CN2172564Y - 转移弧水冷金属等离子喷枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种转移弧水冷金属等离子喷 枪，其结构主要是由枪体、电极杆、绝缘体组装而成。 枪体喷嘴前端采用了绝缘陶瓷盖或喷涂绝缘耐高温 陶瓷氧化物，防止钢液喷溅造成喷嘴前端损坏漏水和 产生双弧损坏枪体。电极杆内的喷嘴定向件使冷却 水强制喷淋电极头后端，使电极头的使用寿命提高， 从而使整个喷枪的使用寿命大大提高。由于喷嘴与 接头体、电极头夹和电极支撑管均采用普通螺纹连 接，实现了喷嘴或电极头的快速在线更换。

Description

本实用新型涉及一种转移弧水冷金属等离子喷枪，属于连铸生产中的喷枪设备。

目前用于炼钢、连铸生产中的喷枪有很多种类。现有的等离子喷枪，主要用于电弧炉炼钢，其枪体结构是喷嘴分别与外套管、内套管焊接而成，若更换电极头需把整个枪体卸下；更换喷嘴需卸下喷枪、抽掉电极杆，再把枪体的喷嘴部分伸入感应加热器中化开焊缝，取下旧喷嘴换上新喷嘴，再用铜焊焊接上，很复杂。此外该电极头受结构限制，冷却深度不能接近电弧斑点部位充分冷却，使冷却效果有限。该等离子喷枪工作电流超过4000安培，易引起双弧；喷嘴前端易受钢水喷溅，造成漏水而损坏枪体。

本实用新型的目的在于提供一种新的转移弧水冷金属等离子喷枪代替过去的喷枪，使喷嘴与钢液不产生双弧，喷嘴前端不易损坏漏水，冷却效果好，电极杆和喷嘴更换方便。该等离子喷枪工作电流在4000安培以上。

本实用新型通过以下技术内容实现。

转移弧水冷金属等离子喷枪的结构是由枪体、电极杆、绝缘体三部分组成。

所述的枪体部分是由喷嘴（1），隔离环（2），套管（3），接头体（4），管（5），接管（6），喷嘴冷却管（7），接头体（8），支撑管（9），钢丝档圈（10）组成。

所述的电极杆由电极头（11），电极头夹（12），喷嘴定向件（13），电极冷却管（14），电极支撑管（15）组成。

所述的绝缘体是由电气绝缘材料（16）和电气绝缘材料（17）及件（18）组成。

本实用新型的特点是：转移弧水冷金属等离子喷枪的喷嘴前端采用了绝缘的陶瓷端盖或在喷嘴前端喷涂一定厚度的绝缘耐高温陶瓷氧化物，防止了钢液喷溅造成喷嘴前端损坏漏水险情和喷嘴前端与钢液产生双弧损害枪体现象；电极杆内的喷嘴定向件安装在电极冷却管内，冷却水通过喷嘴定向件对电极头后端进行强制喷淋冷却，使电极头寿命大大提高，从而使整个喷枪的使用寿命也大大提高。由于喷嘴与接头体，电极头夹和电极支撑管均采用普通螺纹式连接，实现了喷嘴或电极头的快速在线更换。

结合附图和实施例进一步说明本实用新型。

图1是转移弧水冷金属等离子喷枪的正剖视图。

图2是转移弧水冷金属等离子喷枪在中间包内工作的视意图。

图1中的转移弧水冷金属等离子喷枪由枪体部分和电极杆部分及绝缘体部分组装而成。

所述的枪体部分是喷嘴（1）后端外侧与套管（3）焊接在一起，套管（3）以普通螺纹式连接在接头体（4）上，并用O形密封圈密封，接头体（4）与管（5）焊在一起，整个连起来呈外壳状，接头体（4）在喷嘴冷却管（7）的外表面上，二者保证径向关系，并用钢丝挡圈（10）限制喷嘴冷却管（7）的移动；喷嘴（1）后端内侧管形部分与接头体（8）以普通螺纹连接，接头体（8）又以普通螺纹连接在支撑管（9）上，并均用O形密封圈密封；喷嘴（1）前端用螺丝（20）固定一绝缘陶瓷端盖（19）或喷涂一定厚度的绝缘耐高温陶瓷氧化物；隔离环（2）由可分离的两个等分半瓦或三个等分瓦块组成完整的前小后大的环状圆锥体，它的前端置于喷嘴（1）的后凹腔内形成一窄通道（21），隔离环（2）后端插入接管（6）内部，再将接管（6）后端插在喷水冷却管（7）的外表面，组装在一起后与喷嘴（1）外侧后端形成的外壳间形成冷却水返回通道（23）；窄通道（21）把冷却水供给通道（22）和冷却水返回通道（23）连接起来，使供给通道（22）来的冷却水经窄通道（21）对喷嘴（1）进行充分冷却后由返回通道（23）排出。

所述的电极杆是将电极头（11）焊接在电极头夹（12）上，电极头夹（12）后端以螺纹式连接在电极支撑管（15）上，以O形密封圈密封；电极头（11）后端凹腔内同轴安放喷嘴定向件（13），并与凹腔形成间隙通道（24），然后将喷嘴定向件（13）同轴方向插在电极冷却管（14）内表面上；电极冷却管（14）内表面形成冷却水供水通道（25），电极冷却管（14）外表面与连接好的电极支撑管（15）的内表面形成冷却水返回通道（26）；间隙通道（24）把供水通道（25）和返回通道（26）连接起来，供水通道（25）的冷却水经过喷嘴定向件（13）充分压缩喷到电极头（11）后端凹腔内表面进行强制喷淋冷却，延长电极头的工作寿命。冷却水速度最好使返回的冷却水温度不超过40℃。

所述的绝缘体是在枪体和电极之间用一般电绝缘材料制作管状套件（16）、件（17）、件（18），件（16）前端与喷嘴（1）后端内侧相接，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，三个部件均在同轴方向上固定，件（17）外表面沿圆周均布等间距的沟槽，可使气流纵向通过，避免中间包内气压波动时包内气体沿通道（27）返流。

组装好的转移弧水冷金属等离子喷枪工作原理如下：

图2中所示，等离子喷枪（29）安装在旋转提升机构（36）上，电极杆与电源主回路（32）负极相连，电极杆成为等离子枪的阴极，中间包（31）中钢液（30）与电源主回路（32）正极相连成阳极，枪体和电极杆同时与高频引弧器相连（图中未显示）。喷嘴和阴极头水冷由供水站（33）提供，分两路分别对电极和喷嘴进行冷却。等离子工作气体由件（34）提供。喷枪（29）工作时由旋转提升机构（36）驱动向下经小孔（35）伸入到中间包（31）内接近钢液（30）表面。启动高频，接通主回路，喷嘴（1）内锥与电极头（11）外锥之间在（28）处打高频，由件（34）提供的气流经气道（27）在（28）处被电离后向外喷出产生非转移弧喷到钢液表面上，使主回路导通，钢液和电极之间产生主电弧（37）即转移弧后，非转移弧熄灭。从喷嘴射出的被电离了的气体形成一束等离子流直接射向钢液，使钢液升温，保证浇注在低过热的恒温条件下进行，并使连铸机以最佳速度运行，从而提高连铸产量，改善产品质量。

组装好的等离子喷枪经过一段工作，需要更换受浸蚀的电极时，只需把喷枪（29）转到操作平台上，拧下由件（1）和件（3）组成的喷嘴组件，然后从电极支撑管（15）上拧下旧电极换上新电极，实现了在线更换既方便又迅速。更换喷嘴同样也很方便。

Claims (1)

1、一种转移弧水冷金属等离子喷枪，其特征在于：它是由枪体、电极杆、绝缘体三部分组成；所述的枪体部分是喷嘴(1)后端外侧焊在套管(3)上，套管(3)另端以普通螺纹式连接在接头体(4)上，并用O形密封圈密封，接头体(4)焊在管(5)上，整体呈外壳状，接头体(4)在喷嘴冷却管(7)的外表面，用钢丝挡圈(10)限制喷嘴冷却管(7)的移动，喷嘴(1)后端内侧管形部分与接头体(8)以普通螺纹式连接，接头体(8)又与支撑管(9)以螺纹式连接在一起，均以O形密封圈密封，喷嘴前端用螺丝(20)固定绝缘陶瓷盖(19)或喷涂一定厚度的绝缘耐高温陶瓷氧化物，隔离环(2)由可分离的两个等分半瓦或三个等分瓦块组成完整的前小后大的环状园锥体，锥体前端置于喷嘴(1)的后凹腔内形成一窄通道(21)，隔离环(2)后端插入接管(6)内部，再将接管(6)后端插在喷水冷却管(7)的外表面，组装过程中冷却水供给通道(22)和窄通道(21)及冷却水返回通道(23)形成通路；所述的电极杆是电极头(11)焊在电极头夹(12)上，电极头夹(12)后端以螺纹式连接在电极支撑管(15)上，以O形密封圈密封，喷嘴定向件(13)置于电极头(11)后端凹腔内，形成间隙通道(24)，喷嘴定向件(13)插在电极冷却管(14)内表面上，三者保持同轴方向，电极冷却管(14)内表面形成冷却水供水通道(25)和电极冷却管(14)外表面与电极支撑管(15)的内表面形成冷却水返回通道(26)，由间隙通道(24)连接起来，冷却水返回温度不起过40℃；所述的绝缘体部分是在枪体和电极之间用一般电绝缘材料制作管状套件(16)、件(17)、件(18)，件(16)前端与喷嘴(1)后端内侧相接，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，三个部件均同轴方向固定，件(17)外表面沿圆周均布等间距的沟槽。

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