Setelah membaca artikel ini Anda akan belajar tentang nyala oxy-acetylene.
Subjek-Materi Api Oxy-Acetylene:
Pertama kita harus mempelajari pembakaran yang erat kaitannya dengan sifat-sifat oksigen. Nyala api menimbulkan aksi kimia yang berbeda. Jika api terbentuk suhunya sekitar 2.800-3.000°C. Hidrogen terbakar di udara dengan api biru yang tidak bercahaya untuk membentuk air. Dalam nyala oksi-hidrogen, hidrogen dibakar dalam aliran oksigen.
Nyala oxy-coal-gas sangat mirip dan terdiri dari hidrogen dengan pengotor lainnya. Nyala oxy-acetylene terdiri dari oksigen. Asetilena terdiri dari karbon dan hidrogen (C 2 H 2 ), dan gasnya terbakar di udara dengan nyala berasap. Ketika oksigen dicampur dengan asetilena dalam proporsi yang sama, dihasilkan nyala biru yang tidak bercahaya, bagian yang paling cemerlang adalah kerucut biru di tengahnya.
Proses pembakaran ini terjadi dalam dua tahap:
(1) Inti bercahaya biru terdalam;
(2) Amplop luar.
Pada tahap pertama, asetilena bergabung dengan oksigen yang disuplai untuk membentuk karbon monoksida dan hidrogen:
Pada tahap kedua, karbon monoksida terbakar dan membentuk karbon dioksida, sedangkan hidrogen yang terbentuk dari reaksi di atas bergabung dengan oksigen membentuk air:
Jadi karbon dioksida dan air adalah produk utama dari pembakaran. Sekarang, ketika asetilena dan oksigen dialirkan melalui pipa tiup, keduanya tercampur sempurna sebelum mencapai nosel. Jika campuran ini terdiri dari volume yang sama dari kedua gas tersebut, maka pembakaran sempurna akan terjadi saat pengapian, dengan penambahan satu setengah volume oksigen dari atmosfer sekitarnya untuk membentuk Api Netral.
Pemeriksaan nyala api jenis ini menunjukkan bahwa pembakaran terjadi dalam dua tahap. Tahap pertama berlangsung di zona berbentuk kerucut, terdefinisi dengan baik saat nyala api telah disesuaikan dengan benar, dan dikenal sebagai ‘Kerucut Dalam’ atau ‘Kerucut Putih’.
Tahap kedua diproduksi di zona eksternal, yang dikenal sebagai Outer Envelope. Kedua zona ini akan ditangani secara terpisah. Jenis nyala api yang tepat sangat penting untuk produksi lasan yang memuaskan. Bagian dari Oxy-Acetylene Flame zone ditampilkan (Gbr. 3.1). Suhu api kira-kira 3.000°C.
Zona 1:
Zona pembakaran stasioner yang cemerlang.
C 2 H 2 + O 2 2CO + H 2 (Kerucut putih atau kerucut dalam)
Zona 2:
Zona reduksi biru, sedikit pembakaran terjadi di sini.
Zona 3:
(Amplop luar) pembakaran dengan oksigen atmosfer.
2CO + O 2 → 2CO 2
2H 2 +O 2 →2H 2 O
Reaksi Kimia dalam Api Oxy-Acetylene:
Produk dari pembakaran sempurna gas asetilena dalam atmosfer oksigen adalah air atau uap air dan karbon dioksida:
Ini adalah jenis reaksi di mana sejumlah besar panas dilepaskan. Reaksi tidak langsung selesai seperti yang ditunjukkan, tetapi terjadi dalam dua tahap—pembakaran primer dan sekunder.
Kedua reaksi ini adalah:
Dalam nyala netral, dua setengah volume oksigen diperlukan untuk pembakaran satu volume gas asetilena. Jika seluruh jumlah oksigen ini diberikan dalam bentuk murni, suhu yang lebih tinggi dapat diperoleh, tetapi biaya operasionalnya akan besar.
Dalam praktik komersial, untuk setiap volume asetilena yang digunakan, satu volume oksigen murni disuplai dan satu setengah volume sisanya dipisahkan dari atmosfer ambien. Ini berarti bahwa sebagian dari panas hilang dengan memanaskan gas pengencer atmosfer, dan, dalam memanaskan gas tersebut, terjadi distorsi bentuk api.
Selubung luar terdiri dari zona biru bagian dalam (2), terutama terdiri dari karbon monoksida dan hidrogen, dan zona luar (3), di mana oksigen di udara sekitar bergabung dengan gas di zona 2 (Gbr. 3.1).
Efek peningkatan proporsi asetilena adalah menghasilkan nyala api yang diilustrasikan pada Gambar 3.2(B) di mana bulu api putih kebiruan mengelilingi kerucut 1 pada Gambar 3.1. Kelebihan karbon ada di ‘bulu’ ini, dan ini akan mengkarburasi baja yang bersentuhan dengannya. Nyala api ini sangat penting untuk proses pengelasan yang dikenal sebagai ‘Linde Welding’ dan Stilting.
Agak sulit untuk mempertahankan proporsi gas yang tepat untuk memberikan efek ini kecuali jika regulator dua tahap digunakan.
Ketika proporsi oksigen yang disuplai dalam pipa tiup ditingkatkan, bulu mula-mula menghilang untuk meninggalkan nyala netral, dan peningkatan lebih lanjut dalam oksigen memberikan nyala pengoksidasi. Kerucut bagian dalam lebih pendek dan lebih runcing, dan kelebihan oksigen akan bereaksi dengan logam yang dilas.
Nyala pengoksidasi agak lebih panas daripada nyala netral dan digunakan saat mengelas kuningan, untuk menghambat penguapan seng yang terkandung dalam paduan. Kecepatan nominal gas campuran meninggalkan nosel bervariasi antara 200 dan 400 kaki (60-120 meter) per detik.
Jika dilakukan upaya untuk mengurangi kecepatan gas di bawah batas bawah, nosel akan cenderung menjadi bumerang, dan pada kecepatan yang lebih tinggi dari batas atas, kerucut akan meninggalkan ujung nosel dan padam. Dalam rentang kecepatan yang lebih rendah, nyala api membakar dengan tenang dan disebut nyala lunak, sedangkan pada tekanan dan kecepatan yang lebih tinggi, variasi besar tidak mungkin dilakukan tanpa mengubah karakter nyala api.
Untuk alasan ini diperlukan sejumlah nozel dengan berbagai ukuran, dan ukuran serta kondisi kerja yang benar harus dipilih agar sesuai dengan kelas pekerjaan tertentu.
Suhu leleh Logam dan Oksidanya:
