[实用新型]高效节能降耗连铸切割嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高效节能降耗连铸切割嘴，属于金属切割装置技术领域。

背景技术

现有的连铸切割嘴因其结构原因，其燃气和预热氧是经过仅有的一次混合后喷出割嘴外部遇高温点燃产生火焰对切割对象进行切割工作。由于燃气和预热氧的工作压力大小不同，割嘴混气腔结构单一，造成燃气和预热氧在燃烧前的混合不够充分，导致燃烧不充分，使得火焰温度低、切割前的预热速度慢，严重影响切割速度；并且气体的有效燃烧值严重受损，浪费大量的氧气和燃气。本申请人曾设计了一种节能式聚能超音速连铸切割嘴，并申请了实用新型专利，申请号2007201315343。该技术的特点是割嘴由呈圆柱体状的上主体，一端呈圆锥台状的下主体，下主体轴向中心孔内置入的喷管以及套在上主体、下主体外的套壳构成；燃气和预热氧分别从上主体上平面的燃气进气槽和预热氧进气槽导入，通过燃气孔和预热氧孔于两气交汇点混合后经混合气孔进入下平面的一次混气槽，进行第一次降压混合后由下主体上平面的混合气孔导入二次混气室，实现第二次降压和充分混合后再经下主体末端周围的凹槽射出。但从实践的结果看，还存在以下缺陷：1)由于割嘴嘴芯上、下主体是分开的，套装起来是平面对平面，存在密封不严；2)由于切割氧工作时候的工作压力比燃气和预热氧的工作压力至少要大30和3倍，切割氧在通过嘴芯上、下主体的连接处时因高压的作用会有一部分压力远远大于燃气和预热氧的混合气体压力，切割氧通过嘴芯下、上主体的连接缝进入混气室，产生串气现象，从而使混气室内的氧气的比例和压力严重超过原有值，产生火焰熄灭致使切割中止；3)由于一次混气室是在上、下主体连接处由上主体下部的混气槽和下主体上部的平面的连接构成；二次混气室是由套壳内壁与下主体外壁之间形成的；一、二次混气室由下主体上段圆柱体部分隔开通过该圆柱体内的混合气体轴向通孔相连通的，其一次混气室的容积远远小于二次混气室，导致一次混气室的实质作用发挥不完全，大部分气体的混合作业还是在二次混气室内完成的，且从一次混气室内导出的混合气体动性不强，不能进一步帮助气体在二次混气室内充分进行混合。4)由于割嘴的切割氧孔是由稳定段、扩散段、聚能段和高速稳流段组成，镶嵌于下主体中央部位与上主体中央部位的高压氧气孔相连接形成一个流线型“花瓶状”曲面，首先，切割氧孔是由两段组合而成，切割氧在工作的时候由于高压的作用会有一部分氧气从不够密封的连接缝串入一次混气室造成串气现象，其次，切割氧喷管是另外加工后再镶入下主体中央部位，这样不光使得实际生产加工复杂并且提高了割嘴的成本；5)原来割嘴的嘴芯的出气端是下主体末端绕圆锥台收敛部分均匀分布多个出气凹槽，圆锥台收敛部分的锥角角度为25°～45°，首先，因为出气凹槽的分布只有绕圆锥台收敛部分一周，所以火焰向下延伸的聚焦点只有一个，使得切割时的被预热范围小，另外，圆锥台收敛部分的锥角角度太大，致使火焰的聚焦点离割嘴下平面的垂直长度太短，实际切割时高温火焰不能伴随切割氧向下切割，导致切割困难。

发明内容

本实用新型的目的是针对申请号200720131534.3的节能式聚能超音速连铸切割嘴存在的上述诸多不足，提供一种耗能小，火力集中、风线长而挺拔有力、动性好、穿透力强，切割割缝小、割面平整、切割速度快的高效节能降耗连铸切割嘴。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种高效节能降耗连铸切割嘴，包括套壳，其特征是，所述套壳的轴向腔内置入一体的、截面似呈“干”字型的具有切割氧孔、燃气进气槽、预热氧进气槽、燃气通孔和预热氧通孔的嘴芯；嘴芯中段的斜槽座将套壳的内腔分割形成一次、二次两个混气室，两个混气室经斜槽座上的斜槽相通，嘴芯下段上设置与二次混气室相通的若干混合气体通孔。

所述嘴芯的上段呈圆柱形，与套壳相应部位的内腔吻合封闭；嘴芯上端平面上由里向外设置环状燃气进气槽和预热氧进气槽，燃气进气槽和预热氧进气槽中分别设置对应的若干燃气通孔和预热氧通孔，对应的两孔在圆柱体内相交后延伸至下端平面；嘴芯上的燃气进气槽和预热氧进气槽的槽宽分别为0.8～4mm、1.4～4.5mm，深度分别为0.8～3mm、1～3.5mm；嘴芯上的燃气进气槽和预热氧进气槽中分别设置2～18个对应的燃气通孔和预热氧通孔，其孔径分别为0.2～1.3mm和0.4～2.6mm。