JPH0755370B2 - 金属付着物除去装置 - Google Patents

金属付着物除去装置

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JPH0755370B2
JPH0755370B2 JP1232627A JP23262789A JPH0755370B2 JP H0755370 B2 JPH0755370 B2 JP H0755370B2 JP 1232627 A JP1232627 A JP 1232627A JP 23262789 A JP23262789 A JP 23262789A JP H0755370 B2 JPH0755370 B2 JP H0755370B2
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正孝 松尾
建志 松岡
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、転炉等の金属処理容器の表面に付着した地金
及びスラグなどの付着物を、補修作業の一環として除去
するための装置に関し、より具体的には、バーナーから
噴射させた火炎及び鉄粉を利用してそのような除去作業
を行うための装置に関する。
[従来の技術] 金属処理容器から付着物を除去するための技術は種々の
文献に記載されている。例えば実開昭63−153100号に
は、振動式のブレーカーや回転式の切削装置を利用して
付着物を除去することが記載されている。又、特開昭62
−59387号には、固体粒子を吹き付ける形式の装置が記
載されている。更に、特開昭61−139616号には、精練作
業中に溶断用ノズルから空気を噴射するようにした装置
が記載されている。
これらの装置は、いずれも、機械的エネルギー及び熱的
エネルギーの一方だけを利用して付着物の除去を行うよ
うになっている。これに対し、実公昭58−41016号には
火炎中に鉄粉を噴射して金属を溶断するようにした装置
が記載されている。この装置は、連続鋳造設備に使用さ
れるものであり、付着物の除去のための装置ではない
が、火炎及び鉄粉の燃焼による熱エネルギーと、鉄粉の
衝突による機械的エネルギーの両者を利用するので、上
述の3件の従来技術と比べて、除去効率(溶断効率)が
高いと考えられる。従って、この装置と同様又は類似し
た装置を金属処理容器からの付着物の除去に利用するこ
とが考えられる。
[発明が解決しようとするする課題] ところが、上記実公昭58−41016号の装置では、火炎を
噴射するバーナーの周囲に複数の鉄粉ノズルが固定され
ている。この構造では、鉄粉は火炎の周囲において対象
物に吹き付けられるので、各ノズルからの鉄粉の一部が
火炎から離れる方向に分散したり、火炎から比較的離れ
た位置(比較的温度が低い位置)において対象物に衝突
する。そのために、付着物の除去作業においては、作業
効率を充分に高めることができない可能性がある。
[課題を解決するための手段] 本発明は、バーナーの中心部に鉄粉通路を設け、該通路
よりもバーナーの外周側に複数の鉄粉用酸素通路をバー
ナーの周方向に分散させて設け、一群の上記鉄粉用酸素
通路よりも外周側においてバーナーに複数の火炎用流体
通路をバーナーの周方向に分散させて設け、上記各通路
をバーナーの先端面に開口させ、バーナー先端面の中央
部に外部空間に向かって拡開した縦断面円錐台形の凹面
を設け、上記鉄粉通路と鉄粉用酸素通路とを上記凹面に
開口させ、それにより、上記鉄粉通路からの鉄粉と上記
鉄粉用酸素通路からの酸素とが凹面で囲まれる空間が流
れるようにし、鉄粉通路と鉄粉用酸素通路との開口方向
を、鉄粉と酸素とがバーナー先端面から所定距離だけ離
れた狭い範囲に集中するように設定し、上記火炎用流体
通路の方向を、該通路からの流体が上記範囲を囲む狭い
範囲に到達するように設定したことを特徴としている。
上記構成によると、火炎用流体通路から概ね円筒状の火
炎が付着物に吹き付けられ、それにより付着物はある広
さを有する概ね円形の範囲(加熱範囲)において加熱さ
れる。一方、鉄粉通路から噴射された鉄粉は酸素通路か
ら噴射された酸素と混合し、該酸素により加速されて上
記加熱範囲の中心部に集中的に衝突する。このため、鉄
粉と酸素の衝突による機械的エネルギーが付着物の狭い
範囲に集中して注がれることとなり、付着物の破壊によ
る除去が促進される。また、鉄粉及び酸素は対応する通
路の出口からバーナー先端の凹面内の空間を流れ、その
空間から更に外部空間(バーナー先端面と付着物表面と
の間の空間)を流れた後に付着物に衝突する。このた
め、鉄粉と酸素は比較的長い距離を通過した後に付着物
に衝突することとなる。従って、鉄粉は酸素により充分
に加速された状態で付着物に衝突することとなるので、
衝突による機械的エネルギーは大きく、付着物の破壊に
よる除去が促進される。また、鉄粉は酸素により充分に
燃焼された状態で付着物に衝突することとなるので、燃
焼による熱的エネルギーは大きく、付着物の溶融による
除去が促進される。又、前述の如く、鉄粉と酸素との混
合体は、火炎により充分に加熱された範囲の中心部に衝
突する。ところで、酸素により燃焼した鉄粉が火炎の到
達する範囲の外に衝突すると、該部分の温度が低いため
に、鉄粉の燃焼による熱的エネルギーが損なわれ、付着
物の溶融による除去効率は低下する。しかし、本発明で
は、酸素により燃焼した鉄粉は、火炎の到達する範囲内
に衝突するので、鉄粉の燃焼による熱的エネルギーは、
損なわれることなく付着物の溶融による除去に利用さ
れ、除去効率は向上する。以上のように、付着物の破壊
及び溶融による除去は促進される。
[実施例] 第1図において、ランス1は図示されていない基部が適
当な駆動装置に支持されており、その駆動装置により位
置及び方向を調節できるようになっている。ランス1の
先端部にはバーナー2が固定されている。バーナー2は
複数の円筒状又は円柱状のブロックの組合せ体で構成さ
れており、その中心線Oと同心に鉄粉通路3を有してい
る。第2図は第1図のII−II矢視図であり、この第2図
及び第1図から明らかなように、鉄粉通路3の周囲近傍
において、バーナー2には複数の酸素通路4がバーナー
2の円周方向に間隔を隔てて設けてある。更に、一群の
酸素通路4の周囲においてバーナー2には複数の混合ガ
ス通路5が円周方向に間隔を隔てて設けてあり、更に、
混合ガス通路5の周囲近傍に複数の混合ガス通路6が間
隔を隔てて設けてある。
鉄粉通路3の基端部は絞り10を介して鉄粉通路11に接続
している。鉄粉通路11はランス1の中心部に配置したパ
イプで形成されており、図示されていない供給源から鉄
粉が輸送ガスにより通路11内へ供給されるようになって
いる。上記輸送ガスとしては、輸送中の爆発等を避ける
ために、窒素が使用される。
バーナー2の内部には環状の酸素室12、酸素室13、燃料
ガス室14が形成されている。酸素室12はバーナー2内の
酸素通路15を介してランス1内の酸素通路16に接続して
いる。酸素通路16はランス1内に配置したパイプで形成
されており、図示されていない端部が、酸素供給源に接
続している。前記酸素通路4は基端が酸素室12に接続し
ており、従って酸素通路4からは酸素が噴射される。
酸素室13は、酸素室12と同様の構造により、図示されて
いない酸素供給源に接続している。燃料ガス室14も同様
の構造により、図示されていないプロパンガス供給源に
接続している。混合ガス通路5は基端部がそれぞれ絞り
通路20、21を介して酸素室13及び燃料ガス室14に接続し
ている。混合ガス通路6も基端部がそれぞれ絞り通路2
2、23を介して酸素室13及び燃料ガス室14に接続してい
る。従って混合ガス通路5、6には酸素とプロパンガス
との混合体が流れ、それらの出口からは火炎が噴射され
る。
バーナー2の内部には上記酸素室12〜ガス室14よりも先
端側かつ外周側に環状の冷却水室25が形成されている。
冷却水室25にはバーナー2内に形成した冷却水入口通路
26を介してランス1内の冷却水通路27が接続している。
冷却水通路27もパイプで形成されており、図示されてい
ない基端部が冷却水供給源に接続している。更にバーナ
ー2には、冷却水室25に接続する冷却水出口通路28が設
けてある。冷却水出口通路28の冷却水室25と反対側の端
部はランス1の内部空間に開口している。従って冷却水
通路27から供給された冷却水は冷却水入口通路26、冷却
水室25、冷却水出口通路28を流れてランス1の内部へ戻
り、その間にバーナー2を冷却する。又、ランス1内へ
戻された冷却水は、ランス1内の前記種々のパイプの周
囲を流れて図示されていない冷却水回収部に戻る。
次に通路3〜6の構造などに関連してバーナー2を更に
詳細に説明する。
バーナー2の先端面30は、中央部が凹面31となってい
る。凹面31は縦断面円錐台形で、ランス1側の端部が最
も小径であり、換言すれば、外部空間32側に向かって拡
開したテーパー面となっている。先端面30の凹面31より
も外周側の部分は、中心線Oと直角な環状の平坦面33と
なっている。
上記鉄粉通路3は中心線Oと同心に延びており、凹面31
の小径端部に開口している。各酸素通路4は外部空間32
側へゆくにつれて中心線Oに接近するように多少傾斜し
ており、鉄粉通路3の出口に比較的近い位置において、
凹面31に開口している。各混合ガス通路5は、角度は多
少違うが、酸素通路4と同様の方向に傾斜しており、環
状の平坦面33の内周部に開口している。各混合ガス通路
6は、混合ガス通路5の近傍、かつ、それよりもバーナ
ー外周側の位置を、混合ガス通路5と平行に延びて平坦
面33に開口している。
上述の構造によると、火炎用流体通路5、6から概ね円
筒状の火炎が、処理対象である金属処理容器の壁部41上
の付着物40に吹き付けられ、それにより付着物40はある
広さを有する概ね円形の範囲(加熱範囲)において加熱
される。一方、鉄粉通路3から噴射された鉄粉は酸素通
路4から噴射された酸素と混合し、該酸素により加速さ
れて上記加熱範囲の中心部に集中的に衝突する。このた
め、鉄粉と酸素の衝突による機械的エネルギーが付着物
40の狭い範囲に集中して注がれることとなり、付着物40
の破壊による除去が促進される。また、鉄粉及び酸素は
対応する通路3、4の出口からバーナー先端の凹面31内
の空間を流れ、その空間から更に外部空間(バーナー先
端面30と付着物表面との間の空間)を流れた後に付着物
40に衝突する。このため、鉄粉と酸素は比較的長い距離
を通過した後に付着物40に衝突することとなる。従っ
て、鉄粉は酸素により充分に加速された状態で付着物40
に衝突することとなるので、衝突による機械的エネルギ
ーは大きく、付着物40の破壊による除去が促進される。
また、鉄粉は酸素により充分に燃焼された状態で付着物
40に衝突することとなるので、燃焼による熱的エネルギ
ーは大きく、付着物40の溶融による除去が促進される。
また、鉄粉と酸素との混合体は、通路5、6からの火炎
により充分に加熱された範囲の中央部に衝突する。とこ
ろで、酸素により燃焼した鉄粉が火炎の到達する範囲の
外に衝突すると、該部分の温度が低いために、鉄粉の燃
焼による熱的エネルギーが損なわれ、付着物40の溶融に
よる除去効率は低下する。しかし、本発明では、酸素に
より燃焼した鉄粉は、火炎の到達する範囲内に衝突する
ので、鉄粉の燃焼による熱的エネルギーは、損なわれる
ことなく付着物40の溶融による除去に利用され、除去効
率は向上する。以上のように、付着物40の破壊及び溶融
による除去は促進される。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によると、鉄粉と酸素の衝突
による機械的エネルギーを付着物40の狭い範囲に集中し
て注ぐことができ、しかも、その機械的エネルギーを大
きくでき、また、鉄粉の燃焼による熱的エネルギーを大
きくでき、しかも、その損失を無くすことができるの
で、機械的エネルギー及び熱的エネルギーを有効に利用
でき、従って、付着物40の破壊及び溶融による除去の効
率を充分に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の断面図、第2図は第1図のII−
II矢視図である。 2……バーナー、3……鉄粉通路、4……酸素通路、
5、6……混合ガス通路、30……バーナー先端面、31…
…凹面、32……外部空間、40……付着物、41……容器壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 康行 大阪府大阪市淀川区三国本町3丁目9番39 号 日本アルミニウム工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭47−9924(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バーナーの中心部に鉄粉通路を設け、該通
    路よりもバーナーの外周側に複数の鉄粉用酸素通路をバ
    ーナーの周方向に分散させて設け、一群の上記鉄粉用酸
    素通路よりも外周側においてバーナーに複数の火炎用流
    体通路をバーナーの周方向に分散させて設け、上記各通
    路をバーナーの先端面に開口させ、バーナー先端面の中
    央部に外部空間に向かって拡開した縦断面円錐台形の凹
    面を設け、上記鉄粉通路と鉄粉用酸素通路とを上記凹面
    に開口させ、それにより、上記鉄粉通路からの鉄粉と上
    記鉄粉用酸素通路からの酸素とが凹面で囲まれる空間を
    流れるようにし、鉄粉通路と鉄粉用酸素通路との開口方
    向を、鉄粉と酸素とがバーナー先端面から所定距離だけ
    離れた狭い範囲に集中するように設定し、上記火炎用流
    体通路の方向を、該通路からの流体が上記範囲を囲む狭
    い範囲に到達するように設定したことを特徴とする金属
    付着物除去装置。
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