[发明专利]一体式连铸割嘴及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种切割装置，尤其涉及一种用于炼钢连铸的一体式连铸割嘴及其加工方法。

背景技术

在炼钢连铸生产中，割嘴的切割速度和可靠性成了提高炼钢连铸切割生产效率的瓶颈，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，现有的连铸割嘴因其结构原因，大都割缝大，切割速度、质量不高，耗能大，切割成本高。而对于当前出现的改进型割嘴在上述各方面都有改善和提高，但其效果还不够理想，特别是现有的连铸割嘴其构成嘴芯的芯头和芯杆普遍为分别加工后通过螺纹连接组合构成的分体式；这种结构的割嘴其最大的缺点是受高温膨胀系数的不一致性影响，接合处容易变形、松动，一方面造成漏气以至产生回火现象，另一方面扰乱原有的气流秩序导致切割质量和效率的降低。 

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的不足，提供一种一体式连铸割嘴。该连铸割嘴结构、加工简单，不漏气，变形小；该加工方法简单，方便。

本发明的一体式连铸割嘴的技术方案包括嘴芯和芯座构成的芯体，所述嘴芯包括芯头和芯杆构成，所述嘴芯上设有混合室，所述芯体由芯座、芯头和芯杆经一体式加工形成整体式芯体，所述整体式芯体的芯座上设有预混室。

所述混合室由芯座、芯杆和芯头连接构成，所述预混室由芯座上的相应的凹环槽构成，该作为预混室的凹环槽的相对两侧凸环台上分别对应设有若干燃气孔和预热氧孔.

所述燃气孔分别连接于进气凹环槽和预混室，所述预热氧孔分别连接于预混室和混气室。

本发明的一体式连铸割嘴的加工方法包括芯座上的二种气体孔的加工，先在圆台形芯座上加工进气凹环槽和作为预混室的混气凹环槽，再分别自进气凹环槽一侧向预混室方向对相应的凸环台进行倾斜钻孔制成一种气体孔、自混合室一侧向预混室方向对相应的凸环台进行钻孔制成相应的另一种气体孔。

通过割嘴上设置预混室和混合室，预混室在对预热氧和燃气进行预混合的同时作为预热氧或燃气的进气通道，具有比较大的混合空间，即在较小的割嘴体积下获得更大的混合空间，并且相对于现有的通过一段切割气孔进行预混的结构，具有气体流路短，空间大，阻力小，因此混合的效果更佳，混合更为充分，在同样的耗气量情况下其燃烧更充分，从而达到进一步节约燃料气的目的。本发明的加工方法简单、合理，易于实施，加工成本低。

芯头、芯座和芯杆加工成一整体构成一整体式芯体，相对于分体式的割嘴，可避免因割嘴在高温下造成的芯杆与芯座螺纹连接部位的漏气，一方面可节约能源，另一方面可避免发生回火事故；并且还可避免由于漏气而可能扰乱割嘴的原有火焰的流线型，进而提高了切割质量。

另外，采用本发明的结构可以较大程度的降低割嘴的加工难度，简化加工工艺、节约加工成本和制造成本，在一定程度上可进一步缩小割嘴的体积。本发明的加工方法简单，易于实施。

附图说明

图为本发明原理结构示意图。

具体实施方式

现通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。如图所示，呈圆台形的芯座1、外周壁上设有若干作为气体流道的凹槽10的芯头2、和芯杆3加工成一体，构成一整体式芯体13；呈圆台形的芯座1上设有分别作为进气凹环槽12和混气凹环槽11，由进气凹环槽12和混气凹环槽11将圆台形的芯座1划分成三个作为割嘴的相应的进气通道的连接密封面的凸环台9、8和7，与芯杆3连接的一端的凸环台7和位于中间的一个凸环台8分别对应设有若干个预热氧孔5和若干个燃气孔6，燃气孔6联通于靠芯座1的圆台面一端的进气凹环槽12和混气凹槽槽11，预热氧孔5联通于混合室4和混气凹环槽11。混气凹环槽11作为预混室；由芯杆3周壁面、芯座1的圆台形底面的相应部位、芯头2的相应端面、与芯套14的相应内周壁面构成混合室 (作为割嘴的二次混气室) 4。

进气凹环槽12作为割嘴的燃气进口，混气凹环槽11（预混室）既作为割嘴的预热氧进气口、同时又作为割嘴的一次混气室，预热氧和燃气先在混气凹环槽11内进行预混合后由预热氧孔5送入混合室4进行二次混合；一次和二次混合均具有足够大的空间，其混合效果十分理想。

本发明的割嘴制造方法包括若干个燃气和预热氧两种气体孔的加工制作，在加工制作完成整体式芯体的圆台形芯座1的圆台后，再在圆台上加工进气凹环槽12和混气凹环槽11，再分别自圆台的台面和底面方向往混气凹环槽11方向对位于中间的凸环台8和位于圆台底面的凸环台7钻孔，分别在位于中间的一个凸环台8和位于圆台底面的凸环台7上制作出一倾斜的燃气孔和平向的预热氧孔5。

本发明的燃气孔和预热氧孔可以相互掉换，即将原用作燃气的孔改为用作预热氧孔。