Décriquage instantané au moyen d'une flaque pilote.
La présente invention concerne le décriquage d'ouvrages métalliques au cours duquel des défauts présents sur la sur-. face d'un ouvrage sont éliminés par un jet d'oxygène de décriquage. D'une manière plus spécifique, l'invention a trait à un procédé et à un appareil pour le décriquage local d'une ou de plusieurs zones de la surface de l'ouvrage, tandis que la décriqueuse et l'ouvrage sont en mouvement relatif à la vitesse de décriquage normale.
On entame habituellement les entailles de décri- <EMI ID=1.1>
jette ensuite un jet d'oxygène de décriquage sur la bande préchauffée et on établit un déplacement relatif entre le jet d'oxygène de décriquage et 1* ouvrage} de manière à produire l'entaille de décriquage souhaitée. Pendant la phase de préchauffas� d'un tel procédé classique, qui peut durer 20 secondes ou davantage, aucun déplacement relatif ne peut se produire entre l'ouvrage et la décriqueuse, car un tel déplacement empêcherait la bande d'être préchauffée à la température requise. Cette période pendant laquelle le déplacement 'relatif est interdit rend ces démarrages classiques irréalisables pour le décriquage local de dé-
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souvent le déplacement relatif pour le préchauffage, a pour effet d'augmenter la durée de l'opération
Se- décriquage- de manière excessive si' plusieurs, défauts, doivent être éliminés. De plus, si plusieurs dispositifs de décriquage sont 'agencés cote à côte pour effectuer une passe d'ensemble sur la surface de l'ouvrage, l'arrêt du déplacement relatif en vue de procéder à un démarrage au moyen d'un dispositif, alors qu'un.autre dispositif est occupé à former une entaille de décriquage,
a pour effet d'amener le jet de décriquage du dispositif qui procède à l'entaillage à creuser une gorge d'une profondeur inacceptable dans-l'ouvrage pendant la période où le déplacement relatif est nul.
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et 3.996.503 ainsi que 4.038.108 décrivent des procédés et des appareils servant à faire démarrer instantanément une <EMI ID=4.1>
exige un laser. De plus, ces deux inventions exigent l'amorçage d'une nouvelle réaction chaque fois qu'une entaille de décriquage doit être formée, ce qui entraîne une utilisation fréquente du mécanisme d'alimentation de fil ou du laser.
Cela étant, l'invention a, pour but de procurer un procédé et un appareil pour le décriquage local de la surface d'un ouvrage sans annuler la vitesse normale du déplacement relatif entre l'ouvrage et l'appareil et sans utiliser de mécanisme d'alimentation de fil ni de laser.
Ces buts,ainsi que d'autres encore qui apparaîtront clairement aux yeux des spécialistes?sont réalisés par l'invention qui comprend notamment : un procédé pour
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suivant lequel : .
(a) on projette un jet d'oxygène pilote sur une partie de l'ouvrage qui est au moins à sa température d'allumage de l'oxygène, ce jet d'oxygène pilote étant plus étroit que la largeur d'une entaille. de décriquage souhaitée;
(b) on produit un déplacement relatif entre . l'ouvrage et le jet d'oxygène pilote de manière à produire de manière continue une flaque pilote de métal en fusion le long d'un trajet choisi sur la surface de l'ouvrage;
(c) on attaque la flaque pilote au moyen d'un jet d'oxygène à haute intensité de manière à éta- ler la flaque-jusqu'à une largeur présélectionnée, lorsqu'elle atteint une zone à décriquer localement sur la surface de l'ouvrage, et
(d) on décrique la zone en projettant un jet d'oxygène. de décriquage sur la flaque étalée, ce jet d'oxygène de décriquagé étant plus large que le jet d'oxygène pilote.
Suivant un deuxième aspect de l'invention, dans un procédé pour le décriquage local de 'la surface d'un ouvrage métallique :
(a) on projette un jet' d'oxygène pilote sur une partie de l'ouvrage qui est au moins à sa température d'allumage de l'oxygène de manière à produire une réaction thermo chimique;
(b) on .produit un déplacement relatif entre l'ouvrage et le jet d'oxygène pilote de manière à produire de façon continue une flaque pilote de métal en <EMI ID=6.1>
trajet choisi sur la surface de l'ouvrage; .(c) on attaque la flaque pilote au. moyen d'un jet, d'oxygène ayant une première intensité 'supérieure à l'intensité d'un jet d'oxygène de décriquage de manière à étaler la plaque jusqu'à une largeur présélectionnée d'environ 100 à 300 mm,lorsqu'elle atteint une zone à décriquer localement sur l'ouvrage;
(d) on réduit la première intensité du jet d'oxygène de la phase (c) jusqu'à une deuxième intensité allant jusqu'à l'intensité du jet d'oxygène de décriquage' sur la flaque qui est étalée jusqu'à la largeur présélectionnée, et
(e) on décrique la zone en projettant le jet d'oxygène de décriquage sur la flaque étalée.
La partie de l'ouvrage sur laquelle le jet d'oxygène pilote est projeté se trouve de préférence à sa température de fusion.
Suivant un troisième aspect de l'invention,
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binaison :
(a) un dispositif pour élever .une partie de la surface d'un ouvrage métallique au moins à sa'température d'allumage de l'oxygène;
(b) un dispositif pour diriger un jet d'oxygène pilote contre la partie chauffée pour former et entretenir de manière continue une flaque pilote, ce dispositif étant à même de débiter un jet d'oxygène plus étroit que la largeur de l'entaille de décriquage local souhaitée;
(c) un dispositif pour étaler la flaque jusqu'à. une largeur présélectionnée, ce dispositif étant à même de débiter un jet d'oxygène à haute intensité 'vers la flaque pilote, et
(d) un dispositif pour produire une entaille de décriquage local plus large que la flaque pilote, ce dispositif étant à même de débiter un jet d'oxygène de décriquage vers la flaque étalée.
Suivant un quatrième aspect de l'invention, un appareil pour le décriquage local d'un ouvrage métallique comprend :
(a) un dispositif de décriquage comportant:
(i) un bloc de p réchauffage supérieur comportant une surface inférieure;
(ii) un bloc de'préchauffage inférieur comportant une surface supérieure, placé en dessous de la surface inférieure du bloc de préchauffage supérieur et espacé de celle-ci pour former un ajutage en forme de fente servant à diriger un jet d'oxygène plat, à l'intensité dé décriquage, vers' la surface de l'ouvrage;
(b) un ajutage d'oxygène pilote dont l'axe central <EMI ID=8.1>
ge sous un angle aigu pour débiter un jet d'oxygène pilote sur la surface de l'ouvrage en vue de former une flaque pilote sur celle-ci;
(c) un chalumeau comportant un orifice de débit <EMI ID=9.1>
de l'oxygène de décriquage et dirigé vers la flaque pilote sur la surface de l'ouvrage, 'et
(d) un dispositif pour réduire la première intensité du jet d'oxygène de (c) jusqu'à une seconde intensité allant jusqu'à l'intensité de l'oxygène de décriquage.
L'invention est basée sur la découverte qu'une flaque pilote très étroite peut être entretenue sur la ' surface d'un ouvrage qui se déplace à une vitesse de décriquagé normale au moyen d'un jet d'oxygène de
faible intensité et que la dimension de la flaque pilote peut être agrandie subitement jusqu'à la largeur complète d'une entaille de décriquage souhaitée en dirigeant un jet d'oxygène à haute intensité vers la flaque pilote. Après <EMI ID=10.1>
haitée, on décrique la zone de l'ouvrage que l'on cher- . che à décriquer localement au moyen d'un jet d'oxygène
de décriquage. Pour entretenir la flaque pilote, c'est-à-dire pour produire une flaque pilote de métal en fusion de manière continue le long d'un trajet choisi sur la surface de l'ouvrage, on forme une entaille très étroite et très peu profonde dans la surface de l'ouvrage. Cependant, cette "entaille pilote" est . si .petite que la. quantité de métal perdue est très faible et l'entaille pilote elle-même ne se transforme pas en un'défaut superficiel indésirable.
Par l'expression nj et d'oxygène à haute intensité" utilisée dans le présent mémoire, on entend un jet d'oxygène gazeux ayant une intensité supérieure à celle du jet d'oxygène de décriquage. L'attaque de la flaque pilote au moyen, d'un tel jet élargit soudainement la flaque jusque une largeur présélectionnée, de préférence celle de l'entaille de décriquage souhaitée.
<EMI ID=11.1>
dans le présent mémoire, on entend un jet d'oxygène gazeux dont.la largeur est sensiblement inférieure à celle d'une entaille de décriquage souhaitée.
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utilisée dans le présent mémoire, on entend un jet d'oxygène gazeux ayant une intensité d'oxygène de décriquage permet-
<EMI ID=13.1>
surface.
Aux dessins annexés :
la Fig. 1 est une vue de côté illustrant une décriqueuse conforme à l'invention à même d'entretenir une flaque pilote et de l'élargir subitement jusqu'à une largeur présélectionnée;
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la Fig. 2 est une vue de face fragmentaire de l'appareil, suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1;
la Fig. 3 illustre la manière selon laquelle des entailles de décriquage local peuvent être. ménagées dans
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sur les Fig. 1 et 2;
les Fig. 4 à 6 illustrent des variantes de l'ajutage d'oxygène pilote utilisé dans l'intention;
la Fig. 7 illustre des entailles de décriquage
<EMI ID=16.1>
se plusieurs dispositifs décriqueurs montés côte à côte dans un système servant à effectuer une "passe d'ensemble";
la Fig. 8 illustre des entailles de décriquage
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forme à l'invention qui a été programmée pour réduire au minimum? la consommation d'oxygène et de gaz combustible ;
la Fig. 9 illustre un sous-ensemble utile pour convertir une décriqueuse, classique en vue de lui permettre d'exécuter le procédé conforme à l'invention;
la Fig. 10 illustre schématiquement une réac-
<EMI ID=18.1>
ouvrage métallique'selon une forme d'exécution particulière de l'invention.
Les Fig. 1 et 2 illustrent une forme d'exécution préférée de l'invention. Normalement, un dispositif décri-
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préchauffage supérieur 3 et un bloc de préchauffage infé-
<EMI ID=20.1> <EMI ID=21.1> l'oxygène et du combustible gazeux sont fournis au dis- positif U par des conduites 5 et 6, respectivement,et parviennent aux divers ajutages appropriés par des passages
et dispositifs de réglage de débit classiques
(pas représentés complètement) bien connus des spécialistes.
<EMI ID=22.1>
préchauffage supérieur 3 débitent du. combustible gazeux et de l'oxygène, respectivement". Une rangée d'orifices 11 dans le bloc de préchauffage inférieur 4 débitent du gaz combustible.
<EMI ID=23.1>
<EMI ID=24.1>
fournit de l'oxygène aux parties de l'ajutage d'oxygène
<EMI ID=25.1>
pilote et le débit de l'oxygène de décriquage. Plusieurs conduits d'alimentation d'oxygène peuvent fournir de
<EMI ID=26.1>
<EMI ID=27.1>
de décriquage.
'Un chalumeau 12 débite un jet d'oxygène à
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entaille de décriquage. Dans cette forme d'exécution, le chalumeau 12 est monté à l'extérieur du dispositif de décriguage U, par exemple au moyen d'une console 60 qui l'attache à la tête 1.
Dans le présent mémoire, le "facteur de forme" d'une figure géométrique plane est défini ici comme étant -le rapport entre le carré de son périmètre et la surface comprise à l'intérieur de ce périmètre; par exemple, le facteur de forme pour un cercle est égal à
<EMI ID=30.1>
par le chalumeau 12 doit avoir une section perpendiculaire à son axe central telle que son facteur de forme
<EMI ID=31.1>
Le prolongement 72 de l'axe central 71 du chalumeau à haute intensité 12 est disposé dans un plan qui est perpendiculaire à la surface de l'ouvrage W et de préférence parallèle à la direction du cheminement de
<EMI ID=32.1>
50 à 60[deg.]. Dès lors, l'axe central du jet d'oxygène gazeux à haute intensité (qui coïncide en substance avec le prolongement 72) forme également un angle d'environ. 30 à 80[deg.] (de préférence de 50 à 60[deg.]) avec la surface de l'ouvrage.
Le prolongement 77 de l'axe central 76 de l'ajutage d'oxygène pilote 14 est disposé dans un plan.
<EMI ID=33.1>
<EMI ID=34.1>
(qui coïncide en substance avec le prolongement 77) forme
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l'axe central 71 du chalumeau 12 est de préférence disposé en substance dans le même plan que le prolongement 77 précité de l'axe central 76 de l'ajutage pilote 14.
Bien que cela ne soit pas essentiel pour la mise en pratique de l'invention, il est avantageux que
le plan comprenant les axes centraux du jet d'oxygène à haute intensité et du jet étroit d'oxygène pilote coïncide en substance avec un plan passant par l'axe central latéral C-C de l'ajutage en forme de fente 9 comme le montre la Fig. 2.
Il est préférable que le bloc de préchauffage supérieur 3 soit conçu de manière à produire une flamme de préchauffage à postmélange conformément au brevet des
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semble de la description est cité ici à titre de référence.
Le fonctionnement de l'appareil ressortira clairement de la Fig. 3 qui illustre des entailles de décri-
<EMI ID=37.1>
et 2.
Sur la Fig. 3, les entailles de décriquage 23
<EMI ID=38.1>
L'extrémité 20 de l'ouvrage W est amenée en coïncidence
<EMI ID=39.1> vrage opposée à celle'représentée au dessin) et le déplacement relatif entre l'ouvrage et le dispositif de décriquage est arrêté pour .la première seule fois pendant le processus de décriquage local. Du combustible et de l'oxygène gazeux sont débités par les orifices 10 et 16
et lorsqu'ils sont allumés, ils forment une flamme de préchauffage qui est projetée sur la petite zone 21 de
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lumage de l'oxygène et de préférence à sa température de fusion. Un jet étroit d'oxygène pilote, dirigé vers la partie chauffée 21, est alors, débité par l'ajutage pilote
<EMI ID=41.1>
lote réagit de manière exothermique avec la partie chauffée 21, de l'ouvrage et forme une flaque fondue. Le déplacement relatif à la vitesse de décriquage normale est
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Le dispositif de décriquage passe au-dessus de l'ouvrage
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pilote produit de manière continue une flaque pilote de métal en fusion le long du trajet 22 choisi sur la surface
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gaz débités par les ajutages 16, 10 et 11 peuvent être utilisées pour contribuer à entretenir la flaque pilote, bien que ces flammes ne soient pas nécessaires.
. Lorsque la flaque pilote atteint la zone 23 qui contient un défaut à éliminer par décriquage, la séquence d'opérations suivante se déroule sans interruption du déplacement relatif. Le chalumeau 12 débite un jet d'oxygène à haute intensité qui frappe . la flaque pilote 22.
La flaque pilote est brutalement étalée jusqu'à une largeur X qui est une largeur présélectionnée égale à celle de l'entaille de décriquage souhaitée. Un jet d'oxygène de décriquage est simultanément débité par l'ajutage 9 en forme de fente sur la flaque étalée par ouverture de la
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que le flux d'oxygène provenant de l'ajutage 14 .passe de l'intensité pilote à l'intensité de décriquage. A mesure que le déplacement relatif se poursuit dans le sens de
la flèche A, la zone 23 est décriquée. Les flammes de préchauffage débitées par les orifices 11 contribuent à entretenir la réaction de décriquage.
Lorsque le jet d'oxygène gazeux à haute intensité débité par le chalumeau 12 a étalé la flaque pilote jusqu'à la.largeur présélectionnée, le jet d'oxygène
à haute intensité est avantageusement ramené au moins à l'intensité de décriquage, bien qu'il puisse être réduit de manière satisfaisante à toute valeur allant de l'intensité de décriquage jusqu'à 0 (c'est-à-dire
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tensité supérieure à l'intensité du jet d'oxygène de décriquage et elle est ainsi étalée jusqu'à la largeur présélectionnée. lorsque la flaque pilote a été étalée jusqu'à la largeur présélectionnée, la première intensité .
(c'est-à-dire l'intensité élevée) est réduite. jusqu'à une seconde intensité, qui peut aller de 0 jusqu'à l'intensité de l'oxygène de décriquage. Des intensités avantageuses pour le jet d'oxygène à. haute intensité
(c'est-à-dire la première intensité) débité par le chalumeau 12, le jet d'oxygène de décriquage, et le jet d'oxygène pilote, sont mentionnées ci-après.
La première intensité et la seconde du jet <EMI ID=47.1>
<EMI ID=48.1>
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pour fonctionner à l'intervention d'une série ..de minuteries, relais et électrovalves (non représentés). d'une manière bien connue,' de sorte qu'un opérateur ou un signal approprié amorce la projection du jet d'oxygène à
haute intensité lorsque la flaque pilote atteint une zone
à décriquer localement et que la séquence d'opérations décrite plus haut est automatiquement exécutée.
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réduit au moins jus qu' à l'intensité du jet d'oxygène de décriquage ou est coupé lorsque la flaque pilote est étalée jusqu'à la largeur présélectionnée, car le débit ininterrompu du jet d'oxygène à haute intensité par le chalumeau 10 aurait tendance à étaler davantage la flaque déjà étalée et à produire des bavures indésirables
aux bords latéraux de l'entaille de décriquage;
un creusement indésirable et des irrégularités sur la surfacé de l'entaille de décriquage pourraient aussi résulter de la poursuite de ce débit. De plus, des écono-
<EMI ID=51.1>
réalisées.
Si on souhaite obtenir une entaille de décriquage présentant une surface :en .substance uniforme, il faut réduire l'intensité du jet d'oxygène à haute intensité en substance à 0, . c' est-à-dire le couper, et utiliser, pour le décriquage, un jet d'oxygène de décriquage plat uniforme produit, par exemple, par un ajutage en forme de fente.
On peut entamer le débit de l'oxygène
de décriquage lors de l'étalement de la flaque pilote jusqu' à la largeur présélectionnée. En variante,, .on peut
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même temps que celle du jet d'oxygène à haute intensité; 'le et d'oxygène à haute intensité
a un impact plus puissant et régit le déroulement de la. réaction thermochimique, c'est-à-dire qu'il force la flaque pilote de métal en fusion à s'étaler rapidement jusqu'à la largeur présélectionnée. Ensuite, à mesure que le jet d'oxygène à haute intensité est réduit au. moins jusqu'à son intensité de décriquage ou est coupé, le jet d'oxygène de dêcriquage prend la réaction en charge d'une manière rapide.
Lorsque l'entaille de décriquage 23 a été effec- ' tuée, l'oxygène de décriquage de l'ajutage 9 est coupé
<EMI ID=53.1>
<EMI ID=54.1>
<EMI ID=55.1>
jet d'oxygène débité par le chalumeau à haute intensité 12 est aussi coupé s'il n'en est pas encore ainsi. Du métal chaud ou en fusion subsiste au bord 23A de l'en-
<EMI ID=56.1>
le bord chaud ou en fusion 23A et une flaque pilote est
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que pour ,le trajet 22. Le trajet le long duquel la flaque pilote est produite de manière continue ne doit pas être une ligne droite, mais peut être n'importe quel trajet
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contenant un autre défaut est atteinte, la flaque pilote est étalée subitement par un jet d'oxygène à haute densité débité par le chalumeau 12, et la zone 25 est décri-
<EMI ID=59.1> <EMI ID=60.1>
décalquage soit passé au-dessus de l'ouvrage.
<EMI ID=61.1>
sélectionnée d'environ 100 à 300 mm conformément à la pratique de l'invention pour des raisons décrites ci-après.
L'appareil représenté sur les Fig. 1 et 2 peut être monté, pour décriquer localement et individuellement des défauts situés n'importe où sur la surface d'un ouvrage. Un exemple de ce montage est illustré à la Fig. 7
<EMI ID=62.1>
désire obtenir une entaille individuelle exempte de bavures, on peut appliquer le procédé de décriquage décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 4.040.871.
Pour obtenir les meilleurs résultats, il faut que l'intensité et la largeur du 3 et d'oxygène.
<EMI ID=63.1>
entretenir la flaque pilote. De cette-façon, très peu de métal est enlevé du trajet suivi .par. la flaque pilote. Avec l'appareil représenté sur les Fig. 1 et 2, il-est préférable que l'ouverture de débit de l'ajutage d'oxygène'
<EMI ID=64.1>
par oxygène pilote qui se déroule sur la surface d'un. ouvrage métallique W. Un jet d'oxygène pilote P frappe l'ouvrage sous un angle aigu. et entretient une réaction exothermique à haute température au niveau de-la zone de réaction R. Du métal en fusion et du laitier d'oxyde, par exemple du fer en fusion et de l'oxyde de fer en fusion, sont continuellement refoulés vers l'avant de la zone de
<EMI ID=65.1> <EMI ID=66.1>
<EMI ID=67.1>
<EMI ID=68.1>
le jet d'oxygène à haute intensité servant
à étaler la flaque pilote jusqu'à la largeur présélectionnée peut frapper la surface de l'ouvrage derrière (c'est-à-
<EMI ID=69.1>
réaction R, par exemple jusqu'à 15 cm derrière R; dans la zone de réaction R; ou dans le métal en fusion et le laitier d'oxyde en fusion S en avant de la zone de réaction. R.
<EMI ID=70.1>
d'exécution de l'invention dans laquelle le prolongement 72 de l'axe central 71 du chalumeau à haute intensité 12 est
<EMI ID=71.1>
<EMI ID=72.1>
le chalumeau 12 vienne en contact avec la flaque pilote en avant (dans le sens de la flèche A), de la zone de réaction R. Par conséquent, dans cette forme d'exécution de l'invention, l'axe central 71 et son prolongement 72 du chalumeau 12 sont dirigés de manière à recouper la surface de l'ouvrage en avant de l'axe central 76 et de son prolongement 77 de l'ajutage d'oxygène pilote 14 (non représenté sur la Fig. 10)..
Si la température initiale de l'ouvrage est inférieure à 760[deg.]C, l'intensité du jet d'oxygène pilote
<EMI ID=73.1>
<EMI ID=74.1>
de préférence elle est d'environ 40 m<3> normaux par heure <EMI ID=75.1>
que doit avoir le jet d'oxygène pilote est d'autant plus élevée qùe la distance entre l'ouvrage et l'embouchure de l'ajutage de l'oxygène pilote est plus. grande. Différents agencements pour l'ajutage d'oxygène pilote sont décrits plus loin
<EMI ID=76.1>
préférée. On a constaté dans ce cas, c'est-à-dire lorsque la température initiale de l'ouvrage est inférieure à
760[deg.]C, qu'une intensité de 115 m<3> normaux par heure par
<EMI ID=77.1>
une flaque pilote jusqu'à une largeur d'environ 100 mm. Pour.de nombreuses applications, une entaille de décriquage locale.de cette largeur suffit; cependant, si une entaille
<EMI ID=78.1>
mètre débitant à raison de 115 m3 normaux par heure par cm<2>
<EMI ID=79.1>
<EMI ID=80.1>
qu'à une largeur de 300 mm environ. L'intensité du jet d'oxygène à haute intensité doit être comprise
<EMI ID=81.1>
section de débit d'ajutage lorsque la température de l'ouvrage est supérieure à 760[deg.]C, 95 m<3> normaux par heure par en <2> constituant la valeur préférée. Dans ce cas, c'est-àdire lorsque la température initiale de l'ouvrage est
<EMI ID=82.1> <EMI ID=83.1>
pilote jusqu'à une largeur d'environ 200 mm ou de
<EMI ID=84.1>
<EMI ID=85.1>
du décriquage d'ouvrages ayant une température initiale
<EMI ID=86.1>
préférée.
L'étalement de la flaque pilote s'effectue subitement, c'est-à-dire presque instantanément, et est
<EMI ID=87.1>
d'exemple, si.le mouvement relatif entre l'ouvrage et l'appareil décriqueur est d'environ 6 m par minute, la température initiale de l'acier inférieure à 760[deg.]C (acier froid) et la flaque pilote large de 10 à 30 mm, un jet d'oxygène à haute intensité,débité par un chalumeau.
<EMI ID=88.1>
normaux par heure par cm , peut étaler la flaque pilote jusqu'.à une largeur choisie (dimension X sur la Fig. 3) de 200 mm en- une distance T (Fig. 3) d'environ 100 mm et la durée nécessaire pour étaler la flaque . pilote jusqu�à- la largeur choisie est d'environ 1 seconde.
De même, si le mouvement relatif est porté à environ 20 m par minute, la flaque pilote peut être étalée jusqu'à une largeur de 200 mm (dimension X sur la
<EMI ID=89.1>
la durée pour étaler la flaque pilote jusqu'à la largeur choisie' est; dans ce cas, d'environ 0,6 seconde. Ceci constitue un étalement extrêmement rapide de la flaque pilote sur de l'acier froid. Lorsqu'on décrique
<EMI ID=90.1>
Comme décrit plus haut, le jet d'oxygène à haute intensité débité par le chalumeau 12 doit avoir une section, perpendiculaire à son axe central, telle que son
<EMI ID=91.1>
sité ayant/une telle section est nécessaire pour réaliser l'étalement rapide décrit plus haut d'une flaque pilote ayant une largeur d'environ 10 à 30 mm jusqu'à une largeur présélectionnée d'environ 100 à 300 mm. Si l'on utilise d'autres sections, par exemple un chalumeau à haute intensité présentant un orifice de débit oblong, on n'obtient pas un étalement rapide de la flaque pilote conformément à l'invention.
Tous les orifices de préchauffage 10 et 16 peuvent être utilisés pour effectuer le préchauffage ou bien
le dispositif de décriquage peut être pourvu d'un dispositif de commande (non représenté) agissant pour que
seuls les orifices de préchauffage disposés près de
<EMI ID=92.1>
flamme prémélangée, c'est-à-dire une flamme formée par allumage d'oxygène et de combustible gazeux qui ont été mélangés dans le dispositif décriqueur, peut: être uti-lisée. Cependant, il est préférable, pour la sécurité, d'utiliser une flamme à postmélange dans laquelle de l'oxygène et du gaz combustible sont mélangés à l'extérieur du dispositif. Des procédés et des appareils de préchauffage
<EMI ID=93.1>
rable pour produire une flamme à postmélange. Cependant, on peut utiliser n'importe quel procédé de chauffage d'une partie de la surface de l'ouvrage à sa température d'allumage de l'oxygène ou à sa température de fusion, qu'il s'agisse d'un arc électrique ou de tout autre système de concentration d'énergie.
<EMI ID=94.1>
<EMI ID=95.1>
surface de l'ouvrage. Sur la Fig. 4, l'ajutage d'oxygène pilote 14A est placé dans le bloc de préchauffage supé-
<EMI ID=96.1>
<EMI ID=97.1>
fage inférieur 4.
La Fig. 6 est une vue de côté d'encore un autre système servant à fournir de l'oxygène pilote. Sur la <EMI ID=98.1> à l'extérieur du dispositif de décriquage et au-dessus du bloc de préchauffage supérieur 3. On peut utiliser n'importe quel système d'ajutage propre à fournir de l'oxygène pilote à une partie chauffée convenablement située sur la surface de l'ouvrage.
Deux ou plusieurs dispositifs de décriquage construits conformément à l'invention peuvent être montés parallèlement l'un à l'autre pour effectuer une "passe <EMI ID=99.1> .-..effectuées par' plusieurs dispositifs de décriquage au-dessus de l'ouvrage. Les ajutages ainsi disposés peu-
<EMI ID=100.1>
vent être montés sur un portique, comme le montre* la Fig. 9 du brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.991.985. Si on désire obtenir des entailles exemptes de bavu,res, les ajutages montés pour une passe d'ensemble peuvent être du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique
<EMI ID=101.1>
Le procédé et l'appareil conformes à l'invention peuvent avantageusement être utilisés avec deux ou plus de deux dispositifs de décriquage montés en un système per- ' mettant une passe .d'ensemble.
Dans la pratique.préférée de l'invention, une flaque pilote ayant une largeur préférée d'environ 10 à
30 mm est attaquée par le jet d'oxygène à haute intensité et est rapidement étalée jusqu'à une largeur préférée d'environ 100 à 300 mm, comme décrit plus hautOn obtient les résultats avantageux suivants. On peut obtenir des démarrages de décriquage local sans devoir interrompre le déplacement relatif entre l'ouvrage et la décriqueuse. Le résultat .-est particulièrement important dans un décriquage local en passe d'ensemble, comme décrit ci-après. La flaque pilote très
<EMI ID=102.1>
minimale de métal sain sur la surface de l'ouvrage. La largeur minimum de la flaque pilote est d'environ 10 mm, car une flaque pilote plus étroite serait difficile à entretenir de manière continue sur la surface- de l'ouvrage. La largeur maximum de la flaque pilote est d'environ 30 mm, car une largeur supérieure entraînerait une perte inutile de métal sain sans aucun avantage en contrepartie. L'utili-sation d'une flaque pilote aussi étroite est possible parce que. la Demanderesse a en effet découvert que le jet d'oxygène à haute intensité décrit plus haut, ayant une section perpendiculaire à son axe central telle que son
<EMI ID=103.1>
la flaque pilote étroite jusqu'à une largeur présélectionnée d'environ 100 à 300 mm. Des flaques pilotes larges sont inutiles car, comme décrit plus haut, on a découvert que l'étalement rapide de la flaque pilote jusqu'à des largeurs
<EMI ID=104.1>
haute intensité conforme à l'invention est indépendant de la largeur de la flaque pilote. On choisit des largeurs de
flaque pilote étalée d'environ 100 à 300 mm pour éliminer par décriquage des dépôts ayant une largeur égale ou infé-
rieure à celle de la flaque pilote étalée en utilisant un
ajutage de décriquage débitant un jet d'oxygène de décri-
<EMI ID=105.1>
Si on rencontre un défaut dont la largeur est supérieure à
la largeur présélectionnée de la flaque étalée, une décri-
<EMI ID=106.1>
être utilisée simultanément en passe d'ensemble comme décrit ci-après, Des largeurs de décriquage d'environ 100 à 300 mm sont avantageuses dans des systèmes de décriquage en passe d'ensemble, car les défauts étroits peuvent.être éliminés par décriquage sans perte inutile de métal sain. près de ces défauts ,tandis que les défauts plus larges peuvent être éliminés par décriquage à l'aide de deux ou de plus de deux dispositifs de décriquage adjacents couplés comme il le faut. Dès lors, l'invention peut être facilement et avantageusement adaptée pour des dispositifs de décriquage montés en vue d'une passe d'ensemble. L'invention assure dés'démarrages de décriquage ayant une largeur <EMI ID=107.1>
et d'une manière simple et fiable, sans nécessité d'un; équipement compliqué. De plus, elle réalise ces démarrages d'une manière réduisant au minimum la perte de métal sur
la surface de l'ouvrage.
On comprendra que l'étalement rapide de la
flaque pilote étroite par le jet d'oxygène de haute intensité suivant l'invention est aussi d'une importance critique. Si l'étalement était lent, l'opération d'étalement devrait commencer bien ,en avant de la zone défectueuse à
<EMI ID=108.1>
nière que ceux représentés'sur les Fig. 1 et 2 et fonctionnent de la même façon. La Fig. 7 illustre la position,
<EMI ID=109.1>
achevée. Le décriquage s'effectue, de la manière suivante: '
<EMI ID=110.1>
<EMI ID=111.1>
36 du bord 34 sont chauffés au moins à la température . d'allumage de l'oxygène respectivement par les dispositifs .31 et 32, comme décrit plus haut. Comme une zone 37 contenant un défaut est .située près du bord 34, les flammes émises par les orifices 10 et 16 du dispositif 33 chauf- <EMI ID=112.1> <EMI ID=113.1>
souhaitée- Les trois dispositifs chauffent simultanément leurs parties respectives de la surface du bord 34 de l'ouvrage. Les jets d'oxygène pilote des dispositifs de décriquage 31 et 32 et le jet d'oxygène de décriquage du dispositif 33 sont activés, les dispositifs étant déplacés
le long de l'ouvrage dans le sens de la flèche A à la vitesse de décriquage. Les jets d'oxygène pilote provenant des dispositifs 31 et 32 entretiennent des flaques pilote le long des trajets 39 et 40, tandis que le dis- positif 33 forme une entaille de décriquage 37 avec un
<EMI ID=114.1>
le dispositif 31 est activé et étale subitement sa flaque pilote au moyen de scn chalumeau, à haute intensité jus- qu'à la largeur de l'entaille de décriquage souhaitée et
<EMI ID=115.1>
jet d'oxygène de décriquage du dispositif 31 est coupé, mais le j et d'oxygène pilote reste actif et entretient une flaque pilote le long du trajet 42. Après décriquage de la zone 37, l'oxygène de décriquage du dispositif 33 est coupé, laissant l'oxygène pilote pour entretenir la fla-
<EMI ID=116.1>
quée. Comme il n'y a pas de défaut dans la surface sur laquelle passe le dispositif 32, ce dispositif n'effectue aucun décriquage pendant toute la passe.
Il est important de noter que, après le démarrage d'un déplacement relatif entre les dispositifs de décriquage et l'ouvrage, le déplacement se poursuit sans interruption à la vitesse de décriquage souhaitée pendant toute <EMI ID=117.1>
<EMI ID=118.1>
du dispositif 33 creuserait une rainure profonde dans l'ouvrage dans la zone 37-
Le déplacement relatif entre l'ouvrage et l'appareil à décriquer peut s'effectuer le long d'un trajet choisi quelconque et peut être assuré par n'importe quel dispositif souhaité; l'un des deux éléments peut se déplacer tandis que l'autre est immobile ou les deux éléments peuvent se déplacer simultanément. Le dispositif servant à produire .le déplacement peut faire partie intégrante de la décriqueuse, par exemple, comme indiqué sur les Fig. 7 et 9 du brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.991.985
<EMI ID=119.1> . ce qui précède, on peut utiliser un dispositif, de déplacement relatif extérieur à la décriqueuse, par exemple une table à rouleaux de laminoir qui déplace un.ouvrage par rapport à un appareil à décriquer.
la Fig. 8 illustre un. ouvrage décriqué par un
t
appareil conforme à l'invention qui est programmé pour économiser l'oxygène et le combustible gazeux.
Au. lieu de faire démarrer les . .flaques pilote au bord 50, on peut placer la décriqueuse au niveau du
<EMI ID=120.1>
d'oxygène pilote de chaque dispositif est activé. Simultanément, un démarrage de décriquage classique est effec-
<EMI ID=121.1>
activation du jet d'oxygène de décriquage. Un déplacement relatif entre la décriqueuse à passe d'ensemble et l'ouvrage débute alors immédiatement, entretenant des flaqùes
pilote le long des trajets $* et 55 et formant une entaille
<EMI ID=122.1>
positif 32 en laissant!* oxygène pilote pour entretenir
<EMI ID=123.1>
le dispositif 31 est coupé complètement car ce dispositif n'a plus de défaut à décriquer. Lorsque la zone 59 ,est rencontrée, elle est décriquée par le dispositif 32.-
Le procédé de programmation utilisé pour régler les débits des gaz provenant des divers ajutàges ne fait pas partie de l'invention. Cette programmation peut être effectuée à la main par un préposé. qui fait démarrer le débit du gaz des ajutages appropriés et l'arrête aux moments adéquats. Les séquences pour le démarrage et l'entretien de la flaque pilote et pour l'étalement de
la flaque et le décriquage d'un défaut sont de préférence réalisées automatiquement par un appareil séquenceur.
<EMI ID=124.1>
pour détecter les défauts et envoyer des signaux à l'appareil séquenceur en vue de permettre l'élimination auto- . matique par décriquage des défauts 'de l'ouvrage. Un appa-
<EMI ID=125.1>
ouvrage est préenregistré avant le.décriquage proprement dit peut aussi être utilisé.
L'invention peut être utilisée conjointement avec les procédés de décriquage instantanés décrits dans
<EMI ID=126.1> <EMI ID=127.1>
décriquage peut être entamée par le procédé à fil métallique ou à laser décrit dans ces brevets. Lorsqu'une entaille a été effectuée, une flaque pilote est entretenue
<EMI ID=128.1>
ple le long du trajet 24 de la Fig. 3. Des entailles de décriquage suivantes sont effectuées par étalement de la flaque pilote au moyen d'un jet d'oxygène à haute intensité et par décriquage de la zone souhaitée, comme décrit plus haut. Ce procédé a l'avantage de ne pas exiger un délai de préchauffage avant la première entaille de décriquage et de ne pas exiger non plus de dispositif d'alimentation de fil métallique ou de laser pour entamer les entailles suivantes.
La Fig. 9 illustre un sous-ensemble utile pour
<EMI ID=129.1>
sitif décriqueur classique quelconque comportant un dis-positif (non représenté) pour préchauffer une partie de la surface de l'ouvrage jusqu'à sa température d' allumage de l'oxygène et un ajutage de décriquage 9. Le sous-ensemble .S est raccordé à une conduite d'alimentation d'oxygène ou. . à une source d'oxygène 130. L'oxygène est amené de la con- <EMI ID=130.1>
à haute intensité 12d. Le sous-ensemble est représenté monté sur le dispositif décriqueur IL ,de sorte que les jets
<EMI ID=131.1>
dans ce cas l'endroit de l'ouvrage préchauffé par le
<EMI ID=132.1>
<EMI ID=133.1>
surface de l'ouvrage à sa température d'allumage de l'oxygène. La valve V2 ne présente qu'une ouverture de débit étroite qui permet simplement à un jet d'oxygène de faible intensité de s'écouler à partir de l'ajutage d'oxygène
<EMI ID=134.1>
long d'un trajet choisi. Un jet d'oxygène à haute intensité est projeté sur la flaque pilote par ouverture de la
<EMI ID=135.1>
<EMI ID=136.1>
qui permet à un. jet d'oxygène à haute intensité de s'écou- ler de l'ajutage 12d. La zone défectueuse est décriquée au
<EMI ID=137.1>
<EMI ID=138.1>
Evidemment, les ajutages 12d et 14d peuvent comporter des conduites d'alimentation séparées et les
<EMI ID=139.1>
de l'oxygène peuvent être placés à l'extérieur du sousensemble.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour le décriquage local de la surface d'un ouvrage métallique, caractérisé en ce que :
(a) on projette un jet d'oxygène pilote sur une partie de l'ouvrage qui est au moins à sa température d'allumage de l'oxygène, le jet d'oxygène
pilote étant plus étroit que la largeur d'une entaille
de décriquage souhaitée; .
(b) on produit un déplacement relatif entre l'ouvrage et le jet d'oxygène pilote de manière à produire continuellement une flaque piloté de métal en fusion le long d'un trajet choisi sur la surface de l'ouvrage;
(c) on attaque la flaque pilote au moyen d'un jet d'oxygène à haute intensité de manière à étaler
la flaque jusqu'à une largeur présélectionnée ,lorsque cette flaque atteint une zone à décriquer localement sur la surface de l'ouvrage, et
(d) on décrique la zone en projettant un jet d'oxygène de décriquage sur la flaque étalée, ce jet d'oxyg,ène de décriquage étant plus large que le jet d'oxygène pilote.
Instant hauling using a pilot puddle.
The present invention relates to the stripping of metal structures during which defects present on the surface. face of a structure are eliminated by a jet of oxygen from the cracking. More specifically, the invention relates to a method and an apparatus for local stalling of one or more zones of the surface of the structure, while the scriber and the structure are in relative motion at normal hauling speed.
We usually start the description notches <EMI ID = 1.1>
then throws a jet of scripping oxygen onto the preheated strip and a relative displacement is established between the jet of scripping oxygen and the structure so as to produce the desired scripping notch. During the preheating phase � of such a conventional method, which can last 20 seconds or more, no relative displacement can occur between the structure and the scriber, since such a displacement would prevent the strip from being preheated to the required temperature. This period during which relative movement is prohibited makes these conventional starts impracticable for the local unraveling of
<EMI ID = 2.1>
often the relative displacement for preheating, has the effect of increasing the duration of the operation
Overdiscrimination- excessively if several faults have to be eliminated. In addition, if several decripping devices are 'arranged side by side to perform an overall pass on the surface of the structure, stopping the relative movement in order to start using a device, then that another device is busy forming a cracking notch,
has the effect of causing the cutting jet of the device which proceeds to the notching to dig a groove of an unacceptable depth in the structure during the period when the relative displacement is zero.
<EMI ID = 3.1>
and 3,996,503 and 4,038,108 describe methods and apparatuses used to instantly start a <EMI ID = 4.1>
requires a laser. In addition, these two inventions require the initiation of a new reaction each time a scar notch is to be formed, which results in frequent use of the wire feed mechanism or the laser.
That said, the object of the invention is to provide a method and an apparatus for local detacking of the surface of a structure without canceling the normal speed of relative movement between the structure and the apparatus and without using a mechanism for wire or laser supply.
These aims, as well as others which will appear clearly in the eyes of specialists, are achieved by the invention which comprises in particular: a method for
<EMI ID = 5.1>
according to which:.
(A) a pilot oxygen jet is projected onto a part of the structure which is at least at its oxygen ignition temperature, this pilot oxygen jet being narrower than the width of a notch. desired cracking;
(b) a relative displacement is produced between. the work and the pilot oxygen jet so as to continuously produce a pilot pool of molten metal along a chosen path on the surface of the work;
(c) the pilot puddle is attacked by means of a high-intensity oxygen jet so as to spread the puddle up to a preselected width, when it reaches an area to be decripped locally on the surface of the '' and
(d) the area is unraveled by projecting a jet of oxygen. of cracking on the spread puddle, this jet of screened oxygen being wider than the jet of pilot oxygen.
According to a second aspect of the invention, in a method for local cracking of the surface of a metal structure:
(a) a jet of pilot oxygen is projected onto a part of the structure which is at least at its ignition temperature of the oxygen so as to produce a thermochemical reaction;
(b) a relative displacement is produced between the structure and the pilot oxygen jet so as to continuously produce a pilot puddle of metal in <EMI ID = 6.1>
path chosen on the surface of the structure; (c) attack the pilot puddle at. by means of a jet of oxygen having a first intensity greater than the intensity of a jet of scripping oxygen so as to spread the plate to a preselected width of approximately 100 to 300 mm, when it reaches an area to be described locally on the structure;
(d) the first intensity of the oxygen jet of the phase (c) is reduced to a second intensity going up to the intensity of the oxygen jet of stripping on the puddle which is spread out until the preselected width, and
(e) the area is unraveled by projecting the stream of oxygen from the stripping onto the spread puddle.
The part of the structure on which the pilot oxygen jet is projected is preferably at its melting temperature.
According to a third aspect of the invention,
<EMI ID = 7.1>
pairing:
(a) a device for raising a part of the surface of a metal work at least to its oxygen ignition temperature;
(b) a device for directing a pilot jet of oxygen against the heated part in order to form and maintain continuously a pilot puddle, this device being capable of delivering a jet of oxygen narrower than the width of the notch of local decription desired;
(c) a device for spreading the puddle up. a preselected width, this device being capable of delivering a high intensity oxygen jet towards the pilot puddle, and
(d) a device for producing a local stripping notch wider than the pilot puddle, this device being capable of delivering a jet of scripping oxygen towards the spread puddle.
According to a fourth aspect of the invention, an apparatus for local cracking of a metal structure comprises:
(a) a decripping device comprising:
(i) an upper reheating block having a lower surface;
(ii) a lower preheating block having an upper surface, placed below and spaced from the lower surface of the upper preheating block to form a slit-shaped nozzle for directing a jet of flat oxygen, at the cracking intensity, towards the surface of the structure;
(b) a pilot oxygen nozzle whose central axis <EMI ID = 8.1>
ge at an acute angle to deliver a pilot oxygen jet on the surface of the structure in order to form a pilot puddle thereon;
(c) a blowtorch with a flow port <EMI ID = 9.1>
de-cracking oxygen directed towards the pilot puddle on the surface of the structure, 'and
(d) a device for reducing the first intensity of the oxygen jet from (c) to a second intensity up to the intensity of the cracking oxygen.
The invention is based on the discovery that a very narrow pilot puddle can be maintained on the surface of a structure which is moving at a normal break speed by means of a jet of oxygen.
low intensity and that the size of the pilot puddle can be suddenly enlarged up to the full width of a desired cracking notch by directing a jet of high intensity oxygen towards the pilot puddle. After <EMI ID = 10.1>
hated, we unravel the area of the structure that we are looking for. to be deciphered locally by means of an oxygen jet
of slashing. To maintain the pilot puddle, i.e. to produce a pilot puddle of molten metal continuously along a chosen path on the surface of the structure, a very narrow and very shallow notch is formed. in the surface of the structure. However, this "pilot hack" is. so .little than the. the amount of metal lost is very small and the pilot cut itself does not turn into an undesirable surface defect.
By the expression nj and high intensity oxygen "used in the present specification, is meant a jet of gaseous oxygen having an intensity greater than that of the jet of stripping oxygen. The attack of the pilot puddle by means , of such a jet suddenly widens the puddle up to a preselected width, preferably that of the desired cracking notch.
<EMI ID = 11.1>
in the present specification, a jet of gaseous oxygen is understood, the width of which is substantially less than that of a desired cracking notch.
<EMI ID = 12.1>
used in the present specification, a jet of gaseous oxygen having an intensity of cracking oxygen allows
<EMI ID = 13.1>
area.
In the accompanying drawings:
Fig. 1 is a side view illustrating a screener according to the invention capable of maintaining a pilot puddle and suddenly enlarging it to a preselected width;
<EMI ID = 14.1>
Fig. 2 is a fragmentary front view of the apparatus, taken along line 2-2 of FIG. 1;
Fig. 3 illustrates the manner in which local cracking cuts can be. spared in
<EMI ID = 15.1>
in Figs. 1 and 2;
Figs. 4 to 6 illustrate variants of the pilot oxygen nozzle used in the intention;
Fig. 7 illustrates the notching cuts
<EMI ID = 16.1>
several scribing devices mounted side by side in a system used to perform an "overall pass";
Fig. 8 illustrates the notching cuts
<EMI ID = 17.1>
form to the invention that was programmed to minimize? consumption of oxygen and combustible gas;
Fig. 9 illustrates a sub-assembly useful for converting a conventional scripper in order to allow it to execute the method according to the invention;
Fig. 10 schematically illustrates a reaction
<EMI ID = 18.1>
metal structure according to a particular embodiment of the invention.
Figs. 1 and 2 illustrate a preferred embodiment of the invention. Normally, a device that describes
<EMI ID = 19.1>
upper preheating 3 and a lower preheating block
<EMI ID = 20.1> <EMI ID = 21.1> oxygen and gaseous fuel are supplied to device U by lines 5 and 6, respectively, and reach the various appropriate nozzles by passages
and conventional flow control devices
(not shown completely) well known to specialists.
<EMI ID = 22.1>
upper preheating 3 deliver. combustible gas and oxygen, respectively ". A row of orifices 11 in the lower preheating block 4 deliver combustible gas.
<EMI ID = 23.1>
<EMI ID = 24.1>
supplies oxygen to parts of the oxygen nozzle
<EMI ID = 25.1>
pilot and the flow of oxygen from the husking. Several oxygen supply lines can provide
<EMI ID = 26.1>
<EMI ID = 27.1>
of slashing.
'' A torch 12 delivers a jet of oxygen to
<EMI ID = 28.1>
<EMI ID = 29.1>
cracking notch. In this embodiment, the torch 12 is mounted outside the de-icing device U, for example by means of a console 60 which attaches it to the head 1.
In the present specification, the "form factor" of a planar geometric figure is defined here as being - the relationship between the square of its perimeter and the surface included inside this perimeter; for example, the form factor for a circle is equal to
<EMI ID = 30.1>
by the torch 12 must have a section perpendicular to its central axis such that its form factor
<EMI ID = 31.1>
The extension 72 of the central axis 71 of the high intensity torch 12 is arranged in a plane which is perpendicular to the surface of the structure W and preferably parallel to the direction of the path of
<EMI ID = 32.1>
50 to 60 [deg.]. Therefore, the central axis of the high intensity gaseous oxygen jet (which substantially coincides with the extension 72) also forms an angle of approximately. 30 to 80 [deg.] (Preferably 50 to 60 [deg.]) With the surface of the structure.
The extension 77 of the central axis 76 of the pilot oxygen nozzle 14 is arranged in a plane.
<EMI ID = 33.1>
<EMI ID = 34.1>
(which essentially coincides with the extension 77) forms
<EMI ID = 35.1>
the central axis 71 of the torch 12 is preferably disposed substantially in the same plane as the above-mentioned extension 77 of the central axis 76 of the pilot nozzle 14.
Although this is not essential for the practice of the invention, it is advantageous that
the plane comprising the central axes of the high intensity oxygen jet and the narrow pilot oxygen jet substantially coincides with a plane passing through the lateral central axis CC of the slot-shaped nozzle 9 as shown in FIG . 2.
It is preferable that the upper preheating block 3 is designed so as to produce a postmixing preheating flame in accordance with the patent of
<EMI ID = 36.1>
The description appears to be cited here for reference.
The operation of the device will become clear from FIG. 3 which illustrates the description notches
<EMI ID = 37.1>
and 2.
In Fig. 3, the notching cuts 23
<EMI ID = 38.1>
The end 20 of the structure W is brought into coincidence
<EMI ID = 39.1> glass opposite to that shown in the drawing) and the relative movement between the structure and the shredding device is stopped for the first time during the local shredding process. Fuel and gaseous oxygen are delivered through ports 10 and 16
and when lit, they form a preheating flame which is projected onto the small zone 21 of
<EMI ID = 40.1>
lighting of oxygen and preferably at its melting temperature. A narrow jet of pilot oxygen, directed towards the heated part 21, is then delivered by the pilot nozzle
<EMI ID = 41.1>
lote reacts exothermically with the heated part 21 of the structure and forms a molten puddle. The displacement relative to the normal hauling speed is
<EMI ID = 42.1>
The cracking device passes over the structure
<EMI ID = 43.1>
pilot continuously produces a molten metal pilot puddle along path 22 selected on the surface
<EMI ID = 44.1>
gases delivered through nozzles 16, 10 and 11 can be used to help maintain the pilot puddle, although these flames are not necessary.
. When the pilot puddle reaches zone 23 which contains a defect to be eliminated by cracking, the following sequence of operations takes place without interrupting the relative movement. The torch 12 delivers a high intensity oxygen jet which strikes. the pilot puddle 22.
The pilot puddle is suddenly spread out to a width X which is a preselected width equal to that of the desired cracking notch. A jet of oxygen for stripping is simultaneously delivered by the nozzle 9 in the form of a slit on the spread puddle by opening the
<EMI ID = 45.1>
the oxygen flow coming from the nozzle 14. passes from the pilot intensity to the cracking intensity. As the relative movement continues in the direction of
arrow A, area 23 is unraveled. The preheating flames emitted by the orifices 11 help to maintain the cracking reaction.
When the high intensity gaseous oxygen jet delivered by the torch 12 has spread the pilot puddle to the preselected width, the oxygen jet
at high intensity is advantageously reduced to at least the cracking intensity, although it can be satisfactorily reduced to any value ranging from the cracking intensity up to 0 (i.e.
<EMI ID = 46.1>
density higher than the intensity of the cracking oxygen jet and is thus spread out to the preselected width. when the pilot puddle has been spread out to the preselected width, the first intensity.
(i.e. high intensity) is reduced. up to a second intensity, which can range from 0 to the intensity of the cracking oxygen. Advantageous intensities for the oxygen jet at. high intensity
(that is to say the first intensity) delivered by the torch 12, the jet of oxygen for stripping, and the jet of pilot oxygen, are mentioned below.
The first intensity and the second of the jet <EMI ID = 47.1>
<EMI ID = 48.1>
<EMI ID = 49.1>
to operate with the intervention of a series of timers, relays and solenoid valves (not shown). in a well known manner, so that an appropriate operator or signal initiates the projection of the oxygen jet at
high intensity when the pilot puddle reaches an area
to be decrypted locally and that the sequence of operations described above is automatically executed.
<EMI ID = 50.1>
reduced at least to the intensity of the cracking oxygen jet or is cut when the pilot puddle is spread out to the preselected width, because the uninterrupted flow of the high intensity oxygen jet by the torch 10 would have tendency to spread the already spreaded puddle further and produce unwanted burrs
at the lateral edges of the cracking notch;
unwanted digging and irregularities on the surface of the cut-out notch could also result from the continuation of this flow. In addition, eco-friendly
<EMI ID = 51.1>
carried out.
If it is desired to obtain a cracking notch having a surface: in uniform substance, it is necessary to reduce the intensity of the jet of oxygen at high intensity in substance to 0,. that is to say, cut it, and use, for the stripping, a jet of uniform flat stripping oxygen produced, for example, by a nozzle in the form of a slit.
We can start the flow of oxygen
during the spreading of the pilot puddle up to the preselected width. As a variant,...
<EMI ID = 52.1>
same time as that of the high intensity oxygen jet; '' and high intensity oxygen
has a more powerful impact and governs the conduct of the. thermochemical reaction, that is to say that it forces the pilot pool of molten metal to spread quickly to the preselected width. Then, as the high intensity oxygen jet is reduced to. less until its cracking intensity or is cut off, the oxygen jet of cracking takes charge of the reaction in a rapid manner.
When the cutout notch 23 has been made, the cutout oxygen from the nozzle 9 is cut off
<EMI ID = 53.1>
<EMI ID = 54.1>
<EMI ID = 55.1>
the oxygen jet delivered by the high intensity torch 12 is also cut off if it is not yet so. Hot or molten metal remains on edge 23A of the
<EMI ID = 56.1>
the hot or molten edge 23A and a pilot puddle is
<EMI ID = 57.1>
only for, path 22. The path along which the pilot puddle is produced continuously must not be a straight line, but can be any path
<EMI ID = 58.1>
containing another defect is reached, the pilot puddle is suddenly spread by a jet of high density oxygen delivered by the torch 12, and the zone 25 is described
<EMI ID = 59.1> <EMI ID = 60.1>
decal has passed over the structure.
<EMI ID = 61.1>
selected from about 100 to 300 mm in accordance with the practice of the invention for the reasons described below.
The apparatus shown in Figs. 1 and 2 can be mounted, to locally and individually decipher faults located anywhere on the surface of a structure. An example of this arrangement is illustrated in FIG. 7
<EMI ID = 62.1>
desires to obtain an individual notch free of burrs, one can apply the process of cracking described in the patent of the United States of America n [deg.] 4,040,871.
For best results, you need only the intensity and width of the 3 and oxygen.
<EMI ID = 63.1>
maintain the pilot puddle. In this way, very little metal is removed from the path followed. the pilot puddle. With the apparatus shown in Figs. 1 and 2, it is preferable that the flow opening of the oxygen nozzle
<EMI ID = 64.1>
by pilot oxygen which takes place on the surface of a. metallic structure W. A pilot oxygen jet P strikes the structure at an acute angle. and maintains an exothermic reaction at high temperature in the reaction zone R. Molten metal and oxide slag, for example molten iron and molten iron oxide, are continuously expelled to the front of the
<EMI ID = 65.1> <EMI ID = 66.1>
<EMI ID = 67.1>
<EMI ID = 68.1>
the high intensity oxygen jet serving
spreading the pilot puddle to the preselected width can strike the surface of the structure behind (i.e.
<EMI ID = 69.1>
reaction R, for example up to 15 cm behind R; in the reaction zone R; or in the molten metal and the molten oxide slag S in front of the reaction zone. R.
<EMI ID = 70.1>
of the invention in which the extension 72 of the central axis 71 of the high intensity torch 12 is
<EMI ID = 71.1>
<EMI ID = 72.1>
the torch 12 comes into contact with the pilot puddle forward (in the direction of arrow A), of the reaction zone R. Consequently, in this embodiment of the invention, the central axis 71 and its extension 72 of the torch 12 are directed so as to intersect the surface of the structure in front of the central axis 76 and its extension 77 of the pilot oxygen nozzle 14 (not shown in FIG. 10).
If the initial temperature of the structure is lower than 760 [deg.] C, the intensity of the pilot oxygen jet
<EMI ID = 73.1>
<EMI ID = 74.1>
preferably it is about 40 m <3> normal per hour <EMI ID = 75.1>
the greater the jet of pilot oxygen must be, the greater the distance between the structure and the mouth of the pilot oxygen nozzle. big. Different arrangements for the pilot oxygen nozzle are described below.
<EMI ID = 76.1>
favorite. It was found in this case, that is to say when the initial temperature of the structure is lower than
760 [deg.] C, an intensity of 115 m <3> normal per hour per
<EMI ID = 77.1>
a pilot pool up to a width of about 100 mm. For many applications, a local cracking notch of this width is sufficient; however, if a cut
<EMI ID = 78.1>
flow meter at the rate of normal 115 m3 per hour per cm <2>
<EMI ID = 79.1>
<EMI ID = 80.1>
only about 300 mm wide. The intensity of the high intensity oxygen jet must be understood
<EMI ID = 81.1>
nozzle flow section when the temperature of the structure exceeds 760 [deg.] C, 95 m <3> normal per hour per in <2> constituting the preferred value. In this case, i.e. when the initial temperature of the structure is
<EMI ID = 82.1> <EMI ID = 83.1>
pilot up to a width of about 200 mm or
<EMI ID = 84.1>
<EMI ID = 85.1>
the decripping of works with an initial temperature
<EMI ID = 86.1>
favorite.
The spreading of the pilot puddle occurs suddenly, that is to say almost instantaneously, and is
<EMI ID = 87.1>
for example, if the relative movement between the structure and the decripper is around 6 m per minute, the initial steel temperature below 760 [deg.] C (cold steel) and the pilot puddle 10 to 30 mm wide, a high intensity oxygen jet, delivered by a blowtorch.
<EMI ID = 88.1>
normal per hour per cm, can spread the pilot puddle up to a selected width (dimension X in Fig. 3) of 200 mm at a distance T (Fig. 3) of about 100 mm and the time necessary for spread the puddle. pilot up to- the selected width is about 1 second.
Similarly, if the relative movement is brought to about 20 m per minute, the pilot puddle can be spread out up to a width of 200 mm (dimension X on the
<EMI ID = 89.1>
the time to spread the pilot puddle to the selected width is; in this case, approximately 0.6 seconds. This constitutes an extremely rapid spreading of the pilot puddle on cold steel. When we unearth
<EMI ID = 90.1>
As described above, the high intensity oxygen jet delivered by the torch 12 must have a section, perpendicular to its central axis, such that its
<EMI ID = 91.1>
sity having / such a section is necessary to carry out the rapid spreading described above of a pilot puddle having a width of approximately 10 to 30 mm up to a preselected width of approximately 100 to 300 mm. If other sections are used, for example a high intensity torch having an oblong flow orifice, a rapid spreading of the pilot puddle is not obtained in accordance with the invention.
All preheating ports 10 and 16 can be used to preheat or
the cutting device may be provided with a control device (not shown) acting so that
only the preheating ports located near
<EMI ID = 92.1>
pre-mixed flame, that is to say a flame formed by ignition of oxygen and gaseous fuel which have been mixed in the decripper, can: be used. However, it is preferable, for safety, to use a postmixing flame in which oxygen and combustible gas are mixed outside the device. Preheating processes and apparatus
<EMI ID = 93.1>
maple to produce a postmix flame. However, any method of heating a part of the surface of the structure can be used to its oxygen ignition temperature or to its melting temperature, whether it is an arc electric or any other energy concentration system.
<EMI ID = 94.1>
<EMI ID = 95.1>
surface of the structure. In Fig. 4, the pilot oxygen nozzle 14A is placed in the upper preheating block.
<EMI ID = 96.1>
<EMI ID = 97.1>
lower fage 4.
Fig. 6 is a side view of yet another system for supplying pilot oxygen. On the <EMI ID = 98.1> outside the stripping device and above the upper preheating block 3. Any nozzle system suitable for supplying pilot oxygen to a suitably located heated part can be used on the surface of the structure.
Two or more scripping devices constructed in accordance with the invention can be mounted parallel to each other to perform a "pass <EMI ID = 99.1> .- .. carried out by several breakout devices above the structure. The nozzles thus arranged can-
<EMI ID = 100.1>
can be mounted on a gantry, as shown in * fig. 9 of the patent of the United States of America n [deg.] 3,991,985. If one wishes to obtain notches free of burrs, res, the nozzles mounted for an overall pass can be of the type described in the patent of the United States of America
<EMI ID = 101.1>
The method and the apparatus in accordance with the invention can advantageously be used with two or more than two cutting devices mounted in a system allowing an assembly pass.
In the preferred practice of the invention, a pilot puddle having a preferred width of about 10 to
30 mm is attacked by the high intensity oxygen jet and is quickly spread out to a preferred width of approximately 100 to 300 mm, as described above. The following advantageous results are obtained. Local slewing starts can be obtained without having to interrupt the relative movement between the structure and the stripper. The result is particularly important in a local unraveling as a whole, as described below. The puddle pilot very
<EMI ID = 102.1>
minimal healthy metal on the surface of the work. The minimum width of the pilot puddle is approximately 10 mm, as a narrower pilot puddle would be difficult to maintain continuously on the surface of the structure. The maximum width of the pilot puddle is approximately 30 mm, because a larger width would cause unnecessary loss of healthy metal without any benefit in return. The use of such a narrow pilot puddle is possible because. the Applicant has in fact discovered that the high intensity oxygen jet described above, having a section perpendicular to its central axis such that its
<EMI ID = 103.1>
the narrow pilot pool up to a preselected width of approximately 100 to 300 mm. Large pilot puddles are unnecessary because, as described above, it has been discovered that rapid spreading of the pilot puddle to widths
<EMI ID = 104.1>
high intensity according to the invention is independent of the width of the pilot puddle. We choose widths of
pilot puddle spread out from approximately 100 to 300 mm to remove deposits from the same width or less
lower than that of the pilot puddle spread using a
cracking nozzle delivering a jet of oxygen describing
<EMI ID = 105.1>
If we encounter a defect whose width is greater than
the preselected width of the spread puddle, a description
<EMI ID = 106.1>
be used simultaneously as a set pass as described below. Cutting widths of about 100 to 300 mm are advantageous in set pass systems, since narrow defects can be eliminated by lossless cracking useless healthy metal. near these faults, while larger faults can be eliminated by scripping with two or more adjacent adjacent scrippers as appropriate. Therefore, the invention can be easily and advantageously adapted for cutting devices mounted for an overall pass. The invention provides debarking starters having a width <EMI ID = 107.1>
and in a simple and reliable way, without the need for one; complicated equipment. In addition, it performs these starts in a way that minimizes the loss of metal on
the surface of the structure.
It will be understood that the rapid spreading of the
Narrow pilot pool by the high intensity oxygen jet according to the invention is also of critical importance. If spreading was slow, the spreading operation should start well, ahead of the faulty area at
<EMI ID = 108.1>
Finally, those shown in Figs. 1 and 2 and work in the same way. Fig. 7 illustrates the position,
<EMI ID = 109.1>
completed. The decripping is carried out as follows: '
<EMI ID = 110.1>
<EMI ID = 111.1>
36 of edge 34 are heated at least to the temperature. ignition of oxygen respectively by the devices .31 and 32, as described above. As a zone 37 containing a defect is located near the edge 34, the flames emitted by the orifices 10 and 16 of the device 33 are heated. <EMI ID = 112.1> <EMI ID = 113.1>
desired - The three devices simultaneously heat their respective parts of the surface of the edge 34 of the structure. The pilot oxygen jets of the scripping devices 31 and 32 and the scripping oxygen jet of the device 33 are activated, the devices being moved
along the structure in the direction of arrow A at the unsticking speed. The pilot oxygen jets from the devices 31 and 32 maintain pilot puddles along the paths 39 and 40, while the device 33 forms a notch 37 with a
<EMI ID = 114.1>
the device 31 is activated and suddenly spreads its pilot puddle by means of a torch, at high intensity, up to the width of the desired cracking notch and
<EMI ID = 115.1>
jet of stripping oxygen from device 31 is cut, but the pilot oxygen j remains active and maintains a pilot pool along path 42. After stripping of zone 37, stripping oxygen from device 33 is cut , leaving the pilot oxygen to maintain the fla-
<EMI ID = 116.1>
quée. As there is no defect in the surface over which the device 32 passes, this device does not perform any cracking during the entire pass.
It is important to note that, after starting a relative movement between the grading devices and the structure, the movement continues without interruption at the desired husking speed throughout <EMI ID = 117.1>
<EMI ID = 118.1>
of device 33 would dig a deep groove in the structure in zone 37-
The relative movement between the structure and the device to be unraveled can be carried out along any chosen path and can be ensured by any desired device; one of the two elements can move while the other is stationary or the two elements can move simultaneously. The device used to produce the displacement can be an integral part of the scripper, for example, as shown in Figs. 7 and 9 of the patent of the United States of America n [deg.] 3,991,985
<EMI ID = 119.1>. the above, a device can be used for relative displacement outside the stripper, for example a rolling mill table which moves a work relative to a stripping apparatus.
Fig. 8 illustrates one. work decrypted by a
t
device according to the invention which is programmed to save oxygen and gaseous fuel.
At. instead of starting them. pilot plates at edge 50, the scripper can be placed at the level of the
<EMI ID = 120.1>
each device's pilot oxygen is activated. At the same time, a classic debarking start is carried out
<EMI ID = 121.1>
activation of the oxygen cracking jet. A relative movement between the overall pass screen and the structure then begins immediately, maintaining puddles
pilot along paths $ * and 55 and forming a notch
<EMI ID = 122.1>
positive 32 leaving! * pilot oxygen to maintain
<EMI ID = 123.1>
the device 31 is completely cut off because this device no longer has a fault to unravel. When the area 59, is encountered, it is decripped by the device 32.-
The programming method used to adjust the gas flow rates from the various nozzles is not part of the invention. This programming can be done by hand by an attendant. which starts the flow of gas from the appropriate nozzles and stops it at the appropriate times. The sequences for starting and maintaining the pilot puddle and for spreading out
the puddle and the description of a fault are preferably carried out automatically by a sequencing device.
<EMI ID = 124.1>
to detect faults and send signals to the sequencing device to allow automatic elimination. matic by cracking faults' of the structure. An appa-
<EMI ID = 125.1>
work is prerecorded before decripping itself can also be used.
The invention can be used in conjunction with the instant cracking methods described in
<EMI ID = 126.1> <EMI ID = 127.1>
Cracking can be started by the wire or laser method described in these patents. When a cut has been made, a pilot puddle is maintained
<EMI ID = 128.1>
ple along the path 24 of FIG. 3. The following cracking cuts are made by spreading the pilot puddle using a high intensity oxygen jet and by cracking the desired area, as described above. The advantage of this process is that it does not require a preheating time before the first cut notch, nor does it require a wire feeder or laser to start the following cuts.
Fig. 9 illustrates a useful subset for
<EMI ID = 129.1>
Any conventional decreasing device comprising a device (not shown) for preheating part of the surface of the structure to its oxygen ignition temperature and a cutting nozzle 9. The sub-assembly .S is connected to an oxygen supply line or. . to an oxygen source 130. The oxygen is supplied from the <EMI ID = 130.1>
high intensity 12d. The subassembly is shown mounted on the IL screener, so that the jets
<EMI ID = 131.1>
in this case the location of the work preheated by the
<EMI ID = 132.1>
<EMI ID = 133.1>
surface of the structure at its oxygen ignition temperature. Valve V2 has only a narrow flow opening which simply allows a low intensity oxygen jet to flow from the oxygen nozzle
<EMI ID = 134.1>
along a chosen route. A high intensity oxygen jet is projected onto the pilot puddle by opening the
<EMI ID = 135.1>
<EMI ID = 136.1>
which allows one. high intensity oxygen jet flowing from nozzle 12d. The defective zone is described on
<EMI ID = 137.1>
<EMI ID = 138.1>
Obviously, the nozzles 12d and 14d may have separate supply lines and the
<EMI ID = 139.1>
oxygen can be placed outside the subassembly.
CLAIMS
1.- A method for local cracking of the surface of a metal structure, characterized in that:
(a) a pilot oxygen jet is projected onto a part of the structure which is at least at its ignition temperature of oxygen, the oxygen jet
pilot being narrower than the width of a notch
desired cracking; .
(b) a relative displacement is produced between the structure and the pilot oxygen jet so as to continuously produce a controlled puddle of molten metal along a chosen path on the surface of the structure;
(c) attacking the pilot puddle by means of a high intensity oxygen jet so as to spread
the puddle up to a preselected width, when this puddle reaches an area to be unraveled locally on the surface of the structure, and
(d) the area is unraveled by projecting a jet of oxygen from the crack on the spread puddle, this jet of oxygen, the stream of scar, being wider than the jet of pilot oxygen.