JPS61195207A - 切断トーチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は切断用トーチ装置に関するもので、トーチはパ
ルプ箱組とノズルのついたトーチ本体からなり、トーチ
内には切断用酸素ダクト、加熱用酸素ダクトオよび燃焼
ガスダクトとが置かれており、トーチ内に連結ラインが
置かれ、それは加熱用酸素ダクトと切断用酸素ダクトと
の間に絞り用手段を含んでおり、かつ、切断用酸素ダク
ト内で連結ラインの前にはパルプ部材があって、それが
加熱用酸素の流れを、ノズルのオリフィスに向う方向に
対してのみ、切断用酸素ダクトを通過することを許すよ
うになっている。

切断用ノズル内では、加熱焔は切断用ダクトの周りに環
状に配列されている。加熱用焔の役目は工作物の温度を
酸素内の燃焼が起り得るようにし、切断されるべき表面
を清浄化して錆、保護用ペンキなどを除くようにするこ
とである。

工作物の加熱の間に焔内部の空の空間には正の圧力が発
生される。これが熱いガスと不純物とを板と焔とから切
断ダクト内上方に圧されるようにさせ、その結果、ノズ
ルは暖まり、すると、粒子が切断用ダクトの表面に付着
しうるようになり、切断用ジェットは点けられた時に騒
乱が起るようにされ、それで切断に切断欠点が出来る結
果になる。この欠点は、機械的切断トーチでも手動切断
トーチでも出現しうる。

これらの問題を解決する努力は、スエーデン特許第７９
０１８８６−２号に記されている装置で行われている。

この装置は、切断用トーチのトーチ本体内に加熱用酸素
ダクトと切断用酸素ダクトとの間に置かれた連結ダクト
と、連結ダクトの前に切断用酸素ライン中に設けられて
イルチェックパルプ文部材とを含んでいる。この装置は
トーチ本体とパルプ箱組との間の本体内に置かれること
も出来る。目的に伝送された加熱用酸素流で工作物の加
熱段階の間切断用酸素ダクトを通り出るものに対して熱
ガスを押し出し、かくてこのダクトを冷却することにあ
る。

しかしながらこの配列は若干の不利がある。へ一つの不
利は生産工学の立場からこの連結ダクトをトーチ本体内
に設けることが難しいであろう。他の不利は連結ダクト
が一回きつかり決められる断面面積を有することで、そ
れは切断用酸素ダクト中に導入される加熱用酸素流が、
トーチ中にどのノズルが使われようとに関せず一定であ
ることである。あるノズルに対しては、これの結果は、
切断用酸素ダクトを通る流れが小さ過ぎ、その結果、望
む効果がなく、問題が後まで残る。また、他の場合で流
れが大き過ぎると、ノズル下に置かれた工作物の表面が
所謂黒色斑点が得られる程に冷される結果にもなる。

この斑点は孔貫通を惹起し、それはしばしば切断操作が
より困難にされるようにし始める。

本発明の目的はこれらの不利をなくすにある。

本発明はこの点に関しては、加熱用酸素ダクトと切断用
酸素ダクトとの間の連結ラインがノズル内に置かれてお
り、該冷却用酸素ダクトはトーチ本体に対して三つの封
止用表面をつけて設計されていることと、冷却用酸素ダ
クトはノズルの切断用酸素ダクト内のオリフィス径に対
してと加熱用焔の大きさに対して適合された直径を有す
ることと、工作物の加熱の間に、切断用酸素ダクト内に
冷却用酸素圧力が急速に集積されて、それが熱い燃焼ガ
スが切断用酸素ダクト内に侵入するのを防ぐことと、工
作物へのノズル距離が短い場合には、冷却用酸素の流れ
が、切断用酸素ダクトのオリフィス下に置かれている工
作物の表面が孔貫通が一層困難にされるほどまでに冷さ
れる程にまで、大きくなるのを防ぐようにしていること
を大いに特徴としている。

本発明は更に、ノズルが所謂三円錐封止または平座封止
ノズルとして設計されていた時、冷却用酸素ダクトが酸
素ガス室の一部を構成するノズル内の環状窪みと切断用
酸素ダクトとの間に穿孔された少なくとも一つの孔を含
んでいることが、または、少なくとも一つの窪みが、ノ
ズルの中心軸に最も近く置かれている封止用表面内に加
熱用酸素室と切断用酸素ダクトとの間に作られているこ
とを特徴としている。

本発明を今や、付図を参照しても記述りよう。

第１図は切断トーチのバーナ一本体内に該当する封止用
表面をつけた所謂三円錐封止をつけて造られた切断用ノ
ズ／Ｉ／１を描いている。ノズル内には切断用酸素ダク
ト８が置かれてい丸。

これの外側に、若干の混合または燃焼ガスタクト４が配
列されている。これら後者のダクト４にはダクト５を経
た燃焼ガスとダクト６を経た加熱用酸素ガスとが供給さ
れている。ダクト６上の環状加熱用酸素ガス室１０から
穿孔されて、一本ないし複数本の孔７が切断用酸素ガス
タクトへ穿たれている。これらの孔は切断用酸素ダクト
への冷却用酸素ダクトを含み、それへ加熱用酸素流の一
部がかくして伝送されている。孔を穿つ代りに、ノズ／
ｌ／１の中心軸に最も近い円錐封止面１２内に溝１１を
設けることも可能である。ノズルをトーチ本体に接合す
ると、これらの溝は冷却用酸素流用のダクトをなすであ
ろう。

第２図に示されているのは、如何にして、ノズ１ｖｌが
ナツト２の助けで、トーチ本体８内に装着されるかであ
る。機械的切断用トーチ内に装着されたノズルについて
は、逆流弁９の形になって必要であり、それがトーチ本
体８の切断用酸素連結内の切断用酸素ダクト８内に置か
れている。この手段によって、加熱用酸素ダクトから伝
送された加熱用酸素の流れが、切断用酸素ダクト内のオ
リフィスを通って流れ出る。この図中の他の具合の参照
数字は第１図でのものと同じである。

第３図は手動切断トーチに応用された三円錐封止型の切
断トーチを描いている。図中にはトーチ中の切断用部分
のみを示しである。この図中の参照数字は第１図でのも
のと同じである。

手動切断トーチでは、手動的に操作される切断酸素ダク
ト内の弁がチェックパルプ部材として役立つから、逆流
トラップを要しない、工作物の加熱段階の間は、公知の
如くこの弁は閉じたままになっていて、そうなると、冷
却用酸素ダクトを通り送られる加熱用酸素の流れは、切
断用酸素ダクトのオリフィスを通って押し出される。

冷却用酸素ダクト内の直径は、切ｍｌ用酸素ダクト内の
オリフィスの径にも、加熱用焔の大きさにも、ノズルが
これに対して使用さ擾べき応用にも適合させられ得るの
で、冷却用酸素の適切な流れが得られる。そうすると冷
却用酸素ダクトは、冷却用酸素の流れが切断用酸素ダク
ト内に冷却用酸素圧力を集積し、それが熱い燃焼ガスが
切断用酸素ダクト中に浸透するのを防ぐように精巧化さ
れている。冷却用酸素流はまた、工作物内の穿孔をもっ
と難しくさせぬように適合されている。もしも実際に冷
却用酸素流が過ＩＩ　ナラ＋；Ｊ’、切断用酸素流のオ
リフィス下に置かれている工作物の表面は所謂黒い斑点
が形成されるほどまでに冷され、それが該孔穿孔を一層
難しくする。冷却用酸素流の速度は工作物の厚みによっ
て５〜１５０立／時の範囲内にあればよい。

本発明はまた、連続鋳造付きの鋼玉作物に使用されるノ
ズルにも応用され、また、そこでは条鋼の鋳ｑがガス切
断で棒に分割されるのにも使用される。切断されている
間、鋳造された条鋼は赤熱しており、ノズル上での磨耗
は、ガス切断がノズルと条鋼間に大きな距離をつけて起
つているにも拘わらす鴬゛ソの時大きいであろう。

連続鋳造で使用される三封止表面付トーチノズルの例は
それを容易化し、また、所謂粗切断は第４および５図に
描かれている。第５図は所謂二円錐封止のついたノズル
、第４図は所謂平座封止のついたノズルを示している。

第４図によるノズルは切断用ダクト２と加熱焔用孔とを
含んでおり、それは外側円５と内部円６とに分りト８へ
また燃焼ガスは燃焼ガスダクト４へと表面に供給されろ
。加熱用焔に対′する燃焼ガスと加熱用酸素との混合物
はそうするとノズル内の異なるダクトを通して起ること
ができる。

本発明によると、接続線７が加熱用酸素の供給点と加熱
用酸素室および加熱用酸素ダクト間に穿孔される。その
１更に、本発明はこの点に関しては一つの孔を接続線と
して制限されているのではなくて、数個の孔を穿っても
よい。三つの孔を穿つ代りにノズルの中心軸に最も近い
゛封止表面内に、加熱用酸素室と切断用酸素ダクト間に
一つないし複数の溝を造ることも可能である。：溝はノ
ズルがトーチ本体と接合された後では冷却用酸素ダクト
を含む。ノズルは、例えばねじ山１８によってトーチ本
体中にねじこんでもよい。切断用酸素ガス流が点けられ
た時の予備加熱をすると、加熱用酸素は連結線７を経て
切断用酸素ダクトへ渉って流れ、それからノズルを通り
外へ流れる。トーチを通して上方への流れは既述の如く
逆流トラップまたはソレノイド弁のような締切り装置に
よって防がれる。この流れは熱いガスを切断用酸素ダク
トからこれまでに記したような具合にして押し出す。こ
の手段により、ノズルはより長いサービス寿命を付与さ
れ、切断の運転信頼性も、また改良される。

これを達成するに必要な流れは実際のガス切断に使われ
る切断用酸素流よりも著しく小さい。

予備加熱の間の連結線７を通る流れは５〜１０００立／
時の間隔内に在ってもよい。

第６ａおよび６ｂ図で、カーブの形にして１切断用酸素
ダクトのオリフィス内の温度をサーモカップルで１８０
秒の連続期間に測定した試みが記されている。工作物は
冷却された銅板からなっていた。ノズル距離は８ＷＩＬ
であった。温度は最高５００ｔまで測った。試行は第一
の場合Ａでは８２０立／時、第二の場合Ｂでは１１５０
立／時の加熱用酸素流で行われた。トーチ入口での加熱
用酸素圧はそれぞれの場合で４２バールと７．４バール
と測定された。圧力はそれからトーチ内で絞られたので
、加熱用酸素の該流れが得られた。冷却用酸素の流れは
第一の場合Ａでは２４立／時、第二の場合Ｂでは８８立
／時であった。第６ａおよび６ｂ図には、二つの場合に
対し、加熱用操作の始まりからの時間の関数としての切
断用酸素ダクトのオリフィス内の温度を記すカーブＡお
よびＢが示されている。

切目なしカーブは切断用酸素ダクト内に冷却用酸素の流
れをもつ状況を表わし、破線で画かれたカーブは冷却用
酸素流のない状況を表わしている。破線のカーブから明
らかな如く、これはカくシて、冷却用酸素ダクトのつい
たノズルに関し、かつ、切断用酸素ダクトのオリフィス
内で切断用操作に分裂した温度が起る前にかなりの時間
が経つことが明らかである。そうした温度に達する時ま
でに、加熱用段階は完了してから長く、切断用段階が始
まっている。

ここまでに記した本発明による装置は既述した如くにガ
ス切断用に意図されている。ガス切断はこの文脈では、
従来のガス切断および連続鋳造での切断のみでなく、ス
クラップ切断およびガス切削のようなガス切断操作をも
意味している。

【図面の簡単な説明】

第１図は所謂三円錐封止タイプの切断用ノズルを描いて
いる。 第２図は機械的切断トーチにそうしたノズルを応用した
ところを描いている。 第３図は手動切断トーチにそうしたノズルを応用したの
を示している。 第４図は鋼条材の切断用に使われる平座型の切断用ノズ
ルを示している。 第５図は三円錐型のそうした切断用ノズルを示している
。 第６ａ図は切断用酸素ダクトのオリフィス内の温度を、
冷却用酸素ダクトをノズル中につけて時間の関数として
描くグラフを示す。 第６ｂ図は冷却用酸素ダクトなしノズルに対する該当グ
ラフを示している。 特許出願人　　ニーデーニー・アクチボラグＦｉｇ、　
　７ Ｆｉｇ、　６ｂ ＯＣ Ｆｉｇ。６ａ ＯＣ 手続補正書 昭和に／年夕月。 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、切断トーチ用の装置であって、バルブハウジングと
   ノズル付きのトーチ本体と、切断用酸素ダクトと、加熱
   用酸素ダクトと、バーナー中に置かれた燃焼ガスダクト
   を付けており、バーナー内には連結ラインが置かれてお
   り、それが加熱用酸素ダクトと切断用酸素ダクトとの間
   に絞り用部材を含んでおり、かつその中では連結ライン
   の前の切断用酸素ダクト内に置かれてバルブ部材があり
   、それが加熱用酸素の流れをノズルのオリフィスに向う
   方向のみに切断用酸素ダクトを通過するのを許すように
   なっているもので、 加熱用酸素ダクトと切断用酸素ダクトとの間の連結ライ
   ンが、詳しくはトーチ本体に向う三つの封止用表面がつ
   けられているノズル内に置かれた少なくとも一本の冷却
   用酸素ダクトを含み、そして冷却用酸素ダクト内の直径
   が、工作片の加熱の間に冷却用酸素圧力が急速に切断用
   酸素ダクト内に積み上げられそれが熱いガスが切断用酸
   素ダクト中に滲透するのを防ぐように選ばれ、また、そ
   こでは、穿孔が起る時の切断の間、冷却用酸素ダクト内
   の直径が、冷却用酸素の流れが、切断用酸素ダクトのオ
   リフィスの下に置かれている工作物の表面が穿孔を一層
   難しくする程に多く冷すほどに大きくなるのを防ぐよう
   に選ばれるようになっていることを特徴とするところの
   装置。 ２、ノズルがいわゆる三円錐ノズルまたはいわゆる平座
   封止ノズルに精巧化されている装置であって、冷却用酸
   素ダクトは、加熱用酸素ガス室の一部を含むノズル内の
   環状窪みと切断用酸素ダクトとの間に穿孔された少なく
   とも一つの孔を含むことを特徴とするところの特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ３、ノズルがいわゆる三円錐封止ノズルとして、または
   、いわゆる平座ノズルとして精巧化されている装置で、
   少なくとも一つの溝が、加熱用酸素室と切断用酸素ガス
   ダクトとの間のノズルの中心軸へ最も近く置かれている
   封止用表面内に作られることを特徴とするところの特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ４、穿孔することが望まれる工作物の切断用にノズルが
   使用されている装置であって、冷却用酸素ダクト内の酸
   素流が５〜１５０立／時の間隔内に存在することを特徴
   とするところの特許請求の範囲第２項および第３項記載
   の装置。 ５、ノズルは連続鋳造で得られた鋼の紐から厚板を切断
   するためと他の粗い切断のために使用されるようになっ
   ている装置であって、 冷却用酸素ダクト内の酸素の流れが、５〜 １０００立／時の間隔内にあることを特徴とするところ
   の特許請求の範囲第２項および第３項記載の装置。