PL131239B2 - Method of generation of protective atnospheres - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania atmosfer ochronnych do operacji obróbki cieplnej i obróbki cieplno-chemicznej jak naweglanie, azotowanie, wegloazotowanie i im podobne.Atmosfery ochronne wytwarza sie z gazów przemyslowych takich jak: propan, butan, gaz ziemny czy gaz miejski lub z substancji cieklych takich jak alkohole i ciekle weglowodory zmiesza¬ nych z powietrzem. Do wytwarzania tych atmosfer stosuje sie instalacje endo- i egzotermiczne.Bardzo dobre wlasciwosci ma azot molekularny aczkolwiek jest trudny do osiagniecia. Latwiejszy do osiagniecia jest azot techniczny, który jednak zawiera zanieczyszczenia, a mianowicie zawiera domieszki tlenu i pary wodnej i przez to nie moze byc stosowany.Znany jest sposób wytwarzania atmosfer ochronnych z azotu technicznego, który polega na jego oczyszczeniu. W tym celu azot techniczny przepuszcza sie przez przeplywomierz do mieszal¬ nika, do którego przez drugi przeplywomierz doprowadza sie wodór. Uzyskana w nim mieszanine o skladzie N2-H2-O2-H2O kieruje sie do pojemnika wypelnionego katalizatorem miedziowo- cynkowym lub palladowym, który pracuje w temperaturze 250°C.Nastepnie mieszanine N2-H2O-H2 przepuszcza sie przez pojemnik wypelniony zelazem krze- miankowym w celu wstepnego osuszenia, a z kolei przez pojemnik wypelniony masa osuszajaca, gdzie nastepuje koncowe osuszenie tzw. silami molekularnymi. Przed wprowadzeniem atmosfery do komory grzewczej pieca do obróbki cieplnej, przepuszcza sie ja dodatkowo przez pojemnik z katalizatorem palladowym lub miedziowo-cynkowym w celu ponownego zmniejszenia zawartosci tlenu. Przedstawiony sposób wymaga specjalnej aparatury do jego stosowania, a wykorzystane masy osuszajace nasycaja sie para wodna i wymagaja czestej regeneracji.Celem wynalazku jest znalezienie sposobu wytwarzania atmosfer ochronnych z azotu, który pozwalalby na wyeliminowanie z tego procesu fazy oczyszczania go z domieszek.Istota wynalazku polega na tym, ze stosuje sie azot powstajacy przy produkcji tlenu jako gaz odpadowy, który miesza sie z gazem opalowym zaleznie od rodzaju tego gazu w nastepujacych stosunkach objetosciowych: z propanem 75:1, z butanem 98:1, z gazem ziemnym 25:1, z gazem miejskim 10:2,1 — mieszanine te uzyskuje sie przez doprowadzenie azotu odpadowego i gazu2 131 239 opalowego do nagrzanej do temperatury 1000-1200°C retorty, wypelnionej katalizatorem niklo¬ wym, w której nastepuje czesciowe spalenie domieszek azotu odpadowego i rozklad termiczny gazu opalowego. Nastepnie mieszanine te ochladza sie do temperatury okolo 200°C w chlodnicy wodnej.Sposób wg wynalazku pozwala na wykorzystanie azotu, który jako gaz odpadowy wypu¬ szczony jest przez tlenownie w powietrze, przy tym nie wymaga budowania specjalnej aparatury oczyszczajacej go z domieszek, bo wykorzystac mozna gotowe instalacje do wytwarzania atmosfer endotermicznych. Instalacje te nie wymagaja zadnej przebudowy, tak wiec w razie potrzeby moga byc w kazdej chwili wykorzystane do wytwarzania atmosfer endotermicznych z gazu opalowego i powietrza. Wydajnosc generatora jest wieksza poniewaz 10-cio krotnie maleje ilosc gazów reaguja¬ cych, a jednoczesnie maleje zuzycie gazu opalowego.Wynalazek przedstawiony jest w przykladzie.Przyklad. Od instalacji do wytwarzania atmosfer endotermicznych z propanu i powietrza, odlaczono pompe powietrza, a do przewodu tlocznego przylaczono przewód, którym doprowa¬ dzono azot powstajacy jako gaz odpadowy przy produkcji tlenu, zawory instalacji ustawiono w ten sposób, aby do retorty generatora doplywalo 75 m3/h azotu odpadowego z tlenowni oraz 1 m3/h propanu. Retorta szczelinowa wypelniona byla katalizatorem niklowym i byla podgrzewana elektrycznie do temperatury 1000-1200°C. W retorcie azot odpadowy z tlenowni mieszal sie z propanem i nastepowalo czesciowe spalenie domieszek oraz rozklad termiczny propanu.Nastepnie mieszanine przepuszczono przez chlodnice wodna w celu ochlodzenia jej do tempe¬ ratury okolo 200°C skad juz gotowa atmosfere skierowano do pieców do obróbki cieplnej jako atmosfere ochronna. Uzyskana atmosfera miala nastepujacy sklad chemiczny przedstawiony w procentach objetosci: CH4—0,3%, H2-3,l%, CO-2,4%, CO2-0,l%, reszte do 100% stanowiloN2.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania atmosfer ochronnych do operacji obróbki cieplnej i obróbki cieplno- chemicznej jak naweglanie, azotowanie, wegloazotowanie i im podobnych, znamienny tym, ze azot odpadowy z tlenowni miesza sie z gazem opalowym w stosunku zaleznym od rodzaju gazu opalowego, nastepnie wprowadza do retorty wypelnionej katalizatorem niklowym, podgrzanej do temperatury 1000-1200°C, gdzie nastepuje czesciowe spalanie domieszek azotu odpadowego z tlenowni i rozklad gazu opalowego, a mieszanine te przepuszcza sie przez chlodnice wodna w celu ochlodzenia jej do temperatury okolo 200°C. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze azot odpadowy z tlenowni miesza sie z propanem w stosunku objetosciowym wynoszacym 75 :1. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze azot odpadowy z tlenowni miesza sie z butanem w stosunku objetosciowym 98:1. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze azot odpadowy z tlenowni miesza sie z gazem ziemnym w stosunku objetosciowym 25:1. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze azot odpadowy z tlenowni miesza sie z gazem miejskim w stosunku objetosciowym 10:2,1.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania atmosfer ochronnych do operacji obróbki cieplnej i obróbki cieplno- chemicznej jak naweglanie, azotowanie, wegloazotowanie i im podobnych, znamienny tym, ze azot odpadowy z tlenowni miesza sie z gazem opalowym w stosunku zaleznym od rodzaju gazu opalowego, nastepnie wprowadza do retorty wypelnionej katalizatorem niklowym, podgrzanej do temperatury 1000-1200°C, gdzie nastepuje czesciowe spalanie domieszek azotu odpadowego z tlenowni i rozklad gazu opalowego, a mieszanine te przepuszcza sie przez chlodnice wodna w celu ochlodzenia jej do temperatury okolo 200°C.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze azot odpadowy z tlenowni miesza sie z propanem w stosunku objetosciowym wynoszacym 75 :1.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze azot odpadowy z tlenowni miesza sie z butanem w stosunku objetosciowym 98:1.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze azot odpadowy z tlenowni miesza sie z gazem ziemnym w stosunku objetosciowym 25:1.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze azot odpadowy z tlenowni miesza sie z gazem miejskim w stosunku objetosciowym 10:2,1. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL