Důvody, proč se struska hromadí na dně při řezání uhlíkové oceli kyslíkem

Při řezání uhlíkové oceli kyslíkem visí struska na spodní straně (na spodním okraji řezné plochy). Jedná se o velmi častý jev, odborně známý jako „visící struska“ nebo „přilnavost strusky“. Hlavními složkami této strusky jsou oxidy s vysokou teplotou tání a nečistoty, jako je oxid železa a silikáty, které vznikají během procesu řezání.Hlavní příčinou tvorby strusky je, že teplota a proudění plynu na spodním okraji řezu nejsou dostatečné k úplnému odfouknutí roztavených oxidů, což způsobuje jejich ochlazování a ulpívání na dně řezu.

Konkrétní důvody lze analyzovat z následujících hledisek:

Nesprávné nastavení parametrů řezání (nejčastější příčina)

1. Tlak řezného kyslíku je nevhodný:

• Nedostatečný tlak: Síla foukacího proudu plynu není dostatečná k úplnému odstranění roztavené strusky ze dna řezu, což vede k jejímu stékání a tuhnutí do „nodulovitých“ struskových útvarů.
• Nadměrný tlak: I když je průtok plynu vysoký, může vést k příliš širokému a hrubému řezu. Chladicí účinek proudu plynu může navíc způsobit předčasné ochlazení spodní části řezu, čímž se na okraji efektivně „uzamkne“ část roztavené strusky.

2. Řezná rychlost neodpovídá:

• Rychlost je příliš vysoká: proudění kyslíku je pomalé a spodní kov nemůže být plně oxidován a odfouknut. Roztavený kov a oxid, které nebyly zcela zreagovány, jsou strhávány a hromaděny na dně.
• Rychlost je příliš pomalá: řez je nadměrně spálen, příkon tepla je příliš velký, produkuje se velké množství strusky, které překračuje foukací kapacitu proudění kyslíku a dochází k velkému hromadění působením gravitace.

3. Nesprávný energetický poměr plamene předehřívání:

• Plamen je příliš silný (příliš mnoho acetylenu/plynu): horní okraj řezu se roztaví a zhroutí, což má za následek více strusky, a teplota spodního okraje může být příliš vysoká, tekutost strusky je příliš dobrá a není snadné ji odfouknout.
• Plamen je příliš slabý: nedokáže poskytnout dostatek tepla k udržení řezné reakce ve směru tlustého plechu, což má za následek nedostatečnou oxidaci spodního kovu a tvorbu viskózní strusky, kterou je obtížné odfouknout.

problémy s řezacím zařízením a plynem

1. Problém s řeznými ranami v ústech:

• Model neodpovídá: počet řezacích trysek je příliš malý a průtok kyslíku je nedostatečný; počet řezacích trysek je příliš velký a proudění vzduchu je neuspořádané.
• Ucpaný nebo poškozený: vnitřní průchod řezací trysky (zejména otvor pro kyslík) je otřepaný, opotřebovaný nebo částečně ucpaný postříkáním, což má za následek deformaci proudu kyslíku (není čistě válcový), rozdvojení a oslabení síly foukání strusky.
• Nesprávná vzdálenost od obrobku: příliš vysoká, účinnost předehřevu je nízká a proudění vzduchu se rozptyluje; příliš nízká, snadno se ucpe řezná tryska a způsobí popouštění.

2. Čistota a tlak plynu:

• Nízká čistota kyslíku: průmyslový kyslík (obvykle 99,5 %), pokud obsahuje dusík a další nečistoty, snižuje účinnost oxidační reakce, což vede k viskóznější strusce.

problém s řezaným materiálem

1. Složení materiálu:když je obsah uhlíku, křemíku, manganu, fosforu, síry a dalších prvků v uhlíkové oceli vysoký:

• Vysoký obsah uhlíku: zlepšuje se bod hoření, špatná tekutost a struska je viskózní.
• Vysoký obsah křemíku a manganu: tvoří silikátové a manganové oxidy s vysokým bodem tání, které jsou viskózní a obtížněji se odfouknou.

2. Stav povrchu:Silná rez, barva, oxidová vrstva nebo vlhkost na povrchu ocelového plechu absorbují teplo, narušují předehřívání a zavádějí do roztavené lázně více nečistot, čímž zvyšují množství a viskozitu strusky.

3. Teplota materiálu:Při řezání v chladném prostředí je počáteční teplota ocelového plechu nízká, tepelné ztráty jsou rychlé a spodní část řezu se snadno ochladí a ztvrdne.

Provozně-technické problémy

1. Úhel hořáku:Pokud se řezací tryska během řezání neudrží kolmo k povrchu obrobku (při řezání v přímé linii) nebo pokud se množství strusky nesprávně reguluje (při řezání v křivce), ovlivní se dráha odvádění strusky.

2. Nestabilní provoz:nerovnoměrná rychlost a chvění během ručního řezání, což má za následek přerušovaný proces řezání.

Řešení a návrh

1. Optimalizace parametrů řezání:

• Vyberte správné číslo řezací trysky podle tloušťky ocelového plechu a nastavte tlak kyslíku a předehřívací plamen podle tabulky parametrů řezání.
• Upravte rychlost řezání: řezné jiskry vytvářejte ze spodní části řezu svisle dolů (nebo mírně dozadu), v tomto okamžiku je rychlost nejvhodnější.

2. Kontrola a údržba zařízení:

• Vyčistěte nebo vyměňte řezací trysku, abyste zajistili plynulé proudění vzduchu a pravidelný tvar.
• Zkontrolujte plynovod a redukční ventil, abyste se ujistili, že tlak je stabilní a čistota kyslíku odpovídá normě.
• Udržujte správnou výšku řezací trysky (obvykle asi 1/10 tloušťky ocelového plechu a řiďte se pokyny k zařízení).

3. Předúprava obrobků:

• Co nejvíce odstraňte rez, barvu a nečistoty z okolí řezné linie.
• V chladném prostředí lze zvážit lokální předehřev oceli.

4. Zlepšete si provozní dovednosti:

• Udržujte plynulý a rovnoměrný řezný pohyb.
• U silných plechů nebo obtížně řezatelných materiálů lze použít mírný předklon (hlava řezací trysky je nakloněna ve směru pohybu), který pomůže odfouknout strusku, ale je třeba poznamenat, že to může způsobit určitý sklon řezu.

Shrnutí

Struska visící zespodu obvykle není způsobena jednou příčinou. Systematické řešení problémů můžete provést v pořadíParametry > Zařízení > Materiály > Provoz. Kontroly s nejvyšší prioritou jsou obvykle tlak řezacího kyslíku, rychlost řezání a stav řezací trysky.Jemným nastavením je možné regulovat množství visící strusky do té míry, aby jí bylo co nejméně nebo aby se dala snadno odstranit. Pokud se struska vytvořila, lze ji obvykle snadno odstranit kladivem, úhlovou bruskou a dalšími nástroji.