JPS6025225B2 - スカ−ヒング法及び該方法を用いるための多重形ト−チ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 明細書 生産コストの節約と相伴なって鋼鉄製品に要求される品
質を常に改良すべく、品質、特に鋼鉄製造の初期の段階
における、半製品（インゴツト、フルーム、スラブ、ピ
レツト等）の表面状態の改良について絶えざる研究が行
なわれている。

純粋な酸素ジェットのトーチを用いて有害な金属を焼く
こと、即ち表面のきずである亀裂、断層、焼け及び包袋
物を除去する方法は公知である。

これらのトーチは手動であるか又は機械で支持され得る
。

機械で使用されるトーチについては全く異なる二つの方
法によって作動することが知られている：‘１’ 高速
度法、所謂洗浄又は“スカーヒング（ｓｃａｍｎｇ）”
：この方法は、表面のきずの大部分を除去するため統計
的に決定された一定の深さまで半製品の全表面を焼くこ
とから成りその作業は、次に製品を検査し、更に製品の
修理を行なうことによって完了する。

この目的のために、直線状の燃焼浴を形成するため平行
に配置された酸素トーチの列を支持する機械を用いるこ
とが公知であり、前記燃焼俗は、半製品の全表面を橋引
しながら半製品を横断するように移動する。

トーチの強さ即ち出力が、観測されるきずの関数として
プログラムされるとしても、金属は半製品の金属の表面
全体にわたって焼かれる。この方法は大量の金属を損矢
するという重大な欠点を有する。｛２｝ 選択的方法： この方法は「オペレータが目視しながら操作し、円筒断
面を有する大さし、ト−チを有する、いわゆる選択的機
械を使用する方法である。

この方法はより遅い速度で、金属の有害部分だけを除去
する。この利点はｔ無癖な金属を焼くことなくオペレー
タによって自由に金属の除去がコントロールされること
により「材料の収率が改善されることにある。

一方、単位時間当り処理される面積で表わされるこれら
の機械の性能は、トーチの出力に直接に依存する。

従って、現実的な解決法は、選択の必要性と広い面積に
亘る生産性との間の妥協を示すトーチ出力に基礎がおか
れている。

更に下記のａ）〜ｈ）が公知である： ａ より小さいか又はより大きい燃焼帯城を与え燃焼格
をより早く又はより遅く移動させることによって一定の
速度で異なる量の金属を除去することを可能にすること
。

ｂ 燃焼帯域の速度をより速く又はより遅く変化させて
、それによって、移動速度に従って同一のトーチによっ
てより多いか又はより少ない金属を焼くこと。

ｃ 燃焼帯域の形状が、燃焼後処理される製品に残るプ
ロフィルを決定すること。

ｄ 金属の燃焼が、燃焼帯域の作用点から離れると瞬間
的に凝固する液体スラグの形成を引き起すこと。

ｅ ある鋼鉄、特に炭素をほとんど含まない鋼鉄の場合
、燃焼帯域の金属の部分が酸化なしに融解状態になるこ
と、及び酸素の動力学的エネルギーが燃焼帯域の外側に
スラグと共にこの融解金属を噴出させること、その急激
な凝固が粘着性のまくれの形成を引き起すこと。

ｆ 酸素ジェットの鯨向が燃焼帯城の面積を変更するこ
とを可能にし、それによって処理される製品の上に残る
プロフィルを変更が可能になること。

ｇ 浅い表面仕上げのために、平らな東の形状の酸素ジ
ェットにより長方形の燃焼域となり、この帯城の短面は
、広い面積にわたって金属を薄く除去しながら、減じら
れ得ること。

ｈ 前記の７点によって列挙された結果のいずれかを得
るために、種々の形状又は出力のトーチを使用する必要
があること。

本発明の目的は、半製品の表面の金属を最小限焼く選択
的なスカーヒング法を決めることであり、しかも必要に
応じて有害な金属の最大部分を非常に急速に焼くことに
より高い生産性を得ることである。

この方法は、多重形酸素ジェットによる選択的なスカー
ヒング、即ち調整可能な出力を有し且つ加熱用フレーム
で包囲された、酸素ジェットによるスカーヒングを行う
ことにあり、このことは先行技術におけると同様である
が、しかしこのスカーヒングの場合酸素ジェットの横断
面をも変化させ、ノズルの出口の所の断面の面積と形状
が変化する。

強さ貝０ち出力と断面とが変化する酸素ジェットは、密
集して東状に配置され、且つ個々に又は区分毎に調整さ
れる基本単位のジェットを編成して形成され、単一のパ
イプによって射出される単一のジェットの変り‘こユニ
ットとして調整可能である。前記パイプの東を包囲する
加熱用フレームも又個々に又は区分毎に制御される。

このようにして、各瞬間に、除去すべききずの深さ、面
積、性質に応じてユニットとして適応する出力及び断面
を有する酸素ジェットが得られる。ジェットの形状及び
出力は互いに独立して変化する。各々が大きい出力で作
動する４・数の基本単位のジェットによって長くて細い
ジェットが形成され、各々が小さい出力で作動する多数
のジェットによって短か〈て太いジェットが形成され得
る。ジェット断面は作用するジェットの数及び配置によ
って丸形、卵形又は長方形のようなどのような形状をも
有し得る。この適応性を得るために、基本単位の複数の
ジェットは断面が密集した東状に編成されており、この
東の全体の断面は円形でないとしても、少なくとも長さ
及び厚さ‘こおいて円形と類似の寸法にある。本発明の
目的は本方法を実行するためのトーチを定めることであ
る。

本発明によるトーチの酸素用ジェットは、密集した東に
編集された、平行で且つ隣接し複数のパイプに分割され
る。この東自体、加熱ガス用バーナによって包囲されて
いる。パイプ及びバーナはそれぞれ酸素又は加熱用に混
合されたガスを個々に供給する個別の手段を備えており
、これらの供Ｖ給手段の各々は個々に調整可能である。
パイプの東の全体の断面が円形であることが最も多いが
、卵形又は長方形の如き他の形状も有し得る。このよう
にして、本発明によるトーチは、必要に応じて、円筒状
断面を有するトーチ、浅い表面仕上げ用の平らな断面を
有するトーチ、又は平らなジェットを有するトーチと円
筒状ジェットを有するトーチとの間の中間を満足する楕
円形断面を有するトーチ、或いは除去すべききずに最適
の断面を有するトーチに変換され得る。

このことにより、表面仕上げの操作中に深いあるいは浅
いきずを見た時に除去されるべき金属の深さを瞬間的に
変化させ得る。本発明は図式的な添付図面に関する本発
明によるトーチの記載及びトーチの使用方法の説明から
更に良く理解されるであろう。

以下に記載のトーチは限定されない例として規定されて
いる。第１図はトーチ出口のオリフィスの正面図である
。第２図は本発明によるトーチによって得られる酸素ジ
ェットのいくつかの形状を示す横断面図である。

トーチは、頚部でその直径が８側、即ち入口における直
径１２物で且つ軸間の距離が１３肋程度の６５本の酸素
用パイプの東によって形成されており、その端部を第１
図に示す。

この図に於いて、これらのパイプは１乃至６５の番号で
示されている。これら６５本の隣接したパイプにより、
各々２０乃至６０め／ｈ程度、即ち合計最大４０００れ
／ｈ程度の酸素ジェットが射出され得る。６５本の酸素
用パイプは、直径３仇奴の加熱ガス用のＩＺ本のノズル
又はバーナによって包囲されている。

ＩＺ本のバーナは四つの区分ａ，ｂ，ｃ，ｄ内に分割さ
れ、個々に又は区分毎に制御され得る。第２図に、ノズ
ルの何れかの部分のみを用いて得られる酸素ジェットの
断面を図示する。

従って中央ノズル５７，５８，５９，６０，６１，６２
，６３，６４，６５を用いて、小さい範囲のきずの競取
り‘こ好適な比較的小さい断面の酸素ジェットが得られ
る。ノズル６，７，８，１８，１９，２０，２９，３０
，３１，３９，４０，４１，４７，４８，４９，５３，
５４，５５，５７，５８，５９，６０，６１，６２，６
３，６４，６５のような横断面ノズルを使用すると、表
面を完全に磨くべき製品上の広く且つ浅いきずを酸素に
より競取る場合に適した平らな噴射が与えられる。

表面上のきずに対しては、集合７，２９，３０，３１，
４７，４８，４９，５３，５４，５５，３９，４０，４
１，１９を用いてもよい。第２図には、又種々の性質の
きずの焼取り‘こ適した可変断面を有するジェットが全
体的に与えられる酸素用ノズルの他の組み合わせを図示
する。

本方法は可変断面を有する酸素ジェットを全体的に形成
し得る位置及び数のノズルを用いることにあり、このよ
うにして前記可変断面は各瞬間で遭遇するさすに最も良
く適合し、このことは各々のパイプに供給される酸素の
圧力に無関係に行なわれるということが知見される。こ
の圧力は、例えばきずの深さが変化しないならば一定の
ままであり得る。実際にこのトーチを複合した形状のト
ーチとして説明し得る。しかしながら、各瞬間に各ノズ
ルに供給される酸素の圧力は何の妨害もなく変化され得
る。これにより、遭遇するきずの深さに酸素の出力を適
応させることによって出力を瞬間的に選択することがさ
らに可能になる。大きなガス出力を有するこの寸法のト
ーチは、手動で操作され得ないことが知見されている。
このトーチは操作ロボットに取付けられなければならず
、このロボットによってトーチの配向及び移動を自由に
調整し得る。加熱用バーナａ．，ａ２，ａ３，ｂ．，ｂ
２，ｂ３，ｃ．，ｃ２，ｃ３，ｄ，，ｄ２，ｄ３は個々
にまたは区分ａ，ｂ，ｃ，ｄ毎に、必要な強度及び面積
の加熱に応じて制御され得る。図示したトーチの６５本
のパイプは、円形断面を有する束毎に分割されている。

特別ないくつかの用途によって、種々の断面、例えば長
方形、卵形又は楕円形を有する東毎にパイプを祖立てる
こともまた可能であろう。口Ｇ．ｌ ＦＩＧ．２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸素ノズルは、夫々の酸素噴出口が集合された状態
   で設けられた複数のノズルからなり、前記集合された酸
   素噴出口は、加熱用バーナによつて包囲されており、ノ
   ズル及び加熱用バーナは、夫々、酸素ガス及び加熱用に
   混合されたガスを供給する手段を備えており、これらの
   供給手段の各々が個々に調整可能であることを特徴とす
   る多重形トーチ。 ２ 前記酸素噴出口から噴出される酸素ジエツトの形状
   が円形であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載
   の多重形トーチ。 ３ 前記酸素噴出口から噴出される酸素ジエツトの形状
   が長方形であることを特徴とする請求の範囲第１項に記
   載の多重形トーチ。 ４ 前記酸素噴出口から噴出される酸素ジエツトの形状
   が楕円形であることを特徴とする請求の範囲第１項に記
   載の多重形トーチ。