[其他]改進的火焰清理噴嘴

無效

• 申請號: 87106926
• 申請日: 1987-10-08
• 公開（公告）號: CN87106926A
• 公開（公告）日: 1988-05-04
• 發明（設計）人: 羅納德·埃爾默·弗爾霍普;雷蒙德·約翰·馬卡拉
• 申請（專利權）人: L技術公司
• 主分類號: B23K7/06
• 分類號: B23K7/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 許賓

本發明涉及到有缺陷的金屬工件的熱化學表層清理，通常稱為火焰表面清理，具體地說，是指一種適合在整個工件上去除表面缺陷或適合于各種不同截面尺寸的無飛邊火焰表面清理的噴咀。

眾所周知，在鋼材生產時，通常在鋼材加工的中間階段都要清理鋼材的表面。這種清理的目的是為了去除諸如裂紋、接縫和夾渣等缺陷，不然就會在成品中留下缺陷。用熱化學方法用適當的機器除去一塊，或多塊，或一部分表面的面層，能經濟地從工件上去除這類缺陷，該機器最好安裝在軋輥架之間的傳送裝置上。這樣，鋼材工件可以在熱態和不中斷連續生產的條件下進行清理。

在很多情況下，軋鋼機不僅生產一種尺寸的工件，而是常常生產多種不同尺寸的工件，在某些軋機上改變工件尺寸是經常的事。過去在去除坯料、鑄塊、鋼錠、鋼板等工件表面缺陷時，使用有單個噴咀的火焰表面清理機，這種噴咀噴出一股氧氣流，成銳角地射向整個鋼材表面，與表面金屬產生熱化學反應，或者利用成排或成行的許多噴咀噴出的多股氧氣流。

最近，人們企圖采用一種節能、高產的方法，稱為熱坯法或直接軋制法，半成品鋼材從連續鑄造或板坯生產過程以熱態直接送到加工站。假如裂口、夾渣和其它缺陷在這個階段沒有去除則在成品上就可能發展成永久性的缺陷。

正如已指出的那樣，這類缺陷常常利用整個表面的火焰清理法去除，但這將導致大量金屬的損耗，因而常改用局部地去除缺陷的局部火焰表面清理法（通常稱為局部的，點狀的或帶狀的火焰表面清理）。為了克服上述缺點，在局部或點狀的金屬表面火焰清理方面，已開發了多種工藝方法和裝置。例如在局部火焰表面清理方面，通常用幾個單獨的火焰清理噴咀橫跨金屬工件移動路徑相鄰排列，有選擇地啟動，使其僅僅清理有表面缺陷的部分，而不清理整個工件表面。

傳統的火焰表面清理工藝采用的噴咀有許多種。最常用的氧氣噴射孔形狀有園形的（如Buckman等的2，309，096號美國專利所示），或園端縫隙狀的（如Babcouk等的2，664，368號美國專利所示），或連續縫隙狀的（Moe-singer的2，622，048號美國專利和AIImang等的2，838，431號和3，231，431號美國專利所示）。采用這樣的火焰表面清理工藝時沿著清理區域的邊緣或邊界，渣和殘料（包括熔化的金屬），從清理處流出并堆積成薄層或薄膜。這些薄層或薄膜后部分粘在金屬表面上，通常粘在清理處邊緣，稱為“飛邊”。這種渣并不全是氧化鐵，還含有大量的金屬鐵，這些金屬鐵由于反應生熱而熔化流出。這種飛邊是特別有害的，因為它能在隨后的軋制過程中進入工件而形成表面缺陷，所以希望將其減少到最低程度，最好是徹底消除，在以防止成品上產生缺陷。

通常減少飛邊形成的方法是，使用上述類型的噴咀，與空氣、水或類似物質的射流結合，噴向開始形成的飛邊，使其在未固化以前從不需火焰清理的工件表面上除去。

最近，點式火焰清理噴咀已能夠逐一地清理金屬件上散亂分布的缺陷，而不會沿著清理部分邊界是上形成飛邊。例如Engel的4，013，486號和4，040，871號美國專利就涉及到改變火焰清理噴咀縫隙的幾何形狀，以減少從噴咀邊緣流出的氧氣流量。如在4，040，871號美國專利中指出了一種單個的火焰清理噴咀，然而，這樣產生的清理面寬度比噴咀的噴射孔要窄，所以，兩個這樣的噴咀并排裝置會形成兩個相鄰的清理面，而一個未被火焰表面清理的或火焰清理不足的區域將留在兩個清理面之間。4，013，486號美國專利所公開的噴咀基本上消除了這種并排裝置的噴咀在清理區域之間的未被火焰清理或火焰清理不足的區域，但是它只是用改變噴咀縫隙的幾何形狀的方法達到這一目的，這就減少了在不同的火焰表面清理條件下和自動化時使用的柔性。

一種點式火焰表面清理機已實現商業化應用，能進行整個工件的表面剝層或者以火焰清理散亂分布的缺陷。這種機器由許多或一排兩個或多個相鄰的火焰清理噴咀組成，其中的每一個噴咀與另外的噴咀是并排緊靠著的。這樣的機器一般采用一種啟動方法，可使火焰表面清理反應在沿鋼材工件長度上的任一點上啟動。在這樣的機器中，最希望的是當需清理的缺陷寬度等于或長于清理噴咀的寬度時，完全清除相鄰清理區之間的未被火焰或清理不足的區域，同時還能用可以自動化的，最好是遙控的火焰清理設備完成無飛邊火焰表面清理。