Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Черная металлургия -> Термическая обработка на металлургических заводах -> Оборудование для термической обработки стали -> Оборудование для термической обработки стали

Оборудование для термической обработки стали

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  15  16  17  ...  26  27  28  ...  51  52  53 

Окись углерода и водород взаимодействуют с железом по реакции 3Fe + CO + H2 = Fe3C+ +Н20.

Направление протекания реакции зависит от температуры и состава атмосферы печи. Чем меньше Н20, тем интенсивнее идет процесс науглероживания, тем выше величина углеродного потенциала атмосферы.

Обычно количество Н20 в атмосфере определяют не в процентах, а по так называемой точке росы атмосферы — температуре, при которой происходит конденсация водяных паров данной атмосферы. На рис. 41 приведена зависимость углеродного потенциала атмосферы от ее точки росы при различных температурах.

Получение печных атмосфер. Наиболее широкое распространение в машиностроении нашел метод получения контролируемых атмосфер из природного газа. Природный газ состоит в основном из метана. Сжигая метан при недостатке воздуха, можно получать продукты горения, содержащие водород и окись углерода. Чем больше недостаток воздуха, тем больше в продуктах горения Н2 и СО. Минимальное количество воздуха для неполного горения метана определяется из реакции СН4 + 1/202 = СО + 2Н2, т. е. для сжигания 1 м3 СН4 подается 0,5 м3 02, при этом образуется 1 м3 СО и 2 м3 Н2. Сжигание метана с еще меньшим количеством воздуха нежелательно из-за появления свободного углерода в продуктах горения.

Учитывая, что для сжигания метана используется не чистый кислород, а воздух, состоящий из 21 % 02 и 79 % N2, реакцию неполного горения метана следует записать в виде СН4 + V2O2 + + V2-79/2.N2 = CO + 2H2 + V2-79/2iN2-Q или СН4+>/202 + +1,88N2=СО+2Н2+1,88N2—Q.

Эта реакция — эндотермическая, она может протекать лишь при подводе в реакционную камеру дополнительной теплоты. Продукты эндотермической реакции называются эндогазом. Коэффициент расхода воздуха выше приведенной реакции равен 0,25. Следовательно, эндогаз при п = 0,25 имеет следующий состав: 20,5 % СО, 41 % Н2 и остальное азот.

При увеличении коэффициента расхода воздуха в продуктах горения увеличивается концентрация азота, а концентрация СО и Н2 уменьшается. Кислород, введенный в реакцию в количествах больших, чем требуется при п = 0,25, окисляет углерод и водород, в результате чего в продуктах горения появляются С02 и Н20.

При сжигании метана с п = 1,0, т. е. по реакции СН4 + 202 + + 2.79/2iN2 = С02 + 2Н20 + 7,52N2 + Q продукты горения состоят из 9,5 % С02 и 19 % Н20 и азота (остальное количество). Эта реакция — экзотермическая, она протекает с выделением теплоты. Продукты экзотермической реакции называют экзогазом.

Эндогаз обычно прямо подают в печь. Экзогаз из-за большого содержания С02 и Н20, как правило, вначале очищают от С02 и Н20 и только после этого подают в печь.

Защитные атмосферы приготавливают также из аммиака (NH3). При диссоциации аммиака получается атмосфера, состоящая из 75 % Н2 и 25 % N2, которую непосредственно подают в печь или вначале сжигают с некоторым недостатком воздуха, а в печь подают продукты неполного горения, очищенные от Н20. В этом случае атмосфера обычно содержит 2—5 % Н2 и 98—95 % N2.

В ряде случаев в качестве защитной атмосферы в печах используется чистый водород, поставляемый в баллонах.

Применение защитных атмосфер. Термическая обработка металлов в среде защитного газа обладает большими преимуществами перед термообработкой в обычной воздушной атмосфере. При термической обработке в среде защитного газа не образуется окисная пленка или окисный слой на поверхности металла, что исключает потери металла в окалину и делает ненужным операции по последующей очистке деталей и механической обработке их. Отсутствие обезуглероженного слоя на поверхности стали обеспечивает получение необходимой поверхностной твердости детали после термической обработки в среде защитного газа и исключает такие операции, как шлифование и механическая обработка, необходимые для снятия обезуглероженного слоя при обычной термической обработке.

Защитные атмосферы находят широкое применение при отжиге, нормализации, закалке и высоком отпуске. Многие прогрессивные технологические процессы проводят с использованием защитных атмосфер (например, в порошковой металлургии или для твердой пайки латунью и медью). Широкое распространение получила химико-термическая обработка стали, основанная на использовании атмосфер различного химического состава.

Атмосферы для цементации. Цементацию проводят в атмосферах, полученных 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 самым 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 выполняют с помощью специальной установки, в которую входит прибор для измерения точки росы атмосферы или содержания в атмосфере углекислого газа.

На рис. 42 приведена 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 контролируют по расходомеру 7, а природного газа — по расходомеру 8. Расход эндогаза устанавливается вручную краном 6 в соответствии с характеристикой печи. Расход природного газа регулируется автоматически клапаном 9, получающим команду от газоанализатора 1, который определяет содержание С02 или точку росы в атмосфере печи. Отбор атмосферы печи на анализ осуществляется по трубопроводу 3. Из газоанализатора атмосфера выходит через свечу 2, воспламеняется и сгорает. В пульте управления 10 кроме газоанализатора обычно размещаются приборы для регулирования температуры в печи.

В печах проходного типа атмосферу для цементации приготавливают и регулируют по зонам. В зоне, где происходит нагрев деталей до температуры цементации, желательно иметь атмосферу эндогаза. В зоне, где происходит цементация, все детали прогреты до 930 °С. В эту зону наряду с эндогазом подается максимально допустимое количество метана. Газ-карбюризатор в зависимости от конструкции печи можно подавать через несколько вводов, расположенных на стенах и своде печи. В цементационной зоне содержится минимальное количество С02 и Н20 по сравнению с другими зонами печи.

За цементационной зоной может находиться диффузионная зона. В нее подаются эндогаз и природный газ в количестве, достаточном для получения необходимого углеродного потенциала печ

ной атмосферы. При этом в диффузионную зону природного газа подают всегда меньше, чем в цементационную.

Общий расход атмосферы в печь при цементации зависит от конструкции, объема внутреннего пространства и производительности печи, а также от величины поверхности обрабатываемых деталей.

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

Аммиак, попадая в рабочее пространство печи, диссоциирует с образованием атомарного азота. Диссоциация происходит в газовой фазе и на поверхности нагретых деталей. При диссоциации аммиака в газовой фазе атомарный азот через очень короткий промежуток времени снова превращается в молекулярный, который не способен к диффузии в сталь. При диссоциации аммиака на поверхности стали происходит тесное соприкосновение молекул аммиака со сталью и атомарный азот, образующийся при диссоциации, проникает в кристаллическую решетку металла.

Общий расход атмосферы для нитроцементации, а также количество в ней природного газа и аммиака зависит от типа печи, интенсивности циркуляции атмосферы в печи, суммарной поверхности деталей.

Состав атмосферы в печи при нитроцементации контролируют так же, как и при цементации. Необходимо лишь учитывать, что аммиак, присутствующий в нитроцементирующей атмосфере, разрушающе действует на литиевый датчик в приборах для измерения точки росы атмосферы, поэтому углеродный потенциал в нитроцементационных печах автоматически регулируется, преимущественно, по содержанию в печи СО2.

Атмосферы для азотирования. Для насыщения стали азотом применяют чистый аммиак, смесь аммиака и азота или аммиака и эндогаза.

Для получения атмосферы из чистого аммиака используют жидкий аммиак, доставляемый в баллонах или цистерне. При небольшом потреблении аммиака его испарение производится прямо в баллоне, который может иметь наружный подогрев. При больших расходах аммиака его газифицируют в специальном испарителе. В печь аммиак подают в газообразном состоянии с избыточным давлением 0,4—1,2 кН/м2. Аммиак, применяемый в печах для азотирования, должен быть обезвоженным, с точкой росы от —40 до — 60 °С и очищенным от механических примесей и масла.

Степень диссоциации аммиака в рабочем пространстве печи определяется его расходом. С увеличением расхода аммиака уменьшается степень его диссоциации, так как сокращается время пребывания аммиака в печи. При уменьшении расхода аммиака увеличивается время пребывания его в печи, что приводит к увеличению степени диссоциации.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  15  16  17  ...  26  27  28  ...  51  52  53 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.03.03   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

11:30 Трубы 426х28

06:52 Подвеска крюковая

20:18 Круг калиброванный ст.20

20:17 Продам круг чугунный ЧХ-1 литье чугуна

20:17 Квадрат стальной ст.45ХН2МФА, брусок

20:17 Заготовки ст.20, сталь конструкционная углеродистая качестве

20:17 Круг ст.40ХН

20:17 Лист горячекатанный ст.08Х13

20:17 Заготовки ст.4Х4ВМФС, сталь инструментальная штамповая 4Х4ВМ

20:17 Изготовим отливки из чугуна: круги, втулки, кольца

НОВОСТИ

24 Июля 2017 17:09
Снос 108-летнего стального моста в американском штате Нью-Гэмпшир

22 Июля 2017 17:51
Перевозка лопастей ветрогенератора

24 Июля 2017 17:14
Азиатский выпуск стали в июне вырос на 4,5%

24 Июля 2017 16:08
Третью очередь угольного терминала ”Восточного порта” достроит структура ”УГМК”

24 Июля 2017 15:32
Мировой выпуск прямовосстановленного железа за полгода вырос на 9,9%

24 Июля 2017 14:56
На Камчатке за полгода добыли 7,3 тонны серебра

24 Июля 2017 13:01
Мировой выпуск стали в июне 2017 года вырос на 3,2%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Стальные канаты - конструктивные особенности

ТОП 8 самых ожидаемых новинок кино

Защита металлоконструкций от огня

Выбор насосной станции для дома и дачи

Небольшой ликбез по инфракрасным нагревателям

Пилы по металлу - особенности полотен

Cтиральные машины - основные аспекты выбора

Сверление – особенности процесса

Особенности емкостей и баков отопительных систем в промышленности

Кованые конструкции для благоустойства участка

Вилочные погрузчики для складов и производств

Металлические сейфы для хранения ценностей

Основные параметры и особенности использования стабилизаторов напряжения

Использование алюминиевого профиля в мебельной промышленности

Основные аспекты применения защитных тентов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.