DD205840A1

DD205840A1 - ARC FLASHING NON-METALLIC MATERIALS

Info

Publication number: DD205840A1
Application number: DD24220782A
Authority: DD
Inventors: Wolfram Buechner-Hotzler; Andreas Knoll; Karl-Dieter Roebenack
Original assignee: Buechner Hotzler Wolfram; Andreas Knoll; Roebenack Karl Dieter
Priority date: 1982-08-03
Filing date: 1982-08-03
Publication date: 1984-01-11

Abstract

LICHTBOGENSCHMELZSCHNEIDEN NICHTMETALLISCHER MATERIALIEN ZUM THERMISCHEN TRENNEN, BOHREN UND DERGLEICHEN VORZUGSWEISE VON BAULICHEN KONSTRUKTIONEN AUS BETON, STAHLBETON, MAUERWERK UND DERGLEICHEN SOWIE ZUM ABTRAGEN/TRENNEN VON GESTEIN. DIE ERFINDUNG HAT DAS ZIEL, ANWENDUNGSBREITE UND LEISTUNGSFAEHIGKEIT DES LICHTBOGENSCHMELZSCHNEIDENS ZU ERHOEHEN UND STELLT SICH DIE AUFGABE, NIEDRIGVISKOSE SCHMELZEN, DIE SCHNELL ABFLIESSEN, ZU ERZEUGEN. ERFINDUNGSGEMAESS WIRD DIE AUFGABE DADURCH GELOEST, DASS DER DURCH EINEN LICHTBOGEN ERZEUGTEN SCHMELZE EINES ZU BEARBEITENDEN MATERIALS FLUSSMITTEL ZUR VISKOSITAETSERNIEDRIGUNG ZUGEFUEHRT WERDEN UND GLEICHZEITIG DURCH EINEN AUF DEN LICHTBOGEN GERICHTETEN, UNTER DRUCK STEHENDEN GASSTRAHL EIN BESCHLEUNIGTER ABFLUSS DER SCHMELZE UND EIN ENGERER KONTAKT LICHTBOGEN-ZU BEARBEITENDES MATERIAL ERREICHT WIRD. DIE FLUSSMITTELZUGABE ERFOLGT DABEI VORZUGSWEISE PNEUMATISCH ODER MECHANISCH UND KANN BEI PNEUMATISCHER ZUFUHR UND UNTER DEM DRUCK STEHENDEN GASSTRAHL GEKOPPELT WERDEN.ARC FLASHING OF NON-METALLIC MATERIALS FOR THE THERMAL SEPARATION, DRILLING, AND THE EQUIVALENT PREFERENCE OF CONSTRUCTION CONSTRUCTIONS OF CONCRETE, STEEL CONCRETE, TEMPERATURE, AND THE SIMILAR, AND OF THE DISTRACTION / DISCONNECTION OF ROCK. THE INVENTION HAS THE OBJECTIVE OF INCREASING THE APPLICATION WIDTH AND EFFICIENCY OF ARC FILTER CUTTING AND OBJECTS THE OBJECT OF PRODUCING LOW-VISCOSE MELTS THAT FLOW QUICKLY. ERFINDUNGSGEMAESS IS THE TASK BY SOLVED THAT BY AN ARC PRODUCED MELT OF A BE EDITED MATERIAL FLUX FOR VISKOSITAETSERNIEDRIGUNG be supplied WHILE BY AN ON THE ARC-LOOKING, PRESSURIZED GAS JET AN ACCELERATED FLOW OF MELT AND closer contact ARC material to be processed ACHIEVED. THE FLUX ADDITIONALLY IS PREFERRED BY PNEUMATIC OR MECHANICAL AND CAN BE COUPLED BY PNEUMATIC SUPPLY AND UNDER PRESSURE JET JET.

Description

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Titel der ErfindungTitle of the invention

Lichtbogenschmelzachneiden nichtmetallischer MaterialienArc melting of non-metallic materials

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung ist auf dem Gebiet des thermischen Trennens vorzugsweise von baulichen Konstruktionen aus Beton, Stahlbeton, Mauerwerk und dergleichen sowohl für oberirdische als auch für unterirdische Bauwerke, sowohl innerhalb als auch außerhalb geschlossener Räume ο anwendbar.The invention is applicable in the field of thermal separation preferably of structural constructions of concrete, reinforced concrete, masonry and the like for both above-ground and underground structures, both inside and outside closed spaces.

Daneben kann auch eine Anwendung beim Trennen und/oder Abtragen von Gestein erfolgen.In addition, an application during separation and / or removal of rock can be done.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannte technische Lösungen des thermischen Trennens von Beton, Stahlbeton, Mauerwerk, Gestein und dergleichen sindKnown technical solutions of the thermal separation of concrete, reinforced concrete, masonry, rock and the like are

- das Säuerst of flanzenkemverf ahren- the Säuerst of lance remover

- das Säuerstoffpulverlanzenverfahren- the Sästoffstoffpulverlanzenverfahren

- das Pulverbrennschneidverfahren - das Lichtbogenschmelzschneiden- the powder cutting process - the arc fusion cutting

Beim Sauerstofflanzenkernverfahren und beim Säuerst off pulverlanzenverf ahren wird die Wärmeenergie durch Verbrennen von Eisen*bzw. Stahl in einem Sauerstoffstrom, wodurch das zu trennende Material schmilzt, erzeugt. Die Anwendung beider Verfahren ist begrenzt durch materialökonomiache Gesichtspunkte - Bereitstellen großer Mengen Stahlrohr, Eisenpulver, Sauerstoff. Daneben erreichen die Verfahren nur geringe Trenntiefeji,In the oxygen lignite core process and in the acid powder leaching process, the heat energy is generated by burning iron * or. Steel in an oxygen stream, whereby the material to be separated melts produced. The application of both methods is limited by material-economical aspects - provision of large quantities of steel pipe, iron powder, oxygen. In addition, the methods achieve only a small separation depth,

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mit dem Säuerstofflanzenkernverfahren können außerdem nur Bohrungen durchgeführt werden.In addition, only holes can be made with the acid heartwood core method.

Beim Pulverbrennschneidverfahren wird mit Hilfe von «spe-„ ziellen Autogenbrennern Eisen- und Aluminiumpulver in eine Autogenflamme geleitet und unter Zufuhr von Sauerstoff verbrannt. Die Nachteile des Verfahrens liegen vor allem in der Anwendung lediglich für Trennschlitze begrenzter Arbeitstiefe sowie der Möglichkeit des freien Schlackeabflusses.In the powder flame cutting process, iron and aluminum powders are directed into an autogenous flame with the help of "special" autogenous burners and burned with the addition of oxygen. The disadvantages of the method are mainly in the application only for separating slits limited working depth and the possibility of free slag discharge.

Das Lichtbogenschmelzschneiden beruht auf der Wärmewirkung eines elektrischen Lichtbogens, der zwischen geeigneten Elektroden brennt und das Gestein zum Schmelzen bringt. Nachteile des bekannten Lichtbogenschmelzschneidens sind neben der Abhängigkeit von elektrischen Parametern die Abhängigkeit von der Viskosität der Schmelze sowie den Abflußbedingungen insbesondere der Abflußgeschwindigkeit der Schlacke.In Abhängigkeit von der mineralogischen Zusammensetzung der Schmelze schwanken Viskosität der Schmelze und Abflußbedingungen der Schlacke in beträchtlicher Breite und engen das Anwendungsgebiet auf niedrigviskose Schmelzen, die gut abfließen, ein.Arc fusion cutting relies on the thermal effect of an electric arc that burns between suitable electrodes and causes the rock to melt. Disadvantages of the known arc melting cutting are, in addition to the dependence on electrical parameters, the dependence on the viscosity of the melt and the outflow conditions, in particular the outflow rate of the slag. Depending on the mineralogical composition of the melt, melt viscosity and effluent conditions of the slag vary considerably in width and narrow the field of application on low-viscosity melts, which flow well.

Informationsquellen zum Stand der TechnikInformation sources on the state of the art

Schwarze, V. Studie über Trennverfahren fürSchwarze, V. Study on separation methods for

Beton- und Stahlbetonkonstruktionen unter besonderer Berücksichtigung des LichtbogenConcrete and reinforced concrete structures with special consideration of the arc

schmelzschneidens HAB 1979fusion cutting HAB 1979

ΚηοΙΙ,Α. Schmelzschneiden von Beton undΚηοΙΙ, Α. Melt cutting of concrete and

Röbenack, K.D. Stahlbeton mit Hilfe von LichtbogenenergieRobenack, K.D. Reinforced concrete with the help of arc energy

Betontechnik 2(1981), S.61-63Concrete Engineering 2 (1981), pp. 61-63

Knoll,A. Lichtbogenschmelzschneiden vonKnoll, A. Arc melting cutting of

Röbenack, K.D. Beton- lind Stahlbet onbaut eilen bis 300 mm Dicke Schweißtechnik 4(1982), S.184.Robenack, K.D. Betonlind Stahlbet onbaut hauls up to 300 mm thickness Schweißtechnik 4 (1982), p.184.

Korth, Lippok Abbrucharbeiten, Vorbereitung undKorth, Lippok demolition, preparation and

Durchführung VEB Verlag für Bauwesen Berlin 1982Implementation VEB publishing house for building Berlin 1982

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in einer Leistungserhöhung und Erweiterung der Anwendungsbreite des Lichtbogens chme1ζs chnei dens·The aim of the invention is to increase the power and broaden the scope of use of the arc chme1ζs chnei dens ·

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, unabhängig von der mineralogischen Zusammensetzung des zu bearbeitenden Materials niedrigviskose Schmelzen, die schnell abfließen, zu erzeugen und damit Anwendungsbreite und Leistungsfähigkeit zu erhöhen.The object of the invention is to produce, regardless of the mineralogical composition of the material to be processed low-viscosity melts, which flow off quickly, and thus to increase the scope and performance.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der durch einen Lichtbogen erzeugten Schmelze eines zu bearbeitenden Materials Flußmittel zur Viskositätserniedrigung zugeführt werden und gleichzeitig durch einen auf den Lichtbogen gerichteten, unter Druck stehenden Gasstrahl ein beschleunigter Abfluß der Schmelze und durch Auslenkung des Lichtbogens ein engerer Kontakt Lichtbogen - zu bearbeitende Materialoberfläche erreicht wirdAccording to the invention, the object is achieved in that the melt produced by an arc of a material to be processed flux are supplied to reduce viscosity and at the same time directed by an arc directed to the pressurized gas jet, an accelerated discharge of the melt and by deflection of the arc a closer contact arc - To be processed material surface is achieved

Die Flußmittelzugabe erfolgt dabei vorzugsweise pneumatisch oder mechanisch und kann bei pneumatischer Zufuhr mit dem unter Druck stehenden Gasstrahl gekoppelt werden· The addition of flux preferably takes place pneumatically or mechanically and can be coupled with the pressurized gas jet in the case of pneumatic supply.

Als Flußmittel wird vorzugsweise Eisenpulver eingesetzt.The flux used is preferably iron powder.

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Die Flußmittelzugabe erniedrigt die Viskosität und macht die Anwendung des Lichtbogenschmelzschneidens in Verbindung mit dem unter Druck stehenden Gasstrahl, der ein beschleunigtes Abfließen der Schmelze bewirkt, unabhängig von der mineralogischen Zusammensetzung des zu bearbeitenden Materials.The flux addition lowers the viscosity and makes the use of arc melting in conjunction with the pressurized gas jet, which causes an accelerated flow of the melt, regardless of the mineralogical composition of the material to be processed.

Der unter Druck stehende Gasstrahl bewirkt zusätzlich durch ein bogenförmiges Auslenken des Lichtbogens einen engeren Kontakt zwischen Lichtbogen und zu bearbeitender Materialoberfläche und damit eine Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades bzw. der Leistungsfähigkeit des Verfahrens.The pressurized gas jet causes in addition by a arcuate deflection of the arc closer contact between the arc and the material surface to be machined and thus an increase in the thermal efficiency and the performance of the method.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann gegenüber dem herkömmlichen Lichtbogenschmelzschneiden eine größere Anwendungsbreite, eine höhere Schnittiefe und eine hö here Schmelzleistung erreicht werden.With the solution according to the invention, a greater application width, a higher depth of cut and a higher melting performance can be achieved compared to conventional arc melting cutting.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werdenThe invention will be explained in more detail below with reference to two embodiments

In Figur 1 ist eine Kopplung zwischen pneumatischer Flußmittelzugabe und unter Druck stehendem Gasstrahl zur Lichtbogenauslenkung und zum Schmelzetransport dargestellt. FIG. 1 shows a coupling between pneumatic flux addition and pressurized gas jet for arc deflection and for melt transport.

Der zwischen den Elektroden 1 brennende Lichtbogen 2 schmilzt das zu bearbeitende Material 3> das in Form der Schmelze 4 abfließt. Durch das Zuführrohr 5 tritt der mit Flußmittel beladene Gasstrahl 6 und lenkt den Lichtbogen 2 an die Oberfläche des zu bearbeitenden Materials 3 und bewirkt gleichzeitig ein beschleunigtes Abfließen der Schmelze 4. Die Flußmittelzuführung erfolgt mittels Regeleinrichtung aus einem Vorratsbehälter. Die Elektroden 1 und das Zuführungsrohr 5 können in einer gemeinsamen oder getrennten Halterung geführt werden.The arc 2 burning between the electrodes 1 melts the material 3 to be processed, which flows off in the form of the melt 4. Through the feed tube 5, the flux-laden gas jet 6 passes and directs the arc 2 to the surface of the material to be processed 3 and simultaneously causes an accelerated outflow of the melt 4. The flux is fed by means of control device from a reservoir. The electrodes 1 and the feed tube 5 can be guided in a common or separate holder.

ikLLu ι ι ; In Figur 2 iat eine vom Gasstrahl getrennte mechanische Flußmittelzuführung dargestellt. ikLLu ι ι; FIG. 2 shows a mechanical flux supply which is separate from the gas jet.

Der zwischen den Elektroden 1 brennende Lichtbogen 2 schmilzt das zu bearbeitende Material 3» das in Form der Schmelze 4 abfließt. Über eine Zuführungsvorrichtung werden Flußmittelstäbe 7 in den Lichtbogen 2 geführt, wo sie kontinuierlich abschmelzen.The arc 2 burning between the electrodes 1 melts the material 3 to be processed, which flows off in the form of the melt 4. Through a feeding device flux rods 7 are guided in the arc 2, where they continuously melt.

Über ein gesondertes Zuführungsrohr 8 kann ein Gasstrahl 9 gegen den Lichtbogen 2 gelenkt werden, der die Auslenkung des Lichtbogens und den beschleunigten Abfluß der Schmelze bewirkt.Via a separate feed tube 8, a gas jet 9 can be directed against the arc 2, which causes the deflection of the arc and the accelerated discharge of the melt.

Elektroden, Flußmittelstäbe und Gaszuführungsrohr können einzeln oder in einer komplexen Halterung geführt werden.Electrodes, flux rods and gas supply tube can be run individually or in a complex holder.

Claims

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invention claim

1. arc melting non-metallic materials, characterized in that the flux produced by an arc of a material to be processed flux are supplied to reduce viscosity and at the same time by a directed to the arc, pressurized gas jet accelerated outflow of the melt and through the arcuate deflection of the arc closer contact arc - material surface to be machined is achieved.

2. arc melting cutting according to item 1, characterized in that the flux addition is advantageously carried out pneumatically or mechanically and in pneumatic feeding a coupling with the pressurized gas jet is possible.

3. arc melting cutting according to item 1 and 2, characterized in that is preferably used as a flux iron powder.

3AU (ri982 * ü26622- ·