[发明专利]炼钢连铸割炬

说明书

技术领域  本发明涉及一种钢材切割装置，尤其涉及一种炼钢连铸割炬。

背景技术  随着冶炼技术及工艺的日益完善，提高铸坯的拉坯速度是一个趋势，钢坯火焰切割机的切割作业是在线完成的，并且与钢坯的移动保持同步。由于受到场地及工艺的限制，切割的钢坯定尺尺寸尽可能短些，因此割炬的切割速度和可靠性成了提高连铸生产效率的瓶颈口，因此要求更高的连铸切割速度，以满足日益提高的拉坯速度的需求。而切割燃气的消耗更是重点关注的问题，对于切割割缝的金属损耗也越来越被重视。同时对切割断面的质量也提出了更高的要求，切断面要求平整、挂渣要少，现有的炼钢连铸割炬因其结构原因其燃气火焰不集中，火焰束大，使切割缝隙大，上缘塌边，下缘挂渣，切割面呈喇叭口，而且切割速度不高、耗能大，切割成本高。同时由于割炬工作温度高，而现有的割炬散热条件差，对割嘴没有有效的冷却措施，使割炬工作不稳定。且熔渣易粘住割嘴而堵塞导致回火现象，割嘴易损坏，同时割嘴还可能会因为高温而回火。

本发明的目的是提供一种炼钢连铸割炬。该炼钢连铸割矩切割火力集中，火焰束小，耗能低，切割质量高，切割速度快，割嘴与割枪体气路连接密封效果好，对割嘴的冷却效果好，且体积小，结构简单。

本发明的技术方案包括割嘴，割枪体，设于割枪体的气体管道，设有与相应的所述气体管道相联通的若干分气通道的分气座，所述分气座设有沉孔，分气座沉孔内设有密封装置，所述割嘴与该密封装置配合设于该沉孔内，所述分气座外周壁设有水夹套。

所述分气座沉孔内的密封装置为相间隔设于沉孔内周壁上的由分气座外侧一端往内其内径依次逐个缩小的三个台阶或内凸环台，所述若干分气通道为设于各台阶或内凸环台上的通孔；所述水夹套由该分气座外周壁与割枪体内周壁构成。

所述分气座外周壁呈上下两级台阶形状，所述分气座外侧一端设有与割嘴连接的内或外螺纹。

所述割嘴包括由芯杆和设于该芯杆一端的其外周壁上设有若干条凹槽的芯头组成的嘴芯，连接于该芯杆另一端并设有若干预热氧孔和燃气孔的圆台形芯座，套装于所述嘴芯上的嘴芯套管，每个所述燃气孔和对应的一预热氧孔经相应的一混气孔联通于混气室，设于所述圆台形芯座和嘴芯上的高压氧孔。

所述嘴芯套管管孔的形状与所述芯头外周表面形状相对应，并与该芯头贴面接触配合或松配合套罩于所述嘴芯上；所述混气室由芯杆外周壁、芯座和芯头的相向两端面、以及嘴芯套管内壁构成。

所述芯头由一长度为3mm-18mm的圆台段和一长度为2.5mm-14mm的圆柱段构成；所述混气室的长度为10mm-20mm；所述设于圆台形芯座上的燃气孔和预热氧孔分别为2-20个，其孔径为2mm-20mm；混气孔的孔径为0.6mm-6mm；所述芯头上所设的凹槽为6-30条，其宽度和深度分别为0.03mm-1.51mm和0.03mm-2.5mm。

所述芯头其圆柱段长度为7mm，圆台段长度为9mm；所述混气室的长度为15mm；所述圆台形芯座上的燃气孔和预热氧孔各为10个，其孔径分别为0.6mm和1.2mm；混气孔的孔径为1.2mm；所述芯头上的凹槽为19条，其宽度和深度分别为1.3mm和2.1mm。

所述高压氧孔由依次呈圆台形的收敛段、分别呈圆柱形的扩张段和加速段构成，该圆台形收敛段其两端孔径和长度分别为2mm-8mm、1.5mm-6mm和16mm--40mm，分别呈圆台形的扩张段和加速段的孔径和长度分别为2.5mm-10mm、1mm-4mm和16.5mm-62mm、4.5mm--18mm。

所述圆台形收敛段的两端孔径和长度分别为4mm、2.9mm和20mm，分别呈圆台形的扩张段和加速段的孔径和长度分别为5mm、1.9mm和31mm、9mm。

所述割嘴芯头和嘴芯套管用不锈钢或铜材镀铬材料制成；所述芯杆可通过螺纹方式与所述圆台形芯座连接；所述圆台形芯座外周壁相间隔设有两个凹环槽，所述若干个燃气孔和预热氧孔分别设于相应凹环槽的侧壁上；所述嘴芯套管的靠外侧一端管壁端面向外长出所述芯头端面15mm-2.2mm。

本发明由于割嘴套装于割枪体内，割嘴整体包裹于水夹套内，冷却效果好，可以避免处于高温工作状态的割嘴不产生变形，使其工作稳定可靠，提高切割精度，并延长割嘴的使用寿命；同时，这种结构还可以很大程度缩小割炬的体积，节约制造成本；而且由于割嘴与割枪体采用线、面密封方式，可以改善密封性能，减少故障率。水夹套设置呈台阶形，其位于割嘴气体喷出口一端内腔横截面大、体积大可以进一步提高对割嘴的冷却效果。割嘴与割枪体的安装简单方便。