Факели с кислородно гориво (горелки с кислородно гориво) - Рязане на метал
Обработка на дърво и метал
В резачката за кислородно гориво нагревателните и режещите части са структурно комбинирани. Нагревателната част на горелката с кислородно гориво по принцип е подобна на устройството, конструкцията и методите за изчисляване на горелките. В зависимост от налягането на горивния газ, нагревателната част може да бъде инжекторна или неинжекторна. При използване на ацетилен с ниско налягане се изисква инжектор. За ацетилен със средно налягане или за запалими газове при достатъчно налягане могат да се използват горелки с нагревател без инжектор. В промишлеността често се използват горелки с инжекционен нагревател, независимо от налягането на използвания горим газ.
Относителното положение на каналите за рязане на кислород и нагряващ пламък е показано на фиг. 1. Последователното подреждане на отвори за рязане на кислород и нагряващ пламък се използва рядко сега, то е подходящо само за рязане в една посока; отпред трябва да има нагряващ пламък, последван от струя режещ кислород. Когато посоката на рязане се промени в противоположна, режещият кислород попада в недостатъчно нагрятия метал и процесът на рязане спира. Концентричното разположение на изходите за сместа от нагревателния пламък и за режещата кислородна струя е много по-удобно.
При фрезите с концентрично разположение на изходните отвори нагревателният пламък има формата на огнена тръба, по оста на която е разположена режещата кислородна струя. Устройството с пръстеновидна цепка е най-често срещано в кислородните горелки с малка и средна мощност, произведени от нашата индустрия. За горелки с голяма натовареност пръстеновидният отвор не дава на пламъка достатъчна мощност, увеличаването на ширината на отвора прави пламъка нестабилен и води до откат. Поради това за горелки със средна до голяма мощност се препоръчва подаването на сместа за претопляне през кръгови отвори концентрично около режещия отвор за кислород в един или два реда.
Фрезите с концентрични изходи позволяват рязане във всяка посока: струя режещ кислород винаги удря достатъчно нагрят метал, което е много удобно, а за рязане на форма, когато посоката на рязане се промени значително, е необходимо. Следователно концентричните фрези вече се използват почти изключително и последователните фрези почти не се използват.
Мощността на нагревателния пламък се избира в съответствие с дебелината на нарязания метал. Обикновено за изчисления се приема, че 85% от необходимата топлина за процеса на рязане се получава в резултат на реакцията на горене на желязо в кислород, а останалите 15% се осигуряват от нагряващ пламък. При проектирането на горелката трябва да се осигури необходимата дължина на нагревателния пламък, така че да може да загрее подлежащите метални слоеве. В горелките за тежък режим за рязане на дебела стомана трябва да използвате нагревателен пламък с дължина над един метър. Дължината на пламъка зависи от използвания горим газ, а именно от скоростта на неговото изгаряне. Бързо изгарящите газове като ацетилен дават кратък пламък. Газовете, изгарящи по-бавно, дават по-дълъг пламък; особено дълъг пламък дава водород, който следователно понякога се използва при рязане на дебел метал. Метанът и природният газ също дават доста дълъг пламък. Пламъкът се регулира до максимална температура и следователно обикновено има излишък на кислород в сравнение с пламъка, използван за заваряване.
Разположението на вътрешния канал на накрайника за рязане или накрайника за нарязване на кислород е важно. Обикновено в нашата индустрия се използват цилиндрични или стъпало-цилиндрични дюзи (фиг. 244). С тези дюзи трябва да използвате кислород с доста високо налягане и необходимото налягане бързо се увеличава с дебелината на метала, който се реже.
За рязане на стомана е необходима достатъчно мощна струя кислород, за да се осигури необходимата скорост на изгаряне на метала. Струята по цялата дебелина на нарязания метал трябва да бъде възможно най-цилиндрична, с минимално разширяване, за да се осигури постоянна ширина на разрязване по цялата дебелина на метала. За успешно издухване на разтопена шлака и достъп до металната повърхност, скоростта на кислорода в струята трябва да бъде висока - както показва опитът, от порядъка на 500-700 m/sec, т.е. скоростта трябва да е свръхзвукова.