供热切割、钻孔等用的氧气喷枪点火器

本发明涉及一种起动和点燃主要为工作时没有补充电弧的那种类 型的氧气喷枪的新方法。本发明还涉及一种按照所述方法工作的点火 器。按照本发明的方法和装置(点火器)的一个特别的优点是它们既 能在空气中也能在水下使用。

此处涉及的类型的氧气喷枪主要用于热切割和钻孔，而且用于水 下、废料场和钢铁工业中，这种喷枪原则上存在两种基本类型，其第 一种也是主要涉及本文工作的只带氧气，因而需要某种独立的点火功 能，而第二种主要类型工作时带有氧气和其自有的补充电弧。

没有其自有电弧的氧气喷枪迄今为止遇到的一个问题是它们总是 难于点燃。在具有其自有电弧的氧气喷枪中，电弧用于点燃喷枪。也 有一个两者之间的变化方案，其中使用一个独立的电弧点火器来点燃 喷枪，然后该喷枪完全与点火器分开地使用，因为在点火后不再需要 点火器。

不接近电弧而点燃氧气喷枪的困难在于喷枪的尖端必须用另一方 法加热到铁的点火温度即大约1050℃。关于不接近电弧而起动氧气喷 枪，以前用过许多不同方法，而可能两种最老的方法是使用普通的气 焊炬或使用炭火。但是，这两种方法都没有特别流行，因为起动该喷 枪的人然后被迫保持非常接近喷枪的嘴，而如果他碰巧移动到太靠近 喷枪嘴，就可能碰到飞溅的熔铁。

SE 7605274-5中描述了一种不接近其自有电弧而点燃氧气喷枪用 的稍许较精细的装置或点火器。其中描述的点火器包括一个其横截面 直径大于喷枪嘴而其一端开口的套管。该套管预定滑动到喷枪的嘴上 并由一个适合于该目的的弹簧保持在那里。该套管本身然后至少部分 填充一种金属粉并且还有一种点火剂，该点火剂能够通过一个从套管 的另外的封闭端部来的点火孔道而点燃。描述中显出可能利用一种安 置在该套管的封闭端部紧外边的切口敏感的成分来点燃该点火剂或利 用含有在室温以上本身会点燃的化学品的点火孔道来点燃该点火剂， 因此可以利用一个小的温度提高来点燃该点火器。该文献中也指示， 该点火器可以含有起火物质，也就是当供给氧气时能点燃的物质，在 此种情况下，这些物质将加入到点火成分或点火剂中，并以这种方式 当开通氧气时产生自动点火。但是，该文献并没有提出可用于此目的 的合适的起火物质。该文献用非常普通的用语可能说到这样的程度， 就是在该专利中描述的点火器包含这样的“化学品，它们本身在室温 以上点燃，因而可以利用一个小的温度提高来点燃”，问题中的点火 器似乎不能够满足必需的安全要求，因为在那种情况下该点火器必然 具有朝向偶然点火的强烈趋向。

在印刷的瑞典专利申请书8704421-0中描述了另一类似的氧气喷 枪用的点火装置，其中说到燃烧粉末也就是用于真正地加热到喷枪的 点火温度的粉末装料适合地包括铝粉，而围绕的套管设有一个调节喷 枪能插入套管多远的止动件，而且该止动件也可包含例如由棉花组成 的止动物质，而且可以在套管的封闭主端部处设置的引火剂头和安置 在该套管内的点火剂(该点火剂因此转而点燃该燃烧粉末)之间安排 一个高温技术的延迟。这种安排是为了点燃外部点火剂的人将能够脱 身。在其它方面，对上述装置适用同样的评论，也就是，因为该装置 必须包含相当量的高温技术物质，所以也必须为这些点火器采用适用 于这些物质的特殊措施。

在上述专利说明书中描述的普通类型的氧气喷枪点火器与作为起 动介质的高温技术装料已在市场上出售多年了，已经发现它们在实际 使用中存在较高的失效率，并对一部分操纵喷枪的人在知道如何将氧 气供给提高到全部容量方面要求很大的直觉。

于是本发明涉及一种新型的氧气喷枪点火器，该点火器只利用施 加氧来起动而不包含任何高温技术的点火剂，因此不必依靠任何特定 的安全规定。

这是因为，按照本发明的方法和装置，先前的用于引燃氧气喷枪 点火器的点火装料(燃烧粉末)的纯高温技术的点火剂被小量的起火 的金属粉末如锆或钛所代替。理论上，畅通地起火的磷也能够起作用， 但是磷在空气中点燃，因而难于在通常条件下操纵，因而不适合这种 场合。另一方面，依照我们的意见，锆是最好的替代物，锆在具有足 够大的表面积的条件下在高的氧含量时起火而点燃，但在氧含量通常 稍许大于20％的空气中，锆不比普通木材更易燃。同样适当的是，此处 涉及的那种类型的氧气喷枪或者是供给完全纯的氧，或者是供给与小 量的惰性气体如约5％的氩混合的氧，而该氧的浓度大于足以点燃具有 足够大的活性表面积的锆粉或钛粉。

因此可以十分概括地说，具有本发明特征的氧气喷枪点火器包括 一种封闭在一个套管中的由金属粉末(燃烧粉末)组成的点火装料， 该套管的一端封闭，其内径大于氧气喷枪的外径，当该喷枪被起动时， 该套管预定滑向喷枪嘴，直到它达到某一特定深度，而在该套管内， 除了金属粉末的点火装料外，在该点火装料的顶上，也就是在面对氧 气喷枪的端部上，也配置了一种起火金属粉末如锆和钛的引燃装料。 为此目的只需要量不大的起火金属。如果选择按我们的意见的最佳替 代物锆，为此目的需要约0.05～0.5克的粒径为2～6μm的细粒纯锆。 该引燃装料迅速点燃我们所用的11～15克的铁/铝粉混合物形式的点 火装料，其中组分铁和铝的重量比为1∶1。我们也能够确定，如果该 点火装料包括一种较细的第一部分装料和一种稍粗的第二部分装料， 那么该点火装料就是最有效的。我们生产的第一部分装料的一半重量 为约4.0克，由粒径约0.1mm的铝粉组成，而另一半重量由粒径约 0.01mm的铁粉组成，第二部分装料则由4.5克的粒径为1～3mm的铝 粒和4.5克的粒径为0.4～0.8mm的铁屑组成。

采用具有本发明特征的氧气喷枪点火器可以尽可能容易地起动任 何类型的设有装备电弧的氧气喷枪。因为该氧气喷枪点火器不包含作 何纯高温技术，所以不需要特殊的贮存限制。当氧气喷枪点火器起动 时，该氧气喷枪点火器只是安置在喷枪嘴上方的预定位置中，其后开 通氧气，高的氧含量导致例如为纯金属锆粉形式的起火的引燃装料点 燃并转而点燃由铁/铝粉组成的点火装料，后者又转而起动氧/铁燃烧 并点燃该喷枪。以这种方式获得的任何氧气喷枪的可靠的起动当然在 某种程度上是锆的约4900℃的高燃烧温度的结果。

除了此处涉及的目的使用一种起火的金属粉如锆或钛的基本思想 以外，本发明也包括氧气喷枪点火器本身的详细设计。首先，需要一 种起火的金属粉如锆或钛，而且该金属粉必须同时保持足够大的表面 积，因为当氧接通时该金属粉必须可直接用于与氧接触。按照本发明， 我们通过将该起火的金属粉置于一直接在点火装料顶上的可以渗透气 体的最好可燃的容器中而满足这些要求。作为该容器的材料，我们使 用普通的机器毡，用其制成一杯或容器，有一其自身的独立的盖子， 其内部容积显著地大于该起火的金属粉所需的最小体积。实际上，我 们发现如果该起火的金属粉的较大部分十分简单地在该毡容器的内侧 形成一个粉末涂层，那将是有利的。以这种方式，我们能够利用以这 种方式可以与氧直接接触的大的粉末表面积。然后在该毡容器正下方 配置一种有效的点火装料，最好以较细的铁/铝粉的第一部分混合物和 较粗的同样金属的第二部分混合物的形式，在这方面这两部分混合物 可以是同样大小的重量。我们也已经发现，没有必要将这两部分混合 物彼此特别隔开，但是如果两者一个接一个地填入点火器内的共同空 间，就完全满足要求了。相反，如果在这两部分混合物之间的边界层 中存在有限的混合，反而甚至有一定的好处。

本发明已被限定在后面专利权利要求书中的所有特点中，现在将 参照附图中所示的本发明的代表性设计稍详细的描述本发明。附图 中：

图1表示一种点火器的剖面倾斜投影图；

图2表示一个安置在待点燃的氧气喷枪尖端上方的点火器的剖面 图；

图3表示点火器各部件的缩小比例的倾斜投影图；

图4表示一种安装在供其使用的喷枪尖端上的预定水下用途的点 火器的剖面图。

不管附图怎样例示和用什么比例例示，不同附图中相同的标号都 表示相应的部件。

如可从图1-3所见，按照本发明的喷枪点火器的外面部分由外管1 和内套管2组成，内套管2利用固定槽4固定在外管1中，固定槽4 最好整圈延伸，容放在内套管2的凹槽3中。内套管2也有一个内孔5， 孔中配置由不同粒径的铁/铝粉混合物组成的两部分装料。图中，较细 的装料用标号6a表示，较粗的装料用标号6b表示。这些一起组成有 效的点火装料，但是为了起动点火，需要作为本发明特征的由大约0.15 克细锆粉7组成的引燃装料，细锆粉配置在一个可以渗透气体的容器 或杯8中，该杯有一个盖子，在图示的例子中，盖子用机器毡制成。 杯8的内部空间9显著大于锆粉7本身的体积，而锆粉松散地分布在 空间内，形成空间9的内壁的锆粉涂层。内套筒2同时设有止动边缘 10，其作用(如图2所示)为保证氧气喷枪13能够被导入该止动位置 内而不再前进。内套筒2还设有两个最好稍许弹性的导向舌板11和12 (见图3)，其作用(如可从图2所见)为将喷枪13的嘴沿外管1的 一个内缘偏心的向内引导，而同时在点火前的操纵期间将其保持在该 位置中。利用将止动边缘10定位在喷枪13的外端部和杯8的盖之间， 在盖和喷枪嘴之间形成一间隙空间14，而该间隙空间还设有一个位于 导向舌板11和12之间的出口15，该出口是点火过程初始阶段期间氧 气能够通过而后在喷枪外侧上往回通过的通道。

为了对喷枪点火，需要将点火器滑到喷枪嘴上图2所示的止动位 置中，其后使氧气在喷枪中接通。然后发生的是当一些气体流过杯8 的毡盖并与锆粉反应而点燃转而点燃点火器装料6且燃起氧/锆反应时 较大部分氧气沿间隙14行进而同时通过出口15离开，于是喷枪准备 使用。

图4中所示的按照本发明的点火器的变化方案有一外壳1a，图1～ 3中所示的方案中的外管1和内套管2在外壳1a中已合并为一个单元 部件。在该单元部件1a中，导向舌板11和12已由牢固的导向突出部 11a替代。该点火器也适用于水下用途，因此设有弹性密封套管16， 并还可在装有起火引燃装料的小盒8的顶部上设置一个保护箔17。在 这样的情况下，保护箔17的强度适合于当氧气接通时能将箔吹成碎 片。当然该保护箔和密封套管两者也能够用于水上。

另一设有用图实际例示的可能的变化方案是将喷枪部分与点火器 装配成单独一个部件。当主要是大量的非常短的喷枪预定与所需用途 之间的相当短的或长的裂缝一起使用时，该变化方案可能是合适的。 一种可能的作业区域是可以在失事船只上工作。