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Mecanismo de corte de alta temperatura

1950
Lanza térmica cortando acero en aplicación de termodinámica industrial.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

A lanza térmica alcanza temperaturas de 3.500 °C a 4.500 °C, muy superiores a las de los sopletes convencionales. Este intenso calor no sólo funde el material objetivo. El chorro de oxígeno puro también provoca una rápida oxidación del propio material, convirtiéndolo de hecho en parte de la fuente de combustible. Esta acción combinada de fusión y combustión le permite cortar acero grueso, hormigón y roca.

The efficacy of the lanza térmica stems from its ability to generate extreme temperatures locally. While an oxy-acetylene flame reaches about 3,500 °C, the burning of iron in pure oxygen within the lance can push the reaction temperature towards 4,500 °C. This is due to the highly exothermic nature of iron oxidation. When this superheated jet of molten iron, iron oxide, and unreacted oxygen strikes a target, multiple processes occur simultaneously. On a steel target, the lance provides the activation energy and an oxygen-rich environment to ignite the target steel itself, which then undergoes the same exothermic oxidation as the lance. This creates a self-propagating cut. When used on concrete, the mechanism is different. The intense heat melts the silica ([latex]SiO_2[/latex]) components of the aggregate and cement, which have melting points around 1,700 °C. The steel rebar within the concrete is oxidized and cut as described before. The high-pressure gas stream then expels the molten silicate slag and molten steel, clearing the kerf. The process is less of a ‘cut’ and more of a controlled, high-speed erosion via thermal and chemical attack. The addition of aluminum or magnesium wires to the lance’s core can further increase the reaction temperature, enhancing its effectiveness on materials with very high melting points or thermal conductivity.

UNESCO Nomenclature: 2210
- Termodinámica

Tipo

Proceso químico

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • comprensión de la termodinámica y la transferencia de calor
  • desarrollo de refractarios y materiales capaces de soportar altas temperaturas
  • Conocimiento de las propiedades químicas del hierro y sus óxidos.
  • invención de pressure regulators for handling compressed gases
  • Principios básicos de la propulsión a chorro y la dinámica de fluidos

Aplicaciones

  • Violación de bóvedas bancarias e instalaciones seguras
  • Corte a través de recipientes de presión de reactores durante el desmantelamiento nuclear
  • Muestreo de núcleos geológicos en roca dura
  • demolición de puentes y otras grandes infraestructuras
  • Procesamiento de chatarra de objetos metálicos de gran tamaño

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • Impresión 3D basada en lanza con metales exóticos
  • Simulación de respiraderos de aguas profundas para investigación científica
  • Tecnología de tunelización rápida para acceso de emergencia
  • Tratamiento de superficies para endurecer materiales mediante fusión y resolidificación controladas.
  • Herramienta de exploración planetaria para perforar formaciones rocosas extraterrestres.
  • procesador de reciclaje de chatarra de alta velocidad
  • Versiones armadas para aplicaciones antimaterial
  • Herramienta de fundición para crear canales intrincados en moldes de fundición.
  • Sonda de investigación volcánica capaz de penetrar lava solidificada
  • Herramienta de demolición para desmantelar de forma segura instalaciones químicas o nucleares a distancia.
Relacionado con: corte térmico, oxidación, escoria, exotérmico, alta temperatura, corte de hormigón, oxidación del acero, punto de fusión, sílice, kerf.

Contexto histórico

Mecanismo de corte de alta temperatura

1947
1950
1950
1950
1950
1950
1950
1940
1950
1950
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1957

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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