一种大型高合金钢铸件冒口的切割系统的制作方法

本发明涉及火焰切割技术领域，特别涉及一种大型高合金钢铸件冒口的切割系统，实现大型高合金钢铸件冒口的高效快速切割。

背景技术：

大型高合金钢铸件生产过程中，为减少铸件的气孔、夹渣等缺陷，工艺上要求设计冒口进行补缩，冒口是附加在铸件上方或侧面的补充部分，铸造成型后需要进行冒口切割。大型高合金钢铸件的冒口直径普遍在300mm～800mm之间,铸件中铬、镍、钼的含量普遍较高，一般铸造厂普遍采用氧气、天然气燃烧释放热量进行切割，部分铸钢厂直接采用吹氧管进行切割。使用氧气、天然气火焰切割的切割厚度能达到450mm～500mm，但铬、镍、钼等合金含量高的铸件熔点高、强度大，天然气的热值小，切割厚度小，切割效率低。而使用吹氧管切割会导致铸件中铁元素和氧气发生反应，产生大量氧化渣，导致成本浪费。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中利用天然气火焰切割大尺寸高合金钢铸件的冒口时切割效率低的问题提供一种大型高合金钢铸件冒口的切割系统，以实现高合金钢铸件冒口的快速、高效切割。

本发明的目的是这样实现的，一种大型高合金钢铸件冒口的切割系统，包括火焰切割系统和还原粉末供给系统，所述还原粉末供给系统包括空气增压干燥系统、还原粉末罐和粉末分配器，所述空气增压干燥系统的出气口与还原粉末罐连通用于提供还原粉末输出的动力，所述还原粉末罐的出口端与粉末分配器连接，所述粉末分配器与火焰切割系统的割枪组配，使粉末分配器的出粉口分布在割枪喷口的外周，当割枪喷出切割火焰时使粉末分配器的出粉口喷出的还原粉末发生氧化反应进一步放热以提高切割火焰释放的热量。

本发明的切割系统，利用增压干燥系统产生干燥的压力稳定的压缩空气，用于提供还原粉末供给系统的动力，以提供稳定的具有一定喷射力的输出粉末，输出的粉末通过粉末分配器与割枪的火焰汇合，使还原粉末发生氧化反应进一步放热以提高切割火焰释放的热量，该热量与切割火焰共同融化待切割的高合金大尺寸的冒口，同时，割枪吹出的氧气气流将熔化物快速吹走，实现高合金钢铸件冒口的快速、高效切割。

为便于提供稳定恒压的干燥空气，增压干燥系统包括通过管道依次连接的空压机、储气罐和干燥器，所述储气罐的进气口与空压机的出气管连接，所述储气罐顶部设有安全阀，储气罐出气端的管道上依次设有阀门一、压力表、阀门二和出气总管，所述阀门二两侧的管道上分别设有分支管道一和分支管道二，所述分支管道一和分支管道二分别与干燥器的进气口和出气口连接，所述分支管道一和分支管道二上分别设有阀门三和阀门四。本发明的增压干燥系统，正常使用情况下，阀门二关闭，从空压机至储气罐的气体在储气罐内保持恒定的压力，然后经过分支管一进入干燥器干燥后从分支管道二流入主管道上的出气总管，从而实现提供干燥恒压的压缩空气。同时，当干燥器出现故障或异常时，也可以临时关闭阀门三和阀门四，打开阀门二，直接向出气总管供恒压空气。

为便于还原粉末的稳定供给，所述还原粉末罐包括罐体，所述罐体内装有还原铁粉，罐体上侧设有与增压干燥系统的出气总管连接的进气口，所述罐体的底部设有出粉口，所述出粉口连接有软管，罐体顶部还设有粉末添加口，所述粉末添加口通过盖体封装。本结构的还原粉末罐内的还原铁粉，通过恒压干燥的气源吹送，可以实现恒定的还原铁粉输出。

为便于实现粉末分配器与割枪的适配，所述粉末分配器包括中空的喷头套，所述喷头套套装于割枪喷头的外周，所述喷头套的周部分布有若干喷射孔，所述喷射孔的进口端连通有环空进料腔，所述环空进料腔连接有进料管，所述进料管与还原粉末罐的出粉口通过软管连通。

进一步地，为保持适当的压力，所述储气罐的压力为0.6—0.8 MPa。

附图说明

图1为本发明的大型高合金钢铸件冒口的切割系统示意图。

图2为粉末分配器与割枪组配的示意图。

其中，1 空压机；2管道；3储气罐；4安全阀；5阀门一；6压力表；7阀门三；8阀门二；9阀门四；10出气总管；11干燥器；12罐体；13还原铁粉；14阀门五；15盖体；16出粉口；17软管；18割枪；19粉末分配器；19A进料管；19B喷头套；19C喷射孔。

具体实施方式

如图1和图2所示为本发明的大型高合金钢铸件冒口的切割系统，包括火焰切割系统和还原粉末供给系统，还原粉末供给系统包括空气增压干燥系统、还原粉末罐和粉末分配器19，空气增压干燥系统的出气口与还原粉末罐连通用于提供还原粉末输出的动力，还原粉末罐的出口端与粉末分配器19连接，粉末分配器19与火焰切割系统的割枪18组配，使粉末分配器19的出粉口分布在割枪18喷口的外周，当割枪喷出切割火焰时使粉末分配器的出粉口喷出的还原粉末发生氧化反应进一步放热以提高切割火焰释放的热量。

具体地，本发明的增压干燥系统包括通过管道2依次连接的空压机1、储气罐3和干燥器11，储气罐3的进气口与空压机1的出气管连接，储气罐3顶部设有安全阀4，储气罐3出气端的管道上依次设有阀门一5、压力表6、阀门二8和出气总管10，阀门二8两侧的管道上分别设有分支管道一和分支管道二，分支管道一和分支管道二分别与干燥器11的进气口和出气口连接，分支管道一和分支管道二上分别设有阀门三7和阀门四9。本发明的增压干燥系统，正常使用情况下，阀门二8关闭，从空压机1至储气罐3的气体因安全阀4的设置，在储气罐3内保持恒定的压力，然后经过分支管一进入干燥器干燥11后从分支管道二流入主管道上的出气总管10内，从而向粉末罐提供干燥恒压的压缩空气。同时，当干燥器出现故障或异常时，也可以临时关闭阀门三7和阀门四9，打开阀门二8，直接向出气总管10供恒压空气。本实施例中，储气罐的压力为0.6—0.8 MPa。

为便于还原粉末的稳定供给，本发明的还原粉末罐包括罐体12，罐体12内装有还原铁粉13，罐体12上侧设有与增压干燥系统的出气总管10连接的进气口，进气管上连接阀门五14，罐体12的底部设有出粉口16，出粉口16连接有软管17，罐体12顶部还设有粉末添加口，粉末添加口通过盖体15封装。本结构的还原粉末罐内的还原铁粉，通过恒压干燥的气源吹送，可以实现恒定流量的还原铁粉输出，以便于控制粉末分配器的均匀出粉。

为便于实现粉末分配器19与割枪18的适配，如图2所示，粉末分配器19包括中空的喷头套19B，喷头套19B套装于割枪18喷头的外周，喷头套19B的周部分布有若干喷射孔19C，喷射孔19C的进口端连通有环空进料腔，环空进料腔连接有进料管19A，进料管19与还原粉末罐的出粉口通过软管17连通。

本发明的切割系统，利用增压干燥系统产生干燥的压力稳定的压缩空气，用于提供还原粉末供给系统的动力，以提供稳定的具有一定喷射力的输出粉末，输出的粉末通过粉末分配器与割枪的火焰汇合，使还原粉末发生氧化反应进一步放热以提高切割火焰释放的热量，该热量与切割火焰共同融化待切割的高合金大尺寸的冒口，可以提高该类冒口的切割效率，实现高效快速切割。同时，割枪吹出的氧气气流将熔化物快速吹走，以保证切割口的质量。