Llama de oxígeno-hidrógeno para el corte de aceros

Oxy-Hydrogen Flame for Cutting of Steels

El artículo trata del corte de chapas de acero con oxihidrógeno. La primera parte trata del cálculo de la eficacia de combustión de una llama de oxihidrógeno. Se describe un dispositivo para el suministro de una mezcla de hidrógeno y oxígeno. La parte principal del artículo se centra en el corte con oxihidrógeno y sus ventajas. Las principales conclusiones muestran que la superficie de corte es plana y muy lisa, la zona afectada por el calor es muy estrecha y la velocidad de corte es relativamente alta.

INTRODUCCIÓN

El corte térmico, es decir, el corte por gas, es una tecnología muy extendida. En las aplicaciones prácticas, predominan gases como el propano-butano y el acetileno. El hidrógeno prácticamente no se utiliza debido a su elevado coste de producción y a su explosividad.

En la primera parte del artículo se describe un dispositivo para la producción de una mezcla de oxígeno e hidrógeno y se indican algunas características básicas del corte de oxígeno e hidrógeno.

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LA COMBUSTIÓN DE HIDRÓGENO Y OXÍGENO

El hidrógeno es un gas elemental incoloro, inodoro e insípido. No es venenoso. En la naturaleza rara vez se encuentra en su forma atómica. Con un peso atómico de 1.008, es la sustancia más ligera conocida. Es inflamable. La temperatura de la llama en la combustión del hidrógeno en el aire alcanza los 1700 °C, y en el oxígeno los 2400 °C. Mezclado con el aire, el hidrógeno forma una mezcla explosiva (un gas explosivo). Su temperatura de ignición es de 560 °C, mientras que su rango de explosión es de 4 a 75 vol. % a presión atmosférica.

La ecuación que muestra la reacción química de la combustión completa del hidrógeno y el oxígeno es la siguiente

H₂+0,50₂-H₂0,

2kg+16kg - 18 kg.

Las principales propiedades del hidrógeno son las siguientes

- el gas más ligero (catorce veces más que el aire),

- elevada conductividad térmica (siete veces superior a la del aire),

- alta difusibilidad (cinco veces superior a la del metano),

- mínima energía necesaria para la ignición (cinco veces inferior a la de la gasolina),

- elevada velocidad de combustión (ocho veces superior a la de la gasolina) [1 - 4].

CORTE TÉRMICO DE ACEROS

El corte con gas de combustión que utiliza oxígeno es uno de los procesos de corte de metales que emplea una reacción a alta temperatura del oxígeno con el metal base. Con materiales resistentes a la oxidación, la reacción se promueve mediante la adición de productos químicos o polvo metálico.