專利名稱：轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子噴槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子噴槍，屬于連鑄生產(chǎn)中的噴槍設(shè)備。
目前用于煉鋼、連鑄生產(chǎn)中的噴槍有很多種類?，F(xiàn)有的等離子噴槍，主要用于電弧爐煉鋼，其槍體結(jié)構(gòu)是噴嘴分別與外套管、內(nèi)套管焊接而成，若更換電極頭需把整個(gè)槍體卸下；更換噴嘴需卸下噴槍、抽掉電極桿，再把槍體的噴嘴部分伸入感應(yīng)加熱器中化開焊縫，取下舊噴嘴換上新噴嘴，再用銅焊焊接上，很復(fù)雜。此外該電極頭受結(jié)構(gòu)限制，冷卻深度不能接近電弧斑點(diǎn)部位充分冷卻，使冷卻效果有限。該等離子噴槍工作電流超過4000安培，易引起雙?。粐娮烨岸艘资茕撍畤姙R，造成漏水而損壞槍體。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新的轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子噴槍代替過去的噴槍，使噴嘴與鋼液不產(chǎn)生雙弧，噴嘴前端不易損壞漏水，冷卻效果好，電極桿和噴嘴更換方便。該等離子噴槍工作電流在4000安培以上。
本實(shí)用新型通過以下技術(shù)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)。
轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子噴槍的結(jié)構(gòu)是由槍體、電極桿、絕緣體三部分組成。
所述的槍體部分是由噴嘴(1)，隔離環(huán)(2)，套管(3)，接頭體(4)，管(5)，接管(6)，噴嘴冷卻管(7)，接頭體(8)，支撐管(9)，鋼絲檔圈(10)組成。
所述的電極桿由電極頭(11)，電極頭夾(12)，噴嘴定向件(13)，電極冷卻管(14)，電極支撐管(15)組成。
所述的絕緣體是由電氣絕緣材料(16)和電氣絕緣材料(17)及件(18)組成。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子噴槍的噴嘴前端采用了絕緣的陶瓷端蓋或在噴嘴前端噴涂一定厚度的絕緣耐高溫陶瓷氧化物，防止了鋼液噴濺造成噴嘴前端損壞漏水險(xiǎn)情和噴嘴前端與鋼液產(chǎn)生雙弧損害槍體現(xiàn)象；電極桿內(nèi)的噴嘴定向件安裝在電極冷卻管內(nèi)，冷卻水通過噴嘴定向件對電極頭后端進(jìn)行強(qiáng)制噴淋冷卻，使電極頭壽命大大提高，從而使整個(gè)噴槍的使用壽命也大大提高。由于噴嘴與接頭體，電極頭夾和電極支撐管均采用普通螺紋式連接，實(shí)現(xiàn)了噴嘴或電極頭的快速在線更換。
結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。


圖1是轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子噴槍的正剖視圖。
圖2是轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子噴槍在中間包內(nèi)工作的視意圖。
圖1中的轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子噴槍由槍體部分和電極桿部分及絕緣體部分組裝而成。
所述的槍體部分是噴嘴(1)后端外側(cè)與套管(3)焊接在一起，套管(3)以普通螺紋式連接在接頭體(4)上，并用O形密封圈密封，接頭體(4)與管(5)焊在一起，整個(gè)連起來呈外殼狀，接頭體(4)在噴嘴冷卻管(7)的外表面上，二者保證徑向關(guān)系，并用鋼絲擋圈(10)限制噴嘴冷卻管(7)的移動；噴嘴(1)后端內(nèi)側(cè)管形部分與接頭體(8)以普通螺紋連接，接頭體(8)又以普通螺紋連接在支撐管(9)上，并均用O形密封圈密封；噴嘴(1)前端用螺絲(20)固定一絕緣陶瓷端蓋(19)或噴涂一定厚度的絕緣耐高溫陶瓷氧化物；隔離環(huán)(2)由可分離的兩個(gè)等分半瓦或三個(gè)等分瓦塊組成完整的前小后大的環(huán)狀圓錐體，它的前端置于噴嘴(1)的后凹腔內(nèi)形成一窄通道(21)，隔離環(huán)(2)后端插入接管(6)內(nèi)部，再將接管(6)后端插在噴水冷卻管(7)的外表面，組裝在一起后與噴嘴(1)外側(cè)后端形成的外殼間形成冷卻水返回通道(23)；窄通道(21)把冷卻水供給通道(22)和冷卻水返回通道(23)連接起來，使供給通道(22)來的冷卻水經(jīng)窄通道(21)對噴嘴(1)進(jìn)行充分冷卻后由返回通道(23)排出。
所述的電極桿是將電極頭(11)焊接在電極頭夾(12)上，電極頭夾(12)后端以螺紋式連接在電極支撐管(15)上，以O(shè)形密封圈密封；電極頭(11)后端凹腔內(nèi)同軸安放噴嘴定向件(13)，并與凹腔形成間隙通道(24)，然后將噴嘴定向件(13)同軸方向插在電極冷卻管(14)內(nèi)表面上；電極冷卻管(14)內(nèi)表面形成冷卻水供水通道(25)，電極冷卻管(14)外表面與連接好的電極支撐管(15)的內(nèi)表面形成冷卻水返回通道(26)；間隙通道(24)把供水通道(25)和返回通道(26)連接起來，供水通道(25)的冷卻水經(jīng)過噴嘴定向件(13)充分壓縮噴到電極頭(11)后端凹腔內(nèi)表面進(jìn)行強(qiáng)制噴淋冷卻，延長電極頭的工作壽命。冷卻水速度最好使返回的冷卻水溫度不超過40℃。
所述的絕緣體是在槍體和電極之間用一般電絕緣材料制作管狀套件(16)、件(17)、件(18)，件(16)前端與噴嘴(1)后端內(nèi)側(cè)相接，件(16)后端插在件(17)前端的外表面上，件(17)后端又套在件(18)前端的外表面上，三個(gè)部件均在同軸方向上固定，件(17)外表面沿圓周均布等間距的溝槽，可使氣流縱向通過，避免中間包內(nèi)氣壓波動時(shí)包內(nèi)氣體沿通道(27)返流。
組裝好的轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子噴槍工作原理如下圖2中所示，等離子噴槍(29)安裝在旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)(36)上，電極桿與電源主回路(32)負(fù)極相連，電極桿成為等離子槍的陰極，中間包(31)中鋼液(30)與電源主回路(32)正極相連成陽極，槍體和電極桿同時(shí)與高頻引弧器相連(圖中未顯示)。噴嘴和陰極頭水冷由供水站(33)提供，分兩路分別對電極和噴嘴進(jìn)行冷卻。等離子工作氣體由件(34)提供。噴槍(29)工作時(shí)由旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)(36)驅(qū)動向下經(jīng)小孔(35)伸入到中間包(31)內(nèi)接近鋼液(30)表面。啟動高頻，接通主回路，噴嘴(1)內(nèi)錐與電極頭(11)外錐之間在(28)處打高頻，由件(34)提供的氣流經(jīng)氣道(27)在(28)處被電離后向外噴出產(chǎn)生非轉(zhuǎn)移弧噴到鋼液表面上，使主回路導(dǎo)通，鋼液和電極之間產(chǎn)生主電弧(37)即轉(zhuǎn)移弧后，非轉(zhuǎn)移弧熄滅。從噴嘴射出的被電離了的氣體形成一束等離子流直接射向鋼液，使鋼液升溫，保證澆注在低過熱的恒溫條件下進(jìn)行，并使連鑄機(jī)以最佳速度運(yùn)行，從而提高連鑄產(chǎn)量，改善產(chǎn)品質(zhì)量。
組裝好的等離子噴槍經(jīng)過一段工作，需要更換受浸蝕的電極時(shí)，只需把噴槍(29)轉(zhuǎn)到操作平臺上，擰下由件(1)和件(3)組成的噴嘴組件，然后從電極支撐管(15)上擰下舊電極換上新電極，實(shí)現(xiàn)了在線更換既方便又迅速。更換噴嘴同樣也很方便。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子噴槍，其特征在于它是由槍體、電極桿、絕緣體三部分組成；所述的槍體部分是噴嘴(1)后端外側(cè)焊在套管(3)上，套管(3)另端以普通螺紋式連接在接頭體(4)上，并用O形密封圈密封，接頭體(4)焊在管(5)上，整體呈外殼狀，接頭體(4)在噴嘴冷卻管(7)的外表面，用鋼絲擋圈(10)限制噴嘴冷卻管(7)的移動，噴嘴(1)后端內(nèi)側(cè)管形部分與接頭體(8)以普通螺紋式連接，接頭體(8)又與支撐管(9)以螺紋式連接在一起，均以O(shè)形密封圈密封，噴嘴前端用螺絲(20)固定絕緣陶瓷蓋(19)或噴涂一定厚度的絕緣耐高溫陶瓷氧化物，隔離環(huán)(2)由可分離的兩個(gè)等分半瓦或三個(gè)等分瓦塊組成完整的前小后大的環(huán)狀園錐體，錐體前端置于噴嘴(1)的后凹腔內(nèi)形成一窄通道(21)，隔離環(huán)(2)后端插入接管(6)內(nèi)部，再將接管(6)后端插在噴水冷卻管(7)的外表面，組裝過程中冷卻水供給通道(22)和窄通道(21)及冷卻水返回通道(23)形成通路；所述的電極桿是電極頭(11)焊在電極頭夾(12)上，電極頭夾(12)后端以螺紋式連接在電極支撐管(15)上，以O(shè)形密封圈密封，噴嘴定向件(13)置于電極頭(11)后端凹腔內(nèi)，形成間隙通道(24)，噴嘴定向件(13)插在電極冷卻管(14)內(nèi)表面上，三者保持同軸方向，電極冷卻管(14)內(nèi)表面形成冷卻水供水通道(25)和電極冷卻管(14)外表面與電極支撐管(15)的內(nèi)表面形成冷卻水返回通道(26)，由間隙通道(24)連接起來，冷卻水返回溫度不起過40℃；所述的絕緣體部分是在槍體和電極之間用一般電絕緣材料制作管狀套件(16)、件(17)、件(18)，件(16)前端與噴嘴(1)后端內(nèi)側(cè)相接，而件(16)后端插在件(17)前端的外表面上，件(17)后端又套在件(18)前端的外表面上，三個(gè)部件均同軸方向固定，件(17)外表面沿圓周均布等間距的溝槽。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子噴槍，其結(jié)構(gòu)主要是由槍體、電極桿、絕緣體組裝而成。槍體噴嘴前端采用了絕緣陶瓷蓋或噴涂絕緣耐高溫陶瓷氧化物，防止鋼液噴濺造成噴嘴前端損壞漏水和產(chǎn)生雙弧損壞槍體。電極桿內(nèi)的噴嘴定向件使冷卻水強(qiáng)制噴淋電極頭后端，使電極頭的使用壽命提高，從而使整個(gè)噴槍的使用壽命大大提高。由于噴嘴與接頭體、電極頭夾和電極支撐管均采用普通螺紋連接，實(shí)現(xiàn)了噴嘴或電極頭的快速在線更換。
文檔編號B22D11/10GK2172564SQ9324483
公開日1994年7月20日 申請日期1993年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月20日
發(fā)明者陶金明, 張如斌, 吳玉霞 申請人:冶金工業(yè)部北京冶金設(shè)備研究院