火焰切割（gē）機幾種常用燃料的介紹：
        ————武（wǔ）漢華宇誠數控技術（shù）篇：
　　乙炔和石油化工中（zhōng）催（cuī）化裂化的副產品中的丙烷、丁烷及天然氣(甲烷)相比（bǐ）,其燃燒性質的（de）差別主要是由於它們的分（fèn）子結構不同所致。乙炔（quē）分子（zǐ）結構中兩碳原子間含有兩個很易破（pò）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（hán）相對穩定的σ鍵(如（rú）丙烷（wán）:CH3 - CH2 - CH3),因此（cǐ）,其（qí）化學活（huó）性,燃燒速度均不如（rú）乙炔,回火傾向較小。正是由於這種分子結構的差異,燃（rán）燒速度的不同（tóng）,導致它們的火焰（yàn）熱量（liàng）的分（fèn）布也有所差異。
　　乙炔氣因（yīn）其易燃易爆，安全係數低，生產過程中耗能耗電，汙染環境，生產（chǎn）成本偏高，以至在生產、存儲、運輸、使用、環保及價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（gèng）節能（néng）的工業燃（rán）氣（qì），中國國家（jiā）有關部門在全國乙炔生（shēng）產會議上明確（què）不再審批新建擴建電石廠、乙（yǐ）炔廠（chǎng）。現有的廠家麵臨（lín）轉產的境地。國家（jiā）早在八五期間，就極力推廣烷烴類燃（rán）氣替代乙炔氣，如"丙烷氣"、"丙烯氣"、"天然（rán）氣"等等， 以期逐漸取代乙炔氣。
　　我國工業燃氣用量中，70%為乙炔氣。以（yǐ）前乙炔氣主要是乙炔發（fā）生器中製（zhì）取，由於造成汙染和高度不安全性，各地均已發文不（bú）得采（cǎi）用（包括管道式）。目前均（jun1）采用瓶裝乙炔氣進行工業切（qiē）割。乙炔化學性質活躍，易（yì）爆（bào），極危（wēi）險。當其與銅、銀等（děng）金屬以及空氣、純氧混合，甚至盛裝容器（qì）直徑較大時（shí）都會引起爆炸。使用乙炔氣在對碳素鋼切割時，易產（chǎn）生切口上緣熔化，掛渣多且不易清除，切（qiē）麵（miàn）局部（bù）硬化等現象（xiàng），使切割工藝不理想。焊接（jiē）時需要進行打磨，增加了生產（chǎn）成本。 沿海地區造船（chuán）廠近年（nián）來已經禁止在造船平台使用（yòng）乙炔，改用其他新型切割氣，多（duō）年來（lái）人們一直嚐試采（cǎi）用其他燃料代替乙炔作為切割（gē）氣，但由於其他燃（rán）料如：天然（rán）氣，液化（huà）石油氣，丙烷氣，丙烯氣，人工（gōng）煤氣，二甲（jiǎ）醚等燃料在氧氣中燃燒溫度低於2500℃，直接作為切割氣（qì）不（bú）理想，需要加助燃添加劑對母氣進行催化，裂化，助燃（rán），改變（biàn）燃氣燃燒方式，從而提升火焰溫度（dù），使之（zhī）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（mù）的。
　　乙炔在很長一段時間內成為工業切割、焊接、火焰噴（pēn）圖等工藝不可替代的燃料（liào），乙炔在特種切割中發揮了（le）不可（kě）替代的作用，如球墨鑄（zhù）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（tè）殊的優勢，操作簡便，適用性強，火焰（yàn）噴圖因其具有速度快，質量好等優點收到廣大企業的青睞。
　　但隨著（zhe）生產力（lì）的發展和社會的進步，人類越來越注重環（huán）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（rèn）識。上世紀七十年代，在歐美、日本發達國家就已開始逐步（bù）淘汰乙炔氣，取而代之的是（shì）以丙烷、丙烯、天然氣、汽油（yóu）、焦（jiāo）爐煤氣、氫氣等為主體的工業燃氣。
　　若想達到乙炔的（de）使用效（xiào）果，必須了解（jiě）乙炔的理化（huà）性質，才能采（cǎi）取相應的技術手段實現烷烴類燃氣的可替（tì）代性。
　　乙炔分子式為C2H2，構造（zào）式（shì）為HC ≡ CH。根據雜化軌道理論，乙炔分子中的碳原子以sp 雜化（huà）方式參與成鍵，兩個碳原子各以一條sp 雜化軌道互相重疊形成一個碳碳σ鍵，每（měi）個（gè）碳原子又各以一（yī）個sp 軌道分別與（yǔ）一個氫原子的1s 軌道重疊，各形成一（yī）個碳氫σ鍵。此外，兩個碳（tàn）原子還各有兩個相互垂直的未雜化的2p 軌道，其對稱軸彼此平行，相（xiàng）互“肩並（bìng）肩（jiān）”重疊形成兩個相（xiàng）互垂直的π鍵，從而構（gòu）成了碳碳叁鍵。兩個（gè）π鍵電子雲對稱地分布在碳碳σ鍵周圍，呈圓筒形。
　　乙（yǐ）炔分子中（zhōng）π鍵的形成及電（diàn）子雲分布，現代物理方（fāng）法證（zhèng）明，乙炔分子中所有原子都在一條直線上，碳碳叁鍵的鍵（jiàn）長為0.12 nm，比碳碳雙鍵的鍵長短，這是由（yóu）於（yú）兩個碳原子之間的電子雲密度較大，使兩個碳原子較之乙（yǐ）烯更為靠近。但叁（sān）鍵的鍵能隻（zhī）有836.8 kJ·mol -1，比三個σ鍵的（de）鍵能和（345.6 kJ·mol -1 × 3）要小，這主要是因為p 軌道是側（cè）麵（miàn）重疊，重疊（dié）程度較小所致。簡單炔烴的沸點、熔點以及（jí）相對（duì）密（mì）度，一般比（bǐ）碳原子數相同（tóng）的烷烴和烯烴高一些。這是由於炔烴分（fèn）子較短小、細長，在液態和（hé）固態中，分子可以彼此靠得很近，分（fèn）子間的範德（dé）華作用力很強。由於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（xué）鍵極易斷裂、火焰燃燒速度快，是丙烷類燃氣（qì）的3倍，因此助燃添加劑（jì）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（dù）瞬間的（de）提升。
　　丙烷是石（shí）油化（huà）工工業的副產品,來源豐富,價格低廉,且燃燒對環境無汙（wū）染（rǎn）,是乙炔可行的替代品。由於丙烷火（huǒ）焰溫度較低,預熱時間相對比乙炔（quē）長（zhǎng）,這（zhè）是目（mù）前推廣應（yīng）用中遇到（dào）的一大困難。由於丙烷火焰熱量（liàng）分布分（fèn）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（chéng）塌邊、切（qiē）口光滑平整、割口下（xià）沿掛渣少（shǎo）、易清除。
　　丙烯（xī）的（de）焰心和外焰（yàn）都有較高的（de）熱釋放,焰心熱量（liàng）分布與乙炔相似,外（wài）焰熱量比（bǐ）乙炔高（gāo）。因此,丙烯既具有乙炔火焰（yàn）的屬性又（yòu）具有丙烷外焰（yàn）的高熱含量,火焰溫度比乙炔焰約低,但比丙烷火焰溫度（dù）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（gē）預熱時間與乙炔相（xiàng）比約有增加,但比（bǐ）丙烷快,由於外焰熱（rè）含量高,對於（yú）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（yóu）田伴（bàn）生氣。由天然氣和（hé）伴生氣中得到的液化石油氣（qì）主要成分是（shì）丙烷（為通常俗稱為殘液的主要成分）、丁烷（wán）、丁烯和少量戊烷。液化氣成分複雜,燃燒時火（huǒ）焰不集（jí）中（zhōng），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（jiàng）低，功效差。
　　天然氣是一種多（duō）組分的混合（hé）氣體（tǐ），主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數，另有少量的乙烷（wán）、丙烷和丁烷，此外一（yī）般（bān）還（hái）含有（yǒu）硫化（huà）氫（qīng）、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。在標（biāo）準狀況下（xià），甲烷至丁（dīng）烷以氣體狀態存在，戊烷以上為液體。
　　由於天然氣熱值低，燃燒速度慢,火焰溫度低（dī）,切割預熱時（shí）間相應增（zēng）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（yào）求（qiú）的總熱量燃氣消耗量大。要保持切割速度（dù）,厚大構件要求外焰熱量輸出（chū）要高,割縫容易加寬，熱影響（xiǎng）區大，預熱穿孔時容易反漿或難於穿透，對金屬表麵造成影響，需要加（jiā）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（de）完全氧化反（fǎn）應。 在催（cuī）化燃燒反應過程中，反應物（wù）在催化劑表麵形成低能量（liàng）的表麵自由基，生（shēng）成振（zhèn）動激發（fā）態產物，並以紅外輻射方式（shì）釋（shì）放出能量；在反應完全進行（háng）的同時，通過催化劑的選擇性來有效地抑製生成有毒（dú）有（yǒu）害物質的副反應發生，基本上不產（chǎn）生或很少產生NOx、CO和HC等汙染物。
　　助燃（rán）添加劑與天然氣（液（yè）化石油氣）分子（zǐ）結合後，更（gèng）容易（yì）實現分子（zǐ）的裂化，分解，從而改變了燃氣的性質，在燃燒狀態下（xià）改變了氣體波長，燃燒頻率，燃燒速度，增強熱能等，實現了二次完全燃燒，降（jiàng）低了有害（hài）物質的生成，降（jiàng）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（hěn）好燃燒化學能，因此催（cuī）化燃燒是（shì）目前應用廣泛（fàn）的形式之一（yī）。

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