專利名稱：金屬焊割氣及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于金屬材料焊割的燃氣，屬C10L 1/12制造領域。
背景技術：
焊、切割金屬所采用的燃氣一直沿用乙炔氣，乙炔氣成本高、易發生爆炸事故，使用時易爆鳴，易回火，不能進行水下切割。含有磷化氫，硫化氫等有毒氣，危害人類健康，污染環境，氣瓶笨重，搬運很不方便。
針對乙炔焊割氣的缺點，一些科技工作者尋找替代乙炔氣的燃料。中國專利CN1057110公開了一種以液化石油氣為燃料，以過硫酸鹽或雙氧水、高錳酸鉀的堿性水溶液作添加劑的金屬切割氣制備方法。該專利提高了液化石油氣的燃值，試圖通過使用添加劑的方法在一定程度上解決了燃氣的使用安全問題，但未達到該目的，仍存在以下問題1、液化石油氣在冬季溫度較低時，不能全部氣化，需要加熱才能氣化完全。
2、焊接質量未達到乙炔氣的水平，不能實現完全的替代。所采用的過硫酸鹽或雙氧水、高錳酸鉀在堿性水溶液中分解很快，幾個小時或幾天內即分解完畢，未起到長效作用。
3、上述強氧化劑分解所產生的氧氣與液化石油氣混合在一起，極容易爆炸，存在安全隱患。
4、該專利所用的強氧化劑的堿性水溶液與液化石油氣不能混溶，前者為強極性物質，后者為非極性物質，極性差別很大，無法均勻混溶，在容器中上層為液化石油氣，下層為氧化劑的水溶液，添加劑的作用難以發揮。因氧化劑沉積于鋼瓶的底部，對鋼瓶造成腐蝕，縮短了鋼瓶的作用壽命。未見有液化丙烯、液化丙烷、天然氣用作金屬焊割氣的相關報道。
發明內容
本發明的目的在于改進上述專利之不足，利用液化丙烯、液化丙烷、天然氣作燃氣，加入添加劑配制成使用安全、對鋼瓶無腐蝕、能進行水下切割、焊割質量達到或優于乙炔氣質量水平的金屬焊割氣。
本發明的技術方案為液化丙烯、液化丙烷、液化丙烯與液化丙烷的混合物或液化丙烯與天然氣的混合物為燃氣，加入一種添加劑，所述添加劑的組成為下述重比乙二醇甲醚 40-60％聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物5-15％雜醇油 15-25％二茂鐵(1％甲醇溶液) 8-15％二苯胺(1％甲醇溶液) 5-12％作為對本發明的進一步改進，所述添加劑與燃氣的重量比為1000∶4-1000∶8時效果最佳。
作為對本發明的進一步改進，所述聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物是聚合度6-8的苯基苯酚聚氧乙烯醚和聚合度3-4的烷基酚聚氧乙烯醚混合物，混合比例為苯基苯酚聚氧乙烯醚∶烷基酚聚氧乙烯醚＝1-3∶2-5。
配制方法為1)將上述重量比的二茂鐵和二苯胺分別用甲醇溶解配制成1％的溶液。
2)將乙二醇甲醚、聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物、雜醇油按上述重量比與二茂鐵和二苯胺溶液混合，即配制成了添加劑。
3)將鋼瓶排除空氣，將添加劑按上述重量配比從鋼瓶閥門處注入，再充入燃氣。
本發明與背景技術相比，有以下優點1)添加劑的配方合理，實現了添加劑與燃氣的混溶。添加劑中的乙二醇甲醚能較好地降低焊割廢氣中烴、氮氧化物、一氧化碳含量。聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物的作用在于使添加劑和燃氣的液相充分混合，使雜醇油中的水分均勻分布，并能實現長時間放置不分層，避免造成對鋼瓶的腐蝕。雜醇油中所含有的少量水份，在焊割時隨液體燃氣流出，遇到高溫瞬間氣化，通常稱為微爆，將液體燃氣擊成微粒，使燃氣燃燒充分，降低廢氣中有害物質的含量，排放的廢氣中基本上為二氧化碳和水，實現了節能、助燃的功效。二茂鐵具有消煙、防爆功能。二苯胺可阻止丙烯在貯存、運輸中聚合。雜醇油可輔助調節水和燃氣的親水親油平衡值。2、本發明采用了液化丙烯和液化丙烷、天然氣作燃氣，由于這些燃氣的燃值高，可使焊割質量達到或優于乙炔氣的水平。3、由于液化丙烯和液化丙烷的沸點低，可在氣溫較低的冬季使用，彌補了液化石油氣在冬季氣化不完全的缺陷。4、能進行水下切割。
總之，本發明的產品能耗低，無環境污染，切割質量好、焊縫表面平整，焊渣很少，切割速度快于乙炔，使用安全，不回火，不爆鳴，貯存安全，化學性能穩定，久存不變質，容器輕便，搬運方便。
本發明與乙炔氣的對比實驗結果如表一
表一割料對比試驗記錄
具體實施方式
實例1金屬焊割氣的制備方法稱取乙二醇甲醚50克，雜醇油20克，聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物10克，其中苯基苯酚聚氧乙烯醚4克，烷基酚聚氧乙烯醚6克，1％二茂鐵甲醇溶液12克，1％二苯胺甲醇溶液8克，將其混合即為添加劑，按燃氣重量的0.6％取上述添加劑灌入排除了空氣后的12升鋼瓶，按液化丙烯∶液化丙烷＝80∶20的重量比例充入液化丙烯、丙烷混合物4公斤即為金屬焊割氣。
實例2金屬焊割氣的制備方法稱取乙二醇甲醚40克，雜醇油25克，聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物15克，其中苯基苯酚聚氧乙烯醚4.2克烷基酚聚氧乙烯醚10.8克，1％二茂鐵甲醇溶液15克，1％二苯胺甲醇溶液5克，將其混合即為添加劑，按燃氣重量的0.8％取上述添加劑灌入排除了空氣后的12升鋼瓶，按液化丙烯∶液化丙烷＝50∶50的重量比充入液化丙烯、丙烷混合物4公斤即為金屬焊割氣。
實例3金屬焊割氣的制備方法稱取乙二醇甲醚60克，雜醇油15克，聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物5克，其中苯基苯酚聚氧乙烯醚2.5克，烷基酚聚氧乙烯醚2.5克，1％二茂鐵甲醇溶液8克，1％二苯胺甲醇溶液12克，將其混合即為添加劑，按燃氣重量的0.4％取上述添加劑灌入排除了空氣后的12升鋼瓶，按液化丙烯∶液化丙烷＝20∶80的重量比充入液化丙烯、丙烷混合物4公斤，即為金屬焊割氣。
實例4金屬焊割氣的制備方法稱取乙二醇甲醚40克，雜醇油25克，聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物15克，其中苯基苯酚聚氧乙烯醚4.2克，烷基酚聚氧乙烯醚10.8克，1％二茂鐵甲醇溶液15克，1％二苯胺甲醇溶液5克，將其混合即為添加劑，按液化丙烯重量的0.8％取上述添加劑，灌入排除了空氣后的12升鋼瓶，再充入液化丙烯4公斤，將該氣與天燃氣經流量計計量后通過三通匯合后入焊割炬，該液化丙烯∶天然氣＝40∶60(體積)即構成焊割氣。
實例5金屬焊割氣的制備方法稱取乙二醇甲醚60克，雜醇油15克，聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物5克，其中苯基苯酚聚氧乙烯醚2克，烷基酚聚氧乙烯醚3克，1％二茂鐵甲醇溶液8克，1％二苯胺甲醇溶液12克，將其混合即為添加劑，按液化丙烯重量的1.2％取上述添加劑，灌入排除了空氣后的12升鋼瓶，再充入液化丙烯4公斤，將該氣與天燃氣經流量計計量、按液化丙烯∶天然氣＝60∶40的體積比通過三通匯合后進入焊割炬，即構成焊割氣。
實例6金屬焊割氣的制備方法(重量計)稱取乙二醇甲醚60克，雜醇油12克，聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物8克，其中苯基苯酚聚氧乙烯醚3克，烷基酚聚氧乙烯醚5克，1％二茂鐵甲醇溶液12克，1％二苯胺甲醇溶液8克，將其混合即為添加劑，按液化丙烯重量的1％取上述添加劑，灌入排除了空氣后的12升鋼瓶，再充入液化丙烯4公斤，將該氣與天燃氣經流量計計量、按液化丙烯∶天然氣＝50∶50的體積比通過三通匯合后進入焊割炬，即構成焊割氣。
實例7金屬焊割氣的制備方法(重量計)稱取乙二醇甲醚60克，雜醇油15克，聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物5克，其中苯基苯酚聚氧乙烯醚2.2克烷基酚聚氧乙烯醚2.8克，1％二茂鐵甲醇溶液8克，1％二苯胺甲醇溶液12克，將其混合即為添加劑，按液化丙烯重量的0.6％取上述添加劑，灌入排除了空氣后的12升鋼瓶，再充入液化丙烯4公斤，即構成焊割氣。
實例8金屬焊割氣的制備方法(重量計)稱取乙二醇甲醚40克，雜醇油25克，聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物15克，其中苯基苯酚聚氧乙烯醚7.5克，烷基酚聚氧乙烯醚7.5克，1％二茂鐵甲醇溶液15克，1％二苯胺甲醇溶液5克，將其混合即為添加劑，按液化丙烷重量的0.8％取上述添加劑，灌入排除了空氣后的12升鋼瓶，再充入液化丙烷4公斤，即構成焊割氣。
權利要求
1.一種金屬焊割氣，其特征在于所述的燃氣為液化丙烯、液化丙烷、液化丙烯與液化丙烷的混合物或液化丙烯與天然氣的混合物，在燃氣中加入一種添加劑，所述添加劑的組成為下述重量比乙二醇甲醚 40-60％聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物 5-15％雜醇油 15-25％二茂鐵(1％甲醇溶液) 8-15％二苯胺(1％甲醇溶液) 5-12％。
2.根據權利要求1所述的金屬焊割氣，其特征在于所述添加劑與燃氣的重量比為1000∶4-1000∶8。
3.根據權利要求1所述的金屬焊割氣，其特征在于所述的聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物是聚合度6-8的苯基苯酚聚氧乙烯醚和聚合度3-4的烷基酚聚氧醚混合物，其混合重量比為苯基苯酚聚氧乙烯醚∶烷基酚聚氧乙烯醚＝1-3∶2-5。
4.據權利要求1所述的金屬焊割氣，其特征在于所述的燃氣為液化丙烯。
5.根據權利要求1所述的金屬焊割氣，其特征在于所述的燃氣為液化丙烷。
6.根據權利要求1所述的金屬焊割氣，其特征在于所述的燃氣為液化丙烯與液化丙烷的混合物，液化丙烯與液化丙烷的混合重量比為1∶4-4∶1。
7.根據權利要求1所述的金屬焊割氣，其特征在于所述的燃氣為液化丙烯與天然氣的混合物，混合體積比為2∶3-3∶2。
8.根據權利要求1所述的金屬焊割氣的制備方法，其特征在于其制備方法為1)將二茂鐵和二苯胺分別用甲醇溶解，配制成1％的溶液。2)將乙二醇甲醚、聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物、雜醇油與二茂鐵和二苯胺溶液按上述重量比混合，即配制成了添加劑。3)將鋼瓶排除空氣，將添加劑按上述重量配比從鋼瓶閥門處注入，再充入上述重量配比的燃氣。
全文摘要
本發明涉及一種用于金屬材料焊割的燃氣，屬C10L1/12制造領域。本發明的技術方案為以液化丙烯、液化丙烷、液化丙烯與液化丙烷的混合物或液化丙烯與天然氣的混合物為燃氣，加入一種添加劑，所述添加劑的組成為下述重量比乙二醇甲醚40－60％，聚氧乙烯醚類表面活性劑組合物5－15％，雜醇油15－25％，二茂鐵(1％甲醇溶液)8－15％，二苯胺(1％甲醇溶液)5－12％。本發明添加劑的配方合理，實現了添加劑與燃氣的混溶。采用了液化丙烯和液化丙烷、天然氣作燃氣，可使焊割質量達到或優于乙炔氣的水平，可在氣溫較低的冬季使用，能進行水下切割。本發明的產品能耗低，無環境污染，焊縫表面平整，焊渣很少，切割速度快于乙炔，貯存、使用安全，不回火，不爆鳴，化學性能穩定，久存不變質。
文檔編號C10L3/00GK1431282SQ0311806
公開日2003年7月23日 申請日期2003年1月26日 優先權日2003年1月26日
發明者徐連蘊 申請人:徐連蘊