿入して固定し、UPBEの組立を行った。また組立後、そのUPBEを分解してその内部からオリフィスプラグを取り出した。この組立および分解に要する時間を測った。
なお、オリフィスプラグとしては、実施例とは異なって上面に凹部のない従来と同様のものを用いた。組立時には、上面に液体ガスケット(シリコーン系)を塗布し、取付冶具によりシールド用酸素ガス噴出流路の内部に差し込み、そのままの状態で放置して液体ガスケットを乾燥させることにより固定した。
また逆に、取付冶具によりシールド用酸素ガス噴出流路の内部のオリフィスプラグを引き出すことで分解した。引き出したオリフィスプラグの上面とシールド用酸素ガス噴出流路の内壁の両方に液体ガスケットの乾燥物が付着していたため、その除去作業を行った。具体的には、まずこれらに付着した液体ガスケットの付着物の大部分をナイフを使用して削り取り、取り切れなかった箇所は真鍮製のスパイラルブラシを使用して除去した。オリフィスプラグについては、さらにピンバイスを使用してオリフィス孔の目詰まりの除去を行った。
(Comparative Example)
Using a conventional UPBE assembly method, an orifice plug was inserted and fixed inside the oxygen gas jet passage for shielding of the UPBE for the scarf unit, and the UPBE was assembled. After assembly, the UPBE was disassembled and the orifice plug was removed from inside. The time required for this assembly and disassembly was measured.
The orifice plug used was the same as in the conventional example, but without a recess on the upper surface. During assembly, a liquid gasket (silicone-based) was applied to the upper surface, and the orifice plug was inserted into the inside of the oxygen gas ejection flow passage for shielding using a mounting jig. The orifice plug was then left in that state to allow the liquid gasket to dry and be fixed in place.
Conversely, the orifice plug inside the oxygen gas ejection passage for shielding was pulled out using a mounting jig and disassembled. Dried liquid gasket was found to be attached to both the top surface of the pulled-out orifice plug and the inner wall of the oxygen gas ejection passage for shielding, so this was removed. Specifically, most of the liquid gasket residue attached to these was first scraped off using a knife, and any remaining residue was removed using a brass spiral brush. For the orifice plug, a pin vice was used to remove any clogging in the orifice hole.

組立および分解に要する時間の比較を行ったところ、組立では、比較例が180分間かかったのに対して実施例では5分間で済ますことができた。これは、比較例では液体ガスケットの乾燥に特に時間を要したことによる。一方で実施例ではそのような乾燥は不要であり、その結果、比較例の場合と比べて175分間も短縮化できた。
また、分解では、比較例が20分間かかったのに対して実施例では5分間で済ますことができた。比較例では液体ガスケットの除去作業に時間を要したことによる。一方で実施例ではそのような除去作業は不要であり、その結果、比較例の場合と比べて15分間も短縮化できた。
When the time required for assembly and disassembly was compared, it took 180 minutes for the comparative example, whereas assembly took only 5 minutes for the example. This is because the comparative example required a long time for the liquid gasket to dry. On the other hand, such drying was not necessary for the example, and as a result, the time was shortened by 175 minutes compared to the comparative example.
Also, in terms of disassembly, the Comparative Example took 20 minutes, whereas the Example took only 5 minutes. This is because the Comparative Example required time to remove the liquid gasket. However, the Example did not require such removal work, and as a result, the disassembly time was shortened by 15 minutes compared to the Comparative Example.

実施例のような本発明ではUPBEの組立や分解の必要時間を短縮化できたため、スカーフユニットを組み立てたり分解した際にも、全体として同様に時間を大幅に短縮することができた。 The present invention, as shown in the examples, was able to reduce the time required to assemble and disassemble the UPBE, and therefore also significantly reduced the overall time required to assemble and disassemble the scarf unit.

なお、比較例と同様の手順で複数のUPBEの組立を行ったところ、上面以外にオリフィス孔にまで液体ガスケットを誤って塗布してしまう場合があった。実施例のような本発明ではこのようなミスも起きないため、安全面でも優れている。 When multiple UPBEs were assembled using the same procedure as in the comparative example, there were cases where liquid gasket was mistakenly applied to the orifice hole in addition to the top surface. With the present invention as in the examples, such mistakes do not occur, making it safer.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. The above-mentioned embodiment is merely an example, and anything that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and has similar effects is included within the technical scope of the present invention.

1…本発明のスカーフユニット、 2…ヘッドブロック、 3…アッパーブロック、
4…ロアーブロック、 5…シューブロック、 6…溶削用酸素ガス噴出スロット、
7…アッパープレヒートブロックベース、
8…本発明のアッパープレヒートブロックエクステンション、
9…燃料ガス第1噴出流路、 10…燃料ガス第2噴出流路、
11…シールド用酸素ガス噴出流路、 12…中央予熱用酸素ガス噴出流路、
13…スキッド、 14…オリフィスプラグ、 15…取付治具用孔、
16…オリフィス孔、 17…凹部、 18…プラグ固定用弾性体、
19…段差、 20…インサート、 21…シール用Oリング。
1... scarf unit of the present invention, 2... head block, 3... upper block,
4...Lower block; 5...Shoe block; 6...Oxygen gas ejection slot for machining;
7...Upper preheat block base,
8...Upper preheat block extension of the present invention,
9...first fuel gas ejection passage, 10...second fuel gas ejection passage,
11... Shielding oxygen gas ejection passage, 12... Center preheating oxygen gas ejection passage,
13...skid; 14...orifice plug; 15...hole for mounting jig;
16: orifice hole; 17: recess; 18: plug fixing elastic body;
19...step, 20...insert, 21...sealing O-ring.

Claims (10)

被溶削物を溶削するスカーフユニット用のアッパープレヒートブロックエクステンションであって、
前記アッパープレヒートブロックエクステンションは、シールド用酸素ガスを噴出するためのシールド用酸素ガス噴出流路と、予熱用酸素ガスを噴出するための中央予熱用酸素ガス噴出流路とを有しており、
前記シールド用酸素ガス噴出流路の内部に、前記シールド用酸素ガスの流量を調整するためのオリフィスプラグが挿入されていて脱着可能に固定されており、
該オリフィスプラグはプラグ固定用弾性体を介して固定されているものであることを特徴とするアッパープレヒートブロックエクステンション。
An upper preheat block extension for a scarf unit for scarfing an object to be scarfed, comprising:
the upper preheat block extension has a shielding oxygen gas ejection passage for ejecting shielding oxygen gas and a central preheating oxygen gas ejection passage for ejecting preheating oxygen gas,
an orifice plug for adjusting a flow rate of the shielding oxygen gas is inserted into the inside of the shielding oxygen gas ejection passage and detachably fixed thereto;
The orifice plug is fixed via an elastic body for fixing the plug.
前記オリフィスプラグは、前記シールド用酸素ガス噴出流路の内壁と対向する上面に、前記プラグ固定用弾性体の厚さよりも浅い凹部を有しており、
該凹部に前記プラグ固定用弾性体が嵌め込まれた状態で前記オリフィスプラグが挿入されていて固定されているものであることを特徴とする請求項1に記載のアッパープレヒートブロックエクステンション。
the orifice plug has a recess on an upper surface facing an inner wall of the shielding oxygen gas ejection passage, the recess being shallower than a thickness of the plug fixing elastic body,
2. The upper preheat block extension according to claim 1, wherein the orifice plug is inserted and fixed in place with the plug fixing elastic body fitted in the recess.
前記プラグ固定用弾性体は、Oリングであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアッパープレヒートブロックエクステンション。 The upper preheat block extension according to claim 1 or 2, characterized in that the plug fixing elastic body is an O-ring. 前記プラグ固定用弾性体は、材質がニトリルゴムであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のアッパープレヒートブロックエクステンション。 The upper preheat block extension according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the plug fixing elastic body is made of nitrile rubber. ヘッドブロックと、燃料ガス第1噴出流路とシールド用酸素ガス噴出流路と中央予熱用酸素ガス噴出流路を備えたアッパーブロックと、燃料ガス第2噴出流路を備えたロアーブロックと、被溶削物と接触するシューブロックを有する、前記被溶削物を溶削するスカーフユニットであって、
前記ヘッドブロックの前面側に、前記アッパーブロックと前記ロアーブロックとが間を開けて溶削用酸素ガス噴出スロットを構成するように配設されているとともに、前記ヘッドブロックの下面側に前記シューブロックが配設されており、
前記アッパーブロックは、前記ヘッドブロックに配設されたアッパープレヒートブロックベースと、該アッパープレヒートブロックベースに配設された請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のアッパープレヒートブロックエクステンションとを有するものであることを特徴とするスカーフユニット。
A scarf unit for melt-cutting an object to be melt-cut, comprising: a head block; an upper block having a first fuel gas ejection passage, a shielding oxygen gas ejection passage, and a central preheating oxygen gas ejection passage; a lower block having a second fuel gas ejection passage; and a shoe block that comes into contact with the object to be melt-cut,
The upper block and the lower block are disposed on the front side of the head block so as to define a space between them to form an oxygen gas ejection slot for use in cutting, and the shoe block is disposed on the underside of the head block,
A scarf unit characterized in that the upper block has an upper preheat block base arranged on the head block and an upper preheat block extension described in any one of claims 1 to 4 arranged on the upper preheat block base.
被溶削物を溶削するスカーフユニット用のアッパープレヒートブロックエクステンションの組立方法であって、
前記アッパープレヒートブロックエクステンションにおける、シールド用酸素ガスを噴出するためのシールド用酸素ガス噴出流路の内部に、前記シールド用酸素ガスの流量を調整するためのオリフィスプラグを挿入して脱着可能に固定するとき、プラグ固定用弾性体を介して固定することを特徴とするアッパープレヒートブロックエクステンションの組立方法。
A method for assembling an upper preheat block extension for a scarf unit that scarves an object to be scarified, comprising the steps of:
A method for assembling an upper preheat block extension, characterized in that when an orifice plug for adjusting the flow rate of the shielding oxygen gas is inserted and removably fixed inside a shielding oxygen gas ejection passage in the upper preheat block extension for ejecting the shielding oxygen gas, the orifice plug is fixed via an elastic body for fixing the plug.
前記オリフィスプラグを固定するとき、
該オリフィスプラグにおいて、前記シールド用酸素ガス噴出流路の内壁と対向する上面に、前記プラグ固定用弾性体の厚さよりも浅い凹部を形成し、
該凹部に前記プラグ固定用弾性体を嵌め込んだ状態で、前記オリフィスプラグを前記シールド用酸素ガス噴出流路の内部に挿入することにより固定することを特徴とする請求項6に記載のアッパープレヒートブロックエクステンションの組立方法。
When the orifice plug is fixed,
In the orifice plug, a recess is formed on an upper surface facing an inner wall of the shielding oxygen gas ejection passage, the recess being shallower than a thickness of the plug fixing elastic body;
7. The method for assembling an upper preheat block extension as described in claim 6, characterized in that the orifice plug is fixed by inserting it into the inside of the shielding oxygen gas ejection passage with the plug fixing elastic body fitted into the recess.
前記プラグ固定用弾性体を、Oリングとすることを特徴とする請求項6または請求項7に記載のアッパープレヒートブロックエクステンションの組立方法。 The method for assembling an upper preheat block extension according to claim 6 or 7, characterized in that the plug fixing elastic body is an O-ring. 前記プラグ固定用弾性体として、ニトリルゴム製のものを用いることを特徴とする請求項6から請求項8のいずれか一項に記載のアッパープレヒートブロックエクステンションの組立方法。 The method for assembling an upper preheat block extension according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the plug fixing elastic body is made of nitrile rubber. ヘッドブロックと、燃料ガス第1噴出流路とシールド用酸素ガス噴出流路と中央予熱用酸素ガス噴出流路を備えたアッパーブロックと、燃料ガス第2噴出流路を備えたロアーブロックと、被溶削物と接触するシューブロックを有する、前記被溶削物を溶削するスカーフユニットの組立方法であって、
前記ヘッドブロックの前面側に、前記アッパーブロックと前記ロアーブロックとを間を開けて溶削用酸素ガス噴出スロットを構成するように配設し、前記ヘッドブロックの下面側に前記シューブロックを配設するとき、
前記アッパーブロックを、前記ヘッドブロックに配設するアッパープレヒートブロックベースと、請求項6から請求項9のいずれか一項に記載のアッパープレヒートブロックエクステンションの組立方法により組み立てたアッパープレヒートブロックエクステンションとを用いて配設することを特徴とするスカーフユニットの組立方法。
A method for assembling a scarf unit for melt-cutting an object to be melt-cut, the scarf unit having a head block, an upper block having a first fuel gas jet passage, a shielding oxygen gas jet passage and a central preheating oxygen gas jet passage, a lower block having a second fuel gas jet passage, and a shoe block that comes into contact with the object to be melt-cut, comprising:
The upper block and the lower block are disposed on the front side of the head block so as to define a space between them to form an oxygen gas ejection slot for surface cutting, and the shoe block is disposed on the underside of the head block.
A method for assembling a scarf unit, comprising disposing the upper block using an upper preheat block base to be disposed on the head block and an upper preheat block extension assembled by the upper preheat block extension assembly method described in any one of claims 6 to 9.
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