[发明专利]一种切割超大厚度2000～3500㎜低碳和低合金钢锭的割炬

说明书

发明领域

本发明申请提出一种切割超大厚度2500～3500㎜低碳和低合金钢锭的割炬，属于超大厚度低碳钢锭氧气切割装置的技术领域，尤其涉及到2500～3500㎜厚度或直径的低碳和低合金钢锭的高质量、高效率的割炬。

背景技术

21世纪基础制造装备的水平主要体现在大型化、高精度、高效率、低成本和高柔性等几个方面。大型化是准备制造业高端产品的重要特征之一。要制造大型设备和大型基础制造装备，就需要大型甚至超大型的铸/锻件作为毛坯来制造大型装备的零部件。而大型铸/锻件进行加工的第一道工序就是要通过切割来去除零件的冒口及多余体积和重量来达到要求的尺寸、形状和重量，所以大型铸锻件的火焰切割厚度和质量直接关系到后续加工的工作量的大小以及能源消耗的多少，因此超大型的铸/锻件超大厚度火焰切割装置能够为制造装备大型化提出的高质量、高效率、低能耗等要求创造了基础。

目前热切割方法中，激光切割法最大切割厚度不超过30㎜，等离子切割法能达到180㎜，氧气切割法也只能达到1500～1800㎜，为了能切割2000～3500㎜超大厚度钢锭，目前的氧切割装置还应当进一步改进和提高。

发明内容

为了解决背景技术中存在的氧气切割法切割低碳和低合金钢锭厚度达不到2000～3500mm的问题，本发明提出一种能够切割2000～3500㎜的超大厚度低碳钢锭氧气切割割炬。

本发明的技术方案如下：

1、一种切割超大厚度2000～3500㎜超低碳和低合金钢锭的割炬，采用氧气为切割气体，并且

3：1比例的予热氧气和丙烷燃气混合气体做为切割予热火焰，

其特征在于，

1）采用予热氧和丙烷燃气在割炬外混合式结构，即予热氧孔道（5）和燃气孔道（6）在割炬内部不交叉，予热氧与燃气在割炬内部不预先混合，而在喷出切割氧的割嘴（7）后在大气中混合燃烧，这种结构有利于切割超大厚度工件；

2）燃气孔道（6）的轴线与割炬的轴线间夹角为4°，予热氧孔道（5）的轴线与割炬的轴线间的夹角为12°，燃气孔道（6）和予热氧孔道（5）均倾斜并指向割炬的轴线，这种燃气孔道（6）和予热氧孔道（5）的配置有利于提高予热混合气体对被切割工件的加热效果。

3）采用大尺寸切割氧的割嘴（7），该割嘴（7）喉部直径为17～22㎜；

4）上述每个燃气孔道（6）设计成下部稍微扩散的结构，即燃气孔道（6）的进口直径为4.5㎜，扩散锥度为1.146%，扩散段长度为8㎜。

2、根据权利要求1所述的一种切割超大厚度2000～3500㎜低碳和低合金钢锭的割炬，

其特征在于，

切割不同直径或厚度的低碳和低合金钢锭，选择不同，割嘴（7）的喉部直径，

当低碳和低合金钢锭厚度或直径为2000～2500㎜时，割嘴（7）的喉部直径为17㎜，

当低碳和低合金钢锭厚度或直径为2500～3000㎜时，割嘴（7）的喉部直径为19㎜，

当低碳和低合金钢锭厚度或直径为3000～3500㎜时，割嘴（7）的喉部直径为22㎜，

与已有技术相比，本发明的割炬能切割2000～3500㎜超大厚度的低碳和低合金钢锭，并且具有切割面质量好、切缝窄、颗粒残渣少等优点。

本发明的割炬为超大厚度高效优质切割提供了理想最佳的火焰切割装备。

附图说明

图1.本发明的一种切割超大厚度2000～3500㎜低碳和低合金钢锭割炬的结构示意图；

图2.图1的侧视剖视图，该图与图1相配合，表示该割炬的整体结构；

图3.图1的割炬的局部放大图A，表示该割炬头部的结构；

图4.图3的B向端面图，表示割炬中予热氧孔道（5）燃气孔道（6）和割嘴（7）的分布；

图5.图3的局部放大图C，表示割炬中燃气孔道（6）的形状和尺寸。

图6.用于切割不同厚度的低碳和低合金钢锭的割嘴（7）的形状和尺寸图。

图1和图2相配合，表示该割炬的整体结构，该割炬主要包括予热氧输入管1，切割氧输入管2，空气输入管3，丙烷燃气输入管4.正如图3和图4表示的，由予热氧输入管1输入的予热氧通过分成两叉管路，最终进入割炬端部环状分布的一些环形分布的予热氧孔道5而喷离割炬；类似的，丙烷燃气由燃气输入管4输入的燃气通过分成两叉管路后，最终进入割炬端部分布的一些环形的燃气孔道6而喷离割炬，空气输入管3输入的空气用于冷却割炬。