利用增益天然气代替丙烷气体进行火焰切割的成本分析

2018-09-10王玉杰卫金川金焕学原丽丽

河南科技 2018年2期

王玉杰卫金川金焕学原丽丽

摘要：本文介绍了将天然气进行切割温度增益后用于钢材火焰切割，与使用丙烷气体进行钢材火焰切割的成本比较，得出利用天然气进行火焰切割能极大节约切割成本，为企业带来更多利润。随着增益剂价格的降低及技术的成熟，用增益天然气代替丙烷切割将成为一种趋势。

关键词：天然气；丙烷气体；增益天然气；火焰切割；成本分析

中图分类号：TG48 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）02-0075-02

Use of Gain Natural Gas Instead of Propane Gas for Flame

Cutting Cost Analysis

WANG Yujie WEI Jinchuan JIN Huanxue YUAN Lili

（Zhengzhou Siwei Mechanical and Electrical Equipment Manufacturing Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450100）

Abstract： This paper introduced the gas cutting temperature gain for flame cutting of steel， and steel using propane gas flame cutting cost， the use of natural gas flame cutting can greatly save cutting costs， bring more profits for the enterprise. With the decrease of the gain agent price and the maturity of the technology， it will become a trend to replace propane with gain natural gas.

Keywords： natural gas；propane gas；gain natural gas；flame cutting；cost analysis

1 研究背景

目前，工廠在进行钢板火焰切割下料时，大多采用丙烷气体+氧气火焰的方式，但丙烷气体价格较贵，切割成本高。天然气价格虽然较低，但正常燃烧温度只有2 200℃，无法用于火焰切割，但应用增效技术可以解决温度的问题。增效技术是通过向普通天然气里添加增益剂（含稀土元素），进而使其转变成适应于高效节能环保的工业燃气。增效剂进入气体后均匀扩散，形成特定的氢氧原子团，在燃烧过程中发生裂变，对燃气有优化重组的作用，产生二次燃烧改善燃气的燃烧性能，使燃气得以充分雾化完全燃烧，从而提高热效率，增加火焰温度。增效后天然气火焰温度最高可达到3 300℃，可以满足火焰切割的要求。运用天然气代替丙烷气体进行火焰切割能降低切割成本[1]。

2 相关燃气类型的参数

天然气和丙烷的基本性能参数如表1所示。

从表1中的参数值可以看出，在消耗相同体积两类燃气的情况下，其消耗的氧气是不同的，散发出来的热也不相等。从体积热值来看，丙烷的体积热值较高；而从质量热值方面来看，天然气的重量热值较高。此外，天然气相对丙烷气体燃点高，不易爆炸，使用相对安全一些[2]。

几种物质的成本数据见表2。

另外，已知增益天然气参数为：增益天然气中每立方米天然气添加增益剂7g，增益天然气热值：N=106MJ/m3。

3 两种气体组分每立方米价格比较

钢板实际切割过程中，增益天然气中天然气与氧气的体积比例为1∶1.2，丙烷与氧气的体积比例为1∶5，计算得出两种气体组分每立方米的价格如表3所示[3]。

从表3可以看出，每立方米两种气体组分价格差别不大，主要原因是增益剂价格较高。

4 试验数据

分别运用两种气体组分进行钢板下料切割，记录的试验数据如下。

①增益天然气+氧气火焰切割。切割材质为Q690，厚度为25mm、长度为9 370mm的钢板，用增益天然气气量为0.434 2m3。

②丙烷+氧气火焰切割。割材质为Q460，厚度为25mm、长度为27 150mm的钢板，用丙烷气量为1.5kg。