一种轧钢厂焊接保护用混合气供应装置的制作方法

1.本实用新型属于轧钢生产中焊接保护气体供应技术领域，特别涉及一种轧钢厂焊接保护用混合气供应装置，适用于钢铁、冶金工厂焊接保护气的制取及连续、稳定供应。


背景技术：

2.轧钢厂复合板、中厚板的生产与焊接工艺紧密相关，传统焊接过程多数采用氩气或co2气体单独作为保护气，存在诸多问题。氩气与co2均比空气重，氩气用于焊接可以有效保护熔滴和熔池，焊接表面光滑，飞溅少，但产生的电离弧窄且不稳定；co2导热性强，产生的电弧和焊缝较宽，但氧化性使其在焊接时产生的飞溅较大。随着钢铁行业的不断发展，轧钢厂中厚板、复合板等焊接工艺要求愈发精细化，焊接方式也由传统人工焊接向自动焊接(机器人)方式转化，将氩气或co2单独作为保护气的传统工艺已不能满足当前焊接要求。将氩气与co2进行混合，能使两种气体在焊接时的优势得到发挥，劣势予以避免。氩气改善焊接表面质量，减少飞溅，co2增强电弧的稳定性、导热性，也使得焊接材料的机械性能得到增强，氩气和co2混合气是一种比较理想的焊接保护气。因此，焊接保护气的制取及稳定供应将直接影响轧制钢材的质量。
3.轧钢厂焊接保护用混合气供应，要求压力稳定、连续可靠。目前，大多数钢铁企业氩气与co2采用管网进行输送，经混合装置处理后进行供应，压力波动范围大且频繁，给焊接工艺带来困难，增大了操作难度，严重时还影响轧制钢材的正常生产及产品质量。而综合管网无氩气或co2的轧钢厂，基本采用外购气进行单独供应，焊接工艺质量相对粗糙。为保证轧钢厂轧制钢材质量以及焊接保护用混合气连续稳定供应，氩气与co2供气装置采用真空绝热液体罐，经加热器气化后进入配比柜处理，得到安全、稳定、连续的混合气，从而有效提高装置整体的适用性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种轧钢厂焊接保护用混合气供应装置，克服了轧钢厂区无气源、单介质供气焊接质量差、混合气供应压力波动范围大且频繁的诸多难题，能够使混合气均匀，压力稳定、连续，从而保障焊接工艺的安全性、稳定性、连续性。
5.本实用新型包括，液体co2真空绝热罐1、液体co2管道2、co2低温排液阀3、co2空温式加热器4、电加热器5、co2气体管道6、调压器7、低温液氩罐8、液氩管道9、液氩低温排液阀10、液氩空温式加热器11、氩气管道12、声光报警器13、氩气、co2配比柜14、混合气管道15、缓冲罐16、旁通管道17、旁通阀18、混合调压器19、混合气输送管道20等组件。
6.液体co2真空绝热罐1出液口通过液体co2管道2与co2空温式加热器4入口连接，co2低温排液阀3设置在液体co2管道2上；co2空温式加热器4出口与电加热器5入口连接，电加热器5出口通过co2气体管道6与调压器7连接。低温液氩罐8出液口通过液氩管道9与液氩空温式加热器11入口连接，液氩低温排液阀10设置在液氩管道9上；液氩空温式加热器11出口与氩气管道12连接，管道上设置声光报警器13。调压器7出口管道与氩气管道12分别连接至氩
气、co2配比柜14入口。氩气、co2配比柜14的混合气出口通过混合气管道15与缓冲罐16入口连接，缓冲罐16出口与混合调压器19入口连接。旁通管道17分别连接至缓冲罐16出、入口混合气管道15，旁通管道17上设置旁通阀18；混合调压器19出口与混合气输送管道20连接。
7.本实用新型所述液体co2真空绝热罐1、co2低温排液阀3、co2空温式加热器4、电加热器5、低温液氩罐8、液氩低温排液阀10、液氩空温式加热器11、氩气、co2配比柜14、缓冲罐16及旁通阀18等各组件出、入口连接形式采用不锈钢对焊法兰；所述调压器7、混合调压器19出、入口连接形式采用焊接。
8.本实用新型所述声光报警器13入口连接形式采用焊接。液体co2管道2、co2气体管道6、液氩管道9、氩气管道12、混合气管道15及混合气输送管道20材质均为不锈钢。
9.本实用新型所述氩气、co2配比柜14既设有就地显示仪表，也留有自动化接口能上传轧钢厂工艺计算机显示氩气和co2分流量、混合气流量及成分，可远程调节，配比后混合气成分为80％氩气与20％co2。
10.最终，产生连续、稳定的混合气输送至轧钢厂供自动焊机焊接保护使用，完成整个混合气制取与供应过程。
附图说明
11.图1.一种轧钢厂焊接保护用混合气供应装置图。其中：液体co2真空绝热罐1、液体co2管道2、co2低温排液阀3、co2空温式加热器4、电加热器5、co2气体管道6、调压器7、低温液氩罐8、液氩管道9、液氩低温排液阀10、液氩空温式加热器11、氩气管道12、声光报警器13、氩气、co2配比柜14、混合气管道15、缓冲罐16、旁通管道17、旁通阀18、混合调压器19、混合气输送管道20。
具体实施方式
12.具体实施例
13.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明；应当强调的是，下述说明不是为了限制本实用新型的范围及应用。
14.将本实用新型一种轧钢厂焊接保护用混合气供应装置应用在国内某大型钢铁企业轧钢厂4300mm中厚板精整工程中，装置开机运行后，保证了自动焊机(机器人)焊接保护用混合气安全、稳定、连续供应，中厚板产品质量优良。
15.根据图1所示，本实用新型提供一种轧钢厂焊接保护用混合气供应装置，主要包括，液体co2真空绝热罐1、液体co2管道2、co2低温排液阀3、co2空温式加热器4、电加热器5、co2气体管道6、调压器7、低温液氩罐8、液氩管道9、液氩低温排液阀10、液氩空温式加热器11、氩气管道12、声光报警器13、氩气、co2配比柜14、混合气管道15、缓冲罐16、旁通管道17、旁通阀18、混合调压器19、混合气输送管道20等组件。
16.液体co2与液氩分别贮存在液体co2真空绝热罐1和低温液氩罐8中，工作时液体从罐中流出；液体co2经液体co2管道2依次进入co2空温式加热器4、电加热器5，使液体气化为气态co2；而液氩经液氩管道9进入液氩空温式加热器11，使液氩气化为氩气。co2经co2气体管道6进入调压器7，调压后再进入氩气、co2配比柜14，氩气经氩气管道12直接进入氩气、co2配比柜14，配比后混合气成分为80％氩气与20％co2。配比后的混合气分为两路，一路经混
合气管道15进入缓冲罐16，另一路依次经过旁通管道17、旁通阀18，两路混合气最终汇集至混合调压器19，将压力值调节至焊接保护用工作压力，最终将合格的混合气用混合气输送管道20输送至用户。
17.所述液体co2真空绝热罐1为立式储罐，有效容积10m3，工作压力2.2mpa，采用双层固定真空粉末进行绝热，液体co2送出满足30nm3/h要求；所述低温液氩罐8为立式储罐，有效容积15m3，工作压力0.8mpa，采用真空粉末进行绝热，液氩送出满足100nm3/h要求。液体co2与液氩均为低温介质，温度分别为-35℃和-196℃，因此所述液体co2管道2、液氩管道9需做保冷隔热处理，保冷材料选用泡沫玻璃，保冷厚度分别为50mm、70mm。在液体co2管道2、液氩管道9上还分别设置了co2低温排液阀3与液氩低温排液阀10，所述co2低温排液阀3与液氩低温排液阀10规格为dn15，向上倾斜安装，出液口需引至地坑，坑内填充鹅卵石。所述co2空温式加热器4，电加热器5最大气化能力30nm3/h，工作压力2.2mpa，出口气体温度＞-15℃，冬季无法实现时电加热器5启动，并根据环境温度自动启停；所述液氩空温式加热器11最大气化能力100nm3/h，工作压力0.8mpa，出口温度＞-20℃。所述调压器7进口压力为1.2～2.2mpa，调压后co2压力为0.8mpa。所述声光报警器13设置在氩气管道12上，采用温度信号，报警温度为-15℃(该值在-50～20℃可调)，报警时现场分析原因并进行化霜(冰)处理，增加换热效果。所述氩气、co2配比柜14的进气压力为0.75～0.8mpa，配比后混合气成分为80％的氩气与20％co2，混合气量10～100nm3/h(可调)，出口压力大于0.7mpa。所述缓冲罐16为立式储罐，有效容积1m3，工作压力0.8mpa。所述混合调压器19进口压力为0.7～0.8mpa，调压后混合气压力为0.3～0.4mpa。
18.所述液体co2真空绝热罐1、co2低温排液阀3、co2空温式加热器4、电加热器5、低温液氩罐8、液氩低温排液阀10、液氩空温式加热器11、氩气、co2配比柜14、缓冲罐16及旁通阀18等各组件出、入口管径均为dn25，连接形式采用不锈钢对焊法兰。
19.所述调压器7出、入口管径均为dn25，连接形式采用焊接；所述声光报警器13入口管径为dn15，连接形式采用焊接；所述混合调压器19进口管径规格dn25，出口管径规格dn40，连接形式采用焊接。
20.所述液体co2管道2、co2气体管道6、液氩管道9、氩气管道12及混合气管道15的管径规格均为dn25，混合气输送管道20的管径规格为dn40，材质为不锈钢。
21.最终，正常运行本实用新型混合气供应装置，保证了轧钢厂4300mm中厚板精整工程自动焊机焊接保护用混合气安全、稳定、连续供应。