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高温切割机制

1950
热喷枪在工业热力学应用中切割钢材。

(生成的图像仅供参考)

A 热喷枪 温度可达 3,500 °C 至 4,500 °C,远远超过传统的割炬。这种强热不仅能熔化目标材料。喷射的纯氧还能使材料本身迅速氧化,从而使其成为燃料源的一部分。这种熔化和燃烧相结合的作用使其能够切割厚钢板、混凝土和岩石。.

热喷枪的功效源于其在局部产生极端温度的能力。氧-乙炔火焰的温度约为 3,500 °C,而在热喷枪内,铁在纯氧中的燃烧可将反应温度推高至 4,500 °C。这是因为铁氧化具有高放热特性。当熔融铁、氧化铁和未反应氧气的过热喷流撞击目标时,会同时发生多个过程。在钢靶上,喷枪提供活化能和富氧环境,点燃靶钢本身,然后靶钢与喷枪发生同样的放热氧化。这就形成了一种自蔓延切割。在混凝土上使用时,机理则有所不同。高热会熔化骨料和水泥中的二氧化硅([latex]SiO_2[/latex])成分,其熔点约为 1 700 °C。如前所述,混凝土中的钢筋会被氧化和切割。高压气流随后排出硅酸盐熔渣和钢水,清理切口。这一过程与其说是 ‘切割’,不如说是通过热侵蚀和化学侵蚀进行可控的高速侵蚀。在喷枪核心添加铝丝或镁丝可进一步提高反应温度,增强其对高熔点或高导热性材料的效果。.

UNESCO Nomenclature: 2210
- 热力学

类型

化学工艺

中断

实质性

使用方法

广泛使用

前体

  • 了解热力学和热传递
  • 耐火材料和耐高温材料的开发
  • 了解铁及其氧化物的化学性质
  • 用于处理压缩气体的压力调节器的发明
  • 喷气推进和流体动力学的基本原理

应用

  • 破坏银行金库和安全设施
  • 核电站退役时切割反应堆压力容器
  • 硬岩地质岩心取样
  • 拆除桥梁和其他大型基础设施
  • 超大金属物体的废料处理

专利:

NA

潜在的创新想法

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相关内容: 热切割、氧化、熔渣、放热、高温、混凝土切割、钢材氧化、熔点、二氧化硅、切口。.

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历史背景

高温切割机制

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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

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