JP4875949B2 - Gas cutting method - Google Patents

Gas cutting method Download PDF

Info

Publication number
JP4875949B2
JP4875949B2 JP2006225224A JP2006225224A JP4875949B2 JP 4875949 B2 JP4875949 B2 JP 4875949B2 JP 2006225224 A JP2006225224 A JP 2006225224A JP 2006225224 A JP2006225224 A JP 2006225224A JP 4875949 B2 JP4875949 B2 JP 4875949B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
oxygen
cutting
preheating
dme
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006225224A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008049349A (en
Inventor
源治 長谷川
智章 佐々木
隆志 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyo Nippon Sanso Corp
Nissan Tanaka Corp
Original Assignee
Taiyo Nippon Sanso Corp
Nissan Tanaka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyo Nippon Sanso Corp, Nissan Tanaka Corp filed Critical Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority to JP2006225224A priority Critical patent/JP4875949B2/en
Publication of JP2008049349A publication Critical patent/JP2008049349A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4875949B2 publication Critical patent/JP4875949B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Description

本発明は、酸素を用いた鉄系合金のガス切断方法に関する。   The present invention relates to a gas cutting method for an iron-based alloy using oxygen.

従来、鉄系合金からなる材料を被切断物とする切断方法として、被切断物を予熱炎により予熱し、高圧の酸素を流すことで、被切断物を燃焼させ、その燃焼熱を利用して被切断物を切断するガス切断が知られている。予熱炎を形成する予熱ガスとしては、燃料ガスであるアセチレンやプロパンなどと、酸素を一定の割合で混合したものが用いられている。
例えば、特許文献1には、プロパンあるいはアセチレンなどと酸素ガスとを混合し、発火させて予熱炎を形成するガス切断方法が記載されている。
また、特許文献2には、予熱炎を形成する場合に、アセチレン、エチレン、プロピレンのいずれか、あるいはこれらの混合ガス、液化石油ガスから採取される飽和炭化水素ガスである、プロパン、ブタン、製鉄所などで発生するコークス炉ガス(COG)、あるいはCOGに高炉ガス、転炉ガスなどを混合したガスを用いてもよいことが記載されている。
特開平9−19765号公報(第2頁) 特開平7−32142号公報(第3頁)
Conventionally, as a cutting method using a material made of an iron-based alloy as a workpiece, the workpiece is preheated with a preheating flame, and high-pressure oxygen is allowed to flow so that the workpiece is burned and the combustion heat is used. Gas cutting for cutting an object to be cut is known. As the preheating gas that forms the preheating flame, a mixture of acetylene, propane, or the like, which is a fuel gas, and oxygen at a certain ratio is used.
For example, Patent Document 1 describes a gas cutting method in which propane or acetylene or the like and oxygen gas are mixed and ignited to form a preheating flame.
Patent Document 2 discloses propane, butane, and iron making, which are saturated hydrocarbon gases extracted from acetylene, ethylene, propylene, or a mixed gas or a liquefied petroleum gas when a preheating flame is formed. It is described that coke oven gas (COG) generated in a place or the like, or gas obtained by mixing COG with blast furnace gas, converter gas, or the like may be used.
JP-A-9-19765 (2nd page) JP 7-32142 A (page 3)

しかしながら、上記のような従来のガス切断方法には、以下のような問題があった。
ガス切断に用いる予熱ガスは、作業性、安全性、経済性によって適宜使い分けられている。
例えば、予熱ガスとしてアセチレンを用いる場合にはアセチレン1に対し,酸素を1.1〜1.2の混合比として燃焼ガスとする。また、プロパンを用いる場合にはプロパン1に対し,酸素を4.0〜4.5の混合比として燃焼ガスとする。
アセチレンは、軽比重で作業性に優れるものの、爆発範囲が2.5〜100vol%と広いため引火、爆発が起こらないように火気のない作業環境で、十分注意して切断作業を行う必要があり、また高価でもあるので、単純な切断用途に手軽に用いることができる切断方法ではないという問題がある。
また、アセチレンは、炭素同士の結合があるため燃焼時に煤を発生しやすく、大気や作業環境を汚染するとともに母材や火口に黒ずみが生じるという問題がある。そのため、火口を高頻度で清掃する必要があり、メンテナンスに手間がかかるという問題がある。
プロパンは、容易に入手でき爆発の危険性も少ないためよく用いられるが、アセチレンに比べて酸素の消費量が多くなるという問題がある。また、煤に関しては、アセチレンよりは少量だが、やはり炭素同士の結合を有するため発生しやすくなっている。
However, the conventional gas cutting method as described above has the following problems.
The preheating gas used for gas cutting is appropriately selected depending on workability, safety and economy.
For example, when acetylene is used as the preheating gas, oxygen is used as a combustion gas with a mixing ratio of 1.1 to 1.2 with respect to acetylene 1. When propane is used, oxygen is used as combustion gas with respect to propane 1 at a mixing ratio of 4.0 to 4.5.
Although acetylene is light specific gravity and excellent in workability, the explosive range is as wide as 2.5 to 100 vol%, so it is necessary to perform cutting work with great care in a work environment without fire to prevent ignition and explosion. Also, since it is expensive, there is a problem that it is not a cutting method that can be easily used for simple cutting applications.
In addition, acetylene has a problem in that it has a carbon-carbon bond, so it easily generates soot during combustion, pollutes the atmosphere and working environment, and darkens the base material and crater. Therefore, there is a problem that it is necessary to clean the crater at a high frequency, and it takes time and effort for maintenance.
Propane is often used because it is easily available and has a low risk of explosion, but has a problem that oxygen consumption is higher than acetylene. In addition, the amount of soot is smaller than that of acetylene, but it is easily generated because it has a bond between carbons.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、火口のメンテナンスが容易となるとともに、環境の清浄性、安全性を良好に保つことができるガス切断方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a gas cutting method that facilitates maintenance of a crater and can maintain environmental cleanliness and safety. And

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、予熱ガスにより予熱炎を形成し、該予熱炎により被切断物を予熱し、該予熱された被切断物に切断用酸素を噴射して前記被切断物を切断するガス切断方法であって、前記予熱ガスを、燃料ガスであるジメチルエーテルと予熱用酸素とを混合して形成し、前記予熱用酸素の前記ジメチルエーテルに対する混合比を、1.5以上、1.9以下とする方法とする。
この発明によれば、ジメチルエーテルと予熱用酸素とを混合した予熱ガスにより予熱炎を形成することで被切断物を予熱し、切断用酸素により被切断物を燃焼させて、被切断物を切断することができる。
ジメチルエーテルは、爆発範囲がアセチレンに比べて狭く、引火、爆発の危険性が少ないため、取り扱いが容易であり、炭素結合を含まないため、燃焼時に煤がほとんど発生せず、火口や周囲環境の煤による汚染を低減することができる。
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention described in claim 1, a preheating flame is formed by a preheating gas, the workpiece is preheated by the preheating flame, and cutting oxygen is added to the preheated workpiece. A gas cutting method for cutting the workpiece by injection, wherein the preheating gas is formed by mixing dimethyl ether as a fuel gas and preheating oxygen, and the mixing ratio of the preheating oxygen to the dimethyl ether is set. 1.5 or more and 1.9 or less .
According to this invention, the object to be cut is preheated by forming a preheating flame with a preheating gas in which dimethyl ether and preheating oxygen are mixed, and the object to be cut is burned with cutting oxygen to cut the object to be cut. be able to.
Dimethyl ether has a narrower explosion range than acetylene, and is less likely to catch fire or explode, so it is easy to handle and does not contain carbon bonds. Contamination due to can be reduced.

また、この発明によれば、ジメチルエーテルに対する予熱用酸素の混合比が良好となり、効率的な切断を行うことができる。





Moreover, according to this invention, the mixing ratio of the preheating oxygen with respect to dimethyl ether becomes favorable, and efficient cutting can be performed.





本発明のガス切断方法によれば、予熱ガスに、燃焼時の煤の発生を抑制でき引火、爆発の危険性の少ないジメチルエーテルを用いるので、火口のメンテナンスが容易となるとともに、環境の清浄性、安全性を良好に保つことができるという効果を奏する。   According to the gas cutting method of the present invention, the preheated gas uses dimethyl ether which can suppress the occurrence of soot during combustion and has low risk of ignition and explosion. There is an effect that safety can be kept good.

以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
本発明の実施形態に係るガス切断方法について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るガス切断方法を行うためのガス切断装置の模式的な概略構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
A gas cutting method according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas cutting device for performing a gas cutting method according to an embodiment of the present invention.

ガス切断装置1は、図1に示すように、火口2、切断酸素供給部7、予熱酸素供給部8、およびDME供給部9を備える。火口2は、鉄系合金からなるワーク10(被切断物)に対して、切断方向(図1の水平矢印方向)に相対移動可能な状態で対向して配置されている。
火口2は、その中心部に切断酸素供給部7から切断用酸素を供給するための切断酸素流路3が設けられ、火口2のワーク10に対向する端部の中心から高圧の切断酸素気流5を噴射できるようになっている。
また、本実施形態では、予熱炎6を形成する予熱ガスを供給するために、切断酸素流路3の外側の同心円上に円環状に形成された予熱ガス流路4を備える。
予熱ガスは、予熱酸素供給部8から供給される予熱用酸素と、DME供給部9から供給されるジメチルエーテル(以下、DMEと略称する)との混合ガスである。DMEに対する予熱用酸素の比である酸素混合比は、ワーク10の材質や切断条件の必要に応じて適宜調整することができるが、本実施形態では、特に良好な切断が行える酸素混合比の範囲である、1.5以上、1.9以下の範囲に調整されている。
切断酸素供給部7、予熱酸素供給部8により供給する切断用酸素、予熱用酸素は、同一の酸素を用いてもよいし、例えば、純度などがそれぞれ異なる酸素を用いてもよい。
As shown in FIG. 1, the gas cutting device 1 includes a crater 2, a cutting oxygen supply unit 7, a preheating oxygen supply unit 8, and a DME supply unit 9. The crater 2 is disposed so as to face a workpiece 10 (object to be cut) made of an iron-based alloy so as to be relatively movable in a cutting direction (horizontal arrow direction in FIG. 1).
The crater 2 is provided with a cutting oxygen flow path 3 for supplying cutting oxygen from the cutting oxygen supply unit 7 at the center thereof, and a high-pressure cutting oxygen flow 5 from the center of the end of the crater 2 facing the workpiece 10. Can be injected.
Further, in the present embodiment, in order to supply the preheating gas that forms the preheating flame 6, the preheating gas channel 4 formed in an annular shape on a concentric circle outside the cutting oxygen channel 3 is provided.
The preheating gas is a mixed gas of preheating oxygen supplied from the preheating oxygen supply unit 8 and dimethyl ether (hereinafter abbreviated as DME) supplied from the DME supply unit 9. The oxygen mixing ratio, which is the ratio of preheating oxygen to DME, can be adjusted as needed depending on the material of the workpiece 10 and the cutting conditions, but in this embodiment, the range of the oxygen mixing ratio that allows particularly good cutting. It is adjusted to the range of 1.5 or more and 1.9 or less.
The cutting oxygen and preheating oxygen supplied by the cutting oxygen supply unit 7 and the preheating oxygen supply unit 8 may use the same oxygen, or may use oxygen having different purities, for example.

次に、ガス切断装置1による本実施形態のガス切断方法について説明する。
予熱酸素供給部8、DME供給部9の流量を調整して、予熱ガス流路4に酸素混合比が1.5以上、1.9以下に調整された予熱ガスを流し、点火して予熱炎6を形成する。
そして、切断酸素供給部7から切断用酸素を切断酸素流路3に供給し、火口2の端部から、予熱炎6に囲まれた領域に切断酸素気流5を噴射する。
予熱炎6は、その内側を流れる切断酸素気流5の周囲を外気からシールドして、切断酸素気流5の流速が低下したり、空気の巻き込みにより圧力が低下したりしないようにするとともに、ワーク10を、鉄系合金の発火温度である約900℃まで加熱する。また、予熱炎6は、ワーク10の表面の水分、錆、スケール等の燃焼を阻害する不純物を除去する機能も果たしている。
Next, the gas cutting method of this embodiment by the gas cutting apparatus 1 will be described.
By adjusting the flow rates of the preheating oxygen supply unit 8 and the DME supply unit 9, a preheating gas whose oxygen mixing ratio is adjusted to 1.5 or more and 1.9 or less is supplied to the preheating gas channel 4, and the preheating flame is ignited. 6 is formed.
Then, cutting oxygen is supplied from the cutting oxygen supply unit 7 to the cutting oxygen flow path 3, and a cutting oxygen gas flow 5 is injected from the end of the crater 2 into a region surrounded by the preheating flame 6.
The preheating flame 6 shields the periphery of the cutting oxygen airflow 5 flowing inside from the outside air so that the flow velocity of the cutting oxygen airflow 5 does not decrease or the pressure does not decrease due to air entrainment. Is heated to about 900 ° C., which is the ignition temperature of the iron-based alloy. The preheating flame 6 also functions to remove impurities such as moisture, rust, and scale on the surface of the workpiece 10 that inhibit combustion.

発火温度に達したワーク10の表面の鉄成分は、切断用酸素により燃焼され、切断用酸素が連続供給されることで燃焼が持続する。一方、その際の燃焼熱によりワーク10の溶融が起こり、高圧で噴射される切断用酸素の機械的エネルギーによって燃焼生成物と溶融金属分とが吹き飛ばされることで、切断が促進される。
この状態で、火口2を適宜速度でワーク10に対して相対移動することにより、その移動軌跡に沿ってワーク10を切断することができる。
The iron component on the surface of the workpiece 10 that has reached the ignition temperature is burned by the cutting oxygen, and the combustion is continued by continuously supplying the cutting oxygen. On the other hand, the workpiece 10 is melted by the combustion heat at that time, and the combustion product and the molten metal are blown away by the mechanical energy of the cutting oxygen injected at a high pressure, thereby promoting the cutting.
In this state, by moving the crater 2 relative to the workpiece 10 at an appropriate speed, the workpiece 10 can be cut along the movement trajectory.

以上の工程は、一般のアセチレンやプロパンなどを燃料ガスとして用いるガス切断と同様であるが、本実施形態では、予熱ガスに用いる燃料ガスとして、DMEを用いるため以下のような特徴を備える。
DMEは、化学式(CHOから分かるように、炭素同士の結合を含まないため、分解性が良好であり、燃焼時に炭素が煤となることがほとんどない。一方、アセチレン(C)、プロパン(C)は、いずれも炭素同士の結合を含むため、燃焼時に煤が発生しやすくなっている。
切断時に煤が発生すると、切断面などに付着して外観が見苦しくなるだけでなく、煤が付着した面では溶接ができなくなったり、溶接強度が低下したりする。そのため、切断後ワーク10に付着した煤を除去する必要があり、手間がかかっていた。同様に、火口2も煤が付着していくので、定期的に煤を清掃する必要があった。また、煤が大気中に飛散すると環境を汚染してしまうという問題もあった。
The above steps are the same as gas cutting using general acetylene, propane or the like as the fuel gas, but in this embodiment, since DME is used as the fuel gas used for the preheating gas, the following features are provided.
As can be seen from the chemical formula (CH 3 ) 2 O, DME has no decomposability because it does not contain carbon-carbon bonds, and carbon hardly becomes soot during combustion. On the other hand, since acetylene (C 2 H 2 ) and propane (C 3 H 8 ) both contain carbon-carbon bonds, soot is easily generated during combustion.
If wrinkles occur at the time of cutting, they not only adhere to the cut surface and make the appearance unsightly, but also the surface on which wrinkles are attached cannot be welded or the welding strength decreases. Therefore, it is necessary to remove the wrinkles adhering to the workpiece 10 after cutting, which is troublesome. Similarly, since the soot adheres to the crater 2, it is necessary to clean the soot regularly. In addition, there is a problem that when the kite is scattered in the atmosphere, the environment is polluted.

DMEを用いることにより、ワーク10の切断面や火口2に付着する煤の量を低減することができるので、切断面に付着する煤を清掃したり、メンテナンスのために火口2を清掃したりする手間を低減することができる。
煤の発生量は、切断条件によっても異なるが、例えば、火口2の清掃頻度で比べると、アセチレンに比べてより煤の発生が少ないプロパンの清掃頻度に対して、さらにその1/2倍〜1/3倍程度に抑えることができる。
また、DMEは、分子中に酸素原子を含んでいるので、炭素原子が多く酸素原子を含まないプロパンに比べて酸素混合比を低く抑えることができる。そのため、酸素消費量を低減することができる。
By using DME, the amount of soot adhering to the cut surface of the workpiece 10 and the crater 2 can be reduced, so that the slag adhering to the cut surface is cleaned or the crater 2 is cleaned for maintenance. Time and effort can be reduced.
Although the amount of soot varies depending on the cutting conditions, for example, when compared with the cleaning frequency of the crater 2, the cleaning frequency of propane, which generates less soot than acetylene, is further ½ times to 1 / 3 times.
In addition, since DME contains oxygen atoms in the molecule, the oxygen mixing ratio can be kept lower than that of propane that has many carbon atoms and no oxygen atoms. Therefore, oxygen consumption can be reduced.

また、作業時や保管時の安全性に関しては、DMEは、常温で安定であり、空気中の爆発範囲が3.4〜27vol%、発火点が350℃である。そのため、常温で不安定で、空気中の爆発範囲が2.5〜100vol%、発火点が305℃のアセチレンの場合に比べて、いずれも安全側の特性を有し、取り扱いがきわめて容易である。
一方、空気中の爆発範囲が2.1〜9.5vol%であるプロパンと比べると、やや爆発範囲は広いものの、爆発範囲の下限値が大きいので、ガス漏れなど少量での爆発の危険性はより低くなる。そのため、実用的には、プロパンに比べても安全性や取り扱い性に優れている。
In terms of safety during work and storage, DME is stable at room temperature, has an explosion range in air of 3.4 to 27 vol%, and an ignition point of 350 ° C. Therefore, it is unstable at room temperature, has an explosion range in the air of 2.5 to 100 vol%, and has a safety characteristic compared to the case of acetylene having an ignition point of 305 ° C., and is extremely easy to handle. .
On the other hand, compared with propane, which has an explosion range in air of 2.1 to 9.5 vol%, the explosion range is somewhat wide, but the lower limit of the explosion range is large. Lower. For this reason, it is practically superior in safety and handleability compared to propane.

次に、本実施形態のガス切断方法の具体的な実施例について、予熱ガスとしてアセチレン、プロパンを用いた比較例とともに説明する。
図2は、垂直切断加工において、被切断物の板厚および予熱ガスの種類を変えて、最高切断速度を測定した実験結果を示す棒グラフである。横軸は被加工物の切断板厚(mm)、縦軸は最高切断速度(mm/min)を示す。図3は、ピアッシング加工において、火口高さおよび予熱ガスの種類を変えて、最低ピアッシングタイムを測定した実験結果を示す棒グラフである。横軸は火口高さ(mm)、縦軸は最低ピアッシングタイム(s)を示す。
Next, specific examples of the gas cutting method of the present embodiment will be described together with comparative examples using acetylene and propane as the preheating gas.
FIG. 2 is a bar graph showing experimental results obtained by measuring the maximum cutting speed by changing the thickness of the workpiece and the kind of the preheating gas in the vertical cutting process. The horizontal axis indicates the cut plate thickness (mm) of the workpiece, and the vertical axis indicates the maximum cutting speed (mm / min). FIG. 3 is a bar graph showing experimental results of measuring the minimum piercing time by changing the crater height and the kind of the preheating gas in the piercing process. The horizontal axis indicates the crater height (mm), and the vertical axis indicates the minimum piercing time (s).

図2に示すのは、垂直切断加工の実験結果である。
本実験例は、ワーク10としては、SS41を用い、ワーク10の厚さを6mmから40mmmまで変えたサンプルに対して、予熱ガスの燃料ガスをDME、アセチレン、プロパンに変えてガス切断による垂直切断加工を行い、最高切断速度を測定したものである。
各予熱ガスの酸素混合比は、それぞれのガスの加工効率が良好となる混合比を適宜設定して用いている。すなわち、DMEでは1.6〜1.7、アセチレンでは1.2〜1.4、プロパンでは3.3〜3.7としている。
図2から分かるように、いずれも切断板厚が大きくなると切断速度が低下する傾向があるが、同じ板厚では、DMEとプロパンとの最高切断速度はいずれも同等であった。また、DMEとアセチレンとの比較では、32mm以下ではDMEが同等またはより高速であり、40mmのみでアセチレンに対して劣る結果となった。
FIG. 2 shows an experimental result of vertical cutting.
In this experiment example, SS41 is used as the workpiece 10, and the sample in which the thickness of the workpiece 10 is changed from 6 mm to 40 mm is changed to DME, acetylene or propane as the preheating gas, and vertical cutting is performed by gas cutting. The maximum cutting speed was measured after processing.
As the oxygen mixing ratio of each preheating gas, a mixing ratio at which the processing efficiency of each gas is good is appropriately set and used. That is, 1.6 to 1.7 for DME, 1.2 to 1.4 for acetylene, and 3.3 to 3.7 for propane.
As can be seen from FIG. 2, the cutting speed tends to decrease as the cutting thickness increases, but the maximum cutting speed of DME and propane is the same at the same thickness. In comparison between DME and acetylene, DME was equal or faster at 32 mm or less, and only 40 mm was inferior to acetylene.

この実験例のうち、切断板厚が、9mm、25mmの場合について、次の表1に、切断条件と、切断面の品質判定結果とを示す。表中の「C」、「LPG」は、それぞれアセチレン、プロパンを示す(後出の表2でも同じ)。また表中の「混合比」は、上述の酸素混合比を意味する。
切断面の品質判定評価は、日本溶接協会規格のWES 2801に基づく。
また、ガス流量(NL/h)は、ノーマルガス流量、すなわち、1013.25hPa(1気圧)0℃換算流量リットル/時を表す。
Among the experimental examples, when the cutting plate thickness is 9 mm and 25 mm, the following Table 1 shows the cutting conditions and the result of quality determination of the cut surface. “C 2 H 2 ” and “LPG” in the table represent acetylene and propane, respectively (the same applies to Table 2 below). The “mixing ratio” in the table means the oxygen mixing ratio described above.
The quality judgment evaluation of the cut surface is based on WES 2801 of the Japan Welding Association standard.
The gas flow rate (NL / h) represents a normal gas flow rate, that is, 1013.25 hPa (1 atm) 0 ° C. converted flow rate liter / hour.

Figure 0004875949
Figure 0004875949

表1より、DME(実施例1〜6)は、実施例6で平面度が2級となっている他は1級であり、良好な品質が得られていることが分かる。これは、プロパン(比較例1〜6)と同等であった。また、アセチレン(比較例7〜12)は、比較例8、12のスラグが2級の他は1級であり、総合的に見て、DME、プロパンと略同等の品質であることが分かる。
また、酸素混合比を比較すると、DMEは、プロパンの半分以下であり、酸素消費量が格段に少ないことが分かる。
From Table 1, it can be seen that DME (Examples 1 to 6) is first grade except that the flatness is second grade in Example 6, and good quality is obtained. This was equivalent to propane (Comparative Examples 1 to 6). In addition, acetylene (Comparative Examples 7 to 12) shows that the slags of Comparative Examples 8 and 12 are of the first grade other than the second grade, and the quality is substantially the same as that of DME and propane.
Further, comparing the oxygen mixing ratio, it can be seen that DME is less than half of propane, and the oxygen consumption is remarkably small.

次に、開先切断加工の実験結果について、表2を参照して説明する。
本実験例では、ワーク10としてSS41を用い、切断板厚が、9mm、25mmのV45°開先切断を行い、切断面の品質判定評価をWES 2801に基づいて行った。
Next, experimental results of groove cutting will be described with reference to Table 2.
In this experimental example, SS41 was used as the workpiece 10, V45 ° groove cutting with a cutting plate thickness of 9 mm and 25 mm was performed, and the quality evaluation of the cut surface was performed based on WES 2801.

Figure 0004875949
Figure 0004875949

表2によれば、DMEとプロパンとは、ノッチは級外も生じている(実施例7、8、比較例13、14)が、他はすべて1級で、同等の品質であった。また、アセチレンと比較すると、アセチレンでは、ノッチの級外の他に比較例18のスラグも2級なので、DMEの方がより良好な結果となっている。   According to Table 2, DME and propane had notches that were out of class (Examples 7 and 8, Comparative Examples 13 and 14), but the others were all grades of the same quality. Compared with acetylene, in addition to the notch class, the slag of Comparative Example 18 is also in the second class, so that DME has a better result.

図3に示すのは、ピアッシング加工の実験結果である。
本実験例は、ワーク10としてSS41を用い、ワーク10の厚さを9mmとして、予熱ガスの燃料ガスを、DME、アセチレン、プロパンに変えてガス切断によるピアッシング加工を行い、最低ピアッシングタイムを測定したものである。火口高さの条件としては、5mm、10mmの場合について実験した。
ここで、ピアッシングタイムは、ワーク10を加熱開始してからワーク10に孔があくまでの時間である。
各予熱ガスの酸素混合比は、それぞれのガスの加工効率が良好となる混合比を適宜設定して用いている。
図3から分かるように、ピアッシング加工では、アセチレンよりはやや劣るものの、DMEはプロパンとは同等である。したがって、実用上、十分な性能を有することが分かる。
FIG. 3 shows the experimental results of the piercing process.
In this experimental example, SS41 was used as the workpiece 10, the thickness of the workpiece 10 was 9 mm, the fuel gas of the preheating gas was changed to DME, acetylene, and propane, piercing processing was performed by gas cutting, and the minimum piercing time was measured. Is. Experiments were conducted for 5 mm and 10 mm as conditions for the crater height.
Here, the piercing time is the time when the workpiece 10 has a hole after the workpiece 10 starts to be heated.
As the oxygen mixing ratio of each preheating gas, a mixing ratio at which the processing efficiency of each gas is good is appropriately set and used.
As can be seen from FIG. 3, the piercing process is slightly inferior to acetylene, but DME is equivalent to propane. Therefore, it turns out that it has sufficient performance practically.

ここで、DMEを用いた予熱ガスの酸素混合比について、ピアッシング加工の実験例に基づいて説明する。
図4は、DMEを用いたピアッシング加工において、酸素混合比を変えたときの最低ピアッシングタイムの実験結果を示すグラフである。図5は、プロパンを用いたピアッシング加工において、酸素混合比を変えたときの最低ピアッシングタイムの実験結果を示すグラフである。図4、5とも、横軸は酸素混合比、縦軸は最低ピアッシングタイム(s)を示す。いずれもワーク10としては、厚さ9mmのSS41を用いている。
Here, the oxygen mixing ratio of the preheating gas using DME will be described based on an experimental example of piercing processing.
FIG. 4 is a graph showing experimental results of the minimum piercing time when the oxygen mixing ratio is changed in piercing processing using DME. FIG. 5 is a graph showing an experimental result of the minimum piercing time when the oxygen mixing ratio is changed in the piercing process using propane. 4 and 5, the horizontal axis represents the oxygen mixing ratio, and the vertical axis represents the minimum piercing time (s). In any case, SS9 having a thickness of 9 mm is used as the workpiece 10.

予熱ガスの燃料ガスとしてDMEを用いた場合、図4の曲線100に示すように、酸素混合比に対する最低ピアッシングタイムのグラフが、酸素混合比が約0.4から2.5の範囲で、上に開いた略V字状曲線となり、酸素混合比が約1.5で、最低ピアッシングタイムが約42秒の最小値をとるような結果が得られた。
例えば、ピアッシングタイムの許容値を50秒とした場合、曲線100より、酸素混合比の好適な範囲は、1〜2.5であることが分かる。
また、酸素混合比をより最小値の近傍の範囲、例えば、1.5〜1.9とすれば、ピアッシングタイムが、42秒〜43秒となって迅速な加工を行うことができる。
When DME is used as the fuel gas for the preheating gas, as shown by a curve 100 in FIG. 4, a graph of the minimum piercing time with respect to the oxygen mixture ratio is The result was such that the oxygen mixing ratio was about 1.5 and the minimum piercing time was about 42 seconds.
For example, when the allowable value of the piercing time is 50 seconds, the curve 100 shows that the preferable range of the oxygen mixing ratio is 1 to 2.5.
Further, when the oxygen mixing ratio is set to a range near the minimum value, for example, 1.5 to 1.9, the piercing time is 42 seconds to 43 seconds, and rapid processing can be performed.

一方、予熱ガスの燃料ガスとしてプロパンを用いた場合、図5の曲線110に示すように、酸素混合比に対する最低ピアッシングタイムのグラフが、酸素混合比が約1.7から5.5の範囲で上に開いた略V字状曲線となり、酸素混合比が約3で、最低ピアッシングタイムが約47秒の最小値をとるような結果が得られた。
図4と比べて、酸素混合比に対する最低ピアッシングタイムの変化はかなり緩やかであるが、最低ピアッシングタイムの最小値がDMEに比べて5秒長くなっている。また、例えば、DMEで、酸素混合比を1.5〜1.9の範囲とした場合に比べても4秒長くなっている。
すなわち、プロパンの最短加工時間でも、DMEの最短加工時間に比べて約12%、DMEの酸素混合比に実用的な許容範囲を設けた場合でも約10%、加工時間が増えることを意味する。
また、ピアッシングタイムの許容値を50秒とした場合、酸素混合比の好適な範囲は、曲線110から分かるように、2.5〜3.5となり、DMEの場合よりも狭くなっている。
これに対して、図4の結果によると、DMEで、最低ピアッシングタイムを47秒以下とするには、酸素混合比を1.2〜2.3にすればよい。したがって、DMEを用いた予熱ガスによれば、プロパンを用いた場合より加工時間を短縮するように酸素混合比を容易に設定することができ、効率的な加工を行うことができる。
On the other hand, when propane is used as the fuel gas for the preheating gas, as shown by a curve 110 in FIG. A substantially V-shaped curve opened upward was obtained, and the result was such that the oxygen mixing ratio was about 3 and the minimum piercing time was about 47 seconds.
Compared to FIG. 4, the change in the minimum piercing time with respect to the oxygen mixture ratio is considerably gradual, but the minimum value of the minimum piercing time is 5 seconds longer than that of DME. For example, in DME, it is 4 seconds longer than when the oxygen mixing ratio is in the range of 1.5 to 1.9.
In other words, even with the shortest processing time of propane, the processing time increases by about 12% compared to the shortest processing time of DME, and even when a practical allowable range is provided for the oxygen mixing ratio of DME, the processing time increases by about 10%.
Further, when the allowable value of the piercing time is 50 seconds, the preferable range of the oxygen mixing ratio is 2.5 to 3.5 as shown by the curve 110, which is narrower than that in the case of DME.
On the other hand, according to the result of FIG. 4, in order to set the minimum piercing time to 47 seconds or less in DME, the oxygen mixing ratio may be set to 1.2 to 2.3. Therefore, according to the preheating gas using DME, the oxygen mixing ratio can be easily set so as to shorten the processing time as compared with the case of using propane, and efficient processing can be performed.

以上に説明したように、本実施形態のガス切断方法によれば、予熱ガスの燃料ガスとしてDMEを用いるため、燃焼時の煤の発生を抑制でき、火口のメンテナンスが容易となるとともに、環境の清浄性を良好に保つことができる。
また、DMEは、アセチレンに比べて、引火、爆発などの安全性が格段に高いので、切断時、保管時などの取り扱いが容易となる。
また、本方法による加工性能は、プロパンに比べて同等以上の性能を有しており、酸素消費量もプロパンに比べて格段に低減することができる。したがって、安全性や取り扱いの容易さのためにアセチレンに代わって広く用いられているプロパンを代替するのにきわめて好適なガス切断方法となっている。
As described above, according to the gas cutting method of the present embodiment, since DME is used as the fuel gas for the preheating gas, generation of soot at the time of combustion can be suppressed, and the maintenance of the crater becomes easy. The cleanliness can be kept good.
In addition, DME has much higher safety such as ignition and explosion than acetylene, so that it can be easily handled at the time of cutting and storage.
Further, the processing performance by this method is equal to or better than that of propane, and the oxygen consumption can be remarkably reduced as compared with propane. Therefore, it is a gas cutting method that is extremely suitable for replacing propane, which is widely used in place of acetylene, for safety and ease of handling.

なお、上記の説明では、火口2の予熱ガス流路4が、切断酸素流路3の同心円上に円環状に設けられた例で説明したが、火口の構造はこれに限定されるものではない。例えば、複数の予熱ガス流路4が切断酸素流路3の同心円上に適宜ピッチで設けられた構造でもよい。   In the above description, the preheating gas channel 4 of the crater 2 is described as an annular shape on the concentric circle of the cutting oxygen channel 3, but the structure of the crater is not limited to this. . For example, a structure in which a plurality of preheating gas channels 4 are provided at appropriate pitches on the concentric circles of the cutting oxygen channel 3 may be used.

本発明の実施形態に係るガス切断方法を行うためのガス切断装置の模式的な概略構成図である。It is a typical schematic structure figure of the gas cutting device for performing the gas cutting method concerning the embodiment of the present invention. 垂直切断加工において、被切断物の板厚および予熱ガスの種類を変えて、最高切断速度を測定した実験結果を示す棒グラフである。It is a bar graph which shows the experimental result which changed the plate | board thickness of the to-be-cut object, and the kind of preheating gas, and measured the maximum cutting speed in the vertical cutting process. ピアッシング加工において、火口高さおよび予熱ガスの種類を変えて、最低ピアッシングタイムを測定した実験結果を示す棒グラフである。It is a bar graph which shows the experimental result which changed the crater height and the kind of preheating gas in the piercing process, and measured the minimum piercing time. DMEを用いたピアッシング加工において、酸素混合比を変えたときの最低ピアッシングタイムの実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of the minimum piercing time when changing oxygen mixing ratio in the piercing process using DME. プロパンを用いたピアッシング加工において、酸素混合比を変えたときの最低ピアッシングタイムの実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of the minimum piercing time when changing the oxygen mixing ratio in the piercing process using propane.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガス切断装置
2 火口
3 切断酸素流路
4 予熱ガス流路
5 切断酸素気流
6 予熱炎
7 切断酸素供給部
8 予熱酸素供給部
9 DME供給部
10 ワーク(被切断物)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas cutting device 2 Tinder 3 Cutting oxygen flow path 4 Preheating gas flow path 5 Cutting oxygen air flow 6 Preheating flame 7 Cutting oxygen supply part 8 Preheating oxygen supply part 9 DME supply part 10 Workpiece (to-be-cut object)

Claims (1)

予熱ガスにより予熱炎を形成し、該予熱炎により被切断物を予熱し、該予熱された被切断物に切断用酸素を噴射して前記被切断物を切断するガス切断方法であって、
前記予熱ガスを、燃料ガスであるジメチルエーテルと予熱用酸素とを混合して形成し、
前記予熱用酸素の前記ジメチルエーテルに対する混合比を、1.5以上、1.9以下とすることを特徴とするガス切断方法。
A gas cutting method of forming a preheating flame with a preheating gas, preheating a workpiece with the preheating flame, and injecting cutting oxygen into the preheated workpiece to cut the workpiece.
The preheating gas is formed by mixing dimethyl ether as fuel gas and preheating oxygen ,
A gas cutting method , wherein a mixing ratio of the preheating oxygen to the dimethyl ether is 1.5 or more and 1.9 or less .
JP2006225224A 2006-08-22 2006-08-22 Gas cutting method Expired - Fee Related JP4875949B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006225224A JP4875949B2 (en) 2006-08-22 2006-08-22 Gas cutting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006225224A JP4875949B2 (en) 2006-08-22 2006-08-22 Gas cutting method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008049349A JP2008049349A (en) 2008-03-06
JP4875949B2 true JP4875949B2 (en) 2012-02-15

Family

ID=39233871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006225224A Expired - Fee Related JP4875949B2 (en) 2006-08-22 2006-08-22 Gas cutting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4875949B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100674033B1 (en) * 2004-01-30 2007-01-26 엘지전자 주식회사 Deposition Apparatus
JP2009203271A (en) * 2008-02-26 2009-09-10 Yuta Mizutani Fuel for torch and combustion method for it
JP5276937B2 (en) * 2008-09-16 2013-08-28 日酸Tanaka株式会社 Gas cutting method and gas cutting device
JP6087466B1 (en) * 2016-08-09 2017-03-01 大陽日酸株式会社 Postmix hydrogen crater and hydrogen gas cutting method
CN112195049A (en) * 2020-09-01 2021-01-08 宁波盾科新材料有限公司 Welding gas mixture without oxygen combustion supporting

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0919765A (en) * 1995-07-06 1997-01-21 Nippon Sanso Kk Gas cutting method and its device
JP4762459B2 (en) * 2001-09-20 2011-08-31 株式会社パロマ Gas appliances
JP2005083717A (en) * 2003-09-11 2005-03-31 Asahi Seisakusho Co Ltd Dimethyl ether combustor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008049349A (en) 2008-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dhandha et al. Effect of activating fluxes on weld bead morphology of P91 steel bead-on-plate welds by flux assisted tungsten inert gas welding process
JP4875949B2 (en) Gas cutting method
JP3044182B2 (en) Method for producing an oxide dispersed MCrAlY based coating
JP4890609B2 (en) ERW steel pipe manufacturing method and high Si or high Cr content ERW steel pipe
JP2011506761A (en) Apparatus and method for manufacturing a three-dimensional object
JP5529366B2 (en) Coating material, method for producing the same, coating method, and blade with shroud
EP3710197B1 (en) Oxy fuel gas mixtures and methods for use
Alroy et al. HVAF vs oxygenated HVAF spraying: Fundamental understanding to optimize Cr3C2-NiCr coatings for elevated temperature erosion resistant applications
EP2282866B1 (en) Method of flame cutting a steel part, with an increase in the pressure and/or flow rate of the gaseous oxygen after initiation of piercing
JP2007070640A (en) Combustion gas suitable for fusion cutting or brazing, and its preparation process
JP2010255044A (en) Coating material, coating method, and moving blade with shroud
CN105458457B (en) Inner walls of deep holes overlaying method
JP2006026691A (en) Method for manufacturing electric resistance welded steel tube excellent in quality of weld zone
JP2004298961A (en) Method for manufacturing electric resistance welded steel tube excellent in quality of weld zone
JP6327744B2 (en) Repair method by thermal spraying
WO2003037038A3 (en) Electrode, in particular for siderurgical electric arc furnaces and the like, and related operation method
JP6162377B2 (en) Method of fusing flammable gas and steel
JP6388480B2 (en) Furnace wall repair method
US1404223A (en) Gaseous fuel
Muñoz-Escalona et al. Analysis and influence of acetylene and propane gas during oxyfuel gas cutting of 1045 carbon steel
US934235A (en) Process for cutting metal objects.
JP5738254B2 (en) Method of fusing flammable gas and steel
Li et al. Ablation behavior of HfC modified carbon/carbon composites.
US1404235A (en) Gaseous fuel
Chattopadhyay Combustion Processes for Surface Modification

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090619

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110426

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110609

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111101

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111128

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141202

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4875949

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141202

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees