DE2909978A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung des kohlenstoffpegels eines in einem ofenraum reagierenden gasgemisches - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur regelung des kohlenstoffpegels eines in einem ofenraum reagierenden gasgemischesInfo
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Description
DIPL.-ING. ALEX STENGER
Malkastenstraße 2 DIPL-ING. WOLFRAM WATZKE
D-4000 DÜSSELDORF 1 «3* DIPL.-ING. HEINZ J. RING
Unser Zeichen: 20 Il6 Datum: 9. Mär Z 1979
Ipsen Industries International Gesellschaft mit beschränkter
Häftling, Flutstraße 52, 4190 Kleve
Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Kohlenstoffpegels
eines in einem Ofenraum reagierenden Gasgemisches
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Kohlen^
stoffpegels eines in einem Wärmebehandlungsofen reagierenden
Gasgemisches, das durch Einführen eines kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffes in einen Ofenraum entsteht, dessen Reaktionsprodukte
sich nicht im Wassergasgleichgewicht und nicht im Methangasgleichgewicht befinden und das einen Überschuß an
Methan aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens.
Unter den bekannten Aufkohlungs-Verfahren gewinnt die Gasaufkohlung
sowie das Karbonitrieren und Blankhärten in gleichartigen
Ofenatmosphären zunehmende Bedeutung. Die Verfahren werden in Wärmebehandlungsöfen geschlossener Bauweise durchgeführt,
die es gestatten, eine kontrollierte Atmosphäre bei
einer bestimmten Reaktionstemperatur einzustellen und aufrechtzuerhalten. Die wesentliche Problematik des Gasaufkohlungsverfahrens
besteht darin, die Übertragung des Kohlenstoffs von der Gasatmosphäre auf den Werkstoff Stahl geregelt
durchzuführen, um reproduzierbare Aufkohlungsergebnisse an
Werkstücken verschiedenen Grundkohlenstoffgehälts, verschiedener
Legierung sowie verschiedener Formgebung zu erzielen.
Es ist bekannt, zur Ausbildung einer Ofenatmosphäre ein Brennstoff-Luft-Gemisch
in den Ofenraum einzuführen, welches sich nicht im Gleichgewichtszustand befindet. Durch entsprechende
9098-39/0830.
ORIGINAL INSPECTED
2909971
Mischung eines kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffes und Luft
kann man wirksame Kohlungsgase herstellen. Aufgrund der Tatsache, daß sich diese im Ofenraum nicht im Wassergasgleichgewicht und
nicht im Methangasgleichgewicht befinden, ist es nachteiligerweise schwierig, den Kohlenstoffpegel zu erfassen und zu regeln.
Es ist versucht worden, eine direkte Erfassung des Kohlenstoffpegels mit Hilfe von in den Ofenraum gehängten Folien- oder
Drahtproben durchzuführen, die nach einer Behandlungszeit von
etwa 30 Minuten aus dem Ofen genommen und sodann auf ihren Kohlenstoffgehalt
untersucht werden. Die Kohlenstoffaufnahme der Proben kann auf diese Weise diskontinuierlich festgestellt werden.
Eine automatische Prozeßkontrolle ist nicht möglich..
Aufgrund der beschriebenen Nachteile wurde dieses seit Jahrzehnten
bekannte einfache Verfahren zur Herstellung einer AufkohlungsatmoSphäre
durch die Anwendung von Schutzgaserzeugern verdrängt, welche die Herstellung einer im chemischen Gleichgewicht befindlichen
Ofenatmosphäre ermöglichen, deren Kohlenstoffpegel automatisch
regelbar ist, indem indirekte Verfahren zur Prozeßkontrolle angewandt werden. Dabei wird die Zusammensetzung der Gasphase
als Indikator für den Kohlenstoffpegel zugrundegelegt. Basis hierfür ist allerdings das Vorhandensein eines chemischen
Gleichgewichts der Ofenatmosphäre, um unter Anwendung der bekannten chemischen Gleichgewichtsbeziehungen temperaturabhängige
Kenngrößen zu erhalten, die der Prozeßkontrolle zugrundegelegt werden können. Hierbei ist es bekannt, die Werte für Kohlenmonoxyd,
Kohlendioxyd, Wasserstoff und Wasser aus der Ofenatmosphäre heraus laufend zu übermitteln und zu überwachen und
auf der Basis dieser Regelgrößen Rückschlüsse auf den Kohlenstoffpegel zu ziehen.
Nachteilig ist dabei, daß Generatoren für die Erzeugung der verwendbaren,
im chemischen Gleichgewicht befindlichen Gasgemische verwendet werden müssen. Nachteilig ist darüber hinaus, daß sich
der Gleichgewichtszustand im Ofenbetrieb nicht aufrechterhalten läßt, da es zur Erhöhung des Kohlenstoff-Angebots notwendig ist,
§0983970830
zusätzlich zu dem Gleichgewichtsgas einen kohlenwasserstoffhaltigen
Brennstoff in den Ofenraum einzuführen. Das dann im Ofenraum
reagierende Gasgemisch erreicht das Wassergasgleichgewicht
nur unzureichend und weist in jedem Fall einen Überschuß an Methan auf. In dem Augenblick, da im Ofen die aufkohlende
Atmosphäre mit ausreichendem Kohlenstoffangebot bereitgestellt
ist, ist der Gleichgewichtszustand, der für die bekannte Regelung notwendig ist, nicht mehr vorhanden. Der Reaktionsgrad des
Gasgemisches im Ofenraum hängt von vielen variablen Faktoren ab, wie Ofentemperatur, Ofenraumgröße und Verweildauer des Gemisches,
Gasumwälzung, katalytisch^ Wirkung oder Rußbildung im Ofenraum,
Art des Brennstoffes bzw. des vorhandenen Sauerstoffes, usw.
Unter praktischen Bedingungen ist bestenfalls mit einer Annäherung an das Wassergasgleichgewicht zu rechnen. Ein erheblicher
Überschuß von nicht reagiertem Kohlenwasserstoff verbleibt auf jeden Fall. Damit kann der Kohlenstoffpegel des reagierenden
Gasgemisches nicht mit der erforderlichen Genauigkeit durch die übliche Messung des C0?- oder HpO-Anteils der Ofenatmosphäre ermittelt
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierliche Meß- und Regelgröße für den Kohlenstoffpegel einer Brennstoff-Luftgemisch-Ofenatmosphäre
zu finden, die nicht das Vorhandensein eines chemischen Gleichgewichtes voraussetzt. Insbesondere
soll unter Benutzung von indirekten Meßgrößen der Ofenatmosphäre eine automatische Regelung des Kohlenstoffpegels auch bei starkem
CH^-Überschuß der Ofenatmosphäre durchführbar sein. Ferner ist es Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der eine
solche automatische Regelung der Ofenatmosphäre in einfacher Weise durchführbar ist.
Die Aufgabe ist an einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Regelgröße aus dem Anteil
der im Ofenraum vorhandenen Gaskomponente CO als erster Meßgröße, der elektrischen Spannung eines sauerstoffionenleitenden Festkörper-Elektrolyten
als zweiter Meßgröße und der Ofentemperatur
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■ G-
als dritter Meßgröße ermittelt wird. Anders als nach dem Stand der Technik, bei dem der Kohlenstoffpegel einer Ofenatmosphäre
nur bei chemischem Gleichgewicht anhand einer Funktion er-
puu2
mitteltwerden kann, wird nach der Erfindung der Kohlenstoffpegel
eines nicht im Gleichgewicht befindlichen reagierenden Gasgemisches festgestellt, indem zusätzlich zu der Messung des CO-Mengenanteils
als Meßgröße die elektrische Spannung eines sauerstoffionenleitenden Festkörper-Elektrolyten einbezogen
wird, welche die noch in der Ofenatmosphäre vorhandene freie Reaktionsenthalpie repräsentiert.
Bekanntlich gibt die elektrische Spannung eines sauerstoffionenleitenden
Festkörper-Elektrolyten im Gleichgewichtszustand den .■Anteil sauerstoffhaltiger Gase im Gasgemisch an* Es wurde erkannt,
daß im reagierenden Zustand die Spannung zusätzlich noch die zur erreichbaren Gleichgewichtseinstellung notwendige freie
Reaktionsenthalpie erfaßt. Die freie Reaktionsenthalpie Δ G ist eine Funktion des Produktes der Faraday-Konstanten F mit dem
Elektrodenpotential E. Sie beträgt
Λ G = H (in pCO Meßwert - in pCO Gleichgewichtswert) [mV]
Fig. 1 erläutert den Zusammenhang: Auf der Ordinate ist die Spannung
E des Festkörper-Elektrolyten dargestellt. Die Meßwerte setzen sich zusammen aus einem Spannungsanteil für den Gleichgewichtszustand
und einem Spannungsanteil für die freie Reaktionsenthalpie Λ G. Auf der Abszisse sind die CO-Werte dargestellt.
Die senkrechte Linie in der Mitte über dem CO-Gleichgewichtswert
kennzeichnet den Gleichgewichtszustand. Links davon sind die Gleichgewichtsabweichungen zu kleineren CO-Meßwerten hin und
rechts davon zu größeren CO-Meßwerten hin verzeichnet. Der vorgenannte feste Zusammenhang zwischen der freien Reaktionsenthalpie, dem gemessenen CO-Wert und dem CO-Gleichgewichtswert gestattet
unter.Zugrundelegung der erfindungsgemäß anzuwendenden Meßgrößen
eine Umrechnung auf Gleichgewichtswerte. Die Ermittlung
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des Kohlenstoffpegels anhand der Gleichgewichtswerte als solche
ist bekannt.
Zweckmäßigerweise wird das Verfahren der Erfindung derart durchgeführt, daß die drei Meßgrößen der Öfenatmosphäre gemessen werden, einem Rechner zur Ermittlung des Kohlenstoffpegels aus den
drei Meßgrößen eingespeist werden und hiervon abhängig der Mengenstrom des in den Ofenraum eingeführten Brennstoffes und/oder
der Luft verändert wird, bis Übereinstimmung des gemessenen Kohlenstoffpegels mit dessen Sollwert hergestellt ist, wozu dem
Ofenraum ausschließlich Mengenströme von Brenngas und/oder Luft zugeführt werden. Hierdurch kann in einfacher Weise der Kohlenstoffpegel
und damit die Geschwindigkeit der Aufkohlung, die Schichtdicke sowie die Kohlenstoffverteilung in der Randschicht
automatisch geregelt werden. Durch den ständigen Vergleich der Meßgrößen über den Rechner mit dem vorgegebenen Sollwert des
Kohlenstoffpegels wird über die Veränderung der Mengenströme eine ausgezeichnete Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Einstellung
des Kohlenstoffpegels erzielt. Die vorherige Aufbereitung der Ofenatmosphäre in separaten Schutzgaserzeugern wird vermieden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens
ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine erste Meßeinrichtung zur kontinuierlichen Ermittlung des CO-Gehalts der Ofenatmosphäre,
eine zweite Meßeinrichtung aus einem im Ofenraum angeordneten
Festkörper-Elektrolyten auf Zirkonoxydbasis, durch
eine Temperatur-Meßeinrichtung sowie einen Rechner zur Ermittlung
des Kohlenstoffpegels aus den drei Meßgrößen, über den ein Stellglied gesteuert ist, das den Mengenstrom des in den Ofenraum
eingeführten Brennstoffes und/oder der Luft bis zur Übereinstimmung
des gemessenen Kohlenstoff pegels mit dessen Sollwert automatisch
verändert. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beansprucht.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
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unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt;
Fig. 1 ein schematisches Diagramm, welches die Abhängigkeit
der Spannung eines Festkörper-Elektrolyten von nicht im Gleichgewichtszustand befindlichen Ofenatmosphären
verdeutlicht,
Fig. 2 die Zusammensetzung einer geregelten Ofenatmosphäre
bei unterschiedlichem Reaktionsgrad,
Fig. 3 die Auswertung von Meßwerten bei sich veränderndem
Reaktionsgrad,
Fig. 4 eine Regelvorrichtung schematisch und Fig. 5 eine Sauerstoffsonde im Schnitt einer Ofenwandung.
Das erste Beispiel bezieht sich auf eine Ofenatmosphäre, die aus einem Verbrennungsgasgemisch besteht, das hohe COo- und HoO-Anteile
aufweist und dessen Kohlenstoffpegel erheblich zu niedrig
ist. Eine derartige Ofenatmosphäre kann durch Eindringen von Luft in den Ofenraum oder während eines Spülvorganges entstehen. Die
Ofenatmosphäre soll durch Zugabe von Erdgas auf einen Kohlenstoff pegel von 0,62% C gebracht werden und befindet sich dann
nicht im Zustand des chemischen Gleichgewichts. Es ergeben sich folgende Meßwerte der Ofenatmosphäre während der geregelten Zugabe
von Erdgas:
Ofenraumtemparetur Spannung am Festkörper-Elektrolyten
CO-Volumenanteil COg-Volumenanteil
HpO-Volumenanteil CH^-Volumenanteil
Ho-Volumenanteil ^-Volumenanteil
In Fig. 2 ist die Zusammensetzung der geregelten Ofenatmosphäre
bei unterschiedlichem Reaktionsgrad dargestellt, wie er bei lan-
930 | ° C |
1138 | mV |
14,5 | % |
0,59 | % |
1,7 | % |
20,5 | % |
25s0 | % |
Rest |
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•I."
ger andauerndem Ofenbetrieb auftreten kann. Auf der Ordinate
sind die Gasvolumenanteile der Ofenatmosphäre und die Spannung am Festkörper-Elektrolyten (Referenzgas Luft)· verzeichnet. Die
Abszisse stellt den reagierenden Anteil gebundenen Sauerstoffs
dar. Als Nullpunkt des reagierenden Sauerstoffanteils seien vorgenannte
Meßwerte angenommen. Bei längerer Verweilzeit des Gasgemisches im Ofenraurn oder unter dem Einfluß einer katalytischen
Wirkung steigt der Reaktionsgrad, gekennzeichnet durch den reagierenden Sauerstoffanteil. Der Sauerstoff wird von COg und
HpO abgegeben und reagiert mit überschüssigem CH^ zu CO. Die
Zunahme des CO-Anteils entspricht zahlenmäßig dem reagierenden
Anteil gebundenen Sauerstoffs.
In Fig. 3 ist die Auswertung der Meßwerte bei sich veränderndem
Reaktionsgrad dargestellt. Auf der Ordinate ist der Kohlenstoffpegel
verzeichnet, auf der Abszisse der gleiche reagierende Anteil gebundenen Sauerstoffs wie in Fig. 2.
Die Kurve zeigt den ermittelten Kohlenstoff pegel aus den CO- und
C02~Anteilen. Die gerade Linie zeigt den Verlauf des Kohlenstoffpegels
bei der erfindungsgemäßen Ermittlung aus dem CO-Anteil und
der Spannung eines sauerstoffionenleitenden Festkörper-Elektrolyten
bei der angegebenen Temperatur. Der Vergleich zeigt deutlich die fehlerhafte Ermittlung auf Grund der CO/COg-Mengenanteile
gemäß Stand der Technik und die Unabhängigkeit des erfindungsgemäßen
Verfahrens von der Gleichgewichtseinstellung.
Die Auswertung der Meßwerte der Ofenatmösphäre ergibt folgende
Kohlenstoffpegel:
nach dem bekannten Verfahren unter Benutzung
der gemessenen CO- und COp-Anteile 0,12 % C
erfindungsgemäß unter Benutzung des gemessenen -; ■ .
CO-Anteils und der Spannung des Festkörper-Elektrolyten 0,615 % C
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• AO-
vergleichsweise unter Benutzung des gemessenen COp-Anteils und der Spannung des
Festkörper-Elektrolyten 1,98 % C
Eine Überprüfung dieser Werte anhand der Folienprobe ergab einen
Kohlenstoff pegel von.O,62% C. Das Ergebnis läßt klar erkennen,
daß das erfindungsgemäße Verfahren trotz erheblicher Abweichungen der Ofenatmosphäre vom Wassergasgleichgewicht und vom Methangleichgewicht
und sich veränderndem Reaktionsgrad eine genaue Ermittlung des Kohlenstoffpegels gestattet. Bei dem tatsächlichen
Kohlenstoff pegel dürfte nach dem Wassergasgleichgewicht bei einem
CO-Anteil von 14,5% der C02-Anteil nur 0,1% betragen. Der dem
Gleichgewicht entsprechende Methan-Anteil beträgt bei 93O°C Ofentemperatur 0,0065% CH^. Der tatsächlich vorhandene CH^-Anteil
übersteigt diesen Wert um das über 3150-fache.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsfortn der Erfindung
werden dem Ofenraum ausschließlich Mengenströme von Brennstoff und Luft zugeführt. Der Vorteil liegt darin, daß zur Herstellung
der Ofenatmosphäre weder ein Schutzgaserzeuger zur Aufbereitung eines Brennstoff-Luftgemisches noch Stickstoff aus einem Vorratsbehälter
erforderlich ist. Neben diesen Einsparungen an apparativem Aufwand und Energie kann die Verbrennungswärme des Brennstoff-Luftgemisches
im Ofenraum genutzt werden.
Nachfolgend beschriebenes zweites Beispiel bezieht sich auf diese
bevorzugte Ausführungsform:
In einem Ofenraum mit einem Volumen von ca. 1 m werden bei 8500C
= 2,0 nr Erdgas und
= 2,5 m3 Luft eingeführt.
= 2,5 m3 Luft eingeführt.
Mengenströme von Vn = 2,0 nr Erdgas und
Das im Ofenraum reagierende Gasgemisch ergibt folgende Meß werte:
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Spannung am Pestkörper-Elektrolyt 1133 mV
CO-Volumenanteil 17,2 %
CO2- " 0,115%
H2O- " 0,4 %
CH4- " 4,5 %
H2- " 43,5 °/o
N2- " . Rest.
Die aus den Meßwerten ermittelten Kohlenstoffpegel betragen:
beim erfindungsgemäßen Verfahren:
CO + Elektrolyt 0,92 % C
vergleichsweise: aus CO + CO2 1,34 9(5 C
aus CO2 + Elektrolyt 1,60 % C.
Der tatsächlich an mehreren Folienproben ermittelte Kohlenstoffpegel
beträgt durchschnittlich 0,925 % C.
Fig. 4 der Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, die an einen Ofen 1, der schematisch dargestellt ist,
angeschlossen ist. Der Ofen 1 weist eine geschlossene Arbeitskammer 2 auf, in der Temperaturen von 800 bis 1.100° C eingestellt
werden können. An die Arbeitskammer 2 ist eine erste Meßeinrichtung 3 angeschlossen, mit der Meßgas aus der Ofenatmosphäre abgezogen
werden kann und einem CO-Analysator zugeführt werden kann, der den CO-Mengenanteil der Ofenatmosphäre nach dem Infrarot-Absorptionsprinzip
ermittelt. An den Ofen ist ferner eine zweite Meßeinrichtung 4, bestehend aus einem im Ofenraum 2 angeordneten
Festkörper-Elektrolyten auf Zirkonoxydbasis angeordnet, dessen Außenelektrode 11 mit der Ofenatmosphäre und dessen Innenelektrode
10 mit Luft in Berührung steht, wie Fig. 5 der Zeichnung näher verdeutlicht. Als Meßwert wird eine Spannung in mV erhalten
.
An den Ofenraum 2 ist ferner eine dritte Meßeinrichtung 5 zur kontinuierlichen Ermittlung der Ofenraumtemperatur angeschlossen.
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• /12-
Sämtliche drei Meßgrößen werden in einen Rechner 6 zur Ermittlung des Kohlenstoffpegels eingespeist. Der Rechner ist ein seinem
Anwendungszweck entsprechend programmierter elektronischer Baustein, der digital den Ist-Kohlenstoffpegel anzeigt. Dies ist
in der Zeichnung durch das Symbol %C ausgedrückt.
An den Rechner 6 ist ein in Abhängigkeit vom Kohlenstoffpegel
gesteuertes Stellglied 7 angeschlossen, das den Mengenstrom des in den Ofenraum eingeführten Brenngases und/oder der Luft bis
zur Übereinstimmung des gemessenen Kohlenstoffpegels mit dessen Sollwert verändert. In der Zeichnung ist die Leitungsführung
für Luft sowie Propangas bzw. Erdgas schematisch dargestellt. Die Zuführung erfolgt durch die Rohrleitung 8.
Im Prinzip besteht der Festkörper-Elektrolyt (zweite Meßeinrichtung
4) gemäß Fig. 5 der Zeichnung aus einer Wand 9 aus stabilisiertem Zirkonoxyd. Eine Seite der Wand 9 steht mit einem Referenzgas
mit bekanntem Sauerstoffgehalt, im vorliegenden Fall Luft, in Berührung und ist mit einer Elektrode 10 leitend verbunden,
die nachfolgend Innenelektrode genannt wird. Die andere Seite
der Wand 9 steht mit der Ofenatmosphäre im Ofenraum 2 in Berührung
und ist mit einer anderen Elektrode 11 leitend verbunden, die nachfolgend Außenelektrode genannt wird. Die Elektroden 10
und 11 bestehen aus Platinmetallen. Als Meßstelle gilt die gemeinsame Berührungsstelle 12 zwischen Elektrode, Zirkonoxyd und
Ofenatmosphäre bzw. Referenzluft.
In der Ausführungsform der beschriebenen Vorrichtung ist die
Außenelektrode 11 mindestens an der Berührungsstelle zum Elektrolyten
aus einem elektrisch leitenden Element ausgeführt, welches auf einen CPL.-Zerfall nicht katalytisch wirkt. Hiermit ist
in vorteilhafter Weise erzielt, daß eine örtlich an der Meßstelle weitergehende Reaktion gebundenen Sauerstoffs als dem CO-Wert der
OfenatmoSphäre entsprechen würde, unterbunden ist.
Die spezielle Ausführung der nicht katalytisch wirkenden Elek-
909839/0930
-γ-
. 43
trode 11 an der Berührungsstelle zum Festelektroiyten 9 besteht
aus einem elektrisch leitenden Stoff, der mindestens 80 Gewichtsprozent
eines Elements enthält, bei dem die d-Niveaus der besetzten
Elektronenschalen vollständig mit 10 Elektronen besetzt
sind. Derartige Elemente sind beispielsweise Kupfer, Silber,
Gold oder Palladium, Mit einem solchen Festkörper-Elektrolyten sind bei langer Lebensdauer sehr genaue Meßwerte erzielbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung
sind neu, da sie erstmals eine genaue kontinuierliche Messung des Kohlenstoffpegels in nicht im Gleichgewichtszustand befindlichen Gasgemischen ermöglichen. Das Verfahren der Erfindung ist
äußerst fortschrittlich, da es durch einfache Zumischung von Brennstoffen zu einem gebundenen oder freien Sauerstoff
- vorzugsweise Luft - enthaltenden Gasgemisch in einem Ofenraum die Anhebung und Regelung des Kohlenstoffpegels gestattet.
Energieverbrauchende Einrichtungen zur Herstellung regelbarer, im Gleichgewichtszustand befindlicher OfenätmoSphären entfallen.
Weiterhin können handelsübliche Brennstoffe ohne definierte Zusammensetzung verwendet werden.
§0*839/08.30
' ORIGINAL INSPECTED
■A If-
Leerseite
Claims (1)
- Ansprüche1. Verfahren zur Regelung des Kohlenstoffpegels eines in einem Wärmebehandlungsofen reagierenden Gasgemisches, das nach dem Einführen eines kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffes in dem Ofenraum entsteht, dessen Reaktionsprodukte sich nicht im Wassergasglelchgewicht und nicht im Methangasgleichgewicht befinden und das einen Überschuß an Methan aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Regelgröße aus dem Anteil der im Ofenraum vorhandenen Gaskomponente CO als erster Meßgröße, der elektrischen Spannung eines sauerstoffionenleitenden Festkörper-Elektrolyten als zweiter Meßgröße und der Ofenraumtemperatur als dritter Meßgröße ermittelt wird.2. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die drei Meßgrößen der Ofenatmosphäre gemessen werden, einem Rechner zur Ermittlung des Kohlenstoffpegels aus den drei Meßgrößen eingespeist werden und hiervon abhängig der Mengenstrom des in den Ofenraum eingeführten Brennstoffes und/oder der Luft verändert wird, bis Übereinstimmung des gemessenen Kohlenstoffpegels mit dessen Sollwert hergestellt ist, wozu dem Ofenraum ausschließlich Mengenströme von Brenngas und Luft zugeführt werden.3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine erste Meßeinrichtung (3) zur kontinuierlichen Ermittlung des CO-Gehaltes der Ofenatmosphäre, eine zweite Meßeinrichtung (4) aus einem im Ofenraum (2) angeordneten Festkörper-Elektrolyten auf Zirkonoxydbasis, durch eine Temperatur-Meßeinrichtung (5) sowie einen Rechner (6) zur Ermittlung des Kohlenstoffpegels aus den drei Meßgrößen, über den ein Stellglied (7) gesteuert ist, das den Mengenstrom des in den Ofenraum (2) eingeführten Brennstoffes und/oder der Luft bis zur Übereinstimmung908939/08*0.3.des gemessenen Kohlenstoffpegels mit dessen Sollwert automatisch verändert.4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (3) zur Messung des CO-Mengenanteils der Ofenatmosphäre ein Infrarot-Aanalysator ist.5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (4) aus einem Festkörper-Elektrolyten auf Zirkonoxydbasis besteht, dessen Außenelektrode (11) mit der Ofenatmosphäre und dessen Innenelektrode (10) mit Luft in Berührung steht.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Ofenatmosphäre in Verbindung stehende Außenelektrode (11) an der Berührungsstelle zum Elektrolyten aus einem elektrisch leitenden Element besteht, das auf den Zerfall von Methan nicht katalytisch wirkt.7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenelektrode (11) an der Berührungsstelle zum Festkörper-Elektrolyten aus einem elektrisch leitenden Stoff besteht, der mindestens 80 Gewichtsprozent eines Elements enthält, bei dem die d-Niveaus der besetzten Elektronenschalen vollständig mit 10 Elektronen besetzt sind.
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