Резка металлов и прожигание бетона кислородным копьем. Кислород для резки металла
Резка металлов кислородным копьем и прожигание бетона
В металлургии и строительстве нередко для прожигания металлических или железобетонных конструкций используется кислород. В этой статье рассмотрим, как осуществляется резка металлов кислородным копьем, а также специфику сверления бетонных изделий с применением точечного термического воздействия.
Как это работает
Приспособление для реализации данной технологии обладает очень простым устройством. Это стальная трубка подходящего диаметра, по которой подается кислород. Один конец трубки-копья подключается через вентиль и гибкий шланг к источнику O2, а второй прикладывается к обрабатываемой поверхности. Чтобы активировать пламя, рабочий конец нагревается до 1400 °С (для этого используется вспомогательный термоисточник, например газовый резак), после чего он начинает стремительно окисляться (гореть), повышая температуру до 2000 °С и поддерживая ее уже без стороннего нагрева. Для разжигания пламени O2 подается под низким давлением (около 1 атм), которое после образования устойчивого процесса повышается до рабочих показателей (5-6 атм).
Как отмечалось выше, резка кислородным копьем металлов и бетонных конструкций часто применяется в металлургической и строительной сферах. С помощью данного метода выполняют такие операции как:
- сверление металлических и ж/б изделий;
- отрезание скрапа;
- удаление прибыли литья;
- разделение плиты большой толщины.
Поскольку работа с O2 несет определенную опасность, такая резка должна выполняться с применением защитных средств: экрана, маски и специальной экипировки. Подробнее об особенностях эксплуатации данного газа и мерах предосторожности читайте в статье: Кислород технический: производство, эксплуатация и применение в промышленности.
Сверление и резка металлов кислородным копьем
После поджига и стабилизации пламени торец трубы прижимают к поверхности детали. Углубление в материал происходит за счет тепла, которое выделяется вследствие сгорания металла. Во время температурного воздействия необходимо периодически совершать трубой обратно-поступательные и вращательные действия для удаления образовавшегося шлака. В итоге получается отверстие круглой формы, размер которого обычно на 1-2 см больше диаметра трубки-копья.
В этом видео показан процесс сверления кислородным копьем:
Помимо сверления, подобная технология позволяет осуществлять раскрой детали. Для этих целей дополнительно применяется газовый резак, который предварительно делает канавку размером около 15 см, куда вводится копье. С помощью такого метода можно разрезать стальные болванки толщиной 2 м:
Резка крупных металлических деталей кислородным копьем
Во время рабочего процесса трубка-копье постоянно укорачивается, поэтому нуждается в периодической замене. Длина сгоревшей части в первую очередь зависит от характеристик обрабатываемого материала. К примеру, при прожигании чугуна на каждый метр углубления требуется около 20 м трубы (при этом расход O2 составляет 35 м³ на 1 м). Поэтому обработка чугунных изделий таким методом имеет невысокую производительность.
Прожигание бетонных конструкций
Как известно, бетон представляет собой смесь компонентов, каждый из которых имеет собственную температуру плавления. Так, керамзит оплавляется при 1100 °С, полевые шпаты – при 1400 °С, кремнезем – при 1700 °С, глинозем – при 2000 °С. При этом важно учитывать, что указанные материалы не окисляются под воздействием кислородной струи, то есть не поддерживают горение и не выделяют сами по себе тепло. Поэтому во время резки бетонного или ж/б изделия возникает необходимость в постоянном прижимании трубы с приблизительным усилием 30-50 кг. Поскольку при удалении расплавленной трубки поверхность очень быстро остывает, прожигать подобные неметаллические конструкции нужно без обратно-поступательных манипуляций, совершая лишь вращение в одну и другую сторону.
Прожигание (сверление) бетона кислородным копьем
Выполнять обработку бетона можно в любом положении, однако наиболее эффективным считается воздействие на поверхность снизу вверх. В этом случае шлак стекает между трубкой и стенкой отверстия под действием гравитационной силы, поэтому вероятность зашлаковывания невелика.
Увеличение мощности реза
Для повышения тепловой мощности внутрь трубки помещают пруток из низкоуглеродистой стали. Иногда его прихватывают сваркой с наружной стороны. Помимо улучшения процесса резки, такой подход позволяет сократить расход материала. Так же необходимо обратить внимание на качество используемого технического кислорода, которое имеет важное значение для эффективности процесса. Здесь Вы можете ознакомиться с типовыми объемами баллонов и формами поставки данного газа, соответствующего ГОСТ 5583 – 78 (чистота не менее 99,7%, 1ый сорт).
Еще более эффективным методом для увеличения мощности реза является применение мелкодисперсной железоалюминиевой смеси. При воспламенении такой порошок образует мощный факел длиной 5 см и температурой 4000 °С. В этом случае торец не прижимают к заготовке, а размещают на расстоянии 3-4 см с целью избегания закупорки отверстия шлаком.Подводя итог, нужно отметить достаточную широту сферы применения кислородно-копьевой резки и сверления, особенно учитывая методику увеличения мощности с помощью вышеописанного метода, ввиду отличной производительности и минимальных требований к оборудованию. Данная технология может быть реализована практически в любых условиях, поскольку для этого необходимо иметь лишь стальную трубу и баллон, заправленный качественным O2 высокой чистоты.
xn--80affkvlgiu5a.xn--p1ai
Что такое кислородное копье? Резка металла кислородным копьем. Кислородное копье видео.
Что такое кислородное копье? Резка металла кислородным копьем. Кислородное копье видео. 4.86/5 (97.14%) проголосовало 7
Что такое кислородное копье?
Схема процесса резки кислородным копьем представлена на рис. 1.
Рис. 1. Схема процесса резки кислородным копьем.
Кислородное копье состоит из рукоятки с вентилем, к одному концу которой присоединяется резиновый шланг для подвода кислорода от баллона, а к другому — стальная трубка-копье.
Резка металла кислородным копьем.
При резке кислородным копьем место начала реза нагревают пламенем горелки, резака или другим источником тепла до температуры начала горения, затем конец копья подводится к нагретому месту и открывается подача кислорода. Процесс резки идет за счет тепла, выделяющегося при сгорании разрезаемого металла, а также дополнительного тепла от сгорания конца стальной трубки-копья. Так как сама трубка во время резки сгорает, ее приходится время от времени сменять. Для уменьшения расхода стальных трубок и улучшения процесса резки целесообразно при внутреннем диаметре трубки свыше 4 мм вставлять внутрь нее малоуглеродистую проволоку.
Образующиеся в процессе резки кислородным копьем шлаки под действием давления кислорода выдуваются наружу через зазор между трубкой и стенками образуемого отверстия. Для лучшего удаления шлака и во избежание зашлаковывания отверстия резку следует вести снизу — вверх при вертикальном или наклонном положении заготовки, а копьем совершать возвратно-поступательные и поворотные движения.
Кислородным копьем, помимо прожигания отверстий, можно разрезать детали больших толщин. Для этого резку копьем совмещают с работой резака. Резаком прорезают щель размером 100—150 мм, в нее вводят копье и продолжают рез. Способом комбинированной работы резака и копья можно резать стальные болванки толщиной до 2 м.
Примечание: Помимо стали кислородным копьем можно резать железобетон и многие горные породы.
Способ кислородной резки копьем является весьма эффективным, так как дает экономию кислорода и горючего газа.
Кислородное копье видео.
Более детально с кислородно-копьевой резкой вы можете ознакомиться, просмотрев видео ниже.
Статья оказалась полезной?! Поделись с друзьями в социальных сетях!!!
mechanicinfo.ru
Газокислородная резка » Портал инженера
Сущность процесса заключается в сгорании металла в струе химически чистого кислорода, с последующим удалением этой струёй продуктов окисления из зоны реза (выдуывом).
Условия для газовой резки
- Температура плавления металла должна быть выше температуры его воспламенения в кислороде. (Для Ст.З температура плавления −1539°С, а температура воспламенения — 1100-1200°С.) Углерод заметно снижает температуру плавления. Поэтому высокоуглеродистые стали и чугуны резать обычным резаком невозможно.
- Температура плавления металла должна быть выше температуры плавления его окислов. Иначе пленка окислов будет препятствовать доступу кислорода к металлу и горения (резки) не будет. (Окисел хрома имеет температуру плавления 2270°С, а температура плавления для Ст.З −1539°С).
- Окислы, образующиеся при резке должны быть достаточно жидко-текучими. При их избытке они налипают на кромки реза, и удалить их очень трудно (Окислы кремния, хрома и др. обладают высокой вязкостью). И можно потратить очень много времени причем малорезультативно на их удаление.
- Металл должен плохо проводить тепло, иначе тепла от пламени не хватит, чтобы нагреть кромку перед началом резки.
Качество резки
На качество резки влияет:
- расход кислорода. Недостаток кислорода приводит к неполному окислению металла и не интенсивному удалению окислов; а избыток — к охлаждению и выносу тепла из зоны резки.
- чистота кислорода. Снижение чистоты влияет на качество кромок реза; Чем ниже чистота, тем больше налипает трудноотделимого шлака на нижней кромке реза.
- мощность подогревающего пламени; В зависимости от состава смеси пламя бывает окислительным, нормальным и науглероживающим. Окислительное — для резки стали толщиной 3–8 мм. Нормальное — для толщин 10–100 мм. Науглероживающее — для больших толщин.
- общая длина пламени должна быть больше толщины разрезаемого металла.
Скорость резки
При малой скорости — оплавляются кромки, при большой скорости — неразрезание металла из-за отставания кислородной струи.
Правильность выбора скорости можно определите визуально по направлению пучка искр, выходящих из нижней стороны реза (см. рис).
Подготовка к резке металла
Весь металл, поступающий на ручную резку, должен быть тщательно очищен от окалины, ржавчины, краски, масел, благи и других загрязнений, которые могут привести к снижению скорости резки и ухудшению качества обработки кромок.
Под воздействием пламени некоторые загрязнения выгорают, образуя газообразные продукты, которые засасываются в зону реза, смешиваются с кислородом и ухудшают условия сгорания металла. Загрязнения на нижней кромке реза разогреваются до высоких температур и способствуют налипанию шлака.
Подготовка оборудования для резки
Обрабатываемый металл уложите в удобное положение, предпочтение отдается всегда нижнему.
 | При необходимости резку можно проводить во всех положениях. Для того чтобы расплавленный шлак свободно вытекал из зоны реза, под разогреваемым листом должно быть свободное пространство L (мм), L = S/2 + 100, де S — толщина разрезаемого металла, мм; В зависимости от толщины разрезаемого металла установите необходимые внутренний и наружный мундштуки. |
Перед тем как зажечь резак
Убедитесь в исправности оборудования и проверьте:
а) герметичность присоединения рукавов, всех разъемных и паяных соединений;
б) убедитесь в наличии инжекции.
Осмотр резака
Осмотр резака на примере Р1 «ДОНМЕТ» 150П
Внимание! В случае появления непрерывных хлопков или обратного удара, быстро закрыть вентили горючего газа, затем кислорода и охладить резак. После возникновения обратного удара прочистить и продуть инжектор, смесительную камеру и мундштуки, подтянуть мундштуки и гайки, проверить герметичность резака.Запрещается!- Продолжать работы в случае возникновения обратного удара пламени; при невозможности регулировки состава пламени по горючему газу или выявления неисправности аппаратуры, приборов и защитных средств, нарушения крепления баллонов.
- Держать во время работы рукава на плечах, ногах, под мышками или обмотанными вокруг пояса.
- Перемещаться с зажженным пламенем резака. Выполнять резку сосудов, находящихся под давлением или содержащим легко воспламеняющиеся и взрывчатые вещества.
- Оставлять резак с зажженным пламенем при вынужденном прекращении работ или удалении рабочего от рабочего места.
Резка металла
Для того чтобы получить качественный рез, выполните порядок действий, указанный на рисунке.
После окончания резки
- Закройте кислородный вентиль, и затем вентиль горючего газа на резаке. Если сделать в обратном порядке, то может произойти «хлопок». «Хлопок» отбрасывает углеродистую сажу назад в горелку и может со временем частично забить газовые проходы.
- Закройте вентили на баллонах.
- Откройте кислородный вентиль на стволе резака. Выпустите кислород из системы. Закройте кислородный вентиль резака.
- Поверните регулировочный винт на редукторе кислорода против часовой стрелки, чтобы освободить пружину.
- Откройте вентиль горючего газа ствола резака. Выпустите газ из системы. Закройте газовый вентиль резака.
- Повернуть регулировочный винт на редукторе горючего газа против часовой стрелки, чтобы освободить пружину.
- Проверьте манометры высокого давления на редукторах через несколько минут, чтобы убедиться, что вентили баллона полностью закрыты.
- Содержите резак в чистоте, периодически очищайте мундштуки от нагара и брызг металла.
- Отсоедините резак от рукавов.
- Аккуратно сверните рукава.
- Уберите с рабочего места инструменты и средства индивидуальной защиты.
- Уберите рабочее место от шлака, обрезков металла и прочего мусора
- По окончании работ не покидайте рабочее место, не убедившись в отсутствии очага, способного вызвать пожар на месте проведения работы.
ingeneryi.info
Кислородная резка металла
Кислородная резка металла является одним из наиболее часто применяемых способов резки металлов. В подаваемой струе технически чистого кислорода происходит сгорание металла. На этом основан принцип резки металлов кислородом.
Раздельные кислородные струи
При сгорании какого-либо горючего газа в кислороде образуется пламя. Им нагревают металл. В качестве горючего газа могут быть использованы пары бензина или керосина. Режущим называют кислород, который сжигает нагретый металл.
Струи кислорода, идущие на образование горючей смеси для подогрева металла и предназначенные для резки, к месту реза подают отдельно. Коснувшись поверхности нагретого металла, режущая кислородная струя окисляет и прожигает его верхние слои.
В процессе окисления верхних слоёв металла выделяется большое количество тепла. Оно идёт на прогрев нижних металлических слоёв. Процесс сгорания металла распространяется на всю его толщину. При этом образуются окислы, выдуваемые с места реза струй режущего кислорода.
Назначение кислородной резки металла
По своему назначению кислородную резку подразделяют на поверхностную и разделительную.
К разделительной резке относят изготовление заготовок, раскрой металлических листов и иные работы, связанные с разделением первоначально целостного металла на несколько отдельных частей.
К поверхностной резке относится:
- удаление дефектов с отливок,
- проката и сварных швов,
- разделка канавок на металле,
- снятие с металла поверхностного слоя и ряд иных работ.
По способу выполнения кислородная резка металла делится на машинную и ручную. Ручную выполняют с помощью специального резака, а машинную – на специальных газорезательных автоматах и полуавтоматах.
Требования к металлу, подвергающемуся кислородной резке
- температура воспламенения в кислороде должна быть ниже, чем температура плавления металла;
- температура плавления окислов металла должна быть ниже, чем температура плавления самого металла;
- металл не должен иметь высокую теплопроводность;
- должен обладать хорошей жидкотекучестью.
Из требований становится ясно, что далеко не все металлоконструкции поддаются кислородной резке. Так, алюминий, чугун, медь и их сплавы не удовлетворяют вышеперечисленным требованиям. Зато отлично поддаются кислородной резке низкоуглеродистые стали. Так же достаточно хорошо режутся средне- и высокоуглеродистые стали, в некоторых случаях достаточно обеспечить их предварительный подогрев.
Очень важно применять для резки кислород с чистотой не ниже 98,5%, так как с её понижением значительно увеличивается расход кислорода и снижается производительность резки.
Фотогалерея
|
Резка металла. Купить закладные детали 
|
Заказать резку металла. Цена на закладные детали 
|
Резка металла в СПб. Закладные детали 
|
www.iolitm.ru
Кислородная резка
Материалы и оборудование для кислородной резки металлов
Кислород – основной газ.
Вес его составляет при 0 C и 760 мм РТ.ст. 1,43 кг/м3, при 20 C и 760 мм РТ.ст. 1,33 кг/м3.
Температура сжижение Тсж = -182,9 C – кислород переходит в жидкое состояние.
Сам кислород не горит, но активно поддерживает горение.
При контакте с органическими веществами (масла, шерстяная пыль, пыль от различных пластмасс), активно окисляет и может привести к возгоранию.
Все требования к газообразному кислороду предъявляются по ГОСТ 5583-78.
Согласно данному ГОСТу, кислород выпускается трех сортов:
I сорт – 99,7%
II сорт – 99,5%
III сорт – 99,2%
(технический кислород)
В лабораторных условиях используется кислород 99,9%. В техническом кислороде допустимое содержание влаги в 1 м3 <= 0,072.
Получают кислород тремя способами:
1. Из веществ, содержащих кислород (лабораторный способ)
2. Гидролиз. Данный способ целесообразен, когда кислород является побочным продуктом.
3. Широко используют получение кислорода из воздуха, путем низкотемпературной ректификации.
Получение кислорода из воздуха состоит из следующих стадий:
- очистка воздуха от пыли и примесей;
- сжатие воздуха (~ до 200 атм)
- расширение сжатого воздуха для понижения температуры;
- сжижение воздуха;
- разделение воздуха на составляющие.
Транспортировка газообразного кислорода производится в стальных баллонах, требования к которым регламентируются ГОСТ 949-72.
Чаще всего используют баллоны объемом 40 л, высота баллона 1390 мм, диаметр 219 мм.
Через каждые 5 лет баллоны проходят переаттестацию. Она проводится по весу или по объему. Пустой баллон весит 60 кг. Дата следующей аттестации выбивается на площадке, находящейся в верхней части.
Для транспортировки и хранения часто применяют жидкий кислород. Все требования к жидкому кислороду предъявляются по ГОСТ 6331-68.
При использовании жидкого кислорода для транспортировки и хранения получаем следующие преимущества:
1. Снижается вес тары в 10 раз.
2. Отпадает необходимость в организации баллонного хозяйства.
3. Кислород, полученный из жидкого кислорода, в своем составе не имеет влаги, это позволяет транспортировать его по трубам при низкой температуре.
К недостаткам применения жидкого кислорода можно отнести большие потери на испарение (~ 70%).
Для транспортировки жидкого кислорода используют специальные цистерны, имеющие двойные стенки, внутри которых находится изолирующий материал и создается вакуум 10^-2 – 10^-3 мм рт.ст. Емкость автомобильных цистерн – от 1,5 до 5000 л, ж/д – 30-35 тыс. л.
Для транспортировки малого количества жидкого кислорода используются сосуды Дьюара.
Для превращения жидкого кислорода в газообразное используют теплые и холодные газификаторы.
Теплые работают при давлении 240 атм и используются для закачки баллона.
Холодные работают под давлением 16 атм и применяются для разводки кислорода по трубам.
Из 1 л жидкого кислорода получают 860 л газа.
Горючие газы.
Для газопламенной обработки используют различные горючие газы и пары жидких горючих – бензина и керосина, при сгорании которых получают высокотемпературное пламя, необходимое для обработки.
Основными газами являются:
1. Ацетилен - C2h3. Температура пламени = 3100-3200 С.
2. Городской газ – 60-70% метана + 6-10% водорода + этилен + CO. Температура пламени = 2000-2300 C.
3. Водород – h3. Температура пламени = 2000-2100 C.
4. Природный саратовский газ – 94% метана (Ch5) + 1,3% этана (C2H6) + 3,3% азота + 0,7% пропилена (C3H8). Температура пламени 2100-2200 C.
5. Пропан – C3H8. Температура пламени = 2750 C.
6. Бутан – C4h20. Температура пламени = 2500 C.
7. Пропан-бутановая смесь – 85% пропана + 12% бутана +3% этана. Температура пламени = 2100 C.
8. Пары бензина. Температура пламени = 2500-2600 C.
9. Пары керосина. Температура пламени = 2400-2450 C.
10. МАФ – метилацетилен-алленовая фракция. Температура пламени = 2970 C.
Также по теме:svarder.ru
