№38 Структура ацетилено-кислородного пламени

Структура ацетилено-кислородного пламени.

Ацетилено-кислородное пламя обладает наиболее высокой температурой по сравнению

с пламенем любого другого газа.

В пламени можно различить три зоны: ядро, среднюю восстановительную зону и

факел — окислительную зону.

Ядро представляет собой механическую смесь сильно нагретого кислорода и диссоциированного (разложенного) ацетилена 2С + 2Н + О₂.

Ядро выделяется резкими очертаниями и ярким свечением. Горение начинается на внешней оболочке ядра и продолжается во второй зоне по реакции 2С + Н2 + О₂ 2СО + Н₂; углерод сгорает не полностью. Водород, как имеющий меньшее сродство к кислороду по сравнению с углеродом, в этой зоне не окисляется. Полностью сгорает углерод и горит водород в третьей зоне пламени за счет кислорода воздуха по реакции 2СО + Н₂ + 1,50₂ 2СО + Н₂О.

Для полного сгорания одного объема ацетилена требуется два с половиной объема кислорода; один объем поступает из кислородного баллона и полтора объема — из воздуха.

Распределение температуры но оси ацетилено-кислородного пламени показа но на рис. 1, а. Максимальная температура пламени, достигающая 3050 — 3150°С, находится на расстоянии

2 — 6 мм от конца ядра. При увеличении расхода ацетилена и кислорода это расстояние приближается к максимальному.

Измерение длины ядра в зависимости от расходов газов видно из рис. 1, б.

Схемы и графики изменения температур метан-кислородного и пропан-бутан-кислородного пламени даны на рис. 1, в.

Рис. 1. Структура ацетилено-кислородного пламени и распределение температур:

а - нормальное ацетилено-кислородное пламя, б - размеры ядер ацетилено-кислородного пламени для мундштуков наконечников различных номеров, в — схемы и графики изменения температур метан-кислородного и пропан-бутан-кислородного пламени; I — ядро, 2 — восстановительная зона, 3 — факел,

4 — свариваемый металл, I — длина ядра.