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1、对氧枪氧管材质问题的探讨随看我国钢铁T•业的快速发展，氧枪的重要性越來越突出，发展的越来越完善，主要有氧枪的水道系统设计、气道设计、外管的变化，形式的突破等等。近来对于氧枪的氧管材质的问题也越来越重视，许多钢厂都采用了不锈钢管(lCrl8Ni9Ti),主要是为了杜绝冋火燃烧，但不锈钢管与低碳无缝管那一个更适合做氧管材质？木文将对氧气管道的燃烧机理、着火源、材质选用、氧气流速以及有关安全问题进行以下的探讨。1氧气管道的燃烧机理1-1铁的燃烧氧气管道发生的安全事故,一般均为着火燃烧和燃爆。氧气是强助燃气体
2、,当温度达到钢管燃点时，铁与氧就进行燃烧反应。铁在氧气屮一旦燃烧起来，其燃烧热非常大，温度急骤上升，呈H炽状态。燃烧生成物为熔融状态的氧化铁。只要氧继续供给，燃烧就会连续进行。铁在氧气屮燃烧的反应式：Fe+(Vl)O2®(l/2)Fe2O397.6kcal(408.63kJ)/mol铁的原子厚m=55.851克铁的反应热为：97.5/55.85=1.75kcal/g1克铁燃烧需氧气量：^><22.4/55.85=0.3l/g金属燃烧分为两相：着火和燃烧。着火是第一相，它是在燃烧之前；燃烧是第二相，是金
3、属与氧急剧化合，产生光和热。1.2金属材料的燃烧特性金属在氧气屮非常容易燃烧，氧气纯度愈高，燃烧速度愈快；氧气压力愈高，金属着火点愈低。铁的粉粒愈小，着火点愈低。10目〜20目铁粉421°C20目〜30目铁粉408°C30目〜50目铁粉392°C100目铁粉382°C200日铁粉315°C铁块842°C〜948°C氧气管道开始着火燃烧，管壁要达到800°C〜900°C高温。常用金属材料的燃烧特性列于表lo对金屈材料燃烧特性主要考虑以下四个条件：1)燃烧温度：燃烧温度愈低，愈容易着火。2)抗燃烧能力：共
4、分4级，1级抗燃烧能力最强，4级最弱。抗燃烧能力愈强，愈不容燃烧。3)燃烧速度：分4级，1级燃烧速度最快，4级不扩散燃烧。4)热导率：热导率大，散热快，燃烧速度慢。金属的抗燃烧能力取决于以下因索：达到着火点所必需的活化能、金属的热导率、达到看火点前金属表面形成氧化物特性、金属的质量和形状。1.3常用管材的抗燃烧性能比较表1常用金属材料燃烧特性金属名称空气屮常压下燃烧温度（°C）不同氧气压力下燃烧温度（C）抗燃烧能力（级次）燃烧速度（级次）热导率(W/m.k)3.0MPa7.0MPa12.6MPa铜10
5、03〜1085886〜904836〜X54806-82414106〜407不锈钢1367〜13801135/II12/2224.5低碳钢1278〜1290111810069283348铁931〜948826〜842741〜758592〜630///铝661〜67841）铜管铜管摩擦不起火，抗燃烧能力最强，不扩散燃烧。铜管在燃烧前先熔化，因而使燃烧不能继续进行。在着火能一经消散Z后，马上就会停止燃烧。铜管热导率大,抗腐蚀性能好。但铜管价格较高，强度低，焊接性能不好。为提高焊接性能，可采用脱氧铜（TU1含
6、铜99.97%,TU2含铜99.95%）。白铜（铜繚合金，含银约10%）焊接性能好，可与碳钢及不锈钢焊接,但价格更高。2）碳钢和不锈钢管碳钢管燃烧温度稍低,燃烧速度快,抗燃烧性能差。不锈钢燃烧温度比碳钢高，着火较困难,但一旦燃烧起来比碳钢的燃烧速度还要快些、激烈些。碳钢管和不锈钢管在着火能消散ZA7仍继续燃烧,直到供氧不足难以维持燃烧或由于热量消散使反应温度低于燃点时,燃烧才会停止。不锈钢管的抗燃烧能力介于碳钢和铜管Z河。当冇足够的氧且燃烧热不能急速消散时,碳钢管和不锈钢管都会在氧气屮扩散燃烧。3）铝
7、管铝管在氧气屮燃烧得非常急速，抗燃烧能力最差，一般不选用。2氧气管道燃烧的条件及产生火源的因素2.1W.Wegener试验的主要结果W.Wegener用不同物质在不同流速的氧气流中进行多次着火燃烧试验，其主要结果如下：1）氧气流屮掺入铁锈、高炉灰和沙了在始端压力2.8MPa,流速53m/s；末端压力1.7MPa,流速85m/s的情况下，直管和弯管均无燃烧现象发生。2）掺入氧化铁皮（FeO）在宜管段不燃烧，但在弯管屮当流速达到53m/s时，即发生燃烧。3）掺入焊渣当流速为44m/s时，直管和弯管祁发红了
8、，但无燃烧现象发生。4）掺入焦炭和烟煤掺入焦炭时，当流速达30m/sHJ,直管和弯管开始发红，待流速达到53m/s时发生燃烧。掺入烟煤时，流速为13m/s时，直管段就燃烧。上述试验结果表明，当氧气管道屮貝有不可燃烧物质颗粒时，即便是在比较高的氧气流速下,管道也没有燃烧的危险。但有可燃物质颗粒时，只要达到一定流速，管道就可能燃烧。可燃物质的着火点愈低，引起氧气管道燃烧的氧气流速愈低。这些试验结果是乞国探讨和修订氧气管通规范的重要依据。2.2氧气管道燃烧的先
