DE1804180A1

DE1804180A1 - Oxy-gas cutting system with protective liquid jet

Info

Publication number: DE1804180A1
Application number: DE19681804180
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ivan Boschnakow
Original assignee: Zentralinstitut fuer Schweisstechnik der DDR
Current assignee: Zentralinstitut fuer Schweisstechnik der DDR
Priority date: 1968-08-09
Filing date: 1968-10-21
Publication date: 1970-04-16

Abstract

Thick metal plates can be cut without any loss of oxygen cutting efficiency which may be caused by mixing with the ambient air, if a protective liquid jet is introduced as a shield into the gap between the two pieces of metal following the cutting jet. When contact between the molten oxides and a non-flammable liquid would cause difficulties, an inflammable liquid such as kerosine or diesel fuel can be used. A preheating flame is used during the start of a cut but this can be throttled down or completely shut off later.

Description

Verfahren zur Stabilisierung des Schneidstrahles beim Brennschneiden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung des Schneidstrahles beim Brennschneiden, insbesondere beim Trennen von Materialien größerer Dicken. Process for stabilizing the cutting beam during flame cutting The invention relates to a method for stabilizing the cutting beam when Flame cutting, especially when cutting thick materials.

Üblicherweise wird beim Gasbrennschneiden der Schneidsauerstoffstrahl von einer Heizflamme umringt und dadurch vor einer Vermischung wit der umgebenden Luft; und atmosphärischen Verunreinigungen teilweise geschützt. Dieser Schutz ist beim Brennschneiden kleiner Materialdicken ausreichend, um eine genügende Schneidleistung zu erzielen. Usually, the cutting oxygen jet is used in gas flame cutting surrounded by a heating flame and thereby from mixing with the surrounding Air; and partially protected from atmospheric pollution. This protection is when flame cutting small material thicknesses sufficient to achieve sufficient cutting performance to achieve.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Brennschneidverfahren besteht jedoch darin, das bei grßeren Schnittiefen eine Vermischung des Sauerstoffstrahles mit den Brenngasen Und mit der umgebenden Luft erfolgt. Dadurch verliert der Schneidsauerstoffstrahl in einem gewissen Abstand von der Düsenmündung seine Schneideigenschaften sehr wesentlich, wobei mit zunehmendem Abstand von der Düsenmündung die Schneideigenschaften immer schlechter werden. Diesererheblichen Verminderung der Schneidleistung wird durch größere Sauerstoffmengen begegnet, die dem trenner ständig zugeführt werden müssen. Dadurch entsteht ein erhöhter Gaskostenaufwand. Auch die Zufuiir grö13er Mengen Schneidsauerstoff ermöglicht nur eine unwesentlich gesteigerte und erreichbare Schnittiefe. However, there is a major disadvantage of this flame cutting process in that, at larger depths of cut, the oxygen jet is mixed with the combustion gases and the surrounding air. This causes the jet of cutting oxygen to lose at a certain distance from the nozzle mouth its cutting properties are very important, with the increasing distance from the nozzle mouth, the cutting properties always become worse. This significant reduction in cutting performance is caused by encounters larger amounts of oxygen that have to be constantly fed to the separator. This results in increased gas costs. Also the supply of larger quantities Cutting oxygen enables only an insignificantly increased and achievable cutting depth.

Es wurde bereits vorgeschlagen, eine zusätzliche Ummantelung des Schneidsauerstoffstrahles mit ein oder zwei zusätzlichen Heizflammen zu verwenden. Dadurch wird zwar eine höhere Schneidleistung auch bei größeren Materialdicken erreicht, jedoch geht die Erhöhung der Schneidleistung auf Kesten eines erheblich höheren Gasverbrauches, so daß. die Wirkschaftlichkeit des Verfahrens stark infrage gestellt wird, Auch erlauben die zusätzlichen Heizflammen nur eine stark beschränkte Schnittdic,,ke. It has already been proposed that the To use cutting oxygen jet with one or two additional heating flames. As a result, a higher cutting performance is achieved even with greater material thicknesses, however, the increase in cutting performance comes at a considerably higher rate Gas consumption, so that. the realism of the procedure is strongly questioned The additional heating flames only allow a very limited section thickness.

Zweck der Erfindung, ist es, die Schneieistung des Brennschneidverfahrens, besonders beim Trennen größerer Materialdicken, zu erhöhen und eine Senkung des Gaskostenaufwandes zu erzielen. The purpose of the invention is to improve the cutting performance of the flame cutting process, especially when cutting thick material, to increase and one To achieve a reduction in gas costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Brennschneidvorgang so zu gestalten, daß der gasförmige Saueratoffstrahl vor der Vermischung mit den umgebenden Gasen geschützt wird.The invention is based on the object of the flame cutting process to make so that the gaseous Saueratoffstrahl before mixing with the surrounding gases is protected.

Erfindungsgemäß wird die Ausgabe wie folgt gelöst $ In die erzeugte Brennschnittfuge wird neben Schneidstrahl ein zweiter Strahl aus Flüssigkeit gerichtet, der den Raum zwisohen.According to the invention, the output is solved as follows $ In the generated Flame kerf is directed in addition to the cutting jet, a second jet of liquid, the space between.

den Schnittflächen der Brennschnittfuge ausfüllt. Der Schneidsauerstoffstrahl ist während des Brennschneidens dreiseitig bon der Brennschnittfuge umhüllt und somit von drei Seiten vor der Vermischung mit den umgebenden Gasen geschüstzt. Die beim normalen Brennschneiden offene vierte Seite wird erfindungsgemäß durch Flüssigkeitsstrahl abgeschirmt, so daß eine Vermischung des Sauerstoffschneidstrahles mit den umgebenden Gasen nicb t möglich.fills the cut surfaces of the flame kerf. The cutting oxygen jet is encased on three sides bon the flame cutting joint during the flame cutting and thus protected from mixing with the surrounding gases on three sides. the In normal flame cutting, the fourth side is open, according to the invention, by a liquid jet shielded, so that a mixing of the oxygen cutting beam with the surrounding Gases not possible.

ist. Der Flüssigkeitsstrahl wird mit dem eindringenden Schneidsj?rahl im zu schneidenden Werkstück vorwärts bewegt, so daß der Abstand der Achsen zwischen Sauerstoff- und Flüssigkeitsstrahl ständig konstant bleibt, Der Flüssigkeitsstrahl wird von der gleichen Düsenordnung erzeugt, die den Schneidstrahl erzeugt.is. The jet of liquid becomes with the penetrating cutting blade moved forward in the workpiece to be cut so that the distance between the axes Oxygen and liquid jet remains constant, the liquid jet is created by the same nozzle order that creates the cutting jet.

Es @@t aber auch möglich, den Flüssigkeitsstrahl durch eine 3e zu erzeugen. Diese Düse wird parallel zur Schneiddüse Somit wird während des gesamten Schneidvorganges der Schneidstrahl allseitig vor der Vermischung mit den anderen Gasen geschützt.But it is also possible to close the jet of liquid through a 3e produce. This nozzle will be parallel to the cutting nozzle Cutting process the cutting beam on all sides before mixing with the others Gases protected.

Für den flüssigen Strahl zur Abschirmung des Schneidstrahles werden brennbare und nichtbrennbare Flüssigkeiten benutzt.For the liquid jet to shield the cutting jet flammable and non-flammable liquids are used.

Beispielsweise können Wasser, Kerosin, Dieselöl oder ähnliche Flüssigkeiten benutzt werden. Die Verwendung von brennbaren Flüsssigkeiten ist besonders dort zweckmäßig, wo mit einem großen Riefennachlauf zu rechnen ist bzw. die Gefahr besteht, daß im unteren Teil der Schnittfuge die flüssigen Oxide mit der Flüssigkeit in Berührung kommen. Die Berührung der flüssigen Oxide mit der nichtbrennbaren Flüssigkeit würde den Schneidvorgang hemmen und den Schutz des Schneidstrahles nicht mehr gewährleisten.For example, water, kerosene, diesel oil or similar liquids to be used. The use of flammable liquids is especially there expedient where there is a high level of scoring to be expected or where there is a risk, that in the lower part of the kerf the liquid oxides are in contact with the liquid come. The contact of the liquid oxides with the non-flammable liquid would inhibit the cutting process and no longer guarantee the protection of the cutting beam.

ei Verwendung von brennbaren Flüssigkeiten werden diese so doiert zugeführt, daß eine vollständige Verbrennung ohne unverrannte Flüssigkeitsrückstände gewährleistet ist. Neben dem ahutz des Schneidstrahles wird dadurch eine Intensivierung as Brennschneidvorgenges erzielt. Außerdem werden umfangreiche icherheitsvorkehrungen und aufwendige Auffangeinrichtungen armleden. Eine nicht Drennbare Flüssigkeit kühlt die Schlacke b@ Außerdem muß bei Verwendung einer nichtbrennbaren Flüssigkeit, le beispielsweise Wasser, ein Ablauf vorgesehen werden, der le abfließende Flüssigkeit aufnimmt. If flammable liquids are used, these are dosed in this way that a complete combustion without uncombusted liquid residues is guaranteed. In addition to protecting the cutting beam, this results in an intensification as flame cutting process achieved. In addition, extensive security precautions are taken and elaborate safety equipment armleden. A non-separable liquid cools the slag b @ In addition, when using a non-flammable liquid, le For example, water, a drain can be provided, the le outflowing liquid records.

Größe des Flüssigkeitsstrahles richtet sich nach der Schnitttiefe und wird möglichet in minimslen Grenzen gehalten, so daß besonders bei sehr großen Materialdicken nur ein dünner, flüselger Film den Bauerstoffstrahl umhüllt. Der flüssige Strahl transportiert zusatzlihch Schlacke ab. Für des Anschneiden des Materials wird eine Verwärmheizflamme benutzt, die jedoch nach Hildung des Schutzstrahles gedrosselt bzw. auch ganz ausgelöscht wird. Das Beibshalten der Heizflamme während des Brennnchneidvorganges erübrigt sich, weil diese keine Schutzfunktion mehr auszuüben hat. Diese Schutzfunktion wird restlos vom flüssigen Schutzstrahl übernommen. Es ist aber auch möglich, die Heizflamme auch während des Schneidvorganges beizubehalten. The size of the liquid jet depends on the depth of cut and is kept to a minimum, especially with very large ones Thickness of material only a thin, whispering film envelops the beam of building material. Of the liquid jet transports additional slag away. For cutting the material a heating flame is used, but this is done after the protective beam has formed is throttled or even completely wiped out. Maintaining the heating flame during the flame cutting process is unnecessary because it no longer has a protective function Has. This protective function is completely taken over by the liquid protective jet. It but it is also possible to keep the heating flame on during the cutting process.

Dar erfindungsgemäße Vorteil besteht vor allem darin, daß die Gaskosten beim Brennschneiden erheblich gesenkt werden, die Schnittgeschwindigkeit erhöht wird und größere Materialdicken geschnitten werden können. The advantage of the invention is primarily that the gas costs can be reduced considerably during flame cutting, the cutting speed is increased and larger material thicknesses can be cut.

Die Erfindung wird nachatehend an einem Ausführungsbeis iel näher erläutert : Die dazugehörige Zeichnung stellt schematisch daE Stabilisieren des Schneidstrahles dar. The invention is described in greater detail below using an exemplary embodiment explained: The accompanying drawing schematically shows the stabilization of the Cutting beam.

Aus den Schneldbrennerdüsen 1 wird der Schneidsauerstoffstrahl 2, die Heizflamme 3 und der flüssige Schutzstrahl 4 ausgeblasen. The cutting oxygen jet 2 is generated from the rapid burner nozzles 1, the heating flame 3 and the liquid protective jet 4 blown out.

Der Schutzstrahl 4 füllt die Brennschnittfuge 5 hinter dem Schneidstrail 2 aus und behindert somit das Eindringen von oxidationspassiven Gasen in der Reaktions- bzw. in der Stahlverbrennungszone. The protective beam 4 fills the flame kerf 5 behind the cutting trail 2 and thus prevents the penetration of gases that are passive to oxidation in the reaction or in the steel combustion zone.

Die Schnittrichtung des Stahlwerkstückes 6 ist mit einem Ffeil gekennzeichnet.The cutting direction of the steel workpiece 6 is marked with an arrow.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Method for stabilizing the cutting beam (2) during flame cutting, especially when cutting materials of greater thickness, d u r c h e k e k e n n z e i c h n e t that in the flame kerf (5) next to the cutting beam (2) a jet of liquid (4) is directed def the space between the cut surfaces fills the flame kerf.

2. A method for stabilizing the cutting beam according to claim 1, that is for the liquid protective jet (4) Flammable and non-separable liquids are used.

3. A method for stabilizing the cutting beam according to claim 1, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t, that a heating flame is used for cutting (3) is used, which is throttled or wiped out during the cutting process is, if necessary, is also retained in full strength.

L e r s e i t e