CH322729A - Procédé de cémentation gazeuse à cycle fermé et installation pour la mise en oeuvre du procédé - Google Patents

Description

  Procédé de cémentation gazeuse<B>à</B> cycle fermé et installation pour la mise en     #uvre     -du procédé    <B>Il</B> est établi par les recherches scientifi  ques que la carburation du fer procède<B>à</B> par  tir de     750()   <B>C</B> par la réaction de l'oxyde de car  bone sur le fer pour donner un résidu d'acide  carbonique.  



  <B>3</B> Fe<B>+</B> 2<B>CO =</B>     FeC   <B>+</B>     C02     <B>H y</B> a donc lieu de mettre en présence les  pièces<B>à</B> traiter avec de     Poxyde    de carbone. La  présence d'acide carbonique au voisinage des  surfaces<B>à</B> traiter est susceptible de créer la  réaction inverse. Un renouvellement du gaz de  voisinage de ces surfaces est donc indispen  sable.  



  En outre, la présence de vapeur d'eau em  pêche dans une certaine mesure la carburation.  <B>Il</B> peut donc être avantageux de procéder<B>à</B>  l'élimination de cette vapeur d'eau de l'at  mosphère d'oxyde de carbone.  



  L'invention concerne un procédé de cé  mentation gazeuse<B>à</B> cycle fermé, caractérisé  en ce qu'on introduit les objets<B>à</B> cémenter dans  une enceinte fermée que l'on chauffe et dans  laquelle on fait circuler un courant gazeux  contenant de l'oxyde de carbone, une masse  de carbone étant disposée dans l'enceinte pour  régénérer de l'oxyde de carbone par reconver  sion du gaz carbonique résultant de la cémen  tation en oxyde de carbone.    L'invention concerne aussi une installation  pour la mise en     #uvre    de ce procédé, qui est  caractérisée en ce qu'elle comprend     uneenceinte     susceptible d'être chauffée, et des moyens pour  faire circuler le courant gazeux susdit<B>à</B> tra  vers une masse de carbone et sur les objets<B>à</B>  traiter.  



  Le dessin représente,<B>à</B> titre d'exemple, une  forme d'exécution de ladite installation     (fig.   <B>1)</B>  et une variante     (fig.    2).  



  En se référant<B>à</B> la     fig.   <B>1,</B> on voit que     l'iris-          tallation    comprend un four calorifugé<B>1,</B> dans  la chambre de chauffe<B>3</B> duquel est logé un  pot en acier réfractaire 4.  



  Dans ce pot 4 est logé un panier<B>5</B> dont le  fond est percé et est supporté<B>à</B> distance du  fond du pot 4 par un croisillon<B>6.</B> Dans     l7es-          pace    aménagé entre le fond du panier<B>5</B> et<B>le</B>  fond du pot 4 est introduit du charbon actif  <B>27. A</B> sa partie supérieure, le panier<B>5</B> est  fermé par un couvercle<B>7</B> présentant un trou  central<B>8</B> pour permettre le passage du gaz  de cémentation. Ce couvercle,<B>7</B> porte une barre  de suspension<B>9</B> de la charge<B>à</B> traiter<B>11</B> et  des     #illets   <B>10</B> par lesquels le couvercle<B>7</B>  peut être accroché pour être extrait ou être  introduit dans le pot 4.  



  Le pot 4 est fermé par un couvercle 12  l'étanchéité est assurée par un joint<B>1-3</B> dispo  sé entre un replat 14 refroidi par une circu-           lation    d'eau<B>15</B> et un rebord 12' du cou  vercle 12.<B>-</B>  Le couvercle 12 présente un orifice par  lequel peut être introduit une canne     pyromé-          trique   <B>16.</B>  



  Sur le couvercle 12 est monté un moteur  <B>17</B>     entramant    une turbine centrifuge<B>18,</B> ceci  par     Pintermédiaire        d7un    axe<B>19</B> passant<B>à</B> tra  vers un presse-étoupe 20.  



  Une conduite 21 débouche dans le pot 4  par un robinet avec     manovacuomètr-e    22. Cette  conduite 21 communique avec     Porifice    de sor  tie d'une tour<B>à</B> gel de silice<B>23,</B> dont     Pextré-          mité         & entrée    peut -être mise en communica  tion avec ]!atmosphère par un robinet 24.

   La  conduite 21 communique également avec une  pompe<B>à</B> vide<B>25,</B> ceci par l'intermédiaire d'un  robinet<B>26.</B> Le robinet 22 permet     d%utre    part,  pendant l'opération, l'introduction      & une    cer  taine quantité de gaz ammoniac<B>(NH.),</B> per  mettant alors la double opération simultanée  de     nitruration    et carburation.  



  <B>-</B> Le fonctionnement de cette installation est  le suivant<B>:</B>  Après avoir déposé une certaine quantité  de charbon actif au fond du pot 4, la charge  <B>à</B> traiter<B>11</B> est suspendue au couvercle<B>7</B> et  introduite dans le pot 4. Le couvercle 12 est  ensuite mis en place. On ouvre les robinets 22  et<B>26</B> et ferme le robinet 24. La pompe<B>à</B> vide  <B>25</B> est mise en marche, ce qui crée le vide  dans le -pot<B>-</B> 4 ainsi que dans la colonne<B>23.</B>  Lorsque le vide est atteint, on ferme le ro  binet<B>26</B> et on ouvre légèrement le robinet 24<B>;</B>  l'air pénètre alors dans le pot 4 en abandon  nant son humidité dans la colonne<B>23.</B> On re  ferme le robinet 22 et on place le pot 4 dans  le four<B>1</B> en mettant en marche la turbine<B>1,8.</B>  Une circulation de gaz s'établit dans le sens des  flèches.

   Sous Faction de la chaleur, l'oxygène  de l'air se combine avec le charbon actif, pour  former de l'oxyde de carbone. La carbura  tion du fer commence alors.     Uacide    carboni  que formé lors de la réaction de l'oxyde de  carbone avec le fer est immédiatement évacué  par le courant gazeux et se     retransforme    en  <B>CO</B> au contact du charbon<B>27.</B> Lorsque la<B>pé-</B>         nétration    de la cémentation est jugée suffisante,  on enlève- le couvercle 12, on saisit la charge  par le couvercle<B>7</B> et on la refroidit brusque  ment.  



  La     fig.    2 du dessin montre une variante  dans laquelle la turbine est aménagée dans le  fond du pot. Le pot<B>30</B> repose sur le fond de  la chambre de chauffe du four. Le panier<B>31</B>  présente un     double-fond   <B>32, 33</B> dont le plan  cher inférieur présente un trou central 34 ser  vant<B>à</B> guider le courant gazeux mis en mouve  ment par la turbine<B>35.</B> Le plancher supérieur  <B>33</B> du double fond est perforé et est destiné<B>à</B>  recevoir le charbon actif<B>39.</B> La turbine centri  fuge<B>35</B> est     entramée    par un moteur<B>36,</B> au  moyen d'un axe<B>37</B> logé dans un     presse-:étoupe     <B>3 8</B> aménagé dans le fond du four.

   On remar  quera qu'en établissant une circulation     d7air     entre. les parois latérales du panier et<B>du</B> pot,  et en suspendant les objets<B>à</B> traiter, on obtien  dra une température uniforme de ces derniers.

Claims (1)

1. REVENDICATION<B>1 :</B> Procédé<B>de</B> cémentation gazeuse<B>à</B> cycle fermé, caractérisé en ce qu'on introduit les ob jets<B>à</B> cémenter dans une enceinte fermée que l'on chauffe et dans laquelle on fait circuler un courant gazeux contenant de Poxyde de car bone, une masse de carbone étant disposée dans l'enceinte pour régénérer Poxyde de carbone par reconversion du gaz carbonique résultant <B>de</B> la cémentation en oxyde de carbone.

   SOUS-REVENDICATIONS <B>:</B> <B>1.</B> Procédé selon la revendication<B>1,</B> carac- téris6 en ce qu'on établit le vide dans ladite enceinte après<B>y</B> avoir introduit les objets<B>à</B> cémenter, après quoi on met ladite enceinte en communication avec l'atmosphère<B>à</B> travers un dispositif destiné<B>à</B> retenir l'humidité, après quoi on isole l'enceinte de l'atmosphère. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on établit le courant gazeux <B>à</B> l'aide d'une turbine.

   <B>3.</B> Procédé selon la revendication<B>1,</B> carac térisé en ce qu'on suspend la charge & objets <B>à</B> traiter dans ladite enceinte, en ce qu'on intro duit ladite enceinte dans une chambre de chauffe d'un four et en ce que l'on fait cir culer le courant gazeux sur la face intérieure de la paroi de l'enceinte et sur la charge sus pendue, le tout de façon<B>à</B> assurer un trans port de la chaleur de la paroi de l'enceinte<B>à</B> la charge<B>à</B> traiter donnant<B>à</B> cette dernière une température uniforme. 4.

   Procédé selon les sous-revendications <B>1</B> <B>à 3,</B> REVENDICATION<B>Il :</B> Installation pour la mise en #uvre du pro cédé selon la revendication I, caractérisée en ce qu7elle comprend une enceinte susceptible d'être chauffée, et des moyens pour faire cir culer le courant gazeux susdit<B>à</B> travers une masse de carbone et sur les objets<B>à</B> traiter.

   SOUS-REVENDIéATIONS <B>-</B> <B>5.</B> Installation selon la revendication<B>11,</B> caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens permettant pendant l'opération de cémenta tion, d'introduire dans l'enceinte fermée du gaz ammoniac, en vue de réaliser la double opé ration simultanée de nitruration et de carbu ration. <B>6.</B> Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'une conduite relie ladite enceinte d'une part avec une pompe<B>à</B> vide et d'autre part avec un dispositif destiné<B>à</B> ab sorber l'humidité, le tout de façon<B>à</B> pouvoir établir le vide dans ladite enceinte et laisser ensuite pénétrer l'air dans ladite enceinte<B>à</B> travers ledit dispositif,- ceci afin de la remplir d'air sec.

   <B>7.</B> Installation selon la revendication II, caractérisée en ce que ladite enceinte est logée dans la chambre de chauffe d'un four afin de pouvoir être chauffée de l'extérieur. <B>8.</B> Installation selon la revendication II, ca- ractérisée en ce que ladite enceinte est conçue de façon<B>à</B> pouvoir recevoir un panier fermé <B>à</B> sa partie supérieure par un couvercle amovi ble présentant sur sa face intérieure des moyens de suspension auxquels peuvent être fixés les objets<B>à</B> traiter, et<B>à</B> sa face extérieure des moyens destinés<B>à</B> le saisir.

   <B>9.</B> Installation selon la sous-revendication <B>8,</B> caractérisée en ce que laditi enceinte est fer mée<B>à</B> sa partie supérieure par un couvercle qui peut être enlevé pour permettre l'intro duction dudit panier.

   <B>10.</B> Installation selon la sous-revendication <B>9,</B> caractérisée en ce que ledit couvercle de l'enceinte livre passage<B>à</B> un axe actionnant une turbine destinée<B>à</B> faire circuler le courant ga zeux<B>à</B> travers la charge et entre des parois latérales du panier et de l'enceinte, ledit cou vercle du panier présentant un orifice cen tral au droit de la turbine, le fond de ce panier étant percé et venant<B>à</B> distance du fond de l'enceinte de façon que du charbon puisse être déposé entre les deux fonds.

   <B>11.</B> Installation selon la sous-revendication <B>9,</B> caractérisée en ce que le fond de l'enceinte livre passage<B>à</B> un axe actionnant une turbine destinée<B>à</B> faire circuler le courant gazeux<B>à</B> travers la charge et entre des parois latérales du panier et l'enceinte, ledit panier présentant un double fond dont le plancher inférieur pré sente un orifice central au droit de la turbine, et dont le plancher supérieur est perforé de fa çon que du charbon puisse être déposé sur ce dernier.