Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Термоинструмент для резки плотных и тяжелых материалов.
Thermal tool that cuts dense heavy materials
Термоланцет, термокопье, кислородный ланцет или жгучая штанга – это инструмент, который нагревает и расплавляет сталь в присутствии кислорода под давлением для создания очень высоких температур, необходимых для резки. Он состоит из длинной стальной трубки, заполненной прутками легированной стали, которые служат топливом; иногда их смешивают с алюминиевыми прутками для повышения тепловыделения.
A thermal lance, thermic lance, oxygen lance, or burning bar is a tool that heats and melts steel in the presence of pressurized oxygen to create very high temperatures for cutting. It consists of a long steel tube packed with alloy steel rods, which serve as fuel; these are sometimes mixed with aluminum rods to increase the heat output.
Операция
Один конец трубки помещается в держатель, и через неё подаётся кислород. Другой конец трубки предварительно нагревается и поджигается оксиацетиленовой горелкой. На рабочем конце образуется мощная струя горящей стали, которую можно использовать для быстрой резки толстых материалов, включая сталь и бетон. Трубка выгорает в процессе работы за несколько минут.
One end of the tube is placed in a holder and oxygen is fed through the tube. The far end of the tube is pre heated and lit by an oxyacetylene torch. An intense stream of burning steel is produced at the working end and can be used to cut rapidly through thick materials, including steel and concrete. The tube is consumed by the process within a few minutes.
Приложения
Термический копье (термический ланцет) часто используется как инструмент для тяжелых демонтажных работ, а также для удаления заклинивших осей тяжелой техники, не повреждая подшипники или корпус оси. Эта техника часто применяется для демонтажа пальцев и осей крупногабаритного оборудования, такого как краны, суда, мосты и шлюзы. Помимо этого, термическое копьевание используется для очистки дна стальных печных чаш, на которых в процессе эксплуатации накапливается корка из шлака и железа.
Often used as a heavy duty demolition tool, the thermic lance is also used to remove seized axles of heavy machinery without damaging the bearings or axle housing. This technique is often used on the pins and axles of large equipment such as cranes, ships, bridges, and sluice gates. In addition, thermal lancing is used to clean the bottom of steel furnace pots, which accumulate a skull layer of slag and iron during operation.
Принцип действия
Сталь в виде стальной ваты может гореть при атмосферных (20%) концентрациях кислорода, поскольку она обладает высоким отношением площади поверхности к массе и относительно небольшой массой, что не позволяет теплу рассеиваться в объеме материала. При увеличении концентрации кислорода стальная вата будет гореть быстрее. Горение стальной ваты – это просто быстрое окисление железа. В термическом копье используется сталь в форме стержней, а не ваты, и эти стержни будут гореть при достаточном потоке концентрированного кислорода. Температура, при которой работает термическое копье, зависит от окружающей среды. По некоторым оценкам, максимальная температура достигает 4500 °C (8132 °F), в то время как другие оценки дают значение 2730 °C (4946 °F).
Steel, in the form of steel wool, can burn at atmospheric (20%) concentrations of oxygen because it has a high surface area to mass ratio and relatively low mass, which prevents the heat from being dissipated in the bulk of the material. When the oxygen concentration is increased, steel wool will burn faster. Burning steel wool is simply the rapid oxidation of iron into ; the thermal lance uses steel in the form of rods rather than wool, the rods will burn with a sufficiently high supply of concentrated oxygen. The temperature at which a thermal lance operates varies depending on the environment. Some estimates put the maximum temperature at 4500 °C (8132 °F), while others calculate it to be 2730 °C (4946 °F).
Альтернативное топливо
Для демонстрации были созданы тепловые копья, использующие продукты питания (включая бекон и сухие спагетти) в качестве топлива вместо стальных стержней; подача чистого кислорода важнее для обеспечения быстрого окисления, чем само топливо, которое сгорает.
Thermal lances have been constructed for demonstration using foodstuffs (including bacon and dried spaghetti) as the fuel instead of steel rods; a supply of pure oxygen is more important to drive rapid oxidation than the fuel being burned.
История
Лео Малчер подал заявку на патент в 1922 году под названием "Процесс разрушения компактного минерального материала, негорючего в кислороде". В патенте используется "подходящий расплавляющий флюс для воздействия на материал в точке, где необходимо его разрушить. Топливо, используемое в описываемом примере, – металлический железо, расположенное в виде двух концентрических труб". Кольцевое пространство между двумя трубами было заполнено флюсом (карбонат натрия, бура и хлорид натрия в равных пропорциях), а кислород подавался через внутреннюю трубу.
Leo Malcher filed for a patent in 1922 entitled "Process of attacking compact mineral material, noncombustible in oxygen". The patent uses "a suitable disintegrating flux to act upon the material at the point where it is desired to attack it the fuel employed in the example to be described is metallic iron, and is arranged in the form of two concentric pipes". The annulus between the two pipes was filled with a flux (sodium carbonate borax and sodium chloride in equal proportions) and oxygen was supplied through the inner tube.