Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Газовая резка -> Теория кислородной резки металлов -> Теория кислородной резки металлов

Теория кислородной резки металлов

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  ...  10  11  12  ...  19  20  21 

касательной составляющей струи кислорода, направленной под острым углом к поверхности разрезаемого изделия.

Окисление железа перед фронтом жидкой окисной пленки также происходит неравномерно. Кислород активно диффундирует в кристаллические объемы, обедненные углеродом, и не внедряется в участки, обогащенные углеродом, которые расплавляются и вымываются из разрезаемого металла без сгорания (ввиду низкой температуры плавления). В слое шлака происходит избирательное окисление составляющих железа с внедрением в поверхностный слой кислорода и оттеснением углерода в пленку расплавленного металла на границе раздела между шлаковой фазой и твердым металлом.

Одним из основных условий, обеспечивающих непрерывность процесса окисления железа при резке, является равенство тепло-вложений и теплопотерь в энергетическом балансе процесса. Если теплопотери превышают тепловложения, нарушаются необходимые температурные условия на границах раздела фаз, и процесс окисления прерывается.

Теоретически необходимое количество теплоты для получения реза правильной формы может быть оценено уравнением:

где Q — общее количество теплоты, кал/с;

k — коэффициент теплопроводности (k = 0,1 кал/см.с °С); б — толщина разрезаемого металла, см; Т — температура на поверхности реза (Т = 1500° С); и — скорость резки, см/с; b — ширина реза, см;

а — коэффициент температуропроводности, см2/с.

Зная скорость резки и и ширину реза b, можно рассчитать значение Q.

С помощью уравнения можно рассчитать количество окисленного железа, необходимого для обеспечения непрерывности процесса окисления,

где Gож — количество окисленного железа, г; t — время резки, с;

q — теплота реакции образования закиси железа: Fe + 1/202 — FeO (q = 9,3.102 кал/г).

В этом выражении принято допущение, что при окислении железа образуется только окисел FeO и не учитывается образование высших окислов Fe203 и Fe304.

Практически установлено, что отношение количества железа, удаляемого из разреза, к количеству окисленного железа

всегда больше единицы (т. е. окисление железа, удаляемого из разреза, происходит не полностью) и зависит от технологических параметров процесса (скорости резки, толщины металла, давления кислорода, расстояния от среза мундштука до разрезаемого металла и т. д.). Так, например, с увеличением скорости резки это соотношение возрастает (рис. 4), при этом повышается содержание неокисленного железа (FeH) в шлаке, тогда как с увеличением толщины, при прочих равных условиях, оно уменьшается.

Изложенные представления о процессе окисления железа справедливы для сплавов железа и структурных составляющих сплавов, температура плавления окислов которых ниже или равна температуре воспламенения железа и кислорода. В противном случае, как было отмечено, на поверхности жидкого металла образуется твердая пленка окислов, непроницаемая для кислорода и препятствующая дальнейшему окислению железа.

Материалы, при окислении которых образуется тугоплавкая пленка окислов, могут быть разрезаны с помощью кислорода только при введении в разрез, одновременно со струей режущего кислорода, флюсов, которые повышают температуру в месте резки, разжижают и механически удаляют образующиеся шлаки. Такой способ резки называют кислородно-флюсовой резкой, а материалы, вводимые в разрез, — флюсами. При резке высоколегированных хромистых сталей механизм образования тугоплавких окислов связан с совместной кристаллизацией окислов хрома, находящихся в жидком шлаке и вьюстите. Наличие этих компонентов в шлаковой системе неизбежно приводит к образованию хромистых железняков типа хромита (FeO, Сr203), обладающих высокой температурой плавления (порядка 2180° С), большой вязкостью и плохой газопроницаемостью.

Изучение основ регулирования процесса шлакообразования при кислородно-флюсовой резке показало, что для кислородной резки высоколегированных сталей наилучшие результаты дают флюсы на основе железного порошка.

Основная масса шлака, получаемая при использовании этих флюсов, представляет собой магнетит (FeO; Fe203) с температурой плавления около 1460° С и вязкостью 0,2—0,3 П. Вместе с магнетитом в небольших количествах кристаллизуется и ортосиликат

железа — файялит (2Fe0.Si02) с температурой плавления 1200° С и вязкостью около 0,5 П. Для сравнения укажем, что вязкость шлаков, содержащих 1,24—6,2% несвязанных окислов хрома (Сr203), при температуре 1500° С составляет соответственно 14 и 35 П.

Механизм разжижения шлаков основан на увеличении количества легкоплавких соединений в общей массе шлака с таким расчетом, чтобы содержание окислов хрома в нем не превышало 15%. Только при этом условии возможно устойчивое протекание процесса резки высокохромистых сталей. На этом основано использование железного порошка в качестве флюсующей добавки при резке высоколегированных сталей. Хотя применение железного порошка дает удовлетворительные результаты, технологически целесообразно использовать в ряде случаев двухкомпонентные флюсы, состоящие из железного порошка с добавкой 10—20% порошкового алюминия.

Применение флюсов на основе железного порошка не единственный способ получения шлаков нужного состава для резки высоколегированных сталей. Некоторые исследователи рекомендуют применять двухкомпонентную смесь на основе алюминиево-магниевого порошка с ферросилицием.

За рубежом наряду с флюсами на основе железного порошка применяют двухкомпонентные флюсы, содержащие двууглекислый натрий с добавкой небольшого количества фосфористого кальция (1-2%).

Конечная цель использования таких видов флюсов — получение в зоне реза шлаков требуемого состава, вязкости и температуры плавления. Используют также однокомпонентные флюсы, состоящие из доломитизированного известняка или кварцевого песка.

Методика расчета состава флюса для резки, основанная на выборе состава шлака, обеспечивающего образование смеси с наиболее низкой температурой плавления, и определении процентного содержания требуемых компонентов, необходимых для получения шлака данной концентрации, приведена в табл. 1.

Выбор состава шлака в молекулярных процентах производят по диаграмме шлаковых систем. Затем компоненты, входящие в состав шлака, пересчитывают на проценты по массе и определяют массу окислившихся компонентов, необходимых для получения 1 кг шлака.

Материальный баланс. Материальный баланс разделительной кислородной резки позволяет раскрыть количественные и качественные закономерности окисления металла, а также оценить эффективность использования материалов и соотношение физических (расплавления) и химических (окисления) процессов.

Количественные значения составляющих материального баланса не однозначны. Они зависят от условия и режимов резки.

Из графика (см. рис. 4) видно, что окисление металла, удаляемого из разреза, практически не происходит полностью ни при

каких условиях, несмотря на наличие избытка кислорода. Даже в окисленной части шлака всегда содержится некоторое количество низшего окисла (закиси железа). Объясняется это в основном ограниченностью времени протекания реакции. С увеличением содержания в шлаке неокисленного железа увеличивается доля низшего окисла (FeO) и уменьшается (почти по линейной зависимости) содержание кислорода в окисленной части шлака. Физический смысл указанной зависимости заключается в том, что чем меньше доля процесса окисления в общем процессе кислородной резки, тем больше в шлаке неокисленного железа и соответственно меньше высшего окисла.

Наибольшее количество неокисленного железа наблюдается именно при резке стали малых толщин, так как в этом случае процесс расплавления стали теплотой подогревающего пламени преобладает над процессом окисления.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  ...  10  11  12  ...  19  20  21 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.01.31   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:44 Шестигранник алюминиевый Д16Т

13:37 Линии профилирования и резки рул. металла / Россия

13:36 Линии резки рулонного металла

11:03 Круг стальной 6мм-550мм ст.Х12МФ ГОСТ 5950-2000

11:03 Круг сальной диаметр 50-600мм ст40ХН2МА ГОСТ 4543

11:03 Круг г/к сталь 30ХМА ГОСТ 4345-71 диаметр 12-280мм

11:03 Лист ст.20 хк, Лист 0.5-3мм хк ст.20 ГОСТ 19904

11:03 Лист хк 0.5-3мм 65Г; Сталь 65Г лист х/к 0.5мм-3мм

11:02 Полоса стальная ст.Х12МФ 10-100мм ГОСТ 5950-2000

11:02 Труба бесшовная 12-50мм ст.12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81

НОВОСТИ

17 Октября 2017 12:22
Вертикально-подъемный мост Тикуго (28 фото, 1 видео)

16 Октября 2017 17:05
Работа шаропрокатного стана

18 Октября 2017 09:46
”ММК” открывает Исследовательский центр в ”Сколково”

18 Октября 2017 08:57
Загорские трубы будут поставлены для строительства Ленинградской АЭС-2

18 Октября 2017 07:52
В промпорту ”Череповецкого меткомбината” увеличивают площади хранения металлопроката

17 Октября 2017 17:40
Японские портовые запасы алюминия в сентябре 2017 года упали на 2,4%

17 Октября 2017 16:43
”Петропавловск” по итогам 9 месяцев произвел 336 тыс. унций золота

НОВЫЕ СТАТЬИ

Хрустальные торшеры – роскошь, ставшая доступной

Сравнение каркасных и кирпичных домов

Плёночный теплый пол - устройство и основные компоненты

Промышленные светодиодные светильники: особенности применения

Цеха, ангары и гаражи из сэндвич-панелей

Какие бывают опоры для трубопроводов

Типовые системы капельного орошения в сельском хозяйстве

Лампы накаливания - выбор, проверенный годами

Виды и применение в строительстве сортового проката

Ювелирные изделия - пробы и лигатуры

Промышленные ворота - виды, особенности, назначение

Оснастка для фрезерных станков

Почта России отслеживание почтовых отправлений по идентификатору

Открытая планировка квартир и ее особенности

Причины популярности каркасных домов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.