203693. lajstromszámú szabadalom • Autogén lángvágó eljárás és berendezés
1 HU 203 693 B 2 (20) és a hűtőegység (14) folyékony oxigén tartály (13) és a kompresszor (15) között van elrendezve. A kompresszor (15) és a vágófúvóka (10) közötti nagynyomású vezeték (18) hűtőköpennyel (24) van ellátva, és a vágófúvóka (10) olyan égőfejben (19) van elrendezve, amelynek folyékony oxigén járata ugyancsak hűtőköpennyel (29) van ellátva. A találmány tárgya autogén lángvágó eljárás, amelynek során folyékony oxigént 50 és 500 bar közötti nyomáson vezetünk vágófúvókához, valamint lángvágó be- 10 rendezés, amely folyékony oxigénf orrást, ehhez csatlakoztatott kompresszort és vágófúvókát tartalmaz. Nagynyomású folyékony oxigénnel történő vágás során általában folyékony állapotban lévő oxigént tartalmazó tartályból kompresszor segítségével nyomják az 15 oxigént mintegy 500bar nyomáson az égőfejben lévő fúvókába. Ilyen berendezést ismertet például a DE-OS 3543675 számú közzétételi irat. Az üyen hagyományos eljárások egyik hátránya az, hogy az oxigénsugár nem kellően éles kontúrral rendelkezik, így a vágás minősége 20 nem mindig kielégítő. További hátrány az ismert megoldásoknál, hogy az elérhető vágási sebesség legfeljebb 500-600 mm/perc. Ez azért különösen hátrányos, mert a f olyamatos öntőberendezések öntési sebessége általában 1500 és 2000 mm/perc között van, ami azt jelenti, hogy 25 az üyen autogén vágóberendezések folyamatos öntőberendezésből kihúzott tuskók darabolására nem alkalmasak, mert a technológiai sorba nem illeszthetők be. A jelen találmánnyal ezért olyan megoldás kialakítása a célunk, amellyel az említett hátrányok kiküszö- 30 bölhetők, azaz jelentősen megnövelt vágási sebesség mellett is jó minőségű vágást lehet biztosítani, tekintettel arra, hogy az ismert megoldással történő vágás nehézségekkel jár. Akitűzött feladatot úgy oldottuk meg, hogy a lángvá- 35 gás során, amikor is folyékony oxigént 50 és 500 bar közötti nyomáson vezetünk vágófúvókához, a találmány szerint a fúvókából ldlépő folyékony oxigént a környezeti nyomásnak megfelelő forrásponti hőmérséklet alatt tartjuk. A folyékony oxigén hőmérséklete üyenkor cél- 40 szerűen 1-10 K°-kal van a környezeti nyomásnak megfelelő forrásponti hőmérséklet alatt, és nyomása célszerűen 150-400 bar közötti érték. A folyékony oxigént a fent említett nyomás elérése előtt hűtőközeggel, célszerűen folyékony nitrogénnel túlhűtjük. 45 Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés folyékony oxigén forrást, ehhez csatlakoztatott kompresszort és vágófúvókát tartalmaz, továbbá a találmány szerint hűtőegységgel és hűtőközeg forrással van van összekapcsolva. A hűtőegység célszerűen oxi- 50 géntartály és kompresszor között van elrendezve, a hűtőközeg forrás pedig folyékony nitrogén tartály. A kompresszor és a vágófúvóka közötti nagynyomású vezeték, valamint a vágófúvókát magába foglaló égőfej célszerűen olyan hűtőköpennyel van ellátva, amely fo- 55 lyékony nitrogén forrással van összekapcsolva. A berendezés egy célszerű kiviteli alakjánál a hűtőegység, a kompresszor és az égőfej olyan közös állványon van, amely portál lángvágó kocsiján van állítható magasságban elrendezve. 60 A nagynyomású oxigénsugárnak a találmány szerint végzett túlhűtésével elérhető, hogy a fúvókából küépő nagynyomású folyékony oxigénsugár vékony és éles határvonalú, széttartás gyakorlatilag nem jelentkezik, aminek következtében a sugár átmérőjének növekedése csak a fúvókából történő küépés után, viszonylag nagy távolságban kezdődik el. Ezen túlmenőm a túlhűtött sugár jelentős impulzust ad át a munkadarabnak, ami már az említett éles sugárformával együtt a vágósebességet mintegy 30-80%-kal növeli és a vágási minőséget is jelentősen javítja, a túlhűtés nélküli folyékony oxigénsugárral végzett vágáshoz képest. A találmány további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az ábra a találmány szerinti eljárás egy célszerű foganatosítási módjára szolgáló berendezés vázlatát mutatja be. Az ábrán látható, hogy a berendezés 10 fúvókájából kiáramló 11 oxigénsugár nagy sebességgel érkezik a vágandó 12 munkadarab felületére. A folyékony oxigén a 10 fúvókához 13 folyékony oxigén tartályból érkezik. A 13 folyékony oxigén tartály szigetelt kivitelű és 27 szelepen keresztül 14 hűtőegységhez, illetve 15 kompresszorhoz kapcsolódik. A 15kompresszor kimenő oldalánál 16 biztonsági szelep, valamint 17 repedő tárcsa csatlakozik 18 nagynyomású vezetékhez. A18 nagynyomású vezeték másik vége 19 égőfejhez van csatlakoztatva. Ez a 19 égőfej tartalmazza a lángvágó 10 fúvókát A 14 hűtőegység szigetelt 20 folyékony nitrogén tartállyal van összekapcsolva. Ennek kimenő oldalán 21 szelep van a 28 vezetékben elhelyezve. A folyékony nitrogén forráspontja 1013 mbaraál 13 K°-kal alacsonyabb, mint a folyékony, oxigéné, így azt olyan mértékben túlhűti, hogy a 10 fúvókából kilépő folyékony oxigénsugár hőmérséklete még mindig 1-10 K°-kal az 1013 mbarhoz tartozó forráspont alatt van. A folyékony oxigén nyomását a 15 kompresszor a 10 fúvóka átmérőjétől függően növeli, általában mintegy 500 bar értékre. A 15 kompresszort 22 háromfázisú, váltóáramú motorral hajtjuk meg. Ennek névleges fordulatszáma 50 Hz-en 1470/perc. A 22 háromfázisú, váltó áramú motor és a 15 kompresszor között a hajtás szíjtárcsa pár és öt darab ékszíj segítségével történik, 280:125 mm átmérő aránynak megfelelő 2,24 értékű lassító áttétellel. A motor frekvenciája 23 frekvenciaátalakító segítségével 0 és 75 Hz között állítható, aminek megfelelően a kompresszor tengelyének forgási sebessége 0 és 985/perc fordulat között változik. Az oxigént a 13 folyékony oxigén tartályból vörösréz csövön vezetjük a 15 kompresszorhoz, majd onnan a nemesfémből készült 18 nagynyomású vezetéken át a 19 égőfejhez. A 18 nagynyomású vezetéket ugyancsak nemesfémből készült 24 hűtőköpeny veszi körül. Ebben folyékony nitrogén a folyékony oxigénhez ké-2
