[发明专利]气割方法和气割装置及切割喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及气割方法和气割装置及切割喷嘴的改良。

本申请基于2010年4月20日在日本申请的特愿2010-097258号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

切割钢板等工件时，通过预热火焰将工件的切割开始点加热至能够氧化反应的温度，向被加热的部分喷射高纯度的氧气使被加热的部分燃烧并熔化，由此切割工件的气割方法被广泛使用。

为了在该气割方法中形成预热火焰，通常在预热孔中使用烃类气体（LPG、LNG、城市煤气、乙炔、丙烷、甲烷、乙烯、丙烯、丁烷等，或它们的混合气体）作为燃料气体以及用于使该燃料气体有效燃烧的预热氧气。

近年来，为了形成预热火焰，使用以氢气为主要成分的燃料气体替代烃类气体。作为使用以氢气为主要成分的燃料气体的气割方法，已知有专利文献1和专利文献2。

在此，对比文件1中记载有以成为不到爆炸下限的浓度的方式将烃类气体混合到氧气和氢气的混合气体（氢氧气体）中的切割方法。具体地，公开了为了不到氢氧气体的爆炸下限，需要使燃料气体中的烃类气体的比率在30%以上。

此外，对比文件2记载有使用以氢氧气体对液化石油气的流量比为25：1~35：1的范围将液化石油气加入到氧气和氢气的混合气体（氢氧气体）中的热源的气割方法。

具体地，在图9所示的气割装置101中，将由氢氧气体发生器103产生的氢氧气体供给到供给路径101，从液化石油气瓶104将液化石油气供给到供给路径103，在供给路径101与供给路径103的汇合点A以成为上述范围的方式混合后，向切割吹管102供给。并且，从切割吹管102的前端设置的切割喷嘴106产生预热火焰。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2007-000902号公报

专利文献2：日本专利第3563660号公报

然而，在专利文献1和专利文献2所记载的气割方法中，确认了氢气中混合的烃类气体浓度越高，则切割速度等切割性能越低，为了充分发挥氢气的切割性能，需要降低混合的烃类气体或液化石油气的比率。

另一方面，当完全不混合烃类气体或液化石油气以氢气100%作为燃料气体时，具有因为无法看到喷嘴前端的白心，所以无法调整预热火焰的问题。

此外，使用为爆炸性气体的氧气与氢气的混合气体，具有当烃类气体的压力下降或因机器的关联而发生混合故障时等氢氧气体的供给路径全体（例如，图9所示的供给路径L101的全体）有爆炸的危险的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而产生，目的在于提供安全、切割性能优越且能够易于进行预热火焰的调整的气割方法和其所使用的气割装置及切割喷嘴。

为了解决上述技术问题，本发明如下。

（1）一种气割方法，其特征在于，

将氢气与烃类气体混合以获得燃料气体，

从切割喷嘴的前端喷射将所述燃料气体和预热用氧气混合并点火所形成的预热火焰以加热工件，

对所述被加热的工件喷射切割用氧气以切割工件，

在所述燃料气体中烃类气体的含有量为超过0体积%且4体积%以下。

（2）根据（1）所述的气割方法，其特征在于，

所述烃类气体为丙烷，

在所述燃料气体中丙烷的含有量为0.4体积%以上且4体积%以下。

（3）根据（1）~（2）中任一项所述的气割方法，其特征在于，

所述烃类气体为甲烷，

在所述燃料气体中甲烷的含有量为3体积%以上且4体积%以下。

（4）根据（1）~（3）中任一项所述的气割方法，其特征在于，

所述烃类气体为丁烷，

在所述燃料气体中丁烷的含有量为0.2体积%以上且4体积%以下。

（5）根据（1）~（4）中任一项所述的气割方法，其特征在于，

在切割吹管的内部、切割喷嘴的内部或切割喷嘴的前端进行所述燃料气体与所述预热用氧气的混合。

（6）根据（1）~（5）中任一项所述的气割方法，其特征在于，

从所述切割喷嘴的前端对工件喷射所述预热火焰时，

使所述预热火焰向所述切割喷嘴的轴向中心倾斜。

（7）根据（1）~（6）中任一项所述的气割方法，其特征在于，

由水分解装置供给所述氢气和所述预热用氧气中的至少任一种，

所述水分解装置能够分别取出氢气和氧气，并使氢气中的氧气成分或氧气中的氢气成分为不到爆炸下限。