一种天然气金属切割气的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属切割技术领域，尤其涉及一种天然气金属切割气。
【背景技术】
[0002] 目前工业切割还是以乙炔气为主，然而乙炔制取的原料-电石，由六次能源转换 而获得，平均生产1吨电石耗电达3300~3500kWh和1吨焦碳，其废渣给生态环境所造成的 严重污染已成为广受关注的社会问题。乙炔气能耗大、成本高、易燃易爆，严重损害资源，污 染环境，各国都在积极研发新的切割气并取得了成功，但多数新型切割气因燃烧温度不高， 影响切割速度和质量，新型切割气比空气重易聚集，发生事故的风险大，导致推广困难。
[0003] 天然气作为绿色环保能源在工业领域已得到广泛应用，天然气切割是利用天然气 燃烧火焰的热能，将工件切割处金属预热到一定温度后喷出高速切割氧流，使预热处金属 燃烧，并放出热量实行切割。天然气火焰切割是钢中的Fe在高纯度氧中燃烧的化学过程 和借助切割氧流排除熔渣的物理过程相结合的一种加工方法，其切割的金属大多数是低碳 钢。天然气火焰切割的实质是被切割的材料在纯氧中燃烧的过程，不是熔化过程。
[0004] 整个气体火焰切割过程可分为互有关联的4个阶段：（1)起割点处金属表面用预 热火焰加热到燃点，随之在切割氧中开始燃烧反应；(2)燃烧反应向金属下层进展；(3)排 除燃烧反应生成的熔渣，沿厚度方向割开金属；(4)利用熔渣和预热火焰的热量将切口前 缘的金属上层加热到燃点，使之继续与氧产生燃烧反应。上述四个过程不断重复，金属切割 就连续地进行。
[0005] 天然气沸点低（-16ΓΟ,不受环境温度的影响，不存在气化问题，但其热值较低 (35. 32MJ/m3)，在氧气中的火焰温度仅为2538°C，不能满足气割的需要。现有技术通常添加 助燃添加剂，添加剂按一定的比例与天然气混合，原有的割炬不变，配上专用割嘴，进而提 高天然气的火焰温度。然而，现有的助燃添加剂种类繁多，性能不稳定，因此，亟需开发一种 新型的能够用于金属切割的天然气金属切割气，以满足人们的需求。
【发明内容】
[0006] 针对上述问题，本发明提供一种使用安全的天然气金属切割气，通过气化后添加 剂和天然气共同参与氧气中的燃烧反应，并为天然气燃烧提供中间化学体，来提高天然气 在氧气中的燃烧速度，进而提高燃烧温度。
[0007] 为实现本发明的上述目的，本发明提供一种天然气金属切割气，是由液化天然气 与添加剂组成；所述添加剂由二苯甲醇、对正丙基环己醇、叔丁基甲醚、甲醇、无水乙醇、及 汽油组成。
[0008] 所述天然气金属切割气是由如下重量份数的组分组成的：液化天然气98. 4-98. 7 份、添加剂1.3-1. 6份。
[0009] 所述添加剂是由如下重量份数的组分组成的：二苯甲醇7-30份、对正丙基环己醇 10-30份、叔丁基甲醚10-20份、甲醇40-60份、无水乙醇2-10份、汽油3-6份。
[0010] 所述天然气金属切割气的制备方法，包括如下步骤。
[0011] 步骤1、将添加剂各原料组分按二苯甲醇、对正丙基环己醇、叔丁基甲醚、甲醇、无 水乙醇、汽油的先后顺序加入容器内，静置24小时，得添加剂。
[0012] 步骤2、按配方比例将添加剂加入LNG罐内的液化天然气中，二者互溶静置10小 时，即得液相天然气金属切割气。
[0013] 步骤3、通过L-CNG的方式将制成的液相天然气金属切割气转化成气相天然气金 属切割气，即得。
[0014] 所述天然气金属切割气的使用方法：在使用时，天然气切割气可用LNG (液化天然 气）低温钢瓶或将其气化后压缩到CNG (压缩天然气瓶装供气）钢瓶，送到工位上使用，还可 以通过管道供气的方式使用。
[0015] 与现有技术相比本发明的有益效果。
[0016] 本发明提供的天然气金属切割气，使用安全，切割使用时不回火，而且切割气比重 比空气低，可进行室内作业。具体优点如下：（1)切割温度高：本发明切割气体在氧气中燃 烧的温度可高达3350°c。（2)切割速度快：本发明切割气体在切割对比实验中发现，切割速 度高于乙炔10%，完全满足金属切割等高温加热要求。（3)切割质量好：本发明切割气体在 切割时不塌边、不挂潭，切口断面光滑如镜，割缝细，工艺精度高。（4)安全性能好：由于天 然气的爆炸极限为5. 3-14%，乙炔的爆炸极限为2. 5-80%，天然气不到乙炔的1/7 ;天然气比 乙炔还轻，泄漏后散发的速度比乙炔快。（5)社会经济效益高：天然气属于清洁能源，且价 格低，采购方便。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。
[0018] 实施例1。
[0019] 本实施例提供一种天然气金属切割气，是由如下重量份数的组分组成的：液化天 然气98. 5份、添加剂1. 5份；所述添加剂是由如下重量份数的组分组成的：二苯甲醇8份、 对正丙基环己醇14份、叔丁基甲醚10份、甲醇58份、无水乙醇5份、汽油5份。
[0020] 所述天然气金属切割气的制备方法，包括如下步骤。
[0021] 步骤1、将添加剂各原料组分按二苯甲醇8份、对正丙基环己醇14份、叔丁基甲醚 10份、甲醇58份、无水乙醇5份、汽油5份的先后顺序加入容器内，静置24小时，得添加剂。
[0022] 步骤2、将1. 5份添加剂加入LNG罐内的98. 5份液化天然气中，二者互溶静置10 小时，即得液相天然气金属切割气。
[0023] 步骤3、通过L-CNG (由液化天然气转化为压缩天然气）的方式将制成的液相天然 气金属切割气转化成气相天然气金属切割气，即得。
[0024] 所述天然气金属切割气的使用方法：在使用时，本实施例天然气金属切割气用 LNG低温钢瓶供气，送到工位上使用。
[0025] 本实施例提供的天然气金属切割气的性能试验。
[0026] 1、天然气替代乙炔气的优点，如表1所示。
[0027] 表1 :天然气、乙炔气性能对比。
【主权项】
1. 一种天然气金属切割气，其特征在于，包括液化天然气与添加剂；所述添加剂由二 苯甲醇、对正丙基环己醇、叔丁基甲醚、甲醇、无水乙醇、及汽油组成。
2. 如权利要求1所述的天然气金属切割气，其特征在于，所述天然气金属切割气是由 如下组分组成的：液化天然气98. 4-98. 7份、添加剂1. 3-1. 6份。
3. 如权利要求2所述的天然气金属切割气，其特征在于，所述添加剂是由如下组分组 成的：二苯甲醇7-30份、对正丙基环己醇10-30份、叔丁基甲醚10-20份、甲醇40-60份、无 水乙醇2-10份、汽油3-6份。
4. 如权利要求1所述的天然气金属切割气的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、将添加剂各原料组分按二苯甲醇、对正丙基环己醇、叔丁基甲醚、甲醇、无水乙 醇、汽油的先后顺序加入容器内，静置24小时，得添加剂； 步骤2、按配方比例将添加剂加入LNG罐内的液化天然气中，二者互溶静置10小时，即 得液相天然气金属切割气； 步骤3、通过L-CNG (由液化天然气转化为压缩天然气）的方式将制成的液相天然气金 属切割气转化成气相天然气金属切割气，即得。
5. 如权利要求1所述的天然气金属切割气的使用方法，其特征在于，在使用时，天然气 切割气可用LNG (液化天然气）低温钢瓶或将其气化后压缩到CNG (压缩天然气瓶装供气） 钢瓶，送到工位上使用，还可以通过管道供气的方式使用。
【专利摘要】一种天然气金属切割气，是由液化天然气与添加剂组成的；所述添加剂由二苯甲醇、对正丙基环己醇、叔丁基甲醚、甲醇、无水乙醇、及汽油组成。所述天然气金属切割气是由如下重量份数的组分组成的：液化天然气98.4-98.7份、添加剂1.3-1.6份。所述添加剂是由如下重量份数的组分组成的：二苯甲醇7-30份、对正丙基环己醇10-30份、叔丁基甲醚10-20份、甲醇40-60份、无水乙醇2-10份、汽油3-6份。本发明提供的天然气金属切割气，通过气化后添加剂和天然气共同参与氧气中的燃烧反应，并为天然气燃烧提供中间化学体，来提高天然气在氧气中的燃烧速度，进而提高燃烧温度；具有使用安全，切割使用时不回火等特点，而且切割气比重比空气低，可进行室内作业。
【IPC分类】C10L3-06, C10L10-00
【公开号】CN104877722
【申请号】CN201510227209
【发明人】王大力
【申请人】王大力
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月7日