(57)【要約】【課題】ホットスカーファーの最先端部の熱変形を長期間にわたり効果的に抑制し、隣接するブロックユニット間の隙間から酸素ガスが吹き出すトラブルを防止する。【解決手段】燃料ガス噴出孔４を備えたロアブロック２と、燃料ガス噴出孔１０を備えたアッパーブロック３とを相互間に酸素ガス通路９を形成して配置したホットスカーファーにおいて、少なくともロアブロック２の燃料ガス噴出孔４の先端部５よりも更に突出した最先端部２０に、ロアブロック２の幅方向に延びる冷却水路２１を形成した。冷却水路２１の内面と最先端部の表面との距離が３〜１５ｍｍとする。アッパーブロック３も同様の構成とすることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス噴出孔を備えたロアブロックと、燃料ガス噴出孔を備えたアッパーブロックとを相互間に酸素ガス通路を形成して配置したホットスカーファーにおいて、ロアブロックの燃料ガス噴出孔の先端部よりも更に突出した最先端部に、ロアブロックの幅方向に延びる冷却水路を形成し、冷却水路の内面と最先端部の表面との距離を３〜１５ｍｍとしたことを特徴とするホットスカーファー。
【請求項２】
ロアブロックの燃料ガス噴出孔の先端部にも、さらに別の冷却水路を形成したことを特徴とする請求項１記載のホットスカーファー。
【請求項３】
アッパーブロックの燃料ガス噴出孔の先端部よりも更に突出した最先端部にも、アッパーブロックの幅方向に延びる冷却水路を形成し、冷却水路の内面と最先端部の表面との距離を３〜１５ｍｍとしたことを特徴とする請求項１記載のホットスカーファー。
【請求項４】
アッパーブロックの燃料ガス噴出孔の先端部にも、さらに別の冷却水路を形成したことを特徴とする請求項３記載のホットスカーファー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温の燃焼フレームによってスラブ等の表面を溶削して手入れするために用いられるホットスカーファーの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スラブの表面欠陥を溶削して除去するために、従来からホットスカーファーと呼ばれる手入れ装置が広く用いられている。ホットスカーファーはスラブの表面に高温の燃焼フレームを吹付けてスラブの表面を溶削し、介在物や割れ等の表面欠陥を除去する装置である。（特許文献１）
【０００３】
上記の目的のためには、スラブ表面の至近位置から燃料ガスと酸素ガスとを高速で噴射し、高温高速の燃焼フレームをスラブの表面に斜め方向から吹付けることが望ましい。そこで従来から図１に示されるように、シュー１の上にロアブロック２とアッパーブロック３とを設けたホットスカーファーが用いられている。図示のように、ホットスカーファーはスラブＳの上側と下側とに対をなして設けられており、スラブＳの進行方向に対向する方向に燃料ガスと酸素ガスとを噴射するようになっている。またスラブＳの幅は１８００ｍｍに及ぶことがあり、その全幅を１工程で手入れすることができるように、ホットスカーファーは幅方向（紙面と垂直方向）に広く延びている。
【０００４】
シュー１は一般的に銅合金からなり、万一の場合にロアブロック２がスラブＳに直接接触することを防止するための部材である。シュー１はスラブＳに面する表面がスラブＳの表面と平行であり、ロアブロック２側の表面が約３０度程度傾斜した略三角形状の断面を有し、ロアブロック２に固定されている。
【０００５】
ロアブロック２はシュー１の反対面に近い位置に燃料ガス噴出孔４を備えている。燃料ガス噴出孔４は幅方向に一定ピッチで多数形成され、プロパンガスなどの燃料ガスを噴射する。また燃料ガス噴出孔４の先端部５においてロアブロック２は凹状に切り欠かれている。このためロアブロック２の端面６よりも燃料ガス噴出孔４の先端部５はやや後退した位置にある。
【０００６】
またロアブロック２の内部には、幅方向に延びる冷却水路７と、この冷却水路７に向かって冷却水を供給及び排出する多数の冷却水供給排出孔８が形成されている。冷却水供給排出孔８はロアブロック２の幅方向に一定ピッチで形成され、ロアブロック２を冷却している。
【０００７】
アッパーブロック３はロアブロック２と所定の間隙を設けて設けられている。この間隙は酸素ガス通路９であり、燃焼用の酸素ガスが噴射される。アッパーブロック３の内部にもロアブロック２と同様に、燃料ガス噴出孔１０と、冷却水路１１と、この冷却水路１１に向かって冷却水を供給及び排出する多数の冷却水供給排出孔１２が形成されている。この太径の冷却水路１１は燃料ガス噴出孔１０の先端部１３の近傍に配置されている。
【０００８】
従来のホットスカーファーは上記のように構成されており、燃料ガス噴出孔４、１０から噴射される燃料ガスを酸素ガス通路９から噴射される酸素ガスで燃焼させることによって発生させた高温の燃焼フレームをスラブＳの表面に吹付け、介在物や割れ等の表面欠陥を溶削している。なお、幅が１８００ｍｍに及ぶようなロアブロック２やアッパーブロック３を単一のブロックで形成することは困難であるから、これらのロアブロック２やアッパーブロック３は、幅が数十ｍｍのブロックユニットに分割され、幅方向に密着配置された構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−６９２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記したように、ホットスカーファーのロアブロック２及びアッパーブロック３は水冷構造となっている。しかし図１に示したように、ロアブロック２の冷却水路７は、燃料ガス噴出孔４の先端部５の近傍に配置されており、アッパーブロック３の冷却水路１１は燃料ガス噴出孔１０の先端部１３の近傍に配置されている。このため燃料ガス噴出孔付近の熱変形は防止することができる。しかし、最も高温となるロアブロック２の最先端部１４やアッパーブロック３の最先端部１５については、冷却水路７、１１との距離が２０ｍｍ以上離れているため水冷効果が不十分となり、長期間の使用によって熱変形が発生することがあった。
【００１１】
このような熱変形を放置すると、隣接するブロックユニット間の隙間から酸素ガスが噴出し、正規の燃料ガス噴出孔４、１０以外の部分でも高温のフレームが形成されることとなる。その結果、銅合金からなるシュー１が損傷したり、過剰な高温フレームがスラブＳの表面を異常に溶削し、ノロを発生させてスラブＳ表面が劣化してしまう等のトラブルに至ることがある。このトラブルは特にスラブＳに近いロアブロック２において著しい傾向がある。
【００１２】
そこでロアブロック２やアッパーブロック３を構成するブロックユニットの工作精度を高めて間隙を小さくする工夫もなされたが、これらの部分は加熱による膨張と冷却による収縮が繰り返される部分であるため、有効な解決策とならなかった。またロアブロック２やアッパーブロック３を幅方向に分割することを止めて一体化することも検討されたが、一部の溶損によって全体を交換しなければならないうえ、製作コストが非常に高くなるため、実用的な解決策とはならなかった。
【００１３】
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、特にロアブロックの最先端部の熱変形を長期間にわたり効果的に抑制し、隣接するブロックユニット間の隙間から酸素ガスが吹き出すトラブルを防止することができるホットスカーファーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、燃料ガス噴出孔を備えたロアブロックと、燃料ガス噴出孔を備えたアッパーブロックとを相互間に酸素ガス通路を形成して配置したホットスカーファーにおいて、ロアブロックの燃料ガス噴出孔の先端部よりも更に突出した最先端部に、ロアブロックの幅方向に延びる冷却水路を形成し、冷却水路の内面と最先端部の表面との距離を３〜１５ｍｍとしたことを特徴とするものである。
【００１５】
なお請求項２のように、ロアブロックの燃料ガス噴出孔の先端部にも、さらに別の冷却水路を形成することができる。また請求項３のように、アッパーブロックの燃料ガス噴出孔の先端部よりも更に突出した最先端部にも、アッパーブロックの幅方向に延びる冷却水路を形成し、冷却水路の内面と最先端部の表面との距離を３〜１５ｍｍとすることが好ましく、この場合においても、アッパーブロックの燃料ガス噴出孔の先端部の近傍にも、さらに別の冷却水路を形成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ロアブロックの燃料ガス噴出孔の先端部よりも更に突出した最先端部に、ロアブロックの幅方向に延びる冷却水路を形成し、冷却水路の内面と最先端部の表面との距離を３〜１５ｍｍとしたので、ロアブロックの最先端部を確実に冷却することができる。これによりロアブロックの熱変形が防止でき、異常な酸素ガスの噴出しトラブルを防止することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、ロアブロックの最先端部のほかに燃料ガス噴出孔の先端部にも別の冷却水路を形成したので、より高い冷却効果を得ることができる。さらに請求項３、４のように、アッパーブロックにも同様の冷却構造を組み込めば、ロアブロックのみならずアッパーブロックの熱変形をも防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のホットスカーファーを示す断面図である。
【図２】第１の実施形態のホットスカーファーを示す断面図である。
【図３】第１の実施形態のホットスカーファーを示す幅方向の断面図である。
【図４】第２の実施形態のホットスカーファーを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図２と図３は本発明の第１の実施形態を示す断面図であり、従来と同様に１はシュー、２はロアブロック、３はアッパーブロックである。またロアブロック２には燃料ガス噴出孔４が形成され、アッパーブロック３には燃料ガス噴出孔１０が形成され、ロアブロック２とアッパーブロック３との間には酸素ガス通路９が形成されていることも従来と同様である。しかし本実施形態においては、ロアブロック２に形成された冷却水路と、アッパーブロック３に形成された冷却水路との位置を、図１に示した従来のホットスカーファーよりも先端側に移動させてある。
【００２０】
すなわち、図１に示した従来のホットスカーファーにおいては、前記したようにロアブロック２の冷却水路７は、燃料ガス噴出孔４の先端部５の近傍に配置され、アッパーブロック３に形成された冷却水路１１は、燃料ガス噴出孔１０の先端部１３の近傍に配置されていた。これに対して本実施形態のホットスカーファーにおいては、ロアブロック２の燃料ガス噴出孔４の先端部５よりも更に突出した最先端部２０に冷却水路２１を形成し、またアッパーブロック３の燃料ガス噴出孔１０の先端部１３よりも更に突出した最先端部３０に冷却水路３１を形成した。
【００２１】
これらの冷却水路２１、３１は、ロアブロック２やアッパーブロック３の幅方向に延びるもので、図３に示すように多数の細径の冷却水供給排出孔８、１２が連通している。これらの冷却水供給排出孔８、１２は各ブロックの後端に達しており、冷却水を冷却水路２１、３１に供給及び排出してロアブロック２やアッパーブロック３を冷却している。これによって各ブロックの最先端部２０、３０の熱変形が防止でき、異常な酸素ガスの噴出しトラブルを解消することができる。
【００２２】
ロアブロック２の最先端部２０やアッパーブロック３の最先端部３０を十分に冷却するためには、冷却水路２１、３１の内面とブロックの最先端部の表面との距離を３〜１５ｍｍとすることが好ましい。この距離が１５ｍｍを超えると最先端部の冷却が不十分となり、３ｍｍ未満であると何らかの衝撃を受けたような場合に冷却水漏洩のおそれがあるからである。実用上より好ましい範囲は、５〜１５ｍｍの範囲である。
【００２３】
このような冷却水路２１、３１は、ロアブロック２とアッパーブロック３との両方に設けることが好ましいが、アッパーブロック３よりも熱変形が発生し易いロアブロック２のみに設けても、一定の効果を挙げることができる。
【００２４】
図４は本発明の第２の実施形態を示す断面図である。この第２の実施形態では、燃料ガス噴出孔の先端部近傍にある従来の冷却水路７、１１をそのまま残したまま、更にロアブロック２の最先端部２０やアッパーブロック３の最先端部３０にも冷却水路２１、３１を増設したものである。この場合には既存のブロックを追加加工することができる。なお、従来の冷却水路７、１１と新たな冷却水路２１、３１との間を連通水路２２、３２で結び、冷却水が供給されるようにしておく。
【００２５】
この第２の実施形態においても、冷却水路２１、３１は、ロアブロック２とアッパーブロック３との両方に設けることが好ましいが、アッパーブロック３よりも熱変形が発生し易いロアブロック２のみに設けても一定の効果を挙げることができる。
【００２６】
尚、冷却水は、熱交換器を配置して循環使用してもよいし、より冷却能力が必要なときは新水を常に供給する使い捨てにすることも好ましい。
【００２７】
以上に説明したように、本発明によればホットスカーファーの最先端部の熱変形を長期間にわたり効果的に抑制し、隣接するブロックユニット間の隙間から酸素ガスが吹き出すトラブルを防止することができ、出願人の工場における使用実績によれば、従来設置後１日でブロックユニット間の隙間が設置時の２倍に変形し、２〜３ヶ月で隙間からの漏れによる異常燃焼が発生していたものが、本発明では３ヶ月後の観察においても同様に隙間間隔に変化がなく異常燃焼の発生もなかった。
【符号の説明】
【００２８】
１  シュー
２  ロアブロック
３  アッパーブロック
４  燃料ガス噴出孔
５  先端部
６  端面
７  冷却水路
８  冷却水供給排出孔
９  酸素ガス通路
１０  燃料ガス噴出孔
１１  冷却水路
１２  冷却水供給排出孔
１３  先端部
１４  最先端部
１５  最先端部
２０  最先端部
２１  冷却水路
２２  連通水路
３０  最先端部
３１  冷却水路
３２  連通水路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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