SE433577B

SE433577B - SET AND DEVICE FOR THERMOCHEMICAL MACHINE GAS GRINDING

Info

Publication number: SE433577B
Application number: SE7712259A
Authority: SE
Inventors: S A Engel
Original assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1977-10-31
Publication date: 1984-06-04
Also published as: AT379098B; ES468879A1; DE2748789B2; IN147788B; DE2748789A1; NO152158C; CA1103568A; HU176172B; TR19979A; ZA776208B; YU39827B; YU205282A; ES463752A1; SE7712259L; FR2400985A1; AU3019977A; DE2748789C3; AU511539B2; MX147766A; PH16020A

Description

7712259-6 nga' att den når sin antändningstemperatur. Därefter riktas en syre- ström snett mot den smälta metallpölen för att åstadkomma en ter- mokemísk reaktion på metallytan. Relativ rörelse åstadkommas sedan mellan syreströmmen och arbetsstycket som fortsätter den termiskt kemiska reaktionen utefter metallytan, varigenom åstadkommas den önskade ytavskalningen utefter metallkroppens hela längd. Under gashyvlingsreaktionen går en pöl av smält slagg, bildad nedströms gashyvlingsens reaktionszon, ständigt före den avancerande reak- tionszonen utefter arbetsytan. Denna slaggpöl förvärmer metall- ytan innan den når sin antändningstemperatur medelst den hyvlande syreströmmen. Syreströmmen har sålunda ett tvåfaldigt syfte: För det första att åstadkomma den termokemiska reaktionen med metallen och för det andra att kontinuerligt skjuta den smälta pölen av metall och slagg framåt för att exponera färsk metall för hyvlings- reaktionen. 7712259-6 nga 'that it reaches its ignition temperature. Thereafter, a stream of oxygen is directed obliquely towards the molten metal pool to produce a thermochemical reaction on the metal surface. Relative movement is then effected between the oxygen stream and the workpiece which continues the thermally chemical reaction along the metal surface, whereby the desired surface peeling is effected along the entire length of the metal body. During the gas planing reaction, a pool of molten slag, formed downstream of the gas planing reaction zone, constantly precedes the advanced reaction zone along the work surface. This slag puddle preheats the metal surface before it reaches its ignition temperature by means of the planing oxygen flow. The oxygen stream thus has a twofold purpose: firstly to effect the thermochemical reaction with the metal and secondly to continuously push the molten pool of metal and slag forward to expose fresh metal to the planing reaction.

Det föreligger två skenbart obesläktade problem i samband med van- lig maskinell gashyvling: (l) Bildandet av grader och (2) bil- dandet av rök, alldeles oavsett om hela ytan eller mindre än hela ytan hyvlas. Överraskande innebär den föredragna utföringsformen enligt föreliggande uppfinning en väsentlig fördel i att till ett minimum bringa de ogynnsamma verkningarna av båda dessa problem, vilka kommer att diskuteras var_för sig.There are two seemingly unrelated problems in connection with ordinary mechanical gas planing: (l) The formation of burrs and (2) the formation of smoke, regardless of whether the entire surface or less than the entire surface is planed. Surprisingly, the preferred embodiment of the present invention offers a significant advantage in minimizing the adverse effects of both of these problems, which will be discussed separately.

Ett problem förbundet med hyvling av mindre än hela bredden hos en metallyta, en process som vanligtvis benämnas som fläck- eller punktvis hyvling, är bildandet av grader vid kanten hos hyvlings- snittet. Uttrycket "grad" som här användes hänför sig till en tunn utslungning eller ett tunt svall av ren eller lätt oxiderat grund- material som fast förbinder sig till ytan hos metallarbetsstycket vid gränsen hos ett hyvlíngssnitt. Dessa grader är icke önskvärda defekter på metallkroppen som måste avlägsnas före valsning. Gra- der kan bildas genom en eller tvà av varandra obesläktade skäl, grader kan alstras direkt från den primära reaktionszonen om smält metall drives i sidled ut från zonen genom kraften hos den hyvlan- de syreströmmen, föranledande den smälta metallen att vidhäfta kan- ten hos hyvlingssnittet där den stelnar på plats. Denna typ_av grad- bildning (här för bekvämlighet benämnd som "primära" grader) kan 7712259-6 förhindras genom att man använder en speciellt utformad mynstycks- öppning för den hyvlande syreströmmen som successivt minskar in- - tensiteten hos syreströmmen vid ändarna hos öppningen till den punkt där strömmen ej kan vidmakthålla en hyvlingsreaktion utefter gränserna hos hyvlingssnittet, men kan oxidera smält metall vid sådana gränser innan den stelnar. Munstycken med öppningar av den ovan beskrivna speciella typen är speciellt lämpliga för punkt- eller fläckvis maskinell gashyvling i individuell eller grupp- arrangemang och beskrives i Union Carbide's US-pantentskrifter 4.0040.87l och U.0l3.U86, vilkas beskrivningar här införlivas som en hänvisning.One problem associated with planing less than the full width of a metal surface, a process commonly referred to as spot or point planing, is the formation of burrs at the edge of the planing cut. The term "grade" as used herein refers to a thin swell or thin swell of pure or slightly oxidized base material which firmly adheres to the surface of the metal workpiece at the boundary of a planer cut. These degrees are undesirable defects on the metal body that must be removed before rolling. Burrs can be formed by one or two unrelated reasons, burrs can be generated directly from the primary reaction zone if molten metal is driven laterally out of the zone by the force of the planing oxygen stream, causing the molten metal to adhere to the edge of the molten metal. the planing section where it solidifies in place. This type of degree formation (herein for convenience referred to as "primary" degrees) can be prevented by using a specially designed nozzle orifice for the planing oxygen stream which gradually reduces the intensity of the oxygen stream at the ends of the orifice to the point where the current cannot sustain a planing reaction along the boundaries of the planing section, but can oxidize molten metal at such limits before it solidifies. Nozzles with openings of the particular type described above are particularly suitable for spot or spot mechanical planing in individual or group arrangements and are described in Union Carbide's U.S. Patent Nos. 4,0040.87l and U.0l3.U86, the disclosures of which are incorporated herein by reference. .

Grader kan även bildas genom en s.k. "sekundär" effekt som upp- står när den smälta pölen av slagg fortskridande växer större framför den primära reaktionszonen till den punkt där den avance- rande syreströmmen ej längre kan förflytta hela pölen framåt, och därför skjuter endast centrumdelen av pölen framåt, och där- igenom pressande en del av den smälta metallen vid kanterna hos pölen i sidled utöver gränserna hos hyvlingssnittet där den stel- nar i ett icke oxiderat tillstånd. Ett problem med vilket före- liggande uppfinning befattar sig är ett sätt och en anordning för att förhindra Sådan "sekundär" gradbildníng.Degrees can also be formed by a so-called "secondary" effect that occurs when the molten puddle of slag progresses grows larger in front of the primary reaction zone to the point where the advancing oxygen stream can no longer move the entire puddle forward, and therefore only the center portion of the puddle pushes forward, and there by pressing a part of the molten metal at the edges of the pool laterally beyond the boundaries of the planing section where it solidifies in a non-oxidized state. A problem to which the present invention relates is a method and apparatus for preventing such "secondary" degree formation.

Användandet av vätskeströmmar för att hjälpa till att avlägsna slaggen som alstras genom hyvlingsreaktionen är väl känt. Exempel- vis beskrives i US-pantentskrifterna 2.873.224 och 3.163.559 mas- siva och ihåliga strömmar av högtrycksvatten riktade i tvärled för att raka över arbetsytan just framför gashyvlingens reaktionszon -för att tvätta bort slaggen. US-PS 3.35H.002 beskriver ett flertal vattenstrálar som har hög hastighet och är riktade något nedströms reaktionszonen, vinkelrätt till riktningen för hyvlingsreaktionens fortskridande, för att infånga slaggsprutet och för att tvätta av arbetsytan i en slaggränna. Medan användandet av sådana vattenstrå- lar, anbragta i tvärled till arbetsytah, vanligtvis är benämnda såsom "korseld, slaggvatten" strålar, är effektivt för att avlägs- na slagg från metallens yta, är det icke desto mindre ur stånd att förhindra gradbildning.Detta är i första hand att tillskriva det faktum att korselds, slaggvattenstrålarna är anbragta på en sida 7712259-6 av arbetsstycket för att blåsa smält slagg från närmaste sidan hos snittet in i en slaggbehållare belägen utefter den motsatta sidan hosarbetsstycket. Detta har effekten att till ett minimum bringa gradbildning på den närmast liggande sidan hos snittet, medan det har tendensen att förstora problemet med gradbildning på den bortersta sidan.The use of liquid streams to help remove the slag generated by the planing reaction is well known. For example, U.S. Patent Nos. 2,873,224 and 3,163,559 describe massive and hollow streams of high pressure water directed transversely to shave across the work surface just in front of the gas planer reaction zone - to wash away the slag. US-PS 3.35H.002 discloses a plurality of high velocity water jets directed slightly downstream of the reaction zone, perpendicular to the direction of progress of the planing reaction, for trapping the slag spray and for washing the working surface in a baffle. While the use of such water jets, applied transversely to the work surface, commonly referred to as "crossfire, slag water" jets, is effective in removing slag from the surface of the metal, it is nevertheless unable to prevent degree formation. primarily to attribute the fact that crossfire, the slag water jets are arranged on one side 7712259-6 of the workpiece to blow molten slag from the nearest side of the cut into a slag container located along the opposite side of the hose workpiece. This has the effect of minimizing degree formation on the nearest side of the incision, while tending to enlarge the problem of degree formation on the outermost side.

Det andra problemet som uppstår vid vanlig maskinell gashyvling är den stora mängd av rök, dvs dunster eller ângor och finförde- lade material bildade genom hyvlingsreaktionen. Tidigare tekniker för att samla och avlägnsa rök från grannskapet av hyvlingsreak- tionszonen är relativt besvärliga, erfordrande en omâttlig mängd av extra renhâllningsutrustning. Vid maskinella gashyvlingsinstal- lationer där arbetsstycket förflyttas utefter en stationär maskin, samlas röken normalt i stora stationära huvar och avlägsnas genom ledningar hållna vid -undertrjyck medelst fläktar. Den infângade röken sän- des därefter genom tvättar och stoftavskiljare för avlägsnande av föroreningarna före ventilering till atmosfären. I installationer där gashyvlingsmaskinen förflyttas utefter ett stationärt arbets- stycke, användes medfarande ledningar i stället för en stationär rökhuv för att samla röken. I båda fallen är emellertid utrust- ningen som erfordras för att samla och rena röken relativt stor, dyr och svår att underhålla.The second problem that arises with ordinary mechanical gas planing is the large amount of smoke, ie fumes or vapors and finely divided materials formed by the planing reaction. Prior techniques for collecting and removing smoke from the vicinity of the planing reaction zone are relatively cumbersome, requiring an excessive amount of extra cleaning equipment. In mechanical gas planing installations where the workpiece is moved along a stationary machine, the smoke normally collects in large stationary hoods and is removed through lines kept at negative pressure by means of fans. The trapped smoke is then sent through washers and dust collectors to remove the pollutants before venting to the atmosphere. In installations where the gas planer is moved along a stationary workpiece, cables are used instead of a stationary smoke hood to collect the smoke. In both cases, however, the equipment required to collect and clean the smoke is relatively large, expensive and difficult to maintain.

För att dessutom förhindra sekundära grader och minska mängden av rök emitterad till atmosfären, åstadkommer föreliggande uppfinning ett tredje fördelaktigt resultat,-nämligen minskning av oväsen.In addition, in order to prevent secondary degrees and reduce the amount of smoke emitted to the atmosphere, the present invention provides a third advantageous result, namely the reduction of noise.

Det framgår även av en jämförelse mellan gashyvlingsoperationer med eller utan tillämpning av föreliggande uppfinning, att till- lämpning av föreliggande uppfinning minskar mängden av oväsen emanerande från gashyvlingsreaktionen.It is also apparent from a comparison of gas planing operations with or without the practice of the present invention that application of the present invention reduces the amount of noise emanating from the gas planing reaction.

Följaktligen är ett syfte med föreliggande uppfinning att åstad- komma ett sätt och en anordning för punktvis maskinell gashyvling av ytan hos ett metallarbetsstycke på ett sådant sätt att man för- hindrar bildandet av "sekundära" grader utefter gränserna hos punkthyvlingssnitten och minskar mängden av rök som ger sig_av till atmosfären från gashyvlingsreaktionen. 7712259-6 Uppfinningen hänför sig således till ett sätt vid termokemisk maskinell gashyvling där (a).en ström av gashyvlande syre riktas mot en reaktionszon av smält metall på ytan hos ett metallarbets- stycke för att där åstadkomma en termokemisk reaktion och (b) re- lativ rörelse åstadkommas mellan syreströmmen och arbetsstycket för att fortsätta reaktionen utefter längden av metallytan för att åstadkomma det önskade hyvlingssnittet, varvid reaktionen tenderar att bilda en smält pöl framför den avancerande reaktionszonen som tenderar att växa större allteftersom snittet fortskrider, vilket sätt kännetecknas av att man: (c) riktar åtminstone en ström av icke reaktivt fluidum för att så bilda en arkliknande fluidumgardin som åstadkommer ett lock över reaktionszonen och åtminstone den bakre delen av den smälta pölen på sådant sätt att fluidumgardinen bildar en ficka med ytan hos arbetsstycket. Även om fluidumgardinen kan korsa arbetsytan direkt för att bilda fickan, kan den även bilda fickan indirekt genom att ha den ledan- de kanten hos gardinen att korsa en av korseld, slaggvattenstrålar- na, dvs en av vattenströmmarna som är riktade vinkelrätt till rikt- ningen för gashyvlingsvägen och som rakar av arbetsytan just fram- för gashyvlingspölen.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for point-by-point mechanical gas planing of the surface of a metal workpiece in such a manner as to prevent the formation of "secondary" degrees along the boundaries of the point planing sections and to reduce the amount of smoke which gives_of to the atmosphere from the gas planing reaction. The invention thus relates to a method of thermochemical mechanical gas planing in which (a) a stream of gas planing oxygen is directed towards a reaction zone of molten metal on the surface of a metal workpiece to effect a thermochemical reaction there and (b) re lative movement is effected between the oxygen stream and the workpiece to continue the reaction along the length of the metal surface to produce the desired planing section, the reaction tending to form a molten puddle in front of the advanced reaction zone which tends to grow larger as the section progresses. : (c) directing at least one stream of non-reactive fluid so as to form a sheet-like fluid curtain which provides a lid over the reaction zone and at least the rear part of the molten pool in such a way that the fluid curtain forms a pocket with the surface of the workpiece. Although the fluid curtain can cross the work surface directly to form the pocket, it can also form the pocket indirectly by having the leading edge of the curtain to cross one of the crossfire, the slag water jets, i.e. one of the water streams directed perpendicular to the direction for the gas planing path and which shaves off the work surface just in front of the gas planing pool.

Fluidumgardinen kan riktas antingen från ovan och i huvudsak i sam- ma riktning som syreströmmen, och ned med en sned vinkel till ar- betsytan, eller kan den riktas med en sned vinkel till arbetsytan från sidan av och i huvudsak vinkelrätt till ﬁyreströmmen. I var- je fall kommer gardinen att uppfânga röken emanerande från hyv- lingsreaktionen, varigenom väsentligt minskas mängden av rök emit- terad till den omgivande atmosfären.The fluid curtain can be directed either from above and substantially in the same direction as the oxygen flow, and down at an oblique angle to the working surface, or it can be directed at an oblique angle to the working surface from the side and substantially perpendicular to the flow of oxygen. In any case, the curtain will capture the smoke emanating from the planing reaction, thereby significantly reducing the amount of smoke emitted to the surrounding atmosphere.

Om strömmen eller strömmarna som bilar fluidumgardinen riktas ned- åt från ovan syreströmmena och i huvudsak i samma riktning som Syreströmmen Så af? strömmen slår på den smälta pölen tvärs över dess hela bredd, och vid ett tillräckligt avstånd motströms den ledande kanten hos pölen med tillräcklig intensitet så att den ledande delen av pölen granuleras och skjutes framåt i riktningen 7712259-6 för gashyvlíngsvägen, kommer den eller de att hålla pölen tillräck- ligt liten för att med lätthet skjutas framåt av den hyvlande syre- strömmen utan avledande av en del av pölen i sidled utöver gränser- na hos hyvlingssnittet. Härigenom kommer bildandet av "sekundära" grader att förhindras.If the stream or streams that drive the fluid curtain are directed downward from above the oxygen streams and essentially in the same direction as the Oxygen Stream So af? the current strikes the molten puddle across its entire width, and at a sufficient distance countercurrent to the conductive edge of the puddle with sufficient intensity so that the conductive portion of the puddle is granulated and pushed forward in the direction 7712259-6 of the gas planing path, keep the pool small enough to be easily pushed forward by the planing oxygen stream without diverting a portion of the pool laterally beyond the boundaries of the planing section. This will prevent the formation of "secondary" degrees.

Uppfinningen hänför vidare till en anordning för maskinell gashyv- ling av ytan hos en metallkropp i kombination innefattande: (a) Organ för uttömning av en syreström och riktande av den mot en reaktionszon av smält metall på ytan hos metallkroppen för att på denna åstadkomma en termokemisk reaktion, och eventuellt (b) organ för att åstadkomma relativ rörelse mellan arbetsstycket och nämnda organ för syreuttömning, som kännetecknas av att innefatta: (c) Organ för uttömning av åtminstone en ström av icke reaktivt fluidum så att den.bildar en arkliknande gardin riktad till att bil- da ett lock över reaktionszonen och åtminstone den bakre delen av den smälta pölen på sådant sätt att fluidumgardinen bildar en ficka med ytan hos arbetsstycket, varvid nämnda organ är i stånd att för- hindra bildandet av sekundära grader utefter gränserna hos ett punktgashyvlingssnítt och/eller att väsentligt minska mängden av rök alstrad genom en gashyvlingsreaktion från att uttömmas i at- mosfären.The invention further relates to a device for mechanical gas planing of the surface of a metal body in combination comprising: (a) Means for discharging an oxygen stream and directing it towards a reaction zone of molten metal on the surface of the metal body to provide therein a thermochemical reaction, and optionally (b) means for effecting relative movement between the workpiece and said means for oxygen depletion, characterized by comprising: (c) means for discharging at least one stream of non-reactive fluid so as to form a sheet-like curtain directed to form a lid over the reaction zone and at least the rear part of the molten puddle in such a way that the fluid curtain forms a pocket with the surface of the workpiece, said means being able to prevent the formation of secondary degrees along the boundaries of a point gas planing section and / or to substantially reduce the amount of smoke generated by a gas planing reaction from being discharged into the atmosphere.

En föredragenutföríngsformlav aH0PÖníngen inb9gríPer k°r5e1ÖS"a slaggvattenstrålar. I sådant fall riktas munstyckena som bildar fluidumgardínen så att den ledande kanten hos gardinen korsar en av korselds-, slaggvattenstrålarna.A preferred embodiment of the HOPPING involves engaging slag water jets. In such a case, the nozzles forming the fluid curtain are directed so that the leading edge of the curtain crosses one of the crossfire, slag water jets.

Nämnda munstycksorgan kan riktas antingen ovanifrån organen för riktning av syreströmmen, nedåt med en sned vinkel till arbets- ytan i väsentligen samma riktning som syreströmmen eller kan nämn- da munstycksorgan riktas från sidan av organen för riktning av syreströmmen, vid. en sned vinkel till arbetsytan och i huvudsak vinkelrätt till syreströmmen. I varje fall kommer gardinen att uppfånga ångor och finfördelat material emanerande från gashyv- lingsreaktionen, varigenom föranledes väsentlig minskning í_den mängd rök som emítteras till den omgivande atmosfären. 7712259-6 Om munstycksorganen för formning av gardinen riktas ned ovan från syreströmmen och i väsentligen samma riktning som syreströmmen vid en sned vinkel mot arbetsstycket, så att strömmen slår på den smälta pölen tvärs över dess hela bredd och vid ett tillräckligt avstånd motströms den ledande kanten hos pölen med tillräcklig intensitet så att den ledande delen av pölen granuleras och skju- tes framåt i riktningen för gashvvlingsvägen av fluidumströmmen, kommer den att hålla pölen tillräckligt liten för att med lätthet kunna skjutas framåt utefter metallytan av den hyvlande syreströmmen utan att avleda en del av pölen i sidled utöver gränserna hos hyvlings- snittet. Härigenom kommer bildandet av sekundära grader att för- hindras.Said nozzle means can be directed either from above the means for directing the oxygen flow, downwards at an oblique angle to the working surface in substantially the same direction as the oxygen flow or said nozzle means can be directed from the side of the means for directing the oxygen flow, at. an oblique angle to the work surface and substantially perpendicular to the oxygen flow. In each case, the curtain will capture vapors and atomized material emanating from the gas planing reaction, thereby causing a significant reduction in the amount of smoke emitted to the surrounding atmosphere. 7712259-6 If the nozzle means for forming the curtain is directed downwards from the oxygen stream and in substantially the same direction as the oxygen stream at an oblique angle to the workpiece, so that the current strikes the molten puddle across its entire width and at a sufficient distance countercurrent to the conductive edge of the pool with sufficient intensity so that the conductive part of the pool is granulated and pushed forward in the direction of the gas winding path by the fluid flow, it will keep the pool small enough to be easily pushed forward along the metal surface of the planing oxygen stream without diverting a portion of the pool laterally beyond the boundaries of the planing section. This will prevent the formation of secondary degrees.

Uttrycket "icke~reaktivt fluidum" som här användes i beskrivningen och kraven avser ett fluidum som ej kommer att reagera snabbt med metallarbetsstycket. Vatten är det föredragna icke-reaktiva fluidet för att genomföra båda syftena, dvs förhindrande av sekundära gra- der och rökreglering. Andra användbara icke-reaktiva fluider inbe- griper exempelvis: ånga, vattendimma (dvs en blandning av vatten och luft), eller blandningar av vatten och en inert gas såsom kväve eller argon.The term "non-reactive fluid" as used herein in the specification and claims refers to a fluid which will not react rapidly with the metal workpiece. Water is the preferred non-reactive fluid to accomplish both purposes, i.e., secondary degree prevention and smoke control. Other useful non-reactive fluids include, for example: steam, water mist (ie, a mixture of water and air), or mixtures of water and an inert gas such as nitrogen or argon.

Pig. l är en schematisk sidovy av ett vanligt punkthyvlingssnitt i vilket en pöl av smält metall och slagg har bildats.Pig. 1 is a schematic side view of a conventional point planer section in which a pool of molten metal and slag has been formed.

Pig. 2 och 3 är topp- respektive tvärsektionsvyer, som visar ett stålplattämne som har punkthyvlats med ett vanligt munstycke som åstadkommer grader.Pig. 2 and 3 are top and cross-sectional views, respectively, showing a steel plate blank which has been point planed with a conventional nozzle which produces degrees.

Pig. 4 och 5 är topp- respektive tvärsektionsvyer visande ett stålplattämne som har punkthyvlats medelst munstycksorgan i stånd att förhindra primär gradbildning, men ur stånd att förhindra bil- dandet av sekundär grad utefter snittets gränser.Pig. 4 and 5 are top and cross-sectional views, respectively, showing a steel plate blank which has been point planed by nozzle means capable of preventing primary degree formation, but unable to prevent the formation of secondary degree along the boundaries of the cut.

Fíg. 6 och 7 är topp- respektive tvärsektionsvyer vísande ett stål- plattämne som har punkthyvlats i enlighet med föreliggande uppfin- ning, dvs vilken åstadkommer ett snitt fritt från såväl sekundära grader som primära grader. 7712259-6 Pig. 8 är en perspektivvy visande en föredragen utföringsform enligt uppfinningen, hur ett metallplattämne kan punkthyvlas för att ge ett gradfritt snitt, medan samtidigt mängden av rök emit- terad till atmosfären minskas.Fig. 6 and 7 are top and cross-sectional views, respectively, showing a steel plate blank which has been point planed in accordance with the present invention, i.e. which provides a cut free from both secondary grades and primary grades. 7712259-6 Pig. 8 is a perspective view showing a preferred embodiment according to the invention, how a metal plate blank can be planed to give a stepless cut, while at the same time the amount of smoke emitted to the atmosphere is reduced.

Pig. 9 är en sidovy enligt uppfinningen, visande den relativa orienteringen för vattenströmmen och syreströmmen för att såväl minska rök som eliminera sekundära grader. “ Pigg 10 är en sidovy enligt uppfinningen, visande en fluidumgardin som kommer att minska mängden rök emitterad till atmosfären, men som icke nödvändigtvis kommer att förhindra sekundära grader.Pig. 9 is a side view according to the invention, showing the relative orientation of the water flow and the oxygen flow to both reduce smoke and eliminate secondary degrees. Spike 10 is a side view according to the invention, showing a fluid curtain which will reduce the amount of smoke emitted to the atmosphere, but which will not necessarily prevent secondary degrees.

Pig. ll är en sidovy enligt uppfinningen, visande en fluidumström som är användbar för att förhindra bildandet av sekundära grader, men ej för att minska rök emitterad till atmosfären.Pig. 11 is a side view according to the invention, showing a fluid flow which is useful for preventing the formation of secondary degrees, but not for reducing smoke emitted to the atmosphere.

Fig. 12 är en toppvy av en annan utföringsform enligt uppfinningen visande en fluidumgardin riktad från sidan hos arbetsstycket vin- kelrätt mot syreströmmen som kommer att minska mängden av rök emitterad till atmosfären, men ej kommer att förhindra sekundära grader.Fig. 12 is a top view of another embodiment of the invention showing a fluid curtain directed from the side of the workpiece perpendicular to the oxygen flow which will reduce the amount of smoke emitted to the atmosphere, but will not prevent secondary degrees.

Pig. 13 är en sidovy enligt uppfinningen, visande hur fickan för rökreglering kan bildas genom att rikta fluidumgardinen i riktning för syreströmmen för att därmed korsa korselds-, slaggvattenstrå- larna.Pig. 13 is a side view according to the invention, showing how the pocket for smoke control can be formed by directing the fluid curtain in the direction of the oxygen flow to thereby cross the jet fire, slag water jets.

Pig; 14 är en sidovy enligt föreliggande uppfinning, visande hur fickan för rökreglering kan bildas genom att rikta fluidumgardi- nen vinkelrätt till syreströmmen för att så korsa korsèlds-, slagg- vattenstrâlarna.Pig; 14 is a side view according to the present invention, showing how the pocket for smoke control can be formed by directing the fluid curtain perpendicular to the oxygen flow so as to cross the cross-fire, slag-water jets.

Föreliggande uppfinning grundas till en del på upptäckten att "sekundära" grader kan förhindras från att bildas utefter kanterna ghos ett gashyvlingssnitt genom att man riktar en ström av icke peakfivt fluidum mot arbetsstycket för att effektivt reglera stor- leken hos den smälta pölen framför reaktionszonen. En ström av 7712259-6 fluidum slående den smälta pölen motströms, eller bakom dess ledan- de kant, håller pölstorleken under den gräns utöver vilken pölen ej längre kan skjutas framåt utefter ytan hos metallen medelst den hyvlande syreströmmen utan att avleda delar av pölen utöver hyvlingssnittets gränser. Uttrycket "upp- eller motströms" använ- des med hänvisning till strömmen av hyvlande syre. Följaktligen avser "upp- eller motströms" mot gashyvlingsmunstycket. Den till- låtbara pölmängden kan variera, beroende på det hyvlande syrets tryck, hyvlingshastighet och snittdjup. För en pnﬁdgaänmling pâ kallt stål, har en ström av fluidum slående slaggpölen vid ett avstånd av ca 35 cm framför reaktionszonen visat sig effektiv för att förhindra sekundära graderf För gradreglering är fluidumström- men företrädesvis en vattenstråle med ett tryck av åtminstone 8,8 kp/cm2 (manometertryck) lokaliserad över den hyvlande syre- strömmen för att slå slaggpölen'vid en vinkel av ca H50 i förhål- lande till arbetsytan och riktad i riktningen för syreströmmen.The present invention is based in part on the discovery that "secondary" degrees can be prevented from forming along the edges of a gas planer cut by directing a stream of non-peak fluid toward the workpiece to effectively control the size of the molten pool in front of the reaction zone. A stream of fluid striking the molten puddle upstream, or behind its conductive edge, keeps the puddle size below the limit beyond which the puddle can no longer be pushed forward along the surface of the metal by the planing oxygen stream without diverting portions of the puddle beyond the planing section. borders. The term "upstream or countercurrent" was used to refer to the flow of planing oxygen. Accordingly, "upstream or countercurrent" refers to the gas planer nozzle. The permissible amount of puddle can vary, depending on the pressure of the planing oxygen, the planing speed and the depth of cut. For a cold steel application, a stream of fluid striking the slag pool at a distance of about 35 cm in front of the reaction zone has been found to be effective in preventing secondary degrees. For degree control, the fluid flow is preferably a water jet with a pressure of at least 8.8 kp / cm2 (gauge pressure) located above the planing oxygen flow to strike the slag pool 'at an angle of about H50 in relation to the working surface and directed in the direction of the oxygen flow.

Lutningsvinkeln hos vattenströmmen och dess lokalisering i för- hållande till pölen kan emellertid variera mycket förutsatt att den granulerar den ledande delen av slaggpölen och förflyttar den i samma riktning som den avancerande hyvlingsreaktionszonen. Så- lunda kan vinkeln mellan fluídumströmmen och arbetsstycket få va- riera från 200 till 800 och fortfarande vara effektiv för att för- hindra gradbildning.However, the angle of inclination of the water stream and its location relative to the pool can vary widely, provided that it granulates the conductive part of the slag pool and moves it in the same direction as the advanced planing reaction zone. Thus, the angle between the fluid flow and the workpiece may vary from 200 to 800 and still be effective in preventing degree formation.

Det har även upptäckts att en fluidumgardin som täcker reaktions- zonen och åtminstone den bakre delen av den smälta pölen så att gardinen bildar en ficka med arbetsytan eller korseld-, slaggbort- tagande strålarna tjänar som en barriär och absorberar stora kvan- títeter av röken bildad genom hyvlingsreaktionen. Vätskeströmmen "tvättar" de icke önskade ângorna och finfördelat material, för- hindrar deras avgång till atmosfären omgivande hyvlingsreaktionen.It has also been discovered that a fluid curtain covering the reaction zone and at least the rear of the molten puddle so that the curtain forms a pocket with the work surface or the cross-fire, slag-removing jets serve as a barrier and absorb large quantities of the smoke formed. through the planing reaction. The liquid stream "washes" the unwanted fumes and comminuted material, preventing their escape to the atmosphere surrounding the planing reaction.

Som ett resultat koncentreras de icke önskade föroreningarna i röken i en fluidumström som kan renas med vida mindre ansträngning och kostnad än rening av relativt stora volymer luft innehållande föroreningarna i utspädd form.As a result, the unwanted contaminants in the smoke are concentrated in a fluid stream that can be purified with far less effort and cost than purifying relatively large volumes of air containing the contaminants in dilute form.

Pig. 1 visar ett enda punkthyvlande munstycke N som åstadkommer ett snitt i den riktning som visas av pil A med ett djup D på 7712259-6 arbetsstycket M. Zonen för primär reaktion R alstras mellan den hyv- lande syreströmmen uttömd från hyvlingsmunstycket N och arbets- stycket M. Under en typisk gashyvling uttömmes flyktiga biprodukter från hyvlingsreaktionen (dvs rök P) från reaktionszonen R såväl som från den bakersta delen av slaggpölen S. Den främre delen av pölen S är kallare och bildar mindre rök. Dessutom avlägsnas i allmänhet den främre delen medelst korseld-, vattenstrâlar 9 (som visas i fig. 13 och 14). En del smält material från pölen S blåses ut från reaktionszonen R till kanten hos hyvlingssnittet. Om munstycket N är ett vanligt runt eller retangulärt format munstycke, skulle den så åt sidan blåsta smältan därefter stelna på nytt, vidhäfta arbets- stycket M, såsom visas i fig. 2 och 3, utefter gränserna ll hos hyvlingssnitt 12 för att bilda grader 13. Förutom att bildas från metall blåst ut från den primära reaktionszonen, bildas grader 13 oberoende från en andra källa, nämligen från en del av den smälta slaggpölen S framför reaktionszonen; graderna bildade från den se- nare benämnes här som "sekundära" grader. I samtliga fall måste graderna 13 avlägsnas innan metallkroppen skall valsas. ïig. 4 och 5 visar'hur sekundära grader 20 bildas på ytan av ett arbetsstycke M under punkthyvling i en riktning visad av pil A, när ett speciellt format munstycke användes som endast är i stånd att förhindra bildandet av primära grader. Det resulterande hyv- lingssnittet 22 är gradfritt för ett avstånd av "d" från starten eller främre kanten 23 hos snittet, medan resten av snittet känne- tecknas av sekundära grader 20 utefter gränserna hos snittet 2H.Pig. 1 shows a single point planing nozzle N which makes a cut in the direction shown by arrow A with a depth D of the workpiece M. The zone for primary reaction R is generated between the planing oxygen stream discharged from the planing nozzle N and the workpiece M. During a typical gas planing, volatile by-products from the planing reaction (ie smoke P) are discharged from the reaction zone R as well as from the rearmost part of the slag pool S. The front part of the pool S is colder and forms less smoke. In addition, the front part is generally removed by means of cross-fire, water jets 9 (as shown in Figs. 13 and 14). Some molten material from the pool S is blown out from the reaction zone R to the edge of the planing section. If the nozzle N is an ordinary round or retangular shaped nozzle, the melt blown to the side would then solidify again, adhering the workpiece M, as shown in Figs. 2 and 3, along the boundaries 11 of planing section 12 to form degrees 13 In addition to being formed from metal blown out of the primary reaction zone, degrees 13 are formed independently from a second source, namely from a part of the molten slag pool S in front of the reaction zone; the degrees formed from the latter are referred to here as "secondary" degrees. In all cases the degrees 13 must be removed before the metal body is to be rolled. ïig. 4 and 5 show how secondary degrees 20 are formed on the surface of a workpiece M during point planing in a direction indicated by arrow A, when a specially shaped nozzle is used which is only capable of preventing the formation of primary degrees. The resulting planing section 22 is stepless for a distance of "d" from the start or leading edge 23 of the section, while the rest of the section is characterized by secondary degrees 20 along the boundaries of the section 2H.

Det delvis gradfria snittet 22 återspeglar det faktum att den smäl- ta slaggpölen med lätthet skjuts .íﬁrêiﬁåtàutefter arbetsytan för ett avstånd "d" genom strömmen av hyvlande syre emanerande från det hyvlande syremunstycket och primär gradbildning förhindrades me- delst det speciellt formade munstycket. När emellertid storleken av pölen framför den avancerande reaktionszonen blir alltför stor, avledes delar av pölen till sidorna av snittet av den hyvlande syreströmmen och bildar de sekundära graderna.The partially grade-free section 22 reflects the fact that the molten slag puddle is easily pushed along the working surface for a distance "d" by the flow of planing oxygen emanating from the planing oxygen nozzle and primary degree formation was prevented by the specially shaped nozzle. However, when the size of the pool in front of the advanced reaction zone becomes too large, parts of the pool are diverted to the sides of the section of the planing oxygen stream and form the secondary degrees.

Pig. 6 och 7 visar ett snitt 30 med slät kontur, gradfritt utefter gränserna 31, framställt när arbetsstycket M punkthyvlats under användníngav de speciellt formade munstyckena till vilka ovan hän- x 7712259-6 ll visats och i enlighet med uppfinningen där bildandet av såväl se- kundära som primära grader har förhindrats.Pig. 6 and 7 show a section 30 with a smooth contour, gradually along the boundaries 31, made when the workpiece M is point planed using the specially shaped nozzles to which reference is made above and in accordance with the invention where the formation of both secondary as primary degrees have been prevented.

Pig. 8 visar en pågående punkthyvling där ett enda vattenmunstycke 40, beläget ovanför hyvlingsenhet H1, visas rikta en ström vatten med högt tryck som sprider sig solfjäderformigt för att bilda en vattengardin 44 som slår slaggpöl 46 med ett avstånd e uppför el- ler bakom den ledande kanten H2 hos pölen. Den ledande delen H3 hos pölen kyles och granuleras av vattengardinen HH, och den granu- lerade slaggen H5 svepes framåt i huvudsak i riktningen för hyv- lingsvägen visad av pil A. För att minska mängden av rök som in- träder i atmosfären från hyvlingsreaktionen, måste vattengardinen Hu ha en bredd som är åtminstone lika med den hos reaktionszonen när den passerar över denna. Observera att den lutande vattengardinen HH bildar en ficka med arbetsstycket M som infångar den stigande röken genom att absorbera den.Pig. 8 shows an ongoing point planer where a single water nozzle 40, located above planing unit H1, is shown directing a stream of high pressure water which spreads fan-shaped to form a water curtain 44 which strikes slag puddle 46 at a distance e up or behind the conductive edge. H2 in the pool. The conductive part H3 of the pool is cooled and granulated by the water curtain HH, and the granulated slag H5 is swept forward mainly in the direction of the planing path shown by arrow A. To reduce the amount of smoke entering the atmosphere from the planing reaction, the water curtain Hu must have a width at least equal to that of the reaction zone when it passes over it. Note that the sloping water curtain HH forms a pocket with the workpiece M that captures the rising smoke by absorbing it.

För syftena att förhindra sekundär gradbildning, måste vattenström- men HH ha minst bredden W hos den smälta pölen när den slår mot pölen för att tillförsäkra att den ledande delen av pölen 43 granu- leras över hela dess bredd och svepes framåt av den under högt tryck stående vattengardinen RU. Aterstoden av pölen H6 hâlles därigenom tillräckligt liten för att förflyttas framåt av syre- strömmen, men stor nog att fortfarande åstadkomma tillräcklig för- värmning av arbetsstycket M. I syfte att förhindra såväl primär som sekundär gradbildning måste den hyvlande syreenheten ul vara av den speciellt formade typ som beskrives i US-PS 4.040.871 om ett individuellt gradfritt snitt skall göras; eller av den speciellt formade typ som beskrives i US-PS H.013.H86 om ett flertal snitt sida vid sida skall göras. Även om ett enda vattenmunstycke H0 som sprider sig solfjäder- formigt visas i fig. 8, kommer fackmannen på området att förstå att ett flertal sådana munstycken eller ett munstycke med en bred slits kan användas i dess ställe. Ett flertal munstycken skulle föredragas om mera fullständig rökreglering vore nödvändig eller det vore önskvärt att åstadkomma en fluidumgardín som mer full- ständigt övertäckte omrâdet över den rökalstrande reaktionszonen, 7712259-6 12 dvs den primära reaktionszonen och den varma, bakre änden av den smälta slaggpölen.In order to prevent secondary degree formation, the water stream HH must have at least the width W of the molten pool when it strikes the pool to ensure that the conductive portion of the pool 43 is granulated across its entire width and swept forward by it under high pressure. standing water curtain RU. The remainder of the pool H6 is thereby kept small enough to be moved forward by the oxygen flow, but large enough to still provide sufficient preheating of the workpiece M. In order to prevent both primary and secondary degree formation, the planing oxygen unit ul must be of the specially shaped type described in U.S. Pat. No. 4,040,871 if an individual graduated incision is to be made; or of the specially shaped type described in US-PS H.013.H86 if a plurality of cuts are to be made side by side. Although a single water nozzle H0 which spreads fan-shaped is shown in Fig. 8, those skilled in the art will appreciate that a plurality of such nozzles or a nozzle with a wide slot may be used in its place. A plurality of nozzles would be preferred if more complete smoke control were necessary or it would be desirable to provide a fluid curtain which more completely covered the area over the smoke generating reaction zone, i.e. the primary reaction zone and the hot, rear end of the molten slag.

Pig. 9 är en sidovy av en anordning liknande den visad i fig- 8, med undantag för att en enda skärbrännare N användes i stället för hyvlingsenheten 41. Skärbrännaren eller munstycket N riktàr en ström av hyvlande syre B, i riktningen av axeln för munstycket N, mot arbetsstycket M för att bilda en hyvlande reaktionszon R.Pig. 9 is a side view of a device similar to that shown in FIG. 8, except that a single cutting torch N is used instead of the planing unit 41. The cutting torch or nozzle N directs a stream of planing oxygen B, in the direction of the axis of the nozzle N, against the workpiece M to form a planing reaction zone R.

D betecknar snittets djup och pil A riktningen i vilken hyvlingen fortskrider. Vattengardin J uttömd från vattenmunstycke 50 slår mot slaggpöl S vid ett avstånd L framför reaktionszonen R med en vinkeleti förhållande till arbetsstycket M. Observera att vatten- gardinen J ej slår och ej får slå mot reaktionszonen R för om den gjorde så skulle den störa hyvlingsreaktionen och helt avkyla den- ha.D denotes the depth of the cut and arrow A the direction in which the planing progresses. Water curtain J discharged from water nozzle 50 strikes the slag puddle S at a distance L in front of the reaction zone R at an angle relative to the workpiece M. Note that the water curtain J does not strike and must not strike the reaction zone R because if it did it would interfere with the planing reaction and completely cool it- ha.

I enlighet med föreliggande uppfinning kan rökreglering och för- hindrande av sekundära grader både uppnås med användning av an- ordning visad i fig. 8 eller 9 genom att använda följande före- dragna arbetstillstånd för gashyvling av kallt stål som förflyttas med ca 9 m/min till ett djup av ca 4,8 mm. I sådant fall bör av- ståndet L vara ca 35 cm, och vinkelnﬂi bildad av vattenströmmen J och ytan hos arbetsstycket bör vara mellan 30° och 450. Manometer- trycket hos fluidet bör vara ca 8_kp/cm2 till ca ll KP/cm2. Det föredragna fluidet är vatten. Pölen S förhindras från att växa större än längden L, en storlek som den hyvlande syreströmmen B är i stånd att förflytta framåt, eftersom den del av pölen 51 som normalt skulle bildas framför vattenströmmen J granuleras och sve- pes framåt och bort från hyvlingssnittet. Liksom anordningen visad i fig. 8, kan anordningen enligt fig. 9 även användas i kombination med organ för att förhindra bildandet av primära grader. I syfte att göra sä, är det nödvändigt att som munstycket N använda ett speciellt munstycke som förhindrar bildandet av primära grader, såsom beskrives i de förut nämnda US-patentﬁkrifferﬂa Q-ÜWÛ-971 och N.0l3.H86. ' Det blir tydligt att vattengardinen J ej endast kommer att förhind- ra bildandet av sekundära grader, utan genom täckande av omrâdet 7712259-6 13 över reaktionszonen från vilket rök emitteras, kommer den även att verka som en PÖkﬂbS0rbêrﬂnd@ gardin eftersom röken tenderar att beges sig uppåtriktat och sålunda infångas av vattengardinen J.In accordance with the present invention, smoke control and prevention of secondary degrees can be achieved both using the device shown in Fig. 8 or 9 by using the following preferred working conditions for cold planing gas steel which is moved at about 9 m / min. to a depth of about 4.8 mm. In such a case, the distance L should be about 35 cm, and the angle ﬂ in formed by the water flow J and the surface of the workpiece should be between 30 ° and 450. The gauge pressure of the fluid should be about 8_kp / cm2 to about 11 KP / cm2. The preferred fluid is water. The pool S is prevented from growing larger than the length L, a size that the planing oxygen stream B is able to move forward, since the part of the pool 51 that would normally be formed in front of the water stream J is granulated and swept forward and away from the planing section. Like the device shown in Fig. 8, the device according to Fig. 9 can also be used in combination with means for preventing the formation of primary grades. In order to do so, it is necessary to use as the nozzle N a special nozzle which prevents the formation of primary grades, as described in the aforementioned U.S. patents ﬁ kriffer Q a Q-ÜWÛ-971 and N.0l3.H86. It becomes clear that the water curtain J will not only prevent the formation of secondary degrees, but by covering the area 7712259-6 13 over the reaction zone from which smoke is emitted, it will also act as a PÖk ﬂ bS0rbêr ﬂ nd @ curtain as the smoke tends to be committed upwards and thus captured by the water curtain J.

Röken är sammansatt av järnoxiddunster, förângad metall, fina partiklar av slagg och liknande.The smoke is composed of iron oxide fumes, vaporized metal, fine particles of slag and the like.

Pig. 10 visar verkanattrákta vattenströmmen J ytterligare ned- ströms så att den skär arbetsstycket M framom slaggpölen S. Här kommer vﬂttengärdínen AI bildasav strömmen J att minska mängden av rök uttömd till atmomsfären, men kommer ej att förhindra bildandet av sekundära grader, eftersom vattengardinstrâlen J ej slår på hyvlingspölen S, dvs förhindrandet av sekundära grader genom att hålla storleken hos pölen liten uppnås ej. Sá länge som emeller- tid fluidumgardinen går över reaktionszonen, med en bredd åtmin- stone lika med den hos reaktionszonen, kommer mängden rök emit- terad till atmosfären att väsentligt minskas. Den förut definie- rade vinkeln kan variera från 0° till 60° och kommer fortfarande att vara effektiv för rökreglering, varvid en vinkel av 300 före- drages. Vattentrycket kan variera från ca 3 kp/cmz manometertryck till så högt som praktiskt möjligt. Luft-vattenblandningar kan an- vändas vid lägre tryck på grund av att luften tenderar att för- stofta vattnet, âstadkommande finare dimmor av vatten över reak- tionszonen. Ånga eller~blandningar-av en inert gas såsom kväve eller organ med vatten kommer även att effektivt ínfànga röken.Pig. 10 shows the effective water flow J further downstream so that it intersects the workpiece M in front of the slag puddle S. Here the wet curtain AI formed by the stream J will reduce the amount of smoke discharged to the atmosphere, but will not prevent the formation of secondary degrees, because the water curtain jet J does not strike on the planing puddle S, ie the prevention of secondary degrees by keeping the size of the puddle small is not achieved. However, as long as the fluid curtain passes over the reaction zone, with a width at least equal to that of the reaction zone, the amount of smoke emitted to the atmosphere will be significantly reduced. The pre-defined angle can vary from 0 ° to 60 ° and will still be effective for smoke control, with an angle of 300 being preferred. The water pressure can vary from about 3 kp / cmz gauge pressure to as high as practically possible. Air-water mixtures can be used at lower pressures due to the fact that the air tends to atomize the water, creating finer mists of water over the reaction zone. Steam or mixtures of an inert gas such as nitrogen or organs with water will also effectively trap the smoke.

Fluidet innehållande den infângaderöken samlas vanligtvis tillsam- mans med vattnet från korseld- slaggsträlarna, i ett dränerings- system under arbetsstycket varifrän det i rörledning ledes till ett vattenbehandlingssystem.The fluid containing the trapped street smoke is usually collected together with the water from the cross-beam slag jets, in a drainage system under the workpiece from where it is led in a pipeline to a water treatment system.

Pig. ll är en sidovy av en utföringsform enligt uppfinningen som kommer att förhindra sekundära grader, men ej väsentligt kommer att minska mängden rök uttömd till atmosfären. Här är vattenmun- stycket 50 lokaliserat så att fluidumströmmen ej går över reak- tionszonen R, varigenom det ej blir möjligt genomföra effektiv rökreglering. Eftersom vattenströmmen J emellertid slår på pölen S utefter dess hela bredd, vid ett tillräckligt avstånd uppströms dess ledande del för att granulera och skjuta framåt den ledande delen av pölen, så uppnås förhindrande av sekundära grader. För n 7712259-6 11+ d att skydda mot sekundära grader kan vinkeln variera från ca 200 till ca 800 med H50 som föredraget. Ett fluidumtryck av åtminstone 8 kp/cmz manometertryck föredrages.Pig. 11 is a side view of an embodiment of the invention that will prevent secondary degrees, but will not significantly reduce the amount of smoke released into the atmosphere. Here, the water nozzle 50 is located so that the fluid flow does not pass over the reaction zone R, whereby it will not be possible to carry out effective smoke control. However, since the stream of water J strikes the pool S along its entire width, at a sufficient distance upstream of its conductive part to granulate and project the conductive part of the pool, prevention of secondary degrees is achieved. For n 7712259-6 11+ d to protect against secondary degrees, the angle can vary from about 200 to about 800 with H50 as preferred. A fluid pressure of at least 8 kp / cm 2 gauge pressure is preferred.

Pig. 12 visar en alternativ utföringsform för tillämpning av före- liggande uppfinning, en som är i stånd att väsentligen minska mängden av rök emitterad till atmosfären, men ej i stånd att för- hindra sekundära grader. Hyvlingsenhet 51 visas göra ett punkthyv- língssnítt på arbetstycke M. Pil A indikerar riktningen för hyv- lingssnittet eller dess väg. Vattenmunstycke 60 sprider sig sol- fjäderformigt för att bilda en arkliknande ström av vatten 54, tillräckligt bred för att övertäcka hela smälta pölen 56 och reak- tionszonen R. Även om det föredragna sättet att rikta fluidumström- men är ovanifrán den hyvlande syreströmmen nedåt med en sned vin- kel till arbetsstycket och i huvudsak i samma riktning som den hyv- lande syreströmmen, kan fluidet komma från nâgondera sida av arh betsstycket som visas i fig. 12, så länge som det bildar en gardin som täcker reaktionszonen R och åtminstone den bakre delen av smäl- ta pölen 56 för att så bilda en ficka med arbetsytan som uppfângar röken emanerande från_hyvlingsreaktionen. I fig. l2 riktas fluin dumströmmen 54 från den högra sidan av syreströmmen 61 och vinkel- rätt mot riktningen för den hyvlande syreströmmen 61. Även om ur *belysande synpunkt endast ett vattenmunstycke 60 visas, kan ett flertal munstycken användas.Pig. 12 shows an alternative embodiment for applying the present invention, one which is capable of substantially reducing the amount of smoke emitted to the atmosphere, but not capable of preventing secondary degrees. Planing unit 51 is shown making a point planing cut on workpiece M. Arrow A indicates the direction of the planing section or its path. Water nozzle 60 spreads fan-shaped to form a sheet-like stream of water 54, wide enough to cover the entire molten pool 56 and reaction zone R. Although the preferred way of directing the fluid stream is from above the planing oxygen stream downward with a obliquely at an angle to the workpiece and substantially in the same direction as the planing oxygen flow, the fluid may come from either side of the workpiece shown in Fig. 12, as long as it forms a curtain covering the reaction zone R and at least the rear the part of the molten puddle 56 to form a pocket with the work surface that captures the smoke emanating from the planing reaction. In Fig. 12, the fluid stream 54 is directed from the right side of the oxygen stream 61 and perpendicular to the direction of the planing oxygen stream 61. Although from an illustrative point of view only one water nozzle 60 is shown, a plurality of nozzles can be used.

Pig. 13 visar hur fickan för infångning av röken kan bildas genom att man kombinerar den arklíknande fluidumgardinen ll med korselds-, slaggvattenstrâlar 9. Sådana strålar beskrives i detalj i exempel; vis US-patentskrifterna 2.465.297, 3.163.559 och 3.35H.0Û2» 'Hyvlingsenhet 5 är en av flera sådana enheter (endast en av dem visas) i gränsande intill varandra för hyvling av hela ytan hos arbetsstycket. I sådana fall är bildandet av grader utefter kanter- na hos hyvlingssnittet ej något problem. I fig. 13 riktar hyvlings- enheterna en arkliknande ström av hyvlande syre 6 vid ytan hos metallarbetsstycke M för att åstadkomma den termokemiska reaktionen.Pig. 13 shows how the pocket for trapping the smoke can be formed by combining the sheet-like fluid curtain 11 with cross-fire, slag water jets 9. Such jets are described in detail in examples; According to U.S. Pat. Nos. 2,465,297, 3,163,559 and 3,35H,0Û2. In such cases, the formation of burrs along the edges of the planer cutter is not a problem. In Fig. 13, the planing units direct a sheet-like stream of planing oxygen 6 at the surface of metal workpiece M to effect the thermochemical reaction.

En smält slaggpöl 8 bildas framför reaktionszonen R. De tre kors- eld-, slaggvattenstrâlarna 9 som rakar ytan hos arbetsstycket M användes för att granulera, infânga och avlägsna slaggen. Ett mun- styckshuvud 10 användes för att uttömma en fluidiumgardin ll över toppen 7712259-6 av reaktionszonen R. Den ledande kanten hos gardinen ll korsar korselds-, slaggvattenstrålarna 9 för att bilda fickan för in- stängning av röken.A molten slag puddle 8 is formed in front of the reaction zone R. The three cross-fire, slag water jets 9 which shave the surface of the workpiece M are used to granulate, capture and remove the slag. A nozzle head 10 is used to discharge a fluid curtain 11 over the top 7712259-6 of the reaction zone R. The conductive edge of the curtain 11 crosses the crossfire, slag water jets 9 to form the pocket for trapping the smoke.

Pig 14 visar en alternativ utföringsform enligt uppfinningen. Den är liknande i funktion med den visas i fig. 13 med undantag för att fluidumgardinen bildas medelst ett flertal strömmar riktade av mun- stycken från sidan hos arbetsstycket M vinkelrätt till riktningen för syreströmmen 6 medelst munstycken 12 som är belägna i ett plan lutande ned från över den hyvlande syreströmmen i riktning mot arbetsstycket M. Den ledande kanten hos fluidumgardinen skär eller korsar en av de tre korseld-, slaggstrålarna 9 för att bilda fickan för instängning av röken P. Även om samtliga figurer visar fluidumgardinen enligt föreliggande uppfinning som en plan sådan, kommer fackmannen att förstå att den kan ha varje annan form som uppfyller fordringarna på dess funk- tion. Gardinen kunde exempelvis vara krökt nedåt mot arbetsytan för att förhindra även de små mängder av rök som normalt ger sig av vid de öppna sidorna hos en plan gardin, såsom visas i fig. 10 och l3, från att ge sig iväg. Alternativt kunde gardinen bildas av flera, t.ex. tre plana strömmar, dvs en över toppen och en på varje sida av reaktionszonen och slaggpölen.Fig. 14 shows an alternative embodiment according to the invention. It is similar in function to that shown in Fig. 13 except that the fluid curtain is formed by a plurality of streams directed by nozzles from the side of the workpiece M perpendicular to the direction of the oxygen stream 6 by means of nozzles 12 located in a plane inclined down from over the planing oxygen stream in the direction of the workpiece M. The conductive edge of the fluid curtain cuts or crosses one of the three cross-fire, jet jets 9 to form the pocket for trapping the smoke P. Although all figures show the fluid curtain of the present invention as a planar one, , the person skilled in the art will understand that it can have any other form that meets the requirements of its function. For example, the curtain could be curved downward toward the work surface to prevent even the small amounts of smoke normally emitted at the open sides of a flat curtain, as shown in Figs. 10 and 13, from escaping. Alternatively, the curtain could be formed by several, e.g. three flat streams, ie one over the top and one on each side of the reaction zone and the slag pool.

Om rökreglering eftersträvas på en gashyvlingsmaskin med fyra si- dor, såsom den visad i US-PS 2.U65.297, där en hyvlingsreaktion äger rum på alla sidor av arbetsstycket, skulle en fluidumgardin erfordras på var och en av de fyra sidorna för att instänga röken.If smoke control is sought on a four-sided gas planer, as shown in U.S. Pat. No. 2,U65,297, where a planer reaction takes place on all sides of the workpiece, a fluid curtain would be required on each of the four sides to trap the smoke.

För optimal rökminskning bör hela omkretsarean omgivande arbets- stycket inneslutas medelst en vattengardin. Detta kunde åstadkom- mas med en i ett stycke, dvs som stympad kon formad gardin eller medelst ett flertal individuella gardiner omgivande alla fyra si- dorna hos arbetsstycket. Mindre fullständig men adekvat rökminsk- ning kan uppnås genom att man har en plan fluidumgardin på varje sida av arbetsytan som hyvlas. Om endast två ytor'hyvlas, t.ex. toppen och en sida, så erfordrar endast dessa två ytor en fluidum- gardin.For optimal smoke reduction, the entire perimeter area surrounding the workpiece should be enclosed by means of a water curtain. This could be achieved with a curtain formed in one piece, ie as a truncated cone or by means of a number of individual curtains surrounding all four sides of the workpiece. Less complete but adequate smoke reduction can be achieved by having a flat fluid curtain on each side of the planed work surface. If only two surfaces are planed, e.g. top and one side, only these two surfaces require a fluid curtain.

Claims

771225946 16 Patent claims

1. l. In the case of thermochemical mechanical gas planer where (a) a stream of planar oxygen is directed towards a reaction zone of molten metal on the surface of a metal workpiece to produce a thermochemical reaction thereon, and (b) relative movement is effected between the oxygen stream and the workpiece to continue the reaction along the metal surface to achieve a desired planing cut, the reaction forming a molten puddle in front of the advanced reaction zone which tends to grow larger as the cut progresses, characterized in that: (c) directing at least a stream of non-reactive fluid so as to form a sheet-like fluid curtain which provides a lid over the reaction zone and at least the rearmost part of the molten pool in such a way that the curtain forms a pocket with the surface of the workpiece. '

2. A method according to claim 1, characterized in that the current is directed from above and substantially in the same direction as the oxygen flow and downwards at an oblique angle to the working surface, whereby the curtain captures smoke emanating from the planing reaction and thereby substantially reduces the amount of smoke discharged to ambient atmosphere.

3. A method according to claim 1, characterized in that the current is directed from the side and substantially perpendicular to the oxygen flow, and at an oblique angle to the working surface, whereby the curtain catches pipes emanating from the planing reaction and thereby substantially reduces the amount of smoke emitted to the surrounding atmosphere.

4. A method according to claim 2, characterized in that the conductive edge of the fluid curtain crosses a jet of water directed substantially perpendicular to the direction of the planing section to shave across the working surface in front of the planing pool.

5. A method according to claim 3, characterized in that the conductive end of the fluid curtain cuts a jet of water directed substantially perpendicular to the direction of the planing section to extend over the working surface in front of the planing pool. 17 7712259-6

6. A method according to claim 1, characterized in that the non-reactive fluid is water.

7. A method according to claim 1, characterized in that the non-reactive fluid is a gas-water mixture.

8. A method according to claim 1, characterized in that the non-reactive fluid is vapor.

9. A method according to claim 1, characterized in that the current is directed from above and substantially in the same direction as the oxygen flow, and downwards at an oblique angle to the working surface, so as to strike the seam on the pool across its entire width, at a sufficient distance upstream of the conductive edge of the pool and with sufficient intensity so that the conductive part of the pool is granulated and pushed forward in the direction of the planing path by means of the fluid stream to keep the pool small enough so that the planing oxygen stream can easily push it forward along the metal surface without diverting the puddle laterally beyond the boundaries of the planing section, thereby preventing the formation of secondary burrs.

10. A method according to claim 9, characterized in that the non-reactive fluid is water.

11. ll. A method according to claim 9, characterized in that the non-reactive fluid is a gas-water mixture. IN

12. A method according to claim 9, characterized in that the non-reactive fluid is vapor.

Apparatus for carrying out the method according to any one or more of claims 1 to 12 in mechanical gas planing of the surface of a metal body, in combination comprising: (a) means (N) for discharging a stream of oxygen and directing it towards a molten metal reaction zone on the surface of the metal body to effect a thermochemical reaction thereon, characterized in that it comprises: (b) means (40,50) for discharging at least one stream of non-reactive fluid so that it forms sheet-like curtain (44, J) directed to form a lid over the reaction zone and at least the rear part of the molten puddle so that the fluid curtain forms a pocket with the surface of the workpiece. _

Device according to claim 13, characterized in that the means (44: J) for discharging the fluid curtain is directed from above and substantially in the same direction as the axis of the means for discharging oxygen, and directed downwards with a oblique angle to the work surface, thereby enabling the device to capture smoke emanating from the gas planing reaction and significantly reduce the amount of smoke discharged to the surrounding atmosphere.

Device according to claim 13, characterized in that the means (60) for discharging the curtain of fluid stream is directed at an oblique angle to the working surface, from the side and substantially perpendicular to the axis of the means for discharging oxygen. , thereby enabling the device to capture smoke emanating from the gas planing reaction and substantially reduce the amount of smoke discharged to the surrounding atmosphere.

Device according to claim 14, characterized in that it comprises means (9) for directing a jet of water substantially perpendicular to the direction of the planing section for shaving over the working surface in front of the planing pool, and that the means (12) for discharging of the fluid curtain is directed so that it crosses the water jet.

Device according to claim 1S, characterized in that it comprises means (9) for directing a jet of water substantially perpendicular to the direction of the planing section for shaving over the working surface in front of the planing pool, and that the means (12) for discharge of the fluid curtain is directed so that it crosses the water jet. '

Device according to claim 13, characterized in that the means (50) for discharging the fluid curtain (J) is directed from above and substantially in the same direction as the axis of the means (N) for discharging oxygen, and directed downwards at an oblique angle to the work surface to strike the beam at the pool over its entire width, a sufficient distance upstream of the conductive edge of the pool and with sufficient intensity so that the conductive part of the pool is granulated and pushed forward in the direction of the planing path by means of the fluid flow to keep the puddle small enough so that the gas planing oxygen flow can easily push it forward along the metal surface without diverting the puddle laterally beyond the boundaries of the planing section, thereby preventing the formation of secondary degrees.

19. Device according to claim 13, characterized in that it further comprises a means for effecting relative movement between the workpiece and the means for discharging oxygen.