浅谈天然气在钢结构切割方面的应用

天然气切割气技术与应用发展

天然气切割气技术与应用发展弓燕舞刘富海赖元楷(上海清泰液化天然气有限公司)弓燕舞等. 天然气切割气技术与应用发展. 天然气工业,2008 ,28 (8) :1172119.摘要天然气切割气具有清洁、高效、使用安全等特点。

对天然气切割气性能、生产工艺、供应方式进行了介绍: ①与乙炔、丙烷在燃烧速度、爆炸极限等的比较,说明了天然气切割气在清洁、安全等方面的优势。

②系统介绍了天然气切割气混合生成及割具改造技术的进展,不同地区、不同需求的切割气用户可选择LN G、CN G和管道气等多种天然气切割气供应方式;使用效果表明,天然气切割气可为用户节省约30 %的切割气成本。

③指出了国内在天然气切割气发展过程中需要尽快解决的如气源供应保障、标准化等问题。

天然气切割气发展起步较晚,技术利用上仍需不断完善,但其特殊的优势也预示着良好的发展前景。

相关技术、政策问题的解决对于天然气切割气的发展起到促进作用。

主题词天然气火焰切割技术应用一、切割气发展相对于激光、等离子等先进切割技术的使用,氧—火焰切割工艺以其投资少、易用性好等特点依然是国内外企业工业切割气的主要选择。

其中,氧—乙炔切割又是氧—火焰切割工艺中最为成熟、广泛采用的方法。

但是乙炔的原料电石是一种高耗能产品,耗电3 000～3 500 kWh 和0. 5 t 标准焦碳,得到1 t 电石。

生产1 t 乙炔要排出3. 5 t 电石渣及CO、H2 S、SO2 等有害气体及污水,而且乙炔在使用中存在安全性差、成本高等不足。

为此,工业发达国家在20 世纪60 年代后根据各自实际情况相继开发了丙烯、丙烷等燃气替代乙炔作为切割燃料。

从20 世纪90 年代初起,我国也开始限制乙炔发展,积极推广环保节能工业燃气,并引进了丙烷类切割气技术[ 3 ] 。

但由于国内油气资源缺乏、丙烷液化气的价格上涨较快、技术发展较慢等原因,替代乙炔切割气的进展较为缓慢。

另外,丙烷气密度大于空气,不宜在船舱等密闭场所使用,在一定程度上也影响了丙烷切割气的使用推广。

天然气在金属切割工艺上的应用

天然气在金属切割工艺上的应用随着科技和能源的不断发展，天然气作为一种坏保型的优质燃料越来越引起人们的关注，此文根据笔者的经验对天然气在金属切割和加热工艺技术及经济性做一介绍：一、天然气的组成及理化特性天然气的主要成分是甲烷，天然气是利用空气作助燃剂，理论燃烧温度可达到2300℃。

如把助燃剂或天然气加热时燃烧温度将超过2300℃。

天然气用氧气作助燃剂温度则更高。

天然气+V8燃料增益剂在氧气中燃烧温度能够达到3400度，完全达到了工业燃气的切割标准。

二、天然气在金属和加热工艺技术上的应用用天然气代替乙炔和液化石油气作切割燃料，在理论上和实践都是可行的，根据我公司多次试验都取得了成功。

在试验中采用CNG切割，割据选用100号割枪(用2号割咀)成功的切割了铁路道轨，厚板，钢坯子，预热速度快，切割表面平整，不挂渣或者挂渣少，操作简单，安全系数高，在生产工作中节约了大量的生产成本，以前使用乙炔，液化气，丙烷类燃气，现在采用天然气能够节约大量资金和生产成本。

三、天然气在金属切割和加热工艺技术上推广的必要性1、经济性天然气替代乙炔、液化石油气作切割和加热燃料其成本只有乙炔的1／7，是液化石油气成本的费用的43％，经济效益显著，在钢铁行业和金属加工企业具有广泛的推广价值。

2、稳定性天然气通过管道减压输送、压力稳定、热值稳定、价格稳定、操作的工艺条件稳定，企业的燃料成本好掌握。

3、方便性通过管道输送天然气，省去了使用乙炔或液化石油气购置气瓶(或租赁)的费用和钢瓶检测费、运输费和搬运费。

4.安全性天然气比空气轻，即使有部分气体泄露，也很快能够散去，不会在工厂或者低洼处存积，减少了不安全隐患。

天然气在室内使用和乙炔，液化气相比提高了工作人员的操作安全性，降低了企业的企业的风险。

四、发展前景1、天然气比乙炔的理论燃烧温度低(和液化石油气燃烧温度相同)，切割速度慢，采用V8燃料增益剂及V8燃料终端增益器后，提升了天然气的切割温度，操作性能大大提高，达到了乙炔的操作标准，操作简单，其工具使用与丙烷，液化气一样，只需要使用丙烷，液化气用快速割咀，可以延续使用乙炔割据，使其在替代乙炔和液化石油气带来显著经济效益的同时，克服切割速度慢带来的不足之处。

钢结构的天然气管道

钢结构的天然气管道在现代社会，天然气作为清洁、高效、环保的能源，得到了广泛的应用和普及。

然而，天然气的传输管道是保障其正常供应和使用的基础设施，而安全、稳定、耐久的管道材料和结构，对于天然气管道的建设和维护有着至关重要的作用。

在这里，本文将从钢结构的角度出发，探讨天然气管道的特点和优势，以及钢结构作为天然气管道的理想选择。

1. 天然气管道的特点和优势天然气管道是一种高压、高温、高密度、高含硫的管道，要求传输过程中无泄漏，即便漏气也不能爆炸，同时需要对环境友好，不产生污染物和废气。

与其他管道相比，天然气管道具有以下几个特点和优势。

第一，安全可靠。

天然气管道采用高压和高密度的气体传输，相比于液态传输更加安全可靠。

同时，在运输和使用过程中，天然气管道不会释放出有毒有害的物质，具有更高的环境友好性。

第二，经济高效。

天然气管道不仅能够快速传输天然气，同时在生产过程中也具有更高的经济效益。

相比于其他能源，天然气的价格更加稳定，且在运输中损耗较少。

第三，使用范围广泛。

天然气可以应用于家庭、工业、商业、交通等领域，因此天然气管道的使用范围也十分广泛。

在不同用途和需求下，天然气管道可以适应不同的规范和需求。

2. 钢结构在天然气管道中的应用天然气管道需要保证稳定、安全、耐久的运输和使用，因此选择合适的材料和结构设计显得尤为关键。

在众多管道材料中，钢结构的应用具有很多优势。

首先，钢结构具有优异的强度和耐腐蚀性能。

天然气管道需要承受高强度和高压力的气体，以及外界环境中的氧化、腐蚀等影响，同时在使用寿命内不能出现脆性断裂。

而钢材本身具有良好的强度和刚度，可以承受高压力和大变形，在不同条件下也有良好的防腐蚀和耐久性。

其次，钢结构的施工和维护成本相对较低。

钢材的制造和加工相对简单，同时在施工中也可以进行大规模的现场拼装，更加适应天然气管道的特殊需求。

同时，钢结构相对于其他材料的维护成本也较低，不需要频繁更换，维护周期也更长。

天然气在数控火焰切割机上的应用

ＣＨ４＋２０２＝ＣＯ２＋２Ｈ２０
力下，有猛烈爆炸的危险．受热、震动、电火花等因素影响都可以引发爆炸，因此不能在加压液化后
贮存或运输。微溶于水，易溶于乙醇、苯、丙酮等
有机溶剂
２．２天然气
乙炔完全燃烧的化学方程式为：
４使用天然气代替乙炔的原因和改造方案乙炔因其易燃易爆、安全系数低、生产过程中
耗能耗电、污染环境、生产成本偏高，以至在生
产、存储、运输、使用、环保及价格方面存在诸多缺陷和隐患．因此国家早在 “ 八五 ”期间就极力推广以烷烃类燃气替代乙炔气，如使用 “ 丙烷气 ” 、
ＣｈｅｎｇＪｕｎＧｕｏＣｈｕａｎｄｏｎｇＷａｎｇＺｈｉｇｕｏＰｎａＧｕｏｌｉｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｆａｍｅｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅｇａｓｃｕｔｔｉｎｇｐｉｒｎｃｉｐｌｅｓｏｆｓｔｅｅｌａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｇａｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｌｆａｍｅｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ．Ｅｘｐｌａｉｎｅｄｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆａｃｅｔｙｌｅｎｅｂｙｎａｔｕｒ￣ｇａｓｉｎｔｈｅｎｕｍｅｉｒｃ￣ｃｏｎｔｒｏｌｌｆａｍｅｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ，ａｎｄｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｎｕｍｅｉｃｒａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｆａｍｅｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ；Ｎａｔｕｒａｌｇａｓ；Ａｃｅｔｙｌｅｎｅ；Ｇａｓｐｒｏｐｅｔｉｒｅｓ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓ；Ｓｔｅｅｌｃｕｔｔｉｎｇ

天然气在金属切割中的应用

摘要
本文介绍了在金属切割中应用天然气的状况，过某厂利用天然气在金属切割中的应用情况，基本原理、通从切
割方式和性能成本对比等各方面与乙炔和丙烷气进行对比分析，用天然气成本降低，加安全。使更
图２设备布置平面示意图
图３加剂点开孔示意图
３３切割技术要点．ｆ１火１点Ａ：明火点火
点火的时候最好使用明火（打火机、专用点火枪）先放出少量燃气，，点燃后逐步放出氧气和燃气，
进行火焰调节
◆ 输出误差：０ｌｌ＋Ｏ－．ｍ／次 ◆ 添加剂储量：０ｋ２０ｇ
ｆ１割前预热２切切割钢板前边缘预热．边缘越尖锐．则预热越快。一般在５以内。ｓ如果火焰调整得好．以开切割可
氧预热．即开始切割．图６立见。
（）割点处金属表面用预热火焰加热到燃点．１起随之在切割氧中开始燃烧反应：（）烧反应向金属下层进展：２燃（）３排除燃烧反应生成的熔渣，沿厚度方向割开
金属：
孑预热时间小于５．比其它燃气显著缩短预热时Ｌｓ间。然后采用半自动爬机切割，机割嘴．割速２号切
１引言
２００６年１０月２８日．市某厂利用天然气进行我
整个气体火焰切割过程可分为互有关联的４个

天然气在钢铁企业中的应用

天然气在钢铁企业中的应用MA Zhi【摘要】天然气作为一种清洁、高热值的能源,可广泛应用于各个领域.钢铁企业是能源消耗大户,多利用各种如煤等经济、低端能源.但因钢铁产能限制及冬季钢铁限产因素的出现,低端能源不能满足该特殊时期生产需求,需引进如天然气这种高端能源弥补不足.但天然气受供应不稳定因素制约,如何将其高效、经济、合理地应用在钢铁企业,是钢铁企业在能源综合利用的一个重要课题.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】3页(P31-33)【关键词】天然气;经济;互补;综合【作者】MA Zhi【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】X743引言众所周知，天然气是一种清洁、高热值的能源，从钢铁企业长远发展、能源高效利用、清洁生产、响应国家节能减排等方面考虑，各企业以其为补充或备用能源加以利用。

特别是北方冬季极寒天气条件下，对钢铁企业中焦炉限产或延长结焦时间的限制，造成煤气紧张，需引进高热值气体做为生产补充。

天然气管网距离钢铁企业最近，是首选备用能源。

可天然气又受季节影响，加上各地方主要以保民生为主，工业企业只作为调节用户这一供应特点，如何在钢铁企业中合理利用将是一个重点研究的课题。

1 天然气的性质和特点天然气无色，比空气轻，不溶于水。

1 m3天然气的重量只有同体积空气的55%左右。

天然气是一种易燃易爆气体，和空气混合后，着火温度550～650℃，爆炸极限5%～15%。

天然气的主要成分是甲烷，本身无毒，但如果含较多硫化氢，则对人有毒害作用。

如果天然气燃烧不完全，也会产生一氧化碳等有毒气体。

天然气的热值较高，1 m3天然气燃烧后发出的热量是同体积焦炉煤气的两倍，即33.44～39.6 MJ/m3。

天然气清洁度高，基本不含杂质。

液化天然气，俗称 LNG，其重量仅为同体积水的45%左右；LNG的体积能量密度为汽油的72%；1吨LNG可气化成1400～1500标准立方米的天然气。

天然气代替乙炔用于切割经济性对比

天然气代替乙炔用于切割经济性对比乙炔的理化性质决定了其特殊的地位，在工业领域得到广泛的应用，助燃添加剂需要根据乙炔的燃烧方式及特点对烷烃类燃气进行合理有效的催化，达到乙炔的使用效果。

采用以烷烃类燃气作为母气的催化技术不仅能够在功能上替代传统的燃气——乙炔，在经济效益上还能够取得很好的收益。

催化烷烃类燃气主要选择为丙烷气，石油液化气，天然气（管道输送，瓶装压缩天然气，瓶装液化天然气），凯博燃气符合节能环保的要求，符合国家产业政策，能够有效的降低大气的污染，技术先进，生产成本低，利润空间大，在同行业中能够很好的提升竞争力，创建自我品牌，凯博燃气在长期的运营中已经树立了良好的品牌，在节能减排方面将作出积极的贡献。

目前，工业上多用溶解乙炔作为焊接、气割用燃气。

随着我国石化工业的发展，在炼油副产品丙烷中加入少量添加剂，制成的新型焊割用燃气，可克服乙炔的缺点,其经济效益显著。

研究这种新型丙烷气的燃烧特点及其使用成本，有利于正确使用丙烷气和降低生产成本。

燃气特性及完全燃烧时的成本丙烷(C3H8)分子量为44.06，在0℃气态时的密度为2.014g/L, 比空气重。

逸出时易沉积于地面上的凹坑、地沟处，遇火就会燃烧。

在空气中的体积比为2.3％～9.5％时，遇火星还会爆炸。

工业应用时应注意场地平整，通风良好，严防丙烷逸出，同时严禁烟火。

丙烷在氧气中的燃烧速度为4m/s, 比乙炔的燃烧速度 (8m/s) 低得多，故氧丙烷气不易产生回火。

丙烷在空气中，气压为0.1MPa下的燃点为515～543℃，比乙炔的燃点 (406～440℃) 高, 要用明火才能点燃丙烷。

因此丙烷较乙炔相对安全，使用丙烷气时必须另配明火点火装置。

丙烷的气态标准燃烧热为 -2219.1 kJ/mol, 它在氧气中完全燃烧时的化学反应方程式为：C3H8+5O2=3CO2+4H2O+2 219.1(kJ)乙炔(C2H2)分子量为26.01, 在0℃、气态时的密度为1.173g/L, 比空气轻。

为什么用天然气切割

为什么用天然气切割，天然气怎么样用到工业切割一般来说燃气添加剂主要应用于天然气、煤层气、人工煤气、丙烷、民用液化气等可燃性气体，添加燃气添加剂的气体可直接提成气体的温度，添加燃气添加剂后的气体温度高于乙炔的3100℃，切割速度高于乙炔。

1、天然气添加燃气添加剂天然气成分：甲烷，乙烷，丁烷，硫化氢，水，氮燃气添加剂成分均为高能可燃物质，能够与甲烷等分子很好的结合，溶解，不受到水分子，氮分子，硫化氢等分子的影响。

天然气分子与燃气添加剂分子充分溶解，通过化学吸收，化学吸附结合到一起，从而提升了气体的燃烧热值，并且对气体进行有效催化，改善了气体燃烧环境，弥补了水，氮等物质消耗的热量，从而在富氧燃烧过程中大幅度提高燃气火焰温度。

合成气体燃烧最高温度：ΔH＝ΔH1＋ΔH0298＋ΔH2＋ΔH3＋……….常见的乙炔氧化反应是乙炔在空气或氧气中的燃烧，燃烧时的氧-乙炔火焰温度最高可达3100℃以上。

乙炔的燃烧热值虽然比乙烷、乙烯等略低，但在完全燃烧后产生物中水含量相对较低，水蒸发所需热量损耗较少，因此乙炔燃烧时能够得到更高的温度，这就是乙炔广泛应用于气割、气焊的原因所在。

由于天然气的主要成分是甲烷，甲烷气体在燃气添加剂的作用下大幅度的提高了火焰温度，催化后的甲烷在富氧燃烧过程中由于参与的氧气压力，流量，流速等原因，促使甲烷气体火焰温度明显提高，有效的提高了甲烷气体的燃烧热效能。

真正的超越了乙炔的切割温度，从而在切割速度上明显快乙炔。

2、丙烷气加燃气添加剂丙烷(C3H8) 是石油化工工业的副产品,来源丰富,价格低廉,且燃烧对环境无污染,是乙炔可行的替代品。

由于丙烷火焰温度较低,预热时间相对比乙炔长,这是目前推广应用中遇到的一大困难。

经过燃气添加剂催化后的丙烷，助燃催化剂与CH分子能完全结合，形成气体络合物，提高燃气燃烧热效能，在燃烧状态下可以改变火焰频率及波长，激化主体介质，使之能释放出更多的能量，而且使大多数热能强化，同时抑制燃烧焰向外辐射，火焰更加集中，预热切割时间较纯丙烷想比较有明显的提高，完全可以与乙炔相媲美。

适宜使用天然气切割行业盘点

适宜使用天然气切割行业盘点应用于煤矿机械设备生产：全面替代了使用数年的丙烷和液化气，应用管道天然气增益剂。

不只节约了本钱，而且解决了丙烷和液化气遇冷汽化不好影响发生进度的局面。

应用于船舶修造行业：因为要在船仓等半密闭环境中作业，沿海沿河船舶修造企业在终年的施工过程中对切割气体的使用较为敏感。

担心易燃易爆气体事故会造成伤害。

从乙炔回火到丙烷、液化气泄漏易堆积于仓底等等都是平安的隐患。

工业燃气的主体介质是天然气，不回火、不沉积，且火力达到或超出上述几种气体，而且切割效果明显优于上述几种常用气体。

应用于铸造企业的冒口切割：为用户节约利息显著。

用于铸造再生产的过程中需要切割硬度较高的特种钢材及大量的冒口。

改用增效工业燃气后，全面替代了以前高能耗、高危险、高污染的乙炔和丙烷。

稀土燃料增益剂是以天燃气、煤层气经催化络合生产工业节能焊割气的关键资料，主要用于瓶（罐）装天燃气、煤层气的节能、催化、助燃，原有基础上提高燃烧温度600-900℃,使用增效工业切割气后。

增强了活性，不易燃烧、环保节能又安全。

用于瓶装天然气的节能、催化、助燃。

应用于在钢结构生产企业：钢结构工程以日益成为框架工程主体建设的首选，随着我国经济发展的加速及基础建设改革的推进。

从生产空间到展厅，从桥梁到候车候机大厅甚至到房地产等等都采用的钢结构。

钢构工程的特点是生产组装因地制宜且受气候影响较小，当代及未来基础建设的主流。

钢结构生产制造企业分布较广，生产工艺简单易操作，其中下料与焊接是主要的生产环节，当然烤校也必不可少。

众多钢构生产企业在与公司洽商合作前提出一个共同问题是使用乙炔和丙烷和液化气时，遇天冷气化不良，供气缺乏，影响生产进度。

天然气能否在工业金属方面进行切割

天然气能否实现在工业生产中进行切割天然气和乙炔及液化石油气都属于气体，但是价格存在较大的差别，随着天然气在我国大部分城市的推广和普及，天然气在价格和环保方面的优势越来越明显，其应用范围也越来越广.各个行业都在尝试天然气在新领域内的使用，我们这次主要探讨天然气在金属切割领域的应用，这种廉价燃料能否完全代替乙炔和液化石油气进行金属切割？？？？？我们为此作了个实验。

一、实验目的：天然气、乙炔、液化石油气切割性能对比二、实验条件：同一台切割设备，同一操作员、切割钢板厚度、材质、长度相同的条件。

三、实验设备：半自动切割机四、实验过程：1）乙炔切割：切割钢板的厚度是12mm，切割长度是140mm，乙炔的压力为0.04MPa，氧气压力为0.6MPa，切割用时60秒。

乙炔的性能：乙炔价格偏高、浪费大量氧气，成本增加，乙炔安全性低，容易产生生产事故，焊割时容易产生回火，压力不稳定，气流不平稳，切割表面有残渣，需要人工清理，工业乙炔产生大量有毒气体，对人体有害。

2）液化石油气：切割钢板的厚度是12mm，切割长度是140mm，液化石油气的压力为0.04MPa，氧气压力为0.6MPa，切割用时80秒。

液化石油气的性能：火焰温度低,预热时间相对比乙炔长、火焰热量分散,工作效率不高，耗能较多3）纯天然气：切割钢板的厚度是12mm，切割长度是140mm，液化石油气的压力为0.04MPa，氧气压力为0.6MPa，切割用时90秒。

纯天然气的性能：天然气热值较低，在氧气中燃烧时火焰温度为2300℃，预热时间长，切割速度慢，通过实验可以看出，纯天然气切割用时最多，为了改善纯天然气的切割条件，我单位经过多年的潜心钻研，研制成一整套有利于天然气切割方面的技术方案，现举例一种。

我单位在切割点的前方增加混合设备、调压设备、计量设备，在混合设备里添加由我单位自主研发的专利产品（稀土燃料增益剂）后进行切割，切割钢板的厚度是12mm，切割长度是140mm，燃气的压力为0.04MPa，氧气压力为0.6MPa，切割用时45秒。

天然气工业切割介绍

2 增效天然气性能介绍
焊割气经济性能比较（切割长1米、厚20mm的低碳钢板）
消耗
气体增效天然气
乙炔丙烷
切割速度 (mm/min)
燃气消耗量
消耗量金额 (g/m) (元)
>500
25
0.35
400
36
0.90
500
50 0.39
氧气消耗消耗量金额 (g/m) (元)
200 0.16
250 0.20 270 0.22
天然气工业切割应用介绍
目录
切割气技术发展介绍增效天然气性能介绍增效天然气供应
1 切割气技术发展—乙炔
➢ 乙炔乙炔气在世界工业领域的应用已有百年历史，由于氧与乙炔结合能产生超过
3000度的高温，可割焊多种金属，且操作简便，使用灵活，效率高，故直到目前仍占主导地位。
危险特性：极易燃烧爆炸。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。能与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。由于乙炔气易燃易爆，安全系数低，在生产过程中又耗能耗电，污染环境，使得乙炔气在生产、储存、运输、使用、环保方面都存在着诸多隐患。
表1 天然气与乙炔、丙烷物性比较
气体
体积质量kg/m3
空气中的爆炸极限 %
最低发热值Kcal/m3
1m3气体燃烧所需氧气量m3
在焊炬中完全燃烧
在氧气中的燃烧速度(m/s) 与氧混合的火焰温度(℃)
天然气
丙烷
乙炔
0.75
2.0
1.2
பைடு நூலகம்
5-15
2.1-9.5
2.5-80

天然气切割技术方案

天然气切割技术方案1.技术原理：天然气切割技术基于燃气与氧气的燃烧，通过调节氧气和燃气的比例，使得火焰达到足够高温，将金属材料加热至熔化点，再通过高速喷射的气流将熔化金属吹散，从而实现金属材料的切割。

该技术适用于多种金属材料的切割，如铁、钢、铝、铜等。

2.设备和工具：-燃气和氧气供应系统：提供所需的燃气和氧气，确保燃烧过程的稳定和高温状态。

-切割炬：产生高温火焰的工具，主要由切割枪、切割嘴和喷嘴组成。

-气体调节装置：调节氧气和燃气的混合比例和压力，以控制火焰温度和射程。

-工作台：用于将待切割材料固定在上面。

-安全设备：包括防护面具、手套、保护服等，确保操作人员的安全。

3.操作步骤：-准备工作：检查设备和工具的正常工作状态，确保燃气和氧气供应充足稳定，检查待切割材料的固定情况和周围环境的安全性。

-调节气体：根据待切割材料的种类和厚度，调节氧气和燃气的混合比例和压力，以获得适当的火焰温度和射程。

-点火：使用点火器点燃火焰，确保火焰稳定燃烧。

-切割材料：将燃气和氧气供应系统的火焰喷射到待切割材料上，通过火焰的高温将金属材料加热至熔点，再通过高速喷射的气流将熔化金属吹散，实现切割。

-清理工作：切割完成后，关闭气体供应系统，清理切割区域的碎屑和残留物。

4.技术优势：-简单易学：相对于其他切割技术而言，天然气切割技术操作简单，不需要复杂的设备和工具。

-成本低廉：与激光切割和等离子切割相比，天然气切割设备和工具成本较低，使用者可以更容易地进行切割工作。

-广泛适用：天然气切割技术适用于多种金属材料的切割，如铁、钢、铝、铜等。

-切割速度快：天然气切割的速度较快，尤其适用于需要大量切割的工作场合。

综上所述，天然气切割技术是一种简单、低成本、广泛适用且高效的金属切割方法。

在实际应用中，需要根据待切割材料的种类和厚度进行适当的调节和操作，以确保切割效果和操作人员的安全。

天然气切割的研究与推广应用

2.5 : 1
1.1 : 1 高
5.0 : 1
3.5 : 1 低
2.0 : 1
1.5 : 1 低
# 其余所需氧气取自燃烧空间的空气
11
燃气燃烧特性
乙炔分子式氧气中燃烧火焰温度 (oC) 焰心 MJ/m3 外焰 MJ/m3 总热量 MJ/m3 氧气中爆炸极限空气中爆炸极限 C2H2 3200 19 36 55 2.8～93% 2.2～85% 丙烷 C3H8 2800 9.5 83.5 93 2.4～57% 2.1～9.4% 天然气 CH4
数控切割机1个割嘴流量:1立方米/小时基本换算数据:
– 1公斤乙炔 = 1.35立方米天然气
– 1公斤丙烷 = 1.3立方米天然气
17
2. 竞争对手
乙炔气丙压缩烷天然绿火神气 +
添
加
丙
烷
剂
+
添加剂
18
管道气 + 添加剂
19
添加剂厂家
供货商陈述天然气混添加剂能有以下效果
- 提高火焰温度＞3000℃ - 能改善预热时间及切割速度
添加剂混合比例
- 天然气：1% - 丙烷/液化气：0.5%
20
3. 燃气成本
每兆焦耳热值总成本(含氧气)
＞125%
0.40 0.35 0.30
人民幣
0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 乙炔
＞25%
最低最高
7
火焰切割设备及工艺
自工
动艺
数
控
：
垂
直
割切
机割
手
半自动割机工艺：切割、打破口

液化天然气作为金属切割用气体的优势

绿色环保安全可靠：液化天然气(简称LNG) 无色、无味、无毒且无腐蚀性被公认是地球上最干净的能源。

LNG主要成分是甲烷，气化后比空气轻约是空气的二分之一，万一泄漏时，很容易扩散至大气中，不宜积聚成爆炸性气体，是一种安全的能源，其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化，液化过程中，已将硫、二氧化碳、水分等杂质成分除去，因此且具有很高的热值，并且稳定，燃烧时，不会造成空气污染，是一种干净清洁的能源，气化后气态热值高达9500千卡/m3。

LNG液化后体积缩小为气态的1／700，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右，便于储存与运输。

与其他切割气体在切割性能方面的对比：切割燃气物理化学性质燃气分子式分子量密度kg/m3空气中比重氧气燃气燃烧比毒性乙炔C2H2 26.01 0.918 0.906 2.5 高丙烷C3H8 44.06 0.540 1.55 5.0 低丙烯C3H6 42.05 0.564 1.45 4.5 低天然气CH4 16.04 1.498 0.62 2.0 低常用切割燃气燃烧特性燃气氧气中燃烧火焰温度（℃）热量分布KJP燃心外燃总热量冲击灵敏度氧气中爆炸极限空气中的爆炸极限氧气中燃烧速度mps乙炔3100 18890 35880 55771 不稳定 2.8%～93% 2.2%～85% 6192 丙烷2600 9501 83572 93073 稳定 2.4%～57% 2.1%～94% 3172 丙烯2800 16319 73102 89421 稳定 2.1%～51% 2.4%～11% 4157 天然气2500 410 36849 37259 稳定 5.4%～59.2% 5.0%～15% 4115天然气在纯氧中燃烧产生的温度约为2500℃，在天然气中添加催化剂则在纯氧中产生的温度约为3300℃，完全可以代替乙炔作为切割用气体。

与其他切割用气体在经济性的对比：天然气切割气是最节能的气体，数据表明，天然气焊割气各项技术指标超过乙炔和丙烷气。

天然气在钢铁生产中的应用

天然气在钢铁生产中的应用随着时代的发展，能源问题已经越来越受到人们的关注。

天然气因其环保、高效的特点在能源领域中得到了越来越广泛的应用，而在钢铁生产中使用天然气也成为了一项趋势。

本文就天然气在钢铁生产中的应用进行探讨。

I. 天然气的概述天然气是一种可燃性气体，主要成分为甲烷，烷烃和少量的氢气、氮气、二氧化碳等，天然气具有清洁、高效、经济的特点，因此在现代化建设中得到了广泛的应用。

II. 天然气在钢铁生产中的应用1. 高炉喷煤气替代高炉是钢铁生产的重要设备，通常使用煤炭作为燃料。

然而，采用煤炭作为燃料会产生大量的二氧化碳等有害气体，同时还会对环境造成污染。

通过将煤气喷入高炉中，可以有效地替代喷煤，减少有害气体的排放，实现清洁、高效的生产。

2. 焦炉煤气替代炼焦是制造高纯度钢铁的重要环节，煤炭通常被用于炼焦，焦炉煤气也是钢铁生产中的重要资源。

然而，传统的焦炉煤气处理方法是直接燃烧，这会产生大量的有害气体。

使用天然气替代焦炉煤气，可以有效地减少环境污染，提高生产效率。

3. 热处理设备燃气供应钢铁生产过程中，热处理设备是必不可少的设备之一。

普通燃料供应方式是使用重油或天然气，但重油价值相对较高，且容易产生环境污染。

使用天然气替代重油，不仅能够降低生产成本，还能够最大限度地减少污染。

4. 用于生产系统能量供应钢铁生产的系统能量供应是钢厂日常运营中不可或缺的一环。

通常使用的燃料有重油和煤炭，然而这些燃料不仅造成生产成本增加，而且对环境产生严重的影响。

天然气作为一种清洁、高效的燃料，可以替代重油和煤炭，降低生产成本。

III. 天然气在钢铁生产中的优势1. 清洁、环保天然气的主要成分是甲烷，无毒、无味、无色，在燃烧时几乎没有污染物的排放，因此使用天然气可以有效地降低环境污染。

2. 效率高天然气的燃烧速度较快，能够快速地提供高温高压热能，使得钢铁生产效率更高。

3. 经济实惠天然气价格相对于其他燃料较为稳定，而且由于其清洁、高效的特点，使用天然气能够降低生产成本，提高经济效益。

天然气进入金属切割领域

天然气进入金属切割领域近年来，随着科技的不断进步和人们对环境保护意识的增强，天然气作为一种清洁、高效的能源逐渐引起了人们的关注。

而在金属切割领域，天然气也开始得到广泛应用。

首先，天然气作为一种清洁燃料，相比传统的煤炭或者油类燃料，它更加环保。

在金属切割过程中，传统燃料常常会产生大量的废气和有害物质排放，对环境造成严重的污染。

而使用天然气则可以显著减少有害气体的排放，大大降低对环境的负面影响。

其次，天然气在金属切割中的应用可以提高生产效率。

相对于传统的电力供应，天然气的燃烧效率更高，能够更快地提供所需的热量。

这使得金属切割工序的速度大幅提升，提高了生产效率。

同时，由于天然气的价格相对稳定，成本控制也更加容易。

此外，天然气在金属切割领域的使用还具有安全性高的优点。

天然气的燃烧温度相对较低，相比于其他燃料更不容易引发火灾或爆炸事故。

因此，在使用天然气进行金属切割时，工人们可以更加安全地操作，减少了潜在的危险。

然而，虽然天然气在金属切割领域具有许多优势，但也存在一些挑战需要克服。

例如，天然气在一些地区的供应不稳定，会对生产造成一定的影响。

另外，天然气的设备投资和运营成本相对较高，对于一些小型企业来说可能面临一定的经济压力。

综上所述，天然气作为一种清洁、高效的能源，正在逐渐进入金属切割领域。

其环保、高效和安全的特点使其成为金属切割工序的理想能源选择。

随着天然气技术的不断发展和成熟，相信它将能够在金属切割领域发挥更加重要的作用。

天然气作为一种清洁能源，逐渐在金属切割行业中得到了广泛应用。

它为金属切割过程提供了更高效、更环保和更安全的解决方案。

首先，天然气的高效性使其成为金属切割过程中的理想能源来源。

相比于传统的煤炭或油类燃料，天然气的燃烧效率更高。

这意味着在金属切割过程中使用天然气能够更快地提供所需的热量，从而加快切割速度，提高生产效率。

在大规模生产的工厂中，提高生产效率意味着更高的产量和更低的成本。

其次，天然气的清洁性质使其在环境保护方面具备突出优势。

天然气切割气市场分析

天然气切割气市场分析一、发展现状及市场预测全球对清洁能源天然气的需求增长强劲。

管输及瓶装工业用焊割气体受气源、地理、经济等条件的限制，无法满足日益增长的用气需求，运输方式灵活、高效、经济的工业用焊割气体的需求增长非常迅猛，其市场空间非常广阔。

我国在20世纪70年代初已着手研究石油气替代乙炔的工作，在切割工具的改进，切割工艺的总结方面取得了一定的进展。

其发展方向分为二类：1）混合燃气类，通常是乙炔、丙炔、丁二烯、乙烯等和其他烃类的混合物。

2）石油烃类，主要是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、天然气。

也曾有过汽油切割等。

据统计，我国目前仍有85％的工业燃气沿用乙炔，年供乙炔2800万瓶（5kg/瓶）；东南亚等发展中国家的工业燃气也以乙炔为主，国内外市场潜力巨大。

由LPG（丙烷、丙烯和烷烯烃液化气）液化石油气替代乙炔气，无疑是工业技术发展的一大进步，但是气体分子污染没有完全达到充分环保节能效果，尚有30％左右未充分燃烧的CH4大气并造成能源浪费，用作工业燃气并非是替代乙炔的优化抉择，而是一种很大的浪费。

工业燃气的发展经历了六大技术：第一代乙炔；第二代为丙烷、丙烯和多组份液化石油气；第三代为含毒性以及水性添加剂的烃燃气；第四代为添加水和油性混合添加剂的烃燃气；第五代为油性混合增效烃燃气；第六代运用系统工程达到性能全功能替代乙炔烃燃气。

切割预热时间比乙炔短，不含有毒性成份且环保节能是鉴别优劣工业燃气添加剂的试金石，经过产业化实践和市场竞争的考验，以优胜劣，目前国内大部分劣质燃气已经被市场淘汰。

这些劣质燃气的致命弱点：温度不超过2950℃，无法全功能代替乙炔，只能切割且预热慢；而熔接不过关，只能用偏氧化焰焊接，因此机械强度不达标：大厚度热矫形太慢；甚至含有毒性、故很难取得用户认可。

二、市场分析目前我国应用天然气替代乙炔气用于金属加工，较发达国家有很大差距，这样巨大的市场前景和机遇就摆在我们面前，建设一个能支持这个市场的产品生产基地具有重要意义。

天然气在金属切割中的应用

在钢结构制造中成功推广应用天然气替代乙炔气新技术The application of natural gas on gas cutting中国第五冶金建设公司钢结构工程分公司姜友荣摘要：通过对天然气在金属切割中的特点进行分析、试验，总结出采用天然气切割金属的各种工艺参数；切割质量符合技术要求。

关键词：天然气切割工艺参数Abstract: T he characteristic of natural gas on cutting is analyzed based on practices of manufacture, and includes the cutting process and parameter; the cutting quality accords with the requirement of the product design. Keywords: Natural gas cutting process parameter0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。

1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3Kg充装）需55元左右，而1瓶乙炔气燃烧释放的能量相当于4m³天然气燃烧释放的能量，价格只有4元左右，考虑氧用量的增加，4m³天然气与氧的总成本只有26.4元；即少使用1瓶乙炔气节省成本28.6元，将近节约52%。