专利名称：轻质焊割气的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体燃料的配制，具体地说是一种能替代乙炔的轻质焊割气。
用于金属切割、热处理、热矫形及金属焊接的气体燃料中，乙炔气具有相对密度低(RD=0.91)、热值高达50.4兆焦/公斤，是最常用的气体燃料。但是乙炔的生产和使用能耗大、成本高、安全性差，且环境污染严重，近年来，人们一直在研究可以替代的气体燃料。美国专利US5380346提出以液化石油气(LPG)为基体，加入2-10％的添加剂以强化燃烧的新燃气品种，由于其基体原料价廉，产品较便宜，但是其相对密度(RD≈2)高于空气、更高于乙炔气，使用范围受到限制，难以替代乙炔。目前市售有德国生产的气体燃料(割力神)，基体原料为乙烯，其相对密度(RD=0.98)接近空气，仍高于乙炔，也不能完全替代乙炔。国内也有厂家提供了以液化石油气为基体加入少量添加剂配置成的高能混合气，虽然其切割效果优于乙炔，但因相对密度(RD=2)高、冬季气化能力较差的缺点，使用的范围也不广。
本发明的目的是提供一种能在各种环境温度下使用的焊割气，以替代乙炔气。
本发明的技术方案是一种轻质焊割气，由基体原料和添加剂组成，其特征在于基体原料是低碳烃混合物或者是由低碳烃与氢气的混合物，基体原料各个组份的分子式中碳原子数不大于3，气体的气相相对密度为0.75-0.95。
替代乙炔用于焊接或切割作业的气体燃料必须具有安全性。低碳烃和氢气均为可燃气体，其中相对密度较小的轻质气，如氢气、甲烷分子量小，活性强，在生产、运输和使用过程中危险性很大，容易发生燃烧、爆炸；其中相对密度较大的重质气，如乙烯、丙烯、丙烷分子量大，活性差，容易沉积于作业场地的底部，因此，仅就安全性而言，这些气体的单质均不宜替代乙炔用于焊接或切割作业。本发明将轻质气与重质气混合，调整其相对密度不大于0.95，活性强的分子被活性差的C3分子游离而变得相对稳定，使混合气既不容易发生燃烧、爆炸，又不容易沉淀积聚，危险性较低，总热值不小于50兆焦/公斤，可以替代乙炔用于焊接或切割作业。
本发明的优点是混合气的各组份间具有良好的亲和力与互溶性，不会出现分层、沉淀和变质，燃烧时不回火、不熄火、无黑烟，气体易扩散，不会在室内积聚，在-30～+50℃的环境温度下保持气相，适应各种气候条件下的切割作业。
实施例一基体原料是乙烯和氢气，气体中各组份重量比为乙烯978∶氢气22∶添加剂5，气体的气相相对密度为0.76(如适当增加氢气的份额，气相相对密度可调整至0.75)，总热值达52.3兆焦/公斤，适用于切割作业。
实施例二基体原料是乙烯和甲烷，气体中各组份重量比为乙烯850∶甲烷150∶添加剂3，气体的气相相对密度为0.88，总热值达52.4兆焦/公斤，适用于焊接或切割作业。
实施例三基体原料是乙烯和天然气，气体中各组份重量比为乙烯850∶天然气150∶添加剂3，气体的气相相对密度为0.88，总热值达52.4兆焦/公斤，适用于焊接或切割作业。
实施例四基体原料是丙烷和甲烷，气体中各组份重量比为丙烷560∶甲烷440∶添加剂10，气体的气相相对密度为0.95，总热值达53.1兆焦/公斤，适用于切割作业。
实施例五基体原料是丙烷和天然气，气体中各组份重量比为丙烷560∶天然气440∶添加剂10，气体的气相相对密度为0.95，总热值达53.1兆焦/公斤，适用于切割作业。
实施例六基体原料是丙烯和甲烷，气体中各组份重量比为丙烯560∶甲烷440∶添加剂10，气体的气相相对密度为0.95，总热值达53.1兆焦/公斤，适用于切割作业。
实施例七基体原料是丙烯和天然气，气体中各组份重量比为丙烯560∶天然气440∶添加剂10，气体的气相相对密度为0.95，总热值达53.1兆焦/公斤，适用于切割作业。
以上各实施例中的添加剂为市购品，选用的牌号可以是GL125、GL025、GL130。
以上各实施例的制作是向已抽真空至二千帕、容积十立方米的常压容器中加入按上述比例的气体和添加剂，经混合器充分混合后，用压缩机压至高压钢瓶即可；或者经加压及-60℃以下低温冷冻处理成液化状态贮存于低温容器中。
权利要求
1.一种轻质焊割气，由基体原料和添加剂组成，其特征在于基体原料是低碳烃混合物或者是由低碳烃与氢气的混合物，基体原料各个组份的分子式中碳原子数不大于3，气体的气相相对密度为0.75-0.95。
2.根据权利要求1所述的轻质焊割气，其特征在于基体原料是乙烯和氢气，气体中各组份重量比为乙烯978∶氢气22∶添加剂5，气体的气相相对密度为0.76。
3.根据权利要求1所述的轻质焊割气，其特征在于基体原料是乙烯和甲烷，气体中各组份重量比为乙烯850∶甲烷150∶添加剂3，气体的气相相对密度为0.88。
4.根据权利要求1所述的轻质焊割气，其特征在于基体原料是乙烯和天然气，气体中各组份重量比为乙烯850∶天然气150∶添加剂3，气体的气相相对密度为0.88。
5.根据权利要求1所述的轻质焊割气，其特征在于基体原料是丙烷和甲烷，气体中各组份重量比为丙烷560∶甲烷440∶添加剂10，气体的气相相对密度为0.95。
6.根据权利要求1所述的轻质焊割气，其特征在于基体原料是丙烷和天然气，气体中各组份重量比为丙烷560∶天然气440∶添加剂10，气体的气相相对密度为0.95。
7.根据权利要求1所述的轻质焊割气，其特征在于基体原料是丙烯和甲烷，气体中各组份重量比为丙烯560∶甲烷440∶添加剂10，气体的气相相对密度为0.95。
8.根据权利要求1所述的轻质焊割气，其特征在于基体原料是丙烯和天然气，气体中各组份重量比为丙烯560∶天然气440∶添加剂10，气体的气相相对密度为0.95。
全文摘要
一种轻质焊割气,由基体原料和添加剂组成,其特征在于基体原料是低碳烃混合物或者是由低碳烃与氢气的混合物,基体原料各个组份的分子式中碳原子数不大于3,气体的气相相对密度为0.75—0.95。本发明的优点是混合气的各组份间具有良好的亲和力与互溶性,不会出现分层、沉淀和变质,燃烧时不回火、不熄火、无黑烟,气体易扩散,不会在室内积聚,在－30～+50℃的环境温度下保持气相,可以替代乙炔用于焊接或切割作业。
文档编号C10L3/00GK1298928SQ9912422
公开日2001年6月13日 申请日期1999年12月7日 优先权日1999年12月7日
发明者高家驹 申请人:高家驹