專利名稱：一種新型的火焰清理機(jī)燒嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型的火焰清理機(jī)燒嘴。
背景技術(shù)：
火焰清理機(jī)是利用氧氣和煤氣混合燃燒，把板坯的表面加熱到燃點(diǎn)，即金屬能與氧起劇烈反應(yīng)的活化溫度(含碳O. 25%的碳鋼燃點(diǎn)為1250°c)然后使用高壓純氧氣流與板坯表面金屬產(chǎn)生氧化反應(yīng)，并清除表層的缺陷，形成光潔平整的表面以滿足高質(zhì)量鋼種的軋制需求(例如汽車板、鍍錫板、家電面板等)火焰清理機(jī)能同時(shí)清理板坯的頂部、底部和二個(gè)側(cè)部上的缺陷，機(jī)械化程度高。清理質(zhì)量的優(yōu)劣主要表現(xiàn)在有否凹坑、亮帶、溝槽不一、波峰波谷差異過大等方面。除了與清理的工藝(例如氧氣和煤氣的壓力、流量)是否合適；燒嘴預(yù)熱嘴孔有否堵塞；孔徑是否精確而引起的火焰不均勻的程度；燒嘴的日常使用維護(hù)；清理操作時(shí)深度和速度是否匹配；高壓?；疀_渣的壓力和流量是否合理以及燒嘴預(yù)熱火焰與板坯的對(duì)準(zhǔn)程度是否合適等因素有關(guān)，但毋庸置疑的是燒嘴的結(jié)構(gòu)和制作精度對(duì)清理質(zhì)量有著直接的明顯的關(guān)聯(lián)。本專利的側(cè)重點(diǎn)是燒嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多項(xiàng)改革措施帶來板坯表面波峰波谷差異的大幅下降。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種新型的火焰清理機(jī)燒嘴。通過燒嘴結(jié)構(gòu)上的改革使火焰的分布和能率的傳導(dǎo)更均勻化，達(dá)到板坯的預(yù)熱狀態(tài)更為均衡，從而使清理后的板坯波峰波谷之間的差異更為平緩，使板坯更平整光潔，滿足了日系汽車板的軋制需求。本實(shí)用新型提出的一種新型的火焰清理機(jī)燒嘴，由本體I、靴塊6、上部預(yù)熱塊座2和上部預(yù)熱塊頭3、下部預(yù)熱塊座4和下部預(yù)熱塊頭5組成，本體I是燒嘴的基礎(chǔ)件，通過螺栓12和螺栓13固定于分配器上，并引導(dǎo)氧氣、煤氣和水等介質(zhì)的進(jìn)入；上部預(yù)熱塊座2通過固定螺栓14和銷釘15固定在本體I上，下部預(yù)熱塊座4通過固定螺栓16和銷釘17固定在本體I上，上部預(yù)熱塊座2與下部預(yù)熱塊座4平行設(shè)置，上部預(yù)熱塊座2底部與下部預(yù)熱塊座4底部之間形成5飛_的空隙，該空隙的一端連接氧氣分配桿11的出氣口，從而使該空隙作為從氧氣分配桿11中噴出的清理氧流通道；上部預(yù)熱塊頭部3通過螺栓固定在上部預(yù)熱塊座2上，下部預(yù)熱塊頭部5通過螺栓固定在下部預(yù)熱塊座4上；靴塊6通過螺栓18固定在本體I上，靴塊6緊貼在板坯之上與紅熱的板坯作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，摩擦塊7焊接在靴塊6底部，以避免紫銅合金的靴塊6與板坯的直接摩擦損壞。下部預(yù)熱塊頭部5上均勻分布有45個(gè)煤氣噴嘴8，上部預(yù)熱塊頭部3上均勻分布有45個(gè)氧氣噴嘴9和34個(gè)燃燒噴嘴10 ；所述本體I、靴塊6、上部預(yù)熱塊座2和下部預(yù)熱塊座4上均設(shè)有水冷卻通道。本實(shí)用新型中，所述煤氣噴嘴8、氧氣噴嘴9和燃燒噴嘴10以30mm為一個(gè)單元，每5個(gè)煤氣噴嘴8或5個(gè)氧氣噴嘴9和燃燒噴嘴10組成不同的單元?dú)馐?，相鄰的氣室互不竄氣，這樣當(dāng)清理板坯的寬度小于多個(gè)燒嘴的排列長度時(shí)，多余部分的燒嘴預(yù)熱噴嘴的火焰可以利用活塞桿的移動(dòng)而關(guān)閉。[0006]本實(shí)用新型中，所述下部預(yù)熱塊座4與水平面的夾角為32°。本實(shí)用新型中，所述燃燒噴嘴10的中間部位是氧氣孔，外圍設(shè)有4個(gè)月牙狀煤氣通道。本實(shí)用新型中，下部預(yù)熱塊頭部5與煤氣噴嘴8端面在縱向均向內(nèi)縮進(jìn)22mm，相鄰的煤氣噴嘴8側(cè)面與清理氧流通道呈2°夾角，且為外凸，煤氣的燃燒時(shí)間由于端面尺寸的加長而相對(duì)延長了，延長了煤氣的燃燒時(shí)間、相鄰側(cè)面與清理氧流面角度的改變保證了清理氧流的純凈度，減少了波峰波谷的差異，提高了清理的效果。本實(shí)用新型中，本體I上的氧氣分配桿11與清理氧流撞擊的區(qū)域?yàn)槠矫娴恼孀矒?，使氣流更均勻化，擋片制成螺旋狀使氣流形成渦流狀態(tài)，加強(qiáng)了氧流的均勻程度，對(duì)清理表面波峰波谷差異減少有利。本實(shí)用新型的燒嘴結(jié)構(gòu)改革有以下方面①清理氧氣流即上部、下部預(yù)熱塊之間構(gòu)成的狹窄地帶，形成的清理氧氣流與板坯表面之間的夾角由35°改為32°。這樣的氣流更銳利，由于夾角的縮小，降低了燒嘴與板坯相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力，當(dāng)具有相對(duì)的清理速度時(shí)，清理層深度更薄一些；或者相同的清理層深度清理速度更快一些，就好像木工的刨刀安裝角度的變化帶來刨削更輕松些更光滑些一樣的道理，這一改革對(duì)熱坯的清理效果尤為明顯。②上部預(yù)熱塊和下部預(yù)熱塊分別由整體式、圓柱狀的分配桿O型圈圓周密封(每5個(gè)預(yù)熱噴嘴為I檔，分為9檔45個(gè)噴嘴)改為分體式結(jié)構(gòu)，上部預(yù)熱塊分拆成頭部和座部，下部預(yù)熱塊也分拆成頭部和座部，其座部與燒嘴本體連接，頭部又通過螺栓與座部固定，仍為9檔,每檔30mm,控制5個(gè)噴嘴火焰,密封形式則由圓周密封改為O型圈環(huán)槽的平面密封，這樣改革帶來的好處是環(huán)形內(nèi)槽平面密封的加工較原來的圓周密封更為方便可靠。只要使用數(shù)控銑床保證溝槽的深淺一致即可，降低了制造成本。原來的圓柱狀分配桿裝配時(shí)，需要使用“米粒膠卷”涂上硅油包上已裝好O型圈的分配桿慢慢塞入精鉸的長孔中，定位后迅速抽去膠卷，在此安裝過程中極易拉斷膠卷，如太松的話O型圈易滲漏。另外上、下部預(yù)熱塊頭部上鑲有氧氣、煤氣噴嘴，因?yàn)楹婵净蜾撛礊R容易損壞，采用分體式后，損壞后只要更換頭部，大大節(jié)省了材料的消耗和制造成本。③上部預(yù)熱塊頭部原來裝有45個(gè)氧氣噴嘴和45個(gè)的煤氣噴嘴，改革后的燒嘴上部預(yù)熱塊頭部除了保留45個(gè)氧氣噴嘴外，煤氣噴嘴改為一種新型的氧氣和煤氣直接外部混合的燃燒噴嘴，該噴嘴的中間部位是氧氣孔，外圍呈4個(gè)月牙狀煤氣通道，其月牙槽大小根據(jù)氧、煤氣的燃燒配比而設(shè)計(jì)氧氣和煤氣，更能充分地燃燒，火焰更為均勻，有效強(qiáng)化了對(duì)板坯的預(yù)熱，對(duì)火焰溫度的均勻程度和提高清理的平整度大有好處。④下部預(yù)熱塊頭部作了重點(diǎn)的改革，原先的煤氣噴嘴端面向內(nèi)縮進(jìn)6. 8_，相鄰的側(cè)面與清理氧流面成5°的夾角(內(nèi)凹)。改革后的下預(yù)熱塊煤氣噴嘴端面向內(nèi)縮進(jìn)22mm，相鄰的側(cè)面與清理氧流面成2°的夾角(外凸)，也就是說，原來的煤氣噴嘴與相鄰的側(cè)面呈平行狀態(tài)，改革后的煤氣噴嘴與相鄰的側(cè)面呈7°夾角，煤氣的燃燒時(shí)間由于端面縮進(jìn)尺寸增大被相對(duì)地延長了，延長了煤氣的燃燒時(shí)間。在煤氣燃燒的方向上由+5°改為-2°，更有利于周圍空氣不易被氧氣吸入，避免與清理氧流與空氣流相混合產(chǎn)生擾動(dòng)，保證了清理氧流的純凈度；煤氣的燃燒火焰邊緣與清理氧流形成的氣流更接近于平行氣流。最大限度減少表面上形成的凹坑和波峰波谷的差異過大的弊病。在實(shí)踐中也證明是有明顯效果的。[0015]火焰清理就本質(zhì)而言是氧氣流與鋼的化學(xué)反應(yīng)，由于下部預(yù)熱塊的煤氣火焰是由45個(gè)噴嘴構(gòu)成(對(duì)每一塊燒嘴而言)，從理論上火焰噴射到鋼坯表面上每一組噴嘴間距約6mm，所以其燃燒點(diǎn)必然會(huì)有差異，清理氧流則相對(duì)來說比較平均的扁平氣流，這樣由于預(yù)熱火焰燃燒點(diǎn)的差異而造成化學(xué)反應(yīng)的差異，從而造成清理表面的波峰波谷現(xiàn)象，上述改革后使預(yù)熱火焰的差異明顯減少，由點(diǎn)狀火焰而接近為線狀火焰，火焰的均勻化帶來了清理表面的均勻化，減少了波峰波谷的差異，實(shí)踐的清理作業(yè)也證明了以上觀點(diǎn)。⑤在燒嘴本體氧氣分配桿上的改革，從燒嘴分配器輸入的氧氣經(jīng)過9-09孔進(jìn)入，經(jīng)過一根氧氣分配桿11，由一段扁平的2. 5_寬的槽出來，然后逐步進(jìn)入一段4. 5_寬的槽內(nèi)，氣流逐漸擴(kuò)散被均勻化，最后從上、下部預(yù)熱塊平面之間的5飛_的狹窄通道釋放，形成清理氧流。該分配桿有九段間隔，在每段的圓柱面上銑削成一個(gè)平面，使氣流正面撞擊在這個(gè)平面上，氣流分散均勻后再匯集在一起。除了階梯式逐漸放大外，九段間隔之間的擋片制成螺旋狀，使氣流噴出后形成渦流狀態(tài)，更加強(qiáng)了氧氣流的均勻化，對(duì)清理表面的波峰波谷差異減小有利。本實(shí)用新型的燒嘴的有益效果在于使預(yù)熱火焰的分布更均勻，盡可能使噴出的火 焰狀態(tài)在板坯上呈線狀排列(近似)，而不是點(diǎn)狀排列，其結(jié)果是清理坯的波峰波谷的差異更小，清理坯平整程度大為提高，能滿足要求軋制質(zhì)量高的日系汽車板的要求。

圖I為本實(shí)用新型燒嘴結(jié)構(gòu)圖。圖中標(biāo)號(hào)I本體,2上部預(yù)熱塊座，3上部預(yù)熱塊頭部，4下部預(yù)熱塊座，5下部預(yù)熱塊頭部，6靴塊，7摩擦塊，8煤氣噴嘴，9氧氣噴嘴，10燃燒噴嘴，11氧氣分配桿，12螺栓，13螺栓，14上預(yù)熱塊座固定螺栓，15上預(yù)熱塊座銷釘，16下預(yù)熱塊座固定螺栓，17下預(yù)熱塊座銷釘，18螺栓。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。實(shí)施例I :如圖I所示，清理燒嘴由本體I、靴塊6、上部預(yù)熱塊座2和上部預(yù)熱塊頭3、下部預(yù)熱塊座4和下部預(yù)熱塊5等四個(gè)部件組成。本體I是燒嘴的基礎(chǔ)件，通過螺栓12和螺栓13與分配器安裝在一起，并引導(dǎo)氧氣、煤氣和水等介質(zhì)的進(jìn)入，上部預(yù)熱塊座2利用固定螺栓14和銷釘15固定在本體I上，下部預(yù)熱塊座4利用螺栓16和銷釘17固定在本體I上，中間形成了一個(gè)狹窄的5飛mm的空隙，作為從本體氧氣分配桿11中噴出的清理氧流的通道。上部預(yù)熱塊頭部3用螺栓固定在上部預(yù)熱塊座2上，下部預(yù)熱塊頭部5也用螺栓固定在下部預(yù)熱塊座4上。靴塊6用螺栓18固定在本體I上，緊貼在板坯之上與紅熱的板坯作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在燒嘴的四個(gè)部件中均設(shè)有水冷卻通道，保護(hù)燒嘴不受熱損壞。摩擦塊7焊接在靴塊6之上，以避免紫銅合金的靴塊與板坯的直接摩擦損壞。每個(gè)燒嘴的下部預(yù)熱塊頭部5上有45個(gè)的煤氣預(yù)熱噴嘴8，上部預(yù)熱塊頭部3上有45個(gè)的氧氣預(yù)熱噴嘴9和34個(gè)煤氣燃燒嘴10。單個(gè)燒嘴270mm長度，分為9檔，每檔30mm，相互之間隔離的，也就是說每5個(gè)預(yù)熱噴嘴共用I個(gè)氣室，與其它氣室互不竄氣，這樣當(dāng)清理板坯的寬度小于多個(gè)燒嘴的排列長度時(shí)，多余部分的燒嘴預(yù)熱噴嘴的火焰可以利用活塞桿的移動(dòng)而關(guān)閉。[0024]清理板坯厚度250mm，寬度1930mm，單件燒嘴寬度270mm，清理機(jī)頂部和底部各使用8套燒嘴,兩側(cè)部使用各I個(gè)燒嘴,合計(jì)使用8+8+1+1=18個(gè)燒嘴,分布在板坯的上、下水平面和兩個(gè)側(cè)部，能覆蓋的板坯寬度大于1930mm，厚度大于250mm，預(yù)熱煤氣孔整個(gè)水平面上有45X8=360個(gè)預(yù)熱煤氣噴嘴8，供下部預(yù)熱塊頭部5預(yù)熱板坯用。上部預(yù)熱塊頭部3上布置有45X8=360個(gè)預(yù)熱氧氣噴嘴9和34X8=272個(gè)燃燒噴嘴10作強(qiáng)化預(yù)熱板坯用。上水平面有8組靴塊6，上面焊有8 X 5=40組摩擦塊7，以保護(hù)燒嘴在移動(dòng)中不受損壞，以上構(gòu)件本體I、上部預(yù)熱塊座2、上部預(yù)熱塊頭部3和下部預(yù)熱塊座4、下部預(yù)熱塊頭部5、靴塊6均處于源源不斷地水循環(huán)之中。開始清理時(shí)，煤氣由下部預(yù)熱塊頭部5的的煤氣噴嘴8噴出開始，預(yù)熱并形成一條加熱帶，稍過幾秒鐘上部預(yù)熱塊頭部3的氧氣噴嘴9及燃燒噴嘴10開始形成更強(qiáng)的預(yù)熱火焰，快速達(dá)到金屬的加熱燃點(diǎn)，然后在純氧高壓清理氧流的作用下，金屬表層產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)形成熔渣，連同缺陷一起被高壓?；档?。由于改革后的燒嘴的煤氣流、氧氣流更為均勻，火焰能率更趨于一致，使清理后的板坯波峰波谷的差異大大地減少，有效滿足了日系汽 車板的軋制要求。
權(quán)利要求1.一種新型的火焰清理機(jī)燒嘴，由本體(I)、靴塊￠)、上部預(yù)熱塊座(2)、上部預(yù)熱塊頭(3)、下預(yù)熱塊座(4)和下預(yù)熱塊頭(5)組成，其特征在于本體(I)通過螺栓(12)和螺栓(13)固定于分配器上；上部預(yù)熱塊座(2)通過固定螺栓(14)和銷釘(15)固定在本體(I)上，下部預(yù)熱塊座(4)通過固定螺栓(16)和銷釘(17)固定在本體(I)上，上部預(yù)熱塊座(2)與下部預(yù)熱塊座(4)平行設(shè)置，上部預(yù)熱塊座(2)底部與下部預(yù)熱塊座(8)頂部之間形成5 6mm的空隙,該空隙的一端連接氧氣分配桿(11)的出氣口，該空隙作為從氧氣分配桿(11)中噴出的清理氧流的通道；上部預(yù)熱塊頭部(3)通過螺栓固定在上部預(yù)熱塊座(2)上，下部預(yù)熱塊頭部(5)通過螺栓固定在下部預(yù)熱塊座(4)上；靴塊(6)通過螺栓(18)固定在本體(I)上，靴塊(6)緊貼在板坯之上與紅熱的板坯作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，摩擦塊(7)焊接在靴塊(6)底部，下部預(yù)熱塊頭部(5)上均勻分布有45個(gè)煤氣噴嘴(8)，上部預(yù)熱塊頭部(3)上均勻分布有45個(gè)氧氣噴嘴(9)和34個(gè)燃燒噴嘴(10);所述本體(I)、靴塊(6)、上部預(yù)熱塊座(2)和下部預(yù)熱塊座(4)上均設(shè)有水冷卻通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型的火焰清理機(jī)燒嘴，其特征在于所述煤氣噴嘴(8)、氧氣噴嘴(9)和燃燒噴嘴(10)以30_為一個(gè)單元，每5個(gè)煤氣噴嘴⑶或5個(gè)氧氣噴嘴(9)和燃燒噴嘴(10)組成不同的單元?dú)馐?，相鄰的氣室互不竄氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型的火焰清理機(jī)燒嘴，其特征在于所述下部預(yù)熱塊座(4)與水平面的夾角為32°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型的火焰清理機(jī)燒嘴，其特征在于所述燃燒噴嘴(10)的中間部位是氧氣孔，外圍設(shè)有4個(gè)月牙狀煤氣通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型的火焰清理機(jī)燒嘴，其特征在于下部預(yù)熱塊頭部(5)與煤氣噴嘴(8)端面在縱向均向內(nèi)縮進(jìn)22mm，相鄰的煤氣噴嘴(8)側(cè)面與清理氧流通道呈2°夾角，且煤氣噴嘴(8)側(cè)面為外凸。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型的火焰清理機(jī)燒嘴。由本體、靴塊、上部預(yù)熱塊座和頭部、下部預(yù)熱塊座和頭部組成，本體固定于分配器上，上部預(yù)熱塊座和下部預(yù)熱塊座固定在本體上，上部預(yù)熱塊座與下部預(yù)熱塊座平行設(shè)置，上部預(yù)熱塊座底部與下部預(yù)熱塊座底部之間形成空隙，該空隙的一端連接氧氣分配桿的出氣口，上部預(yù)熱塊頭部固定在上部預(yù)熱塊座上，下部預(yù)熱塊頭部固定在下部預(yù)熱塊座上；靴塊通過螺栓固定在本體上，下部預(yù)熱塊頭部上均勻分布有45個(gè)煤氣噴嘴，上部預(yù)熱塊頭部上均勻分布有45個(gè)氧氣噴嘴和34個(gè)燃燒噴嘴；所述本體、靴塊、上部預(yù)熱塊座和頭部、下部預(yù)熱塊座和頭部上均設(shè)有水冷卻通道。通過改善火焰的燃燒均勻程度，減少了清理表面的波峰波谷差異，大大地提高了清理板坯的平整度，滿足了日系汽車板對(duì)軋制板坯的需求。
文檔編號(hào)B23K7/06GK202675280SQ201220335798
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者楊燕, 姚剛, 易萍, 張成志 申請(qǐng)人:上海振華焊割工具有限公司