CN112719236B - 一种切割熔渣的去除装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切割熔渣的去除装置及其使用方法，包括固定板和吹渣管，固定板上设有两个限位机构，吹渣管穿过两个限位机构安装在固定板上；固定板的一端对应吹渣管的两侧对称设置有两个螺栓，两个螺栓上套设有活动板，活动板与吹渣管固定连接，活动板用于使吹渣管相对固定板上下调节；固定板的一侧固设有切割枪，吹渣管的一端向一侧延伸设有吹渣喷咀，吹渣喷咀与切割枪的切割位置相对应。本发明的装置运行稳定安全，操作人员可根据工况需要对该装置进行自由调节，使用本装置满足了工艺和设备的稳定性需求，在保证吹扫介质不影响正常切割作业的前提下避免铸坯端面形成毛刺，并能实现装置的可靠运行，提高生产效率，降低工序运行成本。

Description

一种切割熔渣的去除装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及方坯连铸机铸坯火焰切割的技术领域，更具体地说，它涉及一种切割熔渣的去除装置及其使用方法。

背景技术

连铸方坯形成定尺坯之前，需用火焰切割机对铸坯进行切割，由于火焰切割机切割后钢坯割缝下端粘结有一条不规则的熔渣，熔渣冷却后形成毛刺，这种氧化性熔渣的硬度较大，如果不在轧制前清除掉，毛刺咬入轧机后会导致钢材出现表面压坑或结疤等缺陷，同时对轧辊造成极大损坏，冷墩钢等部分高端深加工产品对钢材表面质量要求极高，轻微的表面缺陷会使线材拉拔断丝、冷镦开裂。因此，对方坯原料端面要制定相应的标准，例如：200×200mm断面毛刺厚度≤4mm，宽度≤20mm。为解决此问题，大部分铸机在出坯辊道上增设去毛刺机，以去除钢坯毛刺，小部分铸机采用压缩空气吹扫熔渣的方法。

目前国内去毛刺机主要有三种类型：刮刀式去毛刺机、锤刀式去毛刺机、熔渣吹扫去毛刺法。

其中：

1.刮刀式去毛刺机设备结构复杂，铸坯与毛刺之间熔渣已经凝固，刀片去除毛刺机械冲击力大，刀具等零部件消耗量大，停机处理时间长，不能满足方坯连铸机的生产需求。

2.锤刀式去毛刺机设备功能精度低，不能满足方坯连铸机的生产需求。

3.使用熔渣吹扫法时，吹扫装置在1500℃高温环境下工作，介质气体会起到助燃作用，吹渣喷咀、吹扫装置容易被烤变形或烤坏，导致铸坯稍有偏离拉坯方向，生产铸坯撞坏吹扫装置，影响吹扫效果。吹渣喷咀材质设计不合理，不能达到预期吹扫效果及使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种切割熔渣的去除装置，本装置运行稳定安全，操作人员可根据工况需要对该装置进行自由调节，主要控制吹渣管相对固定板的上下位置，以使吹渣喷咀对准切割熔渣的位置，完成对切割熔渣的吹扫，以防止熔渣生成毛刺，同时防止了铸坯的偏移而对该装置造成撞击而损坏。本发明的目的之二在于提供一种切割熔渣的去除装置的使用方法，本方法满足了工艺和设备稳定性的需求，在保证吹扫介质不影响正常切割作业的前提下避免铸坯端面形成毛刺，实现切割熔渣的去除率达到100％，满足铸坯端部质量标准，并能实现装置的可靠运行，提高生产效率，降低工序运行成本。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于切割熔渣的去除装置，包括固定板和吹渣管，所述固定板上设有两个限位机构，所述吹渣管穿过两个所述限位机构安装在所述固定板上；所述固定板的一端对应所述吹渣管的两侧对称设置有两个螺栓，两个所述螺栓上套设有活动板，所述活动板与所述吹渣管固定连接，所述活动板用于使所述吹渣管相对所述固定板上下调节；所述固定板的一侧固设有切割枪，所述吹渣管的一端向一侧延伸设有吹渣喷咀，所述吹渣喷咀与所述切割枪的切割位置相对应。

在其中一个实施例中，所述限位机构包括横杆，所述横杆通过设于两端的螺丝与所述固定板固定连接，所述横杆与所述固定板上表面的距离与所述吹渣管的厚度相适配，两个所述螺丝的距离与所述吹渣管的宽度相适配。

在其中一个实施例中，所述吹渣喷咀的喷口呈扁平孔形状，所述吹渣喷咀与所述切割枪的切割方向相垂直。

在其中一个实施例中，所述吹渣喷咀上靠近所述切割枪的一侧设有防护挡板。

在其中一个实施例中，所述吹渣喷咀通过活接头与所述吹渣管螺纹连接。

在其中一个实施例中，所述吹渣管和所述活接头均为耐腐蚀材料制成，所述吹渣喷咀和所述防护挡板均为耐腐蚀耐高温材料制成。

在其中一个实施例中，所述螺栓一端与所述固定板螺纹连接，所述螺栓的另一端设有螺帽，所述活动板上开设有两个通孔，两个所述通孔的孔径大于所述螺栓中部的直径，且两个所述通孔的孔径小于所述螺帽的外径。

一种切割熔渣的去除装置的使用方法，包括利用所述切割熔渣的去除装置对熔渣进行在线吹扫，具体步骤为：通过活动板上下调节吹渣管相对固定板的位置，以使吹渣喷咀对准切割熔渣的位置，切割时，吹渣喷咀随着切割枪同时前进和转动，吹渣喷咀以惰性气体作为吹扫介质对准熔渣生成的位置进行在线吹扫，以防止熔渣生成毛刺。

在其中一个实施例中，在切割时，所述吹扫介质为氩气，吹扫压力为8MPa。

在其中一个实施例中，吹扫所用的吹渣喷咀的吹气孔大小为20mm×2mm。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的装置运行稳定安全，操作人员可根据工况需要对该装置进行自由调节，主要控制吹渣管相对固定板的上下位置，以使吹渣喷咀对准切割熔渣的位置，完成对切割熔渣的吹扫，以防止熔渣生成毛刺，同时防止了铸坯的偏移而对该装置造成撞击而损坏。

2、限位机构的横杆和两端的两个螺丝形成一个略大于吹渣管外径的孔，使吹渣管能穿插在其中并只能在上下方向上移动，进而实现吹渣管与固定板相对的限位固定。

3、本装置利用切割枪的移动带动吹渣喷咀的移动，采用合适的气体及压力动态对准切割熔渣进行吹扫，实现切割熔渣的去除率达到100％，满足工艺和设备稳定性的需求。

4、防护挡板靠近切割枪的一侧，防止切割枪偏移等特殊状况时切割火焰直接对吹渣喷咀烘烤，防护挡板焊接在吹渣喷咀的扁平孔较长的方向上的一侧，对吹渣喷咀具有一定的保护作用，同时对扁平孔吹扫出的气体也具有一定的引导作用，使气体集中在对准切割熔渣的位置进行吹扫，通过移动来达到全面吹扫的目的。

5、活接头用于与吹渣喷咀相对喷孔的另一端螺纹连接，进而使吹渣喷咀安装到吹渣管上并相互连通，这样就能使吹渣喷咀相对吹渣管末端具有一定左右调节的位置，可对吹渣喷咀相对切割枪的前后位置进行微调，避免过于凸出对应切割熔渣的位置，避免铸坯的偏移而导致对吹渣喷咀的碰撞。

6、使用本装置的方法满足了工艺和设备稳定性的需求，在保证吹扫介质不影响正常切割作业的前提下避免铸坯端面形成毛刺，实现切割熔渣的去除率达到100％，满足铸坯端部质量标准，并能实现装置的可靠运行，提高生产效率，降低工序运行成本。

附图说明

图1是本发明一种切割熔渣的去除装置的结构示意图；

图2是本发明的吹渣喷咀的侧视图；

图3是本发明的吹渣喷咀的俯视图。

图中：1-吹渣管，11-活动板，2-螺栓，3-限位机构，31-横杆，32-螺丝，4-固定板，5-活接头，6-吹渣喷咀，7-防护挡板，8-切割枪，9-铸坯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

如图1～3所示，一种切割熔渣的去除装置，包括固定板4和吹渣管1，固定板4上设有两个限位机构3，吹渣管1穿过两个限位机构3安装在固定板4上；固定板4的一端对应吹渣管1的两侧对称设置有两个螺栓2，两个螺栓2上套设有活动板11，活动板11与吹渣管1固定连接，活动板11用于使吹渣管1相对固定板4上下调节；固定板4的一侧固设有切割枪8，吹渣管1的一端向一侧延伸设有吹渣喷咀6，吹渣喷咀6与切割枪8的切割位置相对应。本装置运行稳定安全，操作人员可根据工况需要对该装置进行自由调节，主要控制吹渣管1相对固定板4的上下位置，以使吹渣喷咀6对准切割熔渣的位置，完成对切割熔渣的吹扫，以防止熔渣生成毛刺，同时防止了铸坯9的偏移而对该装置造成撞击而损坏。

在实际生产中，本申请人注意到，铸坯9在正常生产时，铸坯9的运行角度、速度也会产生少许偏离，若由于吹渣喷咀6工作环境恶劣，一般处于高温状态，从而把吹渣喷咀6固定在一个位置上，这就可能导致该装置被偏移的铸坯9或者对应运行的切割枪8撞击吹渣喷咀6而造成损坏。为防止此类故障发生，影响装置运行稳定性，本发明的吹渣管1通过固定板4与切割枪8相对固定，尤其是图1中左右和前后的方向，通过限位机构3对吹渣管1进行限位，只保留上下方向可动，即是使吹渣喷咀6沿切割枪8的切割方向可动，而吹渣喷咀6是对准切割熔渣的位置吹扫的，这样就能通过活动板11相对固定板4的上下拉动，从而实时调节吹渣管1的相对位置，使吹渣喷咀6位于正确的位置，以实时对准切割枪8的切割位置，从而保证吹扫效果。而由于固定板4和活动板11均能与火焰切割机夹具夹住的切割枪8同步移动和转动，因此对吹渣喷咀6也具有一定的限位和同步作用，经过活动板11的调整，即可使切割枪8正常工作时，吹渣喷咀6一直保持对准切割熔渣的位置，不易造成碰撞等损坏。

在其中一个实施例中，限位机构3包括横杆31，横杆31通过设于两端的螺丝32与固定板4固定连接，横杆31与固定板4上表面的距离与吹渣管1的厚度相适配，两个螺丝32的距离与吹渣管1的宽度相适配。限位机构3是为了限制吹渣管1的前后和左右移动的，通过横杆31与固定板4来限定前后移动，两个穿插到固定板4上的螺丝32，除了用于固定横杆31外，两个螺丝32之间还用于限定吹渣管1的左右移动，也就是说，限位机构3的横杆31和两端的两个螺丝32形成一个略大于吹渣管1外径的孔，使吹渣管1能穿插在其中并只能在上下方向上移动，进而实现吹渣管1和固定板4相对的限位固定。

在其中一个实施例中，吹渣喷咀6的喷口呈扁平孔形状，吹渣喷咀6与切割枪8的切割方向相垂直。如图2～3所示，吹渣喷咀6的设计是通过在吹渣喷咀6内部钻孔形成增压包，再由扁平状的喷孔喷出气体进行吹扫，其随着切割枪8移动的过程中，可覆盖切割端面位置流出的全部熔渣，即利用切割枪8的移动带动吹渣喷咀6的移动，采用合适的气体及压力动态对准切割熔渣进行吹扫，实现切割熔渣的去除率达到100％，满足工艺和设备稳定性的需求。吹渣喷咀6上靠近切割枪8的一侧设有防护挡板7。为了进一步保证吹扫的稳定性和安全性，同时保护吹渣喷咀6，以避免高温环境下使吹渣喷咀6容易被腐蚀而减少其使用寿命，本装置在吹渣喷咀6上设置了防护挡板7，防护挡板7靠近切割枪8的一侧，防止切割枪8偏移等特殊状况时切割火焰直接对吹渣喷咀6烘烤，防护挡板7焊接在吹渣喷咀6的扁平孔较长的方向上的一侧，对吹渣喷咀6具有一定的保护作用，同时对扁平孔吹扫出的气体也具有一定的引导作用，使气体集中在对准切割熔渣的位置进行吹扫，通过移动来达到全面吹扫的目的。

在其中一个实施例中，吹渣喷咀6通过活接头5与吹渣管1螺纹连接。在吹渣管1末端设置活接头5，活接头5可相对吹渣管1转动，但需要通过套接的方式，不能让活接头5脱离吹渣管1，活接头5用于与吹渣喷咀6相对喷孔的另一端螺纹连接，进而使吹渣喷咀6安装到吹渣管1上并相互连通，这样就能使吹渣喷咀6相对吹渣管1末端具有一定左右调节的位置，可对吹渣喷咀6相对切割枪8的前后位置进行微调，避免过于凸出对应切割熔渣的位置，避免铸坯9的偏移而导致对吹渣喷咀6的碰撞。安装时，吹渣喷咀6相对活接头5进行旋转拧入，但需要保证吹渣喷咀6上的防护挡板7对应切割枪8喷火切割的一端，使防护挡板7作为吹渣喷咀6的保护结构。此外，为了保证本装置的吹渣管1、活接头5、吹渣喷咀6和防护挡板7的耐久性和使用寿命，吹渣管1和活接头5均为耐腐蚀材料制成，吹渣喷咀6和防护挡板7均为耐腐蚀耐高温材料制成。例如吹渣管1、活接头5、吹渣喷咀6和防护挡板7均采用耐腐蚀的310S不锈钢材料，310S不锈钢是奥氏体铬镍不锈钢具有很好的抗氧化性、耐腐蚀性，因为较高百分比的铬和镍，使得拥有好得多蠕变强度，在高温下能持续作业。310S不锈钢具有良好的耐高温性，温度超过800℃时，开始软化，许用应力开始持续降低，最高使用温度1200℃。因镍、铬含量高，具有良好耐氧化、耐腐蚀、耐酸碱、耐高温性能，耐高温钢管专用于制造电热炉管等场合，奥氏体型不锈钢中增加碳的含量后，由于其固溶强化作用使强度得到提高，奥氏体型不锈钢的化学成分特性是以铬、镍为基础添加钼、钨、铌和钛等元素，由于其组织为面心立方结构，因而在高温下有高的强度和蠕变强度。

在其中一个实施例中，螺栓2一端与固定板4螺纹连接，螺栓2的另一端设有螺帽，活动板11上开设有两个通孔，两个通孔的孔径大于螺栓2中部的直径，且两个通孔的孔径小于螺帽的外径。活动板11用于带动吹渣管1相对固定板4上下调节位置，但为了避免活动板11完全脱离固定板4，可通过相对活动板11两端位置的螺栓2进行限位，螺栓2有螺纹的一端插入固定板4中进行固定，活动板11套接在中部，由于有两个螺栓2的限位，使活动板11只能上下移动，而且螺栓2远离固定板4一端的螺帽外径更大，可避免活动板11脱离。这样设置可以方便安装和拆卸，也能实现相对上下调节的作用，螺栓2长度可根据实际生产需要进行适当的设置。

一种切割熔渣的去除装置的使用方法，包括利用切割熔渣的去除装置对熔渣进行在线吹扫，具体步骤为：通过活动板11上下调节吹渣管1相对固定板4的位置，以使吹渣喷咀6对准切割熔渣的位置，切割时，吹渣喷咀6随着切割枪8同时前进和转动，吹渣喷咀6以惰性气体作为吹扫介质对准熔渣生成的位置进行在线吹扫，以防止熔渣生成毛刺。使用本装置的方法可满足工艺和设备稳定性的需求，在保证吹扫介质不影响正常切割作业的前提下避免铸坯9端面形成毛刺，实现切割熔渣的去除率达到100％，满足铸坯9端部质量标准，并能实现装置的可靠运行，提高生产效率，降低工序运行成本。

为了满足吹扫效果要求，吹扫装置安装在切割枪8上，随着切割机夹臂同时前进，吹渣喷咀6对准切割熔渣位置，随着切割枪8的方向同时移动和转动，对准熔渣生成的准确位置进行在线吹扫，防止熔渣生成毛刺，以达到铸坯9断面毛刺质量标准的目的。吹渣喷咀6工作环境恶劣，为了保证吹扫效果，该切割熔渣去除装置在切割时使用氩气作为吹扫介质，吹扫压力8MPa，并具有气体自冷却功能。设计制造该装置时，使用了耐腐蚀310S不锈钢材料，通过在吹渣喷咀6内部钻孔形成增压包，喷咀吹口设计成20mm×2mm的扁平孔形态，移动和转动过程覆盖切割端面位置流出的全部熔渣。吹渣喷咀6上方焊接防护挡板7，有效保证装置的稳定正常作业。为保证吹渣喷咀6与吹渣管1连接更加稳定密封且便于更换，使用耐腐蚀材料的活接头5进行连接。铸坯9正常生产时，方坯的运行角度、速度也会产生少许偏离，可能导致该装置被撞击损坏，为防止此类故障发生，影响装置运行稳定性，设计了自由调节的限位机构3，操作人员可根据工况需要对该装置进行自由调节，确保该装置的安全稳定运行。

本发明装置及使用方法安全可靠，操作便捷，制造成本适中，使用寿命长。该发明装置及方法经过在炼钢厂方坯连铸机上推广应用，达到了预期效果，为公司带来显著的经济效益。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种切割熔渣的去除装置，其特征在于，包括固定板(4)和吹渣管(1)，所述固定板(4)上设有两个限位机构(3)，所述吹渣管(1)穿过两个所述限位机构(3)安装在所述固定板(4)上；所述固定板(4)的一端对应所述吹渣管(1)的两侧对称设置有两个螺栓(2)，两个所述螺栓(2)上套设有活动板(11)，所述活动板(11)与所述吹渣管(1)固定连接，所述活动板(11)用于使所述吹渣管(1)相对所述固定板(4)上下调节；所述固定板(4)的一侧固设有切割枪(8)，所述吹渣管(1)的一端向一侧延伸设有吹渣喷咀(6)，所述吹渣喷咀(6)与所述切割枪(8)的切割位置相对应，所述限位机构(3)包括横杆(31)，所述横杆(31)通过设于两端的螺丝(32)与所述固定板(4)固定连接，所述横杆(31)与所述固定板(4)上表面的距离与所述吹渣管(1)的厚度相适配，两个所述螺丝(32)的距离与所述吹渣管(1)的宽度相适配。

2.如权利要求1所述切割熔渣的去除装置，其特征在于，所述吹渣喷咀(6)的喷口呈扁平孔形状，所述吹渣喷咀(6)与所述切割枪(8)的切割方向相垂直。

3.如权利要求2所述切割熔渣的去除装置，其特征在于，所述吹渣喷咀(6)上靠近所述切割枪(8)的一侧设有防护挡板(7)。

4.如权利要求3所述切割熔渣的去除装置，其特征在于，所述吹渣喷咀(6)通过活接头(5)与所述吹渣管(1)螺纹连接。

5.如权利要求4所述切割熔渣的去除装置，其特征在于，所述吹渣管(1)和所述活接头(5)均为耐腐蚀材料制成，所述吹渣喷咀(6)和所述防护挡板(7)均为耐腐蚀耐高温材料制成。

6.如权利要求1所述切割熔渣的去除装置，其特征在于，所述螺栓(2)一端与所述固定板(4)螺纹连接，所述螺栓(2)的另一端设有螺帽，所述活动板(11)上开设有两个通孔，两个所述通孔的孔径大于所述螺栓(2)中部的直径，且两个所述通孔的孔径小于所述螺帽的外径。

7.一种切割熔渣的去除装置的使用方法，其特征在于，包括利用如权利要求1-6任意一项所述切割熔渣的去除装置对熔渣进行在线吹扫，具体步骤为：通过活动板上下调节吹渣管相对固定板的位置，以使吹渣喷咀对准切割熔渣的位置，切割时，吹渣喷咀随着切割枪同时前进和转动，吹渣喷咀以惰性气体作为吹扫介质对准熔渣生成的位置进行在线吹扫，以防止熔渣生成毛刺。

8.如权利要求7所述切割熔渣的去除装置的使用方法，其特征在于，在切割时，所述吹扫介质为氩气，吹扫压力为8MPa。

9.如权利要求8所述切割熔渣的去除装置的使用方法，其特征在于，吹扫所用的吹渣喷咀的吹气孔大小为20mm×2mm。

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