[发明专利]金属焊割用增效甲烷

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属焊割用气体产品，尤其是涉及一种以甲烷为主要成分的金属焊割用增效甲烷。

背景技术

自从1903年法国科学家皮卡门将氧气-乙炔气运用到金属焊割后，乙炔气就成为全球金属焊接的主要燃气，在世界工业燃气领域的垄断已有一百多年的历史。有关资料表明，我们目前消耗的工业燃气85％为乙炔气，但乙炔气在生产使用中存在几个致命的弱点：成本高、能耗大，每生产一吨乙炔气耗电3500～3800度，焦炭1.5吨；污染严重，每生产一吨乙炔气会产生3.5吨污染渣和16吨污染水，是一大工业污染源；安全系数低，易于发生聚合物反应而爆炸等，其缺陷致使乙炔气与我国节能环保政策格格不入。

自改革开放以来，我国就十分重视节能和环保，把环保节能作为实现我国经济可持续发展战略的第二大基本国策。1992年，国家科委成果办下发097号文，推广“氧-液化石油(丙烷)切割技术”。1995年机械工业部做出《不再审批新建电石厂、乙炔气厂》的决定。1996年9月26日国家经贸委，国家计委联合下达628号文件，将氧-丙烷燃气列为“95”期间国家重点推广的节能科技成果之一。1999年国家经贸委发布第六号令《淘汰落后的1万吨以下的电石炉》的决定。以上一系列措施充分显示出国家想彻底改造工业燃气现状，加强工业燃气节能环保力度的决心。但是氧-丙烷焊割也有几大弱点：(1)切割预热慢，在切割较厚的黑色碳钢和天气较冷的情况下切割效果不理想，切割温度达不到要求，工作效率不高；(2)焊接效果不佳，焊接质量低。这也造成了氧-丙烷切割技术很难大面积推广。

近些年来，为改变乙炔、氧-丙烷焊割的诸多弱点，诸多科研单位、大专院校、知名企业家相继研究开发不同型号的工业增效燃气，全国各地也就相继出现了各种各样形形色色的切割气，但其结果往往以失败而告终，究其原因主要是质量不过关，没有达到实质增效的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种切割效果好，焊接质量高，耗气量少的金属焊割用增效甲烷。

本发明之增效甲烷的组分与体积百分比为：甲烷70％-80％，液化天然气10％-14％，四氯化碳8％-12％，水分2％-4％；优选的配比为，甲烷75％，液化天然气12％，四氯化碳10％，水分3％。

制法：将所述各组分按预定比例计量混配，装入压力容器(钢瓶)即可。

研究表明，适当比例的四氯化碳、水分、液化天然气与甲烷混合后，会产生助燃、阻聚、催化、裂化等特殊功效，使之在燃烧时可以激化主体介质，释放更多的热量。

本发明产品增效甲烷具有以下优点：

(1)高效节能，切割时可提高切割速度，预热时间比乙炔短，切割速度较乙炔气快30％以上，极大地减少了清理工作量及后期加工工序；加工产品厚度越大，相对提高速度也越快；耗量比同体积天然气节省50％，比纯丙烷节省燃气50％，比乙炔节省燃气20％；

(2)安全环保：爆炸极限范围3.3-14％，仅为乙炔的1/8；燃点高于乙炔，在空气中的燃烧速度为乙炔的1/3；压力仅为乙炔的1/4左右；不回火；燃烧无黑烟，不产生任何有毒有害物质，对空气无污染，对操作工人无毒害；相对空气比重0.7，比空气和乙炔轻，轻微的气体泄露很快便在空气中挥发掉，不会沉淀在工作车间底部造成安全隐患，解决丙烷工业燃气比空气重而不适合船上作业的安全问题；经公安部天津消防研究所“爆炸极限”检测，其安全系数是氧乙炔的八倍，具有极高的安全性；

(3)适应性强，由于本发明之增效甲烷沸点低(-160℃)，即使在高寒环境，只要在-160℃以上，就不会像丙烷那样结霜而供气不足乃至断火；压力高，比重轻，可以满足高空作业要求，而丙烷在15米以上的高空不能正常使用；

(4)性价比高，本发明之增效甲烷最突出的特征是火焰温度可达3460℃，高于同类型其它任何工业燃气，因而在金属切割的性能上远超乙炔及其它工业燃气，尤其在对厚钢板切割时更能突显其这一优点；用增效甲烷切割，工件表面光洁，割缝窄，变形小，棱角整齐，上缝不下塌、下缘不易挂渣，工件加工后表面硬度基本不变，基本组织变化甚微。焊接性能和质量全面超过或达到乙炔气，优于同类焊接气性能；抗氧化、焊池好、溶深够、能渗透、成形良、强度高、易浮渣，而且，热矫形和热喷涂亦占优势；在高性能全功能替代乙炔、丙烷、天然气、石油液化气的同时，成本比乙炔气降低60％，比丙烷低40％以上，进一步扩大了本发明产品增效甲烷的性价比。