книги из ГПНТБ / Хаимов О.С. Газопламенная обработка металлов сжиженными и природными газами

СОВЕТ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА УЗБЕКСКОЙ ССР

\ %

О. С. ХАИМ

- с

ГАЗОПЛАМЕННАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ СЖИЖЕННЫМИ И ПРИРОДНЫМИ ГАЗАМИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО УЗБЕКСКОЙ ССР

Ташкент — 1961

ВВЕДЕНИЕ

Претворение в жизнь постановления Центрального Комитета Коммунистической партии Советского Союза и Совета Министров СССР «О дальнейшем развитии газо­ вой промышленности и газоснабжения предприятий и городов» позволит обеспечить рост производительности труда, добиться серьезной экономии средств при замене газом других видов топлива.

Внедрение газа в народном хозяйстве является важ­ ным фактором технического прогресса.

В Узбекистане создается мощная газовая промыш­ ленность, и газификация народного хозяйства осущест­ вляется из года в год все возрастающими темпами.

Наряду с газификацией промышленных предприятий, городов и населенных пунктов, расширяется применение сжиженного и природного газа для специальных целей, в частности, для газонаполнительной обработки металлов. Однако темпы внедрения газов — заменителей дефицит­ ного карбида кальция для этих целей значительно отста­ ют QT темпов газификации народного хозяйства.

3

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕКОТОРЫХ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Известно, что сущность процесса кислородной резки

состоит в сгорании разрезаемого металла в струе тех­ нически чистого кислорода и удалении образующихся при этом жидких шлаков из места разреза.

Пайка осуществляется нагреванием кромок изделий до плавления припоя флюса пламенем, закалка — на­ греванием металла на некоторую глубину, очистка — на­ греванием поверхности и т. д. При этом для осуществле­ ния процессов сварки стали, легких металлов и чугуна, пайки и резки металлов, закалки и очистки поверхностей металлических конструкций и изделий необходимая тем­ пература находится в пределах 250—1500°.

В качестве горючих при сварке, резке и других ви­ дах газопламенной обработки металлов применяются различные газы. Степень пригодности горючих газов для этих целей определяется главным образом следующими их свойствами: теплотворной способностью, температу­ рой пламени, безвредностью для здоровья человека, де­ шевизной, легкостью получения, удобством хранения и транспортировки.

Основные характеристики некоторых горючих газов, которые применяются и могут быть применены для газо­ пламенной обработки металлов в Узбекистане, приво­ дятся в табл. 1.

5

1

Ч

Из табл. 1 видно, что ацетилен является своего рода универсальным горючим газом и применяется для всех видов газопламенной обработки металлов — сварки любых металлов, любой толщины, резки, пайки, закалки и других видов обработки и относится к газам, дающим пламя с наиболее высокой температурой. Эти свойства ацетилена, несмотря на ряд отрицательных качеств его, послужили основными причинами широкого и повсе­ местного распространения его в народном хозяйстве для

газопламенной обработки металлов.

Второй причиной такого большого распространения ацетилена для газопламенной обработки металлов в Уз­ бекистане послужило (до недавнего времени) отсут­ ствие газовой промышленности в республике.

С созданием газовой промышленности горючие сжи­ женные газы начали применяться для газопламенной обработки металлов, в первую очередь при резке, хотя зачастую их применение носит примитивный характер.

Природные же газы, несмотря на начало добычи их в республике с 1944 года, до сих пор не нашли широ­ кого применения для газопламенной обработки ме­ таллов.

Рассмотрим основные характеристики, достоинства и недостатки горючих газов, которые применяются и могут быть применены в республике для газопламенной обра­ ботки металлов.

Ацетилен. Ацетилен представляет собой газообраз­ ное химическое соединение углерода с водородом и имеет химическую формулу С2Нг.

Технический ацетилен получают из карбида каль­ ция путем разложения последнего водой в специальных стационарных и переносных ацетиленовых генераторах.

Карбид кальция, в свою очередь, выплавляется на специальных заводах в электрических печах из шихты,

8

представляющей смесь кокса или антрацита и окиси кальция (негашеной извести). Для получения 1 г кар­ бида кальция расходуется 900—950 кг негашеной изве­ сти, 600—620 кг кокса или антрацита, 30—35 кг графи­ товых электродов, от 3000 до 6000 квт-ч электроэнергии.

4,3 до 4,5 кг.

Карбид кальция активно соединяется с водой и ин­ тенсивно поглощает влагу воздуха, выделяя при этом ацетилен. Поэтому при транспортировке и хранении он герметически упаковывается в железные барабаны, хра­ нится же в специальных карбидных складах.

Реакция разложения карбида кальция водой про­ текает весьма бурно и сопровождается выделением боль­

для работы только на определенной грануляции карби­

зывают вредное влияние на процесс газопламенной об­ работки металлов, нарушают нормальную работу горе­ лок, снижают температуру пламени и нарушают его состав. Поэтому ацетилен должен быть очищен от этих

вредных примесей, что предусмотрено конструкцией аце­ тиленовых генераторов.

Таким образом, несмотря на высокую калорийность, высокую температуру пламени и универсальность, аце­ тилен имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются: сложность его получения, дорого­ визна и, в связи с бурным ростом народного хозяйства и возросшей потребностью, дефицитность, а зачастую недоступность карбида кальция, из которого получают ацетилен.

Нефтяной газ. Нефтяной газ получают при сухой перегонке нефти. Он имеет довольно высокую калорий­ ность и температуру пламени при сгорании в кислороде. Так как в республике нефтяной газ в массовом порядке не вырабатывается, практически он не применяется при газопламенной обработке металлов.

Пропан-бутан (сжиженный газ). Пропан-бутан по­ лучают при переработке нефти как побочный продукт. По калорийности он занимает одно из первых мест сре­ ди горючих газов, применяемых для газопламенной об­ работки металлов. Температура пламени сжиженных газов 2100°, однако пределы взрываемости их с воз­ духом очень узки — 2,17—9,5%.

До 1957 года в республике пропан-бутан почти не применялся как в быту, так и в народном хозяйстве. Большое количество его, получаемое при переработке нефти, сжигалось в факелах бесполезно. С 1957 года сжиженные газы широко применяются для газификации городов и населенных пунктов, а также в народном хо­ зяйстве.

Пропан-бутан является недефицитным горючим га­ зом и с развитием нефтяной промышленности в респуб­ лике будет вырабатываться еще в большем количестве-

10