CN101033429A - 活性离子焊割气 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活性离子焊割气，属于工业燃气领域。为解决现有技术中问题，提供一种活性离子焊割气，高锰酸钾1－3份，二茂铁0.5－55份，醚类物质4－40份，丙酮20－60份、燃烧气2000－3000份；还可以包括下述重量份的物质：碳酸氢钠0－2份，去离子水0－150份，二甲苯0－30份、甲苯0－30份，对甲苯酚0－50份，环乙烷0－20份。本发明产品成本低，影响热区小，操作不受限，设备可兼容，对环境无污染，安全系数，高焊接效果好，切割能力强。

Description

活性离子焊割气

技术领域

本发明涉及一种活性离子焊割气，属于工业燃气领域。

背景技术

工业燃气的巨大市场需求是不言而喻的。在各行各业只要涉及到金属材料都离不开工业燃气。我国钢材产量已居世界第一位，金属制造业高速发展，对工业燃气的需求也越来越大。据统计，我国每年工业燃气的市场需求量近1亿瓶，平均每县市3万瓶以上。因此，金属焊割气市场广阔，需求巨大。

在我国已沿用了八十多年的传统工业燃气一乙炔气(C2H2)，广泛用于机械、冶金、建筑、桥梁、车辆、造船、拆装、航天等领域，是传统的基础工业产品，与国民经济息息相关。为经济和社会的发展作出了不可磨灭的贡献。

但是，随着生产力的发展和社会的进步，人类越来越注重环保、节能、安全、效率，对乙炔气暴露出来的种种弊端和缺陷有了越来越清晰的认识。如：乙炔气生产投资大，生产工艺复杂，生产过程中排放大量的H2S、H3P等有害气体和污水杂质，严重污染环境，同时生产过程极其危险，容易引起爆炸，灌装耗时长，生产成本高，生产一吨乙炔气需耗电3600度、焦炭1吨多，以及大量的人工，每瓶乙炔气的直接成本在50元以上，普遍存在短斤少两、充装不足的现象，等等。上世纪七十年代，在欧美、日本发达国家开始逐步淘汰乙炔气。我国政府也早已认识到乙炔对社会、环境、安全、经济效益所带来的负面影响，因此原国家科委成果办于一九九二年就下文号召推广使用新的切割技术，并将此项目列为《国家级科技成果重点推广计划》；国家机械工业部也于一九九五年作出了《不再审批新建、扩建电石、乙炔气厂》的决定；一九九六年，原国家经贸委、国家计委、国家科委联合下发固经贸字(1996)628号文件，将新型焊割气列为重点节能推广项目；一九九九年，原国家经贸委颁发第6号令，将电石气列为落后的生产工艺设备，要求坚决予以淘汰；同年，国家技术监督局颁发了GD17673-1999焊割气专用钢瓶标准。这些文件的发布给兴起中的新型工业燃气产业指明了发展的道路，提供了有力的政策保障。

中国专利200310113938涉及一种金属焊割气，含有3000～5000克母液、8～30ml甲苯、8～30ml二甲苯、8～30ml石油醚、40～60ml含量为20～60％(质量百分比)的双氧水，催化量的铅锑锡合金或锰钕铁合金或氧化铜。本发明还提供了上述金属焊割气的制备方法，将催化剂铅锑锰合金或锰钕铁合金或氧化铜放入容器内；把甲苯、二甲苯、石油醚混合后注入容器内；将双氧水注入容器内，加注母液，即得所需金属焊割气。本发明具有高效节能环保功效，配方中使用了永久性催化剂，爆炸极限即“活度系数”为2.7-16.0％，超过美国凯腾气，活化剂可与燃气同步活化气化，本发明解决了冻表气化不畅，母液不纯温度低留残液等世界性难题，火焰温度可达3100-3340℃。

中国专利200310110780一种工业焊割气，其特征是以天然气为主要原料，在天然气中加入自由基引发剂，用于提高天然气火焰温度，自由基引发剂主要是有机醇，以及有机醇、丁酮和二甲苯的配合物，有机醇包括甲醇、乙醇、异丙醇、高碳醇，自由明是以天然气为主要原料配制的一种安全环保工业焊割气，可以代替乙炔切割、焊接金属。主要方法是在天然气中添加自由基引发剂，用于提高天然气火焰温度达到乙炔—氧焰中性火焰温度(3150℃左右)，自由基引发剂主要是有机醇及其配合物。因为乙炔易爆，有毒安全系数低，电石能耗大，又污染环境，而乙炔需要量又很大，我国每年耗量达100万吨，因此用本发明取代乙炔有重大的经济效益和社会效益，是燃气工业的一大突破。

中国专利200310110434一种金属焊割气，以石油液化气或液化丙烷为燃气，其特征在于燃气中加入一种添加剂，所述添加剂的组成及其重量比为：环己酮61-86％，乙二醇甲醚13-39％，苯肼0-1％，本发明涉及一种金属材料焊割的燃气及其配制方法。本发明的技术方案为：以液化石油气或液化丙烷为燃气加入一种添加剂，所述添加剂的组成及其重量比为：环己酮61-86％，乙二醇甲醚13-39％，苯肼0-1％。本发明的添加剂配方科学合理，添加剂在燃气的液相或气相中均能分布均匀，焊割质量达到或优于乙炔燃气的水平，本发明能耗低，成本低、不污染环境、切割面平整、氧化渣少、割缝窄，贮运使用安全，不回火、不爆鸣，不堵塞气嘴，物化性能稳定，长期贮存不变质。

但是，上述几种焊割气制备方法复杂，应用范围不广，性能较差，对环境有一定的污染。

发明内容

本发明的目的是为解决上述问题，提供一种活性离子焊割气。

为实现上述目的，本发明的一个技术方案提供了一种活性离子焊割气，主要包括高锰酸钾，二茂铁，醚类物质，丙酮、液化石油气；各物质的比例按照重量份为：高锰酸钾1-3份，二茂铁0.5-55份，醚类物质4-40份，丙酮20-60份、燃烧气2000-3000份。

本发明一种活性离子焊割气中还可以包括下述重量份的物质：碳酸氢钠0-2份，去离子水0-150份，二甲苯0-30份、甲苯0-30份，对甲苯酚0-50份，环乙烷0-20份。

醚类物质为乙醚或石油醚。

燃烧气为液化石油气或丙烷。

本发明一种活性离子焊割气的制备方法：

在常温下将除燃烧气的原料溶解并注入钢瓶，充入燃烧气，轻轻摇晃使各物质混合即可。

本发明活性离子焊割气的优选方案：

各物质的比例按照重量份为：高锰酸钾2份，碳酸氢钠1份，二茂铁0.6份，乙醚6份，丙酮30份、去离子水100份，液化石油气3000份。

本发明活性离子焊割气的另一优选方案：

各物质的比例按照重量份为：高锰酸钾2份，二茂铁50份，石油醚30份，丙酮30份、丙烷3000份，二甲苯10份、甲苯10份，对甲苯酚30份，环乙烷10份。

有益效果：

1、切割能力强

强力纳米焊割气不含腐蚀剂，添加剂为中性。生产过程中阻聚、助燃、抗冻、气雾、催化、活化同步完成，活化剂达到“智能控制”，时间随季节调整同步气化活化，解决了在大功率切割、热喷涂过程中冻表、留残液等顶尖难题。由于该产品温度高(在氧气中燃烧的温度可达3400℃左右)，不但大大缩短了切割预热时间，而且切割速度明显加快，同型号割炬的火焰锋线也比乙炔长，切割厚度增加，切割表面光滑，挂渣少，易清理。切割起步3-5秒钟，40mm钢板打孔仅需9秒钟，水下切割仅需6秒钟起步。在操作方式上.不仅适用传统手工切割，而且适用半自动切割机，电脑控制全自动切割机切割效果更好。

超强活性离子焊割气与乙炔气在CG1-30半自动切割机上切割数据对比

气体	铜板厚度(mm)	单位(瓶)	切割长度(m)	切割速度(mm/min)	切割缝宽(mm)	使用时间(min)
							超强活性离子焊割气	30	1(3kg)	252	600	2.15	420
乙炔气	30	1(5kg)	123.5	380	2.58	325

从表中可看出强力纳米焊割气在切割长度、切割速度、使用时间，缝宽方面都具有明显的优势。

2、焊接效果好

在焊接上解决了同类新型燃气能割不能焊或焊不牢的难题，能取代乙炔气对0.5mm-20mm规格钢板进行焊接，还适用于铜焊、铝焊、铅焊等有色金属和不锈钢的焊接，在焊接形式上可以平焊、角焊、立焊、横焊、仰焊、搭接焊、坡立焊等全方位焊接及主要结构件和一般压力容器的焊接，焊接质量符合GB2650-89、2651-89、2653-89国家标准。

3、应用功能广

超强活性离子焊割气热值接近乙炔气热值的2倍，除能全面取代乙炔气的切割焊接这一基本功能外，还能打孔、开坡口、烘焙、矫正、翻边、水下切割、连铸连切及热处理等加工应用功能，进一步拓宽了工业燃气的应用领域。

4、安全系数高

据公安部消防所检测，超强活性离子焊割气活度(即爆炸极限)为同类新型焊割气之首，活度下限远远超过乙炔。工作压力仅为0.02-0.05Mpa，操作安全，不爆鸣、不回火，安全系数比乙炔气高出5倍。

5、环境无污染

乙炔气本身具有毒性，在点火时更是黑色烟尘飞扬，产生新的有害气体，不仅对大气和环境造成污染。而且在使用中操作者容易吸入，引起头晕等中毒症状。而超强活性离子焊割气母液本身为“清洁能源”，再加上添加剂的同步气化活化，使之能与氧气完全燃烧，对环境无污染。属绿色环保新产品。

6、设备可兼容

凡用于乙炔气焊割的生产设备(焊枪、割炬、自动焊机、割机)均适用于超强活性离子焊割气，与乙炔气工具完全通用，不需更换任何设备，节省投资，便于推广。

7、操作不受限超强活性离子焊割气不受任何天气影响，在操作过程中不受任何天气影响，不仅可在雨中作业，而且还能在水中进行切割。而乙炔气则是禁止在雨天作业的。

8、影响热区小

经对切割材质检测证明，切割后的热影响区，乙炔气是超强活性离子焊割气的1.5倍。根据能量守恒定律，充分说明超强活性离子焊割气比乙炔节省氧气和燃气。

9、产品成本低

乙炔钢瓶价格约400元，重约50kg，而符合GB17673-1999国家标准的超强活性离子焊割气钢瓶仅重约10kg，价格约160元，便于运输和移动。标准装乙炔气成本50元/瓶以上，售价80元，而超强活性离子焊割气标准装成本约15元/瓶，售价仅50，而且超过一瓶乙炔的工作量。

10、投资更便捷

该项目是国家鼓励扶持的环保项目，生产工艺简单而且成熟，操作方便，原材料便宜、易购。对投资者来说，投资少，只需购买钢瓶和原材料，两万元即可上马；对使用者来说，使用该产品可节省大笔费用。巨大的需求市场，造就厂家、商家、用户共赢。

超强活性离子焊割气与乙炔气技术参数对比

	实施例1	乙炔气		实施例1	乙炔气
						氧气中火焰温度℃	3415	3200	反应性	低	Cu-Au会引起爆炸
热值KJ/m3	86900	50387	回火率	低	高
						液体气化体积m3/kg	0.551	0.905	碰撞敏感性	稳定	不稳定
密度(空气＝1.0)	1.5	0.91	沸点℃	-42	-63
						空气中爆炸极限(V/V％)	2.5-80	2.3	压力(Mpa/20℃)	0.3-0.5	2.3-3.2
毒性	低	高	钢瓶自重(kg/只)	10	50

具体实施方式

下面列举实施例，对本发明加以进一步说明，但本发明不只限于这些实施例。

实施例1

本发明活性离子焊割气的优选方案：

高锰酸钾2kg，碳酸氢钠1kg，二茂铁0.6kg，乙醚6kg，丙酮30kg、去离子水100kg，液化石油气3000kg。

实施例2

高锰酸钾2kg，二茂铁50kg，石油醚30kg，丙酮30kg、二甲苯10kg、甲苯10kg，对甲苯酚30kg，环乙烷10kg，丙烷3000kg。

实施例3

高锰酸钾1.8kg，碳酸氢钠1.5kg，二茂铁0.6kg，乙醚12kg，丙酮35kg、去离子水80kg，液化石油气3000kg。

实施例4

高锰酸钾2kg，二茂铁50kg，石油醚50kg，丙酮40kg、二甲苯10kg、甲苯10kg，对甲苯酚30kg，环乙烷15kg，丙烷2500kg。

Claims (3)

1.一种活性离子焊割气，其特征在于主要包括高锰酸钾，二茂铁，醚，丙酮、液化石油气；各物质的比例按照重量份为：高锰酸钾1-3份，二茂铁0.5-55份，醚4-60份，丙酮20-60份、燃烧气2000-3000份。

2.根据权利要求1所述的活性离子焊割气，其特征在于包括碳酸氢钠0-2份，去离子水0-150份，二甲苯0-30份、甲苯0-30份，对甲苯酚0-50份，环乙烷0-40份。

3.根据权利要求1所述的活性离子焊割气，其特征在于所述燃烧气为液化石油气或丙烷。