Копьевая резка металла
Термическое копье – простой резак, который плавит даже камень
Так возникла идея термического копья. Чтобы раскалить железо, такое копьё будет использовать чистый кислород, благодаря которому будут создаваться температуры, способные плавить камень, не говоря уже о гайках или болтах!
Материалы.
— Кислородный баллон
— Мягкий силиконовый воздушный шланг 4Х6 мм
— Трубка от тормозной системы
— Стальная вата.
Термическое копьё генерирует ту же самую химическую реакцию, только вместо мелко сплетённых металлических нитей и низкой концентрации кислорода в нём применяется гораздо более плотная металлическая трубка. используемая как горючее. Малая плоскость поверхности на острие копья компенсируется подачей чистого кислорода через трубку для разжигания пламени.
Промышленные версии термических копий обычно питаются кислородом за счёт большой ацетиленово-кислородной горелки.
Чтобы сохранить мобильность прибора, автор использует в качестве источника кислорода имеющийся в распоряжении кислородный небольшой баллон.
На баллон надета специальная насадка, позволяющая подсоединить его к какой-либо другой ёмкости или системе, в данном случае это будет обычная виниловая трубка на ¼ дюйма.
Автор предостерегает своих читателей от попыток самостоятельно модифицировать баллон, так как это может привести к его разгерметизации и возгоранию!
Теперь, чтобы зажечь стальную трубку даже в среде с чистым кислородом, потребуется источник воспламенения с действительно очень высокой температурой. Для этого на производстве и используют ацетилено-кислородной горелки, чтобы инициировать воспламенение.
Автор находит замену этой громоздкой технологической конструкции. На основе полученного прежде опыта, он приходит к мысли, что в качестве такого источника возгорания металла может выступить и стальная вата, о которой шла речь выше.
Автор берёт небольшое её количество, скручивает в тонкий жгут и заправляет внутрь металлической трубки. В таком виде стальные нити очень легко воспламеняются, и если на тот момент, когда нити начнут уже тлеть, начать медленно подавать на них чистый кислород, температура станет настолько высокой, что легко разогреет копьё.
Спасибо автору за идею простого, но полезного приспособления для разрезания металлов!
Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!
Авторское видео можно найти здесь.
Область применения и методы газовой резки по бетону
Рисунок 1 — Газовая резка
Конструкции и изделия из бетона/железобетона, так же, как и металлические аналоги, подвергаются дополнительной обработке: выполняется подгонка под определенные размеры, делаются проемы под окна и двери, отверстия в стенах под трубы и коммуникации. Для этих целей применяется кислородно-флюсовая газовая резка.
Хорошие показатели при выполнении такой работы дает флюс с высокой тепловой эффективностью, в состав которого входят железный и алюминиевый порошки в сочетании 75-85% и 15-25% соответственно.
Принцип работы
В процессе резки газовым резаком происходит следующее: разогретый металл сжигается в струе кислорода, который нагнетается под давлением. Предварительно, сплав разогревают до необходимой температуры, при помощи специальной горящей смеси ацетилена с кислородом. Такой способ резки, кислородно-ацетиленовым резаком, применяется практически ко всем маркам металла (кроме нержавейки, цветных металлов и сплавов). Для газовой резки железобетонных изделий используют другой метод.
Кислородно-флюсовая резка
Метод заключается в следующем: в зону реза струей сжатого воздуха (например кислорода или азота) вдувается флюс (вещество, содействующее образованию шлака и улучшению качества металла при плавке) на основе порошка из железа, который выделяет при сгорании дополнительное количество теплоты, снижает концентрацию входящих в материал примесей и разжижает шлак.
При кислородно-флюсовой резке воспламенение флюса начинается над поверхностью разрезаемого материала, а полное сгорание происходит в полости реза. На практике это расстояние выбирается в зависимости от разрезаемого материала и колеблется в пределах от 15 до 50 мм.
С помощью специальной техники разрезаются железобетонные конструкции толщиной от 90 до 300 мм. При этом скорость прохода составляет 100 мм в минуту. Для образования хорошего струйного потока применяются сопла имеющие форму цилиндра и конуса суженную к выходу. Для резки толстых железобетонных конструкций используют метод кислородно-копьевой резки.
Кислородно-копьевая резка
Более продуктивным способом газовой резки по бетону является порошковое копье, с помощью которого работы можно проводить на конструкциях толщиной от 100 до 2000 мм. Порошковое копье имеет свойства обычного кислородного копья, которое предназначено для глубокого проникновения в материал, и свойства кислородно-флюсовой резки.
Рисунок 2 — Схема кислородно-копьевой резки
Принцип заключается в следующем: с помощью специальной автоматизированной трубки в место реза подается смесь железного и алюминиевого порошка, сгорание которого выделяет дополнительное тепло. Что бы кислородное копье длиной 3000 — 6000 мм подавало кислород к месту прожигания отверстия, используют специальную установку УФР-5.
В устройстве применяется толстостенная металлическая труба из стали наибольшим диаметром 20 — 35 мм заполненная на 60—65 % стальными прутками или тонкостенную газовая труба того же диаметра, обмотанная снаружи стальной проволокой диаметром 3—4 мм, через которую подается кислород, участвующий не только в горении, но и в выдувании продуктов, образовавшихся в результате сгорания.
Зная толщину конструкции можно просчитать количество затраченных на резку ресурсов исходя из данных таблицы 1.
| Глубина, мм | Диаметр прожигаемого отверстия, мм | Расход флюса, кг/ч | Давление кислорода, кг*с/ см. кв | Расход кислорода, м. куб /ч | Расход стальной трубки, м/м длинны отверстия | Диаметр копья, дюймы | Скорость прожигания, мм/мин |
| До 500 | 50 — 55 | 30 | 6 — 7 | 60 — 80 | 4 | 3/8 | 120 — 180 |
| 500 — 1000 | 55 — 60 | 30 | 8 — 10 | 80 — 100 | 4 — 5 | 3/8 | 80 — 120 |
| 1000 — 1500 | 60 — 70 | 30 | 10 — 12 | 100 — 120 | 5 — 6 | 3/8 | 40 — 80 |
Резак УФР-5
УФР-5 используется как в ручной, так и в машинной кислородно-флюсовой резке. Так же его используют в кислородно-копьевой (порошковой) резке для точечного прожигания отверстий в материалах.
Рисунок 3 — Схема работы установки УФР-5
Пояснение к рисунку 3:
- Копьедержатель.
- Флюсопитатель.
- Ручной резак.
- Машинный резак.
Топливом служит пропан или бутан в сочетании с кислородом. Инжектор подает флюс из бачка струей режущего кислорода. В режущей зоне он создает тройное воздействие:
- термическое;
- химическое (в резе образуются жидкотекучие шлаки — их удаление осуществляется струей кислорода);
- абразивное (не сгоревшие частицы порошка и тугоплавкие окислы с поверхности кромок стираются, а после удаляются полностью).
Рисунок 4- Установка кислородно-флюсовой резки УФР-5
Пояснение к рисунку 4:
- Тележка.
- Циклон.
- Флюсопитатель.
- Редуктор кислорода.
- Резак.
- Шланги.
В таблице 2 указаны скорость обработки бетона и расход материала при различных методах резки.
| Способ резки | Скорость обработки бетона см. куб/мин | Расход материала на 1 куб. дм удаляемого бетона | ||
| труб, кг | кислорода, м. куб | флюса, кг | ||
| Кислородно-флюсовая | 100 | — | 5,5 | 4,5 |
| Кислородно-копьевая | 300 | 0,5 | 2,5 | 2,5 |
Дополнительное оборудование для работы
Рисунок 5 — Работа с газовым резаком
При работе с газовым резаком, потребуется следующее комплектующее:
- Огнетушитель.
- Защитное обмундирование (толстые кожаные перчатки, рабочая крепкая обувь с толстой кожаной подошвой, специальные очки или маска).
- Соответственная одежда (комбинезон стойкий к брызгам расплавленного металла, за неимением, можно использовать хорошо облегающую хлопчатобумажную одежду. Запрещено одевать вещи из синтетических и легковоспламеняющихся тканей, рваных и сильно изношенных по краям).
- Инструменты для замеров (линейка, угольник и карандаш-мелок из мыльного камня).
- Специализированная зажигалка для газового резака (запрещено использовать спички и зажигалки из-за соображений безопасности).
По спецодежде есть ГОСТ Р ИСО 11611 — 2011, просмотреть его можно по ссылке.
Стоимость услуг железобетонной резки
Цена на разрезание бетонных и железобетонных конструкций зависит от расходуемого количества кислорода и флюса, на которое непосредственно влияет толщина изделия.
Стоимость аппаратуры дорогая, поэтому, если работа единичная, лучше договорится с резчиками о выполнении работ и цене индивидуально. В среднем цена составляет 100 рублей за 1 метр.
Видео
На видео показан процесс кислородно-копьевой резки. С помощью специальной установки, резчик прожигает точечное отверстие в толстом слое железобетонной конструкции.