HU203693B - Autogenous flame cutting method and apparatus - Google Patents

Description

1. abra

HU 203 693 B

A leírás terjedelme: 4 oldal (1 lap ábra)

HU 203 693 Β (20) és a hűtőegység (14) folyékony oxigén tartály (13) és a kompresszor (15) között van elrendezve. A kompresszor (15) és a vágófúvóka (10) közötti nagynyomású vezeték (18) hűtőköpennyel (24) van ellátva, és a vágófúvóka (10) olyan égőfejben (19) van elrendezve, amelynek folyékony oxigén járata ugyancsak hűtőköpennyel (29) van ellátva.

A találmány tárgya autogén lángvágó eljárás, amelynek során folyékony oxigént 50 és 500 bar közötti nyomáson vezetünk vágófúvókához, valamint lángvágó berendezés, amely folyékony oxigénforrást, ehhez csatlakoztatott kompresszort és vágófúvókát tartalmaz.

Nagynyomású folyékony oxigénnel történő vágás során általában folyékony állapotban lévő oxigént tartalmazó tartályból kompresszor segítségével nyomják az oxigént mintegy 500 bar nyomáson az égőfejben lévő fúvókába. Ilyen berendezést ismertet például a DE-OS 3543675 számú közzétételi irat. Az ilyen hagyományos eljárások egyik hátránya az, hogy az oxigénsugár nem kellően éles kontúrral rendelkezik, így a vágás minősége nem mindig kielégítő. További hátrány az ismert megoldásoknál, hogy az elérhető vágási sebesség legfeljebb 500-600 mm/perc. Ez azért különösen hátrányos, mert a f olyamatos öntőberendezések öntési sebessége általában 1500 és 2000 mm/perc között van, ami azt jelenti, hogy az ilyen autogén vágóberendezések folyamatos öntőberendezésből kihúzott tuskók darabolására nem alkalmasak, mert a technológiai sorba nem illeszthetők be.

A jelen találmánnyal ezért olyan megoldás kialakítása a célunk, amellyel az említett hátrányok kiküszöbölhetők, azaz jelentősen megnövelt vágási sebesség mellett is jó minőségű vágást lehet biztosítani, tekintettel arra, hogy az ismert megoldással történő vágás nehézségekkel jár.

Akitűzőtt feladatot úgy oldottuk meg, hogy a lángvágás során, amikor is folyékony oxigént 50 és 500 bar közötti nyomáson vezetünk vágófúvókához, a találmány szerint a fúvókából kilépő folyékony oxigént a környezeti nyomásnak megfelelő forrásponti hőmérséklet alatt tartjuk. A folyékony oxigén hőmérséklete ilyenkor célszerűen 1-10 K^e-kal van a környezeti nyomásnak megfelelő forrásponti hőmérséklet alatt, és nyomása célszerűen 150-400 bar közötti érték. A folyékony oxigént a fent említett nyomás elérése előtt hűtőközeggel, célszerűen folyékony nitrogénnel túlhűtjük

Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés folyékony oxigén forrást, ehhez csatlakoztatott kompresszort és vágófúvókát tartalmaz, továbbá a találmány szerint hűtőegységgel és hűtőközeg forrással van van összekapcsolva. A hűtőegység célszerűen oxigéntartály és kompresszor között van elrendezve, a hűtőközeg forrás pedig folyékony nitrogén tartály.

A kompresszor és a vágófúvóka közötti nagynyomású vezeték, valamint a vágófúvókát magába foglaló égőfej célszerűen olyan hűtőköpennyel van ellátva, amely folyékony nitrogén forrással van összekapcsolva.

A berendezés egy célszerű kiviteli alakjánál a hűtőegység, a kompresszor és az égőfej olyan közös állványon van, amely portál lángvágó kocsiján van állítható magasságban elrendezve.

A nagynyomású oxigénsugárnak a találmány szerint végzett túlhűtésével elérhető, hogy a fúvókából kilépő nagynyomású folyékony oxigénsugár vékony és éles határvonalú, széttartás gyakorlatilag nem jelentkezik, aminek következtében a sugár átmérőjének növekedése csak a fúvókából történő kilépés után, viszonylag nagy távolságban kezdődik el. Ezen túlmenően a túlhűtött sugár jelentős impulzust ad át a munkadarabnak, ami már az említett éles sugárformával együtt a vágósebességet mintegy 30-80%-kal növeli és a vágási minőséget is jelentősen javítja, a túlhütés nélküli folyékony oxigénsugárral végzett vágáshoz képest.

A találmány további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az ábra a találmány szerinti eljárás egy célszerű foganatosítási módjára szolgáló berendezés vázlatát mutatja be.

Az ábrán látható, hogy a berendezés 10 fúvókájából kiáramló 11 oxigénsugár nagy sebességgel érkezik a vágandó 12 munkadarab felületére. A folyékony oxigén a 10 fúvókához 13 folyékony oxigén tartályból érkezik. A 13 folyékony oxigén tartály szigetelt kivitelű és 27 szelepen keresztül 14 hűtőegységhez, illetve 15 kompresszorhoz kapcsolódik A 15kompresszor kimenő oldalánál 16 biztonsági szelep, valamint 17 repedő tárcsa csatlakozik 18 nagynyomású vezetékhez. A18 nagynyomású vezeték másik vége 19 égőfejhez van csatlakoztatva. Ez a 19 égőfej tartalmazza a lángvágó 10 fúvókát

A 14 hűtőegység szigetelt 20 folyékony nitrogén tartállyal van összekapcsolva. Ennek kimenő oldalán 21 szelep van a 28 vezetékben elhelyezve. A folyékony nitrogén forráspontja 1013 mbarnál 13 K’-kal alacsonyabb, mint a folyékony, oxigéné, így azt olyan mértékben túlhűti, hogy a 10 fúvókából kilépő folyékony oxigénsugár hőmérséklete még mindig 1-10 K°-kal az 1013 mbarhoz tartozó forráspont alatt van. A folyékony oxigén nyomását a 15 kompresszor a 10 fúvóka átmérőjétől függően növeli, általában mintegy 500 bar értékre. A15 kompresszort 22 háromfázisú, váltóáramú motorral hajtjuk meg, Ennek névleges fordulatszáma 50 Hz-en 1470/perc. A 22 háromfázisú, váltó áramú motor és a 15 kompresszor között a hajtás szíjtárcsa pár és öt darab ékszíj segítségével történik, 280:125 mm átmérő aránynak megfelelő 2,24 értékű lassító áttétellel. A motor frekvenciája 23 frekvenciaátalakító segítségével 0 és 75 Hz között állítható, aminek megfelelően a kompresszor tengelyének forgási sebessége 0 és 985/perc fordulat között változik.

Az oxigént a 13 folyékony oxigén tartályból vörösréz csövön vezetjük a 15 kompresszorhoz, majd onnan a nemesfémből készült 18 nagynyomású vezetéken át a 19 égőfejhez. A 18 nagynyomású vezetéket ugyancsak nemesfémből készült 24 hűtőköpeny veszi körül. Ebben folyékony nitrogén a folyékony oxigénhez ké-2HU 203693 Β pest ellenáramban folyik és hűti az áramló oxigént. A nitrogént a már leírt 20 folyékony nitrogén tartályból vezetjük 24 hűtőköpénybe, a 28 csővezetéken át.

A18 nagynyomású vezetékben az említetteken kívül 25 szelep és 26 kontakt nyomásmérő van elhelyezve. Az ábrán látható, hogy a 28 csővezeték keresztül vezet a 19 égőfejen, amelyben a 10 fúvókát 29 hűtőköpeny veszi körűi. A folyékony nitrogén ebben áramolva itt is hűtia 11 oxigénsugarat. A 29 hű tőköpeny még 30 szigeteléssel és 31 vízhűtéssel is el van látva.

A 19 égőfejhez kapcsolódó 32 nitrogén lefúvató szelep arra szolgál, hogy a folyékony oxigén által félmelegített és gáz alakúvá változott nitrogént a rendszerből el lehessen távolítani.

A találmány szerinti berendezésben alkalmazott 14 hűtőegységgel, valamint a 24 és 29 hűtőköpenyekkel elérhető, hogy a súrlódás és a kompresszió által keletkezett hőmennyiséget elvezessük ésa lOfúvókából kilépőfolyékony oxigénsugár túlhűtését biztosítsuk. Ezzel lehetővé válikamár korábban említett előnyök biztosítása is.

Az 1. ábrán bemutatott berendezés segítségével 750 ’C hőmérsékletű, 210 mm átmérőjű tuskókat vágtunk 200 és 400 bar nyomású oxigénsugár segítségével. Az alkalmazott vágófúvóka átmérője, 1,2 mm volt és az elérhető vágási sebesség 200 bar nyomás esetében 1500 mm/perc, 400 bar nyomás esetében 1900 mm/perc volt. Ez lehetővé tette, hogy az említett tuskó vágását közvetlenül a folyamatos öntőberendezés kokillájából történt kihúzás és lehűtés után, a technológiai sorba változtatás nélkül beilleszthető berendezés segítségével végezzük el.

A találmány szerinti berendezés egy különösen célszerű, helytakarékos kiviteli alakjánál a 14 hűtőegység, a 15 kompresszor és a 19 égőfej közös állványon van elrendezve, mégpedig magasságban állítható módon. Az állvány maga portál lángvágó kocsijára van szerelve. A folyékony oxigén és nitrogén hozzávezetés célszerűen mozgatható, flexibilis és vákuumszigetelt fém gégecsöveken át történik.

Claims (11)

1. Autogén lángvágó eljárás, amelynek során folyékony oxigént 50 és500bar közötti nyomáson vezetünk vágófúvókához, azzal jellemezve, hogy a vágófúvókából kilépő, 50-500 bar értékre megnövelt nyomású folyékony oxigén hőmérsékletét a környezeti nyomásnak megfelelő forrásponti hőmérséklet alatt tartjuk.

5

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fúvókából kilépő folyékony oxigént 1ΙΟΚ’-kal tartjuk a környezeti nyomásnak megfelelő forrásponti hőmérséklet alatt.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal

10 jellemezve, hogy a folyékony oxigént hűtőközeggel hűtjűk túl, a környezeti nyomásnak megfelelő forráspont alatti hőmérsékletre, nyomásának megnövelése előtt.

4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve,

15 hogy a túlhűtést folyékony nitrogénnel végezzük.

5. Berendezés az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására, amely berendezés folyékony oxigén forrást, ehhez csatlakoztatott kompresszort és vágófúvókát tartalmaz, azzal jellemezve,

20 hogy olyan hűtőegysége (14) van, amely hűtőközeg forrással van összekapcsolva.

6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hűtőközeg forrás folyékony nitrogén tartály (20).

25

7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hűtőegység (14) folyékony oxigén tartály (13) és a kompresszor (15) között van elrendezve.

8. Az 5-7. igénypontok bármelyike szerinti beren30 dezés, azzal jellemezve, hogy a kompresszor (15) és a vágófúvóka (10) közötti nagynyomású vezeték (18) hűtőköpennyel (24) van ellátva.

9. Az 5-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vágófúvóka (10) olyan

35 égőfejben (19) van elrendezve, amelynek folyékony oxigén járata hűtőköpennyel (29) van ellátva.

10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hűtőköpeny (24,29) folyékony nitrogén tartállyal (20) van összekapcsolva.

11. Az 5-10. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hűtőegység (14), a kompresszor (15) és az égőfej (19) olyan közös állványon van, amely portál lángvágó kocsiján van állítható magasságban elrendezve.