JP7129752B2 - ガス切断用燃料ガス、及びガス切断方法 - Google Patents
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Description
(1) 鋼材をガス切断する際に用いる燃料ガスであって、水素と、プロピレンとを含み、前記プロピレンの含有量が、10体積%超30体積%以下である、ガス切断用燃料ガス。
(2) 燃料ガスと予熱用酸素ガスとにより予熱炎を形成するとともに、鋼材に切断用酸素を噴射して切断するガス切断方法であって、前記燃料ガスが、水素と、プロピレンとを含み、前記プロピレンの含有量が、10体積%超30体積以下である、ガス切断方法。
(3) 前記プロピレンとして、一般工業用プロピレンガスを用いる、前項2に記載のガス切断方法。
(4) 前記一般工業用プロピレンガスが、20体積%以上25体積%以下のプロパンを含有する、前項2又は3に記載のガス切断方法。
(5) 前記水素と、前記プロピレンとを別々に保管するとともに、燃料ガスとして用いる際にこれらを混合する、前項2乃至4のいずれか一項に記載のガス切断方法。
先ず、水素ガス供給源3から燃料ガス供給経路L1に水素ガスを供給する。水素ガスは、圧力調整器14によって調圧された後、混合装置12に供給される。
同様に、プロピレン供給源4からプロピレン供給経路L3にプロピレンガスを供給する。プロピレンガスは、圧力調整器14によって調圧された後、混合装置12に供給される。
図1に示すガス切断装置を用い、燃料ガスの構成によるガス切断への影響について、以下の検証を行った。上述したように、切断用水素に炭化水素を混入させると、熱量は増加するが、切断速度は低下した。一方、切断用水素にプロピレンを混入させても、切断速度はそれほど低下しなかった。これは、プロピレンが有する二重結合が切断用水素の火炎の集中性を妨げないためであると推察される。
燃料ガスの組成による、ガス切断に必要な燃料ガス全体の流量について検証した。
評価方法としては、ガス切断を行う際、燃料ガスの流量以外を同じ条件とした上で、燃料ガスの流量を徐々に低下していくと切断面の粗さが大きくなる。切断面の粗さが60μm未満となったときの燃料ガスの最低流量を必要流量として記録した。
・検証例1:H2+1体積%LPG(プロパン含有量:95体積%以上)
・検証例2:H2+5~40体積%C3H6
燃料ガスの組成による、ガス切断した際の切断断面について検証した。
評価方法としては、各条件における切断断面から、板厚方向の中心部での切断面の粗さを測定した。なお、切断面の粗さの測定については、上述した検証試験1と同様である。
・比較例1:H2+5体積%LPG(プロパン含有量:95体積%以上)
・比較例2:H2+10体積%LPG(プロパン含有量:95体積%以上)
・実施例1:H2+20体積%C3H6
図3に示すように、水素ガスに5体積%LPGを混合した燃料ガスを用いた場合、切断面粗さは60μm以下であったが、下端2mmの部分が粗くなった。
図4に示すように、水素ガスに10体積%LPGを混合した燃料ガスを用いた場合、切断面粗さは70μm以上となり、下端3~4mmの部分が粗くなった。
図5に示すように、水素ガスに20体積%プロピレンを混合した燃料ガスを用いた場合、切断面粗さは全範囲にわたって60μm以下となり、下端部分においても粗くならずに切断が可能であった。
2・・・切断吹管
3・・・水素ガス供給源
4・・・プロピレン供給源
5・・・酸素ガス供給源
6・・・切断吹管
7・・・予熱孔
8・・・切断酸素孔
9・・・燃料ガス流路
10・・・予熱用酸素ガス流路
11・・・切断用酸素ガス流路
12・・・混合装置
13・・・逆火防止器
14・・・圧力計
15・・・開閉弁(逆止弁)
16・・・予熱ガス流路
16a・・・折曲部
16A・・・先端側部分(先端側)
α・・・傾斜角度
L1・・・燃料ガス供給経路
L2・・・予熱用酸素ガス供給経路
L3・・・プロピレン供給経路
L4・・・切断用酸素ガス供給経路
Claims (2)
- 燃料ガスと予熱用酸素ガスとにより予熱炎を形成するとともに、鋼材に切断用酸素を噴射して切断するガス切断方法であって、
前記燃料ガスは、前記水素は70体積%以上90体積%未満、前記プロピレンは残分となるようその混合比率が設定され、
前記水素と、前記プロピレンとを別々に保管するとともに、燃料ガスとして用いる際にこれらを設定した前記混合比率となるように混合する、ガス切断方法。 - 前記プロピレンが、不純物として20体積%以上25体積%以下のプロパンを含む、請求項1に記載のガス切断方法。
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