CN101851538A - 一种焊割燃气用助燃剂以及含有该助燃剂的焊割液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焊割燃气用助燃剂以及一种含有该助燃剂的焊割液。所述焊割燃气助燃剂按重量百分比包括：高氯酸10％～30％；重铬酸钾10％～30％；石油醚10％～30％；甲醇20％～60％。所述焊割液按重量百分比包括：液化石油气98％～99.3％；焊割燃气用助燃剂0.7％～2％。本发明所述的焊割液可用于金属制品的穿孔、切割、焊接等，具有高效、环保、安全、节能等优点，其技术安全系数是乙炔的8倍，并且有害气体未超过国标TJ36-79的规定，是替代乙炔的理想产品。

Description

一种焊割燃气用助燃剂以及含有该助燃剂的焊割液
技术领域
本发明涉及一种焊割燃气用助燃剂以及含有该助燃剂的焊割液，属于化工技术领域。
背景技术
传统的焊割通常采用氧和乙炔作为燃料，用氧乙炔炬枪对金属进行切割焊接，切割温度大约在3000℃左右。这种氧-乙炔焊割技术已经有很长的历史，但是也存在着很多缺点。其一，生产乙炔的主要原料是电石，电石是用氧化钙和焦炭经高温熔炼制成的，随后再与水反应制得乙炔，乙炔的整个生产过程流程长、能耗大、成本高，同时会排放大量的有害气体和废水，污染严重，而电石与水反应过程中，一旦压力超标还会引起爆炸。其二，使用乙炔作为燃气，不仅易燃、易爆，安全性差，乙炔中往往还含有磷化氢和硫化氢等有毒气体，会严重损害人们身体健康和污染环境。其三，乙炔对储存条件要求较高，需要使用高质量的钢瓶进行恒温储存，并且气压不能超过1.5kg/cm2，不能液化，因而每瓶容器的装载量也较少。
为了克服乙炔燃气的种种缺陷，人们开始使用液化石油气来替代乙炔。然而，液化石油气的火焰温度较低，只能达到2600℃左右，因此只能用于切割而不能用于焊接。为了改善液化石油气的焊割性能，人们开始在液化石油气中添加一些助燃剂，来提高其火焰温度等。目前已知的助燃剂种类较多，例如，公开号为CN101519612A的中国发明专利申请公开了一种焊割液，该焊割液是在液化石油气的基础上添加甲苯、二甲苯、石油醚和过氧化氢作为助燃剂，从而将火焰温度提高至3100℃～3300℃，提高焊割性能。但是，甲苯、二甲苯等添加剂毒性较大，会危害使用者的身体健康，而过氧化氢这些强氧化剂的使用，也会对钢瓶产生严重的腐蚀作用。
随着社会经济的快速发展，焊割液的使用需求量越来越大，因此，研发出一种安全、节能、环保、稳定的焊割液，有着十分重要的社会和经济意义。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种焊割燃气用助燃剂，用以提高焊割燃气的燃烧性能。本发明的另一个目的在于提供一种安全、节能、环保、稳定的焊割液，以满足金属焊割的使用需求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种焊割燃气用助燃剂，按重量百分比包括以下组分：
高氯酸            10％～30％；
重铬酸钾          10％～30％；
石油醚            10％～30％；
甲醇              20％～60％。
优选地，所述的焊割燃气用助燃剂按重量百分比包括以下组分：
高氯酸            20％；
重铬酸钾          20％；
石油醚            20％；
甲醇              40％。
其中，所述的甲醇是采用高粱发酵制备而成的。
含有本发明所述焊割燃气用助燃剂的焊割液，按重量百分比包括以下组分：
液化石油          98％～99.3％；
焊割燃气用助燃剂  0.7％～2％。
优选地，所述的焊割液按重量百分比包括以下组分：
液化石油气        98.7％；
焊割燃气用助燃剂  1.3％。
其中，所述的液化石油气为丙烷、丁烷或者两者的混合。
在本发明所述的焊割燃气用助燃剂中，高氯酸能有效地提高焊割燃气的燃烧温度；重铬酸钾能增加焊割燃气的爆炸性能；石油醚能增加焊割燃气的压力；而采用由高粱发酵制备的甲醇作为溶剂，其毒性较低，而且在燃烧过程中不会产生有毒气体。
本发明所述的焊割液是在液化石油气中添加助燃剂制备而成的，可用于金属制品的穿孔、切割、焊接等，具有高效、环保、安全、节能等优点。该焊割液能高度气化，与氧气混合后能充分燃烧，15升焊割液的效能相当于5瓶乙炔，能节省燃料费用80％以上。该焊割液的火焰温度可高达3100℃，火焰稳定，火力强劲，焊割时预热时间短，焊割速度快，而且无黑烟、不回火、不爆鸣、低辐射，不会危害操作人员的健康。使用该焊割液对金属进行焊割时，焊割面上缘无咬边、无烧塌，下缘无挂渣，割缝窄，表面光洁，表面质量可达到I级，焊割效果好，特别是厚金属板的焊割明显优于乙炔，此外，焊割表面不会发生积碳和硬化现象，清理简单，可节省清理和后序加工时间，减轻加工器具的磨损，从而能够节省大量原材料和工时。试验结果表明，该焊割液的技术安全系数是乙炔的8倍，有害气体未超过国标TJ36-79的规定，是替代乙炔的理想产品。
具体实施方式
实施例一：本发明所述焊割燃气用助燃剂的制备
按照以下重量百分比称取各组分：
高氯酸 20％；重铬酸钾 20％；
石油醚 20％；甲醇     40％。
将称取所得的高氯酸、重铬酸钾和石油醚溶解于甲醇中，混合均匀，即制得本发明所述的焊割燃气用助燃剂。
实施例二：本发明所述焊割燃气用助燃剂的制备
按照以下重量百分比称取各组分：
高氯酸 15％；重铬酸钾 15％；
石油醚 15％；甲醇     55％。
将称取所得的高氯酸、重铬酸钾和石油醚溶解于甲醇中，混合均匀，即制得本发明所述的焊割燃气用助燃剂。
实施例三：本发明所述焊割燃气用助燃剂的制备
按照以下重量百分比称取各组分：
高氯酸 25％；重铬酸钾 15％；
石油醚 25％；甲醇     35％。
将称取所得的高氯酸、重铬酸钾和石油醚溶解于甲醇中，混合均匀，即制得本发明所述的焊割燃气用助燃剂。
实施例四：本发明所述焊割液的制备
将实施例一至三的其中之一制得的焊割燃气用助燃剂，按照以下重量百分比添加到液化石油气中：
液化石油气            98.7％；
焊割燃气用助燃剂      1.3％。
将焊割燃气用助燃剂用压缩机注入真空的钢瓶中，然后加压充入液化石油气，即制得本发明所述的焊割液。
实施例五：本发明所述焊割液的制备
将实施例一至三的其中之一制得的焊割燃气用助燃剂，按照以下重量百分比添加到液化石油气中：
液化石油气          99.3％；
焊割燃气用助燃剂    0.7％。
将焊割燃气用助燃剂用压缩机注入真空的钢瓶中，然后加压充入液化石油气，即制得本发明所述的焊割液。
实施例六：本发明所述焊割液的制备
将实施例一至三的其中之一制得的焊割燃气用助燃剂，按照以下重量百分比添加到液化石油气中：
液化石油气          98.0％；
焊割燃气用助燃剂    2.0％。
将焊割燃气用助燃剂用压缩机注入真空的钢瓶中，然后加压充入液化石油气，即制得本发明所述的焊割液。
分别测定实施例五制得的焊割液与乙炔的最高火焰温度、热值、沸点、燃点、爆炸极限、回火率、切割和穿孔预热时间以及切割厚度等性能指标，并进行比较，检测结果见表1。
表1实施例五制得的焊割液与乙炔的性能对比
  指标   焊割液   乙炔
  最高火焰温度   3100℃   3080℃
  热值   25952KJ/M3   12800KJ/M3
  沸点   -47℃   -84℃
  指标   焊割液   乙炔
  燃点   468℃   305℃
  爆炸极限   2.2％～11.0％   2.5％～80.0％
  回火率   低   回火
  切割预热时间   2s～3s   3s～6s
  穿孔预热时间   4s～8s   5s～12s
  切割厚度   45mm/150mm/450mm   30mm/100mm/300mm
  切割质量   光洁   粗糙、踏边、多渣
  抗拉强度   500Obn/mm2   365Obn/mm2

Claims (6)

1.一种焊割燃气用助燃剂，按重量百分比包括以下组分：
高氯酸    10％～30％；
重铬酸钾  10％～30％；
石油醚    10％～30％；
甲醇      20％～60％。
2.根据权利要求1所述的焊割燃气用助燃剂，按重量百分比包括以下组分：
高氯酸    20％；
重铬酸钾  20％；
石油醚    20％；
甲醇      40％。
3.根据权利要求1或2所述的焊割燃气用助燃剂，其特征在于：所述的甲醇是采用高粱发酵制备而成的。
4.一种焊割液，按重量百分比包括以下组分：
液化石油气        98％～99.3％；
焊割燃气用助燃剂  0.7％～2％。
5.根据权利要求4所述的焊割液，按重量百分比包括以下组分：
液化石油气        98.7％；
焊割燃气用助燃剂  1.3％。
6.根据权利要求4或5所述的焊割液，其特征在于：所述的液化石油气为丙烷、丁烷或者两者的混合。
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