SE429063B - Sett att instella och reglera onskade redoxpotentialer hos vetehaltiga skyddsgaser i sinterugnar for oxidkeramiska kroppar - Google Patents

Description

7711768-7 g 2 10 15 20 25 30 35 40 Härav framgår, att reduktionsförmâgan för den vätehaltiga gasen kan påverkas genom inblandning av vatten. Detta har dock hittills endast utnyttjats så, att redoxpotentialen därmed endast tillnärmelsevis inställs till ett definierat värde.

Med en fortskridande utveckling av pulvermetallurgitekniken har det visat sig, att en noggrann inställning av skyddsgasens redoxpotential är av stor betydelse för en konstant hög kvalitet hos slutprodukterna.

Uppgiften har därför gällt att automatiskt inställa redox- potentialen i skyddsgaser och reglera den med beroende av produkt- genomströmningen. Genomströmningen av produkterna är av betydelse i det avseendet, att genom de pågående reduktionprocesserna bildas vatten. Förutom detta säkerställande av en likformíg produktkvali- tet bör inställningen och regleringen av redoxpotentialen genom- 1 föras oavhängigt av betjäningspersonal och på ett lätt efterkont- rollerbart och dokumenterbart sätt.

För lösning av denna uppgift förfares enligt uppfinningen så, att skyddsgasens redoxpotential vid den för produktgodset betydelse- fulla temperaturen vid anordningens inloppssida genom motsvarande befuktning hålles vid ett förbestämt börvärde, företrädesvis kon- tinuerligt mätt medelst i och för sig känd apparatur och i regle- ringstekniskt beroende av dessa mätvärden. Genom denna reglerings- tekniska sammanknytning blir slutproduktens kvalitet oberoende av dess genomströmmande mängd. För befuktningen kan därvid användas en syre/väteblandning, vilken i ugnsrummet rekombineras till vatten- ånga, och som tillföres till anordningen av en del avden till denna strömmande skyddsgasen. Den mängdmässiga regleringen av denna syre/ väteblandning kan genomföras över i och för sig kända, reglerbara doseringsanordningar, men det är dock speciellt lämpligt att åstad- komma denna syre/väteblandning på elektrolytisk väg, varvid elektro- lysströmmen regleras i beroende av den uppmätta redoxpotentialen, respektive dess avvikelse från börvärdet.

Detta förfarande visas funktionsschematiskt närmare i figuren med exempel från en sinterugn för kärnbränslekutsar. Ugnen 1 ut- gör en i och för sig känd genomströmningssinterugn, vilken i sin varma del är försedd med en värmeisolering 16, i vilken värmelind- ningen 15 är inbäddad. Sintergodset, alltså i detta exempel kärn- bränslekutsar, införes på det angivna sättetpâ så kallade trans- portskepp efter öppnande av ugnsluckan 11, och lämnar ugnen i pil- riktningen, varvid luckan 12 lyftes. Luckorna 13 och 14 avdelar vardera en ändzon a och e av ugnen för att förhindra ett inträngande 10 15 20 25 30 35 40 3 7711768-7 av ytterluften i ugnens innerrum. Detta innerrum uppdelas i för- värmningszonen b, den egentliga sintringszonen c och avkylnings- zonen d. I den senare införes genom ledningen 17 den ruducerande skyddsgasen och strömmar i motström till kärnbränslekutsarnas rörelse genom ugnen och lämnar åter denna över ledningen 18. Denna leder sedan till en gasreningsanordning, vilken dock icke närmare visas, eftersom den icke är av betydelse för det föreliggande upp- finningsföremàlet. Den genom ledningen 17 tillförda skyddsgasen uttages från förrådsbehållarna 31 och 32 över doseringsventilerna 41 och 42, och består exempelvis av vätgas och argon eller kvävgas, osv.

För genomförande av förfarandet enligt uppfinningen är nu i den ugnszon, i vilken reaktionen fortskrider, t.ex. zonen med 700°C, ansluten en gasuttagsledning 19, vilken över en punkt 20 leder till en mätcell för redoxpotentialen 2. De gaser som lämnar denna mätcell går genom ledningen 21 tillbaka till avgasledningen 18. Genom icke visade anordningar åstadkommas, att mätförloppet i mätcellen 2 omfattar gasprovet från ugnsrummet vid dess uttags- temperatur. Utgångssignalen från denna mätcell ledes därefter över en förstärkare 3, till vilken är ansluten en registreringsanordning óa, till en mätvärdesomvandlare 4. Denna är dessutom ansluten till en likströmskälla 5. Dessutom föreligger i denna anordning en bör- värdesgivare för den redoxpotential som skall inställas. Med be- roende av skillnaden mellan detta börvärde och redoxpotentialens ärvärde från förstärkaren 3 ínställes nu i denna mätvärdesomvand- lare den från likspänningskällan 5 kommande elektrolysströmmen för elektrolyscellen 7. En skrivare 6 registrerar ständigt denna elekt- rolysström, vilken utgör ett mått på redoxpotentialens tillstånd i ugnens inre. Elektrolyscellen 7 innehåller med svavelsyra surgjort vatten, och de elektrolytiskt bildade gaserna väte och syre stiger däri uppåt och utledes genom ett gasgenomsläppligt membran i led- ningen 71. Denna leder till en gastork 8, till vilken är ansluten en pump 9. Genom ledningen 10 inledes nu i avkylningszonen d hos ugnsrummet denna väte/syreblandning, blandad med en del av skydds- gasen, vilken inblandas över ventilen 43. På detta säkerställes, att vid sjunkande redoxpotential vid mätcellen Z en ökad mängd väte/syreblandning ledes till ugnen och i denna rekombineras till vatten i ytterst finfördelad form.

Detta utföringsexempel avser att åskådliggöra principen för förfarandet, men givetvis är allt efter användningsområdet även modifikationer möjliga, speciellt då i vad gäller anbringadet av

Claims (2)

7771768-7 4 gasuttagsledningen 19, vilken alltid måste vara anbringad vid den plats, vid vilken den i vart fall föreliggande redoxpotentialen hos skyddsgasen skall bestämmas. På detta sätt är det möjligt att även vid icke líkformigt beskickade ugnar hålla skyddsgasens verkan noggrant konstant, vilket förutom den angivna kvalitets- säkringen hos slutprodukterna även är förbundet med en väsentlig förenkling av processförloppet, eftersom nu den mängd av exempel- vis sintergods som skall föras genom den föreliggande ugnen icke längre behöver vara likformig och konstant. Patentkrav

1. Sätt att inställa och reglera önskade redoxpotentialer hos vätehaltiga skyddsgaser i sinterugnar för oxidkeramiska kroppar genom motsvarande inblandning av vatten i ugnsatmosfären, k ä n n e t e c k n a t därav, att för befuktningen användes en i ugnen rekombinerande syre/väteblandning, vilken tillföres till ugnen med hjälp av en del av den till ugnen strömmande skydds- gasen. '

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att syre/väteblandníngen framställes på elektrolytisk väg, och att elektrolysströmmen regleras med beroende av den uppmätta redox- potentialen, respektive dennas avvikelse från börvärdet.