Способ термической резки металлических заготовок газовыми струями

 

Изобретение относится к газопламенной резке, в частности к способам термической резки металличес1k ких заготовок газовыми струями. Изобретение может быть использовано ni; резке заготовок больших размеров, таких как толстолистовой прокат, отливки или листовые отливки. Способ позволяет повысить производительность резки и снизить потери металла. Для резки заготовок используют принудительно вращаемый диск-распределитель 1 с радиальными каналами 3, окончивающимися на периферии диска отверстиями в форме сопел 5-11, через которые подают кислород. Диск вращают в направлении, совпадающем с направлением его вращения от реактивных составляющих сил подаваемых газовых струй. 1 ил. О) с о :лд о со см

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 23 К 7/08 фР". !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3459057/25-27 (22) 06.07.82 (31) 8114041 (32) 10,07,81 (33) В (46) 30.03.87. Бюл, М 12. (71) Этаблиссман Сомалор-Феррари

"Сомафер" С.А. (FR) (72) М. Донз (РВ) и С. Ружи (?Т) (53) 621. 791.94. 054. 3(088. 8) (56) Патент Франции Р 886034, Гр, 8, кл. 3.01.10.43. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ГАЗОВЫМИ СТРУЯМИ (57) Изобретение относится к газопламенной резке, в частности к способам термической резки металлических заготовок газовыми струями. Ия збретение может быть использовано пр резке заготовок больших размеров, таких как толстолистовой прокат, отливки или листовые отливки, Способ позволяет повысить производительность резки и снизить потери металла.

Для резки заготовок используют принудительно вращаемый диск-распределитель 1 с радиальными каналами 3, окончивающимися на периферии диска отверстиями в форме сопел 5 — 11, через которые подают кислород, Диск вращают в направлении, совпадающем с направлением его вращения от реактивных составляющих сил подаваемых газовых струй, ил.

130)303

Когда разрезают холодную заготовку 14, перед началом реза ее необхо ° димо подогреть с помощью струи горючего газа, подаваемого через сопла

13. Горячий расплавленный металл и шлак стекают под действием силы тяжести, а также в результате подталкивания последовательными кислородными струями, ориентированными книзу. Они

Изобретение может быть использовано при резке заготовки больших раз. меров, таких как толстолистовой про-кат, отливки или листовые отливки.

Целью изобретения является повышение производительности и снижение потерь металла.

На чертеже представлена схема реализации способа.

На чертеже показан диск 1 с осью

2. Этот диск имеет радиальные каналы

3, оканчивающиеся на периферии 4 диска 1 отверстиями в форме сопел 5 — 11, через которые подают струи кислорода, Эти сопла равномерно расположены по периферии 4 диска 1 с интервалами ос порядка 50 мм. Оси этих сопел, а следовательно, и струи кислорода все находятся в плоскости симметрии диска 1 и все наклонены в ту же сторону 20 относительно радиальных каналов 3, образуя в одном и том же направлении, совпадающем с направлением силы тяжести расплавляемого металла и обра25 зующегося шлама, один и тот же угол порядка 15-60 к касательной к диску, проведенной через точку пересечения продольной оси струи с окружностью. В центре диска схематично показан газовый распределитель 12 с участком, который позволяет питать одновременно, например, семь сопел

5-11. Через сопло 13 подают газовое горючее для предварительного нагревания верхней части металлической за- 35 готовки 14 ° Диск 1 разрезает заготовку 14, Дно реза между точками 15 и !6 образует фронт резки. Стрелкой F показано направление вращения диска.

Стрелка У показывает направление пе- 40 я ремещени я ди с к а 1 о тно сительно з аготовки 14.

Способ осуществляют следующим образом.

Через сопла 5, 6, 7 и т.д. подают 45 кислород. Диск 1 вращают по стрелке

Ft и подают вдоль заготовки по стрелке F . При этом производят резку заготовки 14 от точки 15 к точке 16, поддерживают сгорание вдоль фронта между точками 15, 16 разреза. Кислородные струи, направленные книзу, перемещаются снизу вверх в надрезе между точками 15 и 16 в противотоке с расплавленным металлом и горячим шлаком. При прочих равных условиях молекулы газа имеют относительно расплавленного металла и шлака, стекающего вниз разреза, скорость меньшую, чем та, которую они имели в случае вращения диска в направлении, противопо— ложном направлению, указанному на чертеже. Поэтому нет опасности закупорки выхода сопел жидким металлом и шлаком. Расход газа более равномерный, потери металла при резке снижаются, Когда резка началась, можно прервать подачу газа в сопло )3. Сгорание металла происходит в силу того, что струи кислорода направляются снизу разреза от точки 16, нагретого расплавленным металлом, который стекает с верхней части разреза от точки 15.

Пример. В семь сопел 5-1) из распределителя 12 подавали кислород под давлением 8 атм. Расход кислорода составлял .порядка 30 нм /ч/сопло.

В сопло 13 подавали горючий газ кислород и бутан, Резку блюмсов из обычной стали толщиной e=200 мм проводили при вращении диска 1 в направлении F< со скоростью 10 об/c, Блюмс перемещался горизонтально навстречу диску 1 по направлению стрелки F

Получен разрез шириной )0 мм, без расширения внизу. Шнур шлака, образовавшийся внизу на каждой боковой стороне разреза, приварился слабо.

Эти шнуры имели объем почти в 10 раз меньше, чем когда резка производилась при вращении диска в направлении, противоположном указанному на чертеже. Скорость резки порядка

1 м/мин.

Пример 2. Диск диаметром

1500 мм, толщиной 6 мм оснащен по периферии 183 соплами диаметром Змм.

Скорость резки 90 м/ч. Шнур шлака, образовавшийся на обеих кромках надреза, имел толщину, которой можно пренебречь. Можно также предусмотреть диск, состоящий, как турбинное колесо,из двух дисков, объединенных простыми лопатками, ориентирующими

-1301303 лять начало операции благодаря накс- лону и кривизне фронта резки, ! Можно использовать для резки не только кислород, но и другие газы, а также газ в состоянии плазмы.

Для резки холодных заготовок сопло 13 может быть заменено электрической дугой или плазменным соплом.

Составитель В. Влодавская

Техред В. Кадар

Редактор 11 Циткина

Корректор М. Демчик

Заказ 1162/58 Тираж 976

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

° Производственно-полиграфическое предприятие, -г. Ужгород, ул. Проектная, 4 подачу газа назад относительно нап равления вращения диска. Вместо по ледовательных кислородных струй тог да образуются объединенные струи, составляющие как бы непрерывное лез вие кислорода.

Испытания, проведенные для диска диаметром 1100 мм, толщиной 10 мм и снабженного по периферии 132 соплами диаметром 3 мм, установленными нак- fO о лонно под углом 60, позволили полу— чить скорость резания порядка 100 м/ч.

Можно также резать горячую металлическую заготовку, например, браму или толстый лист, поступающий из ус- 1э тановки непрерывной плавки. При этом сопла 13 можно исключить. Это наиболее интересное применение способа.

Согласно изобретению, резка может производиться непрерывно, несмотря 20 на наличие локальных инородных включений, тогда как в традиционном способе резки локальный дефект часто прерывает сгорание и требует начи.нать операцию сначала в другом месте ° 25

Способ позволяет разрезать непрерывно металлические заготовки, уло— женные рядом. Интервал между двумя заготовками может быть порядка 10мм, 30 при этом нет необходимости возобновФормула изобретения

Способ термической резки металлических заготовок газовыми струями, преимущественно кислорода, при котором газовые струи подают с периферии принудительно вращаемого диска-распределителя в плоскости симметрии о диска под углом 15-60 к касательной к окружности диска, проведенной через точку пересечения продольной оси струи с окружностью диска и в направлении силы тяжести расплавленного металла и образующегося шлака, а дискраспределитель размещают со стороны торца заготовки и перемещают его вдоль линии реза, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности и снижения потерь металла, диск вращают в направлении, совпадающем с направлением вращения этого диска от реактивных составляющих сил подаваемых газовых струй.