火焰切割機幾種常用燃料的介紹：
        ————武漢hth华体育官网登录誠數控技術篇：
　　乙炔和石油化工中催化裂化的副產(chan) 品中的丙烷、丁烷及天然氣(甲烷)相比,其燃燒性質的差別主要是由於(yu) 它們(men) 的分子結構不同所致。乙炔分子結構中兩(liang) 碳原子間含有兩(liang) 個(ge) 很易破裂的π鍵(CH ≡CH),化學活性強,燃點低,燃燒速度快,易回火。而烷烴分子結構中隻含相對穩定的σ鍵(如丙烷:CH3 - CH2 - CH3),因此,其化學活性,燃燒速度均不如乙炔,回火傾(qing) 向較小。正是由於(yu) 這種分子結構的差異,燃燒速度的不同,導致它們(men) 的火焰熱量的分布也有所差異。
　　乙炔氣因其易燃易爆，安全係數低，生產(chan) 過程中耗能耗電，汙染環境，生產(chan) 成本偏高，以至在生產(chan) 、存儲(chu) 、運輸、使用、環保及價(jia) 格方麵存在諸多缺陷和隱患，發展受到了很大限製，因此許多國家都在研製新的更安全、更節能的工業(ye) 燃氣，中國國家有關(guan) 部門在全國乙炔生產(chan) 會(hui) 議上明確不再審批新建擴建電石廠、乙炔廠。現有的廠家麵臨(lin) 轉產(chan) 的境地。國家早在八五期間，就極力推廣烷烴類燃氣替代乙炔氣，如"丙烷氣"、"丙烯氣"、"天然氣"等等， 以期逐漸取代乙炔氣。
　　我國工業(ye) 燃氣用量中，70%為(wei) 乙炔氣。以前乙炔氣主要是乙炔發生器中製取，由於(yu) 造成汙染和高度不安全性，各地均已發文不得采用（包括管道式）。目前均采用瓶裝乙炔氣進行工業(ye) 切割。乙炔化學性質活躍，易爆，極危險。當其與(yu) 銅、銀等金屬以及空氣、純氧混合，甚至盛裝容器直徑較大時都會(hui) 引起爆炸。使用乙炔氣在對碳素鋼切割時，易產(chan) 生切口上緣熔化，掛渣多且不易清除，切麵局部硬化等現象，使切割工藝不理想。焊接時需要進行打磨，增加了生產(chan) 成本。 沿海地區造船廠近年來已經禁止在造船平台使用乙炔，改用其他新型切割氣，多年來人們(men) 一直嚐試采用其他燃料代替乙炔作為(wei) 切割氣，但由於(yu) 其他燃料如：天然氣，液化石油氣，丙烷氣，丙烯氣，人工煤氣，二甲醚等燃料在氧氣中燃燒溫度低於(yu) 2500℃，直接作為(wei) 切割氣不理想，需要加助燃添加劑對母氣進行催化，裂化，助燃，改變燃氣燃燒方式，從(cong) 而提升火焰溫度，使之在氧氣中燃燒的火焰溫度達到或超越乙炔的3100℃，實現替代乙炔的目的。
　　乙炔在很長一段時間內(nei) 成為(wei) 工業(ye) 切割、焊接、火焰噴圖等工藝不可替代的燃料，乙炔在特種切割中發揮了不可替代的作用，如球墨鑄鐵、鉬鋼、不鏽鋼等工件的切割。焊接工藝中乙炔較其它燃氣更具有特殊的優(you) 勢，操作簡便，適用性強，火焰噴圖因其具有速度快，質量好等優(you) 點收到廣大企業(ye) 的青睞。
　　但隨著生產(chan) 力的發展和社會(hui) 的進步，人類越來越注重環保、節能、安全、高效，對乙炔氣暴露出來的弊端和缺陷也有了越來越清晰的認識。上世紀七十年代，在歐美、日本發達國家就已開始逐步淘汰乙炔氣，取而代之的是以丙烷、丙烯、天然氣、汽油、焦爐煤氣、氫氣等為(wei) 主體(ti) 的工業(ye) 燃氣。
　　若想達到乙炔的使用效果，必須了解乙炔的理化性質，才能采取相應的技術手段實現烷烴類燃氣的可替代性。
　　乙炔分子式為(wei) C2H2，構造式為(wei) HC ≡ CH。根據雜化軌道理論，乙炔分子中的碳原子以sp 雜化方式參與(yu) 成鍵，兩(liang) 個(ge) 碳原子各以一條sp 雜化軌道互相重疊形成一個(ge) 碳碳σ鍵，每個(ge) 碳原子又各以一個(ge) sp 軌道分別與(yu) 一個(ge) 氫原子的1s 軌道重疊，各形成一個(ge) 碳氫σ鍵。此外，兩(liang) 個(ge) 碳原子還各有兩(liang) 個(ge) 相互垂直的未雜化的2p 軌道，其對稱軸彼此平行，相互“肩並肩”重疊形成兩(liang) 個(ge) 相互垂直的π鍵，從(cong) 而構成了碳碳叁鍵。兩(liang) 個(ge) π鍵電子雲(yun) 對稱地分布在碳碳σ鍵周圍，呈圓筒形。
　　乙炔分子中π鍵的形成及電子雲(yun) 分布，現代物理方法證明，乙炔分子中所有原子都在一條直線上，碳碳叁鍵的鍵長為(wei) 0.12 nm，比碳碳雙鍵的鍵長短，這是由於(yu) 兩(liang) 個(ge) 碳原子之間的電子雲(yun) 密度較大，使兩(liang) 個(ge) 碳原子較之乙烯更為(wei) 靠近。但叁鍵的鍵能隻有836.8 kJ·mol -1，比三個(ge) σ鍵的鍵能和（345.6 kJ·mol -1 × 3）要小，這主要是因為(wei) p 軌道是側(ce) 麵重疊，重疊程度較小所致。簡單炔烴的沸點、熔點以及相對密度，一般比碳原子數相同的烷烴和烯烴高一些。這是由於(yu) 炔烴分子較短小、細長，在液態和固態中，分子可以彼此靠得很近，分子間的範德華作用力很強。由於(yu) 乙炔的特殊化學性質，在燃燒過程中，熱能釋放效率高、化學反應速度快、化學鍵極易斷裂、火焰燃燒速度快，是丙烷類燃氣的3倍，因此助燃添加劑需要對烷烴類燃氣的分子進行強有力的助分解，達到快速燃燒的目的，實現溫度瞬間的提升。
　　丙烷是石油化工工業(ye) 的副產(chan) 品,來源豐(feng) 富,價(jia) 格低廉,且燃燒對環境無汙染,是乙炔可行的替代品。由於(yu) 丙烷火焰溫度較低,預熱時間相對比乙炔長,這是目前推廣應用中遇到的一大困難。由於(yu) 丙烷火焰熱量分布分散、溫度較低、由火焰導致金屬熔化的可能性較小,因此割口上沿不易造成塌邊、切口光滑平整、割口下沿掛渣少、易清除。
　　丙烯的焰心和外焰都有較高的熱釋放,焰心熱量分布與(yu) 乙炔相似,外焰熱量比乙炔高。因此,丙烯既具有乙炔火焰的屬性又具有丙烷外焰的高熱含量,火焰溫度比乙炔焰約低,但比丙烷火焰溫度高,是一較好的切割用燃氣。丙烯火焰的切割特點是:火焰溫度較高,切割預熱時間與(yu) 乙炔相比約有增加,但比丙烷快,由於(yu) 外焰熱含量高,對於(yu) 厚大構件切割有利。
　　液化石油氣來自煉廠氣、濕性天然氣或油田伴生氣。由天然氣和伴生氣中得到的液化石油氣主要成分是丙烷（為(wei) 通常俗稱為(wei) 殘液的主要成分）、丁烷、丁烯和少量戊烷。液化氣成分複雜,燃燒時火焰不集中，熱量不均衡，火焰溫度低,切割預熱時間相應增長，切割速度降低，功效差。
　　天然氣是一種多組分的混合氣體(ti) ，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體(ti) ，如氦和氬等。在標準狀況下，甲烷至丁烷以氣體(ti) 狀態存在，戊烷以上為(wei) 液體(ti) 。
　　由於(yu) 天然氣熱值低，燃燒速度慢,火焰溫度低,切割預熱時間相應增長，消耗燃氣和氧氣量大，綜合成本偏高。切割厚鋼板時要獲得所要求的總熱量燃氣消耗量大。要保持切割速度,厚大構件要求外焰熱量輸出要高,割縫容易加寬，熱影響區大，預熱穿孔時容易反漿或難於(yu) 穿透，對金屬表麵造成影響，需要加添加劑來提高火焰溫度。
　　催化燃燒是燃料在催化劑表麵進行的完全氧化反應。 在催化燃燒反應過程中，反應物在催化劑表麵形成低能量的表麵自由基，生成振動激發態產(chan) 物，並以紅外輻射方式釋放出能量；在反應完全進行的同時，通過催化劑的選擇性來有效地抑製生成有毒有害物質的副反應發生，基本上不產(chan) 生或很少產(chan) 生NOx、CO和HC等汙染物。
　　助燃添加劑與(yu) 天然氣（液化石油氣）分子結合後，更容易實現分子的裂化，分解，從(cong) 而改變了燃氣的性質，在燃燒狀態下改變了氣體(ti) 波長，燃燒頻率，燃燒速度，增強熱能等，實現了二次完全燃燒，降低了有害物質的生成，降低了熱量的散逸，達到了高溫催化燃燒的目的。並且助燃催化劑本身具有很好燃燒化學能，因此催化燃燒是目前應用廣泛的形式之一。