JPH0399110A - パウダ切断用火口 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、切断ガスの気流中に燃焼性金属パウダを供給
して燃焼させ、その発熱によって材料を切断するパウダ
切断装置における切断用火口に関する。

パウダ切断は、一般的に切断酸素の気流中に鉄粉やアル
ミニウム粉のように酸化・燃焼しやすい粉末（ｌ５０〜
３００メッシュ程度）を供給して燃焼させ、その発熱に
よって材料を溶融・除去して切断する方法であり、ステ
ンレス鋼、高Ｍｎ鋼、高Ｃｒ鋼の切断に用いられている
。

［従来の技術］ 従来のパウダ切断装置における切断部の構遣は、第５図
に示される通りであり、切断用メインノズル（火口）９
２の進行方向即ち切断方向前方にパウダ供給ノズル９４
が別途配設されている。パウダ供給ノズル９４は、切断
用メインノズル９２に対して斜めに配向され、切断火炎
９６中にパウダＰを吹出すようになっている。

切断条件は、例えば厚さ１００ｍｍの１８−８ステンレ
ス鋼であれば、火口高さ（１−１０■、パウダ供給量４
００ｇ／ｍｉｎ　，切断速度１５０　〜２００ｍｍ／Ｉ
Ｉｌｉｎ　％切断代３０ａ＋ＩＩｌとなる。

上記従来の構造には次のような問題点が挙げられている
。

ａ．切断用メインノズルとパウダ供給ノズルとの位置関
係から決まる所定の一方向（例えば第５図の構造にあっ
ては右方向）に向けてし力１，切断することができない
。

ｂ．パウダが分散しやすく、パウダの供給無駄が多くな
る。

Ｃ．パウダが分散しやすい為、切断代が大きくなり、ま
た切口の上部ダレが発生して切口が汚くなる。

ｄ．パウダ混合効率が悪い為、切断部でのエネルギー密
度が低くなり、切断速度が上がらなかったり、切断面の
状態が粗くなる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、切断ガスに対してパウダの供給効率を高め、高速
で且つ高品質のパウダ切断が可能で、しかも全方向に切
断が可能な切断用火口を提供することを目的とする。ま
た本発明は、パウダの供給密度を高めることにより、パ
ウダの供給無駄の排除、切断代の縮小、切口の外観的向
上、予熱作業の排除等を図ることが可能な切断用火口を
提供することを目的とする。

［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成する為、本発明においては、火口本体内
にパウダ供給孔を形成し、且つ該供給孔を、切断ガス孔
と予熱ガス孔との間に配置した。

また望ましい態様において、上記パウダ供給孔を、その
吹出し方向において、切断ガス供給孔の中心軸線に向か
って斜行して数個配置し、且つ切断ガス供給孔に対して
同心円状に配置した。

［作用］ 上記構成により本発明に係るパウダ切断用火口にあって
は、パウダの噴流は予熱ガス噴流により大気と遮断され
、且つ切断ガス噴流に近接して流れる。供給孔から飛出
したパウダ噴流は四方に拡散しようとするが、流れと直
角方向においては予熱ガスにより規制を受けて分散せず
に流れ方向に向かう。また内側には非常に流速の速い切
断ガス噴流が存在し、これに対して外側には相対的に流
速の遅い予熱ガス噴流が存在する為、パウダが流速の速
い方向に収束するような態様で吸引される状態が発生す
る。従って、切断ガスとパウダとの混合が一層促進され
、理想的な混合状態が生まれる。またパウダ供給孔を、
切断ガス供給孔の中心軸線に向けて斜行して配置すると
、切断ガスとパウダとの混合はより理想的となる。

［実施例］ 第１図は本発明に係る切断用火口の一実施例を示す展開
斜視図である。本火口の本体ＩＯは、外筒ｌ２、第１内
筒２２、第２内筒６２、及びエンドキャップ７６の各部
品からなる。

外筒ｌ２の後端にはフランジｌ４が設けられ、前端には
内方張出しリングｌ８が突設される（第２図参照）。

第１内筒２２の後端側には、４つのフランジ、即ち端部
側から第１フランジ２４、第２フランジ２Ｂ、第３フラ
ンジ２８、及び第４フランジ３２が設けられる。第１フ
ランジ２４と第２フランジ２６との間の管部には複数の
孔３８が穿設され、これらは第１内筒２２の内部空間に
連通ずる。第２フランジ２６と第３フランジ２８との間
には、フランジ２８を貫通して複数の孔４２が穿設され
、これらは更に第２内筒２２の実内をその長手方向に先
端まで貫通する。第３フランジ２８と第４フランジ３２
との間にはフランジ３２を貫通して複数の孔４４が穿設
され、これらは第１内筒２２の外部空間に連通ずる。第
１内筒２２の前端側には、縮径部４Ｂを介して膨出部４
８が形戊される。

また膨山部４８の周囲にはその長手方向に沿って複数の
スプライン溝５６が穿設される。

第２内筒６２の後端にはフランジ６４が設けられ、前端
側には、縮径部６８を介して膨出部７２が形成される。

膨出部７２には前後においてＴＳ２内筒６２の外部空間
に開口するｌ２個の孔７４が穿設される。孔７４の径は
０６９〜１．２ｎｖが望ましい範囲となる。孔７４は先
端側に向かって収束するように斜行して配置され、その
傾斜角度は中心軸に対して３〜５°望ましくは４″とな
っている。

組立ての手順は次の通りである。先ず外筒１２の後部開
口ｌ６から第１内筒２２が外筒ｌ２内に挿入される。第
１内筒２２は、その膨出部４８の前縁部が外筒１２の前
端内方張出しリング１８に衝合し、且つスプライン溝５
６が外筒ｌ２内面の対偶と係合した状態で外筒１２内に
着座する。次に第１内筒２２の後部開口３６から第２内
筒６２が第１内筒２２内に揮人される。

第２内筒６２は、そのフランジ６４が第１内筒２２の内
側の段部５８（第２図参照）に衝合した状態で第１内筒
２２内に着座する。最後にエンドキャップ７６が第２内
筒２２の後部開口３６に捩込まれ（エンドキャップ７６
の雄捩子部７８と第２内筒２２の雌捩子部３４との螺合
により）、第２内筒６２が第２内筒２２内に係止される
。

組立て後の状態において、エンドキャップ７６の中心孔
８０、及び第２内筒６２の中心孔６６に続く軸孔が、切
断ガス即ち本実施例においては切断酸素用の通路８２を
形成する。また第１内筒２２の孔３８、これに続く第１
内筒２２の内面と第２内筒の外面との間に形成される空
間、及び第２内筒６２の孔７４が、パウダ用の通路８４
を形成する。また第ｌ内筒２２の長孔４２は予熱ガス用
の通路８６を形成する。更に、第１内筒２２の孔４４、
及びこれに続く外筒１２の内面と第１内筒２２の外面と
の間に形成される空間が、予熱酸素用の通路８８を形成
する。第３図において各通路について説明すると、中心
が切断酸素用通路８２、その外側が収束型の孔７４を包
含するパウダ用通路８４、更にその外側に予熱ガス用通
路８６が位置し、また予熱ガス用通路８６と同じ半径位
置に予熱酸素用通路８８が開口することとなる。

実験例 上記火口を用いて下記の条件で１８−８ステンレス鋼の
切断実験を行った。第４図図示の如く、被切断物は本火
口本体ＩＯからパウダＰの混入した切断酸素流即ち火炎
９６を直角に受けた。

実験条件 鋼厚さ　　　　　　　　１００ａ＋ａ 火目高さｇ７０ＩＩＩＩ１ 予熱ガス（可燃性）圧　０．２ｋｇ　／　ｃｍ２予熱酸
素圧　　　　　　０．８ｋｇ　／ｃｏ＋２切断ガス（酸
素）圧　　９．５ｋｇ　／ｃ覆２パウダ（純鉄粉）供給
ｆｆｉ　　３５０ｇ／ＩＩｌｉｎ切断速度　　　　１５
０　〜３５０ｍｍ　／　ｗｉｎ切断代　　　　　　　　
８ｍ＋ａ 結果として得られた切断面は、上部ダレが無くなり、ほ
ぼ直角となり、切口も綺麗であった。また上記データに
も示されるように、パウダ（純鉄粉）供給量は従来に比
べて少なくなり（従来の技術の欄参照）、切断代は従来
に比べて１７３乃至１／４で済んだ。切断速度も従来に
比べて速くなり、またもしスタート時に低速度（例えば
２０Ｉｌａ＋／　Ｉ８ｉｎ　）で開始すれば、予熱の為
の一時停止（約３０秒）が不要となり、ランニングスタ
ートが可能となることも判明した。これらの事実はパウ
ダの供給密度の向上により、エネルギ密度が高まった為
と弯えられる。またヒューム及び粉塵の発生も従来に比
べてかなり減少することが判明した。

［発明の効果コ 本発明に係るパウダ切断用火口によれば、火口本体にお
いてパウダ供給孔が切断ガス供給孔の周囲に近接して配
置されている為、火口本体周りが小型化され、また切断
作業も双方向的に行うことができる。しかもパウダ供給
密度の向上により、パウダの供給無駄の排除、切断代の
縮小、切口の外観的向上、予熱作業の排除、切断速度の
向上等を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る切断用火口の一実施例を示す展開
斜視図、第２図はその部分縦断側面図、第３図はその先
端側端而図、第４図は同火口により鋼板を切断する態様
を示す図、第５図は従来の火口により鋼板を切断する態
様を示す図である。 ＩＯ・・・火口本体　ｌ２・・・外筒　２２・・・第１
内筒　６２・・・第２内筒　７６・・・エンドキャップ
　８２・・・切断酸素用通路　８４・・・パウダ用通路
　８Ｂ・・・予熱ガス用通路８８・・・予熱酸素用通路
　９６・・・火炎　Ｐ・・・パウダ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）切断ガスの気流中に金属や還元剤等の種々の性質
   の燃焼性金属パウダを供給して燃焼させ、その燃焼熱や
   化学的な性質を利用して材料を切断する切断用火口であ
   って、火口本体内にパウダ供給孔が形成され、且つ該供
   給孔が、切断ガス孔と予熱ガス孔との間に配置されてい
   ることを特徴とするパウダ切断用火口。
2. （２）前記パウダ供給孔が本切断火口の切断ガス供給孔
   に対して同心円状に単数若しくは複数配置されている請
   求項（１）に記載の火口。