[实用新型]一种超厚连铸坯的火焰切割装置及其切割系统

说明书

本实用新型涉及一种超厚连铸坯的火焰切割装置，其主要改进之处为：氢氧火焰切割机的烧嘴前设有点火用的氢气旁路管道，烧嘴入口预热氢气和预热氧气通道口径比例更合理；本实用新型的通过添加氢气旁路管道，使氢气一直处于小流量燃烧长明火状态，点火方便，适用于连续型生产的大型工厂进行切割；预热氧气通道口径的缩小降低了预热氧气的消耗。本实用新型以氢气和氧气作为切割气体，通过调整氢气和氧气压力，改变预热氢气和预热氧气通道口径或数量，可以实现更厚(>150mm)连铸坯的切割，使得连铸坯的切割割缝更窄，减少金属损耗，连铸坯吨钢切割单耗更低，切割断面更光滑，气源可靠性更高，安全性更高。

技术领域

本实用新型涉及金属切割技术领域，具体涉及钢铁企业超厚连铸坯的氢氧火焰切割。

背景技术

自1895年实用新型氧-乙炔火焰以来，氧-乙炔火焰切割技术应用至今。上世纪八、九十年代，国内外切割技术取得突破性进展，从单一的氧-乙炔火焰切割发展成为新型工业燃气火焰切割的现代化切割技术，与此同时又将现代化控制技术与切割技术相结合，研究开发出新一代全自动切割设备。对于拥有自产焦炉煤气或者便于就近引入焦炉煤气的钢铁企业来说，焦炉煤气-氧气火焰切割连铸坯一度成为企业的首选。但是由于焦炉煤气杂质多、净化困难，还得采用具备伴热功能的管道进行输送，即便如此，还是会造成输送焦炉煤气的管道堵塞以及烧嘴堵塞(1-2周就要更换烧嘴，职工劳动强度大)等，严重影响炼钢和连铸的正常生产。

近年来，其他一些清洁燃气如：天然气、丙烷气、丁烷气的价格降低和普及应用，也有部分钢铁企业使用天然气、丙烷气、丁烷气等燃料来进行连铸坯的火焰切割。但是使用天然气、丙烷气、丁烷气等燃料来切割连铸坯也存在一些不足：作为大批量的外购气源，其可靠性和稳定性不如焦炉煤气，另外购气单价高，使得切割成本也高。

无论是焦炉煤气或是天然气、丙烷气、丁烷气等作为连铸坯的火焰切割燃料都存在着一些不足之处：切割断面割疤粘连严重，需要火焰清理，成本高；金属割缝较大，造成金属损耗高。

本世纪初以来，随着金属切割技术进一步发展，氢-氧火焰切割技术由于其具有切割缝隙小、金属损耗低、基本无割疤粘连等优点在某些领域得到了应用，在中小钢铁企业小断面(＜150mm)的连铸坯也不乏使用氢-氧火焰切割的成熟例子。通常采用氢气发生器电解氢氧化钾或食盐水溶液的方法制取氢气，但是由于电解法制氢电耗高、电解液腐蚀性强致使电解槽维护成本高、环保压力大、运行稳定性不高等弊端，使其只在少数金属厚度小于150mm的场合得到应用。而作为金属火焰切割技术应用的主战场——钢铁企业中厚度大于150mm的连铸坯一直未实现氢-氧火焰切割。专利 CN101112729A公开了一种利用氢-氧火焰进行切割的方法，但是该方法在应用的过程中需要不断地点火，而连铸坯周围的环境经常高达700～800℃，点火操作不方便，因此，该方法在应用时存在较大的难度，预热氧气通道口径与预热氢气通道口径设置不合理造成氧气的浪费。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本申请的目的是提供一种易于点火的超厚连铸坯的火焰切割装置，包括氢气进气管、氧气进气管和与所述氢气进气管和氧气进气管相连的切割烧嘴，在氢气进气管上设有点火用的氢气旁路点火管；

按照氢气的进气方向，所述氢气旁路点火管从位于所述氢气进气管的进气电磁开关阀之前分出，在所述进气电磁开关阀之后的任意位置再次汇入所述氢气进气管。通过设置上述氢气旁路点火管，可在不进行切割的情况下持续向旁路中通入氢气，并在切割烧嘴出口处以空气为助燃剂长期燃烧，形成“长明火”。当需要切割时，不需对氢气额外点火，只需打开进气电磁开关阀，使预热氢气大量地进入，在“长明火”的作用下点燃，即可进行切割，尤其适用于连续型生产的大型工厂进行切割。

优选的，所述氢气旁路点火管的直径与所述氢气进气管道的直径之比为1：5～7。

优选的，所述氢气旁路点火管上设有开关阀。通过设置上述的开关阀，可在不需进行切割时将所述点火氢关闭，而且开关大小也可控制点火氢气流量的大小。