RU2009123209A - Способ и устройство для термообработки металлических материалов - Google Patents
Способ и устройство для термообработки металлических материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009123209A RU2009123209A RU2009123209/02A RU2009123209A RU2009123209A RU 2009123209 A RU2009123209 A RU 2009123209A RU 2009123209/02 A RU2009123209/02 A RU 2009123209/02A RU 2009123209 A RU2009123209 A RU 2009123209A RU 2009123209 A RU2009123209 A RU 2009123209A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- chamber
- processing chamber
- carbon
- heating chamber
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C8/00—Solid 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
- C23C8/06—Solid 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
- C23C8/08—Solid 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
- C23C8/20—Carburising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
- C21D1/763—Adjusting the composition of the atmosphere using a catalyst
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/773—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material under reduced pressure or vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
1. Способ термообработки металлических материалов в промышленной печи (1), включающей нагревательную камеру (2), содержащую камеру (2.1) обработки, и охладительную камеру (8), в котором используют: ! первую среду для обработки, например нейтральный газ, содержащую в дополнение к таким минимальным компонентам, как моноксид углерода, водород и азот, такие компоненты как диоксид углерода, кислород и водяной пар, и ! вторую среду для обработки, например реакционный газ, который можно использовать для процесса цементации, !где для рециркуляции нейтрального газа ! а) в камере (3) переработки для нагревательной камеры (2) промышленной печи (1), которая конструктивно или функционально связана с камерой (2.1) обработки, такие компоненты, как диоксид углерода, кислород и пары воды, каталитически взаимодействуют с подаваемым в качестве реакционного газа углеводородом с образованием моноксида углерода и водорода и ! b) реакции ускоряют посредством использования катализатора в слое (3.1) катализатора, ! c) тогда после протекания указанных реакций нейтральный газ в камере (2.1) обработки имеет регулируемый углеродный потенциал и ! d) переработанный таким образом нейтральный газ затем подают в камеру (2.1) обработки нагревательной камеры (3) в режиме рециркуляции. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора в слое (3.1) катализатора используют никель, платину, палладий или родий. ! 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для процесса цементации на каждой фазе переноса активного углерода подают только такое количество углерода в форме реакционного газа, которое необходимо для газовой цементации. ! 4. Способ по п.1, отличающийся тем,
Claims (22)
1. Способ термообработки металлических материалов в промышленной печи (1), включающей нагревательную камеру (2), содержащую камеру (2.1) обработки, и охладительную камеру (8), в котором используют:
первую среду для обработки, например нейтральный газ, содержащую в дополнение к таким минимальным компонентам, как моноксид углерода, водород и азот, такие компоненты как диоксид углерода, кислород и водяной пар, и
вторую среду для обработки, например реакционный газ, который можно использовать для процесса цементации,
где для рециркуляции нейтрального газа
а) в камере (3) переработки для нагревательной камеры (2) промышленной печи (1), которая конструктивно или функционально связана с камерой (2.1) обработки, такие компоненты, как диоксид углерода, кислород и пары воды, каталитически взаимодействуют с подаваемым в качестве реакционного газа углеводородом с образованием моноксида углерода и водорода и
b) реакции ускоряют посредством использования катализатора в слое (3.1) катализатора,
c) тогда после протекания указанных реакций нейтральный газ в камере (2.1) обработки имеет регулируемый углеродный потенциал и
d) переработанный таким образом нейтральный газ затем подают в камеру (2.1) обработки нагревательной камеры (3) в режиме рециркуляции.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора в слое (3.1) катализатора используют никель, платину, палладий или родий.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для процесса цементации на каждой фазе переноса активного углерода подают только такое количество углерода в форме реакционного газа, которое необходимо для газовой цементации.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реакционного газа применяют природный газ.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что
в ходе газовой цементации в камере (2.1) обработки осуществляют реакции:
2СО→С+CO2
СО+Н2→С+Н2O
СО→С+0,5 O2,
где углеродный потенциал падает, а объемное процентное содержание CO2, Н2O и O2 возрастает, и
в камере (3) переработки на слое (3.1) катализатора происходит обогащение газа в соответствии с реакциями:
2СН4+O2→2СО+4Н2
СН4+CO2→2CO+2Н2
СН4+Н2O→CO+3Н2,
где углеродный потенциал возрастает, а объемное процентное содержание CO2, H2O и O2 падает.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что углеродный потенциал контролируют посредством газового анализа, а также проводят измерение температуры.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что углеродный потенциал в камере (2.1) обработки нагревательной камеры (2), регулируют после подачи углеводорода на слой (3.1) катализатора.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что углеродный потенциал в камере (2.1) обработки нагревательной камеры (2), регулируют посредством подачи углеводорода в камеру (2.1) обработки, при этом углеводород реагирует на каталитическом слое (3.1) в режиме рециркуляции.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что нейтральный газ направляют в точку (6) выжигания, воспламеняют и сжигают, если имеется недопустимое повышение давления, таким образом регулируя рабочее давление, или если этого требует временно осуществляемый процесс промывки.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что рабочее давление предпочтительно составляет от 0,1 до 1 КПа (от 1 до 10 мбар).
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае снижения рабочего давления подают реакционный газ и воздух, или нейтральный газ соответственно.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что любой избыток Н2 отделяют.
13. Способ по одному из пп.1-12, отличающийся тем, что осуществляют принудительную подачу рециркулируемого газа, в основном изотермически, чтобы избежать нежелательных реакций, таких как образование сажи.
14. Способ по одному из пп.1-12, отличающийся тем, что принудительную подачу рециркулируемого газа осуществляют без какого-либо охлаждения газа, посредством удаления рециркулирующего газа из пространства нагревательной камеры (2).
15. Способ по одному из пп.1-12, отличающийся тем, что принудительную подачу рециркулируемого газа осуществляют из пространства охладительной камеры (8).
16. Устройство для осуществления данного способа, включающее нагревательную камеру (2), содержащую камеру (2.1) обработки и камеру (3) переработки, снабженную конструктивно и функционально связанным с ней слоем (3.1) катализатора, а также промышленную печь (1), включающую охладительную камеру (8), где
a) контроллер (5) углеродного потенциала осуществляет газовый анализ и связан с камерой (3) переработки,
b) рециркулирующее средство (4) обеспечивает циркуляцию рециркулирующего нейтрального газа и снабжено регулируемой подачей воздуха и реакционного газа и
c) герметичный клапан (6.1) для точки (6) выжигания снабжен регулятором (6.2) давления и предназначен для подачи газа в случае падения давления, причем
d) указанные компоненты (а)-(с) функционально интегрированы в цикл (R) управления.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что между нагревательной камерой (2) и охладительной камерой (8) установлена газонепроницаемая внутренняя заслонка (7), которая закрыта при удалении газа из пространства нагревательной камеры (2).
18. Устройство по п.16, отличающееся тем, что между нагревательной камерой (2) и охладительной камерой (8) установлена газопроницаемая внутренняя заслонка (7), которая закрыта при удалении газа из пространства охладительной камеры (8), а охладительная камера (8) снабжена внешней газонепроницаемой заслонкой (9).
19. Устройство по п.16, отличающееся тем, что камера (2.1) обработки снабжена первыми точки (2.2) подачи для подачи нейтрального газа и/или для подачи углеводорода.
20. Устройство по п.16, отличающееся тем, что камера (3) переработки снабжена вторыми точками (3.2) подачи для подачи углеводорода.
21. Устройство по п.16, отличающееся тем, что камера (3) переработки, снабженная слоем (3.1) катализатора, локально отделена от камеры (2) обработки.
22. Устройство по одному из пп.16-21, отличающееся тем, что контроллер 5 углеродного потенциала включает сенсор 5.1 О2, средство 5.2 анализа СО и средство 5.3 измерения температуры.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102008029001.7 | 2008-06-20 | ||
| DE200810029001 DE102008029001B3 (de) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | Verfahren und Einrichtung zur Wärmebehandlung von metallischen Werkstoffen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009123209A true RU2009123209A (ru) | 2010-12-27 |
Family
ID=40953332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009123209/02A RU2009123209A (ru) | 2008-06-20 | 2009-06-18 | Способ и устройство для термообработки металлических материалов |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8313586B2 (ru) |
| EP (1) | EP2135961B1 (ru) |
| JP (1) | JP2010001567A (ru) |
| CN (1) | CN101608294B (ru) |
| DE (1) | DE102008029001B3 (ru) |
| PL (1) | PL2135961T3 (ru) |
| RU (1) | RU2009123209A (ru) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009014665A1 (de) | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Ipsen International Gmbh | Arbeitsverfahren und Vorrichtung zum Be-und Entladen für einem Industrieofen wie Wärmebehandlungsofen zur Wärmebehandlung von metallischen Werkstoffen |
| DE102009038598B4 (de) | 2009-08-26 | 2017-06-22 | Ipsen International Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Prozessgasen für Wärmebehandlungen von metallischen Werkstoffen/Werkstücken in Industrieöfen |
| DE102009058642A1 (de) * | 2009-12-16 | 2011-06-22 | Ipsen International GmbH, 47533 | Verfahren und Einrichtung zur Regelung von Prozessgasen für Wärmebehandlungen von metallischen Werkstoffen/Werkstücken in Industrieöfen |
| EP2336372B1 (de) * | 2009-12-16 | 2016-03-02 | Ipsen International GmbH | Verfahren und Einrichtung zur Regelung von Prozessgasen für Wärmebehandlungen von metallischen Werkstoffen/Werkstücken in Industrieöfen |
| JP2012087384A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Ipsen Co Ltd | 工業炉における金属材料／金属ワークピースの熱処理用のプロセスガスを調整する方法および装置 |
| DE102012019653A1 (de) * | 2012-10-08 | 2014-04-10 | Ipsen International Gmbh | Gasdichter schutzgasbegaster Industrieofen, insbesondere Kammerofen, Durchstoßofen, Drehherdofen oder Ringherdofen |
| US20170074589A1 (en) | 2015-09-11 | 2017-03-16 | Ipsen Inc. | System and Method for Facilitating the Maintenance of an Industrial Furnace |
| 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 |
| CN109539805A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-03-29 | 南京工程学院 | 一种冲天炉烟气的处理方法 |
| JP7438645B2 (ja) * | 2022-02-03 | 2024-02-27 | ダイハツ工業株式会社 | 浸炭システム、および、金属部品の製造方法 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3252694A (en) * | 1963-05-09 | 1966-05-24 | Leeds & Northrup Co | Metal treating system |
| US3620518A (en) * | 1967-03-23 | 1971-11-16 | Degussa | Process and device for the treatment of surfaces of workpieces in an annealing furnace |
| FR2181597A1 (en) | 1972-04-27 | 1973-12-07 | Stein Surface | Continuous heat treatment furnaces - with recycled furnace gases |
| JPS5638419A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-13 | Kanto Yakin Kogyo Kk | Metal heating furnace with protective atmosphere |
| JPS5677321A (en) * | 1979-11-28 | 1981-06-25 | Kanto Yakin Kogyo Kk | Energy saving type atmosphere furnace for metal heat treatment |
| JPS62199761A (ja) * | 1986-02-25 | 1987-09-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 鋼の熱処理方法 |
| JPS62243754A (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-24 | Isuzu Motors Ltd | 浸炭炉雰囲気制御装置 |
| DE3632577A1 (de) | 1986-09-25 | 1988-05-05 | Linde Ag | Strahlrohrbrenner mit katalysatorbett fuer waermebehandlungsoefen |
| JPH01165715A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-29 | Osaka Gas Co Ltd | 鋼の熱処理装置 |
| DE3888814T2 (de) | 1987-12-23 | 1994-10-27 | Hi Tech Ceramics Inc | Mit Fasern gefüllte retikulierte Keramik, verwendet zur Auskleidung von Ofen. |
| JPH057237Y2 (ru) * | 1989-07-10 | 1993-02-24 | ||
| DE4005710C1 (en) | 1990-02-23 | 1990-08-23 | Ipsen Industries International Gmbh, 4190 Kleve, De | Two=stage nitro:carburising for iron - comprises heating in furnace with catalyst in presence of methanol, ammonia and nitrogen |
| US5133813A (en) * | 1990-07-03 | 1992-07-28 | Tokyo Heat Treating Company Ltd. | Gas-carburizing process and apparatus |
| US5298090A (en) * | 1992-12-22 | 1994-03-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Atmospheres for heat treating non-ferrous metals and alloys |
| FR2701863B1 (fr) * | 1993-02-24 | 1995-04-14 | Serthel | Réacteur thermique à tube à passage direct de courant. |
| DE4416469C1 (de) | 1994-05-10 | 1995-09-07 | Juergen Dr Koppe | Nickel, Mangan, Chrom und Eisen enthaltender vollmetallischer Oxidationskatalysator |
| DE4427507C1 (de) | 1994-08-03 | 1995-06-01 | Linde Ag | Verfahren zur Wärmebehandlung, insbesondere Aufkohlung, metallischer Werkstücke |
| US5645808A (en) * | 1995-05-15 | 1997-07-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Catalytic oxidation of volatile carbon compounds |
| DE29908528U1 (de) | 1999-05-12 | 1999-08-12 | Linde Ag, 65189 Wiesbaden | Wärmebehandlungsanlage |
| CN1126826C (zh) * | 1999-08-31 | 2003-11-05 | 上海交通大学 | 气体渗碳炉废气循环利用的方法 |
| CN1089372C (zh) * | 1999-09-11 | 2002-08-21 | 西北轴承集团有限责任公司 | 直生式天然气可控气氛热处理技术 |
| JP2002357388A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Daido Steel Co Ltd | 熱処理炉 |
| US7560657B2 (en) * | 2002-05-08 | 2009-07-14 | Btu International Inc. | Plasma-assisted processing in a manufacturing line |
| JP4560779B2 (ja) * | 2004-12-09 | 2010-10-13 | 株式会社Ｉｈｉ | 真空浸炭装置とその方法 |
| JP4956417B2 (ja) * | 2005-02-03 | 2012-06-20 | Ｄｏｗａサーモテック株式会社 | 雰囲気熱処理装置及びその運転方法 |
-
2008
- 2008-06-20 DE DE200810029001 patent/DE102008029001B3/de active Active
-
2009
- 2009-06-03 PL PL09007348T patent/PL2135961T3/pl unknown
- 2009-06-03 EP EP20090007348 patent/EP2135961B1/de active Active
- 2009-06-11 JP JP2009139871A patent/JP2010001567A/ja active Pending
- 2009-06-18 US US12/487,340 patent/US8313586B2/en active Active
- 2009-06-18 RU RU2009123209/02A patent/RU2009123209A/ru not_active Application Discontinuation
- 2009-06-22 CN CN2009101462242A patent/CN101608294B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2135961A3 (de) | 2013-02-13 |
| EP2135961A2 (de) | 2009-12-23 |
| DE102008029001B3 (de) | 2009-09-17 |
| CN101608294A (zh) | 2009-12-23 |
| JP2010001567A (ja) | 2010-01-07 |
| US8313586B2 (en) | 2012-11-20 |
| PL2135961T3 (pl) | 2015-03-31 |
| US20090314388A1 (en) | 2009-12-24 |
| EP2135961B1 (de) | 2014-10-01 |
| CN101608294B (zh) | 2013-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2009123209A (ru) | Способ и устройство для термообработки металлических материалов | |
| KR102135521B1 (ko) | 고로 샤프트부로의 수소 함유 환원 가스 공급 방법 | |
| EP4257541A1 (en) | Ammonia decomposition apparatus | |
| JP4581721B2 (ja) | マイクロ波加熱装置及びそれを用いた二酸化炭素分解方法 | |
| EP2380849A4 (en) | HYDROGEN GENERATOR, FUEL CELL SYSTEM, AND METHOD OF STOPPING HYDROGEN GENERATOR | |
| Arutyunov et al. | Experimental studies of natural gas to synthesis gas converters based on permeable cavity matrices | |
| RU2016134563A (ru) | Энергосберегающий унифицированный способ генерации синтез-газа из углеводородов | |
| KR100522050B1 (ko) | 열처리로의분위기제어방법및장치 | |
| JP2010037229A (ja) | 二酸化炭素からのメタノール合成方法 | |
| JP5129511B2 (ja) | 浸炭用雰囲気ガス発生装置および方法 | |
| JP4823670B2 (ja) | 浸炭用雰囲気ガス発生方法 | |
| KR101897802B1 (ko) | 아산화질소 함유 기체화합물의 고주파 유도 열분해 장치 | |
| EA202193066A1 (ru) | Способ эксплуатации металлургической печи | |
| JP6773411B2 (ja) | 浸炭システム及び表面硬化鋼材の製造方法 | |
| JP2002339017A (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
| KR101937414B1 (ko) | 아산화질소 함유 기체화합물의 고주파 유도 가열 열분해 공정 | |
| JP6133326B2 (ja) | 実質的に等比率の一酸化炭素および水素を含有するガス混合物の生成方法 | |
| CZ197695A3 (en) | Heat treatment, particularly carburization of metal workpieces | |
| US6143098A (en) | Process and plant for thermal treatment of metals in protecting atmosphere | |
| JP2004332080A (ja) | 浸炭用雰囲気ガスの発生方法および装置 | |
| RU196737U1 (ru) | Устройство для получения водорода, монооксида углерода и этилена | |
| JP5634797B2 (ja) | 熱処理雰囲気ガス発生方法及び装置並びに金属酸化物の熱処理方法 | |
| JPS5939645B2 (ja) | 燃焼ガス中の窒素酸化物減少方法 | |
| JP3949059B2 (ja) | 熱処理炉の雰囲気制御装置 | |
| JPH01116027A (ja) | 炉内雰囲気ガス組成コントロール方法および雰囲気熱処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA93 | Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination) |
Effective date: 20120619 |