JPS5940542B2 - ガス切断設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として、粗悪な材質や特殊な組成の鋼種を
ガス切断するに際して多量に発生する黄色、赤茶色の煙
、粉塵、ヒユーム、有害ガスなどを抑制する新規のガス
切断設備に関する。

製鋼工場では鍋底地金、余り湯鋼塊などの余材が多量に
発生するが、これらはガス切断により小寸度塊に解体処
理し、再び転炉に投入するスクラップとして利用する。
しかし、これらの鍋底地金、余り湯鋼塊はリムド鋼が多
くその上内部にガス、非金属のインクルージヨン、かみ
込みスラグが多いものであるから、ガス切断に際しては
、番手の大きい火口を使用し酸素を多く吹付けて切断す
るため、ガス、ヒユーム、粉塵などが多量に発生し作業
環境を悪くするという問題がある。ガス溶断、溶剤に際
してヒユームなどが多発する問題は高マンガン鋼や高ク
ロム鋼などの鉄粉、フラックス混用のパウダーガス切断
、その他スラブのスカーフイング、ガウジングなどの場
合にも生じる。この問題を軽減する従来の一般的対策と
してバＪクフイルタを用いる建屋収塵力法が知られてい
る。

この装置は、第１図に示すように、被切断物ａを鋼塊な
での仮置き架台ｂ上に載せレールＣ上を走行するガス切
断装置ｄにて溶断する際に、・発生するヒユームなどは
建屋全体の天井に張りめぐらせた大形のフードｅで捕集
しダクトｆを経てバクフイルタｇに通し大形プロアｈに
より外部に排気するものである。屋内作業を前提とする
装置のため、前記の鋼塊、地金の解体処理のように屋外
で広範囲に分散してガス切断しなければならないような
場合には適用することができない。敢て屋外作業に切替
えることとしても、この設備はフード、プロアなどの設
備費、プロアの運転費、バグフイルタの維持費等に多大
の費用を要し、また地上に落下堆積した切断スラグの排
除作業に対する障害ｂ卜大きい等の欠陥を持つ。本発明
は、前記のガス切断作業に伴う粉塵、ヒユームなどの発
生による環境悪化の問題を解決しこの作業能率的に少な
い費用を以て遂行することを可能とするためになされた
ものである。

本発明においては、前記ガス切断作業が屋外でも比較的
狭い幅の長いライン上の各部において実施することｔ）
ｊできるようにする。

この長いラインにわたつてその随所で被切断物を幅方向
にならべて配材し、ガス切断を実施し、かつ切断済品の
搬出をライン沿いに行なうことができるので作業能率は
大いに高められる。また本発明においては、ガス切断作
業に伴なう粉塵近接ガス切断により発生局部において１
次的に抑制するようにする。

このため溶断用プール上の被切断物を切断部直下におい
て局部的に発生する水蒸気の雰囲気中に置かれるような
溶断用プールの水面との間の近接距離に支持する。溶断
用プールの長さは前記ラインのほぼ全長に亘つて配置さ
れるが、所定の水面水位を維持するよう相当の深さとし
て貯水容量を持たせこの容量に見合う能力の給排水設備
を付属せしめる。ガス切断機は溶断用プールの長手力向
に走行可能に、またガス切断機上でガス切断吹管の横行
および昇降可能に構成する。

走行移動可能なガス切断機の部分からの粉塵、ヒユーム
などの２次的抑制のため、ガス切断機はそれに一体的に
装着された被切断物の一部または全部を覆う集塵フード
および送風用のダクトに連なる排風機を含む局所的集塵
浄化排風装置を有し、１次的抑制後の残部の粉塵、ヒユ
ームなどを捕集処理するようにする。被切断物の架台は
格子状構造で溶断用プールの両側にわたつて橋架状に載
せて配置し懸垂式としてプール底から隔離されているよ
うにする。この構成は水面近接ガス切断にり溶断用プー
ルの水域に突入しプール底の長い範囲にわたつて沈積す
る切断スラグに対する排出用施設の適用を容易にする。
以上のように、本発明のガス切断装置は、被切断物を水
面上においてガス切断するため所定の水面水位を維持し
て貯水する給排水設備を付属させた溶断用プールと、被
切断物を前記水面と所定の間隔を隔てて支持しかつプー
ル底から隔離してプール両側に橋架状に配置される懸垂
式架台と、プール上を走行、横行、昇降可能なガス切断
吹管を持つガス切断機と、ガス切断機に一体的に装備さ
れて被切断物を実質的に全面的に覆う集塵フードおよび
送風用ダクトに連なる排風機を含む局所的集塵浄化排風
装置とからなることを特徴とする。

以下、本発明を添付図の実施例により具体的かつ詳細に
説明する。第２図は本発明の１実施例のガス切断設備の
縦断端面図、第３図はその全体の概略平面図を示す。

このガス切断設備においては、水面近接ガス切断の水域
維持施設として溶断用プール１を設ける。このプール１
はプール上に被切断物２をｌ〜３列程度ならべて支持す
ることができる程度に幅Ｗを狭くその代り長さＬを長く
する。例えば幅Ｗを２〜４ｍとし、長さＬを５ｍ以上と
し、２０〜５０ｍとするのが適当である。深さは５００
〜１５００關程度とし充分な貯水容量を持たせる。

このプール１は屋外に設置可能であり、その長手力向の
随所に、被切断物を搬入配材し、ガス切断を行い、切断
品を搬出し、これら諸作業をライン上各所で同時に実施
することもできる。プール１の側力には給排水設備とし
て給水溝３および排水溝４またはピツトを設け、水が給
水管５から給水溝３へ、さらに給水路６を経てプール１
中に送り込まれプール１内に水域７を形成し、またプー
ル１から排水路８を経て排水溝４へ、そこから水中ポン
プ９により排水管１０へ排除するようになつている。

プール１内には後述の切断吹管や浄化部からの冷却水が
注ぎ込まれ、水域７の余剰水はオーバーフローパイプ１
０を経て自然に排せつされ、所定の水面水位１２を安定
に維持する。プール１の両側壁１３，１３″の内面側に
は段付部１４，１４′が形成され、この段付部により両
側壁１３，１３″にわたつて架台１５を橋架状に載せて
配置し、すなわち必要時には撤去可能な懸垂式架台とし
、その上に被切断物１を支持し前記の水面水位１２との
間に後述の所定の適正間隔を隔てるようにする。

架台１５はプール１底から隔離されている。ガス切断機
１６は自動式で、デツキ１７、補強材１８、脚部１９、
車輪２０から主構成される台車２１上に装備され、台車
２０が側壁１３，１３′上に敷設したレール２２上を走
行することにより台車２２と共にプール１の長手力向に
移行可能に配備される。

ガス切断機１６のガス切断施設としてはガス切断吹管２
３が横設ラツク２４に沿いプール１の幅方向に横行可能
に、また昇降機構２５により被切断物１に近接するよう
昇降可能に装備されている。ガス切断吹管２３にはガス
および酸素配管２６が接続され、操作盤およびガス集合
装置装着部２７と連結される。さらにガス切断機１６と
一体的に装着されこれとともに行動するよう局所的集塵
浄化排風装置２８が設けられ、その集塵フード２９は台
車２１にデツキ１７の下刃に取付けられる。

集塵フード２９は下面開放の箱蓋状で被切断物１を実質
的に全面的に覆う。ただしその両側面はシール強化部３
０により全遮弊面となるように、前後面は台車走行の際
に被切断物１との衝突を回避しうるような半遮弊面とす
る。集塵用フード２９は送風用ダクト３１によりガス切
断機上刃の浄化部３２に通じ、ここから局所排風機３３
に直通するよう連結される。

浄化部３２内にはシヤワ一３４、フイルタ一またはデミ
スタ３５などの浄化手段が配備されており、集塵フード
２９内の雰囲気は送風用ダクト３１．浄化部３２を経て
局所排風機３３により上刃の大気中に放散できるように
なつている。浄化部３２で使用された水はパイプ３６を
通りプール１内に流入せしめられる。以上のように本発
明のガス切断設備はその機能部分が集合施設として集約
的に構成されている。

ガス切断に伴い発生する粉塵、ヒユームなどの１次的抑
制のために、水面近接ガス切断を行なう際に、被切断物
２と下刃水面水位１２との間に与える前記間隔は、被切
断物２が水面から発生した水蒸気の濃度の高い雰囲気中
に位置するようにする。このようにして、切断直下の発
生ガスがその局部で下刃の水面から多量に発生する殆ん
ど飽和あるいは過飽和の水蒸気に遭遇するようにすると
、切断ガス中の粉塵が核となつて水蒸気は微小凝縮水滴
となり被切断物の裏面すなわち下面にわずかに滞着し、
これら作用が１種の水洗現象を起し切断ガス中の粉塵、
ヒユームなどを効果的に捕捉する。第４図は、水面上で
重量５．５トンの余り湯鋼塊をプロパン、酸素ガスにて
高王酸素孔径８ｍｍの火口とプレミキシグ構造の吹管を
用い切断速度５０ｍｍ／Ｍｉｎの条件てテストガス切断
を行い、被切断物と水面との間隔を小間隔１０，４０，
６０，８０，１００ｍ７！と大間隔５００，８００，１
，０００鼎とに設定し、該間隔を対数目盛の横軸にとり
、それに対する１５分切断時に発生する排ガス中のダス
ト濃度を縦軸にとつて示したものであるが、水蒸気によ
るｌ次的抑制の効果／）｛認められる排ガスダスト濃度
０．９ｇ／Ｎイを実現する前記間隙は１０〜７００ｍｍ
であることｂ≦明瞭に知られる。

この間隔を１０ｍ７１Ｌ以下に至近接させると、粉塵捕
集効果はむしろ向上の傾向を示すが、時折被切断物が跳
水に接触あるいは浸漬される状態となり切断部カーブ幅
の中へ多量の水が飛込み瞬時にして蒸気化し水素爆発の
現象を起し溶鉄を上カへ吹上げるので安全上好ましくな
く、さらに被切断物下面を冷却して切断速度従つて生産
性を低下させドラグラインｂ卜より大となるなどの不都
合が生じる。他力、前記間隔を７００ｍｍ．より離し過
ぎると、粉塵、ヒユームなどの水蒸気による捕捉、凝縮
水による水洗の効果が低下する。１次的抑制の後も残る
残量の粉塵、ヒユームなどの２次的抑制のため、ガス切
断機に一体的に装着される局所的集塵浄化排風装置は、
その集塵フードは包被範囲が限定され密封性Ｂ３可良の
ため集塵効果が高く、またその浄化部は送風用ダクトを
介し集塵フードの各部と直通的に通じ前記の内部ウオー
タシヤワ一３４、ワイヤーメツシデミスタ一３５の他に
横型大容量タンク式、バグフイルタ式浄化手段を採用し
て清浄効果を高めることができ、また浄化部に直通し分
散配置された局所排風機３３は通風損失少く効率的な排
風を行う。

これらは相俟つて高度の２次抑制作用を発揮する。この
局所的集塵浄化装置は、定常的切断作業時は勿論、切断
開始時の発生水蒸気の量および濃度が不充分な時点にお
いても粉塵、ヒユームなどの捕捉作用を有効に発揮する
。以上のように本発明によると、粗質鋼の被切断物のガ
ス切断に際し粉塵、ヒユームなどの発生による環境悪化
の問題は解決される。

また作業上、屋外の広い範囲にわたり長い溶断用プール
の各所を利用して一連のガス切断および付帯作業を行な
うことができるので、作業性、作業能率ｔ）５著しく向
上する。この点に関し複数台の自動ガス切断機１．６を
溶断用プール１をまたぐ形で配設しておくことによりさ
らに作業能率の利点が高められる。そして被切断物を支
持する架台が溶断用プールの底から隔離されているので
、この間隔を利用してプール底に沈積した切断スラグの
排出を有利に遂行することができる。また作業者は集塵
フード２９の外側上部から作業できるので、遮光は勿論
、溶鉄や火花飛散による危険もない。また設備の点では
その機能部分が集約的に構成されているので軽量化小型
化されその設備は建屋収塵装置に較べてはるかに安価と
なる。運転動力について建屋収塵装置の大型プロア一が
２５０ｋＷ程度を要するのに較べて、本発明の局所排風
機３３は０．５ｋＷ程度を２〜４台使用すれば足るので
、設備費ともども運転費が格段に低下する。本発明の変
形実施例としては、架台１５を、第５および６図に示す
ように、縦向配置の板を列設した支持梁３７をこれと直
交する連結梁３８で結合して一体的な格子状枠組として
構成しこの枠組の相対向する２縁部の上下面に切込部３
９を形成．する。

この架台１５は切込部３９において溶断用プール１の両
側壁１３，１３１の内方側の段付部１４，１４′ｉこわ
たり懸垂状態に橋架支持されるように配置される。この
架台１５は中央部４０で被切断物２を支持し切込部３９
を水面水位１２下として、被切断物２と水面水位１２と
の前記間隔を保持するとともに集塵フード２９の両側面
のシール強化部３０を水封状態としてその全遮弊状態を
確保する。この架台１５は切込部３９があるため、製作
、修理が容易であるとともに装脱のためのクレーン作業
ｔ）５容易となる。溶断用プールの底に沈積する溶断ス
ラグの排出は、この架台とプール底との離隔間隔を通る
機械的コンベヤシステムを設けて自動的に行なわせるこ
とｂ≦できるが、その他通常５〜７日に一回の割合で架
台１５をプール上から撤去して行うこともできる。その
ため溶断用プール１の１面例えば端面を第７図に示すよ
うに緩傾斜面４１に形成しそこからホイールローダ（図
示せず）を直接進入させて排除作業に当らせる。この架
台１５は躊断火煙により生ずるガスノツチが多くなつた
場合、上下反転して使用できるが、全面的または部分的
に普通鋼以外の合金鋼を使用するとか肉盛りを施すとか
してガスノツチ耐性、支持強度を向上させることができ
る。この構造はまた、梁３７，３８間の間隙から水中ポ
ンプによりプール内の水を吸上げ浄化部３２において使
用してプールヘリサイクルしたり、あるいは沈降切断ス
ラグの排出に当らせることができるなど、多くの有用性
を持つ。次に、下面開放蓋状の集塵用フード２９は、第
８および９図に示すように形成し、その両側面は前記の
ようにして全遮弊となるが、前後面４３は被切断物の断
面形状より若干大きい寸法で切抜いた窓状開口部を形成
し、該部の通気遮断のためエアーまたはウオータカーテ
ン、アスベストクロス、ガラステープなどののれん状シ
ール、開閉扉または巻上式シヤツタ一などの遮弊手段４
４を用い、半遮弊面として集塵用フードの集塵効果を高
めることができる。

この集塵用フード２９の天面に設けた横力向の細長開口
４５はガス切断用吹管２３の挿入横行のためのものであ
り、ここには半遮弊手段を用いることができる。また分
散配置された開口４６は送風用ダクト３１の接続口であ
り、集塵フード２９内各部からの集塵排出をより一層有
効に行なわせる。以上、要約して本発明は余り鋼塊や鍋
底地金などの粗質鋼塊のガス切断を少ない設備費および
操業経費を以て安全、高能率に実施することを可能とす
る。

本発明はまた、切断ヒユームの多発する１３Ｍｎ鋼、１
３Ｃｒ鋼、１８−８不銹鋼などの鉄粉やフラツクス混用
のパウダーカツテイング、さらに溶剤すなわちスカーフ
イングやガウジングにも適用できるなど、広い範囲にそ
の有用性を発発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の建屋集塵力法の装置の端面図である。 第２図は本発明の１実施例の設備の縦断端面図、第３図
はその全体の概略平面図を示す。第４図は、被切断物と
水面間の間隔を横軸にとり、縦軸に排ガスダスト濃度を
とつて示した図表である。第５図は本発明構成部分の架
台の１例の平面図、第６図はその側面図、第７図は第３
図の一線の溶断用プールの端部の縦断側面図、第８図は
架台の斜視図、第９図はその使用状態の斜視図である。
１・・・・・・溶断用プール、２・・・・・・被切断物
、３・・・・・・給水溝、４・・・・・・排水溝、５・
・・・・・給水管、６・・・・・・給水路、７・・・・
・・水域、８・・・・・・排水路、９・・・・・・水中
ポンプ、１０・・・・・・排水管、１１・・・・・・オ
ーバーフローパイプ、１２・・・・・・水面水位、１３
，１３″・・・・・惰膓Ｌｌ４，ｌ４′・・・・・・段
付部、１５・・・・・・架台、１６・・・・・・ガス切
断機、１７・・・・・・デツキ、１８・・・・・・補強
材、１９・・・・・・脚音友 ２０・・・・・・車輪、
２１・・・・・・台車、２２・・・・・ルール、２３・
・・・・・ガス切断吹管、２４・・・・・・横設ラツク
、２５・・・・・・昇降機構、２６・・・・・・ガスお
よび酸素配管、２７・・・・・・操作盤およびガス集合
装置装着音Ｖ）． ２８・・・・・・局所的集塵浄化排
風装置．２９・・・・・・集塵フード、３０・・・・・
・シール強化部、３１・・・・・・送風用ダクト、３２
・・・・・・浄化音− ３３・・・局所排風機、３４・
・・・・・シヤワ一、３５・・・・・・デミスタ、３６
・・・・・・パイプ、３７・・・・・・支持梁、３８・
・・・・・連結梁、３９・・・・・・切込部、４０・・
・・・・中央部、４１・・・・・・緩傾斜面、４２・・
・・・・側面、４３・・・・・・前後面、４４・・・・
・・遮弊手段、４５・・・・・・細長開口、４６・・・
・・・開口、Ｗ・・・・・・幅、Ｌ・・・・・・長さ、
ａ・・・・・・被切断物、ｂ・・・・・・架台、ｃ・・
・・・・レール、ｄ・・・・・・ガス切断装置、ｅ・・
・・・・フード、ｆ・・・・・・ダクト、ｇ・・・・・
・バクフイルタ、ｈ・・・・・・大型プロア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被切断物を水面上においてガス切断するため、所定
   の水面水位を維持して貯水する給排水設備を付属させた
   溶断用プールと、被切断物を前記水面水位と所定の位置
   関係に支持しかつプール底からは隔離してプール両側に
   橋架状に配置される懸垂式架台と、プール上を走行、横
   行、昇降可能なガス切断吹管を持つガス切断機と、ガス
   切断機とは一体的に装備されて被切断物を実質的に全面
   的に覆う集塵フードおよび送気用ダクトに連なる排風機
   を含む局所的集塵浄化排風装置とからなることを特徴と
   するガス切断設備。 ２ 前記溶断用プール上の被切断物を、溶断局部直下に
   おいて局所的に発生する水蒸気の雰囲気中に置かれるよ
   うに溶断用プールの水面水位との間隔を近接小間隔に支
   持することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   ガス切断設備。 ３ 前記架台が縦向配置の板を列設した支持梁およびこ
   れと直交する連結梁の格子状枠組により構成され、前記
   枠組の相対向する２縁部の上下面に切込部を設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガス切断設
   備。 ４ 前記架台が切込部において溶断用プールの両側壁の
   内方向の段付部にわたり懸垂状態に橋架支持されるよう
   配置されることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
   載のガス切断設備。 ５ 前記溶断用プールが少くともその１面が緩傾斜面に
   より形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のガス切断設備。 ６ 前記集塵フードが下面開放の箱蓋状であり、その前
   後面が半遮弊面に形成され、その天面にはガス切断吹管
   挿入用の細長開口および少くとも１つの送気用ダクト連
   結用の開口が開設されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のガス切断設備。