專利名稱：一種基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)燃氣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣，以及基于焦爐煤氣的連鑄切割氣用添加液。
背景技術(shù)：
從一九零三年法國科學(xué)家皮爾卡首先將氧-乙炔運用到了金屬焊接上，至今已有一百多年的歷史，后來由于乙炔具有能耗高、污染重、易爆炸、成本高、運輸和儲藏不方便等問題，而且近年來因為溶解乙炔的生產(chǎn)、運輸及使用過程中發(fā)生了多起爆炸和火災(zāi)事故。因此既不環(huán)保又不經(jīng)濟。從上世紀七十年代起，世界一些發(fā)達國家即開始以新型工業(yè)燃氣替代乙炔氣，八十年代中期，美、英、日等發(fā)達國家的新型工業(yè)燃氣的使用率已達50 70%，九十年代，美國則達到85%，相比之下，我國新型工業(yè)燃氣的普及落后了美國將近30年。因此，從中國的實際情況出發(fā)，實現(xiàn)以新的工業(yè)燃氣技術(shù)替代乙炔氣，開發(fā)推廣安全環(huán)保、高效節(jié)能、燃料供應(yīng)廣泛、應(yīng)用技術(shù)穩(wěn)定、易于操作使用的氣割加工方法，消除乙炔污染勢在必行。焦爐煤氣是鋼鐵工業(yè)的副產(chǎn)品，發(fā)熱值高16720-18810KJ/m3，可燃成分較高(約90%左右)，焦爐煤氣經(jīng)過改性用于工業(yè)切割金屬早就被提出，但是由于燃燒溫度低等問題使焦爐煤氣切割氣體效果較差、切割鋼損大，現(xiàn)有的一些添加液的運用使得燃燒溫度只能在(2400-2900°C左右)，而且還會產(chǎn)生表面粗糙，有黑煙等問題，如果能通過一種方法使得焦爐煤氣能夠成功的運用在工業(yè)切割上，而且具有安全、環(huán)保、節(jié)能的特點必將會成為工業(yè)切割氣燃氣領(lǐng)域的一大突破。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種基于焦爐煤氣的連鑄切割氣用添加液，將該添加液加入廉價的焦爐煤氣中，使其催化、改性、活化，使燃氣具有很好的燃燒性、安全性、環(huán)保性、具有燃燒溫度高、而且切割面整潔光滑，同時使用時不回火，不爆鳴，無黑煙，無有害氣體，儲存、運輸、管理等環(huán)節(jié)更加方便和安全。本發(fā)明的另一目的是提供一種基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達到一種基于焦爐煤氣的連鑄切割氣用添加液，該添加液由環(huán)烷酸銅、甲基丁基醚、正己烷、二茂鐵、甲醇、羥基乙酸異辛酯和200#溶劑油混合而成，其中各組分的質(zhì)量比為環(huán)烷酸銅甲基丁基醚正己烷二茂鐵甲醇異辛脂200#溶劑油=30 50 20 40 40 65 20 45 30 55 10 30 130 250。上述添加劑中各組分環(huán)烷酸銅、甲基丁基醚、正己烷、二茂鐵、甲醇、羥基乙酸異辛酯和200#溶劑油的質(zhì)量比優(yōu)選為30 50 20 40 40 65 20 45 30 55 : 10 30 : 130 250，進一步優(yōu)選為 30 46 22 34 42 62 22 42 34 50 : 14 26 : 150 210，更優(yōu)選為 32 44 24 32 44 60 24 40 36 48 : 16 24 : 160 200。本發(fā)明進一步提供了一種適用于炎熱季節(jié)時使用的添加液，其各組分的質(zhì)量比為環(huán)烷酸銅甲基丁基醚正己烷二茂鐵甲醇羥基乙酸異辛酯200#溶劑油=30 34 26 30 50 54 30 34 38 42 22 26 180 210。本發(fā)明進一步提供了一種適用于寒冷季節(jié)時使用的添加液，其特征在于各組分的質(zhì)量比為環(huán)烷酸銅甲基丁基醚正己烷二茂鐵甲醇羥基乙酸異辛酯200#溶劑油=42 46 30 3 4 58 62 30 34 46 50 22 26 150 170。本發(fā)明的基于焦爐煤氣的連鑄切割氣用添加液的制備方法為先將200#溶劑油、甲醇、甲基丁基醚和二茂鐵加入攪拌反應(yīng)器中攪拌均勻，再加入環(huán)烷酸銅、正己烷和羥基乙酸異辛酯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30 90分鐘，再靜置15 30小時，過濾，即得；其中各組分的質(zhì)量比如上所述。焦爐煤氣，又稱焦爐氣。是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦爐中經(jīng)過高溫干餾后，在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時所產(chǎn)生的一種可燃性氣體，是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品。焦爐氣是混合物，其產(chǎn)率和組成因煉焦用煤質(zhì)量和焦化過程條件不同而有所差別，一般每噸干煤可生產(chǎn)焦爐氣300 350m3(標準狀態(tài))。其主要成分為氫氣(55% 60%)和甲烷(23 % 27 % )，另外還含有少量的一氧化碳(5 % 8 % )、C2H4以上不飽和烴(2 % 4% )、二氧化碳(I. 5% 3% )、氧氣(0. 2% 0. 8% )、氮氣(2% 7% )等。其中氫氣、甲烷、一氧化碳、C2H4以上不飽和烴為可燃組分，二氧化碳、氮氣、氧氣為不可燃組分。本發(fā)明的添加液可應(yīng)用于各種焦爐煤氣，進而制備出連鑄高效切割氣；其在焦爐煤氣中的添加量為I IOml/m3焦爐煤氣，優(yōu)選2 5ml/m3焦爐煤氣，進一步優(yōu)選3. 33 4. OOml/m3焦爐煤氣。其中炎熱季節(jié)時添加液的用量稍大于寒冷季節(jié)。本發(fā)明還公開了一種基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣，該切割氣中包括焦爐煤氣和混合于焦爐煤氣中的權(quán)利要求I中所述的添加液。切割時由添加液和焦爐煤氣在管道混合器或混液氣化裝置中混合，改變焦爐煤氣特性，使其產(chǎn)生活化，增加熱值，提高使用溫度。其中所述添加液的混合量為I 10ml/m3焦爐煤氣，優(yōu)選2 5ml/m3焦爐煤氣，進一步優(yōu)選
3.33 4. 00ml/m3焦爐煤氣。一種上述基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣的制備方法將上述添加液按I IOmVm3焦爐煤氣的混合量通過管道混合器或混液氣化裝置混合入焦爐煤氣中，制成基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣。其中添加液的混合量優(yōu)選為2 5ml/m3焦爐煤氣，進一步優(yōu)選為3. 33 4. OOml/m3焦爐煤氣。本發(fā)明的添加液加入廉價的焦爐煤氣中，使其催化、改性、活化，使燃氣具有很好的燃燒性、安全性、環(huán)保性、具有燃燒溫度高、而且切割面整潔光滑，同時使用時不回火，不爆鳴，無黑煙，無有害氣體，儲存、運輸、管理等環(huán)節(jié)更加方便和安全。由于焦爐煤氣是自產(chǎn)煤氣，屬深加工能源產(chǎn)品，它的使用有利于降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益的作用。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比有如下優(yōu)點I、采用本發(fā)明一種基礎(chǔ)焦爐煤氣的連鑄高效切割氣，溫度達到3380°C，熱值是焦爐煤氣的I. 2-1. 3倍，穿孔預(yù)熱時間比焦爐煤氣快50% 100%，切割速度比焦爐煤氣快20% 50%。2、添加本發(fā)明的添加液焦爐煤氣，在改善切割效率同時又減少了工人勞動強度及打磨切割鋼板等后續(xù)工作，使用本發(fā)明添加液燃氣的企業(yè)實際減少成本在40%以上。3、使用安全，爆炸極略低于限焦爐煤氣，不回火，使用時無有害氣體產(chǎn)生。4、切割速度比焦爐煤氣快30% 70 %。矯行速度比焦爐煤氣高40%，切面上緣無咬邊，燒塌，下緣無掛渣，表面清潔光滑。5、本配方中環(huán)烷酸銅在其他組分的配合下具有較佳的催化和增溫的效果；甲基丁基醚可以使得各種有機成分結(jié)合在一起，各組分的協(xié)同作用還可起到增溫和不產(chǎn)生沉淀的功能；200#溶劑油在各組分混合下具有助溶的效果。6、基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣可以全面替代普通焦爐煤氣、工業(yè)丙烷、天然氣的新型燃氣，用于鋼廠連鑄系統(tǒng)，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。本實施方式中采用的基料焦爐煤氣的成分為氫氣(58.642 %)、甲烷(26. 008% )、乙烯(2. 233% )、乙烷(0. 883% )、丙烯(0. 2% )、二氧化碳(2. 292% )、氮氣(2. 975% )、一氧化碳(6. 508% )、氧氣(0. 258% ),其中氫氣、甲燒、一氧化碳、為可燃組分，
二氧化碳、氮氣、氧氣為不可燃組分。添加液及連鑄切割氣的制備將200#溶劑油、甲醇、甲基丁基醚、二茂鐵按照比例倒入攪拌反應(yīng)器中進行攪拌均勻，再將環(huán)烷酸銅、正己烷、羥基乙酸異辛酯按照比例用防爆泵打入攪拌反應(yīng)器中攪拌反應(yīng)50分鐘，在靜置22小時。然后過濾后通過攪拌反應(yīng)器側(cè)面上面的閥門將溶液倒入鍍鋅鐵皮桶中，便制成該類型的燃氣添加液。添加液使用時在焦爐煤氣和添加液出口處用管道混合器或混液氣化裝置(以I I. 2m3焦爐煤氣加4mL添加液)進行混合后燃燒，作為連鑄切割氣。實施例I (寒冷季節(jié))一種基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣添加液配方為環(huán)烷酸銅440mg、甲基丁基醚320mg、正己燒600mg、二茂鐵320mg、甲醇480mg、輕基乙酸異辛酯240mg、200#溶劑油1600mgo切割時以Im3焦爐煤氣添加4mL添加液。實施例2 (炎熱季節(jié))一種基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣添加液配方為環(huán)烷酸銅320mg、甲基丁基醚280mg、正己烷520mg、二茂鐵320mg、甲醇400mg、羥基乙酸異辛酯240mg、200#溶劑油1920mgo切割時以I. 2m3焦爐煤氣添加4mL添加液。實施例3性能檢驗
將實施例I得到的切割氣在室內(nèi)切割時進行氣體檢測，在連鑄切割過程中室內(nèi)二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳的濃度值分別為0. 02mg/m3>0. 02mg/m3>0. 62mg/m3,低于國家《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》。實施例4性能對比試驗單用焦爐煤氣切割與使用本發(fā)明實施例I和2產(chǎn)品燃氣性能對比(各取三次做總體平均值)
權(quán)利要求
1.一種基于焦爐煤氣的連鑄切割氣用添加液，其特征在于該添加液由環(huán)烷酸銅、甲基丁基醚、正己烷、二茂鐵、甲醇、羥基乙酸異辛酯和200#溶劑油混合而成，其中各組分的質(zhì)量比為環(huán)烷酸銅甲基丁基醚正己烷二茂鐵甲醇羥基乙酸異辛酯200#溶劑油=30 50 20 40 40 65 20 45 30 55 10 30 130 250。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于焦爐煤氣的連鑄切割氣用添加液，其特征在于各組分的質(zhì)量比為環(huán)烷酸銅甲基丁基醚正己烷二茂鐵甲醇羥基乙酸異辛酯200#溶劑油=30 46 22 34 42 62 22 42 34 50 14 26 150 210。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于焦爐煤氣的連鑄切割氣用添加液，其特征在于各組分的 質(zhì)量比為環(huán)烷酸銅甲基丁基醚正己烷二茂鐵甲醇羥基乙酸異辛酯200#溶劑油=32 44 24 32 44 60 24 40 36 48 16 24 160 200。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于焦爐煤氣的連鑄切割氣用添加液，其特征在于各組分的質(zhì)量比為環(huán)烷酸銅甲基丁基醚正己烷二茂鐵甲醇羥基乙酸異辛酯200#溶劑油=42 46 30 34 58 62 30 34 46 50 22 26 150 170。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于焦爐煤氣的連鑄切割氣用添加液，其特征在于各組分的質(zhì)量比為環(huán)烷酸銅甲基丁基醚正己烷二茂鐵甲醇羥基乙酸異辛酯200#溶劑油=30 34 26 30 50 54 30 34 38 42 22 26 180 210。
6.一種權(quán)利要求I所述的基于焦爐煤氣的連鑄切割氣用添加液的制備方法，其特征在于先將200#溶劑油、甲醇、甲基丁基醚和二茂鐵加入攪拌反應(yīng)器中攪拌均勻，再加入環(huán)烷酸銅、正己烷和異辛脂，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30 90分鐘，再靜置15 30小時，過濾，即得；其中各組分的質(zhì)量比為環(huán)烷酸銅甲基丁基醚正己烷二茂鐵甲醇羥基乙酸異辛酯200#溶劑油=30 50 20 40 40 65 20 45 30 55 10 30 130 250。
7.一種基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣，其特征在于該切割氣中包括焦爐煤氣和混合于焦爐煤氣中的權(quán)利要求I中所述的添加液，其中所述添加液的混合量為I 10ml/m3焦爐煤氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣，其特征在于所述添加液的混合量為3. 33 4. OOml/m3焦爐煤氣。
9.一種權(quán)利要求7所述的基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣的制備方法，其特征在于將權(quán)利要求I中所述的添加液按I IOmVm3焦爐煤氣的混合量通過管道混合器或混液氣化裝置混合入焦爐煤氣中，制成基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于焦爐煤氣的高效連鑄切割氣，該切割氣中包括焦爐煤氣和添加液，其中添加液由環(huán)烷酸銅、甲基丁基醚、正己烷、二茂鐵、甲醇、羥基乙酸異辛酯和200#溶劑油混合而成。本發(fā)明可使燃氣具有很好的燃燒性、安全性、環(huán)保性、具有燃燒溫度高、而且切割面整潔光滑，割縫小、切割速度快的特點，同時使用時無有害氣體不危害人體健康、金屬收獲率高。
文檔編號C10L3/00GK102618340SQ201210106320
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者劉正寶, 劉越 申請人:劉越