160012. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés oxigén-lángvágáshoz
1Ö0012 5 6 5 csúiszótalpakon csúszik. Az 1 felső előmelegítő blokk 6 alsó síkja és a 2 alsó előmelegítő blokk 7 felső síkja a 9 oxigénáram vezetésére szolgáló folyamatos hornyú 8 oxigénjáratot alakítja ki. A 8 oxigén járat 10 hátoldali nyílása az oxigén tápvezetékhez csatlakozik, amely az ábrán nincs feltüntetve. Előmelegítés alatt a 8 oxigén járat látja él a 11 felső és 12 alsó gázáramot az égéshez szükséges oxigénnel. A 13 fémolvadék kialakulása után a 9 oxigénáramot olymértékben növeljük meg, hogy az a vágáshoz szükséges és elegendő mennyiségű oxigént szolgáltassa. Az 1 felső előmelegítő blokk nagyszámú előmelegítő 14 gázjárattal van ellátva, amely az 1 felső előmelegítő blokk homloklapján végződve 15 gáznyílássort alkot. A 14 gázjáratok a 3 fejrészben elrendezett 24 fűtőgázelosztó csatornába csatlakoznak, ahonnan a fűtőgáz-ellátást kapják. Fűtőgáz céljára különösen a földgáz alkalmas, bár más gázfajták is alkalmazhatók, mint például metán, propán vagy kamragáz. A 2 alsó előmelegítő blokk nagyszámú előmelegítő 17 gázjárattal van ellátva, amelyek a 3 fejrészben elrendezett 18 fűtőgáz-elosztó csatornába csatlakoznak, ahonnan a fűtőgázellátást kapják. A 17 gázjáratok a 2 alsó előmelegítő blokk homloklapján végződve 19 gáznyílás-sort alkotnak. Mind a felső előmelegítő 15 gáznyílás, mind pedig az alsó előmelegítő 19 gáznyílás olymódon van irányítva, hogy az egyenes vonalban kiáramló 11 és 12 gázáram az egyenes vonalban sugárzó 9 oxigénárammal a W fém munkadarab felszínén levő A gyűjtőpontban futnak össze. A forró gázáram előzőekben kifejtett aerodinamikai hatása folytán a 20 fémolvadék a W munkadarab B pontján keletkezik, amennyiben a régi, tehát a 21 gyűjtőrendszerű oxigénáram nélküli eljárást alkalmazzuk. A találmány szerint az 1 felső előmelegítő blokk nagyszámú 22 oxigéncsatornával van ellátva, amelyek az 1 felső előmelegítő blokk homloklapján végződve 23 gyűjtő oxigén-nyílássort alkotnak. A 22 oxigén járatokba az oxigént a 3 fejrészben elrendezett 16 oxigénelosztó csatorna szállítja. A 23 gyűjtő oxigén-nyílásokon kiáramló 21 gyűjtőrendszerű oxigénáram szintén úgy van irányítva, hogy az előmelegítő 11 és 12 gázárammal, valamint a 9 oxigénáramrnal az A pontban találkozzon. Az oxigénfüggöny, amelyet a nagyszámú 21 gyűjtőrendszerű oxigénáram alkot, a W munkadarab és önmaga között ékalakú teret alakít ki, amely az előmelegítő 11 és 12 gázáramot, valamint a 9 oxigénáramot beborítja. A rendszer aerodinamikai hatása miatt az előmelegítés során a fűtőgáz és az oxigénáram nem követi a 9, 11, 12 és 21 áramlási irányvonalat, hanem az egységesen F hivatkozási jellel jelölt nyomvonal irányát veszi fel. Következésképpen a vágási reakció kezdeténél a 13 fémolvadék C pontban való kialakulása után a 9 oxigénáram sebességét a lángvágáshoz szükséges mértékben megnöveljük, miáltal az lényegében felveszi az egyenes 9 oxigénáramirányt, ekkor a W munkadarabot jobbfelé, a nyíllal jelölt irányban mozgásba hozzuk, anélkül, hogy a munkadarab vagy a vágóberendezés hátramozgatására szükség lett volna. Abban az esetben, ha a fémolvadék a B pontban alakult volna ki, a lángvágási művelet megkezdésekor hátramozgatásra lett volna szükség abból a célból, hogy a 9 oxigénáramot a fémolvadékra ütköztessük. Az előmelegítés befejezése és a vágási művelet magindulása után a gyűjtő oxigén áramlása fenntartható, teljesen elzárható, vagy enyhén szivárogtatható abból a célból, hogy megakadályozzuk a 23 gyűjtő oxigén-nyílások olvadt fém és salakfröccsenés miatti esetleges eltömődését. A gyűjtő oxigén teljes sebességű áramoltatása a vágási periódusban azonban semmilyen kedvező hatást nem eredményez. A 3. ábra egy diagram, amelyen a technika mai állása szerint ismert oxigén-fűtőanyag utókeveréses rendszerű lángvágó berendezés előmelegítési idejét hasonlítjuk össze a találmány szerinti berendezés előmelegítési időszükségletével, ahol a felső előmelegítő gáznyílások felett a találmány tárgyát képező oxigénfüggönyt; szolgáltató gyűjtőrendszerű oxigén-nyílások vannak. Példánkban az előmelegítő fűtőgáz (földgáz), áramlási teljesítménye mindkét esetben 99 m3 /óra. A teljes oxigénfogyasztás szintén mindkét esetben 212 m3 /óra. Az. oxigéneloszlatás rendszere azonban eltérő volt. Az ismert rendszerű berendezésen az oxigén teljes mennyisége a központi hornyolt nyíláson haladt keresztül, míg a találmány szerinti lángvágó berendezés esetében az oxigénmennyiségnek kb. a fele haladt át a központi nyíláson, a másik fele az oxigéngyűjtő nyílásokon áramlott ki. A diagramról látható, hogy az előmelegítési idő függ az acéldarab felületi hőmérsékletétől, amikoris magasabb felületi hőmérsékletnél az előmelegítési időszükséglet alacsonyabb. Az X görbe a találmány szerinti berendezés mérési eredményéi mutatja, az Y görbe pedig a technika jelenlegi szintjén ismert szabványos utókeveréses lángvágó berendezés mérési diagramját ábrázolja. Az X és Y görbék összehasonlításánál látható, hogy 1093 C° kezdő hőmérsékletű acél reakcióhőfokra való előmelegítése 3 másodpercet igényel, míg a technika szintjén levő ismert berendezéssel való előmelegítés 10 másodpercet vett igénybe. Ez 7 másodperces, tehát több mint háromszoros csökkenést eredményezett. Hasonló eredmény muatatkozik 816 C'° hőmérsékletnél, ahol a találmány szerinti berendezéssel az előmelegítés 5 másodpercig, a hagyományos berendezéssel pedig 27 másodpercig tartott. A találmány révén elért gyorsabb előmelegítés jelentősége abban van, hogy például egy 1093 C° hőmérsékletű hengerelt lemez előmelegítési ideje 7 másodperccél, az előzőkben ismertetett 38 másodperces vágási ciklus pedig kb. 30 másodpercre csökkenthető. Ez a javulás a lángvágási ciklusban több mint 20%-ot tesz ki, ezáltal >0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
