DE2655206A1 - Verfahren zur einstellung und regelung gewuenschter redoxpotentiale in gasen - Google Patents
Verfahren zur einstellung und regelung gewuenschter redoxpotentiale in gasenInfo
- Publication number
- DE2655206A1 DE2655206A1 DE19762655206 DE2655206A DE2655206A1 DE 2655206 A1 DE2655206 A1 DE 2655206A1 DE 19762655206 DE19762655206 DE 19762655206 DE 2655206 A DE2655206 A DE 2655206A DE 2655206 A1 DE2655206 A1 DE 2655206A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gases
- redox potential
- hydrogen
- oxygen
- protective gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D21/00—Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value
- G05D21/02—Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value characterised by the use of electric means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
- F27D7/06—Forming or maintaining special atmospheres or vacuum within heating chambers
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D22/00—Control of humidity
- G05D22/02—Control of humidity characterised by the use of electric means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
ALKEM GmbH Ur.sei Zeichen:
X VPA 7g ρ 8 5 h 2 BRD
Verfahren zur Einstellung und Regelung gewünschter Redoxpotentiale in Gasen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung und Regelung gewünschter Redoxpotentiale in Gasen, insbesondere
den Wasserstoffhaltigen Schutzgasen, die in Sinteröfen für oxidkeramische
Körper Verwendung finden. Bei sehr vielen pulvermetallurgischen Prozessen, die normalerweise in Hochtemperaturöfen
durchgeführt werden, werden reduzierende GasatmoSphären für die
Sicherstellung und Einstellung der gewünschten Produktqualität verwendet. Als reduzierendes Medium enthalten diese Schutzgase
in nahezu allen Fällen Wasserstoffgas. Das Redoxpotential von
Wasserstoff wird entsprechend der nachstehenden Gleichung aus thermodynamischer Sicht vom Verhältnis des Wasserstoffgehaltes
zum Wassergehalt bestimmt.
0 Ph2°
,, Gn = RT In Pn = 2 Λ G^ + 2 RT _
-1 VJo Uq ■*■ ——
tL tL ρ
H2
Darin bedeutet: Λ G die freie Enthalpie
R Gaskonstante
T absolute Temperatur
Pn den Partialdruck von Sauerstoff Ü2
^ G0 die freie Bildungsenthalpie für
bei Standardbedingungen (1 at, 25°C)
MU 21 Ant / 29.11.1976
809823/0390
Hieraus ergibt sich, daß das Reduktionsvermögen des Wasserstoff enthaltenden Gases durch die Zuraischung von Wasser beeinflußt
\irerden kann. Von dieser Erkenntnis wurde jedoch bis"
jetzt nur insoweit Gebrauch gemacht, als damit das Redoxpotential nur annähernd auf einen definierten Wert eingestellt wurde.
Mit weiterschreitender Entwicklung der pulvermetallurgischen
Technik zeigte es sich, daß eine genaue Einstellung des Redoxpotentials des Schutzgases für eine gleichbleibende hohe
Qualität der Endprodukte von großer Bedeutung ist.
Es stellte sich daher die Aufgabe, die Redoxpotentiale in Schutzgasen automatisch einzustellen und in Abhängigkeit vom
Produktdurehsatz zu steuern. Der Durchsatz der Produkte ist insofern von Bedeutung, als durch stattfindende Reduktionsprozesse Wasser entsteht. Neben dieser Sicherung einer gleichbleibenden
Produktqualität sollte die Einstellung und Regelung des Redoxpotentials, unabhängig vom Bedienungspersonal, in einer
leicht nachprüf- und dokumentierbaren Art und Weise erfolgen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Redoxpotential des Schutzgases bei der für die Produktgüte wichtigen Temperatur, vorzugsweise kontinuierlich durch an
sich bekannte Geräte gemessen und in regeltechnischer Abhängigkeit von diesen Meßwerten auf der Eingangsseite der Einrichtung
durch entsprechende Befeuchtung auf einen vorgegebenen Sollwert gehalten wird. Durch diese regeltechnische Verknüpfung wird die
Qualität des Endproduktes unabhängig von seiner durchgesetzten Menge. Für die Befeuchtung kann dabei ein Sauerstoff/Wasserstoff-
yo gemisch Verwendung finden - dasselbe rekombiniert im Ofenraum
zu Wasserdampf - und wird von einem Teil des der Einrichtung zuströmenden Schutzgases dieser zugeführt. Die mengenmäßige
Regelung dieses Sauerstoff/Wasserstoffgemisches kann über an
sich bekannte steuerbare Dosiereinrichtungen erfolgen, besonders vorteilhaft ist es aber, dieses Sauerstoff/Wasserstoffgemisch
auf elektrolytischem Wege zu erzeugen, wobei der Elektrolysestrom
80 98 23/0390
76 P 3 5 4 2 BRD
in Abhängigkeit vom gemessenen Redoxpotential bzw. der Abweichung desselben vom Sollwert gesteuert wird.
Dieses Verfahren ist in der Figur am Beispiel eines Sinterofens für Kernbrennstofftabletten funktionsschematisch näher dargestellt.
Der Ofen 1 stellt einen an sich bekannten Durchlaufsinterofen
dar, der in seinem heii3en Teil mit einer Wärmeisolation 16 versehen ist, in die die Heizwicklung 15 eingebettet
ist. Das Sintergut, also in diesem Beispiel Kembrennstofftabletten,
werden in der dargestellten Weise auf sogenannten Transportschiffchen nach Öffnen der Ofenklappe 11
eingeschoben und verlassen den Ofen in Pfeilrichtung, wobei die Klappe 12 angehoben wird. Die Klappen 13 und 14 teilen jeweils
eine Endzone a und e des Ofens ab, um ein Eindringen der Außenluft in den Innenraum des Ofens zu verhindern. Dieser
Innenraum teilt sich auf in die Vorwärmzone b, die eigentliche Sinterzone c und die Abkühlzone d. In letztere wird über die
Leitung 17 das reduzierende Schutzgas eingeführt, strömt in Gegenrichtung zur Bewegung der Kernbrennstofftabletten durch den
Ofen und verläßt diesen wieder über die Leitung 18. Letztere führt dann zu einer Gasreinigungsanlage, die jedoch nicht näher
dargestellt ist, da sie für den vorliegenden Erfindungsgegenstand nicht von Bedeutung ist. Das über die Leitung 17 zugeführte
Schutzgas wird den Vorratsbehältern 51 und 32 über die
Dosierventile 41 und 42 entnommen und bescsht beispielsweise
aus Wasserstoff und Argon oder Stickstoff usw.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nun an die Ofenzone, in der die Reduktion abläuft, z.B. die 700°-Zone
eine Gasentnahmeleitung 19 angeschlossen, die über eine Pumpe
zu einer Meßzelle für das Redoxpotential 2 führt. Die diese Meßzelle wieder verlassenden Gase gelangen über die Leitung
zur Abgasleitung 18 zurück. Durch nichtdargestellte Einrichtungen
ist dafür Sorge getragen, daß der Meßvorgang in der Meßzelle 2 die Gasprobe aus dem Ofenraum bei dessen Entnahmetemperatur
erfaßt. Das Ausgangssignal dieser Meßzelle wird an-
809823/0390
"y" 76 P 8 5 4 2 BRD
schließend über einen Verstärker 3, ar den ein Registriergerät
6a angeschlossen ist, einem Meßwertwandler 4 zugeführt. Dieser ist außerdem an eine Gleichstromquelle 5 angeschlossen.
Außerdem befindet sich in diesem Gerät ein Sollwertgeber für das einzustellende Redoxpotential. In Abhängigkeit der Differenz
zwischen diesem Sollwert und dem Istwert des Redoxpotentials aus dem Verstärker 3 wird nun in diesem Meßwertwandler der aus
der Gleichspannungsquelle 5 kommende Elektrolysestrom für die Elektrolysezelle 7 eingestellt. Ein Schreiber 6 registriert
ständig diesen Elektrolysestrom, der ein Maß für den Zustand des Redoxpotentials im Ofeninneren darstellt. Die Elektrolysezelle
7 enthält mit Schwefelsäure angesäuertes Wasser, die elektrolytisch erzeugten Gase Wasserstoff und Sauerstoff steigen
darin nach oben und werden durch eine gasdurchlässige Membran in die Leitung 71 entlassen. Diese führt zu einem Gastrockner 8,
an den eine Pumpe 9 angeschlossen ist. Ubor die Leitung 10 wird
nun dieses Wasserstoff/Sauerstoffgemisch, vermischt mit einem
Teil des Schutzgases, das über das Ventil ^-3 zugemischt wird, in
die Abkühlzone des Ofenraumes d eingeleitet. Auf diese Weise
ist sichergestellt, daß bei absinkend eis Redoxpotential an der
Meßzelle 2 eine vermehrte Menge Wasserstoff/Sauerstoffgemisch
dem Ofen zugeführt "wird und in diesem zv kassier in feinstverteilter
Form rekombiniert.
Dieses Ausführungsbeispiel dient der Veranschaulichung des Verfahrensprinzips, selbstverständlich sind je nach Anwendungsbereich
auch Modifikationen, insbesondere auch hinsichtlich der Anbringung der Gasentnahmeleitung 19 möglich,
die stets an jenem Ort vorgesehen werden muß, an dem das jeweils herrschende Redoxpotential des Schutzgases festgestellt
werden soll. Auf diese Weise ist es möglich, auch bei ungleichmäßig beschickten Öfen die Schutzgaswirkung genau
konstant zu halten, was neben der erwähnten Qualitätssicherung der Endprodukte mit einer wesentlichen Vereinfachung des Pro-
809823/0390
- 9"
76P 8 5 4 2 BRD
duktionsablaufes verbunden ist, da nunmehr die durch, den
jeweiligen Ofen hindurchzuführende Menge an z.B. Sintergut nicht mehr gleichmäßig und konstant zu sein braucht.
3 Patentansprüche
1 Figur
1 Figur
809823/0390
Claims (3)
1.) Verfahren zur Einstellung und Regelung gewünschter
Redoxpotentlale in Gasen, insbesondere in wasserstoffhaltigen
Schutzgasen, die in Sinteröfen für oxidkeramische Körper Verwendung finden, dadurch gekennzeichnet, daß das
Redoxpotential des Schutzgases bei der für die Produktgüte
wichtigen Temperatur, vorzugsweise kontinuierlich durch an sich bekannte Geräte gemessen und in regeltechnischer
Abhängigkeit von diesen Meßwerten auf der Eingangsseite der Einrichtung durch entsprechende Befeuchtung auf einen
vorgegebenen Sollwert gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Befeuchtung ein Sauerstoff/Wasserstoffgemisch Verwendung findet und von einem Teil des der Einrichtung zuströmenden
Schutzgases dieser zugeführt wird,
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauerstoff/Wasserstoffgemisch auf elektrolytischem
Wege erzeugt wird und der Slektrolysestrom in
Abhängigkeit vom gemessenen Redoxpotential bzw. der Abweichung
desselben vom Sollwert gesteuert wird.
809823/0390
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2655206A DE2655206C3 (de) | 1976-12-06 | 1976-12-06 | Verfahren zur Einstellung und Regelung gewünschter Redoxpotentiale in Gasen |
US05/839,016 US4202690A (en) | 1976-12-06 | 1977-10-03 | Setting and controlling desired redox potentials in gases |
SE7711768A SE429063B (sv) | 1976-12-06 | 1977-10-19 | Sett att instella och reglera onskade redoxpotentialer hos vetehaltiga skyddsgaser i sinterugnar for oxidkeramiska kroppar |
CA289,183A CA1096612A (en) | 1976-12-06 | 1977-10-20 | Method of setting and controlling desired redox potentials in gases |
BR7707369A BR7707369A (pt) | 1976-12-06 | 1977-11-03 | Processo para ajustagem e regulagem de potenciais de redox desejados em gases |
FR7734628A FR2373096B1 (de) | 1976-12-06 | 1977-11-17 | |
MX171453A MX148851A (es) | 1976-12-06 | 1977-11-24 | Procedimiento mejorado para sinterizar cuerpos oxido ceramicos en un horno que contiene un gas |
IT30245/77A IT1088710B (it) | 1976-12-06 | 1977-12-01 | Dispositivo per stabilire e regolare desiderati potenziali di ossiriduzione in gas |
GB50618/77A GB1560175A (en) | 1976-12-06 | 1977-12-05 | Process for adjusting and regulating desired redox potentials in gases |
JP52146005A JPS6049836B2 (ja) | 1976-12-06 | 1977-12-05 | 焼結炉の保護ガス中の酸化還元電位調整方法 |
BE183159A BE861492A (fr) | 1976-12-06 | 1977-12-05 | Procede pour ajuster et regler des potentiels redox desires dans des gaz |
ES464792A ES464792A1 (es) | 1976-12-06 | 1977-12-06 | Procedimiento para ajustar y regular el potencial redox de gases. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2655206A DE2655206C3 (de) | 1976-12-06 | 1976-12-06 | Verfahren zur Einstellung und Regelung gewünschter Redoxpotentiale in Gasen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2655206A1 true DE2655206A1 (de) | 1978-06-08 |
DE2655206B2 DE2655206B2 (de) | 1979-12-06 |
DE2655206C3 DE2655206C3 (de) | 1980-08-21 |
Family
ID=5994782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2655206A Expired DE2655206C3 (de) | 1976-12-06 | 1976-12-06 | Verfahren zur Einstellung und Regelung gewünschter Redoxpotentiale in Gasen |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4202690A (de) |
JP (1) | JPS6049836B2 (de) |
BE (1) | BE861492A (de) |
BR (1) | BR7707369A (de) |
CA (1) | CA1096612A (de) |
DE (1) | DE2655206C3 (de) |
ES (1) | ES464792A1 (de) |
FR (1) | FR2373096B1 (de) |
GB (1) | GB1560175A (de) |
IT (1) | IT1088710B (de) |
MX (1) | MX148851A (de) |
SE (1) | SE429063B (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0376276B1 (de) * | 1988-12-28 | 1995-04-19 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Keramische supraleitende Zusammensetzung und Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung |
US5554836A (en) * | 1994-05-23 | 1996-09-10 | The Boc Group, Inc. | Induction heating in low oxygen-containing atmosphere |
DE19513547C2 (de) * | 1995-04-10 | 2003-04-10 | Siemens Ag | Verfahren zum Steuern des Wärmebehandlungsprozesses in einer Pelletieranlage |
US5993729A (en) * | 1997-02-06 | 1999-11-30 | National Research Council Of Canada | Treatment of iron powder compacts, especially for magnetic applications |
DE102014114097B4 (de) | 2014-09-29 | 2017-06-01 | Danfoss Silicon Power Gmbh | Sinterwerkzeug und Verfahren zum Sintern einer elektronischen Baugruppe |
DE102014114093B4 (de) * | 2014-09-29 | 2017-03-23 | Danfoss Silicon Power Gmbh | Verfahren zum Niedertemperatur-Drucksintern |
DE102014114096A1 (de) | 2014-09-29 | 2016-03-31 | Danfoss Silicon Power Gmbh | Sinterwerkzeug für den Unterstempel einer Sintervorrichtung |
CN109300560B (zh) * | 2018-11-01 | 2024-05-14 | 中国原子能科学研究院 | 一种混合氧化物芯块烧结气氛氧势控制装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2543708A (en) * | 1947-05-29 | 1951-02-27 | Comstock & Wescott | Heat-treating furnace |
-
1976
- 1976-12-06 DE DE2655206A patent/DE2655206C3/de not_active Expired
-
1977
- 1977-10-03 US US05/839,016 patent/US4202690A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-10-19 SE SE7711768A patent/SE429063B/sv not_active IP Right Cessation
- 1977-10-20 CA CA289,183A patent/CA1096612A/en not_active Expired
- 1977-11-03 BR BR7707369A patent/BR7707369A/pt unknown
- 1977-11-17 FR FR7734628A patent/FR2373096B1/fr not_active Expired
- 1977-11-24 MX MX171453A patent/MX148851A/es unknown
- 1977-12-01 IT IT30245/77A patent/IT1088710B/it active
- 1977-12-05 GB GB50618/77A patent/GB1560175A/en not_active Expired
- 1977-12-05 BE BE183159A patent/BE861492A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-12-05 JP JP52146005A patent/JPS6049836B2/ja not_active Expired
- 1977-12-06 ES ES464792A patent/ES464792A1/es not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4202690A (en) | 1980-05-13 |
MX148851A (es) | 1983-06-27 |
BR7707369A (pt) | 1978-07-18 |
SE429063B (sv) | 1983-08-08 |
JPS6049836B2 (ja) | 1985-11-05 |
BE861492A (fr) | 1978-03-31 |
IT1088710B (it) | 1985-06-10 |
JPS5371608A (en) | 1978-06-26 |
DE2655206C3 (de) | 1980-08-21 |
SE7711768L (sv) | 1978-06-07 |
FR2373096A1 (de) | 1978-06-30 |
GB1560175A (en) | 1980-01-30 |
DE2655206B2 (de) | 1979-12-06 |
CA1096612A (en) | 1981-03-03 |
ES464792A1 (es) | 1978-09-01 |
FR2373096B1 (de) | 1982-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2233299A1 (de) | Anordnung zur abgasregulierung in verbrennungsmaschinen | |
DE2157722C2 (de) | Regelsystem für eine Brennstoffzelle | |
DE2655206A1 (de) | Verfahren zur einstellung und regelung gewuenschter redoxpotentiale in gasen | |
DE3411605A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur gasaufkohlung von stahl | |
CH628092A5 (de) | Verfahren und vorrichtung zur regelung des kohlenstoffpegels eines chemisch reagierenden gasgemisches. | |
DE69333160T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Kohlenmonoxid aus Gasen | |
DE1598497B2 (de) | Verfahren zum Messen der Konzentration eines Bestandteiles eines unbekannten Gases und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE2634491C3 (de) | Steuersystem für Absorptionskolonnen | |
DE3632480C2 (de) | ||
DE2053072A1 (de) | Mischvorrichtung fur Gase | |
DE1803211A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung metallurgischer Prozesse in einer sauerstoffhaltigen Atmosphaere | |
DE2738755A1 (de) | Elektrochemische messzelle | |
DE2125896A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Schwefelgewinnungsverfahrens | |
DE2340055C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Einstellen einer im negativen Temperaturbereich liegenden Temperatur | |
DE2038777A1 (de) | Kohlendioxidlaser | |
DE1448081B1 (de) | Servomechanische Anordnung zur Steuerung des Stellmotors einer Regeleinrichtung fuer chemische Prozesse | |
DE2735789C3 (de) | Vorrichtung zum Messen der Sauerstoffkonzentration in Abgasen und Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung | |
DE2604094C3 (de) | Verfahren zum Anlaufenlassen eines Elektrolysegerätes und Elektrolysegerat zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE3838508C2 (de) | ||
DE1965073B2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes der Stahlschmelze in einem Sauerstoff-Aufblaskonverter | |
DE2338873C2 (de) | Verfahren und Meßgerät zur Messung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft- Gemisches für Brennkraftmaschinen | |
DE2461152C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Passivieren von reaktionsfähigen Eisenschwamm-Teilchen | |
DE1774015C3 (de) | Verfahren zur Untersuchung von Stoffproben | |
DE1673222C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Reaktionsgleichgewichtszuständen in Verbrennungsräumen unter hohen Temperaturen, vorzugsweise in Ofenanlagen | |
AT232612B (de) | Hochtemperaturfeste Produkte, insbesondere für Reaktorbrennstoffe und Herstellungsverfahren hiefür |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAM | Search report available | ||
OAP | Request for examination filed | ||
OC | Search report available | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SIEMENS AG, 1000 BERLIN UND 8000 MUENCHEN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |