Способ регулирования науглероживающей атмосферы в печи

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАУГЛЕРОЖИВАКЩЕЙ АТМОСФЕРЫ В ПЕЧИ, преимущественно с высоким углеродным потенциалом, образованной из метанола и азота с науглероживающим газом, при предварительно установленном .заданном углеродном потенциале и поддержании его путем добавки одного из компонентов атмосферы, отличающийся тем, что, с целью экономии расхода метанолй, регулирование атмосферы осуществляют путем добавки в печь дополнительного количества азота при сохранении , постоянного расхода науглероживающего газа. О) to О) ел 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Ш4 С 21 0 1/76

11/ » Гp„ «я э р 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ и ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3225001/22-02 (22) 19.12.80 (31) 11303/79 (32) 20.12.79 (33) СН (46) 30.09.86. Бюл. N - 36 (71) Мааг-Цанрэдер унд-Машинен АГ (СН) (72) Урс Вюсс (СН) (53) 621.78.06(088.8) (56) Патент ФРГ У 1192486, кл. 48 b 11/12, 1972. (54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАУГЛЕРОЖИВАЮЩЕЙ АТМОСФЕРЫ В ПЕЧИ, пре„,Я0„„1261567 A 5 имущественно с высоким углеродным потенциалом, образованной из метанола и азота с науглероживающим газом, при предварительно установленном ,заданном углеродном потенциале и поддержании erо путем добавки одного из компонентов атмосферы, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью экономии расхода метанолй, регулирование атмосферы осуществляют пут м добавки в печь дополнительного количества азота при сохранении постоянного расхода науглероживающего газа.

12б1 r67

И обретение относится к способу регулирования рабочей атмосферы при обработке заготовок из стали, в частности к способу регулирования науглероживающей атмосферы в печи. 5

Целью изобретения является эконо20 мия расхода метанола.

Применение предлагаемого способа обеспечивает равномерное распределение углерода по цементированной зоне.

На чертеже представлена установка для осуществления предлагаемого способа.

Установка содержит печь 1 с огнеупорной футеровкой 2 и нагреватель— ными элементами 3.. В печи размещена реторта 4 с установленными в ней стеллажем 5 для приема обрабатываемых заготовок 6, вентилятором 7, верхним направляющим листом 8 и бо— ковыми направляющими .пистами 9 с крышкой 10, выполненной газонепроницаемой на участке 11. Кроме того, установка содержит емкость 12 цля подачи вещества, например метанола, служащего для получения в печи моноокиси углерода и водорода, компонентов газоносителя, емкость 13 для подачи азота, третьего компонен- ЗО

Та газоносителя и дополнительного азота для установления указанного состава среды, емкость 14,цля подачи науглероживающего вещества и регулятор 15 уровня углерода. Емкость

12 соединена с печью 1 через трубопровод 16 с насосом 17 и смотровым стеклом 18, емкость 14 — через трубопровод 19 с насосом 20, управляемым регулятором 15 через магистраль 4О

21, и смотровым стеклом 22, емкость t3 — через трубопровод 23 с регулятором 24 давления, трубопровод 25 с регулирующим клапаном 26 и расходомером 27, служащим цля подачи азо- 4 та третьего компонента газоносителя, . и трубопровод 28 с регулирующим клапаном 29, расходомером 30 и дополнительным клапаном 31, соединенным с магнигным клапаном 32, управляемым регулятором 15 через магистраль

33, служащим для подачи дополнительного азота, причем трубопроводы 25 и 28 входят в общий трубопровод 34.

Регулятор 15 уровня углерода, кото- 55 рый может представлять прибор, работающий в качестве регулирующей величины через -инфракрасноспектрометрически определенное содержание моноокиси углерода, через точку росы или кислородный потенциал, соединен с печью 1 через трубопровод 35.

Пример 1. В тигельной печи науглероживают 20 шестерен из стали марки 17 CrNil1o6 на гл"бину цементи— рованного слоя 1 мм. Шестерни в обычном стеллаже вводят в прецварио, тельно нагретую до 750 С печь, печь закрывают и подают азот для вытеснения воздуха. Затем печь нагревают до температуры науглероживания о, (920 С), причем во время нагрева количество азота устанавливают с помощью приводимого в действие вручную клапана 26 на 0,63 м, /ч, а количество служащего для получения моноокиси углерода и водорода газоносителя метанола — через насос 17 на 450 г/., так что при достижении о температуры науглероживания (920 С) уже установлена нужная газовая среда .печи, содержащая, Е.: моноокись углерода 20, водород 40 и азот 40. Затем через клапан 29 дополнительно подают

0,574 м, /ч азота, а через насос. для подачи науглероживающего вещества — 700 г/ч ацетона. Регулятор управляет теперь подачей количества ацетона и дополнительного азота, необходимых для сохранения 17.-ного

С-уровня и указанного состава газовой среды. Насос 1? для подачи метанола устанавливают на меньшее количество 300 г/ч, а подачу дополнитель— ного азота через ручной клапан 29 и расходомер 30 — на 0,420 м /ч.

Точку росы, содержание СО и кислородный потенциал поддерживают регулятором 15 на постоянной величине, обеспечивающей 1X — íûé уровень углерода. Через 6,25 ч процесс науглероживания заканчивается.

При анализе цементированного слоя на поверхности .заготовок содер- жание углерода составляет 1Х. Оно линейно уменьшается до 0,77. на глубине О, 5 мм и до О, 31 на глубине 1 мм.

Пример 2. В условиях примера

1 во время нагрева печи до темперав количестве 128 г/ч, так что при достижении температуры науглероживания (920 С) газовая среда печи имеет состав, 7: моноокись углерода

10, водород 20 и азот 70. Дополнительно подают в количестве 1,6 мз, /ч, 126156 7

Составитель Г.Назарова

Техред M.Xîäàíê÷ Корректор Е.Сирохман

Редактор М.Келемеш

Заказ 5250/60 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 а ацетон — 700 г/ч. Поддерживают

17-ный уровень углерода через кислородный потенциал, причем регулятором

15 управляют подачей ацетона и дополнительного азота, что необходимо для поддержания указанных уровня углерода и состава газовой среды.

Затем подают 130 r/÷ метанола и дополнительно 0,63 м /ч азота. Через

6,45 ч процесс науглероживания за- <б канчивается.

При анализе цементированного слоя на поверхности заготовок содержание углерода составляет 1Х. Оно линейно уменьшается до 0,6Х на глубине 15

0,5 мм и до 0,251 на глубине 1 мм.

Пример 3. Повторяют пример

1 с той разницей, что во время нагрева печи до температуры науглероживания подают 0,45 м /ч азота и

640 г/ч метанола, так что при достижении температуры науглероживания (920 С) газовая среда печи имеет состав, 7: моноокись углерода 25, водород 50 и азот 25. Затем подают 25

700 г/ч ацетона и сохраняют 17-ный уровень углерода через содержание двуокиси углерода (заданное значение

0,173 СО ). Затем подают 350 г/ч метанола и дополнительно 2,245 м, /ч щ азота. Через 6 ч процесс науглероживания заканчивается.

При анализе цементированного слоя на поверхности заготовок содержание углерода составляет 1Х. Оно линейно уменьшается до 0,75Х. на глубине 0,5 мм и до 0,4Х на глубине 1 мм.

П. р и м е р 4. Повторяют пример

1 с той разницей, что во время нагрева печи до температуры науглероживания подают 0,50 м /ч азота и

714 г/ч метанола, так что при достижении температуры науглероживания (920 С) газовая среда печи имеет состав, 7.: моноокись углерода 25, водород 50 и азот 25. Дополнительно подают 0,245 м /ч азота и

700 г/ч ацетона. Сохраняют 17-ный уровень через точку росы (заданное о значение 2,5 С),. причем регулятором

15 управляют подачей количества ацетона и дополнительного азота, что необходимо для поддержания указанных уровня углерода и состава газовой среды. Затем подают 350 г/ч метанола и дополнительно 0,245 м /ч азота. Через 6 ч процесс науглероживания заканчивается.

При анализе цементированного слоя на поверхности заготовок содержание углерода составляет 1Х. Оно линейно уменьшается до 0,75Х на глубине

0,5 мм и до 0,357 на глубине 1 мм,