JP4263205B2 - 酸素切断トーチシステムのための切断トーチと切断ノズルとの組み合わせ体及び切断ノズル - Google Patents
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Description
本願発明にかかる熱間及び冷間ストランド(7)のガストーチ切断用横切断及び切り込み装置を有する連続スチール鋳造設備は、約20乃至36bar の使用圧力で使用される切断ノズル(6)と、該切断ノズルは、+/- 0.1barの許容範囲で特定の設定される使用圧力に対し精密に設計され、製造され、切断トーチ(5)内のシール面に鋸歯状の案内流路(9)を備え、正確に設定し一定の供給を確保すべく変動を均衡化する特定の酸素調整弁(3)と、ノズル距離(8)およびノズル領域の変化により生じるノズルバック効果を抑制するマスフローバルブ(4)とから構成され、又はこの二つ両方の装置の組合せが切断ノズル(6)の前段に設けられている。
本願発明の一態様によれば、該切断トーチ(5)からの加熱ガス、加熱酸素および切断酸素のための分離ノズル(6)の接続面は、断面が鋸歯状である鋸歯状の案内流路(9)を有して設計され、対応する鋸歯状案内流路(9)を有して設計されている切断トーチ(5)の接続面の円錐形シール部に流路毎に該切断ノズルの接続面が取り付けられる。
本願発明の一態様によれば、ある特定の切断酸素圧が、該切断ノズル(6)内のある特定の切断流路(10)に割り当てられ、該切断ノズル(6)は、2.6mm 以下の直径DEで10mm以上の長さLEを有する流入口(11)と、2.6mmの入口直径を始点として6°以上の出口傾斜を有する流出口(12)とを有し、切断ノズル(6)全体は僅か25乃至45mm長であり、最も好ましくは30mm長であって、ピッチ円直径が20mm程度の14の調整された外側加熱チャンネル(14)が、中央軸に対して4°の角度で内方に向けられており、直径9.5mm のピッチ円で調整された7つの内側加熱チャンネル(13)が切断ノズル(6)の中央軸方向に単一に向けられている。
本願発明の一態様によれば、切断ノズル(6)は、加熱用ガスおよび加熱用酸素を混合することにより必要な加熱用火炎を生成する加熱部(16)と、切断用酸素圧をジェット形成のための速度に変換するジェット部(18)とを有し、該ジェット部は噴射装置の如き噴射領域(15)に延び、該ジェット部により加速される低圧酸素が噴射領域に供給され、該噴射領域(15)は加熱用火炎を生成する該加熱部(16)と該ジェット部(18)の前方に生成される切断ジェット(17)との間に設けられ、該ジェット部(18)は安全のため加熱部(16)の囲みと固体的に接続されている。
本願発明の一態様によれば、特定の切断流路(10)が特定の切断酸素圧で切断ノズル(6)に割り当てられ、該切断流路(10)は、直径DEが2.6mm 以上で長さLEが6 乃至10mmのジェット部(18)内に設けられた流入口と、直径DDが2.6mm 以下で、長さLDが2乃至6mmの前ノズル部(19)と、6乃至8°のテーパ角度でジェット部(18)の端部方向に延在する流出口直径DAを有する前流出口と、から成り、該ジェット部(18)全体は25乃至40mm 長の加熱部(16)の内部に位置し、5.5乃至4mmの直径から円錐状に8 乃至12°で内方に向き、5乃至7mm長で円筒状に延在する噴射領域(15)が加熱部(16)およびジェット部(18)の間に存在し、切断ノズル(6)内においてジェット部(18)の端部および9.5乃至14.5mm 長で3乃至6mmの直径DAを有する流出口(12)の始点との間は0.75乃至1.5mm 長の距離であり、8 乃至12°の流出角を有する円錐形の後流出口(21)が流出口(12)に続いており、酸素を噴射領域(15)に供給するジェット部(18)内に直径1.5乃至2mmの12の供給孔(22)が、ピッチ円半径10mm で5乃至10mm長の長さでノズルの軸方向に伸びており、調整された14乃至16の外側加熱用火炎流路(13)が18乃至22mmのピッチ円上にあり、かつ中央軸に対し内側に3乃至6°に方向づけられていて、調整された6乃至8の内側加熱用火炎チャンネル(14)が9乃至11mm のピッチ円上にあり、切断ノズルの中央軸に向けて直線とされている。
本願発明の一態様によれば、該切断ジェット(17)を前もって形成するジェット部(18)は筒状で、内部または外部が円錐状の回転体に形成され、該回転体の壁は穿孔されていて、又は多孔性であって、ガス浸透性素材から成り、壁との摩擦により減速され、圧力が増加するジェット部(18)において該切断ジェット(17)へ向けてジェット部(18)の壁を横方向に通って放出される。
本願発明の一態様によれば、個々に割り当てられたある作動圧力を有する各切断ノズル(6)は、該切断トーチ(5)の対応するノズルホルダー(23)の型、ネジの径、ピッチ円の径により定められる、特定の、異なる接続用で設計される。
本願発明の一態様によれば、酸素調整弁による一定の同量、同圧の正確な供給で、該切断ノズル(6)は作動し、該酸素調整弁(3)は、所定の圧力および切断ノズル(6)の使用圧力又は量に従って、該弁開口(15)を開閉する膜(24)に、固定的に調整されたガス圧により流入量を均衡化し、圧力を供給し、これにより制限された初期の圧力の変動を均衡化することができる。
本願発明の一態様によれば、該ストランドの該表面に向かうノズル距離(8)を変化させたことにより又は、熱もしくは磨耗による該切断ノズル(6)の寸法の変化により生じる定常圧および量に基づく切断酸素ジェットのノズルバック効果が、ある程度マスフローバルブ(4)により抑制され、このことは該マスフローバルブ(4)および該切断ノズル(6)の間に生じる小さい圧力および量の変化を酸素調整弁(3)にある程度送ることによりのみ達成される。
本願発明の一態様によれば、酸素調整弁(3)およびマスフローバルブ(4)は一体に組み合わされていて、切断トーチ(5)の前方に可能な限り近接して又は切断トーチ(5)に直接配置されている。
2 蒸発器
3 酸素調整弁
4 マスフローバルブ
5 切断トーチ
6 切断ノズル
7 ストランド
8 ノズル距離
9 鋸歯状流路
10 切断流路
11 流入口
12 流出口
13 外側加熱用火炎流路
14 内側加熱用火炎流路
15 噴射領域
16 加熱部
17 切断ジェット
18 ジェット部
19 前ノズル部
20 前流出口
21 後流出口
22 供給孔
23 ノズルホルダー
24 膜
25 弁開口部
26 キューポラ
27 ソレノイド弁
28 針プラグ
29 弁部
30 シール
Claims (7)
- スチールを切断するための酸素切断トーチシステムに使用される切断トーチと切断ノズルとの組み合わせ体であって、
該切断トーチは、酸素供給源から酸素が送り込まれる切断用酸素流路を有し、
該切断ノズルは、切断用酸素のための流入口と流出口とを有し、
該切断ノズルは、該切断トーチに接続され、20バール乃至36バールの圧力の酸素が該切断用酸素流路から該流入口に導入され該流出口から切断ジェットが生成されるように構成されており、
該切断ノズルと該切断トーチとの接続シール面は円錐形状とされていて、該切断ノズルの円錐面と該切断トーチの円錐面とが互いに押圧され、断面が鋸歯形状の密封シールを構成することを特徴とする切断トーチと切断ノズルとの組み合わせ体。 - 該切断ノズル及び該切断トーチは、加熱用ガスの流路を含むことを特徴とする請求項1に記載の切断トーチと切断ノズルとの組み合わせ体。
- 該切断ノズルと該切断トーチとの接続により、加熱用ガスの環状流路が形成され、該切断トーチの加熱用ガスの流路は、該環状流路を介して該切断ノズルの加熱用ガスの流路に連絡していることを特徴とする請求項2に記載の切断トーチと切断ノズルとの組み合わせ体。
- 酸素切断トーチシステムの切断トーチに接続されて、該酸素切断トーチシステムからの切断用酸素を用いてスチールを切断する切断ノズルであって、
切断用酸素のための流入口と流出口とを有し、切断トーチに接続され、20バール乃至36バールの圧力の酸素が該流入口に導入され該流出口から切断ジェットが生成されるように構成されており、
切断トーチと密封シールを構成する接続シール面は、断面が鋸歯形状の円錐状のシール面とされていて、切断トーチに接続された際に、該切断ノズルの円錐面と該切断トーチの円錐面とが互いに押圧され断面が鋸歯形状の密封シールを構成する、ことを特徴とする切断ノズル。 - 加熱用ガスの流路を含むことを特徴とする請求項4に記載の切断ノズル。
- 該切断ノズルの全長は25mm乃至45mmであり、該流入部は、2.6mm以下の直径及び少なくとも10mmの長さを有し、該流出部は、該流入部から少なくとも6度の角度で外方に傾斜していることを特徴とする請求項4または5に記載の切断ノズル。
- 該切断ノズルの全長は25mm乃至45mmであり、該流入部は、2.6mm以上の直径及び6mm乃至10mmの長さを有し、該流出部(12)は、3mm乃至6mmの直径と9.5mm乃至14.5mmの長さを有し、2.6mm以下の直径と2mm乃至6mmの長さを有する前ノズル部(19)が該流入部と該流出部に連通していることを特徴とする請求項4または5に記載の切断ノズル。
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