气割中常用的燃气有乙炔、石油气(丙烷、丙烯及丙烷和丁烷等混合气)及各种混合燃气, 其次是天然气和氢, 城市煤气和气油等也可用于气割。
乙炔
乙炔通常利用电石与水起反应而制取的。
电石 是制取乙炔的原料,它的化学名称为碳化钙(CaC2,相对分子质量64.10)。工业上制备电石采用石灰石作原料,与焦炭和媒等在高温电弧炉中熔炼的方法。炼制1t电石需耗电3300kW•h、焦炭600kg、.煤500kg、炭精棒50kg,能源消耗量很大。
电石为块状固体,断面呈暗灰色或棕色。其熔点为1900~2300℃。
电石极易与水发生反应。它会吸收空气中的水气和盐类中的结品水而分解, 并产生乙炔气。电石与水反应生成乙炔的反应式为
CaC2十2H20一→C2H2+Ca (OH)2十l27kg/mol (2-9)
由式(2-9)可知, 在产生乙炔时伴随放出大量的热。
工业用电石接其单位质量的发气量分为4个等级(GB10665-89)。 表2-17所示为电石的等级及发气量指标和杂质含量。表2-17 电石等報及装、量指标和表质含量((Blos65-89)
由表2-l7可知,随着电石粒度的减小,其发气量下降。这是由于小块电石的相对表面积较大。在破碎和包装过程中易被空气中的水分所分解, 故降低了电石的乙炔产气量。 为此国标中规定了电.i'1粒度的要求。表2-18即示出对电石粒度大小的规定。
表2-18对电石的粒度规定(GB10665-89)
电石的分解速度同下列因素有关:
(1)电石的粒度 粒度越小,因与水的反度面增加。故分解速度越快。因此,乙炔发生器对电石粒度有要求,井严禁使用电石粉末,以免电石遇水立即分解发出高热并结块,促进乙炔聚合。当发生器内存有空气时, 则会引起燃烧和爆炸。
(2)电石的纯度 纯度高, 分解连续性好,分解速度快。
(3)水温 水温越高,分解速度越快,故冬天发气慢,夏天发气快。
(4)水的纯度 水中杂质,尤其是熟石灰多,分解速度会明显减慢,故乙炔表发生器应定期换水,以保证正常发气。
由于电石遇水或吸潮后会迅速分解而产生乙炔,在运输和储存乙炔时必须注意:
1)不可在雨天运输
2)进出库和装卸车时要轻拿轻放, 不可从滑板滑下或滚动。
3)储存电石的仓库要保持干燥、 通风要良好, 不得装设水管和水暖装置,并应严禁畑火,照明。采用防爆灯,如电石桶起火, 应使用干砂、二氧化破等灭火,禁止用含水的灭火剂,更不可用水。
4)使用时应在室外启开桶盖,开盖严禁用铁器,以防产生火花引起爆作,在用铜制工具时,含铜量应低于70%。
5)电石粉末不可随便存放, 集中后立即倒入坑内加以处理。
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