JPS6313614A - 中空体の内部表面に流動可能な成分を供給する方法およびその装置 - 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、流動可能な成分を中空体の内部表面に供給す
る方法、おＪ：びこれを実施するための装置に関する。

継１」無響のＷＡ造に際し、灼熱した鋼塊の内部表面の
スケールを除去するために、特許請求の範囲第１項およ
び第５項に記載のような基本的概念による方法と装置が
あることが知られている（ＥＰ−へ−０１３３９３７＞
。

この方法および装置では、成分はすなわち脱スケーリン
グ剤を含むキャリヤーガス流は、ねじれを伴って直接中
空体すなわち灼熱した鋼塊に導入される。　そして、こ
のねじれによってキャリヤーガス中の成分は均一に分配
され、ねじれにより生じた遠心力により、成分の大部分
が、重力を伴わずに中空体の内部表面に供給される。

ねじれを伴った負荷キャリヤーガス流は、最初に中空室
を通ってそこに静止している空気を押し、ついでそこか
ら押し出さなければならない。　その際、そのねじれの
一部はその空気に持ち去られ、中空体の内部表面に供給
される成分が失われる。

負荷キャリヤ−ガス中が中空室に流入したとき、内部表
面近傍の速磨とねじれは、中空室の断面中央よりも小さ
り４【る。　この流れには、内部表面の摩擦のために、
とくに鋼重の場合にはスケール層の堆積で表面が粗いた
めに、層ができる。　つまり、内部表面に成分を供給り
るために負荷キャリヤーガスにりλられたねじれの、ご
く一部が有効であるにすぎない１゜ 本発明は、このＪ、うな欠陥を解消するものである。　
本発明は、特許請求の範囲に特徴を示したように、この
課題を解決し、従来技術による方法と装置を改良して、
ねじれが加えられたキャリヤーガス中の成分の大部分か
中空体の内部表面に供給されるにうに゛りることを［１
的とづる。　ここで、「ねじれ」とは、シレン運Ｗ’）
Ｊ　；Ｊ：たはラセン形成性の運動の意味にＷ（リベき
である。

本発明により１！１られる重曹／、１刊点は、ねじれを
伴った負荷ガス流だ【プでなく、この負荷ガス流と同一
方向で、かつ同一回転り向のねじれを伴った無負荷の補
助カスが中空室に流入して、静止空気に衝突することで
ある。　したがって、負荷キャリヤーガス流は直ちに、
全速力で、かつ内部表面に成分を供給ずべく与えられた
ねじれを伴って作用する。　少なくとも負荷キャリヤー
ガスが流れているあいだ補助ガス流が持続していれば、
その間は負荷キャリヤーガスの内部表面への摩擦によっ
て生じる速度および旋回の欠損は、補助ガス流の作用に
よって補償されるから、ねじれが作用し、各速度に応じ
て負荷キャリヤーガスに与えられたねじれは補助ガス流
のねじれと等しいか、むしろ大きく（または小さく）維
持される。　補助ガス流が中空室の周囲に一様に多数に
分配されて部分流として導入されると、補助ガス流は中
空室の内部表面の近傍だけで作用する。　すなわち、従
来既知の方法ないし装置の作用効果は、本発明により著
しく改良される。　その他の効果および本発明の右利な
実施については、本発明の実施態様を示す次の記載によ
り詳細に説明する。

キャリヤーガスおよび成分を含まない補助ガスは、いず
れも従来の技術による成分、中空体の材料または技術の
方法、ないし従来の装置に使用される空気その他の、と
く１こ不活性カスまたは混合ガスを用いることができ、
しかむ同時に用いる必要はない。　とく【Ｊ、最初に成
分と混ぜ、また成分を後で混ぜ、あるい１ｊ１仝部を必
要であれば後でキャリヤ−ガス１成分の混合物を、中空
室の内部表面（灼熱した鋼塊の場合を息味する）と接触
させることができる。　また、他のガスとしてガス状の
流体、またはエアゾールであるもの、またはそれを含む
ものも使用できる。

本発明の方法の実施または装置に使用する流動可能な成
分は、半流動体、ペース１〜、粉体、顆粒、短繊維また
は木屑のような、熔融または粒状化可能な物質、流動体
またはこれらの混合物である。

中空室に残されｌこ１ニー７す゛％ｔ−ガスおよび補助
ガスと、ガス流中に含まれ−（いる成分の残りは、その
流れに助りられ′Ｃ−中空室に吹き込まれ、成分の残り
は、それらか微粒子から４【る二すのであれば、再使用
のために９頗１機で分１ｈｌｌされる。

次に、本発明を、その一実施例を示す図面を参照して詳
細に説明する。　図面は、流動可能な成分を、その中空
室が貫通し、かつ少なくともほぼ円筒状をした中空体の
内部表面に供給するための装置の、一部を断面で示した
概略の斜視図である。

この装置は、とくに継目無管製造時に鋼塊の内部表面に
流動可能な脱スケーリング剤を供給する方法の実施に適
している。　本発明との関係で重要な部分は、成分を含
むキャリヤーガスのための通路管１である。　通路管１
の通路室２に案内羽根３が設けられている。　これは負
荷キャリヤーガス流に対するねじれ供与体を構成する。

　本発明にＪ：れば、通路管１は、図においてノズル４
で示される供給装置をそなえている。　これは成分を含
むガスの供給のためではなく、その流出方向が通路室２
の軸方向に沿って設けられ、案内羽根３により形成され
たねじれ供与体により回転方向５をもつねじれを付与す
るためのものである。

図において、これは右方向である。　ノズル４は、ラー
バルノズル（Ｌａｖａｌｄｊｓｅｎ）にしてもよい。

負荷キャリヤ−ガス川の導管７は、たとえば４０ｃｔｎ
の往復■稈をｂつ可動部＋Ａ８および可撓性のマッフェ
９ととしに通路管１に接続され、通路室１が中空室側に
移動し、その中心部に位置し、かつ再び後方に移動でさ
るようになっている。

通路管１は、デイフＴ１．−リ゛どして円錐形に形成さ
れる。　小径の中空室用で・は、円筒状にすることもで
きる。　導管７の終端（ノズル１６）と通路管１の入口
の間には、その周囲に１５”□３５ｍ。

好ましくは２０”−３０ｍの中η（室１２があり、ここ
で噴霧装置（ジ１−ツ１−ポンプ、噴霧器）により、通
路管に供給された：）−、ｉｙリリーフカス中の成分を
よく分配するという、既知の効果が育られる。　負荷キ
ャリヤーカスへの空気の）１７人が望ましくないときは
、中間室を囲んで外側が閉じたガス供給管をもつ環状室
をあらかじめ設りておく。　中間室１２に沿ってノズル
１に達りる導管１３が通じており、導管７の一部（；１
ぞれを囲む円筒１／１で閉じられ、円筒１４は補助カス
供給用の入口１５をもつ。

通路室１２には、その流れ方向に円錐状の拡大されたピ
ストン体１８、ディフューザの場合には円錐ディフュー
ザが設けである。　これは中空で両端が聞いており、ジ
ェット装置において知られた作用を補助するためのもの
である。

通路管コないしディフューザは、導管２１と図示してな
い冷却水供給管のついた二重構造の被覆２０を右し、ピ
ストン体１８ないし円錐ディフューザは、灼熱した鋼塊
の熱放射による加熱を短かく保持するために中空に形成
されている。　これに基いて、案内羽根３は冷却された
被１２０との熱伝導性を良好にするように、たとえば溶
接により結合される。

案内羽根３は断面がチャンネル状で長手方向にわｌυ曲
しているから、このわん曲面の中空側に回転方向５の方
向に発生したねじれが存在することになる。　チャンネ
ルプロフィルの曲率半径は、円錐ディフューザの直径の
増加に対応して、流れの方向に大きくなる。　円筒状の
通路管の場合には、案内羽根はくわん曲させることなく
）スパイラル状にすればよい９゜ 案内羽根３Ｉ；１、図示されｌこ通路管の出１］から離
れた、たとえば５　ｃｍ突出した終端（図示してない）
をもつことができる１、　その流れ方向の幅は除去する
。　これにＪ、す、この終端領域の案内羽根の環１２を
、円錐状に縮少さｌる。　これは、中空室において通路
管１を中空体側に移動させるとともに、これを中心に繭
かＩるためである。

成分を含まない補助カスのためのノズル４が、通路管１
の出ｒ−１１ｃ　（Ｉｊいて、各案内羽根３の終端に通
路室２の軸り向に向ｔ）で配置ｅｆされているから、そ
のねじれ角（ラセンにλＪ　ｌ、Ｅ；　１１るねじれと
ラセン軸との接線とで形成される）は、成分を含むキャ
リヤーガス流の１］じれのねじれ角（すなわちピッチ高
）より−し大きい（このラセンのピッチ高もまた小さい
）。

円錐状に拡大された通路管（アイフユーザ１）の場合に
は、３へ・６個、好ましくは４個の案内羽根を、円筒状
の通路管の場合には５へ・１２個、好ましくは６〜１０
個の案内羽根を設【ノる。　好ましいのは、案内羽根３
の終端に、ひとつおきにノズル４を設けることである。

　ピストン体（ないし円錐ディフューザ）１８の円錐尖
角は、１５〜２０ｃｍの中空室直径に対しては３５°、
より小さい中空室直径に対しては３０°、より大きな中
空室直径に対しては４０°にする。　円錐状に拡大され
たピストン体（ディフューザ）１の場合には、そのデー
ゲル尖角はピストン体１８のそれに等しくする。　鋼塊
の脱スケーリングに本装置を使用する際、負荷キャリヤ
ーガスのための導管７の終端のノズル１６の内径は、鋼
塊当り１００〜１５０ｇの粉末状の脱スケーリング剤を
使用する場合は１０ｍ、また約４００＃１ｇの脱スケー
リング剤の場合は３０ｍである。

直径の異なる中空室に適合させるために、種々のねじれ
角をもつ異なる大きさの通路管１、とくに直径の大きな
円錐状通路管と小径の円筒状の通路管を、負荷キャリヤ
ーガス流のための導管７の終端に、別々に選んで固定で
きるようにすればよい。

　１３一 本発明の方法にＪ：れば、たとえば内径１０〜３５ｃｍ
で長さ４〜’１２ｍの継１１無管の製造に際し、灼熱し
た鋼！鬼の内部表面のスケールを除去するために、灼熱
した鋼塊に本発明の装置を導入すると、鋼塊の中空室は
通路管の内室と十分に同軸になる。

ついで、本発明の装置を可動部材８の操作によって中空
室の近くに位置させ、必要な場合には中心を合わせる。

　そのとぎ、マッフェ９を近づけ、必要であれば、図示
してない芯合わせ材としての図示してない案内羽根環を
、中空室に位置させる。

ついで、最初に脱スケーリング剤を含まない、たとえば
圧力６バールの空気を円筒１４に供給し、ノズル４を通
じ゛て中空室に吹き込む。　そこで、中空室の空気に軸
方向に互いに異なるラセン形成性の流れが生じる。　０
．３〜５秒後に、たとえば圧力６バールの下で、脱スケ
ーリング剤を含む空気１５〜２０．１！（常圧下９０〜
１２０ｇに相当）を、導管７に供給する。　これは、通
路管１の通路室２の中でねじれが与えられ、何も含まな
い空気流とともに中空体に流入する。　両側の空気流の
ねじれ角は、鋼塊の中空室の直径が大きいほど大きくす
るのが好ましい。　この角度は、直径が１０〜３５ｃｍ
のときは３０〜６０’にする。　脱スケーリング剤を含
む空気が中空室に流入した後に、何も含まない空気の供
給が行われ、装置は可動部材８によって後退させる。　
このようにして、至近距離にある鋼塊の脱スケーリング
が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明による装置の一実施例を示す一部を断面
にした概略の斜視図である。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）成分を含みかつ軸方向のねじれを与えられたキャ
   リヤーガスを中空室に導入することにより、内部が貫通
   しかつ少なくともほぼ円筒状の中空室をもつ中空体の内
   部表面に流動可能な成分を供給する方法において、成分
   を含みかつねじれを与えられたキャリヤーガス流の少な
   くとも一部を持続的に通す前または直前に、負荷キャリ
   ヤーガス流と同じく軸方向のねじれを与えられた成分を
   含まない補助ガスを前記中空室に供給することを特徴と
   する方法。
2. （２）ねじれ角が負荷キャリヤーガスのそれよりも小さ
   い補助ガス流を中空室に供給することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項の方法。
3. （３）補助ガスを、中空室を通つて大量にかつラセン状
   に分流して内部表面に流入させるために、中空室の周囲
   に等しく分配して中空室に供給することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項の方法。
4. （４）成分を含むキャリヤーガスのための通路管１を備
   え、その通路室２内にねじれ供与体３が設けられている
   特許請求の範囲第１項ないし第３項の方法を実施するた
   めの装置において、補助ガスを負荷キャリヤーガスに同
   じ方向で、かつその回転方向が負荷キャリヤーガスと等
   しいねじれを伴って供給する手段４を備えたことを特徴
   とする装置。
5. （５）通路管１を負荷キャリヤーガス用の導管７の出口
   ノズル１６から間隔１２だけ離れて設けた特許請求の範
   囲第４項の装置。
6. （６）負荷キャリヤーガスに通路室２の軸方向にねじれ
   角を形成するためのねじれ供与体がチャンネル状の案内
   羽根を備え、この案内羽根は流れ方向に従って曲率が大
   きくなり、中空 のチャンネル面がねじれの回転方向５の方向および（ま
   たは）長手方向にわん曲しており、これにより流れ方向
   のねじれ角が大きくなるように構成した特許請求の範囲
   第４項または第５項の装置。
7. （７）負荷キャリヤーガスのためのねじれ供与体が通路
   管１の出口から突出する終端をもつ案内羽根を形成し、
   この案内羽根の通路管方向の幅は短く、従つてこの終端
   領域の案内羽根環は円錐状に縮小されて、中空室におい
   て通路管を中空室の中心に位置させるための芯合わせ手
   段を形成している特許請求の範囲第４項ないし第６項の
   いずれかの装置。
8. （８）通路管１の通路室２が、円筒状に、または通路管
   の方向に少なくともほぼ円錐状に拡大して形成され、デ
   ィフューザを構成している特許請求の範囲第４項ないし
   第７項のいずれかの装置。
9. （９）通路管１の通路室２に、中空で両端が開口し通路
   管の方向に円錐状に拡大されたピストン体または円錐デ
   ィフューザを設けた特許請求の範囲第４項ないし第８項
   のいずれかの装置。
10. （１０）通路管１が、冷却手段用の二重壁の被覆２０ま
    たは熱媒体を備えている特許請求の範囲第４項ないし第
    ９項のいずれかの装置。
11. （１１）成分を含まないねじれを伴った補助ガスを供給
    するために、複数のノズル４を通路管１の出口にその周
    間に一様に配置し、好ましくは負荷キャリヤーガスのた
    めのねじれ供与体を形成するために、案内羽根３に所定
    の数ごとに配置してある特許請求の範囲第４項ないし第
    １０項のいずれかの装置。
12. （１２）ノズルがラーバルノズルである特許請求の範囲
    第１１項の装置。