Способ эксплуатации электропечи с контролируемой углеродсодержащей атмосферой

 

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов, а именно к электропечам с контролируемыми цементационными атмосферами. Цель изобретения - упрощение условий эксплуатации. Способ заключается в том, что в процессе эксплуатации электропечи в ее рабочем объеме наблюдается выделение сажи и с ростом накопления сажи, при рабочих равных условиях, для поддержания одного и того же углеродного потенциала необходим повьшенный расход углеводородной добавки (метана или пропанбутана) . Для повышения надежности работы электропечи прожиг печи с целью выжигания сажи необходимо осуществлять при увеличении углеводородной добавки на 15-25% по сравнению с расходом углеводородной добавки, подаваемой после предыдущего прожига . 1 табл. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИК (51)4 С 21 D i/74

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4241674/23 02 (22) 06. 05. 87 (46) 30.03. 89. Бюл. Ь . 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (72) И.Б.Гутман, В.А.Соловьев, И.Д.Дорохов, А.П.Ощенко, П.N.У(уренков и И.В.Воронкин (53) 62 1.783.2(088.8) (56) Козловский И.С. Химико-термическая обработка шестерен. N.: Иашиностроение, 1970, с. 54-55.

Авторское свидетельство СССР

И - 1158600, кл. С 2 1 П 1/74, 1985. (54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПЕЧИ

С КОНТРОЛИРУЕМОЙ УГЛЕРОДСОДЕРМИЩЕЙ

АТМОСФГРОЙ (57) Изобретение относится к химикоИзобретение относится к химикотермической обработке металлов, а именно к электропечам с контролируемыми цементационными атмосферами.

Цель изобретения — упрощение эксплуатации печи.

Способ осуществляют следующим образом.

После очередного прожига электро- . печи наблюпают и фиксируют расход углеводородной добавки (метана или пропан-бутана) при достижении заданного значения углеродного потенциала в печи. Далее в процессе эксплуатации сопоставляют расход углеводородов при достижении заданного значе„„SU„„1468931 А 1 термической обработке металлов, а именно к электропечам с контролируемыми цементационными атмосферами.

Цель изобретения — упрощение условий эксплуатации. Способ заключается в том, что в процессе эксплуатации электропечи в ее рабочем объеме наблюдается выделение сажи и. с ростом накопления сажи, при рабочих равных условиях, для поддержания одного и того же углеродного потенциала необходим повьппенный расход углеводородной добавки (метана или пропанбутана). Для повышения надежности работы электропечи прожиг печи с целью выжигания сажи необходимо осуществлять при увеличении углеводородной добавки на 15-252 по сравнению с расходом углеводородной добавки, подаваемой после предыдущего прожига. 1 табл. ния углеродного потенциала с расходом, зафиксированным после очеред. ного прожига и при увеличении добавки углеводорода на 15-25Х по сравнению с расходом углеводородной добавки, подаваемой после предьдущего прожига, осуществляют прожиг.

Проведение прожига при увеличении расхода углеводородной добавки менее

15Х нежелательно, так как н<.оправданно снижается производительность оборудования, повьпиается энергопотребление на единицу продукции, поскольку прожиг требует затрат времени и энергии .

1468931

Ресурс нагревателей, тыс.ч.

Углеродный потенциал, С

Прожиг после увеличения расхода СП на .

1,210,1

1,210,1

5,5

5,5

5,4

3,2

Проведение прожига при увеличении расхода углеводородной добавки более

25 . также нежелательно, так как нагреватели и другие внутрипечные узлы

5 работают в этот период в очень тяжелых условиях, так как сажа, оседая на нагревателях, ухудшает их теплоотдачу, вызывая повышение. температуры, химически взаимодействует с поверхностью нагревателя, а, кроме того, может вызывать пробой между витками нагревателя, шунтирование тока. При этом резко затрудняется регулирование углеродного потенциала как по "фольге", так и с косвенными. методами по содержанию СА<, Н О, либо по кислороду и в силу этого снижается качество обрабатываемых деталей. 20

Предлагаемый способ реализован на двух печах типа СН3-4.8.2,5/10, работающих с углеродсодержащей атмосферой, с нагревателями из сплава сопротивления Х20Н80Н ф 9 мм. 25

Расход эндогаза на печь поддерживался постоянным. Расход металла устанавливали таким образом, чтобы углеродный потенциал составлял

1,2+О, 1 С. При увеличении расхода метана на 15-25 осуществляют прожиг. Для этого прекращают подачу эндогаза и метана в печь и приоткрывают дверку печи. В результате воздух, благодаря соответственной конвенции, проникает в рабочее простран35 ство печи и кислород воздуха, взаимодействуя в сажей, выжигает ее.

Результаты экспериментов сведены в таблицу.

Углеродный потенциал измеряют методом фольги и с помощью датчика кислородного потенциала.

Экспериментально установлено, что оптимальная эксплуатация обору55 дования достигается при проведении прожигов, когда увеличение углеводо" родной добавки составляет 20, при

4 этом ресурс нагревателей равен

5,5 тыс.ч, как и при 15 ., но частота прожигов уменьшается.

Установлено, что проведение прожигов при увеличении расхода углеводородной добавки менее 15%, например

10%, нецелесообразно, так как в этих условиях еще наблюдается стабильная работа всех систем печи, регулирование потенциала затруднено, нагреватели работают во вполне благоприятных условиях и осуществление прожигов только снизит производительность оборудования. И только при достижении 15 затрудняется регулирование углеродным потенциалом, что приводит к необходимости проведения прожига °

Установлено, также,что проведение прожига при увеличении расхода углеводородной добавки более 25, например 30, также нежелательно, так как ресурс нагревателей снижается и сос-. тавляет 3,2 тыс.ч, тем самым снижается надежность работы электропечи.

Помимо этого снижается ресурс других внутрипечных узлов, футеровки, а также резко затрудняется регулирование углеродного потенциала и в силу этого снижается качество обрабатываемых деталей, повышается расход газа на единицу продукции.

Осуществление способа не требует дополнительных приборов и может быть довольно просто осуществлено. Способ . применим в любых печах с контролируемыми углеродсодержащими атмосферами.

Формула изобретения

Способ эксплуатации электропечи с контролируемой углерсдсодержащей атмосферой, включающий подачу в печь эндогаза и природного газа, измерение углеродного потенциала, изменение расхода природного газа в соответствии с заданным углеродным потенциалом в печи, периодический прожиг печи, определение начала очередного прожига в печи, отличающийс я тем, что, с целью упрощения эксплуатации, сразу после очередного прожига печи фиксируют расход природного газа по достижении заданного значения углеродного потенциала, далее в процессе цементации сопоставляют с ним расход природного газа и начинают прожиг печи при увеличении расхода природного газа на 15-25 .