EP0703994A1 - Verfahren und vorrichtung zum wärmebehandeln von werkstücken - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum wärmebehandeln von werkstücken

Info

Publication number
EP0703994A1
EP0703994A1 EP94917627A EP94917627A EP0703994A1 EP 0703994 A1 EP0703994 A1 EP 0703994A1 EP 94917627 A EP94917627 A EP 94917627A EP 94917627 A EP94917627 A EP 94917627A EP 0703994 A1 EP0703994 A1 EP 0703994A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpieces
carbon dioxide
gas
flue gas
carburizing
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
Application number
EP94917627A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0703994B1 (de
Inventor
Friedhelm Kühn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LOI Thermprocess GmbH
Original Assignee
LOI Thermprocess GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LOI Thermprocess GmbH filed Critical LOI Thermprocess GmbH
Publication of EP0703994A1 publication Critical patent/EP0703994A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0703994B1 publication Critical patent/EP0703994B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C23C8/28Solid 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 more than one element being applied in one step
    • C23C8/30Carbo-nitriding
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the heat treatment of workpieces, the workpieces being heated with radiant heat which is produced by burning gaseous fuel, in particular natural gas, and wherein at least some of the workpieces are provided with a
  • the invention is based, the
  • the method is according to
  • Hydrocarbon-containing gas in particular with natural gas, is mixed and that the gas mixture for generating the
  • Carburizing atmosphere is heated.
  • the environmental impact is reduced considerably.
  • the proportion of carbon dioxide in the flue gas is approximately 11%. Most of this can be separated from this.
  • the residual flue gas contains only less than 1% carbon dioxide after the treatment.
  • the carbon dioxide is supplied to the carburizing process as an oxygen and carbon supplier, with the effect that that the carburizing time is reduced significantly, namely by 20 to 40%.
  • the carburizing time depends on the temperature, the diffusion coefficient and the
  • the invention has a particularly favorable effect in this area. It leads to an increase in
  • Mass transfer coefficients about a factor of 2.5.
  • a particular advantage of the invention is that the entire process can be carried out continuously, with the possibility, where appropriate, of the separated carbon dioxide
  • the carburizing atmosphere is created by an endothermic reaction.
  • the heat required for this is preferably taken from the radiant heat used to heat the workpieces. This can be done, for example, by introducing the mixture of carbon dioxide and hydrocarbon-containing gas directly into the furnace chamber. However, there is a risk that inadmissible soot formation will occur. It may therefore be more advantageous to use a gas mixture
  • the endogas generator can be arranged outside the furnace chamber. However, this is usually a separate one
  • This process uses the pressure-dependent Accumulation properties of carbon dioxide, for example on molecular sieves. It can be integrated into the continuous process without problems and is economically advantageous.
  • the carburization reaction produces carbon dioxide and
  • the slow-reacting methane which is preferably made available in the form of natural gas, is able to buffer the products of the carburization reaction and prevent it from oxidizing the material. At the same time, it is ensured that the carbon level in the
  • the residual flue gas of the radiant heating remaining after the removal of the carbon dioxide can be used as a purge gas, for example for inerting locks.
  • this residual flue gas for nitro-carburizing part of the workpieces, with the addition of ammonia. It is usually common to use nitro-carburizing in addition to ammonia, which is commercially available, and commercially available carbon dioxide. According to the invention, the latter two components are supplied by the residual flue gas. This leads to an additional increase in
  • the invention also provides an apparatus for
  • Heat treatment of workpieces with at least one furnace chamber, which is provided with gas-operated radiant tubes, and with a generator for generating carburizing gas for the
  • Furnace chamber this device being characterized in that the radiant heating pipes are connected with their flue gas lines to a pressure change device and in that the
  • Pressure change device with its carbon dioxide outlet line is connected to the generator.
  • the pressure change device separates carbon dioxide from the flue gas of the radiant tubes, whereupon the carbon dioxide as oxygen and
  • Carbon supplier enters the generator in order to react endothermically with a gas containing hydrocarbons, preferably natural gas.
  • the generator is for heating it
  • a common control system ensures that the individual processes are synchronized and synchronized
  • gas-operated radiant heating pipes will generally also be used. It is then particularly advantageous to also connect their flue gas lines to the pressure change device, so that the flue gas is subjected to the same treatment as the flue gas of the radiant heating pipes operating in the carburizing chamber. Combinations of the features according to the invention that differ from the links discussed above are also considered to be disclosed as essential to the invention.
  • the device has a first furnace chamber 1, which is used for carburizing workpieces 2 and
  • gas-powered radiant tubes 3 is heated.
  • the latter are connected via their flue gas lines 4 to a pressure change device 5.
  • carbon dioxide is separated from the flue gas of the radiant heating tubes 3.
  • the carbon dioxide passes through an outlet line 6 to a generator 7, which is also fed with natural gas via a line 8. Since the generator 7 is located inside the furnace chamber, it is heated by the radiant heating tubes 3. In the generator 7, the natural gas reacts with the carbon dioxide. The endogas generated thereby enters the furnace chamber 1 and there causes the carburizing reaction on the workpieces 2.
  • Radiant heating tubes 3 freed of carbon dioxide. This results in a reduction in environmental pollution.
  • the carbon dioxide is used to generate the endogas, with a substantial increase in the carburizing rate being achieved by increasing the mass transfer coefficient. This increases the profitability of the carburizing process.
  • the device also has a second
  • Furnace chamber 10 which is used for nitro-carburizing workpieces 11.
  • the second furnace chamber is heated via Radiant heating tubes 12. These are also connected to the pressure change device 5 with their flue gas lines 13.
  • the pressure change device 5 has an outlet line 14 which serves to introduce the residual flue gas from the radiant heating pipes 3 and 12 into the second furnace chamber.
  • the remaining flue gas still contains a portion of carbon dioxide and a portion of nitrogen.
  • ammonia which is supplied via a line 15, the residual flue gas forms the
  • a control not shown, ensures that the carbon dioxide content of the flue gases in the pressure change device is distributed to the furnace chambers 1 and 10 in accordance with the respective requirements. Furthermore, the control causes one
  • Oven chamber 10 can be dispensed with. Instead, the residual flue gas coming from the pressure change device 5 can be used
  • the generator 7 can be arranged outside the furnace chamber 1, but additional heating is then required.
  • the generator 7 can also be used entirely

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM WARMEBEHANDELN VON WERKSTUCKEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wärmebehandeln von Werkstücken, wobei die Werkstücke mit Strahlungswärme erwärmt werden, die durch Verbrennen von gasförmigen Brennstoff, insbesondere von Erdgas, erzeugt wird, und wobei mindestens ein Teil der Werkstücke mit einer
Karburieratmosphäre beaufschlagt wird.
Derartige Aufkohlungsverfahren und -Vorrichtungen, wie sie aus der Praxis bekannt sind, haben einen relativ hohen
Energiebedarf. Dementsprechend ist es ein ständiges Bestreben der Fachwelt, die Wirtschaftlichkeit der Aufkohlungsprozesse zu steigern. Gleichzeitig sind die Bedürfnisse des Umweltschutzes zu berücksichtigen. Der Verminderung der Schadstoffemissionen kommt ein entsprechend hoher Stellenwert zu. Allerdings sind diesbezügliche Maßnahmen kostenintensiv und dementsprechend gegenläufig zu den Wirtschaftlichkeitsbestrebungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den
Aufkohlungsprozeß unter diesen Gesichtspunkten zu optimieren, d.h., die Schadstoffemissionen zu senken und gleichzeitig die Prozeßführung zumindest so zu verbessern, daß keine
wesentlichen wirtschaftlichen Einbußen hingenommen werden müssen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach der
Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß aus dem bei der
Verbrennung des gasförmigen Brennstoffs entstehenden Rauchgas Kohlendioxid abgetrennt wird, daß das Kohlendioxid mit
Kohlenwasserstoffhaltigem Gas, insbesondere mit Erdgas, gemischt wird und daß das Gasgemisch zur Erzeugung der
Karburieratmosphäre erwärmt wird.
Durch das Abtrennen des Kohlendioxids aus den Rauchgasen der Strahlungsheizung vermindert sich die Umweltbelastung ganz erheblich. Der Anteil an Kohlendioxid im Rauchgas beträgt ca. 11 %. Hiervon kann der überwiegende Teil abgetrennt werden. Bei entsprechender Prozeßsteuerung enthält das Rest-Rauchgas nach der Behandlung nur noch weniger als 1 % Kohlendioxid.
Das Kohlendioxid wird dem Aufkohlungsprozeß als Sauerstoffund Kohlenstofflieferant zugeführt, und zwar mit dem Effekt, daß die Aufkohlungszeit wesentlich reduziert wird, nämlich um 20 bis 40 %. Die Aufkohlungszeit hängt ab von der Temperatur, dem Diffusionskoeffizienten und dem
StoffÜbergangskoeffizienten. Bei vorgegebener Temperatur sind die beiden letztgenannten Koeffizienten
geschwindigkeitsbestimmend, und zwar bei kleinen bis mittleren Aufkohlungstiefen (0,2 bis etwa 0,8 oder 1,0 mm) gleichrangig nebeneinander. In diesem Bereich wirkt sich die Erfindung besonders günstig aus. Sie führt zu einer Erhöhung des
StoffÜbergangskoeffizienten etwa um den Faktor 2,5.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der gesamte Prozeß kontinuierlich gefahren werden kann, wobei ggf. die Möglichkeit besteht, das abgetrennte Kohlendioxid
zwischenzuspeichern.
Die Karburieratmosphäre wird durch eine endotherme Reaktion erzeugt. Die hierzu erforderliche Wärme wird vorzugsweise der Strahlungswärme entnommen, die zur Beheizung der Werkstücke dient. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man das Gemisch aus Kohlendioxid und kohlenwasserstoffhaltigem Gas direkt in den Ofenraum einleitet. Allerdings besteht dabei die Gefahr, daß es zu einer unzulässigen Rußbildung kommt. Daher kann es vorteilhafter sein, das Gasgemisch über einen
Katalysator zu leiten, der sicherstellt, daß die endotherme Reaktion ohne Rußbildung ablaufen kann. Der Katalysator sorgt gleichzeitig für eine optimale Durchmischung der Komponenten. Der Endogas-Generator kann außerhalb des Ofenraums angeordnet sein. Dabei wird allerdings in der Regel eine gesonderte
Beheizung erforderlich. Dementsprechend kann es vorteilhafter sein, den Generator im Ofenraum anzuordnen, und zwar
vorzugsweise im Deckenbereich, also dort, wo ein hohes
Temperaturniveau herrscht und wo sich darüberhinaus die
Ventilatoren befinden.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Kohlendioxid durch Druckwechsel aus dem bei der Verbrennung des gasförmigen Brennstoffs entstehenden Rauchgas abzutrennen.
Dieses Verfahren nutzt die druckabhängigen Anlagerungseigenschaften des Kohlendioxids beispielsweise an Molekularsieben Es läßt sich problemlos in den kontinuierlichen Prozeß einbinden und ist wirtschaftlich günstig.
Bei der Aufkohlungsreaktion entsteht Kohlendioxid und
Wasser. Da diese Reaktion bei dem Verfahren nach der Erfindung besonders schnell abläuft, kann sich ein örtlicher Überschuß an Reaktionsprodukten ergeben, und zwar mit der Folge, daß es zu einer unerwünschten Randzonenoxidation der Werkstücke kommt. Um diesem Effekt zu begegnen, wird vorgeschlagen, die
Karburieratmosphäre mit schwerem Kohlenwasserstoff zu impfen. Insbesondere das langsam reagierende Methan, das vorzugsweise in Form von Erdgas zur Verfügung gestellt wird, ist in der Lage, die Produkte der Aufkohlungsreaktion abzupuffern und an einer Oxidation des Werkstoffs zu hindern. Gleichzeitig wird dafür gesorgt, daß der Kohlenstoffpegel in der
Karburieratmosphäre aufrechterhalten bleibt. Zur Verhinderung der Randzonenoxidation muß sichergestellt werden, daß der schwere Kohlenwasserstoff zu den Werkstücken gelangt, um die gefährdeten Oberflächen abzuschirmen. Hier sollte sich eine örtliche Kohlenwasserstoffkonzentration von 4 bis 6 %
einstellen.
Das nach dem Abtrennen des Kohlendioxids verbleibende Rest-Rauchgas der Strahlungsheizung kann als Spülgas eingesetzt werden, beispielsweise zum Inertisieren von Schleusen. In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dieses Rest-Rauchgas zum Nitro-Karburieren eines Teils der Werkstücke zu verwenden, und zwar unter Zusatz von Ammoniak. Normalerweise ist es üblich, für das Nitro-Karburieren neben dem Ammoniak käuflich erworbenen Stickstoff und käuflich erworbenes Kohlendioxid einzusetzen. Die beiden letztgenannten Bestandteile werden erfindungsgemäß durch das Rest-Rauchgas geliefert. Dies führt zu einer zusätzlichen Erhöhung der
Wirtschaftlichkeit und damit zu einer beträchtlichen Steigerung des angestrebten Optimierungseffektes. Der Nitro-Karburier-Prozeß läßt sich ohne weiteres in den kontinuierlichen
Gesamtprozeß einbinden. Die Kohlendioxidentnahme aus dem Rauchgas der Strahlungsheizung wird so eingestellt, daß sowohl den Bedürfnissen des Aufkohlungsprozesses als auch denen des Nitro-Karburier-Prozesses Rechnung getragen werden kann.
Insgesamt ergibt sich ein äußerst wirtschaftliches Verfahren von extremer Umweltfreundlichkeit.
Die Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zum
Wärmebehandeln von Werkstücken mit mindestens einer Ofenkammer, die mit gasbetriebenen Strahlheizrohren versehen ist, und mit einem Generator zum Erzeugen von Karburiergas für die
Ofenkammer, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Strahlheizrohre mit ihren Rauchgasleitungen an eine Druckwechseleinrichtung angeschlossen sind und daß die
Druckwechseleinrichtung mit ihrer Kohlendioxid-Auslaßleitung an den Generator angeschlossen ist. Die Druckwechseleinrichtung trennt Kohlendioxid aus dem Rauchgas der Strahlheizrohre ab, worauf das Kohlendioxid als Sauerstoff- und
Kohlenstofflieferant in den Generator gelangt, um dort mit einem kohlenwasserhaltigem Gas, vorzugsweise Erdgas, endotherm zu reagieren. Der Generator ist zu seiner Beheizung
vorteilhafterweise in der Ofenkammer angeordnet, und zwar in deren Deckenbereich.
In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird
vorgeschlagen, die Druckwechseleinrichtung mit ihrer Rest-Rauchgas-Auslaßleitung an eine zweite Ofenkammer anzuschließen, die eine Ammoniak-Einlaßleitung aufweist und dazu dient, einen Teil der Werkstücke, die nicht aufgekohlt werden sollen, zu Nitro-Karburieren. Eine gemeinsame Steuerung sorgt dafür, die einzelnen Prozesse aufeinander zu synchronisieren und
kontinuierlich ablaufen zu lassen.
Zur Beheizung der zweiten Ofenkammer wird man in der Regel ebenfalls gasbetriebene Strahlheizrohre einsetzen. Dabei ist es dann besonders vorteilhaft, deren Rauchgasleitungen auch an die Druckwechseleinrichtung anzuschließen, so daß das Rauchgas derselben Behandlung unterworfen wird wie das Rauchgas der in der Aufkohlungskammer arbeitenden Strahlheizrohre. Als erfindungswesentlich offenbart gelten auch solche Kombinationen der erf indungsgemäßen Merkmale , die von den vorstehend diskutierten Verknüpfungen abweichen .
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert . Die Zeichnung zeigt ein schematisches Blockschaltbild .
Demnach weist die Vorrichtung eine erste Ofenkammer 1 auf , die zum Aufkohlen von Werkstücken 2 dient und von
gasbetriebenen Strahlheizrohren 3 beheizt wird . Letztere sind über ihre Rauchgasleitungen 4 an eine Druckwechseleinrichtung 5 angeschlossen .
In der Druckwechseleinrichtung 5 wird Kohlendioxid aus dem Rauchgas der Strahlheizrohre 3 abgetrennt . Das Kohlendioxid gelangt über eine Auslaßleitung 6 zu einem Generator 7 , der außerdem über eine Leitung 8 mit Erdgas beschickt wird . Da sich der Generator 7 innerhalb der Ofenkammer befindet , wird er von den Strahlheizrohren 3 beheizt . Im Generator 7 reagiert das Erdgas mit dem Kohlendioxid . Das dabei erzeugte Endogas gelangt in die Ofenkammer 1 und bewirkt dort an den Werkstücken 2 die Auf kohlungsreaktion .
Auf diese Weise wird zum einen das Rauchgas der
Strahlheizrohre 3 von Kohlendioxid befreit . Daraus resultiert eine Verminderung der Umweltbelastung . Andererseits dient das Kohlendioxid zur Erzeugung des Endogases , wobei durch Anhebung des Stoffübergangskoeffizienten eine beträchtliche Steigerung der Aufkohlungsgeschwindigkeit erzielt wird . Dadurch erhöht sich die Wirtschaftlichkeit des Aufkohlungsprozesses .
Durch die Beschleunigung der Aufkohlung kann sich an den Werkstof foberf lächen ein örtlicher Überschuß an Kohlendioxid und Wasserdampf bilden . Zur Abpuf ferung dieses Überschusses wird an geeigneter Stelle - schematisch angedeutet durch eine Leitung 9 - Methan in die Ofenkammer 1 eingeleitet .
Die Vorrichtung Verfügung ferner über eine zweite
Ofenkammer 10 , die zum Nitro-Karburieren von Werkstücken 11 dient . Die Beheizung der zweiten Ofenkammer erfolgt über Strahlheizrohre 12. Diese sind mit ihren Rauchgasleitungen 13 ebenfalls an die Druckwechseleinrichtung 5 angeschlossen.
Dementsprechend tragen sie dazu bei, den Generator 7 mit
Kohlendioxid zu versorgen.
Die Druckwechseleinrichtung 5 weist eine Auslaßleitung 14 auf, die dazu dient, das Rest-Rauchgas der Strahlheizrohre 3 und 12 in die zweiten Ofenkammer einzuleiten. Das Rest-Rauchgas enthält noch einen Anteil an Kohlendioxid und ferner einen Anteil an Stickstoff. In Verbindung mit Ammoniak, der über eine Leitung 15 zugeführt wird, bildet das Rest-Rauchgas die
Atmosphäre zum Nitro-Karburieren der Werkstücke 11.
Eine nicht dargestellte Steuerung sorgt dafür, daß der Kohlendioxidgehalt der Rauchgase in der Druckwechseleinrichtung entsprechend den jeweiligen Anforderungen auf die Ofenkammern 1 und 10 aufgeteilt wird. Ferner bewirkt die Steuerung eine
Synchronisierung der einzelnen Abläufe, und zwar derart, daß der Gesamtprozeß kontinuierlich betrieben werden kann.
Im Rahmen der Erfindung sind durchaus
Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So kann auf die zweite
Ofenkammer 10 verzichtet werden. Anstelle dessen kann das aus der Druckwechseleinrichtung 5 stammende Rest-Rauchgas zum
Inertisieren von Schleusen o.dgl. Verwendung finden. Ferner kann der Generator 7 außerhalb der Ofenkammer 1 angeordnet werden, wobei dann allerdings eine zusätzliche Beheizung erforderlich wird. Auf den Generator 7 kann auch ganz
verzichtet werden. Das aus der Druckwechseleinrichtung 5 kommende Kohlendioxid wird unter diesen Umständen mit dem
Erdgas gemischt direkt in der Ofenkammer eingegeben.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Wärmebehandeln von Werkstücken, wobei die Werkstücke mit Strahlungswärme erwärmt werden, die durch
Verbrennen von gasförmigem Brennstoff, insbesondere von Erdgas, erzeugt wird, und wobei mindestens ein Teil der Werkstücke mit einer Karburieratmosphäre beaufschlagt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß aus dem bei der Verbrennung des gasförmigen Brennstoffs entstehenden Rauchgas Kohlendioxid abgetrennt wird, daß das Kohlendioxid mit kohlenwasserstoffhaltigem Gas,
insbesondere mit Erdgas, gemischt wird und daß das Gasgemisch zur Erzeugung der Karburieratmosphäre erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch mit der zur Erwärmung der Werkstücke dienenden Strahlenwärme erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gasgemisch über einen Katalysator geleitet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlendioxid durch Druckwechsel aus dem bei der Verbrennung des gasförmigen Brennstoffs entstehenden Rauchgas abgetrennt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Karburieratmosphäre mit schwerem
Kohlenwasserstoff geimpft wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das nach dem Abtrennen des Kohlendioxid verbleibende Rest-Rauchgas zum Nitro-Karburieren eines Teils der Werkstücke verwendet wird, und zwar unter Zusatz von
Ammoniak.
7. Vorrichtung zum Wärmebehandeln von Werkstücken mit mindestens einer Ofenkammer, die mit gasbetriebenen
Strahlheizrohren versehen ist, und mit einem Generator zum Erzeugen von Karburiergas für die Ofenkammer, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strahlheizrohre (3, 12) mit ihren Rauchgasleitungen (4, 13) an eine Druckwechseleinrichtung (5) angeschlossen sind und daß die Druckwechseleinrichtung mit ihrer Kohlendioxid-Auslaßleitung (6) an den Generator (7) angeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwechseleinrichtung (5) mit ihrer Rest-Rauchgas-Auslaßleitung (14) an eine zweite Ofenkammer (10)
angeschlossen, die eine Ammoniak-Einlaßleitung (15) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ofenkammer (10) gasbetriebene Strahlheizrohre (12) aufweist, die mit ihren Rauchgasleitungen (13) an die
Druckwechseleinrichtung (5) angeschlossen sind.
EP94917627A 1993-06-03 1994-05-13 Verfahren und vorrichtung zum wärmebehandeln von werkstücken Expired - Lifetime EP0703994B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4318400A DE4318400C1 (de) 1993-06-03 1993-06-03 Verfahren und Vorrichtung zum Wärmebehandeln von Werkstücken
DE4318400 1993-06-03
PCT/EP1994/001542 WO1994029491A1 (de) 1993-06-03 1994-05-13 Verfahren und vorrichtung zum wärmebehandeln von werkstücken

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0703994A1 true EP0703994A1 (de) 1996-04-03
EP0703994B1 EP0703994B1 (de) 1998-04-22

Family

ID=6489509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP94917627A Expired - Lifetime EP0703994B1 (de) 1993-06-03 1994-05-13 Verfahren und vorrichtung zum wärmebehandeln von werkstücken

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5830284A (de)
EP (1) EP0703994B1 (de)
JP (1) JPH08511063A (de)
AT (1) ATE165399T1 (de)
DE (2) DE4318400C1 (de)
WO (1) WO1994029491A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003064637A1 (en) * 2001-11-06 2003-08-07 Medtronic, Inc. Method and system for myocardial infarction repair
DE10031921A1 (de) * 2000-06-30 2002-01-17 Bosch Gmbh Robert Prozessgasaufkohlungsverfahren
DE102009041041B4 (de) * 2009-09-10 2011-07-14 ALD Vacuum Technologies GmbH, 63450 Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Werkstücken, sowie nach dem Verfahren gehärtete Werkstücke
US10196730B2 (en) 2009-09-10 2019-02-05 Ald Vacuum Technologies Gmbh Method and device for hardening workpieces, and workpieces hardened according to the method
DE102015117683B3 (de) * 2015-10-16 2016-09-29 Wienstroth Wärmebehandlungstechnik GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung und Behandlung von Schutz- und/oder Reaktionsgasen zur Wärmebehandlung von Metallen

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1817345A (en) * 1927-07-19 1931-08-04 Carbide & Carbon Chem Corp Process for case carburizing and heat treating metals
GB1004573A (en) * 1962-08-17 1965-09-15 Incandescent Ltd Improvements in regenerative furnaces
CH448673A (fr) * 1965-12-09 1967-12-15 Four Electr Delemont Sa Du Procédé de cémentation gazeuse d'acier
US3712597A (en) * 1970-11-18 1973-01-23 Air Preheater Glass manufacturing system
US3870474B1 (en) * 1972-11-13 1991-04-02 Regenerative incinerator systems for waste gases
DE2419997C2 (de) * 1974-04-25 1986-02-27 Ruhrgas Ag, 4300 Essen Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung härtbarer bzw. verschleißfester Oberflächenschichten von Stahlteilen in einem Glühofen
JPS5236610B2 (de) * 1974-05-09 1977-09-17
US4219324A (en) * 1978-09-12 1980-08-26 The C. M. Kemp Manufacturing Company Process for treating metals using recycled gases
US4217091A (en) * 1978-10-10 1980-08-12 B & K Machinery International Limited Oven process with solvent free exhaust
GB2076023B (en) * 1980-05-02 1983-08-03 Air Prod & Chem Gas carburising
GB2082634B (en) * 1980-08-13 1984-04-18 Boc Ltd Heat treatment method
JPS6056059A (ja) * 1983-09-06 1985-04-01 Koyo Rindobaagu Kk 浸炭熱処理炉の排ガス変成再利用法
DE3742685A1 (de) * 1987-12-16 1989-07-13 Linde Ag Verfahren zur waermebehandlung von metallen
DE4110361C2 (de) * 1991-03-28 1998-04-30 Linde Ag Verfahren zum Gasaufkohlen von Eisenwerkstücken und Anlagen zu deren Durchführung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9429491A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
ATE165399T1 (de) 1998-05-15
DE59405801D1 (de) 1998-05-28
JPH08511063A (ja) 1996-11-19
DE4318400C1 (de) 1994-06-23
US5830284A (en) 1998-11-03
EP0703994B1 (de) 1998-04-22
WO1994029491A1 (de) 1994-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2320304C2 (de) Verfahren zur thermischen Behandlung eines Verbrennungsabgases
DE2450879A1 (de) Verfahren zur waermebehandlung von eisenmetallen
DE69021658T2 (de) Verfahren zum Wärmebehandeln von Metallen.
DE1592913C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Ruß
DE69003604T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Synthesegas durch Verbrennung und seine Anwendung.
EP0703994B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum wärmebehandeln von werkstücken
DE2045582A1 (de) Vorrichtung zum Erzeugen von Ar beitsgasen für Industrieofen
DE3636024C2 (de)
DE19545764C2 (de) Verfahren zur Schutzgaserzeugung für einen Wärmebehandlungsofen und Wärmebehandlungsanlage
EP0261461B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke
DE2647463A1 (de) Gasturbinen-konstruktion und darin ausgefuehrtes verbrennungsverfahren
DE69300290T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Abfällen, insbesondere festen Abfällen, welche organische Materialien enthalten.
DE4110361A1 (de) Verfahren zum aufkohlen von eisenwerkstuecken
EP0794263B1 (de) Verfahren zur Schutzgasversorgung eines Wärmebehandlungsofens und Wärmebehandlungsanlage
EP0647726B1 (de) Verfahren zum Behandeln von Teilen
DE2419997C2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung härtbarer bzw. verschleißfester Oberflächenschichten von Stahlteilen in einem Glühofen
EP0514739A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Minderung der NOx-emission
EP0331929B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Schutzgases für die Wärmebehandlung von Eisen und Nichteisenmetallen
DE2822048A1 (de) Anlage zur erzeugung von behandlungsgas
DE3540282A1 (de) Beschleunigtes karburierungs-verfahren mit diskreten medien
DE4005710C1 (en) Two=stage nitro:carburising for iron - comprises heating in furnace with catalyst in presence of methanol, ammonia and nitrogen
DE974805C (de) Verfahren zur Herstellung von Synthesegas
DE4419193C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung, insbesondere Nachverbrennung von Gasen sowie zur vollständigen Zersetzung von Schadstoffen und zur Erzeugung von Abgas mit reduziertem NO¶x¶-Gehalt
WO2010115561A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur spaltung von kohlenwasserstoffen
DE3432952C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Wärmebehandeln von metallischen Werkstücken

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19951107

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT DE SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 19960614

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT DE SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 165399

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19980515

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 59405801

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19980528

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20090514

Year of fee payment: 16

Ref country code: DE

Payment date: 20090525

Year of fee payment: 16

Ref country code: AT

Payment date: 20090515

Year of fee payment: 16

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100513

EUG Se: european patent has lapsed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100514

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20101201