Opublikowano dnia 5 czerwca 1959 r.£ A POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITE) LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41996 Zaklady Mechaniczne w Labedach Przedsiebiorstwo Panstwowe Wyodrebnione *) Labedy, Polska KI. r&=e=3?f5 Sposób prowadzenia gazowego procesu naweglania slali Patent trwa od dnia 15 marca 1958 r.Proces gazowego naweglania stali przepro¬ wadza sie w piecach retortowych, przy czym atmosfere naweglajaca uzyskuje sie przez wkra- planie benzenu lub nafty do retorty. Zasadni¬ cza wada tego procesu jest dlugi okres usta¬ lania sie wlasciwej atmosfery naweglajacej, która moze zawierac tylko male ilosci O2 i CO2. Okres ten trwa od 4 do 5 godzin. W tym czasie, w retorcie istnieje stan nie ustalony i przebieg reakcji nie sprzyja skutecznemu naweglaniu stali.Celem wynalazku jest skrócenie procesu ga¬ zowego naweglania stali i zapobiezenie utle- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa inz. Maria Lempicka, inz. Zygmunt Leszczynski i inz. Kornel Fron- cek. nianiu sie wsadu w okresie podgrzewania, jak równiez otrzymanie warstwy naweglonej o od¬ powiedniej strukturze metalograficznej.Innym celem wynalazku jest podanie spo¬ sobu szybkiego krótkotrwalego doweglania stali w przypadku niedostatecznego powierzchniowe- g3 naweglenia wsadu, wzglednie powierzchnio¬ wego odweglenia go w czasie normalizacji lub hartowania.Cele te osiaga sie wedlug wynalazku przez odpowiednie prowadzenie procesu gazowego na¬ weglania stali, polegajace na wstepnym prze¬ plukaniu wnetrza retorty pieca gazem prze¬ myslowym, np. gazem ziemnym, który wpro¬ wadza sie do retorty pieca po zaladowaniu wsadu, na odpowiednim dozowaniu czynnika naweglajacego w róznych fazach procesu na¬ weglania, jak równiez na odpowiednim pod-wyzszeniu temperatury w czasie. dyfuzyjnego wyzarzania.Przeplukanie retorty pieca gazem przemyslo¬ wym usuwa zarówno tlen, jak i C02 i. szybko ustala wlasciwy sklad atmosfery naweglajacej, co zapobiega utlenianiu i wytwarza w pierw¬ szej fazie procesu bardzo aktywna atmosfere naweglajaca i przyspieszajaca proces nawegla- nia orae wydajnie skraca calkowity czas na¬ weglania.Stwierdzono nastepnie, ze najlepsze rezultaty osiaga sie gdy naweglanie stali rozpoczyna sie w atmosferze mieszaniny gazów bogatej w we¬ glowodory, a konczy w atmosferze stosunkowo ubogiej, ale zawierajacej weglowodory w do¬ statecznej koncentracji, nie dopuszczajacej do odweglania lub nawet lekko ja powieksza¬ jacej.Jeszcze innym cerem wynalazku jest szybkie doweglanie stali w przypadku niedostatecznego naweglania powierzchniowego lub powierzchnio¬ wego odweglenia w czasie normalizacji lub hartowania. W tych przypadkach bardzo zalezy na dzialaniu na tyle szybkim, aby struktura naweglenia nie doznala niekorzystnych zmian.Sposób wedlug wynalazku, polegajacy na wstep¬ nym przeplukaniu retorty, umozliwia to przez wyjatkowo szybkie ustalenie sie wewnatrz re¬ torty warunków intensywnego naweglania.Analizy chemiczne gazów, przeprowadzone aparatem Órsata oraz automatycznym anali¬ zatorem CO^wytó ze przy zastosowaniu powyzszego sposobu wstepnego przeplukania wnetrza retorty gazem przemyslowym, odpo¬ wiedni sklad chemiczny atmosfery naweglaja¬ cej ustala sie w czasie czterokrotnie krótszym od dotychczasowego (bez plukania); Wynika stad, ze proces dyfuzji wegla do stali rozpo¬ czyna sie wczesniej, co w efekcie prowadzi do sprawdzonego doswiadczalnie skrócenia proce¬ su naweglania.Przebieg procesu naweglania stali sposobem dotychczasowym i sposobem wedlug wynalazku zilustrowana na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wykres temperatury dla strefy górnej pieca 1 i strefy dolnej 2, fig. 2 — 1'jczbe kropli nafty wzglednie b3nz3n'u wkr:.- planych na minute, fig.- 3*— glebokosc nawe¬ glenia w procesie dotychczasowym 3 (bez plu¬ kania) i w procesie wedlug wynalazku (z plu¬ kaniem) 4. < Caly proces gazowego naweglania stali dzieli sie na nastepujace fazy: A — ogrzewanie z plukaniem, B — naweglanie aktywne, C — wyzarzanie dyfuzyjne i D — chlodzenie.W wykresie temperatur na fig. 1, ilustruja¬ cym prowadzenie procesu wedlug wynalazku, na uwage zasluguje fakt podwyzszenia tempe¬ ratury w czasie wyzarzania dyfuzyjnego, przy¬ czyniajacy sie do homogenizacji naweglonej warstwy. ^ __ Przedstawione na fig. 2 dane dozowania ben¬ zenu, wzglednie nafty przy prowadzeniu pro¬ cesu naweglania sposobem wedlug wynalazku sa wynikiem doswiadczen. Na uwage zasluguje w nich intensywne wkraplanie w czasie ogrze¬ wania i slabe w czasie wyzarzania i chlodze¬ nia.Na wykresie fig. 3 uwidoczniono korzysci przy zastosowaniu wynalazku. Jak widac z wy¬ kresów porównawczych 3 dla. procesu normal¬ nego i 4 — dla sposobu prowadzenia procesu naweglania sposobem wedlug wynalazku, przy zastosowaniu wstepnego plukania retorty ga¬ zem przemyslowym osiaga sie duzo szybszy postep naweglania i efektywne skrócenie pro¬ cesu o odcinek E lub wieksza glebokosc na¬ weglania.Przez zastosowanie wstepnego plukania wne¬ trza retorty gazem przemyslowym skraca sie wiec proces naweglania gazowego, zapobiega sie ewentualnemu odweglaniu i umozliwia sie zastosowanie krótkotrwalego doweglenia stali w przypadku powierzchniowego odweglenia.Poza tymi korzysciami natury ekonomicznej nalezy podkreslic, ze prowadzenie procesu na¬ weglania sposobem wedlug wynalazku polepsza strukture warstwy naweglonej. Na strukture ta ma zwlaszcza wplyw intensywne wkraplanie benzenu lub nafty, polaczone z usunieciem " tlenu i C02 przez wstepne przeplukanie w okre-sie podgrzewania A i slabe wkraplanie w okre¬ sie wyzarzania dyfuzyjnego C, tuz pó osiagnie¬ ciu dostatecznie glebokiego naweglenia, ale dostatecznie intensywne by nie dopuscic do od- weglenia warstwy powierzchniowej. PL