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高温切断機構

1950
Thermal lance cutting through steel in industrial thermodynamics application.

(画像はイメージです)

あ サーマルランス 従来のトーチをはるかに凌駕する3,500℃から4,500℃の高温を実現します。この強烈な熱は、対象物を溶かすだけでなく、純酸素の噴射によって対象物自体も急速に酸化され、実質的に燃料源の一部となります。この溶融と燃焼の複合作用により、厚い鋼鉄、コンクリート、岩石などを切断することが可能です。

The efficacy of the サーマルランス 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
熱力学

タイプ

化学プロセス

混乱

実質的な

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 熱力学と熱伝達の理解
  • 耐火物および高温に耐えうる材料の開発
  • 鉄とその酸化物の化学的性質に関する知識
  • 発明 pressure regulators for handling compressed gases
  • ジェット推進と流体力学の基本原理

アプリケーション

  • 銀行の金庫や安全な施設への侵入
  • 原子力発電所の廃止措置において、原子炉圧力容器を切断する
  • 硬岩における地質コアサンプリング
  • 橋梁やその他の大規模インフラの解体
  • 大型金属物のスクラップ処理

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • lance-based 3d printing with exotic metals
  • deep-sea vent simulation for scientific research
  • rapid tunneling technology for emergency access
  • surface treatment for hardening materials through controlled melting and re-solidification
  • planetary exploration tool for drilling into extraterrestrial rock formations
  • high-speed scrap metal recycling processor
  • weaponized versions for anti-materiel applications
  • foundry tool for creating intricate channels in casting molds
  • volcano research probe capable of penetrating solidified lava
  • demolition tool for safely dismantling chemical or nuclear facilities from a distance
関連: 熱切断、酸化、スラグ、発熱、高温、コンクリート切断、鋼の酸化、融点、シリカ、切断幅。

歴史的背景

高温切断機構

1947
1950
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1940
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1950
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1957

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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