Способ кислородно-флюсовой зачистки металла и устройство для его осуществления

Союз СоеетскикСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пн 904931(22) Заявлено 131277 (21) 2557106/25-27с присоединением заявки МВ -(23) ПриоритетОпубликовано 150282, Бюллетень 1(о 6Дата опубликования описания 150232 РМ К з В 23 К 7/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ КИСЛОРОДНО в ФЛЮСОВ ЗАЧИСТКИМЕТАЛЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при сплошной и выборочной огневой зачистке металла любого сечения в прокатных цехах металлургических заводов.Известен способ кислородно-флюсовой зачистки металла, согласно которому Флюс при подаче иэ Флюсопитателя инжектируется непосредственно струей режущего кислорода. Образованная Флюсокислородная смесь через резак поступает к зоне зачистки (резки) металла 113. Известен также способ кислороднофлюсовой зачистки металла с внешней подачей флюса, согласно которому флюс, транспортируемый газом-флюсоносителем, подается через подогревающее пламя резака к струе кислорода и в смеси с ним поступает к металлу. Флюс подается в зону зачистки (резки) металла из Флюсовой надстав" ки, расположенной над резаком 2).Недостатки этих способов заключаются в том, что в связи с высокой скоростью подачи Флюса большая часть его не попадает в зону зачистки металла, пролетая мимо. По этой же причине времени нахождения флюса вподогревающем пламени резака недостаточно для разогрева его до температуры обеспечивающей начало плавления металла в зоне .зачистки. Дляисключения указанных явлений следует .увеличить количество флюса,подаваемого в зону зачистки металла,и время нагрева его в подогревающемпламени эа счет увеличения длиныструи кислорода. Последнее приводитк резкому снижению чистоты кислорода примесями газа-Флюсоносителя иазотом окружающего воздуха, В результате этого кислород и флюс расходуются неэффективно, снижаетсяпроизводительность процесса зачисткиметалла. Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ, включающий подачу горючего газа, кислорода, транспор" тировку флюса .газом-флюсоносителем и ввод флюса в струю кислорода. Флюс в зону зачистки металла подается непосредственно из резака.Устройство для осуществления известного способа содержит корпус с каналами для подачи горючего газа, ЗО кислорода и флюса 3).Недостатком известного способаи устройства для его осуществленияявляется невозможность сохранениячистоты кислорода и снижения скорости подачи флюса. Не отделенный отфлюса газ-флюсоноситель способствуетснижению чистоты кислорода. Высокаяскорость подачи флюса приводит к тому, что часть его не попадает в зону зачистки металла, пролетая мимо.Кроме того, по этой же причине флюс.не успевает прогреться в подогревающем пламени до температуры, необходимой для начала плавления металла. Поэтому нужно увеличить количество флюса и время нагрева его в подогревающем пламени. Для этого нужно увеличить длину струи кислорода,что также ведет к снижению чистотыкислорода примесями газа-флюсоносителя и азотом окружающей среды. Кислород и флюс расходуются неэффективно.Цель изобретения - повышение эффективности использования флюса икислорода.Указанная цель достигается тем,что флюс перед подачей его в струюкислорода, отделяют от газа-флюсоносителя и направляют в зону зачистки металла между струями кислородаи горючего газа.Для осуществленияпредлагаемогоспособа корпус устройства снабженстаканом с внутренней цилиндрической,переходящей в коническую, полостью,несущим крышку с коническим зонтом,размещенным в цилиндрической частиполости, при этом в части корпуса,прилегающей к стакану, выполненаконусная проточка и каналы для подачи флюса соединены с дном этой проточки и размещены между каналомдля подачи кислорода и каналами дляподачи горючего газа.На фиг. 1 схематически показаноустройство для осуществления предлагаемого способа, разрез; на фиг, 2график зависимости расхода кислородаот длины струи,Сущность способа заключается вследующем,Флюс, транспортируЕмый газом-флюсоносителем, отделяют от последнегои направляют к зоне зачистки металламежду струями кислорода и горючегогаза.Отделение флюса от газа-флюсоносителя позволяет сохранить чистотуки 1"лорода, снизить в несколько разскорость подачи флюса в подогревающее пламя по сравнению с известнымиспособами кислородно-флюсовой зачистки, что увеличивает время егопребывания в этом пламени. Подачафлюса межцу струями кислорода и горючего газа обеспечивает интенсивное перемешивание его с кислородоми горючим газом в подогревающем пламени, в результате чего на коротком участке происходит разогревфлюса до температуры, необходимойдля начала плавления металла в зонезачистки. Следовательно, достигается эффективное использование кислорода и флюса,Устройство для осуществления предлагаемого способа состоит из корпуса 1 и стакана 2. Корпус 1 содержит конусную переточку 3 с каналами4 для подачи флюса, а в стакане 2расточена циклонная камера, состоящая из входной газо-флюсовой камеры5 и разделительной камеры б. Сверхуна циклонную камеру одета крышка сзонтом 7.К стакану осуществлен подвод 8газо-флюсовой смеси.Корпус также содержит канал 9 длявыхода режущего кислорода, которыйсвязан через дроссельное отверстие10 с коллектором 11 и каналами 12для греющего кислорода. Подвод горючего газа осуществляется через газовый коллектор 13 и каналы 14. Корпус снабжен коллектором 15 охлаждающей воды,Устройство работает следующимобразом.Газо-флюсовая смесь тангенциальнопоступает во входную камеру 5, гдепроисходит закручивание потока. Поддействием центробежных сил флюс отбрасывается к стенкам циклона и отделяется от газа- флюсоносителя, который свободно выходит через отверстие зонта в атмосферу. Флюс, достигнув выходного отверстия разделительной камеры, под действием силы тяжести и давления воздуха попадает вконусную проточку 3, откуда ссыпается по флюсовым каналам 4 в зону зачистки металла между каналами дляподачи кислорода и горючего газа,Сечение выходного отверстия разделительной камеры меньше суммарного сечения флюсовых каналов. Поэтомув конусной части этой камеры всегданакапливается флюс, являющийся затвором для газа-флюсоносителя.Для создания подогревающего пламени кислород из канала 9 для выходарежущего кислорода через дроссельноеотверстие 10 и коллектор 11 подаетсяк каналам 12 греющего кислорода, агорючий газ - из коллектора 13 вканалы 14.Для лучшей стабилизации подогревающего пламени и сохранения чистотырежущего .слорода отверстия горючего таз- н греющего кислорода расположен.-., на окружности, концентричной кан-; дл, .".ыхода режущего кислорода, Отье,.-:я горючего газа игреющего кис.;о,да расположены внепосредствекн:. близо тн от флюсовых каналов, :ти обеспечивает достижение температры флюса, необходимойдля начала плавления металла, и интенсивное перемешивание Флюса и кислорода.Изобретение обеспечивает быстрое и уверенное зажигание металла, эффективное использование флюса и кислорода.Проводят опыты по установлению зависимости расхода кислорода на 1 кг снятого металла от длины струи режущего кислорода. Полученные результаты отражены графиком (фиге 2)р который характеризует эффективное использование кислорода. Чем меньше длина струи кислорода, тем лучше используется кислород, т,е. для сжигания 1 кг металла требуется меньшее количество кислорода.На основании опытных данных по предлагаемому способу на одно зажигание требуется от 15 до 30 г железного порошка на любой профилеразмер проката. Снижение расхода флюса дает экономический эффект 301795 рублей. Время зажигания при использовании предлагаемого способа кислородно-флюсовой зачистки металла составляет 2-4 с.формула изобретения1. Способ кислородно-флюсовой зачистки металла, при котором производят подачу горючего газа, кислорода, транспортировку флюса газом-флюсоносителем и ввод флюса в струю кислорода, отличающийся тем,что, с целью повышения эффективностииспользования флюса и кислорода, перед вводом флюса в струю кислородаего отделяют от газа-флюсоносителяи направляют в зону зачистки металламежду струями кислорода и горючегогаза.2. Устройство для осуществленияспособа по п. 1, содержащее корпусс каналами для подачи горючего газа, кислорода и флюса, о т л и ч аю щ е е с я тем, что корпус снабжен стаканом с внутренней цилиндрической, переходящей в коническую.полостью, несущим крышку с коническим зонтом, размещенным в цилиндрической части полости, при этом вчасти корпуса, прилегающей к стакану,выполнена конусная проточка и каналыдля подачи флюса соединены с дном20 этой проточки и размещены между каналом для подачи кислорода и каналами для подачи горючего газа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизед 1. Спектор О.Ш. Кислородно-флюсовая резка нержавеющих сталей. Машиностроениеф, 1969, с. 76,2. Бранштедт Б. Кислородно-флюсовая разделительная и поверхностнаярезка металлов. фМашиностроениеф,1961, с. 75.3. Бранштедт Б. Кислородно-флюсовая разделительная и поверхностнаярезка металлов. фМашиностроение,961, с. 40 (прототип)Тираж 1150 НИИПИ Государственного к по делам изобретений и 35, Москва, Ж, Раушскик Корректор Г. Ога Под митета ткрыти я наб.