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

05:23 Лист свинцовый Ссу

05:22 Лист свинцовый нестандартный

15:47 Металлолом - Прием металлолома, Вывоз металлолома, Демонтаж.

05:43 Шаровая мельница мокрого помола с решеткой (МШР)

05:35 Шаровая мельница МШЦ

04:29 Провод для электрофильтров ПЭФ-12

04:28 Проволока свинцовая С1 эллипсовидная

04:15 Круг свинцовый С1

10:17 Продам листы ОЦИНКОВАННЫЙ ГОСТ 14918 2 кл.

10:12 Продам листы ПВЛ, ТУ 36.26.11-5-89

НОВОСТИ

20 Января 2018 17:20
Самодельный циркуль для больших диаметров

19 Января 2018 13:39
Клеть из профильных труб для транспортировки сварочного оборудования (14 фото)

20 Января 2018 17:43
Американский импорт сортовой стали в декабре вырос на 4%

20 Января 2018 16:25
Итоги УК ”ВостокУголь” за 2017 год: рост добычи на 37,6%

20 Января 2018 15:45
Китайский выпуск стали в декабре вырос на 1,4%

20 Января 2018 14:32
За 2017 год в Кузбассе добыто 241,5 млн. тонн угля

20 Января 2018 13:44
Операционные результаты ”Северстали” за 4-й квартал и 12 месяцев 2017 года

НОВЫЕ СТАТЬИ

Основные виды припоев для пайки и их особенности

Асфальтобетонный завод ДС-185: технические характеристики

Основные виды пломб и их использование

Сильфонные компенсаторы для трубопроводов

Добыча крипто-валюты при помощи ASIC-а

Разновидности радиальных подшипников

Распространенные виды такелажных работ

Профнастил с полимерным покрытием - основные аспекты

Материалы для возведения деревянного загородного дома

Сайдинг для деревянного дома

Грамотный подбор устройства плавного пуска

Гибкая подводка воды в системе горячего и холодного водоснабжения

Чердачные лестницы для зданий

Металлочерепица - характеристики и выбор

Самосборные коробки: характеристики и типы

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.