(57)【要約】【課題】転炉スリーブ煉瓦切削用の穿孔ビットは一般的には２０リットル／ｍｉｎの冷却水を０．５〜１．０ＭＰａの高圧空気にて噴射して穿孔ビットを冷却しているが、全ての超硬チップを均一に冷却するのは困難であり冷却水が蒸発するときの蒸発潜熱で冷却している状態であった。また、切削刃の役割をする超硬チップはＷＣが主力成分のため特に高温酸化されやすい問題があった。【解決手段】穿孔ビットの内部に冷却水充填室を設けて、穿孔部表面を冷却できるようにした。また超硬チップの下部に銅棒をロウ付けし、銅棒を冷却水充填室に突出させて冷却効率を向上した。さらに超硬チップに貫通孔を設けたり、スリーブや超硬チップに通水孔を設けたりして冷却効果を高めた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
推力を付加されつつ回転する冷却式穿孔ビットにおいて、該穿孔ビットは穿孔部に複数の超硬チップを埋め込んでいるとともに前記穿孔部の裏側には冷却水充填室を設けていることを特徴とする穿孔ビット。
【請求項２】
前記超硬チップは胴部がテーパになっており、前記超硬チップは該胴部のテーパと略同一のテーパを有するスリーブに挿入されており、該スリーブには前記超硬チップの底部と接する開孔を有する底板が取り付けられており、前記スリーブは前記穿孔ビットに溶接固定されているスリーブ一体型超硬チップであり、前記超硬チップの底部には銅棒がロウ付けされており、該銅棒は前記冷却水充填室に突出していることを特徴とする請求項１記載の穿孔ビット。
【請求項３】
前記スリーブ一体型超硬チップにおいて、前記超硬チップの略中央部には貫通孔を設けており、該記貫通孔と前記スリーブの底板の開孔は前記冷却水充填室に連通していることを特徴とする請求項１記載の穿孔ビット。
【請求項４】
前記スリーブ一体型超硬チップにおいて、前記超硬チップの前記胴部の長さと前記スリーブの長さは略同一であり、前記スリーブの前記内面もしくは前記超硬チップの前記胴部には前記冷却水充填室と連通する複数の通水孔が設けてあることを特徴とする請求項１及び請求項２及び請求項３記載の穿孔ビット。
【請求項５】
ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）とテトラエトキシシラン（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）４Ｓｉ）を濃度２０〜３５ｗｔ％で炭化水素の溶媒中に溶解させた溶液を前記冷却水に３〜５ｗｔ％添加したことを特徴とする請求項１及び請求項２及び請求項３及び請求項４記載の穿孔ビット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転炉の出鋼孔のスリーブ煉瓦の穿孔、切削や高炉の出銑孔の穿孔を能率的にできる穿孔ビットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
転炉の出鋼孔には耐火れんが製の出鋼孔スリーブが設けられている。転炉での溶鋼処理が終了すると出鋼孔から鍋に溶鋼を排出する。一回当たりの溶鋼処理量は１００〜４００トンであり、出鋼流による摩耗や溶損により次第に内径が拡大し適正な出鋼ができなくなる。このため数百チャージ（出鋼回数）毎に出鋼孔スリーブを解体し新品と交換する必要がある。この作業は穿孔台車に配設された穿孔ビットに推力や打撃力を与えながら回転させつつ出鋼孔を穿孔する方法で行われる。高炉の出銑孔の開口作業も転炉の出鋼孔と同様に先端に穿孔ビットを有するドリルで行われる。穿孔ビットの回転数は約４０〜８０ｒｐｍで打撃力は１００００Ｎ程度である。穿孔時のスリーブ温度は８００〜９００℃の高温なので、穿孔ビットの温度上昇を抑制するために水冷却や気体冷却あるいは水と空気を混合した気水冷却が行われている。実開昭５８−１６０２５３号広報によれば空気と冷却水を混合してドリルに供給して冷却する方法が提案されている。実開昭５８−２２４１０４号広報においてもドリル先端（穿孔ビット）を圧縮気体と共に冷却流体を噴射させて冷却する方法が提案されている。具体的には、圧縮気体を空気として０．７ＭＰa、流量を１５Ｎｍ３／ｍｉｎ、冷却流体を水として２リットル／Ｈ、ドリル回転数を１６０ｒｐｍとしている。実開平６−４７３４８号広報によればカッタ（穿孔ビット）を水または空気で冷却する方法が示されている。特開２００７−４６０７８号広報によれば圧力０．３〜１．５ＭＰａの冷却水や気体で冷却している。特開２００７−４６０７７号広報によれば穿孔ビットにＨｖ２００以上の金属を肉盛溶接する方法が提案されている。以上のような従来法では使用環境が苛酷なため穿孔ビットの使用回数は３０回程度が限界であった。穿孔に要する時間は７〜１２分を要しており後工程に連結している生産スケジュールが途切れることになり大きな生産障害となっている。しかもスリーブ煉瓦や出銑孔に溶鋼が差し込んだ状態になると通常の２〜３倍程度の時間を要していた。出鋼孔のスリーブ煉瓦の取替補修や出銑孔の穿孔作業にとって穿孔ビットの長寿命化は大きな課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５８−１６０２５３号広報      「出銑口開孔方法」
【特許文献２】実開昭５８−２２４１０４号広報      「出銑口開孔方法」
【特許文献３】実開平６−４７３４８号広報          「スリーブ交換機」
【特許文献４】特開２００７−４６０７７号広報      「穿孔ビット」
【特許文献５】特開２００７−４６０７８号広報      「穿孔ビット」
【特許文献６】特開２００９−０９０３６８号広報    「ガス切断用気化フラックス」
【特許文献７】特開２００９−２９７７８２号広報    「液体フラックスと製造装置」
【特許文献８】特開２０１０−１００４４１号広報    「液体フラックスと製造装置」
【特許文献９】特開２００９−２５５１０５号広報    「気化装置」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
転炉スリーブ煉瓦切削用の穿孔ビットの最大径は大きいものになると５００ｍｍ程度になる。この先端部に６０〜７０個の超硬チップがホルダーにロウ付けされている。一般的には２０リットル／ｍｉｎの冷却水を０．５〜１．０ＭＰａの高圧空気にて噴射して穿孔ビットを冷却しているが、全ての超硬チップを均一に冷却するのは困難であり冷却水が蒸発するときの蒸発潜熱で冷却している状態であった。穿孔ビットはスリーブレンガによる高温土砂摩耗、打撃摩耗、高温酸化摩耗が同時に進行するため短命であった。切削刃の役割をする超硬チップはＷＣが主力成分のため特に高温酸化されやすい問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の解決手段は特許請求項１に示すように、推力を付加されつつ回転する冷却式穿孔ビットにおいて、該穿孔ビットは穿孔部に複数の超硬チップを埋め込んでいるとともに前記穿孔面の裏側には冷却水充填室を設けている穿孔ビットである。
【０００６】
第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記超硬チップは胴部がテーパになっており、前記超硬チップは該胴部のテーパと略同一のテーパを有するスリーブに挿入されており、該スリーブには前記超硬チップの底部と接する開孔を有する底板が取り付けられており、前記スリーブは前記穿孔ビットに溶接固定されているスリーブ一体型超硬チップであり、前記超硬チップの底部には銅棒がロウ付けされており、該銅棒は前記冷却水充填室に突出している穿孔ビットである。
【０００７】
第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記スリーブ一体型超硬チップにおいて、前記超硬チップの略中央部には貫通孔を設けており、該記貫通孔と前記スリーブの底板の開孔は前記冷却水充填室に連通している穿孔ビットである。
【０００８】
第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記スリーブ一体型超硬チップにおいて、前記超硬チップの前記胴部の長さと前記スリーブの長さは略同一であり、前記スリーブの前記内面もしくは前記超硬チップの前記胴部には前記冷却水充填室と連通する複数の通水孔が設けてある穿孔ビットである。
【０００９】
第５の解決手段は特許請求項５に示すように、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）とテトラエトキシシラン（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）４Ｓｉ）を２０〜３５ｗｔ％炭化水素の溶媒中に溶解させた溶液を前記冷却水に３〜５ｗｔ％添加した穿孔ビットである。
【発明の効果】
【００１０】
超硬の高温硬度保持のため穿孔ビットを２分割として冷却水充填室を作ることで穿孔ビット本体も１５０℃の冷却効果が出る。かつ従来の冷却水配管途中にエジェクターを設置して３〜５ｗｔ％の泡界面活性剤を冷却水に添加することで超硬チップの高温酸化防止が向上する。また、表面張力除去によるビットの表面の濡れ性が向上するので蒸発潜熱の拡大につながり冷却効果が向上した。かつ超硬チップ裏面にＭ６の銅ボルトをロウ付けすることでこの銅ボルトが冷却水充填室に突出しているため冷却効果が向上する。超硬チップに貫通孔を設けると冷却水充填室から冷却水が噴出するので超硬チップが直接水冷却され冷却効率がさらに向上し超硬チップの大幅な寿命延長につながった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】穿孔ビットの横断面図
【図２】穿孔ビットの正面図
【図３】第２の手段の超硬チップの取り付け部の断面図
【図４】第３の手段の超硬チップの取り付け部の断面図
【図５】第４の手段の超硬チップの取り付け部の断面図
【図６】視Ａでスリーブと超硬チップに通水孔を設けた平面図
【図７】スリーブに通水孔を設けた場合の断面斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１３】
第１の解決手段は特許請求項１に示すように、推力を付加されつつ回転する冷却式穿孔ビット１０において、該穿孔ビット１０は穿孔部１１に複数の超硬チップ２０を埋め込んでいるとともに前記穿孔部１１の裏側には冷却水充填室１２を設けている穿孔ビット１０である。
【００１４】
通常穿孔ビットは移動台車に搭載され、台車動力源により推力と回転を付与される。転炉の穿孔ビットの場合、穿孔ビットに付加される推力は約１００００Ｎ程度であり回転数は約４０〜８０ｒｐｍである。冷却水は一般的に２０リットル／ｍｉｎで空気圧は０．５〜１．０ＭＰａ圧力である。
【００１５】
図１と図２において説明する。図１は穿孔ビット横断面図、図２は穿孔ビット正面図である。穿孔部１１は穿孔基部１３に溶接固定している。穿孔部裏側には冷却水充填室１２が設けられている。穿孔基部１３には冷却水孔１５があり水路１５ａを通して冷却水充填室１２につながっている。冷却水充填室１２には穿孔部表面や超硬チップ２０を冷却するためのノズル１５ｂが配設されている。冷却水は冷却水孔１５、水路１５ａを経由して冷却水充填室１２に導かれ、穿孔部表面や超硬チップ２０を内部から冷却した後ノズル１５ｂから噴出し噴霧となって外側から穿孔部表面や超硬チップ２０を冷却する。従来、穿孔ビット１０は穿孔部１１と穿孔基部１３が一体で形成されているが、冷却水充填室１２を設けるためには穿孔部１１と穿孔基部１３に分割する必要があり、穿孔部１１もしくは穿孔基部１３に冷却水充填室１２となる空間を形成した後に溶接によって接合している。冷却水充填室１２を設けることにより穿孔部１１が冷却水と接する面積を拡大できる。従来は冷却水充填室１２がなく冷却孔１５に直接複数のノズル１５ｂが設けられていただけであったために穿孔部１１の冷却効果が小さく結果的に超硬チップ２０の寿命を短くしていた。穿孔部１１には複数の超硬チップ２０を取り付けている。穿孔部１１及び穿孔基部１３の材質はＳＣＭ４４０やＳＵＳ系のように耐熱性があり引っ張り強度の高い材料が望ましい。
【００１６】
実開昭５８−１６０２５３号広報や実開昭５８−２２４１０４号広報のように冷却水に空気を混入する冷却方法は高炉の出銑孔開孔機においても採用され公知である。高炉開孔機のドリル外径はΦ８０ｍｍ前後であり小さいことから水と空気の混合冷却方式である程度の冷却効果は得られる。一方、転炉の穿孔ビットは大型のものになると外径がΦ５００ｍｍ程度になり熱容量が大きくなるので多量の水を使う必要がある。しかし水蒸気爆発や炉体煉瓦の保護のために一般的には２０リットル／ｍｉｎ程度に制限している。冷却水には０．５〜１．０ＭＰａ圧力の高圧空気を混入して冷却水を噴霧状にしており、冷却水が直接炉体煉瓦にかかり煉瓦の劣化を起こさないようにしている。穿孔ビット表面には切削したスリーブ煉瓦の屑を逃がすために複数ヶ所の逃がし口１６がある。空気の力は切削屑の逃がしにも利用される。
【００１７】
第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記超硬チップ２０は胴部２０ａがテーパになっており、前記超硬チップ２０は該胴部２０ａのテーパと略同一のテーパを有するスリーブ２１に挿入されており、該スリーブ２１には前記超硬チップ２０の底部２０ｂと接する開孔２５ａを有する底板２５が取り付けられており、前記スリーブ２１は前記穿孔ビット１０に溶接固定されているスリーブ一体型超硬チップ２０であり、前記超硬チップ２０の底部２０ｂには銅棒３０がロウ付けされており、該銅棒３０は前記冷却水充填室１２に突出している穿孔ビット１０である。
【００１８】
図３において説明する。図３は超硬チップ２０取り付けの横断面図である。超硬チップ２０の胴部２０ａのテーパとスリーブ２１の内面２１ａのテーパは略同一に形成してあるので、超硬チップ２０はスリーブ２１と嵌合できる。さらに超硬チップ２０の胴部２０ａとスリーブ２１の内面２１ａのテーパは逆テーパになっており、超硬チップ２０がスリーブ２１から抜け出さない構造となっている。スリーブ２１に超硬チップ２０を嵌合挿入後に底板２５とスリーブ２１を溶接する。底板２５の材質は冷却水充填室１２からの熱伝導を向上するために純銅が望ましい。超硬チップ２０とスリーブ２１をロウ付けしてもよい。ロウ付けは耐熱的な面から銀ロウ付けや銅ロウ付けがよい。超硬チップ２０の底部２０ｂには銅棒３０をロウ付けしている。銅棒３０は熱伝導率を良好にするため純銅が望ましい。銅棒３０のロウ付けは銀ロウ付けや銅ロウ付けがよい。スリーブ２１は溶接２２により穿孔部１１に取り付けられている。スリーブ２１の材質はＳＵＳ系やステライトなどのような耐熱鋼が望ましい。スリーブ２１と穿孔部１１の溶接２２はＳＵＳ３０９ＭＯＬのように耐熱、耐食性を有するフェライト系２層ステンレスの溶接棒で溶接するのが望ましい。溶接２２の上に耐熱耐摩耗の肉盛２３を施す。肉盛２３は１３Ｃｒ−１Ｎｉのマルテンサイト系硬化棒などが望ましい。さらに、肉盛２３の上に保護肉盛２４を施す。肉盛２４はスリーブ２１と超硬チップ２０を守るために耐熱、耐摩耗、耐酸化性機能を有する材料でなければならない。例えば、ＴＩＧ溶接にて耐熱、耐食、耐摩耗性を有するインコネル♯６２５の保護肉盛２４を実施する。インコネル＃６２５の成分は、Ｃ：０．１ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．５ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．５ｗｔ％以下、Ｎｉ：５８ｗｔ％以上、Ｃｕ：０．５ｗｔ％以下、Ｃｒ：２０〜２３ｗｔ％、Ｆｅ：５．０ｗｔ％以下、Ｍｏ：８〜１０ｗｔ％以下、Ｎｂ＋Ｔａ：３．１５〜４．１５ｗｔ％、ＡＬ：０．４ｗｔ％以下、Ｔｉ：０．４ｗｔ％以下である。穿孔ビット１０は水をかけるため高温水蒸気酸化が激しいためインコネル＃６２５クラスが必要である。
【００１９】
ＴＩＧ溶接は溶接ボイドの生成を最小限に抑えるために気化フラックスを吹き付けながら行うのがよい。気化フラックスは、ホウフッ化ナトリウム（ＮａＢ２Ｆ４）、フッ化カリウム（ＫＦ）、酸性フッ化カリウム（ＫＨＦ２）、ケイフッ化カリウム（Ｋ２ＳｉＦ６）などのフッ化物とホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）、ホウ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７）などのホウ酸系の化合物をアルコールに最大３０ｗｔ％溶解した液体フラックスをアルゴンガスで気化せしめて生成した。液体フラックスは、本発明者が発明した特開２００９−０９０３６８号広報「ガス切断用気化フラックス」や特開２００９−２９７７８２号広報「液体フラックスの製造方法及びその装置」や特開２０１０−１００４４１号広報「液体フラックスの製造方法と製造装置及び液体フラックス」によって製造できる。特開２００９−２５５１０５号広報「気化装置」（特許文献４）において、液体フラックスを気化せしめて気化フラックスを生成することができる。
【００２０】
第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記スリーブ一体型超硬チップ２０において、前記超硬チップ２０の略中央部には貫通孔２０ｃを設けており、該貫通孔２０ｃと前記スリーブ２１の底板２５の開孔２５ａは前記冷却水充填室１２に連通している穿孔ビット１０である。
【００２１】
図４において説明する。図４は貫通孔２０ｃを有する超硬チップ２０取り付けの横断面図である。冷却水充填室１２の冷却水は貫通孔２０ｃを通過するときに超硬チップ２０を冷却し、最終的に貫通孔２０ｃから噴出して穿孔ビット１０の表面を冷却する。
【００２２】
貫通孔２０ｃの直径は超硬チップ２０の直径の１０〜３０％の大きさが望ましい。２０％より小さいと冷却効果が十分でない。３０％より大きいと超硬チップ２０の機械的強度が低下する問題がある。
【００２３】
スリーブ２１の底板２５の材質は熱伝導性を考慮して純銅が望ましい。開孔２５ａの直径は貫通孔２０ｃと略同径が望ましい。超硬チップ２０が破損して穿孔ビット１０から欠落した際に、超硬チップ２０と同径の開孔部ができて冷却水充填室１２の冷却水が大量に噴出するのを防止するためである。開孔２５ａがオリフィスの役割を果たすので超硬チップ２０が欠落した場合でも噴出する冷却水は開孔２５ａの径の大きさによって制限することができる。
【００２４】
第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記スリーブ一体型超硬チップ２０において、前記超硬チップ２０の前記胴部２０ａの長さと前記スリーブ２１の長さは略同一であり、前記スリーブ２１の前記内面２０ａもしくは前記超硬チップ２０の胴部２０ａには前記冷却水充填室１２と連通する複数の通水孔４０が設けてある穿孔ビット２０である。
【００２５】
通水孔４０は底板２５に設けられた通水路２５ｂによって開孔２５ａ及び冷却水充填室１２と連通している。
【００２６】
通水孔４０はスリーブ２１と超硬チップ２０を効率的に冷却するので超硬チップ２０の硬度低下を抑制できる。そのためスリーブ煉瓦の切削能率が向上し超硬チップ２０の摩耗も減少し寿命を延長できる。貫通孔２０ｃと通水孔４０を併用することで超硬チップ２０の冷却能力はさらに向上する。
【００２７】
スリーブ２１の長さを超硬チップ２０と略同じにすることにより保護溶接２４を施工する際にスリーブ２１の通水孔４０をつぶれないようにすることができる。通水孔４０は超硬チップ２０の胴部２０ａに溝を設けて形成してもよい。スリーブ２１を超硬チップ２０と略同じ長さにしていることにより溶接２２や肉盛２３や保護溶接２４を施工する際に超硬チップ２０に直接溶接するのを避けられるので溶接時に超硬チップ２０に生じる微細なクラックを皆無にできる。超硬チップ２０の突発的な破損を大幅に改善できた。また、回転方向側に面するスリーブ２１は保護肉盛２４が摩耗すると同時に摩滅するが、回転方向と反対側のスリーブ２１は摩耗することなく残存できるので、超硬チップ２０が回転方向から受ける反力をスリーブ２１の剛性によってサポートできるので超硬チップ２０が折損しにくくなる。スリーブ２１の材質は耐熱性や引っ張り強度にすぐれたＳＵＳ系やステライトなどが適している。
【００２８】
第５の解決手段は特許請求項５に示すように、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）とテトラエトキシシラン（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）４Ｓｉ）を炭化水素の溶媒中に２０〜３０ｗｔ％溶解させた溶液を前記冷却水に３〜５ｗｔ％添加した穿孔ビット１０である。
【００２９】
冷却水の中に３〜５％の界面活性剤を添加することにより、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）及びテトラエトキシシラン（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）４Ｓｉ）が反応して、Ｓｉが超硬チップ２０の表面にＳｉＯ２となって膜状に張り付くことで高温酸化を防いでいる。
【００３０】
従来の冷却水に界面活性剤を添加して泡を発生せしめて穿孔ビット表面を泡で保護することにより空気による断熱効果をもたらす。泡を発生させるために添加剤として、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）とテトラエトキシシラン（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）４Ｓｉ）を炭化水素中に溶解して界面活性剤を生成した。炭化水素は、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、エタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）、ポリエチレングリコール（Ｈ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＨ）やメチルアミノエタノール（ＣＨ３ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）などが使用できる。エタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）やメタノール（ＣＨ３ＯＨ）などの有機化合物は単体でも水に入ると界面活性剤となる。界面活性剤の泡が穿孔ビット表面に付着するので空気の断熱層が形成され従来にない効率的な断熱が可能となった。
【００３１】
ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）やテトラエトキシシラン（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）４Ｓｉ）を炭化水素の溶媒中に溶解した界面活性剤は、本発明者が発明した特開２００９−０９０３６８号広報「ガス切断用気化フラックス」や特開２００９−２９７７８２号広報「液体フラックスの製造方法及びその装置」や特開２０１０−１００４４１号広報「液体フラックスの製造方法と製造装置及び液体フラックス」によって製造できる。冷却水ノズル孔１５より冷却水と界面活性剤が混合したエマルジョン水滴として噴出して超硬チップ２０や穿孔ビット１０表面を冷却するのであるが、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）は１８０〜８００℃、ＳｉＯ２は８００〜１７００℃で薄い耐火膜を形成して超硬チップ２０の表面に張り付くため超硬チップ２０の高温酸化を防ぐことができる。
【００３２】
水の表面張力は７２．８×１０Ｅ−３Ｎｍであるが、界面活性剤として使用する薬品の表面張力を参考として列記する。エタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）は２２．６×１０Ｅ−３Ｎｍ、ベンゼン（Ｃ６Ｈ６）は２８．９×１０Ｅ−３Ｎｍ、トルエン（ＣＨ３Ｃ６Ｈ５）は２８．４×１０Ｅ−３Ｎｍ、クロロホルム（ＣＨＣＬ３）は２７．２×１０Ｅ−３Ｎｍ、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）は２７．７×１０Ｅ−３Ｎｍである。Ｃ、Ｈ、Ｏの組み合わせである炭化水素の表面張力は水の略三分の一である。つまり炭化水素系は極性が少ないため表面張力が小さいのである。転炉用穿孔ビット１０は水と高圧空気による冷却であるが、水だけをエマルジョン状態で噴射しても濡れ性が小さく冷却しにくいことを意味している。冷却水に界面活性剤を添加することで穿孔ビット表面に界面活性剤が張り付き冷却効果をアップさせかつ泡の生成による泡断熱効果によりスリーブ煉瓦や転炉内からの熱伝達を極力抑えることができる。そのためＣ、Ｈ、Ｏの炭化水素系とＢやＳｉを混合した界面活性剤により超硬チップ２０の高温酸化摩耗を防ぐことができるのである。ポリエチレングリコール（Ｈ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＨ）やメチルアミノエタノール（ＣＨ３ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）などの炭化水素も溶媒として利用できるので使用環境に応じて選択できる。本発明の穿孔ビット１０は転炉の出鋼孔を短時間にて施工するために改良されたもので、従来と同一の冷却条件（冷却水は２０リットル／ｍｉｎ、空気圧は０．５〜１．０ＭＰａ）に加えて、界面活性剤を添加することによる冷却効果を向上させることができ超硬チップ２０の温度上昇を４００〜４３０℃のレベル抑え込むことができた。
【００３３】
本発明により転炉スリーブ煉瓦の穿孔作業時間が半減した。即ち従来平均１６分要していたが平均８分で処理できるようになった。穿孔ビットの冷却水は処理時間が短くなったことでトータルの冷却水が減少した。そのため従来は台車で冷却水ホースを引きずっていたが、台車に備え付けのタンクに冷却水を充填しておけば十分間に合うようになった。冷却水に３〜５ｗｔ％の界面活性剤を添加することで冷却水の調合も簡単にできる。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ：穿孔ビット
１１  ：穿孔部
１２  ：冷却水充填室
１３  ：穿孔基部
１４  ：溶接
１５  ：冷却水孔
１５ａ：水路
１５ｂ：ノズル
１６  ：逃がし口
２０  ：超硬チップ
２０ａ：胴部
２０ｂ：底部
２０ｃ：貫通孔
２１  ：スリーブ
２１ａ：内面 
２２  ：溶接
２３  ：肉盛
２４  ：保護肉盛
２５  ：底板
２５ａ：開孔
２５ｂ：通水路
３０  ：銅棒
４０  ：通水孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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