Opublikowano: 12. VII. 1966 51223 KI. -*8ey-4/I4_ MKP C 21 d \% UKD 621.78: :669.16/.18 Wspóltwórcy wynalazku: inz. Jerzy Zabielski, inz. Stanislaw Soltarj inz. Stefan Szolc Wlasciciel patentu: Huta Warszawa, Warszawa (Polska) BIBLIOTEKA Urzedu Patentowego Sposób wytwarzania atmosfery ochronnej dla pieców do ob¬ róbki cieplnej metali za pomoca mieszaniny gazowej zawiera¬ jacej azot i tlen oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu 1 Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania atmo¬ sfery ochronnej' dla pieców do obróbki cieplnej me¬ tali oraz urzadzenia do stosowania tego sposobu.Dotychczas przy wytwarzaniu atmosfery ochron¬ nej dla pieców przemyslowych stosuje sie zwykle jeden z nastepujacych sposobów, a mianowicie, albo spala sie gazy palne i poddaje absorpcji chemicznej szkodliwe skladniki wytworzonych spalin albo wy¬ twarza sie atmosfere ochronna z powietrza, z któ¬ rego usuwa sie uprzednio tlen przez absorpcje czyn¬ nikami chemicznymi lub wreszcie stosuje sie dyso- cjacje amoniaku w znany sposób.Wyzej wymienione znane sposoby wytwarzania atmosfery ochronnej wykazuja jednak duzo niedo¬ godnosci, sa one kosztowne ze wzgledu na to, ze wymagaja usuwanie duzej liczby szkodliwych skla¬ dników ze stosowanych gazów.Wynalazek pozwala na wyeliminowanie wad i niedogodnosci znanych sposobów wytwarzania atmosfery ochronnej oraz na uzycie do tego celu mieszaniny gazowej zawierajacej azot i tlen, jako produktu ubocznego z tlenowni.Sposób wedlug wynalazku polega na przeprowa¬ dzaniu mieszaniny gazowej z tlenowni przez slup wegla drzewnego w celu usuniecia tlenu. Nadaje sie on do zastosowania w zakladach posiadajacych tlenownie.Mieszanine gazowa azotu z tlenowni zawierajaca do 5°/o wagowych tlenu, przeprowadza sie przez 15 20 25 30 retorte, wypelniona" weglem drzewnym, utrzymy¬ wana w temperaturze okolo 100l0°C.Zachodza w niej nastepujace reakcje: C +02 CO w pierwszych warstwach C +C02 2CO w dalszych warstwach 2C +0 2CO reakcja sumaryczna Po przejsciu mieszaniny gazowej przez retorte uzyskuje sie gaz o wagowym skladzie chemicznym: 90—96°/o azotu, 1,0 do 3% mieszaniny CO i CO2 o znacznej przewadze CO, do l°/o innych gazów oraz slady wodoru i pary wodnej.Stwierdzono, ze przy wzroscie temperatury w re¬ torcie zawartosc CO wzrasta, a przy obnizeniu tem¬ peratury maleje i stosunek CO do CO2, zmniejsza sie.Mieszanina gazowa otrzymywana z tlenowni jest bardzo dogodna do wytwarzania atmosfery och¬ ronnej, gdyz nie zawiera wilgoci. Wilgoc zawarta w uzytym weglu drzewnym, usuwa sie za pomoca specjalnego urzadzenia.W celu jasniejszego przedstawienia przedmiotu wynalazku zostal on opisany ponizej, przy czym na rysunku przedstawiono przekrój pionowy urza¬ dzenia do wytwarzania atmosfery ochronnej. Mie¬ szanina gazowa z tlenowni przeprowadza sie prze¬ wodem a przez rekuperator 7, w którym ulega ona ogrzewaniu, oraz przewodem b do podgrzewacza 6, w którym nastepuje dodatkowe podgrzewanie mie¬ szaniny spalinami z generatora. Goraca mieszanine gazowa doprowadza sie z podgrzewacza 6 kana- 5122351223 C-f *•**¦ •-* **.- * lem c do retorty 1 generatora, wypelnionej we¬ glem drzewnym: jest ona ogrzewana z zewnatrz za pomoca palników gazowych. W retorcie utrzy¬ muje sie temperatura okolo 1000-1100.C, w której tlen reaguje z weglem dajac w wyniku produkty 5 spalania CO i C02. Stosunek tych wagowych sklad¬ ników zalezy od temperatury, panujacej w retorcie.Utrzymywanie w retorcie 1 temperatury 1000-1100 °C zapewnia otrzymywanie mieszaniny gazowej azotu z CO i C02, w stosunku CO:002=2,8 do 5,0 10 odpowiedniej do zastosowania jej jako atmosfery ochronnej dla pieców do obróbki cieplnej metali.Po przejsciu mieszaniny gazowej przez retorte 1 kieruje sie czesc mieszaniny w ilosci okolo 10% wa¬ gowych do otaczajacego powietrza przez lej zasy-. 15 powy 2 i przewód d w celu wysuszenia wegla drzew¬ nego, znajdujacego sie w tym leju i sluzacego do okresowego zasilania retorty. Pozostala ilosc mie¬ szaniny, okolo 90°/o wagowych, przeprowadza sie przez t)dpylnik 5 przewodem e do rekuperatora 7, 2o w którym oddaje ona swoje cieplo swiezej mie¬ szaninie, doprowadzanej z tlenowni. Nastepnie mieszanine w postaci atmosfery ochronnej przepro¬ wadza sie przez filtr 8 w celu ostatecznego oczysz¬ czenia i kieruje przewodem f do pieców przemyslo- 25 wych.Spaliny, powstajace w przestrzeni otaczajacej retorte 1 wskutek spalania gazu w palnikach 3, przechodza na. i dól < tej przestrzeni, skad sa kiero^ wane kanalem g do podgrzewacza 6, spaliny te slu- M za do dodatkowego ogrzewania doprowadzanej mie¬ szaniny. Nastepnie spaliny te sa odprowadzane z podgrzewacza przewodem h do otaczajacego po¬ wietrza. Do regulowania temperatury spalin w pod¬ grzewaczu 6 sluzy swieze powietrze, doprowadzane w ilosci regulowanej przez kanal i. Popiól z retorty 1 usuwa sie przez popielnik 4.Zeby uchronic retorte od dzialania wysokiej tem¬ peratury panujacej w strefie reakcji tlenu z we- 40 glem, strefa ta jest chlodzona za pomoca chlod¬ nicy 9. Czynnikiem chlodzacym jest mieszanina gazowa doprowadzana przewodem j. Mieszanina gazowa po opuszczeniu chlodnicy, jest wypuszczana do atmosfery przewodem k. Miejsca pomiaru tern- 45 peratury oznaczono na rysunku litera T, a miejsca pomiaru cisnienia — litera P.Sposób wytwarzania atmosfery ochronnej we¬ dlug wynalazku wykazuje bardzo duze korzysci w porównaniu ze znanymi sposobami, stosowanymi 50 dotychczas do wytwarzania atmosfery ochronnej.Przede wszystkim odznacza sie on niskimi kosz¬ tami inwestycyjnymi i eksploatacji oraz jest bar¬ dzo latwy, gdyz nie wymaga skomplikowanych urzadzen, a eksploatacja retorty wedlug wynalaz- 55 ku nie stwarza niebezpieczenstwa wybuchów j w zwiazku z tym moze byc ona umieszczona w po- 35 blizu pieców przemyslowych, w których .stasuje sie atmosfere ochronna.Ponadto wynalazek umozliwia latwe dostosowa¬ nie atmosfery ochronnej do rodzaju stali obrabia¬ nej cieplnie. Mianowicie przez regulowanie tempe¬ ratury palnikami 3 i chlodnica 9 w retorcie 1 mo¬ zna zmienic stosunek C0:C02 w atmosferze ochron¬ nej. ¦ . ' " Na przyklad przy obróbce niskoweglowej stali mozna stosowac w retorcie 1 nizsza temperature w celu obnizenia tego stosunku, przez co zapobie¬ ga sie naweglaniu stali, natomiast przy obróbce stali o duzej zawartosci wegla, korzystnie jest sto¬ sowac w retorcie wyzsza temperature w celu wy¬ tworzenia atmosfery o duzym stosunku C0:C02 przez co zapobiega sie odweglaniu obrabianej stali.Do duzych zalet wynalazku mozna równiez zali¬ czyc moznosc wykorzystania jako materialów wyj¬ sciowych gazu odpadowego zawierajacego azot i tlen. PL