Способ термической резки стальных заготовок кислородом высокого давления и резак для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК B23K7/08 F23D13/32 

Йзобретеййё dfffOcMteS К термической резJife стали, в частности к кислородной резке непрерывнолитых заготовок. Известен способ кислородной резки непрерывнолитых стальных . заготовок, при котором заготовки подогревают подогреваюlUHM пламенем до температуры воспламене;ния с последующим окислением металла режущей струей кислорода, имеющего давление на входе в режущее сопло б- Ш кгс/см 1|. Резак для осуществления указанного способа выполнен в виде головки с каналами режущего и подогревающего кислорода и горючего газа и присоединенным к ней мундштуком с соплами для подогревающего. пламени и соплом для режущего кислоропа . Недостатком указанного способа являются значительные потерн металла, сжигаемого в разрезе кислородной струей, которые составляют до 0,19о/о от всего объема разливаемои непрерывным спосо,Наиболее близким к предлагаемому ПО технической сущности и достигаемому эффекту является способ кислородной адкпючяотший резки стальных заготовок заключающийся в нагреве кромок заготовки подогреваюIUHM пламенем и последующей резке струей режущего кислорода со сверхзвуковой ско-, ростью истечения. Режущий кислород .j er давление на входе в мундштук более 20 кгс/см |2. Резак для осуществления известного crlff;еоба содержит головку с каналами для режущего и подогревающего кислорода и горючего газа, а также соединенный с голов-, кой мундщтук с соплами для режущего кис- j лорода и подогревающего пламени. . Резак предназначен для резки листовой стали кислородом высокого давления (более 20 кгс/см) 2. Однако известный способ характеризует. ся недостаточной производительностью ввйду невысокой стабильности процесса из-з наличия разбрызгивания металла в начале резки, что ведет к увеличенным потерям ме ,талла.. ; Цель изобретения - повышение произ{ВОДйтельНОсти путем увеличения стабилбиости процесса за счет исключения разбрыз гивания металла в начале резки и умейьще :ние потерь металла. Уйазаннай цель достигается тем, что Coгласно способу термической резки стальных заготовок кислородом высокого давления, при котором осуществляют нагрев кромок заготовки подогревающим пламенем и последующую резку струей режуи1его кислорода, подаваемого со сверхзвуковой скоростью, после нагрева кромок заготовки на кромки направляют дополнительную струю режущего кислорода с дозвуковой скоростью истечения кислорода и подают эту стр-уЮ на кромки впереди режуще струи кислорода по ходу резки. В резаке для осуществленя способа термической резки стальных заготовок кислородом высокого давления, содержащем гоfCBKy с каналами для режущего и подогреающего кислорода и горючего газа, а TakTke Соединенный с головкой мундщтук с сопЛвми для режущего кислорода и подогреваюЩего пламени, в мундщтуке выполнено дополнительное сопло, соединенное с каналом для подогревающего кислорода и расположенное под углом 5-10° к оси сопла для режущего кислорода. На фиг.. 1 показан разрез А-А на 2; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1 ( на режущую головку). Способ осуществляют следующим обраПосле HiarpeBa кромки заготовки подо ревающим пламенем до температуры воепламенения металла осуществляют подачу двух струй режущего кислорода с одновременным перемещением их вдоль линии резаПри этом перед струей регкущего кислорода, имеющей сверхзвуковую скорость истечения, подают струю кислорода с дозвуковой скоростью истечения под углом 5-10° к первой, осуществляющей врезание в меРезак 1 для осуществления предлагаемого способа содержит канал 2 для подво)ivi v V, j jjU,j j | с111ы 1 A jU,ri/i 11 горючего газа, канал 3, для подводарежущего кислорода, канал 4 для подвода подогревающего кислорода и головку 5, к которой накидной гайкой присоединен мундщтук 6. В мундщтуйе 6 выполнены, кольцевой канал. 7, соединяющий параллельнорасположённыесоплТз лТподьТревающе пламени и дополнтельное сопло 9 для подачи струи кислорода, размещенное вперед„ режущего сопла 10 под углом 5-10° к.его оси, Резак работает следующим образом. , Резак I устанавливают на кромку раз езаемой стальной заготовки, имеющей толщину более 50 мм. . По каналам 2 и 4 подают горючий газ |1 подогревающий кислород, которые, проходя через кольцевой канал 7, выполненный в зоне соединения головки 5 и мундштука 6, и сопла 8, образуют на выходе из мундщтука подогревающее пламя. По достижении кромки металла темЛературы воспламенения включается перемещение резака на пониженной скорости. Первой в металл врезается струя кислорода с дозвуковой скоростью истечения, при этом расход кислорода, выходящего из дополнительного сопла 9, составляет 5-10% от расхода кислорода в режущей струе. СЧгуществляется плавное без всплесков расплавленного металла врезание в заготовку. Ррзку заготовок осуществляют подавая по каналу 3 и соплу 10 кислород со сверхзвуковой скоростью истечения. Образуемая при этом струя режущего кислорода расположена на расстоянии I-3 мм по ходу резака вслед за струей кислородна, подаваемого из дополнтельного сопла 9. Угол наклона сопла 9 по отношению к оси сопла 10 режущего кислорода для принятого расстояния между мундштуком 6 и верхней плоскостью разрезаемой заготовки 20 мм не может 6bitb более 10°, так как в противном случае режущие струи кислорода пересекутся до входа дополнительной струи в разрезаемую заготовку. Пример. Проводят резку заготовки () сечением 250Х 1200 мм. Материалом за|Х)товкй служит низкоуглеродистая сталь. Давление режущего кислорода перед соплом й5 ГтабЛяётЗо кгс/см, чистота кислорода rt if Tfiurfab-r 0л 2 аигтпт i/or/ nnrtrt п гз 99,5%. Расход подогревающего кислорода составляет 4,3 , природного газа 2,9 . .Расход режущего кислорода, подаваемого сс сверхзвуковой скоростью, составляет 35 м/ч, а кислорода, подаваемого с дозвуковой скоростью 0,5 . Скорость резки составляет 550 мм/мин, ширина реза 7 мм. Пре.длагаемый способ обрспечивает плав ное без всплесков расплавленного металла врезание в заготовку при резке слябов кислородом высокого давления. При резке слябов кнслбрсЙЬйдаблением до 10 кгс/см ширина реза составляет 14-15 им, расход режущего кислорода 52.8м /ч, скорость резки 400 мм/мин.. Таким образом, в сравнении с базовым объектом (резкой кислородом давлением до 10 кгс/см) предлагаемый способ обеспечивает сокращение расходов техйичесйого режущего кислорода на 30%, увелйчёйн& скорости резки на 30-40% и сокращение потерь металла за счет сокращения вдвое ширины реза. Технико-экономическая .Эффективность изобретения заключается в йредохраненЙ мундштука от забрызгивания расплавленным металлом при резке заготовок-толщи НОЙ свыше 50 мм. Этим обеспечивается стабильность процесса резки заготовок толщиной свыше 50 мм кислородом высокого давлеиия, вследствие чего имеет место уменьшение ширины реза, т. е. сокращаются потери Х)Дного металла. Резка заготовок кислородом высокого давления увеличивает скорость резкИ заготовок, благодаря чему сокращается примерно на 40% ход машин газрвой резки слит-. Ков иа УНРС, что, в свою очередь, позволя....- ет сократить вес технологического оборудования каждой УНРС иа т.

1. Способ термической резки стальных заготовок кислородом высокого давления, при. котором осуществляют нагрев кромок заготовки подогревающим пламенем и А следующую резку струей режущего кислорода, подаваемого со сверхзвуковой скоростью, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения стабильности процесса за счет исключения разбрызгивания металла в начале резки и умеиьщеиня потерь металла, после нагрева кромок заготовки иа кромки направляют дополнительную струю режущего кислорода с дозвуковой скоростью истечения кислорода и подают эту струю на кромки впередн режущей струи кислорода по ходу резки. 2. Резак для термической резки стальных заготовок кислородом высокого давления, содержащий головку с каиалами для режущего и подогревающего кислорода и горючего газа, а также соединенный с головкой мундштук с соплами для режущего кислорода и подогревающего пламени, отличаюцийся тем, что в мундщтуке выполнено дополнительное сопло, соединенное с каналом для подогревающего кислорода, ось которого расположена к оси сопла для режущего кислорода под углом 5-10°