天然气替代乙炔气新技术在钢结构制造中成功推广应用
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在钢结构制造中成功推广应用天然气替代乙炔气新技术
目前,氧-乙炔切割下料在许多钢结构制造企业占主导地位,生
产成本较高,钢瓶运输、搬运安全隐患大。且钢结构加工利润微薄,
只能在生产中挖潜降耗,降低成本,提高企业的竞争力和适应力。为
此,经反复试验总结后,在我公司的制造厂大力推广应用天然气替代
乙炔气新技术,并取得成功,切割厚度可达130mm。
0 天然气性能分析
天然气替代乙炔气的优点
节省能源:生产乙炔的原料——电石,消耗大量电能,生产1
吨电石耗电3700KWh,720Kg左右焦碳和50Kg电极材料,同时生产溶
解乙炔气需大量丙酮。采用天然气替代乙炔气,节省能源和材料,社
会效益相当可观。
经济效益:天然气价格比乙炔气价格便宜得多,每使用1瓶乙炔
气(按1Kg充装)需55元左右,而1瓶乙炔气燃烧释放的能量相当
于1.3m³天然气燃烧释放的能量,价格只有4元左右,如添加增效剂
增加天然气燃烧热值,使用效果可达到乙炔的使用功效,性价比极高。
社会效益:使用天然气,可减少环境污染和对人体的危害,生产
乙炔产生的大量电石灰难以处理,污染极大。
天然气、乙炔气性能对比
燃气名称
项目
天然气 乙炔气
化学式(主要成分) CH4 C2H2
中性焰温度 °C 2540 3100
外焰辐射热量MJ/ m 37 36
燃烧值KJ/mol 890 1298.7
氧用量/燃气量
(体积比)
2.0 2.5
供给割炬氧气量 1.5 1.0
在空气中的爆炸极限 5.3%-14% 2.5%-80%
1 氧-天然气切割试验
对割嘴的改进
采用射吸式割嘴时,由于天然气燃烧速度低于乙炔气,火焰能率
调节范围低,不能满足使用要求;而普通割嘴又不能满足高效切割,
因此,对割嘴进行专门设计,以满足使用要求。
2.2 切割工艺参数
火焰能率主要取决于割炬和割嘴的大小,割炬、割嘴的大小可
根据钢板厚度选用;同时,割炬后应配合氧气减压器、燃气减压器。
2 氧-天然气、氧-乙炔气割实验结果比较
该实验选用钢板厚度为δ=8、12、30等三种规格的厚度进行比较。
燃气名称
CH4-O2 C2H2-O2
项目
切口质量
切口平齐,氧化渣少,易于清除,减少切口过烧较为理想 切口平齐,氧化渣多,不易清除,切
口边缘过烧较多
切割速度 (δ=8、12、30) 手工切割较C2H2-O2慢10% 较快
自动切割时二者速度一样,前者预热稍慢。
安全性
爆炸极限范围小,火焰燃烧稳定,不易回火,不存在运输问题。 炸极限范围大,易回火,使用、运输、
储存很不安全。
经济性 来源广泛,成本低。 生产工艺复杂,乙炔制造成本高。
环境影响 燃烧时无黑烟
点火时产生大量黑烟,生产乙炔时产
生大量电石灰,污染环境。
3 结论
4.1 氧-天然气切割质量优于氧-乙炔气,切割质量满足
JB3092《火焰切割面质量技术要求》和GB50205《钢结构施
工质量验收规范》等标准要求。
4.2 氧-天然气使用比氧-乙炔气安全的多,成本低,为企业
创造了明显的经济效益和社会效益。