CH314405A - Method and device for carburizing iron and iron alloys - Google Patents

Method and device for carburizing iron and iron alloys

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CH314405A
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carbon
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carbonization
furnace
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Albrecht Carl
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Degussa
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/20Carburising
    • C23C8/22Carburising of ferrous surfaces

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Description

  

  Verfahren und Vorrichtung zur     Aufkohlung    von Eisen und Eisenlegierungen    Das Verfahren der vorliegenden     Erfin-          clung    betrifft die Einbringung von Kohlen  stoff in Eisen und Eisenlegierungen, insbe  sondere in     kohlenstoffarme    Stähle, über die  Gasphase. Es ist zwar bekannt,     kohlenstoff-          arme    Stähle dadurch     aufzukohlen,    dass man  sie mit kohlenden Gasen bei Temperaturen  oberhalb 800  behandelt, wobei die Gase ausser  halb des     Kohlungsraumes    erzeugt werden.

   Zu  diesem Zweck verwendet man Generatoren,  in denen feste kohlenstoffhaltige Substanzen  unter beschränktem Sauerstoffzutritt ver  gast werden. Es ist auch üblich, Gase, wie  Stadtgas oder Naturgas, unter Luftmangel in  speziellen Generatoren zu verbrennen und  das Verbrennungsprodukt nach Abtrennung  von Wasser und Kohlendioxyd in den     Koh-          lungsofen    einzuleiten. Dabei können diese  Gase gegebenenfalls auch durch Zusatz von       Kohlenwasserstoffen,    wie Butan oder Propan,  in genau dosierten Mengen     karburiert    werden.  



  Man kann auch derartig verfahren, dass  das     aufzukohlende    Gut in kohlenstoffhaltige  Pulver eingepackt oder mit einer Paste aus  derartigen Stoffen bestrichen und unter     Luft-          absehluss    auf die     Kohlungstemperatur,    die im  allgemeinen zwischen 800 und 950  liegt, er  wärmt wird, bis die     Kohlung    die gewünschte  Tiefe erreicht hat.  



  Diese Verfahren erfordern entweder erheb  liche Aufwendungen für Einrichtungen zur    Herstellung, Kontrolle und Dosierung der       Kohlungsgase    oder sind nicht genügend regu  lierbar, um eine gleichmässige     Kohlung    von  beliebig grossen Einsätzen zu ermöglichen. Das       Einpackverfahren    schliesst die Gefahr der  Überhitzung und damit     Überkohlung    oder gar  der lokalen     Aufschmelzung    des zu kohlenden  Gutes nicht mit Sicherheit aus und arbeitet  zudem wegen der schlechten Wärmeleitfähig  keit der     Kohlungsmittel    mit schlechtem ther  mischem Wirkungsgrad.  



  Mit dem Verfahren der vorliegenden Er  findung können diese Nachteile wirksam ver  mieden werden. Die Erfindung betrifft ein  Verfahren zur     Aufkohlung    von Eisen und  Eisenlegierungen über die Gasphase, das da  durch gekennzeichnet ist, dass das     Kohlungs-          gas    im     Kohlungsraum    selbst durch Umsetzung  von in diesem getrennt von dem zu kohlenden  Gut angeordneten festen kohlenstoffhaltigen  Substanzen mit einem sauerstoffhaltigen Gas  erzeugt wird, wobei die das     Kohlungsgas    lie  fernden festen Substanzen höchstens<B>115</B> vom  Volumen des     Kohlungsraumes    einnehmen. Als  sauerstoffhaltiges Gas kann insbesondere Luft  verwendet werden.  



  Die zur Lieferung des     Kohlungsgases    be  fähigten festen kohlenstoffhaltigen Substan  zen können vorzugsweise etwa     1110    oder höch  stens     1/1o    vom Volumen des     Kohlungsraumes     einnehmen.      Im Gegensatz zum     Einpackv    erfahren wird  somit das     Kohlungsgas    zwar ebenfalls im     Koh-          lungsraum,    jedoch von dem zu kohlenden Gut  räumlich getrennt erzeugt.

   Gegenüber den bis  her für die     Kohlung    benutzten Verfahren wird  jeglicher Aufwand für die Erstellung und       Beheizung    besonderer Generatoren vermieden,  ohne dass, wie beim Einpacken in kohlenstoff  haltiges     :Material,    die Gefahr der partiellen       Überkohlung    und Zerstörung der Oberfläche  der Werkstücke durch den unmittelbaren Kon  takt mit den kohlenstoffhaltigen Substanzen  besteht.  



  Das Arbeiten nach dem Verfahren der Er  findung gestaltet sich ausserordentlich ein  fach, da es lediglich erforderlich ist, das be  nutzte kohlenstoffhaltige Material in den  Ofen,     zweckmässigerweise    in darin befindliche  Behälter, einzubringen, den Ofen auf die     Koh-          lungstemperatur    zu erwärmen und das zu  kohlende Gut in den     Kohlungsraum    einzufah  ren.

   Bei der für den     Kohlungsvorgang    erfor  derlichen Temperatur bildet sich automatisch  mit dem im     Kohlungsraum    befindlichen oder  zusätzlich eingeleiteten sauerstoffhaltigen Gas  das     Kohlungsgas,    dessen Zusammensetzung in  einfacher Weise durch die Menge des sauer  stoffhaltigen Gases, die Temperatur und die  Art und Verteilung des kohlenstoffhaltigen  Materials gesteuert werden kann.

   Sobald die  erforderliche     Kohlungstiefe    unter den durch  einfache Versuche festzulegenden Bedingun  gen erreicht ist, kann das Bekohlte Gut aus  gefahren und durch frisches ersetzt werden,  solange noch ausreichende Mengen der das       Kohlungsgas    erzeugenden festen Substanzen  im     Kohlungsraum    vorhanden sind.  



  Als feste Substanzen zur Erzeugung des       Kohlungsgases    haben sich Formkörper aus  Kohle, insbesondere aus Holzkohle, ganz  ausserordentlich bewährt. Solche Formkör  per werden vorzugsweise aus Holzkohlenstaub  mit oder ohne Bindemittel, gegebenenfalls  unter Zusatz von Aktivatoren, wie     Karbo-          naten    von     Alkalien    oder Erdalkalien herge  stellt. Die erhaltenen     Presslinge    werden dabei  vor der Verwendung zweckmässig getrocknet  und eventuell geglüht. Sie können auch als    Granulat in Körnungen zwischen 3 und  6 mm für die     Kohlung    benutzt werden.  



  Als besonders wirksam haben sich für die  Durchführung des Verfahrens der Erfindung       Holzkohlenformkörper    erwiesen, denen fein  verteilte Metalle oder Metallgemische entweder  in Form von Metallpulver oder geeigneten  organischen oder anorganischen Verbindun  gen, die beim Glühen des Materials in fein  verteiltes Metall übergehen, zugesetzt sind.  



  Gut geeignet sind die Metalle der Eisen  gruppe, insbesondere Visen oder Nickel. Durch  Anwendung der     Metallaktivatoren    kann der  Zusatz an Karbonaten der Alkalien oder Erd  alkalien in vorteilhafter Weise herabgesetzt.  werden, so dass die nach dem Verbrauch der  das     Kohlungsgas    liefernden kohlenstoffhal  tigen Substanz gebildete Asche arm an     Alkali-          oder        Erdalkaliverbindungen    ist und dadurch  weniger schädigend auf das Ofenbaumaterial       wirken    kann.  



  Die Vorrichtung zur     Durchführung    des  erfindungsgemässen Verfahrens ist gekenn  zeichnet durch einen der Aufnahme des zu  kohlenden Gutes dienenden Ofen, in dessen  Innenraum gasdurchlässige Behälter zur Auf  nahme der das     Kohlungsgas    liefernden Sub  stanz angeordnet sind.  



  Als gasdurchlässige Behälter für die das       Kohlungsgas    erzeugenden kohlenstoffhaltigen  Substanzen kommen z. B. an den Wandun  gen des     Kohlungsraumes    befestigte Taschen  oder andersartige Behälter aus gelochten Ble  chen, Drahtgewebe oder Streckmetall in Be  tracht. Mit gleichem Erfolg können die Be  hälter auch in Form von gelochten Siebböden  unter, zwischen oder über dem     Kohlungsgut     vorgesehen werden. Die Behälter werden vor  zugsweise derart     eingeriehtet,    dass sie aus dem       Kohlungsraum    zwecks Auffrischung der  Füllung leicht entfernt werden können.

   Nach  einer andern Ausführungsform der Erfin  dung werden diese Behälter an den Wänden  oder den Deckeln des     Kohlungsraumes    derart  angebracht, dass sie ohne Störung des Ofen  betriebes von aussen durch Füllklappen, Stut  zen oder ähnliche an sich bekannte     Vorrieh-          tungen    neu beschickt werden können.

        Die Verteilung der Behälter für die das       Kohlungsgas    im     Kohlungsraum    erzeugenden  kohlenstoffhaltigen Materialien richtet sich       weitgehend    nach der Konstruktion des     Koh-          lungsraumes,    nach der Art der     Beheizung          sowie    nach der Menge und der Beschaffenheit  des einzusetzenden zu kohlenden Gutes.  



  Als     Kohlungsraum    können Öfen beliebiger  Art     verwendet    werden, und zwar sowohl dis  kontinuierlich wie kontinuierlich arbeitende.  Das Verfahren kann demgemäss beispielsweise  in normalen Kammeröfen, die seitlich oder  auch von oben geschlossen werden können,       durehgeführt    werden. Man kann jedoch auch  kontinuierliche Öfen verwenden, die laufend  beschickt. und entleert werden. Der Trans  port des     Aufkohlungsgutes    kann dabei in       Kästen    oder Siebböden auf beliebig gestalteten  Unterlagen erfolgen, die mittels     Einstossvor-          riehtungen    oder durch Hubbalken oder auf  ähnliche Weise durch den Ofen bewegt wer  den.  



  Für einen raschen und gleichmässigen Ver  lauf der     Kohlung    ist es wesentlich, dass die  im Ofen befindlichen oder in ihn eingeleiteten  sauerstoffhaltigen Gase leicht Zutritt zu dem  das     Kohlungsgas    bildenden festen     kohlenstoff-          lialtigen    Material haben. Es kann daher  zweckmässig sein, die Zuleitungen für die  sauerstoffhaltigen Gase in den     Kohlungsraum     so vorzusehen, dass die Gase die kohlenstoff  haltigen Substanzen bei ihrem Eintritt auf  einer möglichst grossen Fläche durchstrei  chen.

   Dabei ist es für eine schnelle Bildung  des     Kohlungsgases    weiterhin günstig, die  sauerstoffhaltigen Gase, insbesondere Luft, vor  dem Durchtreten durch die kohlenstoffhaltigen  Substanzen vorzuwärmen, was etwa durch die  Abgase des     Kohlungsofens    oder durch geeig  nete Führung der Zuleitungen in der Wan  dung des geheizten     Kohlungsraumes    erfolgen  kann.  



       Um    eine ständige Berührung mit den das       Kohlungsgas    bildenden Substanzen zu ge  währleisten, werden mit Vorteil im     Kohlungs-          raum    Mittel angebracht, die die Ofenatmo  sphäre in Bewegung halten und umwälzen.  Hierdurch wird erreicht, dass nicht nur die    zur Bildung des     Kohlungsgases    führende Re  aktion beschleunigt, sondern auch dessen Re  generation gefördert und überdies eine  schnelle und gleichmässige Erwärmung des zu  kohlenden Gutes erfolgen kann.  



  Wie schon erwähnt, sind für die Durch  führung des Verfahrens verschiedenartige  Vorrichtungen brauchbar, von denen einige  Ausführungsformen an Hand der     Fig.    1 bis 3  beispielsweise erläutert werden.  



       Fig.    1 zeigt einen Kammerofen im Längs  schnitt, bei     dein    der besseren Übersicht halber,  die ausserhalb des Ofenraumes liegende Hei  zung fortgelassen ist. In     Fig.    2 ist eine Ofen  form dargestellt, bei der die Beschickung  durch Abheben des Deckels von oben erfolgt,  während     Fig.    3 einen kontinuierlich arbei  tenden Ofen mit     Hubbalkenförderung    wieder  gibt. Auch in diesen Figuren sind die zweck  mässig ausserhalb des     Kohlungsraumes    lie  genden Elemente nicht gezeichnet.  



  In     Fig.    1 bedeutet 1 den eigentlichen       Kohlungsraum,    der durch die mit dem Deckel  2 verschlossene seitliche Öffnung beschickt  wird. Das Härtegut 4 befindet sich auf einer  auf dem Boden der Kammer stehenden Unter  lage 3. An den Seitenwänden der Kammer  sind bei 5 und 6 Kästen aus Siebblech für  die Aufnahme der das     Kohlungsgas    erzeu  genden kohlenstoffhaltigen Substanz vorge  sehen, während sich an der Decke des     Koh-          lungsraumes    der Ventilator 7 befindet.

   In die  Decke der Kammer ist die Luftzuleitung 8  in Form einer Rohrschlange eingelassen und  mündet bei 9 in den     Kohlungsraum.    Die  Abzweigleitung 10 ermöglicht es weiterhin, das  Gas ganz oder zum Teil durch die     Beschik-          kung    der Behälter 5 und 6 in den Ofenraum  einzuführen.  



  Bei der Ausführungsform der     Fig.    2 liegt  die Öffnung des     Kohlungsraumes    auf der  Oberseite, so dass das     Kohlungsgut    auf Ge  stellen oder in Kästen 11 von oben in den  Ofen eingebracht werden kann. Der Deckel 12  ist in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer  Sandtasse oder durch einen     Flüssigkeitsver-          schluss    13 abgedichtet. Das     Kohlungsgut    ist  auf einer gasdurchlässigen Unterlage etwa      aus Lochblechen oberhalb des Behälters 14  für die das     Kohlungsgas    liefernde kohlen  stoffhaltige Substanz angeordnet.

   Zweck  mässig besteht dabei auch der Behälter 14 zu  mindest an der dem     Kohlungsgut    zugekehrten  Seite aus gasdurchlässigem Material, wie z. B.  Lochblechen. Die Vorrichtung enthält ausser  dem noch an den Schmalseiten des     Kohlungs-          raumes    Ventilatoren 15 und 16 für die Gas  umwälzung sowie eine Zuführung 17 für die  sauerstoffhaltigen Gase, z. B. Luft. Gege  benenfalls können durch diese Zuführung  auch     karburierende    Stoffe zusätzlich einge  führt werden.  



  Bei der Vorrichtung gemäss     Fig.    3 wird das  Einsatzgut 18 in flachen Kästen 19 durch den  Ofenraum mit Hilfe eines Hubbalkens 20 ge  fördert. An den Längswänden des Ofens sind  die Behälter 21 für die kohlenstoffhaltige Sub  stanz zur Erzeugung des     Kohlungsgases    an  gebracht. Der Ofenraum ist mit Hilfe der  Federtüren 22 beiderseitig verschlossen. An  sich ist es möglich, auch bei derartigen Öfen  etwa an der Decke des     Kohlungsraumes    einen  oder mehrere Ventilatoren für die Gasumwäl  zung anzubringen, jedoch ist durch das häu  fige Öffnen und Schliessen des Ofens bei der  kontinuierlichen Art der Beschickung und  Austragung eine gewisse Bewegung der Ofen  atmosphäre unter weiterem Zutritt von Luft       zwangläufig    gegeben.

   Aus diesem Grunde  ist es auch nicht unbedingt erforderlich, zu  sätzliche Luftmengen einzuleiten, was jedoch  im Bedarfsfalle beispielsweise durch die Zu  leitungen 23 an verschiedenen Stellen des       Kohlungsraumes    erfolgen kann. Bei der kon  tinuierlichen Durchführung der     Kohlung,    wie  sie etwa in einer Vorrichtung gemäss     Fig.3     vorgenommen werden kann, ist die Möglich  keit einer Neubeschickung der das kohlen  stoffhaltige Material aufnehmenden Behälter  21 von aussen von besonderer Wichtigkeit.  Man kann im übrigen auch das kohlenstoff  haltige Material getrennt vom     Kohlungsgut     durch den Ofen befördern, indem Behälter  mit diesem Material abwechselnd mit den Be  hältern für das zu kohlende Gut in den Ofen  eingefahren werden.

   Im Hinblick auf eine    weitgehende     Ausnutzung    der kohlenstoffhal  tigen Substanzen für die Erzeugung des     Koh-          lungsgases    und die Gleichmässigkeit des     Koh-          l.ungsvorganges    ist. es jedoch vorteilhafter, wie  ausführlich beschrieben, feste Behälter für  dieses Material vorzusehen, in denen es bei  weitgehend konstanter Temperatur gleich  mässig mit der sauerstoffhaltigen Ofenatmo  sphäre reagiert.



  Method and device for the carburization of iron and iron alloys The method of the present invention relates to the introduction of carbon into iron and iron alloys, in particular into low-carbon steels, via the gas phase. It is known that low-carbon steels can be carburized by treating them with carburizing gases at temperatures above 800, the gases being generated outside the carburizing area.

   For this purpose, generators are used in which solid carbonaceous substances are gasified with restricted access to oxygen. It is also common practice to burn gases such as town gas or natural gas in special generators with a lack of air and to pass the combustion product into the coal furnace after separating the water and carbon dioxide. These gases can optionally also be carburized by adding hydrocarbons such as butane or propane in precisely metered amounts.



  One can also proceed in such a way that the material to be carburized is wrapped in carbonaceous powder or coated with a paste of such substances and heated to the carburization temperature, which is generally between 800 and 950, with the exclusion of air until the carburization is the desired depth has reached.



  These methods either require considerable expenses for facilities for the production, control and metering of the carbonization gases or are not sufficiently regulatable to enable uniform carbonization of any size of operation. The packing process does not rule out the risk of overheating and thus overcarburization or even local melting of the goods to be carbonized and also works with poor thermal efficiency due to the poor thermal conductivity of the carbonic agents.



  With the method of the present invention, these disadvantages can be effectively avoided. The invention relates to a method for carburizing iron and iron alloys via the gas phase, which is characterized in that the carburizing gas is generated in the carburizing chamber itself by reacting solid carbonaceous substances with an oxygen-containing gas, which are arranged separately from the material to be carbonized , wherein the solid substances delivering the carbonization gas take up at most <B> 115 </B> of the volume of the carbonization space. Air in particular can be used as the oxygen-containing gas.



  The solid carbonaceous substances capable of delivering the carbonaceous gas can preferably occupy about 1110 or at most 1 / 1o of the volume of the carbonized space. In contrast to the packing method, the carbonization gas is also generated in the carbonization space, but spatially separated from the material to be carbonized.

   Compared to the processes previously used for carbonization, any effort for the creation and heating of special generators is avoided without the risk of partial overcarburization and destruction of the surface of the workpieces through direct contact, as is the case with packaging in carbonaceous material the carbonaceous substances.



  Working according to the method of the invention is extremely simple, since it is only necessary to bring the carbonaceous material used into the furnace, expediently in the container located therein, to heat the furnace to the coal temperature and to bring the material to be carbonized Easy to drive into the carbonization area.

   At the temperature required for the carbonization process, the carbonation gas is formed automatically with the oxygen-containing gas located in the carbonization room or additionally introduced, the composition of which can be controlled in a simple manner by the amount of the oxygen-containing gas, the temperature and the type and distribution of the carbon-containing material .

   As soon as the required carbonization depth is reached under the conditions to be determined by simple experiments, the coaled goods can be driven out and replaced with fresh ones, as long as sufficient quantities of the solid substances producing the carbonization gas are still present in the carbonization space.



  Shaped bodies made of charcoal, in particular charcoal, have proven to be extremely useful as solid substances for generating the carbonization gas. Such shaped bodies are preferably made from charcoal dust with or without binders, optionally with the addition of activators, such as carbonates of alkalis or alkaline earths. The pellets obtained are expediently dried and possibly calcined before use. They can also be used as granules in grain sizes between 3 and 6 mm for carburization.



  Charcoal moldings to which finely divided metals or metal mixtures either in the form of metal powder or suitable organic or inorganic compounds which are converted into finely divided metal when the material is annealed have been found to be particularly effective for carrying out the process of the invention.



  The metals of the iron group, in particular Visen or nickel, are very suitable. By using the metal activators, the addition of carbonates of the alkalis or alkaline earths can be reduced in an advantageous manner. so that the ash formed after the consumption of the carbonaceous substance supplying the carbonaceous gas is poor in alkali or alkaline earth compounds and can therefore be less damaging to the furnace construction material.



  The device for carrying out the method according to the invention is characterized by a furnace serving to receive the material to be carbonated, in the interior of which gas-permeable containers for receiving the substance supplying the carbon gas are arranged.



  As a gas-permeable container for the carbonaceous substances generating the carbonaceous gas, z. B. on the Wandun gene of the Kohlungsraumes attached bags or other types of containers made of perforated Ble surfaces, wire mesh or expanded metal in Be tracht. With the same success, the loading containers can also be provided in the form of perforated sieve bottoms under, between or over the carbon material. The containers are preferably lined up in such a way that they can be easily removed from the carbonization space in order to freshen up the filling.

   According to another embodiment of the invention, these containers are attached to the walls or the lids of the carbonization space in such a way that they can be reloaded from the outside through filling flaps, stubs or similar devices known per se without disturbing the furnace operation.

        The distribution of the containers for the carbonaceous materials that produce the carbon dioxide in the carbon dioxide chamber is largely based on the construction of the carbon chamber, the type of heating and the quantity and nature of the material to be carbonated.



  Furnaces of any type can be used as the carbonation chamber, both continuously and continuously. The process can accordingly be carried out, for example, in normal chamber furnaces that can be closed from the side or from above. However, you can also use continuous ovens that are continuously loaded. and be emptied. The material to be carburized can be transported in boxes or sieve trays on any shaped base that is moved through the furnace by means of push-in devices or by walking beams or in a similar manner.



  For a rapid and uniform course of the carbonization, it is essential that the oxygen-containing gases located in the furnace or introduced into it have easy access to the solid carbonaceous material forming the carbonization gas. It can therefore be expedient to provide the feed lines for the oxygen-containing gases in the carbonization chamber in such a way that the gases cross the carbon-containing substances on as large an area as possible when they enter.

   For the rapid formation of the carbon dioxide gas, it is still beneficial to preheat the oxygen-containing gases, especially air, before they pass through the carbon-containing substances, which can be done, for example, by the exhaust gases from the carbon furnace or by appropriately routing the supply lines in the wall of the heated carbon chamber can.



       In order to ensure constant contact with the substances forming the carbon dioxide gas, it is advantageous to place means in the carbon dioxide chamber which keep the furnace atmosphere moving and circulate it. This ensures that not only the reaction leading to the formation of the carbonization gas is accelerated, but also its regeneration is promoted and, moreover, the material to be carbonized can be heated quickly and evenly.



  As already mentioned, various types of devices can be used to carry out the method, some of which embodiments are explained with reference to FIGS. 1 to 3, for example.



       Fig. 1 shows a chamber furnace in the longitudinal section, in your sake of clarity, the heating outside the furnace space is omitted. In Fig. 2, a furnace is shown shape in which the loading is carried out by lifting the lid from above, while Fig. 3 is a continuously arbei border furnace with walking beam conveyor again. In these figures, too, the elements that are expediently located outside the carbonization space are not shown.



  In Fig. 1, 1 denotes the actual carbonization space, which is charged through the side opening closed with the cover 2. The hardening material 4 is on a standing on the bottom of the chamber document 3. On the side walls of the chamber are 5 and 6 boxes made of sieve plate for the inclusion of the carbonaceous gas erzeu lowing carbonaceous substance see easily, while on the ceiling of the Koh - ventilation space of the fan 7 is located.

   The air supply line 8 is let into the ceiling of the chamber in the form of a pipe coil and opens at 9 into the carbonization space. The branch line 10 also makes it possible to introduce all or part of the gas into the furnace space through the loading of the containers 5 and 6.



  In the embodiment of FIG. 2, the opening of the carbonization space is on the top side, so that the carbonization material can be placed on Ge or placed in boxes 11 from above into the furnace. The cover 12 is sealed in a manner known per se with the aid of a sand cup or a liquid seal 13. The carbon material is arranged on a gas-permeable base, for example made of perforated metal sheets, above the container 14 for the carbon-containing substance which supplies the carbon gas.

   Appropriately, there is also the container 14 at least on the side facing the coal material made of gas-permeable material, such as. B. perforated sheets. The device also contains fans 15 and 16 on the narrow sides of the carbon dioxide chamber for circulating the gas and a feed 17 for the oxygen-containing gases, e.g. B. Air. If necessary, carburizing substances can also be introduced through this feed.



  In the device according to FIG. 3, the charge 18 is promoted in flat boxes 19 through the furnace chamber with the help of a walking beam 20 ge. On the longitudinal walls of the furnace, the container 21 for the carbonaceous substance are brought to generate the carbon dioxide. The furnace chamber is closed on both sides with the aid of the spring doors 22. In principle, it is possible to install one or more fans for the gas circulation in such ovens, for example on the ceiling of the carbonization room, but the frequent opening and closing of the oven with the continuous type of loading and unloading causes a certain movement of the oven atmosphere inevitably given with further admission of air.

   For this reason, it is also not absolutely necessary to introduce additional amounts of air, which, however, can be done if necessary, for example through the lines 23 at different points in the carbonization space. When the carbonization is carried out continuously, as can be done in a device according to FIG. 3, the possibility of refilling the container 21 containing the carbon-containing material from the outside is of particular importance. You can also convey the carbon-containing material separately from the material to be carbonated through the furnace by moving containers with this material alternately with the loading containers for the material to be carbonated into the furnace.

   With regard to the extensive utilization of the carbon-containing substances for the generation of the carbon gas and the uniformity of the carbonization process. However, it is more advantageous, as described in detail, to provide solid containers for this material, in which it reacts uniformly with the oxygen-containing furnace atmosphere at a largely constant temperature.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Aufkohlung von Eisen und Eisenlegierungen über die Gasphase, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlungsgas im Koh- lungsraum selbst durch Umsetzung von in diesem getrennt von dem zu kohlenden Gut angeordneten festen kohlenstoffhaltigen Sub stanzen mit einem sauerstoffhaltigen Gas er zeugt wird, wobei die das Kohlungsgas lie fernden festen Substanzen höchstens 1/5 vom Volumen des Kohlungsraumes einnehmen. UNTERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIM I Method for the carburization of iron and iron alloys via the gas phase, characterized in that the carbon gas in the carbon chamber itself is generated by reacting solid carbon-containing substances, which are arranged in this separately from the material to be carbonated, with an oxygen-containing gas, the The solid substances delivering the carbon dioxide take no more than 1/5 of the volume of the carbon dioxide space. SUBCLAIMS 1. Verfahren nach Patentanspruch 1, da durch gekennzeichnet, da.ss als sauerstoffhal tiges Gas Luft verwendet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die das Kohlungs- gas liefernden festen Substanzen höchstens 1!10 vom Volumen des Kohlungsraumes ein nehmen. 3. Verfahren nach Patentanspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass als feste das Koh- lungsgas liefernde Substanz Formkörper aus Holzkohle verwendet werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass kohlenstoffhaltige Substanzen mit Zusatz von Aktivatoren ver wendet werden. 5. Method according to claim 1, characterized in that air is used as the oxygen-containing gas. 2. The method according to claim I, characterized in that the solid substances supplying the carbonization gas take a maximum of 1! 3. The method according to claim 1, characterized in that shaped bodies made of charcoal are used as the solid substance supplying the carbon gas. 4. The method according to claim 1, characterized in that carbon-containing substances with the addition of activators are used ver. 5. Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass als Aktivatoren für die kohlenstoffhaltigen Substanzen Alkali- oder Erdalkalikarbonate verwendet werden. 6. Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass als Aktivatoren für die kohlenstoffhaltigen Substanzen Metalle der Eisengruppe verwendet werden. 7. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das sauerstoff haltige Gas dem Kohlungsraum durch die das Kohlungsgas liefernden Substanzen zugeleitet wird. Method according to dependent claim 4, characterized in that alkali or alkaline earth carbonates are used as activators for the carbon-containing substances. 6. The method according to dependent claim 4, characterized in that metals of the iron group are used as activators for the carbon-containing substances. 7. The method according to claim I, characterized in that the oxygen-containing gas is fed to the carbonization chamber through the substances supplying the carbonization gas. PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, gekennzeich net durch einen der Aufnahme des zu kohlen den Gutes dienenden Ofen, in dessen Innen raum gasdurchlässige Behälter zur Aufnahme der das Kohlungsgas liefernden Substanz an geordnet sind. UNTERANSPRÜCHE B. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen konti nuierlich arbeitenden Ofen aufweist. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdurch lässigen Behälter aus gelochten Blechen be stehen. 10. PATENT CLAIM II Device for carrying out the process according to claim I, characterized by one of the receiving of the coal serving the material furnace, in the interior of which gas-permeable containers for receiving the carbon gas supplying substance are arranged. SUBClaims B. Device according to claim II, characterized in that it has a continuously operating furnace. 9. Device according to claim II, characterized in that the gas-permeable container are made of perforated metal sheets. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdurch lässigen Behälter aus Drahtgeweben be stehen. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Be wegung des Ofengases vorgesehen sind. 12. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Zu führung sauerstoffhaltiger Gase vorgesehen sind. Device according to claim II, characterized in that the gas-permeable containers are made of wire mesh. 11. The device according to claim II, characterized in that means are provided for moving the furnace gas. 12. The device according to claim II, characterized in that means are provided for supplying oxygen-containing gases.
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