专利名称：高压水热态除鳞装置用宝石喷嘴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢铁冶金工业用高压水热态除鳞装置喷头上使用的喷嘴。
背景技术：
在钢铁冶金工业中，为解决轧制产品的表面质量问题，已开始使用高压水热态除鳞装置，利用从该装置喷头喷出的高压水冲刷热钢坯表面的氧化层(俗称鳞皮)，以改善轧制产品的表面质量。目前使用的喷嘴是在圆柱形硬质材料(比如合金钢)基体5中心钻一个孔6，孔6靠喷射高压水的出口端为半球形空腔，在该出口端的基体端面上沿其直径铣一条槽7，铣出的槽与半球形空腔相截，相截线近似椭圆形(见图9、图10)。高压水从喷嘴喷出后，水柱覆盖面为一椭圆形，有一定的射流厚度和散射角，能满足钢坯除鳞的要求。这种喷嘴虽然加工简单，但加工误差较大，也就对高压水射流的流量、射流厚度和散射角影响较大。由于高压水的压力达13～22MPa，在喷嘴的“刃口”部位(图9中的I部分)极易被高压水冲蚀磨损，使喷嘴出口扩大，导致高压水压力快速降低，除鳞效果下降。即使将该出口部分用硬质合金材料制造，实际使用效果也不理想，据实际测算，由于喷嘴受高压水冲蚀磨损，使用7天，最多一个月，喷射压力就要下降17％以上。因此，解决喷嘴的使用寿命问题成了热态除鳞装置正常使用的一个技术难题。
发明内容
本实用新型是为了解决现在使用的热态除鳞装置的喷嘴易磨损，降低喷射水压，影响除鳞效果，而且使用寿命短的技术难题。提供一种硬度极高，使用中磨损小，能确保除鳞所需高压水的压力，除鳞效果好的喷嘴。特别是该喷嘴能准确控制各种加工尺寸，灵活组装成能产生各种不同射流厚度、散射角和压力的高压水射流，适应对各种不同形状钢坯除鳞的要求和达到好的除鳞效果。
为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是在喷嘴基体上设置有用于安装宝石喷嘴的若干个相对于基体中心为对称的、能使从各个宝石喷嘴中喷出的高压水射流形成一个连续的射流覆盖区的圆孔，单个圆孔下部的直径小、上部的直径大，也可以将位于基体中心同侧的两相邻圆孔的上部相互贯通形成一个大直径圆孔，设有直径小于基体圆孔下部直径的中心圆孔的宝石喷嘴镶嵌固定在密封材料中，密封材料再镶嵌固定在基体圆孔上部直径较大部分的孔内，并使每个宝石喷嘴的中心线与相应圆孔的中心线相重合。从单个喷嘴喷出的高压水射流覆盖面为圆形，而按一定技术参数合理排列的多个喷嘴喷出的高压水射流组合成一连续的、既有适当的射流厚度，又有要求的散射角的射流覆盖区。
本实用新型可将喷嘴的中心线设置在基体的中垂面上，沿基体中垂面设2～6个喷嘴，喷嘴个数为奇数时，一个喷嘴的中心位于基体的中心，其余的喷嘴两两对称地排列于基体中心的左右两侧，喷嘴个数为偶数时，喷嘴皆呈两两对称地排列于基体中心的左右两侧，相对称的两个喷嘴的中心线与基体的垂直中心线有一相等的夹角。
本实用新型也可在基体中垂面的两侧相对于基体中心设2～6个两两对称的喷嘴，相对称的两个喷嘴的中心线与基体的垂直中心线有一相等的夹角。
本实用新型的优点在于天然或人造宝石加工的喷嘴加工尺寸精确，能确保对高压水射流的设计参数要求，而且宝石硬度极高，高压水射流对喷嘴的磨损极小，可确保除鳞所需水压力和除鳞效果。采用在喷嘴基体上合理组装多个相对称的宝石喷嘴，既可确保除鳞所需的高压水压力，又能确保射流覆盖面具有所需的射流厚度和散射角，而且能通过合理地选择喷嘴数量进行排列组合，设计出对各种不同规格的钢坯除鳞的喷头。
图1为本实用新型实施例1(在基体中垂面上有两组对称喷嘴)的正剖面图；图2为图1的俯视图；图3为图1的右视A-A剖面图；图4为本实用新型实施例2(在基体中垂面上有3个喷嘴)的正剖面图
图5为图4的俯视图；图6为本实用新型实施例3(在基体中垂面两侧有两组对称喷嘴)的俯视图；图7为图6的正视B-B剖面图；图8为图6的右视C-C剖面图；图9为已有技术喷嘴的正剖面图；图10为图9的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图详细地说明本实用新型的实施方式。
喷嘴基体1一般为钢质材料，根据设计确定的技术参数在基体1上钻安装宝石喷嘴3的若干个圆孔2，该圆孔纵剖面为T字形，下部直径小，上部直径大，用于安装宝石喷嘴3，在基体上设置的喷嘴数较多(比如4个喷嘴)时，可以将位于基体中心同侧的两相邻圆孔的上部相互贯通形成一个大直径圆孔。根据除鳞的需要，可以将喷嘴的中心设置在基体的中垂面(图1中，通过基体中心的垂直对称面)上，沿基体中垂面设2～6个喷嘴。喷嘴3个数为偶数时，喷嘴皆呈两两对称地排列于基体中心的左右两侧(如实施例1)；喷嘴3个数为奇数时，一个喷嘴的中心位于基体的中心，其余的喷嘴两两对称地排列于该喷嘴，即基体中心的左右两侧(如实施例2)。也可在基体中垂面的两侧相对于基体中心设2～6个两两对称的喷嘴3(如实施例3)。不论是在以基体中垂面为喷嘴中心，还是在基体中垂面两侧设置喷嘴，相对称的两个喷嘴的中心线与基体的垂直中心线都有一相等的夹角，或者距离基体垂直中心线近的喷嘴夹角小，距离基体垂直中心线远的喷嘴夹角大(如实施例1)；或者距离基体垂直中心线近的喷嘴夹角大，距离基体垂直中心线远的喷嘴夹角小(如实施例3)。而夹角的大小完全是根据除鳞的需要，经设计计算确定的。这种设计组合排列是因为宝石喷嘴3不可能太大，从单个宝石喷嘴中心圆孔中喷出的高压水射流覆盖面为圆形，射流厚度和散射角满足不了除鳞的要求，采用若干个喷嘴的排列组合就能形成一连续的、有一定射流厚度和散射角的高压水射流覆盖区，达到较好的除鳞效果。而且采用不同个数喷嘴的排列组合，可以对各种不同规格尺寸的钢坯进行除鳞，可极大地增加除鳞装置的适应范围。宝石喷嘴3的中心圆孔直径小于基体圆孔2下部的直径，喷嘴3喷出的高压水射流经过基体圆孔2的下部小直径孔后，打击在钢坯上进行除鳞。宝石喷嘴3镶嵌固定在密封材料4中，密封材料4再镶嵌固定在基体圆孔2上部直径较大部分的孔内。在将宝石喷嘴3镶嵌固定在密封材料4中和将密封材料4镶嵌固定在基体圆孔2中时，应确保每个宝石喷嘴的中心线与相应圆孔的中心线相重合。特别是当基体中心同侧两相邻圆孔的上部圆孔已相互贯通成一个大直径圆孔时，更应注意确保每个宝石喷嘴的中心线与相应圆孔的中心线相重合。将已装上宝石喷嘴3的喷嘴基体1安装到高压水热态除鳞装置的喷头上，即可进行除鳞作业。
权利要求1.一种高压水热态除鳞装置用宝石喷嘴，其特征在于在喷嘴基体[1]上设置有用于安装宝石喷嘴[3]的若干个相对于基体中心为对称的、能使从各个宝石喷嘴中喷出的高压水射流形成一个连续的射流覆盖区的圆孔[2]，单个圆孔[2]下部的直径小、上部的直径大，也可以将位于基体中心同侧的两相邻圆孔的上部相互贯通形成一个大直径圆孔，设有直径小于基体圆孔[2]下部直径的中心圆孔的宝石喷嘴[3]镶嵌固定在密封材料[4]中，密封材料[4]再镶嵌固定在基体圆孔[2]上部直径较大部分的孔内，并使每个宝石喷嘴的中心线与相应圆孔的中心线相重合。
2.根据权利要求1所述的高压水热态除鳞装置用宝石喷嘴，其特征在于将喷嘴[3]的中心线设置在基体[1]的中垂面上，沿基体[1]中垂面设2～6个喷嘴，喷嘴[3]个数为奇数时，一个喷嘴的中心位于基体的中心，其余的喷嘴两两对称地排列于基体中心的左右两侧，喷嘴[3]个数为偶数时，喷嘴皆呈两两对称地排列于基体中心的左右两侧，相对称的两个喷嘴的中心线与基体的垂直中心线有一相等的夹角。
3.根据权利要求1所述的高压水热态除鳞装置用宝石喷嘴，其特征在于也可在喷嘴基体[1]中垂面的两侧相对于基体中心设2～6个两两对称的喷嘴[3]，相对称的两个喷嘴的中心线与基体的垂直中心线有一相等的夹角。
专利摘要本实用新型涉及一种高压水热态除鳞装置用宝石喷嘴。解决了现有除鳞喷嘴易磨损,降低高压水射流压力,影响除鳞效果,使用寿命短的问题。它是在喷嘴基体上设若干个下部直径小、上部直径大的圆孔,设有直径小于基体圆孔下部直径的中心圆孔的宝石喷嘴镶嵌固定在密封材料中,密封材料再镶嵌固定在基体圆孔上部直径较大部分的孔内,并使每个宝石喷嘴的中心线与相应圆孔的中心线相重合。从多个喷嘴喷出的高压水射流组合成一连续的、有一定射流厚度和散射角的射流覆盖区,除鳞效果好,排列组合灵活,适于对各种不同规格钢坯的除鳞。宝石喷嘴加工精度高,能确保喷出的高压水达到设计压力,而且硬度高,耐磨损,使用寿命长,能确保高压水射流压力的长期稳定。
文档编号B05B1/00GK2501586SQ01249728
公开日2002年7月24日 申请日期2001年9月20日 优先权日2001年9月20日
发明者刘寿华, 罗建华, 李湘文 申请人:长沙矿山研究院