[发明专利]高精度天然气切割气

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种金属焊割气，尤其涉及一种高精度天然气切割气。

背景技术

目前由于乙炔火焰温度高，热加工效果显著，因此我国工业切割气用量中，70%为乙炔气。以前乙炔气主要是在乙炔发生器中制取，由于此法不仅有高度不安全性，还会对环境造成污染，各地均已发文不得采用，目前均采用瓶装乙炔气进行工业切割。乙炔化学性质活跃，易爆，极危险，当其与铜、银等金属以及空气、纯氧混合，甚至盛装容器直径较大时都会引起爆炸。使用乙炔气在对碳素钢切割时，易产生切口上缘熔化，挂渣多且不易清除，切面局部硬化等现象，使切割工艺不理想，焊接时工件需要进行打磨，无形中增加了生产成本。

多年来人们一直尝试采用其他燃料代替乙炔作为切割气。上世纪七十年代，欧美、日本等发达国家就已开始逐步淘汰乙炔气，取而代之的是以丙烷、液化石油气等为主体的工业燃气，相继出现了以凯腾气、霞普气、特利气、氟莱玛克斯气等为主导的切割气。凯腾（CHEMTANE-1）增效剂由美国 Jalapa 气体化学公司发明研制，主要应用于高纯度丙烷气进行火焰切割，在美国应用较为广泛；1962年前后由日本最大的工业燃气公司岩谷产业开发的工业切割气-霞普气，于八十年代后期在我国东部沿海地区应用，霞普气就是纯丙烯气（C₃H₆），火焰温度在3000℃以内，目前国内使用较少。特利气主要是由丙烷与丙烯按一定比例配合而成，其燃烧温度较丙烷略有提高，其性能与丙烷、氟莱玛克斯气、霞普气相同，成本较丙烷高。但由于各地生产厂家加入的添加剂产地、配方不同，内在质量不一，难以达到预期目的，添加后效果多不明显，其火焰温度不高、切割预热时间长、耗氧量大、切割范围不广。金火焰燃气是近几年国内出现的一种燃气品种，它采用美国技术CHEMANE-2（凯腾－2）添加剂与高纯度丙烷混合溶解合成，与前几种气体相比在安全、环保性能方面有了较大进步，但其助燃剂挥发快、极度易燃、对皮肤具有直接的伤害，A8离子焊割气体应用在高纯度丙烷气中具有一定效果，效果不及金火焰燃气，随着节能环保的大趋势发展，目前国内许多企业相继开发了各种配料的助燃剂，绿火神、金火炬、太阳刀等等，不同配料的助燃剂主要应用在丙烷气、液化石油气中，因各地区的丙烷气品质不同，使用效果具有很大的差异。液化石油气成分复杂,燃烧时火焰不集中、热量不均衡、火焰温度低、切割预热时间相应增长、切割速度降低、消耗燃气和氧气量大，且在使用过程中存在大量的残液等因素使其发展受到制约。

随着国家西气东输的工程的完成，天然气在更多的城市得到应用，在工业燃气领域中，天然气的沸点低（-157℃），不受环境温度的影响，不存在气化问题，但热值低，在氧气中的火焰温度仅为2538℃，不能满足金属切割的需要。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种高精度的天然气切割气，使天然气切割热值提高、切割度快、切割精度高、且成本低。

为了解决上述技术问题，本发明提供的高精度天然气切割气，以天然气为主料，在天然气中加入催化助剂，所述的催化助剂由以下体积比的组分构成：溶剂油25-28%、无水乙醇或甲醇 14-18%、异丙醇或正丁醇 16-20% 、二甲苯 14-16% 、松香水18-22%、、卡托辛1.5-2%；所述天然气与催化助剂的比例是每立方天然气添加10-12毫升催化助剂。

在上述技术方案中：所述催化助剂中各成分的体积比为：溶剂油26-27%、无水乙醇或甲醇 16-18%、异丙醇或正丁醇 16-18% 、二甲苯 15% 、松香水20-22%、卡托辛1.8-2% 。

在上述技术方案中：所述溶剂油为150#溶剂油或90#溶剂油或120#溶剂油。

本发明采用天然气和催化助剂的配合来提高天然气的热值，增强天然气燃烧的化学反应速度，从而达到乙炔的火焰温度，实现良好的切割性能。

在催化助剂中：溶剂油或松节油等燃料可以增加天然气热值；二甲苯具有助溶的作用，同时也能增加天然气的热值；无水乙醇或甲醇、异丙醇或正丁醇可以起到增强燃料的挥发性的作用，其主要功能还在于使各种溶液有机结合，不发生分层、游离，使溶液更加清亮；松香水一方面增加天然气燃烧的化学反应速度，另一方面也能调节各种溶剂的溶解度；卡托辛为燃速调节剂，具有催化燃烧、抗暴、燃烧放热、提高燃速等功效，能够很好的改善燃气的品质、促进燃料充分燃烧。

与现有技术的乙炔和液化石油气相比，本发明的有益效果是：

（1）、成本低：一瓶5立方的天然气切割气体可替代2瓶2.5公斤的乙炔气，成本仅为乙炔气的1∕4,；可替代近8公斤的液化石油气使用，成本仅为液化石油气的1∕2左右；