Способ получения контролируемой атмосферы для термической и химико-термической обработки деталей

 

Использование: изобретение относится к получению контролируемых атмосфер, применяемых при термической и химико-термической обработке металлов, и может быть использовано на заводах металлургической и машиностроительной отраслей промышленности. Сущность изобретения: в реторту, заполненную катализатором и помещенную в печное пространство, подается газовоздушная смесь с коэффициентом расхода воздуха 0,3 0,4. Возникающая при этом реакция идет с выделением тепла до 900 1050°С с получением газа, который подается в рабочее печное пространство через размещенный в нем струйный аппарат, смешиваясь в последнем с углеводородной добавкой, вводимой в него в количестве 10 50% от количества газа, поступающего в реторту, что позволяет получить эндогаз с a 0,25 0,3. Выходящий из аппарата эндогаз подается на обрабатываемые детали. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение касается термической и химико-термической обработки деталей, преимущественно процессов цементации и нитроцементации, и решает проблему получения контролируемой атмосферы без использования эндогенератора.

Известны способы получения контролируемой атмосферы в ретортах, заполненных подогреваемым катализатором и помещенных в теплоизолированной стенке печи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения контролируемой атмосферы в реторте "Эндексо" фирмы Ипсен.

По этому способу в реторту, помещенную в теплоизолированной стенке печи, заполненную катализатором и снабженную системой труб для его подогрева, подают смесь природного газа и воздуха в соотношении, необходимом для получения газа, близкого по составу к газам печной атмосферы. Реакция в реторте идет с дополнительной подачей тепла от размещенных в ней нагревателей при температуре 900-1050оС. Полученный в результате реакции газ подают в рабочее пространство печи, где он, перемешиваясь с необходимыми добавками, направляется на обрабатываемые детали.

Недостатком всех известных способов является необходимость использования нагревателей для подогрева катализатора, что снижает надежность и экономичность процесса.

Задачей, на решение которой направлен способ, является повышение надежности и экономичности процесса за счет подбора такого соотношения компонентов в газовоздушной смеси, которое обеспечивает проведение реакции в реторте с выделением тепла до 900-1050оС без применения нагревателей, и доведение состава полученного газа до состава атмосферы, необходимой для эффективного проведения определенного вида термообработки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена установка для осуществления способа.

Газовоздушная смесь с коэффициентом расхода воздуха 0,3-0,4 подается из компрессора 1 в реторту 2, заполненную катализатором 3 и помещенную в печь 4. Возникшая в реторте 2 реакция при заданном соотношении газа и воздуха происходит с выделением тепла до температуры 900-1050оС. Полученный газ подается в рабочее пространство печи через сопло 5 размещенного в нем струйного аппарата 6, в основание активной струи которого по трубке 7 подается углеводородная добавка в количестве, необходимом для получения на выходе эндогаза с 0,25-0,3, что составляет от 10 до 50% от количества газа, подаваемого в реторту. Перемешанная в смесителе 8 струйного аппарата 6 смесь газов поступает в рабочую зону печи и продувается через обрабатываемые детали 9, обладая высокой активностью за счет газовых реакций.

Для более точной корректировки состава печной атмосферы предусмотрена подача в рабочее пространство печи незначительной порции регулирующей углеводородной добавки через трубку 10, количество которой зависит от проводимого вида термообработки. При некоторых видах термообработки, например при светлой закалке деталей из углеродистых сталей, регулирующая добавка не подается.

Предлагаемый способ позволяет повысить надежность и экономичность процесса термообработки за счет исключения нагревателей, для работы которых требуются дополнительные затраты, а выход из строя которых требует демонтажа реторты с остановкой агрегата. Кроме того, применение струйного аппарата, в котором происходит доведение полученного газа до атмосферы нужного состава, способствует активированию молекул газа при подаче на детали, что увеличивает скорость и глубину насыщения и в целом снижает общие затраты на термообработку.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМОЙ АТМОСФЕРЫ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, включающий подачу газовоздушной смеси в реторту с катализатором, помещенную в печное пространство, и последующую подачу продуктов реакции в рабочее пространство печи, отличающийся тем, что газовоздушную смесь подают в реторту с коэффициентом расхода воздуха = 0,3-0,4, обеспечивают в реторте температуру 900 1050oС, продукты реакции в рабочее пространство печи подают через размещенный в нем струйный аппарат с одновременной подачей в последний основной углеводородной добавки, количество которой составляет 10 50% от количества газа, подаваемого в реторту.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в рабочее пространство печи вводят регулирующую углеводородную добавку.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к агрегатам экологически чистого процесса цементации

Изобретение относится к области цементации и может быть использовано, например, в машиностроении, нефтехимии, металлургии авиастроении и автомобилестроении и других отраслях промышленности

Изобретение относится к машиностроению и химии, конкретно к металлообработке и эксплуатации машин и механизмов, в том числе двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к области цементации и может быть использовано например, в нефтехимии, металлургии, машиностроении и других отраслях промышленности
Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке высоколегированных инструментальных и конструкционных сталей, теплостойких быстрорежущих и высокохромистых коррозионно-стойких

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости чугунных элементов трибосопряжений, работающих в условиях граничного трения в масляно-абразивных средах

Изобретение относится к деформационно-термической обработке стали и химикотермической обработке одновременно и может быть использовано в металлургии и машиностроении

Изобретение относится к машиностроению, а именно к защите резьбовых соединений от коррозионно-усталостного разрушения

Изобретение относится к термической обработке ленты, а именно к способу соединения (сращивания) ленты при протяжке ее в устройствах термической обработки непрерывного действия

Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов и может быть использовано в машиностроении для повышения пластичности стальных заготовок при сохранении их прочностных свойств после электротермической обработки, в частности проволоки из среднеуглеродистой стали

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к глубокой вытяжке конусов из дисков, и может быть использовано для изготовления толстостенных конусов из труднодеформируемых материалов

Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке проката из конструкционных легированных марок стали с длительным периодом перлитного превращения или не имеющих его

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам защиты от окисления стальных заготовок, и может быть использовано на металлургических и машиностроительных предприятиях

Изобретение относится к способам термообработки и может быть использовано в производстве проволоки, ленты и других длинномерных изделий

Изобретение относится к лазерному устройству одномодового модулированного излучения для термообработки материалов

Изобретение относится к лазерному генераторно-усилительному устройству одномодового излучения для термической обработки материалов

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при производстве стальных горячекатаных полос на широкополосных станах
Наверх