Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АТМОСФЕР ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ И НИТРОЦЕМЕНТАЦИИ



Атмосферы для цементации. При цементации ис­пользуют атмосферы, приготовленные смешением газа-носителя с углеводородным газом. В качестве газа-носителя преимуще­ственно используется эндогаз, а в качестве добавок к нему — природный газ, пропан или бутан.

Газ-носитель разбавляет углеводороды, уменьшая скорость их термической диссоциации в печи. Чем выше содержание в газе-носителе водорода, тем меньше степень диссоциации метана, тем меньше выделяется сажи в печи и тем стабильнее идет процесс цементации.

Эндотермическая атмосфера характеризуется высоким содер­жанием водорода и способна стабилизировать метан в печной атмосфере при незначительном выделении сажи.

Для получения стабильных результатов цементации состав печной атмосферы должен быть постоянным. Контроль и регули­рование состава атмосферы печи выполняются специальной уста­новкой, включающей прибор для измерения точки росы атмосферы или прибор для измерения содержания в атмосфере углекислого газа.

На рис. 8.4 показана схема автоматического регулирования углеродного потенциала атмосферы в камерной печи. По трубе 4 в рабочее пространство печи 5 подается смесь эндогаза и природ­ного газа. Расход эндогаза контролируется по расходомеру 7, а природного газа — по расходомеру 8. Расход эндогаза уста­навливают вручную краном 6 в соответствии с характеристикой

печи. Расход природного газа регулируется автома­тически клапаном 9, по­лучающим команду от га­зоанализатора , который определяет содержание СО2 или точку росы в ат­мосфере печи. Отбор атмос­феры из печи на анализ осуществляется по трубо­проводу 3. Из газоанали­затора атмосфера выходит через свечу 2, воспламеняется и сгорает. В пульте управления 10 кроме газоанализатора обычно размещают и приборы для регулирования температуры в печи.

При необходимости углеродный потенциал атмосферы в печи может регулироваться по заданной программе. Например, при пуске печи, т. е. когда состав атмосферы в печи нарушен откры­тием заслонок, в печь подается только один эндогаз. Регулировать углеродный потенциал в печи добавкой природного газа в этот момент бесполезно. Добавка метана приведет лишь к обильному выпадению сажи в рабочем пространстве печи.

После восстановления атмосферы начинается регулирование ее углеродного потенциала. Газоанализатор, исследовав пробу атмосферы печи, дает команду на клапан, который приоткры­вается, и в печь через расходомер 8 начинает поступать природный газ. Появление в печи метана приводит к уменьшению концен­трации СО2 и Н2О. Если концентрация СО2 и Н2О достигла за­данной величины, то газоанализатор прикроет клапан, а следо­вательно, и уменьшит расход природного газа. Если же концен­трация СОа и Н2О еще высока, то газоанализатор дает команду клапану на дополнительное открытие.



Система регулирования позволяет вести процесс цементации по ускоренному режиму. Вначале в печи создается атмосфера с углеродным потенциалом, равным 1,3 % С, обеспечивающая быстрое насыщение поверхности углеродом. Затем величину угле-, родного потенциала атмосферы устанавливают равной заданной, например 0,9 % С. Углерод с поверхности передается диффузией к сердцевине детали, причем концентрация углерода на поверх­ности постоянно уменьшается, пока не достигнет заданной ве­личины.

В цементационных проходных печах атмосферу приготовляют и регулируют в каждой зоне. В зоне, где происходит нагрев дета­лей до температуры цементации, желательно иметь атмосферу

 

Рис.8.4.Схема автоматического регулирования углеродного потенциала в печи

 

эндогаза. В цементационной зоне все детали прогреты до 930 °С. В эту зону наряду с эндогазом подается максимально допустимое количество метана. Газ-карбюризатор в зависимости от конструк­ции печи может подаваться через несколько вводов, расположен­ных на стенах и своде печи. В цементационной зоне содержатся минимальное количество СО2 и Н2О по сравнению с другими зо­нами печи.

За цементационной зоной может находиться диффузионная зона. В нее подается эндогаз и природный газ в количестве, достаточном для получения необходимого углеродного потенциала печной атмосферы. В диффузионную зону подается всегда меньшее количество природного газа, чем в цементационную зону.



Общий расход атмосферы при цементации зависит от кон­струкции печи, объема внутреннего пространства, производитель­ности и поверхности деталей.

Атмосферы для нитроцементации.Эти атмосферы приготов­ляют, как правило, смешением эндогаза, природного газа и ам­миака. Эндогаз выполняет роль газа-носителя. Природный газ необходим как источник углерода, а аммиак как источник азота.

Общий расход нитроцементационной атмосферы и количество

в ней природного газа и аммиака зависят от типа печи, интенсив­ности циркуляции атмосферы в пе­чи, суммарной поверхности деталей и т.д.

Контроль состава атмосферы в печи при нитроцементации прово­дится аналогично регулированию атмосферы в цементационной печи. Необходимо лишь учитывать, что ам­миак, присутствующий в нитроцемен-тирующей атмосфере, разрушающе действует на литиевый датчик в приборах для измерения точки росы атмосферы, поэтому углеродный потенциал атмосферы в нитроцементационных печах автоматически регулируется преи­мущественно по содержанию в печи СО2.

В последние годы для регулирования углеродного потенциала атмосферы находит применение система измерения парциального давления кислорода в печной атмосфере при помощи кислород­ного зонда из двуокиси циркония. Преимуществом этой системы является очень короткое время срабатывания (несколько секунд) и, следовательно, более быстрое и точное регулирование угле­родного потенциала. На рис. 8.5 показана схема установки регулирования угле­родного потенциала атмосферы печи с помощью кислородного зонда. Кислородный зонд 1 соединен с регулирующим прибором 4 проводами 2, 3, по которым передается величина парциального давления кислорода в атмосфере печи и фактическая температура в печи. Воздух из цеха во внутреннее пространство кислородного зонда подается через фильтр 5 насосом 7. Расход воздуха регули­руется краном 8 и контролируется по расходомеру 6.

При температуре 930 °С значение углеродного потенциала 0,7 % С соответствует значению электродвижущей силы на элек­тродах кислородного зонда около 1,13 В, а 1,3% С — около 1,155 В.

Если значение углеродного потенциала атмосферы печи ста­новится меньше заданного, то регулирующий прибор 4 дает ко­манду на исполнительный механизм клапана 9 и он начинает открываться, что приводит к увеличению подачи метана в печь. Расход метана контролируется по расходомеру 10.

 

 

 

 

Рис. 8.5.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!