天然气在数控火焰切割机上的应用
火焰切割数控系统
火焰切割数控系统在现代工业生产中，火焰切割是一种常见的金属加工技术，它通过高温火焰将金属材料加热至熔化或氧化状态，再利用高速的氧燃气切割金属，从而实现对金属材料的切割加工。
而火焰切割数控系统则是通过数控技术的应用，将传统的火焰切割技术与现代化管理手段相结合，提高了切割的精度、效率和安全性。
技术原理火焰切割数控系统主要由数控机床、数控系统和燃气控制系统三部分组成。
数控机床通常采用数控切割台，其主要结构包括横梁、长轨道、横轨道、工作台等部件。
数控系统则是整个系统的核心，它通过控制系统的输入、处理和输出，实现对切割过程的精确控制。
燃气控制系统则用于调节火焰切割中所需的氧气和燃气流量、压力等参数。
系统特点1.高精度：火焰切割数控系统采用数控技术，能够实现对切割过程的精确控制，提高切割精度和加工质量。
2.高效率：数控系统可以实现自动化生产，提高生产效率，降低生产成本。
3.安全稳定：数控系统能够监测切割过程中的各项参数，确保切割过程稳定和安全。
应用领域火焰切割数控系统广泛应用于金属加工行业，特别是钢铁、造船、汽车、航空航天等行业。
在这些行业中，火焰切割数控系统可以应用于板材切割、焊接准备、金属构件制造等工艺过程中。
发展趋势随着工业自动化程度的不断提高和数控技术的发展，火焰切割数控系统也在不断拓展应用领域，提高加工精度和效率。
未来，随着人工智能和大数据技术的应用，火焰切割数控系统将更加智能化，逐渐实现智能制造的目标。
结语火焰切割数控系统作为一种重要的金属加工技术，为工业生产带来了效率和质量的提升。
随着技术的不断进步和创新，相信火焰切割数控系统将在工业领域发挥越来越重要的作用，为工业制造注入更多活力。
2024年数控火焰切割机的日常使用及保养注意事项
2024年数控火焰切割机的日常使用及保养注意事项随着科技的不断进步，数控火焰切割机在金属加工行业中得到了广泛的应用。
为了保证数控火焰切割机的正常运行和延长其使用寿命，以下是2024年数控火焰切割机的日常使用及保养注意事项，供用户参考。
一、数控火焰切割机的日常使用注意事项1. 维护机器的稳定性：数控火焰切割机需要放置在平整的地面上，并使用螺栓将其固定，以确保其在切割过程中不会产生过度震动。
2. 正确操作数控界面：操作人员必须熟悉数控界面的操作方法，包括程序编写、参数设置等，以确保切割过程中程序的正确运行。
3. 定期检查气源系统：数控火焰切割机需要稳定的气源供应才能正常运行，因此要定期检查气源系统的气压、气量等参数，并确保气源系统的正常运行。
4. 检查火焰切割系统：火焰切割系统是数控火焰切割机的关键部分，需要定期检查火焰切割头、切割嘴等部件的磨损情况，并及时更换损坏的部件。
5. 定期清洁和润滑：数控火焰切割机需要定期清洁机器表面和内部，以防止灰尘和杂物对机器的损坏。
同时，需要定期给机器的传动部件、导轨等进行润滑，以确保它们的正常运转。
6. 注意安全防护：在使用数控火焰切割机时，必须佩戴好必要的安全防护设备，如防护眼镜、防护手套等，以避免因意外事故导致伤害。
二、数控火焰切割机的保养注意事项1. 定期检查电气系统：数控火焰切割机的电气系统对机器的正常运行起着至关重要的作用，因此需要定期检查电气系统的接线、插头等部分，并进行松动或老化的部件更换。
2. 清洁燃气系统：燃气系统是数控火焰切割机的关键部分之一，需要定期清洁燃气系统以去除灰尘和杂物，以保证燃气供应的稳定性。
3. 定期更换消耗品：数控火焰切割机的消耗品包括火焰切割头、切割嘴等，这些部件在使用一段时间后会发生磨损，需要定期更换，以保证切割质量和效果。
4. 维护液压系统：如果数控火焰切割机配备了液压系统，需要定期检查液压系统的油位和油质，并及时更换液压油，以确保液压系统的正常运行。
数控火焰切割机对氧气的要求
数控火焰切割机对氧气的要求氧气是数控火焰切割机中不可缺少的因素之一，首先切割氧流要提供燃烧空间使金属燃烧，其次要提供足够的气流压力把燃烧生成的氧化物从切口中吹落。
因此，切割氧的纯度、流量、流速和氧流形状对气割质量有着至关重要的影响。
数控火焰切割机切割氧气对数控火焰切割机的影响:1.氧气的纯度氧气的纯度是影响切割割过程和质量的重要因素之一。
经常有客户反映机器一切状况正常的情况下切钢板或者切面不够光滑，挂渣多的现象，这个时候我们会建议客户更换氧气再切割。
因为氧气纯度低，不但会大大降低切割速度、使得切割面粗糙、切口下缘沾渣，而且氧气的消耗量也会的增加。
氧气纯度从99.5%降到98%，即下降1.5%，切割会速度下降25%，而耗氧量会增加50%。
一般认为，氧气纯度低于95%，不利于气割;要获得无粘渣的气割切口，氧气纯度需达99.6%以上。
无论从切割质量还是切割效率来看，氧气的纯度对数控火焰切割机都有着至关重要的影响！2.氧气的流量一般认为在切割厚度为12mm的钢板时，随着氧流量的增加，切割速度逐渐增大，切割质量提高，但超过某个界限值相对应的值反而降低。
因此可以看出，对不同的钢板厚度各自存在一个最佳氧流量值，当处于最佳氧流量值状态切割时，不但切割速度最高，而且切割效果最好。
所以氧气的流量也是影响数控火焰切割机的重要因素之一！3.氧气的压力随着切割氧压力的提高，氧流量相应增加，因此能够切割的板厚度随之增大。
但压力增加到一定值，可切割的厚度也达到最大值，再增大压力，可切割的厚度反而减小。
这是因为可切割的厚度是与火焰所产生的风线息息相关的，而只有合适的氧气压力才能调节出好的风线。
风线的好坏决定了数控火焰切割机的切割质量，钢板下料的粗糙度，火焰切割的效率等等。
所以氧气的压力对数控火焰切割机的切割质量是有很大影响的！一般情况下，用通用割嘴气割时，在压力较低的情况下，随着压力增加，切割速度也提高，但当压力超过0.3MP以后，切割速度反而下降;再继续加大压力，不但切割速度降低，切口也会变宽，切口断面也会更粗糙。
大悬臂数控火焰切割机型技术参数
大悬臂数控火焰切割机型技术参数简介大悬臂数控火焰切割机是一种常用于金属材料切割的设备。
它采用火焰切割技术，通过喷嘴喷出的高温火焰，将金属材料进行切割。
本文将介绍大悬臂数控火焰切割机型的技术参数。
技术参数切割能力•切割材料：钢板、不锈钢、铝板等金属材料。
•切割厚度：1mm至200mm，根据材料不同可调节。
•最大切割面积：根据机型不同，一般为15平方米至100平方米。
火焰切割系统•火焰切割燃气：一般使用乙炔和氧气混合燃烧产生高温火焰。
•切割喷嘴：采用专用切割喷嘴，由耐高温合金材料制成，耐磨损性能良好。
•切割速度：根据材料厚度和要求，切割速度可调节，一般在100毫米/分钟至1000毫米/分钟之间。
控制系统•数控系统：采用先进的数控技术，可实现自动化切割过程。
•控制方式：触摸屏和键盘双重控制方式，操作简便。
•编程方式：支持CAD/CAM软件编程，实现切割图形的导入和编辑。
机械结构•悬臂结构：大悬臂数控火焰切割机采用悬臂结构，工作台固定不动，火焰切割头在横梁上移动，可实现切割材料的横向和纵向移动。
•横梁导轨：采用进口线性导轨，保证切割精度和稳定性。
•切割台：采用镜面加工的切割台面，减少切割时材料的摩擦阻力。
安全保护•防护罩：设备配备防护罩，减少火焰切割时产生的火花和飞溅。
•紧急停机按钮：设备上设有紧急停机按钮，以确保在紧急情况下能迅速停止切割过程。
•远程控制：设备可以通过远程控制，减少操作人员的接触。
应用领域大悬臂数控火焰切割机型广泛应用于金属加工行业，常见的应用领域包括：1.厚板切割：对于较厚的钢板和金属材料，大悬臂数控火焰切割机能够高效切割，大幅提高切割速度和效率。
2.模具加工：对于一些需要精确切割的模具，大悬臂数控火焰切割机能够实现复杂形状的切割，提高加工质量。
3.钣金加工：大悬臂数控火焰切割机可以对钣金进行切割和开孔，适用于制作车身、机箱等各种钣金制品。
4.建筑装饰：大悬臂数控火焰切割机可以通过切割金属板材制作各种装饰构件，用于建筑装饰。
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。
增效天然气应用领域
增效天然气替代乙炔作为优质切割气体在国内的发展速度已经达到非常快的的速度，作为一种价格低廉的切割气体，其市场利润也是非常丰厚的，目前增效天然气主要是管道供应，液化天然气供应及压缩天然气供应。
目前管道气供应还存在一定限制，其管网铺设及开口费都成为企业无法使用的一个障碍，而液化天然气的优势相对明显一些，国内很多地区已经建成LNG接收站及接收码头，方便用户使用。
而相对价格较为低廉的CNG天然气目前比较灵活的能够用于手工切割，瓶组CNG比较适合数控切割机使用。
由于不同燃气化学性能的差异, 有的燃气预热更快、更有效一些, 而有的则差些。
这种可变因素根据你完成的预热或引燃次数的多少, 你可以为此省下一笔钱或是多花一些钱。
为此要缩短预热时间需要使用增效剂达到这一目的，由于在氧混合气中燃气燃烧的性质, 每种燃气在其预热燃烧时产生不同的能量，就在此处将工件加热至着火温度并进行切割。
乙炔在此产生的热能比其它燃气多, 因此, 支持使用乙炔的人们在提倡乙炔作为所选之“气”时, 总是注重这一变量因素。
其它所有燃气预热也不错, 但预热时间稍长些。
在切割生锈的、带有氧化皮或严重污染的金属板和薄板时, 在预热焰心中乙炔释放出大量热能这一特性是其一大优点。
当用于被污染表面的预热时,乙炔公认是起割容易的燃气。
而改进后的燃气得到了很好的催化效能，火焰温度超过了氧炔焰，得到了较快的起火速度，逐渐被人们认可，并得到了很好的发展。
目前，正在开发的新一代增能燃气从化学燃烧反应速度来改变燃气的燃烧化学能，从而真正达到乙炔的使用效果，与目前市场上出现的增效剂有很大的差别。
不仅仅能适合切割，还能实现焊接，火焰校正等工艺，其工作效率与乙炔相当。
尤其是火工校正，目前添加增效剂的燃气在这方面与乙炔还有很大的差距，其原因是化学反应速度不及乙炔，这是气体本身造成的，是比较难改变的事实。
为此，即将上市的乙炔替代品增能燃气在众多方面可以满足不同场合操作工的使用，为此，这一项目再一次引燃工业燃气的一场变革。
数控火焰切割机供气配套设施具体表现
数控火焰切割机供气配套设施具体表现数控火焰切割机供气配套设施具体表现火焰切割需要配合多种气体完成，其中包括主要燃料气体如丙烷、乙炔、天然气等，另外还需要有助燃气体如氧气等，上述气体供应在针对不同厚度及不同数量的切割割炬配置时都会有不同要求，针对一些大型机械加工来说，考虑到用气设备的多样性。
一、建立数控切割机集中供气站的目的数控切割机进行中厚金属板材火焰切割时，切割气源通常采用丙烷、氧或乙炔、氧。
建立集中供气站，是数控切割机连续不间断切割及消防安全的有效保证。
二、集中供气站组成集中供气站由乙炔（丙烷）贮瓶、汇流排、中央回火防止器、干式回火防止器、氧气贮瓶、减压器等组成。
集中供气站，氧气、乙炔（丙烷）均采用二组贮瓶，每组四只以上并联排列。
每只贮瓶出口由截止阀控制。
贮瓶供气时，氧气、乙炔经截止阀、止回阀、汇流排等（可见表上的流量和压力读数），经输送管道的止回阀、截止阀至中央回火防止器，再经输送管道输往工作车间。
三、集中供气站建站要求集中供气站的建筑必须符合消防要求：建筑物应取单层，场地独立；严禁建造在低注或易被水淹没的地方；不能靠近人员密集区或交通要道处；其场地要有良好的自然通风；其门、窗等均应对外开启；采用简易、架空、轻质屋盖，该屋盖应平整和无死角。
集中供气站必须毗邻车间时，则毗邻墙应为二级防火墙，其墙上应无孔、洞、门、窗和管线等穿过。
在集中供气站，乙炔使用要符合消防要求：使用乙炔的工作压力为中压1.5公斤／平方厘米，最大流速为8米／秒；其输气量不应超过l0立方米／小时；乙炔实瓶贮量不应超过一昼夜的生产用量；乙炔瓶的输气容积和速度不应超过1.5一2.0立方米／小时／瓶。
四、集中供气站主要组成部分应用简述l 、工业用氧氧气是无色、无味的气体，它本身不能燃烧，是一种活泼的助燃气体。
氧气贮瓶最高压力为150个大气压、容积为40升。
氧气瓶出口处装有减压器，以便把高压氧降低到所需的工作压力，约3一4个大气压，并使压力保持稳定。
天然气代替丙烷作为气割燃气的可行性分析
天然气代替丙烷作为气割燃气的可行性分析宋利锋;董汉伟;赵洪波;王丽莉【摘要】数控火焰切割设备燃气消耗成本较大,而天然气价格低于丙烷,所以用其代替丙烷作为切割燃气可以降低购气成本.通过试验,分别以天然气和丙烷作为切割燃气,比较了其切割面质量、切割效率以及消耗气体成本情况.结果表明,天然气切割面光滑,无明显缺陷,切割质量满足产品要求,天然气代替丙烷使切割效率降低5.4％,但节约燃气成本45％,所以天然气代替丙烷作为数控火焰切割燃气是可行的.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】2页(P69-70)【关键词】数控火焰切割;燃气;天然气;丙烷【作者】宋利锋;董汉伟;赵洪波;王丽莉【作者单位】三一重型装备有限公司,辽宁沈阳110027;三一重型装备有限公司,辽宁沈阳110027;三一重型装备有限公司,辽宁沈阳110027;沈阳陆正重工集团有限公司,辽宁沈阳110144【正文语种】中文【中图分类】TG481.2氧气切割具有效率高、成本低和设备简单等优点，被广泛应用于碳素钢和低合金钢板材下料及焊接坡口加工。
三一重型装备有限公司的产品使用厚板量大，配备了多台数控火焰切割设备，燃气消耗成本是生产辅料成本的重要组成部分[1]。
目前，本公司使用的切割燃气为丙烷，由于受到石油价格的影响，丙烷价格上升，切割燃气成本随之增加[2]；而天然气作为新型工业燃气，具有安全、环保、经济和节能等优点[3]，并且储量丰富，供应渠道多样[4]，用其代替丙烷作为切割燃气可以降低购气成本。
本文通过试验，分别以天然气和丙烷作为切割燃气，比较其切割面质量、切割效率以及气体消耗成本情况，为天然气代替丙烷提供参考依据。
分别使用天然气(含增效剂)和丙烷作为切割燃气，利用数控火焰切割机进行气割。
通过对试验数据进行分析处理，对比了2种燃气的切割质量、切割效率和成本消耗情况，从而综合分析天然气代替丙烷的可行性。
试验选用δ50钢板，切割氧纯度为99.5%，预热氧压力为0.38 MPa，切割氧压力为0.97 MPa。
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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 ” 、
Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇＪ ｕ ｎ Ｇｕ ｏ Ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｗａ ｎ ｇＺ ｈ ｉ ｇ ｕ ｏ Ｐ ｎ ａ Ｇｕ ｏ ｌ ｉ ｎ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｆ ａ ｍｅ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ｇ ａ ｓ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｉ ｒ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｇ ａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ｆ ａ ｍｅ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ．Ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ｃ ｅ ｔ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｂ ｙ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ￣ ｇ ａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｎ ｕ ｍｅ ｉ ｒ ｃ ￣ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｆ ａ ｍｅ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ， ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｎ ｕ ｍｅ ｉｃ ｒ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｆ ａ ｍｅ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ；Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｇ ａ ｓ ； Ａｃ ｅ ｔ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ；Ｇａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｔｉ ｒ ｅ ｓ ； Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ； Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ
各 种 合金 板材 的燃 点 。各种 常用 板材 燃点 和 熔点 如
表 １所示 。 乙炔焰的温度可达 ３ １ ５ ０℃ ．热 值 为 ５ ６ ． ４ ９
ＭＪ ／ Ｎ ｍ ；天然 气 火 焰 温 度也 可 达 到 ２ ６ ０ ０ ｃ Ｃ。热 值 为３ ８ ． ５ ＭＪ ／ Ｎ ｍ 。对 照表 １数 据 可 知 ，使 用 天然 气
“ 丙烯气 ” 、 “ 天 然 气 ” 等 ，并 逐 渐 完 全 取 代 乙炔
气
２ ０ １ ４年 ２月
程 君 等 ：天然 气在数 控 火焰切 割机 上 的应 用
５ ５
我 国 的天然 气资 源 十分丰 富 。采 用 天然 气代 替
乙炔将 使天 然气 资源 得到 充分 利用 ．节 约生 产 乙炔
数 控 火焰切 割机 采 用天 然 气代 替 乙炔 的理 由，并 进行 了技 术 经济分 析 。
关键 词 数控 火焰切 割机
中 图分类 号 Ｔ Ｇ ４ ８
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｇａ ｓ ｉ ｎ Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｆ ｌ ａ ｍｅ Ｃｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
成本 。
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 。
３ 技 术经 济分 析 ３ ． １ 技 术分 析
根据火 焰 切割 原理 ，将 板材 加热 到燃 点使 其 燃
烧 ，就可 达到 切割 板材 的 目的 。所 以 ，切 割 时火 源
的最 低温 度达 到板 材 的燃点 即可 。火 焰 温度 低需 要 更 长 时 间对板 材加 热 ，火焰 温度 高则 只要 较 短 时间 对板 材加 热 。因此 ，需 要 了解不 同含碳量 的板材 和
７ Ｏ元 左右 ，则 可 计 算 出 每 标准 立 方 米 乙炔 的价 格 为２ Ｏ元 左 右 。而 市 场 上天 然 气 的 价格 为 每 标 准立 方米 ３ ． ２ ３元 ．即 １ ． ４ ６ ７ Ｎ ｍ 天然 气 所需 的 费用 约 为 １ ． ４ ６ ７ ￣ ３ ． ２ ３ ＝ ４ ． ７ ４元 所 以产 生 相 同热 量 时 天 然 气 的费用 是 乙炔 费用 的 ４ ． ７ ４ ＋ ２ ０ ＝ ０ ． ２ ３ ７倍 ．即产 生 相 同热 量 值 时使 用 天 然 气 比使 用 乙 炔 节 约 近 ７ ６ ％的
第３ ５卷 第 １期 ２ ０ １ ４年 ２月
化 工装 备技 术
５ ３
天然气在数控火焰切 割机上 的应用
程 君 郭 传东 王 志 国 潘 国林
（ 中 国石 油 集 团 东 北 炼化 工程 有 限公 司 吉 林 机 械 制 造 分 公 司１
摘
要 对数控 火焰切割 机 、钢 材 气割 原理 和 火焰切 割机 使 用 的燃 气特 性作 了介 绍 。论 述 了 天然气 乙炔 燃 气特性 技 术 经 济分析 钢 材切 割
２ ＣＨ ｉ ＣＨ＋５ ０２ ＝ ４ＣＯ２ ＋２ Ｈ２ ０
天 然 气 的低 位 发 热 值 是 ３ ８ ． ５ ＭＪ ／ Ｎ ｍ ， 乙炔 的低 位
发热值是 ５ ６ ． ４ ９ ＭＪ ／ Ｎ ｍ 。 可 以计 算 出 ，１ ． ４ ６ ７ Ｎ ｍ 天 然气 产生 的热 量值相 当于 １ Ｎ ｍ 乙炔 产 生 的热量
采用 数字 程序 驱动 机床 运动 ，搭 载火 焰切 割 系
统并 用数 控 系统来 控制 火焰 切割 系统 的开 关 ，对 钢
板等 金属 材料 进行 切割 ．这 种机 电一 体化 的切 割设 备 即为数 控火 焰切 割机 。典 型 的数控 火焰 切 割机 如
图 １所示 。数 控火 焰切 割机 可分 为三 大部 分 ：数 控 系统 、火 焰切 割 系统 、驱动 系统 。 数 控 火 焰 切 割 机 具 有 对 大 厚 度 碳 钢 切 割 能 力
天 然 气 是一 种 易 燃 易爆 气 体 ，和空 气 混 合 后 ， 温 度 只要达 到 ５ ５ ０℃就 燃烧 。在空 气 中 ，天然 气 的
浓 度 只要 达 到 ５ ％～ １ ５ ％ （ 体积分率 ）就会爆炸 。
天 然气 无色 ，比空气 轻 ，不溶 于 水 。天然 气 的主要
值 。根 据 市场 价 格 ，每 瓶 乙 炔 （ 按３ ｋ ｇ充 装 ）需
比较使 用 乙炔气 和 天然气 的成 本 ，只需 要 比较 产 生 相 同热 量所 需要 的燃 气量 和 氧气量 的成本 即可
（ 假设两种燃气均完全燃烧 ） 。但 由于 氧 气 成 本较
低 ，且产 生相 同 的热量 需要 消耗 的氧 气量 相 差不 是 太大 ．故计 算 时可将 氧 气 的成本 忽略 。 天然 气 （ 假设 成分 全 为 甲烷 ）完全燃 烧 的化 学 方程 式为 ：
所 耗 费 的大 量 能 源 ，减 少 环 境 污 染 ．降 低 企 业 成 本 ，增 加企 业效 益 。根据 上述 的 国家能 源政 策 。吉
林 机械 制造 公 司将 其 长期 以来一 直使 用 的 乙炔气 改
为 了天 然气 ，这样 在保 护环 境 、节 约成本 的同时 还
减 少 了公 司员工 的劳 动量 。为保 证安 全 ，在 每个 天 然 气 接 口处 设 置 两 个 球 阀 ，并 安 装 可燃 气 体 报 警 仪 。此 外 ，还组织 了天然气 泄漏 安全 演 练 。经过 一
钢 材 的氧气 切割 过程 是借 助预 热火 焰将 钢 材表 面加 热到燃 烧 温度 ，并使 其呈 活化 状态 ，然后送 入
程 君 ，女 ，１ ９ ７ ８年 生 ，工程 师 。吉 林 市 ， １ ３ ２ ０ ２ １ 。
５ ４
化 工装备技 术
第３ ５ 卷 第 １期
（ １ ）在 钢材 上部 铁和 氧开 始发 生燃烧 反 应 ； （ ２ ）铁 和氧 的燃 烧反 应 向钢材 内部 传播 ； （ ３ ）将 反应 生成 物进 行强 制排 除 ，钢材 切断 。 由此可 见 ，气 割的 实质乃 是 金属在 氧 气 中燃烧 而 不是 熔化 过 程 ，即金属 切 （ 气 ）割 的过 程是 金属 燃 烧 的过 程 。气割 过程 中 ，铁 氧 反应 是预 热钢 材 的 主要 热源 ．预 热火焰 的热作用 则 是次要 的 。切 割 时
题进 行 了分 析 。
１ 钢 材 的气 割原理
高 纯 度 、高 速 度 的切 割 氧 流 ，使 金 属 （ 主要 是 铁 ） 在 氧气 中剧 烈地 燃烧 ．同时借 助 高速 氧流 的动 量把 燃 烧 生 成 的产 物 （ 主要 是 熔 融 的氧 化 铁 ）吹除 掉 ， 形 成 割缝 ．从 而达 到切 断钢材 的 目的。 气割 过程 一般 分 为三个 阶段 ：
强 、切割 费用 较低 、效 率高 、切 割精 度高 和操 作 方
便 等 显 著 特 点 ，可 极 大 地 改 善 劳 动 强 度 和 劳 动 环 境 。本 文论述 了数 控火 焰切 割机 采用 天 然气 代替 乙