CS205094B2 - Method of thermochemical descaling the workpiece and apparatus for executing the same - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu termochemického odokujnění obrobku, při kterém se proud odokujňovacího kyslíku směruje na reakční pásmo roztaveného kovu na povrchu kovového obrobku za účelem vytvoření termochemlcké reakce na tomto obrobku a mezi proudem kyslíku a obrobkem se vyvolává relativní pohyb pro pokračování v reakci podél kovového povrchu za účelem vytvoření žádaného odokujňovacího. zářezu, přičemž reakce vytváří roztavenou kaluž před postupujícím reakčním pásmem, kterážto kaluž má sklon narůstat při pokračování zářezu, a při kterém je použito nereaktivní tekutiny.

Vynález se také týká přístroje k provádění tohoto způsobu.

Při odokujňování je nejdříve třeba vytvořit roztavenou kovovou kaluž nebo „horký bod“ na povrchu obrobku tím, že . se směrují předehřívací plameny na poměrně malou plochu obrobku, až dosáhne své zápalné teploty. Potom se na roztavenou kaluž šikmo směruje proud kyslíku, aby se na kovovém povrchu vytvořila termochemická reakce. Pak se mezi proudem . kyslíku a obrobkem vyvolá relativní pohyb, který vyvolá pokračování termochemické reakce podél kovového povrchu, čímž se vytvoří žádané ubrání povrchu podél kovového těle2 sa. Při odokujňovací reakci postupuje kaluž roztavené strusky, ' vytvořená za reakčním pásmem, trvale před postupujícím reakčním pásmem podél . povrchu obrobku. Tato kaluž strusky předehřívá povrch kovu, než se . jeho teplota zvedne na zápalnou teplotu proudem odokujňovacího kyslíku. Proud kyslíku má tedy dvojí účel: především provádět termochemickou reakci s kovem a kromě toho ' plynule posunovat kupředu roztavenou kaluž kovu a strusky za účelem vystavení čerstvého kovu . odokujňovací reakci.

S běžným odokujňováním jsou spojeny dva zdánlivě spolu nesouvisející problémy, a to tvoření otřepů, když se ' čistí méně než celý povrch obrobku, a tvoření kouře bez ohledu na to, odokujňuje-li se celý povrch nebo méně než celý povrch. Je . překvapující, že výhodné provedení vynálezu má tu přednost, že uvádí nepříznivé účinky obou těchto problémů na minimum, přičemž tyto účinky budou projednávány odděleně.

Jeden problém spojený s odokujňováním méně než plné šířky kovového povrchu, což je postup obvykle označovaný ·jako „bodové“, popř. „místní odokujňování“ je tvoření otřepů na okraji odokujňovacího průpichu.

Výrazu „otřepy“ zde používaného lze rozumět tak, že jde . o tenké výronky nebo na205094

5 0 3 plaveniny čistého nebo nepatrně okysličeného základního kovu, které jsou pevně spojeny s povrchem kovového obrobku na ohraničení odokujňovacího zářezu; otřepy znamenají nežádoucí vady na kovovém tělesu a musí být odstraněny před válcováním tohoto tělesa. Otřepy mohou být vytvořeny jednou nebo dvěma příčinami, které spolu nesouvisejí. Otřepy mohou být vytvořeny přímo z primárního reakčního pásma, vytlačí-li se roztavený kov do strany z tohoto pásma silou proudu odokujňovacího kyslíku, čímž roztavený kov přilne к okraji odokujňovacího zářezu, kde na místě ztuhne. Tento druh tvoření otřepů [jež budou nadále pro jednoduchost označovány jako „primární“ otřepy), může být odstraněn tím, že se použije zvlášť tvarovaného výstupního otvoru pro odokujňovací proud kyslíku, který postupně snižuje intensitu proudu kyslíku na koncích otvoru do bodu, kde tento proud nemůže udržet odokujňovací reakci podél ohraničení odokujňovacího zářezu, avšak může okysličit roztavený kov na tomto ohraničení před jeho ztuhnutím. Trysky mající otvory zvláštního shora popsaného typu jsou mimořádně vhodné pro bodové odokujnění v jednotlivém i skupinovém uspořádání, jak je popsáno v pat. spisech USA č. 4 040 871 a 4 013 486.

Otřepy mohou také vzniknout tzv. „sekundárním“ účinkem, který nastává, když se roztavená kaluž strusky postupně zvětšuje před primárním reakčním pásmem až do meze, kde predsouvací proud kyslíku již nemůže předsouvat celou kaluž, takže sune kupředu pouze střední část této kaluže, čímž vytlačuje část roztaveného kovu na okrajích kaluže do strany za ohraničení odokujňovacího zářezu, kde tento kovu ztuhne v neokysličeném stavu. Jedním problémem, který vynález řeší, je způsob a zařízení pro zabránění vzniku takových sekundárních otřepů.

Použití tekutinových proudů pro odstraňování strusky vytvořené odokujňovací reakcí je známo. Například v pat. spisech USA č. 2 873 224 a č. 3 163 559 jsou popsány celistvé i duté proudy vysokotlaké vody, které jsou příčně směrovány pro přetírání povrchu obrobku právě před reakčním pásmem za účelem odmytí strusky. V pat. spisu USA č. 3 354 002 je popsán větší počet vodních trysek na vysokou rychlost, umístěných poněkud za reakčním pásmem kolmo ke směru postupu odokujňovací reakce, aby zachytily spršku strusky a smyly ji s povrchu obrobku do struskového žlabu. I když použití takových vodních trysek, umístěných napříč povrchu obrobku a obvykle nazývaných „trysky napříč plamene“ nebo „trysky na struskovou vodu“, je účinné pro odstranění strusky s povrchu kovu, je neschopné zabránit vzniku otřepů. To je způsobeno především skutečností, že trysky na struskovou vodu, popřípadě trysky směřu jící napříč plamene jsou umístěny na jedné straně obrobku, aby odfoukly roztavenou strusku od bližší strany zářezu do struskové nádoby umístěné podél protilehlé strany obrobku. To má ten účinek, že se na bližší straně zářezu sníží tvoření otřepů na minimum, kdežto na odvrácené straně se tento problém tvoření otřepů ještě ztěžuje.

Druhý problém spojený s obvyklými odokujňovacími postupy je velké množství kouře, tj. kouřových plynů nebo par a jemných částicových materiálů, vytvořených odokujňovací reakcí. Dřívější techniky pro shromažďování a odstraňování kouře ze sousedstýl pásma odokujňovací reakce jsou poměrně nepohodlné, neboť vyžadují nepřiměřené množství pomocných čisticích ústrojí. V odokujňovacích strojích, kde se obrobek pohybuje kolem nepohyblivého stroje, shromažďuje se obvykle kouř ve velkých nepohyblivých poklopech a odstraňuje se vedeními, která jsou udržována ventilátory pod záporným tlakem. Zachycený kouř se pak posílá pračkami a srážecími nádobami za účelem odstranění znečišťujících látek před vypuštěním do ovzduší. U zařízení, kde se odokujňovací stroje pohybují kolem nepohyblivého obrobku, používá se pro shromažďování kouře místo nepohyblivého kouřového poklopu postupujících vedení. Avšak v obou případech je zařízení potřebné pro shromažďování a čištění kouře poměrně velké, nákladné a nesnadno udržovatelné.

Kromě toho, že se vynálezem zabrání tvoření sekundárních otřepů a sníží se množství kouře vypuštěného do ovzduší, dává vynález také třetí příznivý výsledek, totiž snížení hluku. Je totiž při srovnání odokujňovacích dějů prováděných bez použití vynálezu a s použitím vynálezu zřejmé, že použitím vynálezu se sníží množství hluku pocházejícího z odokujňovací reakce.

Účelem vynálezu tedy je především vytvořit způsob a přístroj pro bodové plamenné čištění nebo odokujňování povrchu kovového obrobku tak, aby se zabránilo tvoření sekundárních otřepů podél ohraničení bodových Odokujňovacích zářezů.

Dále je účelem vynálezu, aby se uvedeným způsobem i zařízením podstatně snížilo množství kouře unikajícího do ovzduší z odokujňovací reakce.

Konečně je účelem vynálezu, aby způsob i zařízení pro bodové odokujňování povrchu kovového obrobku byly vytvořeny tak, že se zabrání tvoření sekundárních otřepů podél ohraničení odokujňovacího zářezu a současně se podstatně sníží množství kouře, který uniká do ovzduší z odokujňovací reakce.

Všech těchto a ještě dalších účinků, které budou v dalším popisu uvedeny, se dosáhne vynálezem, který vychází ze shora uvedeného způsobu termochemického odokujnění obrobku a jehož podstata spočívá v tom, že se nad reakčním pásmem vytváří tekutinová plošná clona alespoň jedním proudem nereaktivní tekutiny, která tvoří kryt přes reakční pásmo a přes alespoň zadní . část roztavené kaluže, a která tvoří kapsu s povrchem obrobku.

Podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu se proud nereaktivní tekutiny směruje shora a ve stejném směru jako proud kyslíku a dolů v ostrém úhlu k povrchu obrobku.

Podle dalšího provedení způsobu podle vynálezu se proud nereaktivní tekutiny směruje od jedné strany proudu kyslíku a kolmo k tomuto proudu kyslíku a v ostrém úhlu k povrchu obrobku.

Výhodně se paprsek vody směruje kolmo ke směru odokujňovacího zářezu napříč povrchu obrobku před roztavenou kaluž do protnutí předního okraje tekutinové clony.

Podle dalšího provedení se směruje paprsek vody kolmo ke směru odokujňovacího zářezu napříč . povrchu obrobku před roztavenou kaluž do protnutí předního okraje tekutinové clony.

Podle jiného provedení se proud nereaktivní tekutiny směruje do dopadu napříč celé šířky roztavené kaluže za jejím předním okrajem.

Jestliže se proud nebo proudy tvořící tekutinovou clonu směrují dolů od horní strany proudu kyslíku a v podstatě ve stejném směru jako proud kyslíku, takže tyto proudy narážejí na roztavenou kaluž přes celou její šířku, jakož i v dostatečné vzdálenosti za předním okrajem kaluže a s dostatečnou intensitou, že se přední část kaluže granuluje a žene kupředu ve směru loupači dráhy, udrží se tím kaluž dostatečně malou, aby mohla být snadno tlačena kupředu loupacím proudem kyslíku bez odchylování části kaluže do strany za ohraničení loupacího zářezu. Tímto způsobem se zabrání tvoření sekundárních otřepů.

Vynález se také týká zařízení k provádění shora uvedeného způsobu a vychází přitom z přístroje, který obsahuje trysku s otvorem pro vypouštění proudu kyslíku. Podle vynálezu tento přístroj obsahuje nejméně jednu další trysku pro vypouštění proudu nereaktivní tekutiny umístěnou nad otvorem trysky pro vypouštění proudu kyslíku.

Podle výhodného provedení je otvor přídavné trysky pro vypouštění proudu nereaktivní tekutiny namířen ve stejném směru jako otvor trysky pro vypouštění kyslíku.

U výhodného provedení vynálezu je podélná osa přídavné trysky kolmá k podélné ose trysky pro vypouštění proudu kyslíku.

Pod označením „nereaktivní tekutina“ zde užívaným se rozumí tekutina, která nereaguje rychle s kovovým obrobkem. Voda je výhodnou nereaktivní tekutinou pro dosažení obou cílů, tj. zabránění vzniku sekundárních otřepů a kontroly kouře. Avšak lze užít jiných nereaktivních tekutin, například páry, vodní . mlhy (tj. směsi vody a vzduchu) nebo směsí vody a inertního plynu, jako je dusík nebo argon.

Vynález bude nyní blíže vysvětlen v souvislosti s výkresy.

Obr. 1 znázorňuje schematicky v nárysu obvyklý bodový odokujňovací ' zářez, ve kterém se tvoří roztavená kaluž kovu a strusky.

Obr. 2 a 3 jsou pohledy shora, popřípadě v řezu, . znázorňující ' ocelovou bramu, -popřípadě desku, která je bodově odokujňována za použití obvyklé trysky vytvářející otřepy.

Obr. 4 a 5 jsou pohledy shora, popřípadě v řezu, které znázorňují ocelovou desku -bodově odokujňovanou - tryskou schopnou zabránit tvoření primárních - otřepů, avšak neschopnou zabránit tvoření sekundárních otřepů podél ohraničení zářezu.

Obr. 6 a 7 jsou pohledy shora, popřípadě v řezu . a znáz-orňují ocelovou desku, která byla bodobě odokujňována podle vynálezu, tj. která. má zářez prostý sekundárních otřepů i primárních otřepů.

Obr. 8 znázorňuje v šikmém průmětu výhodné provedení vynálezu, podle kterého může být kovová deska bodově odokujňována za účelem vytvoření bezotřepového zářezu, přičemž -se -současně sníží množství kouře vypouštěného do ovzduší.

Obr. 9 je pohled ze -strany znázorňující relativní orientaci proudu vody a proudu kyslíku, aby se -dosáhlo jak snížení množství kouře, tak i odstranění sekundárních otřepů.

Obr. 10 je pohled - ze strany - a - znázorňuje tekutinovou -clonu, která sníží množství kouře vypouštěného do ovzduší, avšak nemusí zabránit tvoření sekundárních otřepů.

Obr. 11 je pohled ze strany a znázorňuje tekutinový proud, který je - užitečný pro zamezení tvoření sekundárních otřepů, avšak nikoliv pro snížení kouře vypouštěného do ovzduší.

Obr. 13 je pohled ze strany na - jedno provedení vynálezu a znázorňuje, jak může být vytvořena kapsa pro -řízení kouře tím, že se tekutinová clona směruje ve směru proudu kyslíku tak, že protíná trysky nebo paprsky struskové vody namířené napříč plamenem.

Obr. 14 je nárys - provedení vynálezu a znázorňuje, jak lze vytvořit kapsu pro řízení kouře tím, že se tekutinová - clona -směruje kolmo k proudu kyslíku tak, že protíná paprsky struskové vody napříč plamenem.

Vynález je částečně založen na zjištění, že lze zabránit tvoření sekundárních otřepů podél okrajů odokujňovacího zářezu tím, že -se směruje proud nereaktivní - tekutiny na obrobek za účelem účinného - řízení velikosti roztavené kaluže před - reakčním pásmem. Proud nereaktivní tekutiny zasahující roztavenou kaluž za jejím předním okrajem udržuje velikost této kaluže pod hranicí, za kterou kaluž již nemůže být tlačena kupředu podél povrchu kovu odokujňovacím proudem kyslíku, aniž by se části kaluže odchylovaly za ohraničení odokujňovacího zářezu. Výraz „za“ se používá ve vztahu к proudu odokujňovacího kyslíku. Z toho důvodu se touto předložkou „za“ míní směrem к odokujňovací trysce. Přípustná délka kaluže se může měnit v závislosti na tlaku odokujňovacího kyslíku, odokujňovací rychlosti a hloubce zářezu. Pro bodové odokujňování na chladné oceli se ukázalo, že pro zabránění tvoření sekundárních otřepů je účinný proud tekutiny zasahující struskovou kaluž vc vzdálenosti přibližně 35 cm před reakčním pásmem. Za účelem řízení tvoření otřepů je proud tekutiny, s výhodou paprsek vody, při tlaku nejméně 90 kPa umístěný nad proudem odokujňovacího kyslíku a zasahující struskovou kaluž v úhlu přibližně 45° к povrchu obrobku, směrován ve směru proudu kyslíku. Úhel sklonu proudu vody a jeho umístění vůči kaluži se může ovšem měnit v širokých mezích za předpokladu, že granuluje přední část struskové kaluže a pohybuje jí ve 9tejném směru jako postupující pásmo odokujňovací reakce. Úhel mezi proudem tekutiny a obrobkem může tedy kolísat od 20° do 80^э a stále může být účinný pro zabránění tvoření otřepů.

Bylo také zjištěno, že tekutinová clona, která kryje reakční pásmo a alespoň zadní část roztavené kaluže, takže tvoří s povrchem obrobku nebo s příčnými paprsky pro odstranění strusky kapsu, slouží jako hráz a absorbuje velká množství kouře vytvářeného odokujňovací reakcí. Tekutinový proud jaksi „propírá“ nežádoucí páry a částicový materiál a zabraňuje jejich úniku do ovzduší obklopujícího odokujňovací reakci. V důsledku toho se nežádoucí nečistoty v kouři koncentrují v proudu tekutiny, který může být vyčištěn s daleko menší námahou a náklady, než jaké vyžaduje čištění poměrně velkých objemů vzduchu obsahujících nečistoty ve zředěném stavu.

Na obr. 1 je znázorněna jediná tryska N pro bodové odokujňování, která vytváří zářez ve směru naznačeném šipkou A o hloubce D na obrobku M. Pásmo primární reakce R se vytváří mezi proudem odokujňovacího kyslíku vypouštěným z Odokujňovací trysky N a mezi obrobkem M. Při typickém odokujňovacím průpichu se těkavé vedlejší zplodiny odokujňovací reakce (tj. kouř F) vypouštějí z reakčního pásma R, jakož i ze zadní části struskové kaluže S. Přední část kaluže S je chladnější a tvoří méně kouře. Kromě toho přední část se obyčejně odstraňuje příčnými paprsky 9 vody (jak je znázorněno v obr. 13 a 14). Část roztaveného materiálu z kaluže S se vyfukuje z reakčního pásma R к okraji odokuj ňovacího zářezu. Je-li tryskou N obvyklá tryska s kulatým nebo obdélníkovým otvorem, tavenina takto odfouknutá opět ztuhne a přilne к obrobku M, jak je znázorněno na obr. 2 a 3, podél ohraničení 11 odokujňovacího zářezu 12 za vytvoření otřepů 13. Kromě toho, že otřepy 13 jsou, tvořeny z kovu od vyfouknutého primárního reakčního pásma, mohou být tvořeny nezávisle z druhého zdroje, totiž z části roztavené struskové kaluže S před reakčním pásmem; otřepy vytvořené z této části se zde označují jako sekundární. Ve všech případech musí být otřepy 13 odstraněny před následujícím válcováním kovového tělesa.

Obr. 4 a 5 znázorňují, jak se sekundární otřepy 20 vytvářejí na povrchu obrobku M při bodovém odokujňování ve směru šipky A, použije-li se zvlášť tvarované trysky, která je pouze schopna zabránit tvoření primárních otřepů. Výsledný odokujňovací zářez 22 je prostý otřepů na vzdálenost d od počátečního čili předního okraje 23 zářezů, zatímco zbytek zářezu se vyznačuje sekundárními otřepy 20 podél ohraničení 24 zářezu. Zářez 22, částečně prostý otřepů, odráží skutečnost, že roztavená kaluž strusky byla správně tlačena kupředu podél povrchu obrobku po vzdálenosti d proudem odokujňovacího kyslíku vystupujícím z trysky N na odokujňovací kyslík a touto zvlášť tvarovanou tryskou bylo zabráněno tvoření primárních otřepů. Avšak když velikost kaluže před postupujícím reakčním pásmem se stane nepřiměřeně velkou, odchýlí se části kaluže ke stranám zářezu proudem odokujňovacího kyslíku a vytvářejí sekundární otřepy.

Obr. 6 a 7 znázorňují zářez 39 s hladkými obrysy, prostý otřepů podél jeho ohraničení 31 a vytvořený, když se obrobek M bodově odokujňuje za použití zvlášť tvarovaných trysek shora uvedených a v souhlasu s postupem podle vynálezu, kterým se zabrání vytvoření jak sekundárních, tak i primárních otřepů.

Obr. 8 znázorňuje průběh bodového odokujňovacího průpichu, při kterém jediná vodní tryska 40, umístěná nad odokujňovací jednotkou 41, směruje podle znázornění proud vysokotlaké vody, který se rozprostírá do vodní clony 44, která naráží na struskovou kaluž 46 ve vzdálenosti e za předním okrajem 42 kaluže. Přední část 43 kaluže se chladí a granuluje vodní clonou 44 a granulovaná struska 45 se smetá kupředu v podstatě ve směru odokujňovací dráhy vyznačené šipkou A. Pro snížení množství kouře vstupujícího do ovzduší odokujňovací reakce musí vodní clona 44 mít šířku alespoň stejnou, jako je šířka reakčního pásma, když nad ním prochází. Je patrno, že šikmá vodní clona 44 tvoří s obrobkem M kapsu, která zachycuje stoupající kouř jeho absorbováním.

Pro účely zabránění tvoření sekundář205094 nich otřepů musí mít proud 44 vody alespoň šířku W roztavené kaluže, když na . .kaluž naráží, aby se zajistilo, že přední část 43 kaluže se granuluje na celé její šířce a odplavuje kupředu clonou 44 vysokotlaké vody. Zbytek kaluže 46 se tím udržuje dostatečně malý, aby mohl být pohybován kupředu proudem kyslíku, avšak zase dostatečně velký, aby ještě dostatečně předehříval obrobek M. Aby se zabránilo tvoření primárních otřepů, musí být jednotka 41 na odokujňovací kyslík tvarována zvláštním způsobem podle USA pat. spisu č. 4 040 871 pro vytváření jednotlivého bezotřepového zářezu nebo USA pat. spisu č. 4 013 486, má-li být . prováděno více vedle sebe ležících zářezů.

I když na obr. 8 je znázorněna jediná vodní tryska 40, jejíž paprsek se rozšiřuje, je zřejmé pro odborníky, že lze užít většího počtu takových trysek nebo trysek se širokým otvorem místo znázorněné trysky. Většího počtu trysek může být s výhodou užito, je-li žádoucí nebo nutné dokonalejší řízení kouře, aby se vytvořila tekutinová clona, která dokonaleji pokrývá oblast nad reakčním pásmem tvořícím kouř, což je primární reakční pásmo, a horký zadní konec kaluže roztavené strusky.

Obr. 9 je nárys přístroje podobného jako na obr. 8, s tím rozdílem, že místo odokujňovací jednotky 41 je použito odokujňovacího kyslíkového hořáku s jedinou tryskou N. ' Tryska N směruje proud odokujňovacího kyslíku . B ve směru osy trysky ' N na obrobek M pro vytvoření pásma R odokujňovací reakce. Vztahová značka D představuje hloubku zářezu a šipka A směr, ve kterém postupuje loupači zářez. Vodní clona J vypouštěná z vodní trysky 50 naráží na struskovou kaluž S ve vzdálenosti L před reakčním pásmem R v úhlu a vůči obrobku M. Je zřejmé, že vodní clona J nenaráží a nesmí narážet na reakční pásmo R, jelikož by to znamenalo zásah do odokujňovací reakce a její úplné znemožnění.

Podle vynálezu lze dosáhnout jak řízení kouře, tak i zabránění vzniku sekundárních otřepů za použití přístroje znázorněného v obr. 8 nebo 9, když se pro odokujňování studené ocele postupující rychlostí přibližně 9 metrů za minutu do hloubky 4,763 mm užije následujících pracovních podmínek: V takovém případě má vzdálenost L být přibližně 35 cm a úhel a vytvořený proudem I ' vody a povrchem obrobku m.á ležet mezi 39° a 45°. Manometrický tlak tekutiny má být od 820 kPa do 1120 kPa. Výhodnou tekutinou je voda. Zabrání se tomu, aby se kaluž S nezvětšila na více než délku L, což je velikost, kterou proud B odokujňovacího kyslíku je schopen posunout ' kupředu, jelikož ta část 51 kaluže, která ' by se normálně vytvořila před vodním proudem J, je granulována a smyta od loupacího zářezu. Podobně jako přístroje znázorněného na obr. 8 lze také přístroj podle obr. 9 použít v kom binaci s prostředkem pro zabránění vzniku primárních otřepů. Aby se toho dosáhlo, je jako . trysky . N zapotřebí použít . speciální trysky, která zabraňuje tvoření primárních otřepů, jak je popsána v USA pat. spisech č. 4. 040 871 a 4 013 486.

Je zřejmé, že vodní . clona J nejen zabrání tvoření sekundárních otřepů, avšak zakrytím . oblasti nad reakčním pásmem, ze které vychází kouř, působí také jako clona absorbující kouř, jelikož kouř má sklon postupovat vzhůru a tak se zachytí vodní clonou J. Kouř je složen z dýmů kysličníku železa, odpařeného kovu, jemných částic : strusky apod.

Obr. 10 znázorňuje účinek ' směrování vodního proudu J dále nazad, takže protíná obrobek M před kaluží S strusky. Zde· bude vodní clona vytvořená proudem J snižovat množství kouře vypouštěného do ovzduší, avšak nezabírání vytváření sekundárních otřepů, jelikož paprsek J vodní clony nenaráží na odokujňovací struskovou kaluž S, takže se nedosáhne zamezení tvorby sekundárních otřepů . tím, že se velikost kaluže udržuje malá. Avšak pokud tekutinová clona prochází přes reakční pásmo v šířce alespoň rovné šířce reakčního pásma, bude množství kouře vypouštěné do ovzduší podstatně sníženo. Shora uvedený úhel může kolísat mezi 0° a 60° a stále provádět účinné řízení kouře, přičemž výhodným . úhlem je úhel 30°. Tlak vody může kolísat asi od . 310 kPa manometrického tlaku do libovolné prakticky použitelné výšky. Směsi vody a vzduchu lze použít při nižším tlaku, jelikož vzduch má sklon rozprašovat vodu a vytvářet jemnější mlhu . vody nad reakčním pásmem. Pára nebo. směs inertního plynu, jako dusíku nebo argonu s vodou, budou také účinně . zachycovat kouř. Tekutina obsahující zachycený kouř . se obvykle shromažďuje dohromady s vodou ze struskových trysek v drenážní soustavě pod obrobkem, odkud se vede potrubím do soustavy pro zpracování vody.

Obr. 11 je nárys toho provedení vynálezu, který zabírání vzniku sekundárních otřepůavšak nesníží podstatně množství kouře vypouštěného do ovzduší. Zde je vodní tryska 50 umístěna tak, že proud tekutiny nepřechází přes reakční pásmo R, čímž se nedosáhne účinného řízení kouře. Jehkož však vodní proud J naráží na kaluž S po celé její šířce a v dostatečné vzdálenosti před její přední částí, aby mohla být granulována a odstrčena kupředu, dosáhne se . zabránění . vzniku sekundárních otřepů. Pro zabránění vzniku sekundárních otřepů může úhel . a kolísat asi od 20° do asi 80°, přičemž . úhel 45° je nejvýhodnější. Nejúčelnější je tlak tekutiny alespoň 820 kPa manometrického tlaku.

Obr. 12 znázorňuje, další provedení vynálezu, které je schopné značně snížit množství kouře vypouštěného do ovzduší, avšak nikoliv zabránit vzniku sekundárních otře203094 pů. Odokujňovací jednotka 51 provádí podle znázornění bodový odokujňovací zářez na obrobku M. Šípka A označuje směs odokujňovacího řezu nebo dráhy. Vodní tryska 60 se rozšiřuje za účelem vytvoření vějířovitého proudu 54 vody, který je dostatečně široký, aby zakryl celou roztavenou kaluž 56 a reakční pásmo R. Ačkoliv výhodný způsob směrování proudu tekutiny je z místa nad proudem odokujňovacího kyslíku dolů v šikmém úhlu к obrobku a v podstatě ve stejném směru jako proud odokujňovacího kyslíku, může tekutina vycházet od kterékoliv strany obrobku, jak je znázorněno na obr. 12, pokud tvoří clonu kryjící reakční pásmo R a alespoň zadní část roztavené kaluže 56, takže s povrchem obrobku vytvoří kapsu, která zachycuje kouř vystupující z odokujňovací reakce. Podle obr. 12 je tekutinový proud 54 směrován od pravé strany kyslíkového proudu 61 a kolmo ke směru tohoto proudu 61. I když je znázorněna pouze jedna vodní trubka 60, lze použít několika takových trysek.

Obr. 13 znázorňuje, jak může být vytvořena kapsa pro zachycení kouře kombinací tekutinové clony 11 s příčnými vodními paprsky 9. Takové trysky a paprsky jsou podrobněji popsány například v pat. spisech USA č. 2 465 297, 3 163 559 a 3 354 002. Odokujňovací jednotka 5 je jedna z několika takových jednotek, (z nichž je znázorněna pouze jedna), navzájem к sobě přiléhajících pro odokujnění celého povrchu obrobku. V takových případech není žádným problémem vytvoření otřepů podél okrajů odokujňovacího zářezu. Podle obr. 13 směrují odokujňovací jednotky 5 plošný proud odokujňovacího kyslíku 6 na povrch kovového obrobku M pro vytvoření termochemické reakce. Před reakčním pásmem R se vytvoří roztavená strusková kaluž 8. Tři příčné paprsky 9 struskové vody, které přetírají povrch obrobku M, jsou použity pro granulování, zachycení a odstranění strusky. Sběrná trubka 10 vypouští tekutinovou clonu 11 přes horní část reakčního pásma R. Přední okraj clony 11 protíná příčné paprsky 9 struskové vody pro vytvoření kapsy к zachycení kouře.

Claims (9)

1. Způsob termochemického odokujnění obrobku, při kterém se proud odokujňovacího kyslíku směruje na reakční pásmo roztaveného kovu na povrchu kovového obrobku za účelem vytvoření termochemlcké reakce na tomto obrobku a mezi proudem kyslíku a obrobkem se vyvolává relativní pohyb pro pokračování v reakci podél kovového povrchu za účelem vytvoření žádaného odokujňovacího zářezu, přičemž reakce vytváří roztavenou kaluž před postupujícím reakčním pásmem, kterážto kaluž má sklon narůstat při pokračování zářezu, a

Obr. 14 znázorňuje jiné provedení vynálezu. Jeho funkce je podobná jako u provedení na obr. 13, s tím rozdílem, že tekutinová clona je tvořena větším počtem proudů směrovaných tryskami ze strany obrobku M kolmo ke směru kyslíkového proudu 6 tryskami 12, které jsou umístěny v rovině nakloněné dolů od horní strany odokujňovacího proudu kyslíku к obrobku M. Přední okraj tekutinové clony protíná jeden ze tří příčných paprsků 9 pro vytvoření kapsy к zachycení kouře F.

I když výkresy vesměs znázorňují tekutinovou clonu podle vynálezu jako tenkou rovinu, bude odborníkovi jasno, že tato clona může mít jakýkoliv tvar, který splňuje požadavky kladené na její funkci. Clona může být například zakřivena dolů к povrchu obrobku, aby zabránila i úniku malých množství kouře, která normálně unikají na otevřených stranách rovinné clony (jak je znázorněno na obr. 10 a 13). Podle jiného provedení může být clona vytvořena z několika, například tří rovinných proudů, tj. jednoho nad a jednoho po každé straně reakčního pásma a struskové kaluže.

Jestliže má být dosaženo řízení kouře na čtyřstranném odokujňovacím stroji, jak je znázorněn v USA pat. spisu č. 2 465 297, kde odokujňovací reakce nastává na všech čtyřech stranách obrobku, bude na každé ze čtyř stran zapotřebí tekutinové clony pro zachycení kouře. Pro optimální snížení množství kouře by měla být celá obvodová plocha obrobek obklopující uzavřena vodní Clonou.

Toho může být dosaženo jedinou clonou, vytvořenou například jako komolý kužel, nebo větším počtem jednotlivých clon obklopujících všechny čtyři strany obrobku. Menší, avšak dostatečné snížení kouře lze dosáhnout upravením rovinné tekutinové clony po každé straně odokujňovacího povrchu obrobku. Jsou-li odokujňovány pouze dva povrchy, například horní strana a boční strana, pak stačí upravit tekutinovou clonu pouze pro tyto dva obrobky.

při kterém je použito nereaktivní tekutiny, vyznačující se tím, že se nad reakčním pásmem vytváří tekutinová plošná clona alespoň jedním proudem nereaktivní tekutiny, která itvoří kryt přes reakční pásmo a přes alespoň zadní část roztavené kaluže a která tvoří kapsu s povrchem obrobku.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že proud nereaktivní tekutiny se směruje shora a ve stejném směru jako proud kyslíku a dolů v ostrém úhlu к povrchu obrobku.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že proud nereaktivní tekutiny se směruje od jedné strany proudu kyslíku a kolmo к tomuto proudu kyslíku a v ostrém úhlu к povrchu obrobku.

4. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že se paprsek nereaktivní tekutiny směruje kolmo ke směru odokujňovacího zářezu napříč povrchu obrobku před roztavenou kaluž do protnutí předního okraje tekutinové clony.

5. Způsob podle bodu 3, vyznačující se tím, že se směruje paprsek nereaktivní tekutiny kolmo ke směru odokujňovacího zářezu napříč povrchu obrobku před roztavenou kaluž do protnutí předního okraje tekutinové clony.

6. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že proud nereaktivní tekutiny se smě ruje do dopadu napříč celé šířky roztavené kaluže za jejím předním okrajem.

7. Přístroj к provádění způsobu podle bodů 1 až 6, který obsahuje trysku s otvorem pro vypouštění proudu kyslíku, vyznačující se tím, že obsahuje nejméně jednu další trysku (40, 50) pro vypouštění proudu nereaktivní tekutiny umístěnou nad otvorem trysky (N) pro vypouštění proudu kyslíku.

8. Přístroj podle bodu 7, vyznačující se tím, že otvor přídavné trysky (40, 50) pro vypouštění proudu nereaktivní tekutiny je namířen ve stejném směru jako otvor trysky (N) pro vypouštění kyslíku.

9. Přístroj podle bodu 7, vyznačující se tím, že podélná osa přídavné trysky (40, 50) je kolmá к podélné ose trysky (N) pro vypouštění proudu kyslíku.