切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴及切割工艺制造技术

本发明专利技术涉及切割嘴技术领域，尤其涉及一种切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴及切割工艺。切割嘴包括壳体，沿壳体的轴向设置有切割氧气通道，切割氧气通道的周围设置有若干个预热氧气通道和燃气通道，预热氧气通道和燃气通道在壳体内连通，形成混合气通道；切割氧气通道采用空气动力学设计，整体型线为流线型。本发明专利技术可以提高切割嘴的切割氧气流速度，使其达到2.3马赫的超音速，提高了切割速度，改善了切割断面的质量。改善了切割断面的质量。改善了切割断面的质量。

【技术实现步骤摘要】
切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴及切割工艺


[0001]本专利技术涉及切割嘴
，尤其涉及一种切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴及切割工艺。

技术介绍

[0002]冶金连铸切割技术的基本特点是高速度、高质量、高稳定性、高使用寿命。连铸切割技术一直是由欧洲一些国家领跑，迄今为止，德国一些技术的切割氧气流速度已经达到了2.2马赫的超音速。而切割氧气流速度的提高有利于切割速度和切割厚度的提高，也就是说有利于提高切割效率和切割能力。但是想要切割氧气流速度达到更高的速度，仍是现在需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴及切割工艺，其可以提高切割嘴的切割氧气流速度，使其达到2.3马赫的超音速，提高了切割速度，改善了切割断面的质量。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0005]一方面，本专利技术提供一种切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴，包括壳体，沿壳体的轴向设置有切割氧气通道，切割氧气通道的周围设置有若干个预热氧气通道和燃气通道，预热氧气通道和燃气通道在壳体内连通，形成混合气通道；切割氧气通道的整体型线为流线型。
[0006]进一步地，切割氧气通道包括切割氧气进口、喉部、切割氧气出口，直径由小到大依次为喉部、切割氧气出口、切割氧气进口，喉部靠近切割氧气出口设置。
[0007]进一步地，喉部直径为2.3
‑/>3.3mm。
[0008]进一步地，切割氧气出口直径与喉部直径的比值为1.5。
[0009]进一步地，混合气通道的轴线与切割氧气通道的轴线之间的夹角为4
°
。
[0010]进一步地，切割氧气进口压力为1.2Mpa，切割氧气出口流出的切割氧气流量为60Nm3/h。
[0011]进一步地，预热氧气通道输入的预热氧气压力为0.2
‑
0.6MPa，预热氧气流量为19Nm3/h。
[0012]进一步地，燃气通道输入的燃气压力为0.15
‑
0.3MPa，燃气流量为8Nm3/h。
[0013]第二方面，本专利技术还提提供一种切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴的切割工艺，包括以下步骤：
[0014]S1、预热氧气通过预热氧气通道与YT
‑
2型新型工业燃气通过燃气通道采用3.5：1的比例在割嘴内部进行混合，得到混合气体，混合气体通过混合气通道喷出割嘴燃烧，并形成预热氧气火焰；
[0015]S2、混合气通道设置为向切割氧气通道的轴线方向倾斜；
[0016]S3、设置在壳体中间的切割氧气通道的整体型线为流线型，形成超音速氧气流，速度可达2.3马赫。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]1、本专利技术提高了切割氧气流的流速，达到了的2.3M，相对于进口连铸割嘴提高了5
‑
10％的切割速度，提高了生产效率；
[0019]2、本专利技术采用聚焦型火焰设计，改善了加热效果及切割断面质量；
[0020]3、由于生产效率的提高，从而使得气体等能源介质的消耗得到减少，进一步减少了碳排放，为环保排放做出了相应贡献；
[0021]4、本专利技术通过制定生产切割工艺规程，实现了冶金连铸切割生产应用，实现冶金连铸切割工艺设备及其工艺技术进步，赶上并超过了同类产品。
附图说明
[0022]图1为本专利技术切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴的结构示意图；
[0023]图2为图1的A
‑
A剖视图；
[0024]图3为切割氧气通道的曲线图。
[0025]图中：1、壳体；2、切割氧气通道；21、切割氧气进口；22、喉部；23、切割氧气出口；3、预热氧气通道；31、预热氧气进口；4、燃气通道；41、燃气进口；5、混合气通道；51、混合气出口。
具体实施方式
[0026]为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。
[0027]实施例1：
[0028]参照图1和图2，本专利技术提供一种切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴。该割嘴包括壳体1、切割氧气通道2、预热氧气通道3和燃气通道4。预热氧气通道3和燃气通道4在割嘴的壳体1内交叉，形成混合气通道5。混合气通道5沿壳体1出气口一侧的圆周均布18个孔，且混合气通道5的轴线与切割氧气通道2的轴线间成4度夹角，该设计对整体火焰的形状产生一定的压缩作用，能够使火焰的热功率密度有所提高，改善了对钢坯的加热效果，对提高切割速度，改善切割质量有明显作用。
[0029]具体地，切割氧气通道2包括切割氧气进口21、喉部22、切割氧气出口23。直径由小到大依次为喉部22、切割氧气出口23、切割氧气进口21，喉部22靠近切割氧气出口23设置。切割氧气进口21到切割氧气出口23的直径变化为：直径大小由切割氧气进口21开始不变，直到切割氧气进口21与喉部22连接处开始呈弧线减小，减小到喉部22后保持不变，最后到喉部22与切割氧气出口23连接处开始呈弧线增大，最终呈线性增加。
[0030]其中，参照图3，横坐标为切割氧气通道2轴向的方向，纵坐标为切割氧气通道2径向的方向。切割氧气通道2采用空气动力学原理设计，整体型线为符合空气动力学设计的流线型曲线，设计合理，阻力小，使得切割氧气流速度达到了2.3M的超音速，有效地提高了切割速度，由于提高了切割氧气流的动能，从而提高了切割钢坯的穿透能力，以及熔渣排出能力，改善了切割质量。
[0031]割嘴切割不同厚度的连铸钢坯时，切割氧气通道2采用不同尺寸的喉部22直径，其通道尺寸也有相应改变；其主要尺寸如表1所示；
[0032]表1不同尺寸的三种割嘴
[0033][0034]一种切割氧气流速度为2.3马赫的新型工业燃气切割割嘴的切割工艺，采用预热氧气与YT
‑
2型新型工业燃气，形成预热氧气火焰进行切割。具体流程为：
[0035]S1、预热氧气与YT
‑
2型新型工业燃气以3.5：1的比例在割嘴内部进行混合，然后喷出燃烧形成预热火焰，火焰稳定且温度高；
[0036]S2、混合气通道5设计为斜孔，斜孔的轴线与割嘴的轴线间的夹角为4度，斜孔的孔数为18个，此设计有效改善了火焰集中度，提高了加热效果，有利于改善割缝宽度和提高切割质量；
[0037]S3、中间的切割氧气通道2采用空气动力学原理设计，形成超音速氧气流，速度可达2.3马赫；
[0038]S4、为了达到不同切割厚度的要求，切割氧孔道喉部22直径分别设计为2.3、2.6、3.3mm等不同尺寸。
[0039]切割不同厚度的连铸钢坯时，选择不同的割嘴的喉部22直径Dc，具体为：
[0040]当钢坯厚度为100
‑
200mm时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴，其特征在于：包括壳体，沿壳体的轴向设置有切割氧气通道，切割氧气通道的周围设置有若干个预热氧气通道和燃气通道，预热氧气通道和燃气通道在壳体内连通，形成混合气通道；切割氧气通道的整体型线为流线型。2.根据权利要求1所述的切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴，其特征在于：切割氧气通道包括切割氧气进口、喉部、切割氧气出口，直径由小到大依次为喉部、切割氧气出口、切割氧气进口，喉部靠近切割氧气出口设置。3.根据权利要求2所述的切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴，其特征在于：喉部直径为2.3
‑
3.3mm。4.根据权利要求2所述的切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴，其特征在于：切割氧气出口直径与喉部直径的比值为1.5。5.根据权利要求1所述的切割氧气流速度为2.3马赫的工业燃气切割割嘴，其特征在于：混合气通道的轴线与切割氧气通道的轴线之间的夹角为4
°
。6.根据权利要求1所述的切割氧气流速度为2.3马赫的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓刚，周儒鹏，韩永馗，
申请(专利权)人：鞍山阳天冶金能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：