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 交換の準備のために鉄道橋を熱ランスで切断する | |
| その他の名前 |
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|---|---|
| 用途 | 切断、重破壊 |
サーマルランス、サーミックランス、酸素ランス、またはバーニングバーは、加圧酸素の存在下で鋼を加熱して溶かし、切断のために非常に高い温度を作り出すツールです。燃料となる合金鋼棒が詰め込まれた長い鋼管で構成されており、熱出力を高めるためにアルミニウム棒と混合されることもあります。
手術
チューブの一端をホルダーに置き、チューブを通して酸素を供給します。チューブの遠端は酸素アセチレントーチで予熱され、点火されます。作業端では燃える鋼鉄の強力な流れが生成され、鋼鉄やコンクリートなどの厚い材料を素早く切断するために使用できます。[2]チューブは数分以内にプロセスによって消費されます。
アプリケーション
サーミックランスは、大型解体工具としてよく使用されますが、ベアリングや車軸ハウジングを損傷することなく、重機の固着した車軸を取り除くのにも使用されます。この技術は、クレーン、船舶、橋、水門などの大型機器のピンや車軸によく使用されます。さらに、サーミックランスは、稼働中にスラグと鉄のスカル層が蓄積する鋼鉄製炉の底を洗浄するために使用されます。[3]
動作原理
スチールウールの形態の鋼は、表面積対質量比が高く、質量が比較的小さいため、熱が材料の大部分に放散されないため、大気中の酸素濃度（20％）でも燃焼することができます。[4]酸素濃度が増加すると、スチールウールはより速く燃焼します。[5]スチールウールの燃焼は、単に鉄がFeに急速に酸化されることです。
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3; 熱ランスはウールではなく棒状の鋼を使用しており、棒は十分に高い濃度の酸素の供給で燃焼します。
サーマルランスが作動する温度は環境によって異なります。[6]最高温度は4,500℃（8,130℉）と推定されるものもあれば、[7] 2,730℃（4,950℉）と計算されるものもあります。[8]
代替燃料
熱ランスは、鋼棒の代わりに食品（ベーコンや乾燥スパゲッティを含む）を燃料として使用して実証用に構築されました。急速な酸化を促進するには、燃焼される燃料よりも純粋な酸素の供給の方が重要です。[9] [10]
歴史
レオ・マルチャーは1922年に「酸素中で不燃性の緻密な鉱物材料を腐食する方法」と題する特許を申請した。この特許では「腐食したい箇所に作用する適切な分解フラックスを使用する...ここで説明する例で使用されている燃料は金属鉄で、2本の同心円状のパイプの形で配置されている」とある。2本のパイプの間の環状部にはフラックス（炭酸ナトリウム、ホウ砂、塩化ナトリウムを同量ずつ）が充填され、酸素は内管から供給された。[11]
参照
- テルミット – 燃料となる金属粉末と金属酸化物の花火組成物
参考文献
- ^ Martí-Rosselló, T.; Ray, P.; Li, J.; Lue, L. (2021). 「熱ランスの燃焼の数値モデル」(PDF) .工業および工学化学研究. 60 (21): 7788–7801. doi :10.1021/acs.iecr.1c00532. S2CID 236384938.
- ^ 「Thermic Lanceとは?」。Australian Thermic Lance Company 。 2022年7月11日閲覧。
- ^ 「サーマルランシングのケーススタディ - 集塵機がスカル除去作業を延長」AAFインターナショナル。 2022年7月11日閲覧。
- ^ Emspak, Jesse (2017年10月24日). 「スチールウールの燃え方（そしてなぜクリプトンの死のように見えるのか）」LiveScience . 2022年7月11日閲覧。
- ^ 「スチールウールの燃焼」ワシントン大学化学部。 2022年7月11日閲覧。
- ^ LaGuardia, Thomas S. (2004). 「第 16.3 章: 特性評価、選択したテクノロジの説明」。廃止措置ハンドブック。ニューヨーク: ASME プレス。pp. 4‐46。ISBN 978-0-89448-041-6。
- ^ Kosanke, BJ; Sturman, B.; Kosanke, K.; von Maltitz, I.; Shimizu, T.; Wilson, MA; Kubota, N.; Jennings-White, C.; Chapman, D. (2004). 花火化学. Journal of Pyrotechnics. p. 124. ISBN 978-1-889526-15-7。
- ^ Wang, Haorong; Hlavacek, Vladimir; Pranda, Pavol (2004). 「熱ランス燃焼のモデル分析」. Industrial & Engineering Chemistry Research . 43 (16): 4703. doi :10.1021/ie030729r.
- ^ グレイ、セオドア（2009年4月15日）。「ベーコン：もう一つの白熱」ポピュラーサイエンス。 2022年7月11日閲覧。
- ^ Nathan, Mike (2011年2月11日). 「スパゲッティで作った熱ランス」. Hackaday . 2022年7月11日閲覧。
- ^ 米国特許番号 1494003A、レオ・M・マルチャー、1924年5月13日発行、オックスウェルド・アセチレン社に譲渡
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、サーマルランスに関連するメディアがあります。
- 米国特許 3,921,542 (酸素供給サーミックランス、エルンスト・ブランデンベルガー発明)
- 米国特許第 3,460,223 号(Berczes らが発明した、特に建物に精錬法で穴を固定する装置)