Термическое копье
 Термическое копье разрезает железнодорожный мост для подготовки к замене | |
| Другие имена |
|
|---|---|
| Использование | резка, тяжелый снос |
, Термическое копье термическое копье , кислородное копье или обжигающий стержень — это инструмент , который нагревает и плавит сталь в присутствии кислорода под давлением , создавая очень высокие температуры для резки. Он состоит из длинной стальной трубки, наполненной стержнями из легированной стали , которые служат топливом; иногда их смешивают с алюминиевыми стержнями для увеличения теплоотдачи.
Операция [ править ]
Один конец трубки помещают в держатель и через трубку подают кислород. Дальний конец трубки предварительно нагревается и освещается ацетиленовой горелкой. На рабочем конце образуется интенсивная струя горящей стали, которую можно использовать для быстрой резки толстых материалов, включая сталь и бетон . [2] Тюбик расходуется в процессе в течение нескольких минут.
Приложения [ править ]
Термическое копье, часто используемое в качестве тяжелого инструмента для сноса, также используется для снятия заклинивших осей тяжелой техники без повреждения подшипников или корпуса оси. Этот метод часто используется на штифтах и осях крупного оборудования, такого как краны, корабли, мосты и шлюзовые ворота. Кроме того, термическое копание применяется для очистки днища стальных чаш печей, в которых в процессе работы накапливается керамический слой шлака и железа. [3]
Принцип работы [ править ]
Сталь в виде стальной ваты может гореть при атмосферных (20%) концентрациях кислорода, поскольку она имеет высокое соотношение площади поверхности к массе и относительно низкую массу, что предотвращает рассеивание тепла в объеме материала. . [4] Когда концентрация кислорода увеличивается, стальная вата будет гореть быстрее. [5] Сжигание стальной ваты — это просто быстрое окисление железа в Fe.
22О
3 ; в термическом копье используются стальные стержни, а не вата, стержни будут гореть при достаточно высоком запасе концентрированного кислорода.
Температура, при которой работает термическое копье, варьируется в зависимости от окружающей среды. [6] По некоторым оценкам, максимальная температура составляет 4500 ° C (8130 ° F). [7] в то время как другие подсчитали, что она составляет 2730 ° C (4950 ° F). [8]
виды Альтернативные топлива
Для демонстрации были сконструированы термические фурмы, в которых в качестве топлива вместо стальных стержней используются пищевые продукты (включая бекон и сушеные спагетти); подача чистого кислорода более важна для быстрого окисления, чем сжигание топлива. [9] [10]
История [ править ]
Лео Малчер подал заявку на патент в 1922 году под названием «Процесс воздействия на компактный минеральный материал, негорючий в кислороде». В патенте используется «подходящий дезинтегрирующий флюс для воздействия на материал в той точке, где желательно воздействовать на него... топливо, используемое в описываемом примере, представляет собой металлическое железо и расположено в форме двух концентрических труб». . Кольцевое пространство между двумя трубками заполнялось флюсом (карбонат натрия и хлорид натрия в равных пропорциях) и через внутреннюю трубку подавалась кислород. [11]
См. также [ править ]
- Термит – пиротехническая смесь металлического порошка, служащего горючим, и оксида металла.
Ссылки [ править ]
- ^ Марти-Росселло, Т.; Рэй, П.; Ли, Дж.; Лю, Л. (2021). «Численная модель сгорания тепловой копья» (PDF) . Исследования в области промышленной и инженерной химии . 60 (21): 7788–7801. doi : 10.1021/acs.iecr.1c00532 . S2CID 236384938 .
- ^ «Что такое термическое копье?» . Австралийская компания Thermic Lance . Проверено 11 июля 2022 г.
- ^ «Пример термического прокалывания: пылесборник расширяет возможности удаления остатков» . ААФ Интернешнл . Проверено 11 июля 2022 г.
- ^ Эмспак, Джесси (24 октября 2017 г.). «Вот как горит стальная вата (и почему это похоже на смерть Криптона» . LiveScience . Проверено 11 июля 2022 г. ).
- ^ «Сжигание стальной ваты» . Вашингтонский университет, химический факультет . Проверено 11 июля 2022 г.
- ^ ЛаГуардия, Томас С. (2004). «Глава 16.3: Характеристика; описание отдельных технологий» . Руководство по выводу из эксплуатации . Нью-Йорк: ASME Press. стр. 4–46. ISBN 978-0-89448-041-6 .
- ^ Косанке, Б.Дж.; Штурман, Б.; Косанке, К.; фон Мальтиц, И.; Симидзу, Т.; Уилсон, Массачусетс; Кубота, Н.; Дженнингс-Уайт, К.; Чепмен, Д. (2004). Пиротехническая химия . Журнал пиротехники. п. 124. ИСБН 978-1-889526-15-7 .
- ^ Ван, Хаоронг; Главачек, Владимир; Пранда, Павол (2004). «Модельный анализ термического горения в фурме». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 43 (16): 4703. doi : 10.1021/ie030729r .
- ^ Грей, Теодор (15 апреля 2009 г.). «Бекон: Другая белая жара» . Популярная наука . Проверено 11 июля 2022 г.
- ^ Натан, Майк (11 февраля 2011 г.). «Термическое копье из спагетти» . Хакадей . Проверено 11 июля 2022 г.
- ^ Грант США 1494003A , Leo M Malcher, выдан 13 мая 1924 г., передан Oxweld Acetylene Co.
Внешние ссылки [ править ]
- Патент США 3921542 (термическое копье с кислородным питанием, изобретенное Эрнстом Бранденбергером)
- Патент США 3460223 (устройство для фиксации отверстий методом плавки, особенно в зданиях, изобретенное Берчесом и др.)