탄소강을 산소 절단할 때 바닥에 슬래그가 생기는 이유

산소를 사용하여 탄소강을 절단할 때, 슬래그가 절단면의 아래쪽 가장자리에 매달리는 현상이 발생합니다. 이는 전문 용어로 "슬래그 매달림" 또는 "슬래그 부착"이라고 하는 매우 흔한 현상입니다. 이 슬래그의 주요 구성 성분은 절단 과정에서 생성되는 산화철, 규산염과 같은 고융점 산화물 및 불순물입니다.슬래그 형성의 근본 원인은 절단면 하단부의 온도와 가스 흐름이 용융된 산화물을 완전히 날려 보내기에 불충분하여, 산화물이 식으면서 절단면 바닥에 달라붙는 것입니다.

구체적인 이유는 다음과 같은 측면에서 분석할 수 있습니다.

절삭 매개변수 설정이 잘못됨 (가장 흔한 원인)

1. 절단 시 산소 압력이 부적절합니다.

• 압력 부족: 가스 흐름의 송풍력이 절단면 바닥에서 용융 슬래그를 완전히 제거하기에 불충분하여 슬래그가 처지고 "구형" 슬래그 부착물로 굳어집니다.
• 과도한 압력: 가스 유량이 높더라도 절단면이 지나치게 넓고 거칠어질 수 있습니다. 또한, 가스 흐름의 냉각 효과로 인해 절단면 하단이 조기에 냉각되어 용융 슬래그 일부가 가장자리에 고착될 수 있습니다.

2. 절단 속도가 일치하지 않습니다:

• 속도가 너무 빠르면 산소 흐름이 부족하여 바닥의 금속이 완전히 산화되어 날아가지 못합니다. 완전히 반응하지 않은 용융 금속과 산화물이 끌려가 바닥에 쌓이게 됩니다.
• 속도가 너무 느리면 절단면이 과도하게 타버리고, 열 입력이 너무 커서 많은 양의 슬래그가 생성되는데, 이는 산소 유량의 송풍 용량을 초과하고 중력에 의해 많은 양의 슬래그가 축적됩니다.

3. 부적절한 예열 화염 에너지 비율:

• 화염이 너무 강하면(아세틸렌/가스 과다): 절개면의 윗부분이 녹아 무너져 슬래그가 더 많이 발생하고, 아랫부분의 온도가 너무 높아 슬래그의 유동성이 너무 좋아 쉽게 날아가지 않을 수 있습니다.
• 불꽃이 너무 약해서 두꺼운 판재 방향으로 절단 반응을 유지할 만큼 충분한 열을 공급하지 못하므로, 아래쪽 금속의 산화가 불충분하여 불어내기 어려운 점성 슬래그가 생성됩니다.

절단 장비 및 가스 문제

1. 입술 절단 문제:

• 모델이 맞지 않습니다. 절단 노즐 개수가 너무 적으면 산소 유량이 부족하고, 절단 노즐 개수가 너무 많으면 공기 흐름이 불규칙합니다.
• 막힘 또는 손상: 절삭 노즐의 내부 통로(특히 산소 구멍)에 버(burr)가 있거나 마모되었거나 비산물로 인해 부분적으로 막혀 산소 흐름이 원통형이 아닌 형태로 변형되거나 분기되거나 슬래그 분출력이 약화됩니다.
• 공작물과의 거리가 부적절하면 예열 효율이 낮아지고 공기 흐름이 분산되며, 너무 가까우면 절삭 노즐이 막혀 열처리가 발생할 수 있습니다.

2. 가스 순도 및 압력:

• 산소 순도가 낮으면: 산업용 산소(일반적으로 99.5%)에 질소 및 기타 불순물이 포함되어 산화 반응 효율이 ​​저하되어 슬래그 점도가 높아집니다.

절단 재료 문제

1. 재료 구성:탄소강에 함유된 탄소, 규소, 망간, 인, 황 등의 원소 함량이 높을 경우:

• 탄소 함량이 높으면 연소점은 높아지지만 유동성은 떨어지고 슬래그의 점성이 높아집니다.
• 실리콘과 망간 함량이 높으면 융점이 높은 규산염 및 망간산화물(점성이 높아 날아가기 어려움)이 형성됩니다.

2. 표면 상태:강판 표면에 심하게 녹이 슬거나 페인트, 산화막이 형성되었거나 습기가 차 있으면 열을 흡수하여 예열을 방해하고 용융 풀에 불순물을 더 많이 유입시켜 슬래그의 양과 점도를 증가시킵니다.

3. 재료 온도:저온 환경에서 절단할 경우, 강판의 초기 온도가 낮아 열 손실이 빠르고, 절단면 하단부가 쉽게 냉각 및 응고됩니다.

운영 기술적 문제

1. 손전등 각도:직선 절삭 시 절삭 노즐이 공작물 표면에 수직을 유지하지 못하거나, 곡선 절삭 시 후류량을 제대로 제어하지 못하면 슬래그 배출 경로에 영향을 미칩니다.

2. 불안정한 작동:손으로 절단할 때 속도가 일정하지 않고 떨림 현상이 발생하여 절단 과정이 단절됩니다.

해결책 및 제안

1. 절삭 매개변수 최적화:

• 강판 두께에 따라 적절한 절단 노즐 번호를 선택하고, 절단 매개변수 표에 따라 산소 압력과 예열 화염을 설정하십시오.
• 절삭 속도를 조절하십시오: 절삭 불꽃이 절개면 아래쪽에서 수직으로 아래쪽(또는 약간 뒤쪽)으로 향하도록 하고, 이때 가장 적절한 속도를 찾으십시오.

2. 장비 점검 및 유지보수:

• 원활한 공기 흐름과 균일한 모양을 유지하려면 절단 노즐을 청소하거나 교체하십시오.
• 가스 배관과 감압 밸브를 점검하여 압력이 안정적이고 산소 순도가 기준에 부합하는지 확인하십시오.
• 절단 노즐의 높이를 적절하게 유지하십시오(일반적으로 강판 두께의 약 1/10 정도이며, 장비 사용 설명서를 참조하십시오).

3. 가공물의 전처리:

• 절단선 주변의 녹, 페인트, 먼지를 최대한 제거하십시오.
• 추운 환경에서는 강철의 국부적인 예열을 고려할 수 있습니다.

4. 운영 능력을 향상시키세요:

• 부드럽고 균일한 절삭 동작을 유지하십시오.
• 두꺼운 판재나 절단하기 어려운 재료의 경우, 슬래그를 제거하는 데 도움이 되도록 절단 노즐 헤드를 이동 방향으로 약간 기울이는 방식을 사용할 수 있지만, 이로 인해 절단면에 경사가 생길 수 있다는 점에 유의해야 합니다.

요약

바닥에 매달린 슬래그는 대개 단일 원인으로 발생하는 것이 아닙니다. 다음 순서대로 체계적인 문제 해결을 진행할 수 있습니다.매개변수 > 장비 > 재료 > 작업. 일반적으로 가장 우선적으로 점검해야 할 사항은 절단 산소 압력, 절단 속도 및 절단 노즐 상태입니다.정밀 조정을 통해 슬래그 발생량을 최소화하거나 쉽게 제거할 수 있습니다. 슬래그가 발생하더라도 망치, 앵글 그라인더 등의 도구를 사용하여 쉽게 제거할 수 있습니다.