Opublikowano dnia 26 czerwca 1959 r.£ A gJLSc Al BIBLIOTEI Urzedu Patentowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY t Nr 41994 Huta Warszaiua uj budoiuie *) Warszawa, Polska KI. KUiJQ/00 Sposób wytwarzania atmosfery ochronnej dla pieców do obróbki cieplnej metali za pomoca azotu oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu Patent trwa od dnia 8 grudnia 1958 r.Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania atmosfery ochronnej dla pieców do obróbki cieplnej metali oraz urzadzenia do wykony¬ wania tego sposobu.Dotychczas przy wytwarzaniu atmosfery ochronnej dla pieców przemyslowych stosuje sie zwykle jeden z nastepujacych sposobów, a mianowicie albo spala sie gazy palne i pod¬ daje absorpcji chemicznej szkodliwe skladniki wytworzonych spalin, albo wytwarza sie atmo¬ sfere ochronna z powietrza, z którego usuwa sie uprzednio tlen przez absorpcje czynnikami chemicznymi lub wreszcie stosuje sie dysccjacje amoniaku w znany sposób.Wyzej wymienione znane sposoby wytwarza¬ nia atmosefry ochronnej wykazuja jednak du¬ ze niedogodnosci, np. sa one kosztowne ze wzgledu na to, ze wymagaja usuwania duzej *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa inz. Stanislaw Soltan i inz. Stefan Szolc. liczby szkodliwych skladników ze stosowanych gazów.Wynalazek pozwala na wyeliminowanie wad i niedogodnosci znanych sposobów wytwarza-. nia atmosfery ochronnej oraz na uzycie do tego celu azotu, jako produktu ubocznego z tle¬ nowni. Sposób wedlug wynalazku polega na przeprowadzaniu azotu z tlenowni przez slup wegla drzewnego w celu usuniecia resztek tle¬ nu. Nadaje sie on do zastosowania w zakladach posiadajacych tlenownie.Azot z tienowni, zawierajacy do 2°/o tlenu, przeprowadza sie przez generator, wypelniony weglem drzewnym, utrzymywanym w tempe¬ raturze okolo 1000°C. Zachodza w nim naste¬ pujace reakcje: C + O2 ^ C02 w pierwszych warstwach C + C02 ^ 2CO w dalszych warstwach 2C + 02 *^ 2CO reakcja sumaryczna Po przejsciu wiec azotu przez generator uzys¬ kuje sie gaz o skladzie chemicznym: 95 — 96°/o azotu, 3 — 4°/o CO, l oraz slady wodoru i dwutlenku wegla.Stwierdzono, ze przy wzroscie temperatury w generatorze zawartosc CO wzrasta, a przy obnizeniu temperatury maleje i stosunek CO : CO2 zmniejsza sie, co zostalo wykurzystane wedlug wynalazku. Azot otrzymywany z tle¬ nowni jest bardzo dogodny do wytwarzania atmosfery ochronnej, gdyz nic zawiera wil¬ goci. Wilgoc, zawarta w uzytym weglu drzew¬ nym, usuwa sie dzieki zastosowaniu specjalnego urzadzenia wedlug wynalazku.W celu jasniejszego przedstawienia przedmio¬ tu wynalazku zostal on opisany ponizej, przy czym na rysunku przedstawiono przekrój pio¬ nowy urzadzenia do wytwarzania atmosfery ochronnej.- Azot z tlenowni przeprowadza sie przewo¬ dem a przez rekuperator - 7, w którym ulega ogrzewaniu, oraz przewodem b do podgrze¬ wacza 6, w którym nastepuje dodatkowe pod¬ grzewanie azotu spalinami z generatora. Goracy azot doprowadza sie z podgrzewacza 6 kana¬ lem c do retorty 1 generatora, wypelnionej weglem drzewnym; jest ona ogrzewana z zew¬ natrz za pomoca palników gazowych. W * re¬ torcie utrzymuje sie temperature okolo 1000 — U jac w wyniku produkty spalania CO i COg.Stosunek tych skladników, zalezy .od, tempera ¦«• tury* panujacej w retorcie. Utrzymywanie w. re¬ torcie 1 temperatury 1000 — U00aC zapewnia otrzymywanie azotu o zawartosci w nim CO i C02, odpowiedniej do zastosowania go jako atmosfery ochronnej dla pieców do obróbki cieplnej metali. Taka atmosfera sklada sie w przyblizeniu z 98% N2, 1,5% CO i 9,5*/© C02 oraz sladów H20.Po przejsciu azotu przez retorte 1 kieruje sie czesc jego w ilosci okolo 10% do otacza¬ jacego powietrza przez lej zasypowy 2 i prze¬ wód d w celu wysuszenia wegla drzewnego, znajdujacego sie w tym leju i sluzacego do okresowego zasilania retorty. Pozostala ilosc azotu okolo 90% przeprowadza sie przez pdpyl- nik 5 przewodem e do rekuperatora 7, w któ¬ rym oddaje on swoje cieplo swiezemu azoto¬ wi, doprowadzanemu z tlenowni. Nastepnie azot w postaci atmosfery ochronnej przepro¬ wadza sie przez filtr kominowy 8 w celu ostatecznego oczyszczenia i kieruje przewodem / do pieców przemyslowych.Spaliny, powstajace w przestrzeni otaczaja¬ cej retorte 1 wskutek spalania gazu w palni¬ kach 3, przechodza na dól tej przestrzeni, skad sa kierowane kanalem g do podgrzewacza 6; sluza one do dodatkowego ogrzewania dopro¬ wadzanego azotu. Nastepnie spaliny te sa od¬ prowadzane z podgrzewacza przewodem h do otaczajacego powietrza. Do regulowania tem¬ peratury spalin w podgrzewaczu 6 sluzy swieze powietrze, doprowadzane w ilosci regulowanej przez kanal i. Popicl z retorty 1. usuwa sie przez popielnik 4. Miejsca pomiaru tempera¬ tury oznaczono na rysunku litera T, a miejsca pomiaru cisnienia — litera P.Sposób wytwarzania atmosfery ochronnej wedlug, wynalazku wykazuje bardzo duze ko¬ rzysci w porównaniu ze znanymi podobnymi sposobami, stosowanymi dotychczas do wytwa¬ rzania atmosfery ochronnej. Przede wszystkim odznacza sie on niskimi kosztami inwestycyj¬ nymi i eksploatacji oraz jest bardzo latwy w obsludze, gdyz nie wymaga skomplikowa¬ nych urzadzen, a eksploatacja generatora wed¬ lug wynalazku nie stwarza niebezpieczenstwa wybuchów i w zwiazku z tym moze byc on umieszczony w poblizu piecpw przemyslowych, w których wytwarza sie atmosfere ochronna.Ponadto wynalazek umozliwia latwe dostoso¬ wywanie atmosfery ochronnej do rodzaju stali obrabianej cieplnie. Mianowicie przez regulo¬ wanie temperatury w retorcie 1 mozna zmie¬ niac stosunek CO :t, COj "w Atmosferze. Na przyklad przy obróbce stali* niskoweglówych mozna stosowac w generatorze 1 nizsza tem¬ perature w celu obnizenia tego stosunku i przez to uniknieicia naweglaniu stall, natomiast przy Obróbce stali o duzej zawartosci wegla, ko¬ rzystnie jest wytwarzac w retorcie wyzsza temperature w celu wytworzenia atmosfery o duzym stosunku CO : CO2; zapobiega to odweglaniu obrabianej stali. Do duzych zalet wynalazku mozna równiez zaliczyc moznosc wykorzystania jako materialów wyjsciowych azotu odpadowego. PL