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

06:36 Крюк грузовой

06:10 Металлолом. Демонтаж и вывоз 24 Часа

14:48 Труба и фасонные детали (отводы, тройники) из алюминия АД0 (АД1)

11:40 Трамвайная накладка Т62 ст.35Л ГОСТ 977-88

11:40 Накладка железнодорожная для рельс Р65/Р50 литая

11:40 Прижимная планка П1, П2; Упорная планка У1, У2

06:29 Зубчатая рейка

17:49 Станок для резки арматуры С 54 EVO Офмер (Италия)

17:48 Станок для гибки арматуры P 54 EVO Офмер (Италия)

13:57 Подшипники купим разные.

НОВОСТИ

27 Июля 2017 14:35
Внешний лифт SkyView на стокгольмской арене Ericsson Globe (20 фото, 1 видео)

26 Июля 2017 17:26
Вихревое движение ртути в магнитном поле

28 Июля 2017 13:40
Южноамериканский выпуск стали в июне вырос на 3,4%

28 Июля 2017 12:04
Корпорация ”Сплав” выиграла тендер на поставку арматуры для ОАО ”Сургутнефтегаз”

28 Июля 2017 11:49
Запасы готовой стали в Китае в конце июля упали на 6,1%

28 Июля 2017 10:46
”Атомэнергомаш” и ”DMG MORI” будут сотрудничать в станкоинструментальном производстве

28 Июля 2017 09:54
”Волгограднефтемаш” отгружает крупногабаритное оборудование

НОВЫЕ СТАТЬИ

Что такое сертификация продукции?

Металлические заборы типа «Жалюзи»

Автономное газовое снабжение дома

Подъемные столы для складов

Важность заземления электрооборудования

Валютный трейдинг на биржах

Виды исполнения дизельных генераторов

Пакеты упаковочные различного назначения для товаров

Описание и характеристики основных типов металлочерепицы

Высоковольтные распределительные устройства

Фундамент на железобетонных сваях

Виды поставки тонколистовой оцинкованной стали и сферы ее применения

Способы резки металлов

Автоматизация бизнес-процессов: с чего начать и что внедрять

Возможности и разновидности станков для рихтовки дисков

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 металлопрокат.

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.