JPS5915714A - ガス切断用同心型火口 - 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】 本発明は、鋼板等を切断するためのガス切断用火口に関
し、さらに詳しくは、ガス噴出面の中心部に切断酸素孔
が開口する一方その周囲円上に予熱ガス孔が連続的又は
断続的に開口してなる所謂同心型火口に関する。

第１図に周知の同心型火口Ａの要部を示している。図に
示す如く、同心型火口Ａは、その中心部に切断酸素孔１
を、また該切断酸素孔１の周囲に予熱ガス孔２を備えて
いる。そして、予熱ガス孔２は、ガス噴出面３において
切断酸素孔１の開口の周囲円上に開口しており、その開
口の仕方は、第２図（■）で示すリング型、第２図（社
）に示すスタア型および第２図＠）に示すギヤ型が知ら
れており、夫々使用される予熱用ガスの種類によって使
い分けられている。いずれにしても、従来は、上記した
如く、予熱ガス孔２の開口２ａは切断酸素孔１の開口１
ａの周囲円上に均等に分散配置されている。これは、酸
素噴流０の周囲を予熱ガス流１１で囲むことにより空気
の流入を防止し、以ってガス切断における切断酸素の純
度を高く保つためである。切断酸素の純度が低下すると
切断速度が著るしく低下したりあるいは鋼板の切断面状
態が悪くなり切断面端部にノロが発生する。

ところで、ガス切断において、現在解決すべき２つの大
きな課題が提供されている。その１つは省エネルギーの
観点より切断酸素および予熱ガスの消費量を節減するこ
とであり、他の１つは、ジンクプライマーと呼ばれる錆
止の亜鉛含有塗料を表面に塗布した鋼板のガス切断を同
心型火口で効率的に実施することである。

後者の課題を第３図について説明すれば以下の如しであ
る。すなわち、表面にジンクプライマー４ａを有する鋼
板４は火口Ａの予熱炎２ａの熱と切断酸素１ａと鋼板４
のＦｅとの反応熱により熱せられ、鋼板表面のジンクプ
ライマーは融解して液状になり（亜鉛の融点は４２０℃
）、切断酸素は溶融状態のジンクプライマーに噴射され
るため、ジンクプライマーの燃焼物（ノロ）の一部が上
方に飛散しようとする。一方、切断酸素は、その大部分
は外方へ向って流れるが、噴射される切断酸素の全周囲
を予熱ガスが囲っているため、その一部は図示の如く予
熱ガス壁内で環流する。このような条件下においては」
二記ノロは」一方に押し」−げられて火口Ａのガス噴射
面３に付着し、このため予熱ガス孔および切断酸素孔の
各開口がすぐに詰まり、実際的には、同心型火口はシン
クヅライマー；鋼板、の切断に使用できな・い。したが
って、従来、ジンクプライマー・鋼板を切断するために
は予熱ガス用火口と切断酸素用人［１を並設せしめた異
心型火口が用いられたり、あるいはジンクプライマー処
理用トーチを別に設けたりしている。ところが、異心型
火口は火口の性質として火口の開［］を鋼板に極端に近
ずけねばならず、したがって火口の鋼板に対する距離調
整が非常に難かしいという欠点があり、また、プライマ
ー処理用トーチを別に用いれば当然にガス消費量が大巾
に増加するという問題がある。

本発明者等は、先ず前者の課題を解決するために、ガス
切断のメカニズムを考察した結果、火口進行方向前部（
切断進行方向前部）における予熱ガスは鋼板（Ｆｅ）と
の燃焼反応を持続させるために必要であるが、火は進行
方向後部における予熱ガスはある程度減少できるのでは
ないかという考えに立って種々実験を行ったところ、切
断速度を然程減することなく、また鋼板の切断状態を良
好に維持しながら切断酸素および予熱ガスの消費を節減
できるのみならず、後者の課題も併せ解決されることを
見い出した。

本発明の要旨とするところは、予熱ガス孔が、火口進行
方向前半部から火口進行方向後半部の左右一部に亘る対
称型領域において連続的又は断続的に開口するとともに
火口進行方向後半部の中心部に−ケ所開口することを特
徴とするガス切断用同心型火口に存する。

以下に、図示の実施例について本発明を具体的に説明す
る。

第４図に、本発明に係る火口Ａの開口を示している。尚
、図は１例としてギヤ型の火口を示している。

図において、１ａはガス噴出面３の中心に開口する切断
酸素孔開口で、該開口１ａの周囲には、予熱ガス孔開口
が、図示の如く、火口進行方向Ｘで見て前半部に９ケ、
２ａ　、　２ａ・・・、後半部の左右に１ケ２ｂ　、２
ｂづつ、さらに後半部の中心部に１ケ２Ｃ同心円上にか
つ左右対称型に配列されている。９ケの開口２ａ、２ａ
・・・と左右１対の開口２ｂ、２ｂ′を含む領域Ｙは、
ガス切断時に鋼材が溶融酸化しつつある反応域Ｂ（図中
黒く塗りつぶした部分）の広がり角に大略対応している
。一方１つの開口２Ｃは、ガス切断時に鋼板に形成され
る溝５に相対する所に位置している。尚、図中、Ｃは溶
融状母材、Ｄは再凝固母料、Ｅは凝固酸化物を示してい
る。

上記構成の火口によれば、従来の火口に対して減少した
予熱ガス孔開口に対応して予熱ガスの消費量が減少する
のみならず、切断酸素の消費量も同時に減少させること
ができる。そして、また、切断速度も略従来と同様に出
来、鋼板の切断面粗度も非常に良好となるとともに切断
面の端部に７０も発生しない。そして、さらに、ジンク
プライマー塗布の鋼板を切断する場合であっても、ノロ
の上方飛散が効果的に防止されて火口のガス噴射面への
付着量が極めて少なくなる。これは、予熱ガス孔が火口
進行方向後半部の大部分に開口していないため、予熱ガ
スによる入熱量が少なくなり、そのためジンクプライマ
ーが十分融解しないで、言わば蒸し焼きの状態となるこ
とと、たとえジンクプライ−７−が融解しても、第３図
に示した如き切断酸素の環流は生ぜず、切断酸素はすべ
て外側に流れるので、火口のガス噴出面には付着しにく
いものと思われる。

上記予熱ガス孔の１つの開口２Ｃは鋼板の切断面状態に
大きな影響を与えている。この開口２Ｃを設けることに
より、火１］進行方向後側よりの切断酸素に対する空気
の巻き込が極めて効果的に防がれ、すなわち切断酸素の
純度低下が防がれ、切断酸素噴流のエネルギー低下が防
止される。また、この開［１２Ｃを設けることにより、
もしこの間口２Ｃがなければ発生しがちな鋼板の」−ノ
ロＮ（第４図番）の急冷が防がれるとともに、融解ノロ
はその開口２Ｃからの予熱ガスの噴出エネルギーにより
吹き飛ばされる。従って、切断された鋼板には」ニノｏ
、ｆが出ず良好な切断面が得られる。

尚、本発明に係る火口を使用するに当っては、火口を第
３図に示す場合と同様に、前傾姿勢（例えば１０°前後
）で移動させることが重要である。

火口を鋼板に対して垂直状態で移動させると、火１０の
ガス噴出面に対するノロ付着量がやや多くなり、また、
火口を後傾姿勢で移動させると鋼板に上ノロが発生する
。

本発明に係る火口の上記効果は以下の比較実験例により
確認された。

この実験は、第６図（Ｉ）〜Ｍに示すように、従来のギ
ヤ聖火＋１１の予熱ガス孔開口を種々に塞いて番犬［］
を作り、各火口について実験を行ったものである。

第６図（Ｉｌは従来のギヤ型火口を示す。

第６図（社）は、第６図（Ｉ）の火口の火口進行方向後
半部の左右の開口を３ケつつ塞ぐ一方、後半部の中心部
の両側の２つの開［１並びに前半部の全ての開口を開状
態にした火口を示している。

第６図（ＩＩＴ）は、第６図（Ｉ）の火口の火口進行方
向後半部の左右の開口を４ケつつ塞ぐ一方、後半部の中
心部の１つの開口並びに前半部の全ての開口を開状態に
した火口を示している。

第６図（ＩＶ）は、第６図（Ｉｌの火口の進行方向に対
する直角線」−の左右の１つつつの開口とそれらに隣接
する前方側の１つづつの開口および後半部における左右
の２つづつの開口を塞ぐ一方、上記閉塞開口間の１つづ
つの開口および後半部の中心に対応する２つの開口さら
に前半部のその他の開口を開状態にした火口を示してい
る。

第６図Ｍは本発明に係る火口を示している。

」−記各火口を用いて実際に鋼板を切断したところ、第
６図（社）、（■）および■に示した火口は、第６図（
Ｉ）に示した従来火口の場合と比べて切断速度か非常に
遅くなり実用化し難がたく、その反面本発明に係る火口
（第６図（Ｖ））のみが満足すべき切断速度が得られた
。

第６図ば）に示す従来火口と第６図Ｍに示す本発明火口
とのガス消費量を比較測定したところ、本発明火口によ
れば、切断酸素については約５％、予熱ガスについては
約２５％夫々節減できた。

また、従来火口と本発明火口について、それらのガス噴
出面に対するノロ付着状況を観察したところ、従来火口
についてはノロ付着量が極めて多く、約８　ｍ　Ｌか切
断できなかったが、本発明火口によれば、２５ｍの切断
後でもノロ付着量は極めて少なかった。

」−記実験の結果からも明らかなように、本発明は、予
熱ガス孔開口を、従来の火口の如く切断酸素孔開口の周
囲用」−に均等配置するのではなく、火口進行方向の後
半部を部分的に閉塞するすなわち開［１しないという簡
単な手法により、ガス量の節約、ノロ付着の減少等所期
の目的を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は原理的円心型火口の断面図、第２図（Ｉｌ、（
社）および（ＩＩＩ）は夫々従来の予熱ガス孔開口の種
類を示すガス噴出面の平面図、第３図は従来火口におけ
る切断酸素の環流状態を示す説明図、第４図は本発明に
係る火口のガス噴射面の平面図、第５図は」−ノロの発
生状態を示す鋼板の断面図、第６図（Ｉｌは従来火口の
ガス噴出面の平面図、第６図（社）、（ＩＩＩＩ）およ
び（財）は夫々本発明火口と比較するための変形火口の
ガス噴出面の平面図、第６図Ｍは本発明火口のガス噴出
面の平面図である。 １・・・切断酸素孔、１ａ・・・切断酸素孔開口、２・
・・予熱ガス孔、２　ａ　、　２　ｂ　、　２　ｂ　、
　２　ｃ　−、・予熱ガス孔開口、Ａ・・・火口 特　許　出　願　人　川鉄鋼拐工業株式会社代　理　人
　弁理士　青　山　　葆ほか２名第１図 第３図 第４図 ｈ 第６図（Ｉ）　　　　　　　第６図１）第６図（Ｉ［Ｉ
）　　　　　　　第６図■）第６図ａ力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガス噴出面の中心部に切断酸素孔が開口する一方
   その周囲円上に予熱ガス孔が連続的又は断続的に開口し
   てなる同心型火口であって、 上記予熱ガス孔は、火口進行方向前半部から火口進行方
   向後半部の左右一部に亘る対称型領域において連続的又
   は断続的に開口するとともに火口進行方向後半部の中心
   部に１ケ所開口することを特徴とするガス切断用同心型
   火口。