SE504320C2 - Förfarande och anläggning för behandling av komponenter med en gasblandning - Google Patents

Förfarande och anläggning för behandling av komponenter med en gasblandning

Info

Publication number
SE504320C2
SE504320C2 SE9502278A SE9502278A SE504320C2 SE 504320 C2 SE504320 C2 SE 504320C2 SE 9502278 A SE9502278 A SE 9502278A SE 9502278 A SE9502278 A SE 9502278A SE 504320 C2 SE504320 C2 SE 504320C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
gas
treatment chamber
gas mixture
column
purification
Prior art date
Application number
SE9502278A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9502278D0 (sv
SE9502278L (sv
Inventor
Torsten Holm
Ante Brunskog
Goeran Andersson
Tore Eriksson
Torgny Wingbro
Original Assignee
Aga Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aga Ab filed Critical Aga Ab
Priority to SE9502278A priority Critical patent/SE504320C2/sv
Publication of SE9502278D0 publication Critical patent/SE9502278D0/sv
Priority to PCT/SE1996/000743 priority patent/WO1997000974A1/en
Priority to DE69609989T priority patent/DE69609989T2/de
Priority to US08/973,650 priority patent/US5938866A/en
Priority to ES96921178T priority patent/ES2151667T3/es
Priority to EP96921178A priority patent/EP0871786B1/en
Priority to AT96921178T priority patent/ATE195762T1/de
Publication of SE9502278L publication Critical patent/SE9502278L/sv
Publication of SE504320C2 publication Critical patent/SE504320C2/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0062Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/613Gases; Liquefied or solidified normally gaseous material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/767Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material with forced gas circulation; Reheating thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/773Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material under reduced pressure or vacuum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

15 20 25 30 35 504 320 miljöproblem. För att lösa dessa problem har det föreslagit att artiklarna skall kylas med hjälp av gas. En sådan gaskylning har dessutom den fördelen att möjligheterna att styra kylprocessen förbättras.
US-A-5 158 625 visar en härdanordning i vilken artiklar som skall härdas införs i en ugn. Efter uppvärmning av artiklarna till önskad härdtemperatur avkyles de med hjälp av helium vid ett absolut tryck av 2,5 bar. Heliet cirkuleras l ugnen medelst en fläkt och kyls medelst en värmeväxlare. När avkylningen har avslutats transporteras det förorenade heliet från ugnen till en bufferttank med hjälp av en vakuumpump, varvid vakuum erhålls i ugnen. Därefter förs det förorenade heliet medelst en kompressor till en reningsanläggning som innefattar ett filter för avlägsnande av oljeföroreningar och ett reningsorgan för avlägsnande av vatten och oxygen ur heliet. Det så renade heliet återförs sedan till en andra bufferttank och därifrån kan det tillföras ugnen och således återanvändas. Reningsorganet är inte närmare beskrivet i US-A-5 158 625. Den efter avkylningen genomförda vakuumpumpningen av ugnen resulterar i att en relativt stor mängd helium finns kvar i ugnen, eftersom ett fullständigt vakuum ej kan uppnås under praktiska förhållanden.
Denna mängd helium går således förlorad. Vidare är vakuumpumpning tidskrävande, vilket gör cykeltiden för de olika satser som skall behandlas relativt lång.
SAMMANFATTNING AV UPPFlNNlNGEN Föreliggande uppfinning har till ändamål att vid behandling med gas förbättra möjligheterna att separera och återanvända de gaser som är involverade i behandlingen.
Detta ändamål uppnås med det inledningsvis angivna förfarandet som kännetecknas av att utmatningen innefattar att gasblandningen lyfts ut genom ett i en övre del hos behandlingskammaren anordnat utloppsorgan. Därigenom 10 15 20 25 30 35 504 320 kommer i första hand den lättare första gasen att lämna behandlingskammaren och en första separering av de två gaserna erhålls. Enligt ett första utföringsexempel kan utmatningen ske genom att ytterligare gas införs underifrån i behandlingskammaren på så sätt att gasblandningen lyfts ut ur behandlingskammarenMed fördel utgörs den ytterligare gasen av den andra gasen. Eftersom den andra gasen är tyngre än den första gasen kommer den ej att nå utloppsorganet utan i stället pressa den första gasen upp mot och igenom detta. Enligt en utföringsform införs den ytterligare andra gasen genom en bottenyta hos behandlingskammaren under laminär inströmning i behandlingskammaren. På detta sätt säkerställs effektivt att den första och underifrån införda andra gasen ej blandas med varandra. Med fördel sker den laminära inströmningen över väsentligen hela behandlingskammarens bottenyta. Ändamålet uppnås också med det inledningsvis angivna förfarandet som kännetecknas av att gasblandningen tillförs anriknings- och reningssteget genom att den medelst ett första övertryck tillförs en ett upptagande medium innefattande första reningskolonn i en nedre ände hos densamma, i vilken första reningskolonn huvudsakligen den andra gasen upptages av det upptagande mediet och därmed separeras från den första gasen och att huvudsakligen den första gasen uttages från den första reningskolonnen i en övre ände hos densamma. Medelst en sådan reningskolonn utnyttjas också det faktum att den första gasen är lättare än den andra gasen, så att den första gasen, som ej upptages av det upptagande mediet, kommer att snabbt transporteras igenom reningskolonnen varefter den på ett bekvämt sätt kan tas tillvara och så småningom återanvändas i behandlingsprocessen.
Enligt en utföringsform sker tillförseln av gasblandningen till den första reningskolonnen till dess att den andra gasen fyller den första reningskolonnen till en förutbestämd första nivå. Eftersom det första övertrycket råder i den första reningskolonnen kan 10 15 20 25 30 35 504 320 man således genom en sänkning av trycket åstadkomma frigörande av den andra gasen från det upptagande mediet, varvid den andra gasen kommer att pressa eller lyfta ut den lättare första gasen genom det övre utloppsorganet hos den första reningskolonnen. Därefter och när den andra gasen har stigit till en andra nivå, så att den företrädesvis fyller ut hela den första reningskolonnen, och den första gasen således har förts ut ur den första reningskolonnen, kan den andra gasen evakueras från den första reningskolonnen genom den nedre änden, exempelvis genom att anslutas till en vakuumtank. På så vis är det möjligt att återvinna den andra gasen.
Enligt en ytterligare utföringsform matas under tillförseln av gasblandningen till den första reningskolonnen den uttagna första gasen till en behållare i vilken det första övertrycket väsentligen råder. Vidare kan den utförda mellan den första och andra nivån befintliga första gasen föras igenom en ett upptagande medium innefattande andra reningskolonn till denna behållare. På så vis har all första gas som befinner sig i processen tillförts behållaren och kan återanvändas i processen.
Därvid kan trycket i behållaren avkännas och om det understiger det första övertrycket tillförs från en yttre källa ytterligare första gas som leds genom den andra reningskolonnen. Genom att detta tillskott av första gas leds genom den andra reningskolonnen behöver den yttre källan inte vara av absolut högsta kvalitet utan en viss föroreningsgrad kan tolereras hos den så tillförda första gasen. l en fördelaktig utföringsform innefattar det upptagande mediet ett adsorberande material, företrädesvis zeolit. Vidare utgörs den första gasen med fördel av helium och den andra gasen består huvudsakligen av kräve. Ändamålet uppnås också med den inledningsvis angivna anläggningen som kännetecknas av att behandlingskammaren innefattar ett i en övre del hos behandlingskammaren anordnat 10 15 20 25 30 35 504 320 utloppsorgan och medel som är inrättade att lyfta ut gasblandningen genom utloppsorganet. En sådan anläggning möjliggör en första separering av de två gaserna efter avslutad behandhng. Ändamålet uppnås också med den inledningsvis angivna anläggningen som kännetecknas av att reningsanordningen innefattar en ett huvudsakligen den andra gasen upptagande medium innefattande första reningskolonn, som uppvisar ett i en nedre ände hos densamma anordnat inloppsorgan och ett i en övre ände hos densamma anordnat utloppsorgan, och medel som är inrättade att medelst ett första övertryck via inloppsorganet införa gasblandningen till reningskolonnen och via reningskolonnens utloppsorgan transportera huvudsakligen den första gasen från reningskolonnen.
Fördelaktiga utföringsformer av anläggningarna anges i kraven 20-26 och 28-31.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Föreliggande uppfinning skall nu förklaras närmare med hänvisning till ett utföringsexempel som visas i den bifogade figuren som schematiskt visar en anläggning för att härda metallartiklar.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Figuren visar en tank 1 som är fylld med nitrogen. Från tanken 1 leds nitrogenet i en ledning 2 till en lagringsbehållare 3 där nitrogenet lagras vid ett tryck av ungefär 1 bar. Från lagringsbehållaren 3 transporteras nitrogenet medelst en kompressor 4 till en ytterligare lagringsbehållare 5 där nitrogenet lagras vid ett tryck av ungefär 10 bar. Med hjälp av detta höga tryck och en reglerventil 6 tillförs nitrogen till en härdugn 7, till 504 320 10 15 20 25 30 35 vilken metallartiklar som skall härdas införs. Härdugnen 7 innefattar sedvanlig ej visad utrustning för upphettning av metallartiklarna till önskad temperatur och vidare ej visade organ för tillförsel av andra vid uppvärmningen önskvärda gaser.
Härdugnen 7 står via en ej visad förslutningsanordning i förbindelse med en sluten kammare 8 som i sin tur via en ej visad förslutningsanordning står i förbindelse med en transportkammare 9. Ovanför transportkammaren 9 finns en kylkammare 10 och mellan dessa är en ej visad förslutningsanordning anordnad, så att kylkammaren 10 kan slutas av helt gentemot transportkammaren 9. Den slutna kammarens 8 volym är i det visade exemplet ca 0,5 m3, transportkammarens 9 ca 5 m3 och kylkammarens 10 ca 1,8 m3.
Från härdugnen 7 sträcker sig en schematiskt antydd transport- anordning 11 genom den slutna kammaren 8, transport- kammaren 9, kylkammaren 10, tillbaka till transportkammaren 9, den slutna kammaren 8 och ut ur den slutna kammaren 8 genom en ej visad lucka. Med hjälp av denna transportanordning 11 kan de metallartiklar som har värmts upp i härdugnen 7 transporteras till kylkammaren 10 och därefter ut ur anläggningen.
Nitrogentanken 1 står vidare, för tillförsel av nitrogen, l förbindelse med den slutna kammaren 8 via en ledning 12, med transportkammaren 9 via en ledning 13 och med kylkammaren 10 via en ledning 14. Var och en av dessa tre ledningar 12, 13, 14 innefattar en avstängningsventil 12a, 13a, 14a och en reglerventil 12b, 13b och 14b.
En sintrad matta 15 är anordnad i den nedre delen av kylkammaren 10. Den sintrade mattan 15 täcker i allt väsentligt hela bottenytan hos kylkammaren 10. Den sintrade mattan 15 fungerar på så sätt att nitrogen som tillförs kylkammaren 10 via ledningen 14 som mynnar under den sintrade mattan 15, kommer att strömma in laminärt och jämnt fördelat över hela kylkammaren 10. Det inströmmande nitrogenet erhåller därmed en vertikalt uppåtriktad, ordnad rörelse. Även andra inströmningsorgan än en sintrad matta 15 skulle kunna 10 15 20 25 30 35 504 320 användas. Exempelvis kan en med dysor eller öppningar försedd plåt användas. I kylkammaren 10 är vidare en värmeväxlare 16 anordnad, vilken genomströmmas av något kylande medium, exempelvis vatten, från en ej visad kylanordning. Vidare finns ett fläktorgan 17 i kylkammaren 10, vilket kan cirkulera den i kylkammaren 10 befintliga gasen. Den slutna kammaren 8 innefattar vidare ett utlopp med en pump 18 medelst vilken den slutna kammaren 8 kan evakueras.
Ett utloppsorgan 19 är anordnat i den övre delen av kylkammaren 10, exempelvis i form av en öppning i en övre begränsningsvägg hos kylkammaren 10. Från utloppsorganet 19 går en ledning 20 på vilken en ventil 21 är anordnad. Till ledningen 20 ansluter en annan ledning 22 som förbinder ledningen 20 med en bufferttank 23 som rymmer ca 5 m3. På ledningen 22 är en ventil 24 anordnad. Ledningen 20 är vidare förbunden med en kompressor 25 som följs av ett oljefilter 26.
Efter oljefiltret 26 delar sig ledningen 20 i två med var sin stängningsventil 27, 28 försedda grenar, vilka leder till var sin identisk renlngskolonn 29, 30. Varje renlngskolonn 29, 30 uppvisar en långsträckt form som sträcker sig i vertikal riktning och innefattar ett i dess nedre del anordnat inloppsorgan 29a, 30a och ett i dess övre del anordnat utloppsorgan 29b, 30b.
Varje renlngskolonn 29, 30 är fylld med ett gas adsorberande material, i det visade exemplet zeolit som binder nitrogen men inte helium. Från vart och ett av utloppsorganen 29b, 30b leder en utloppsledning 31, 32, vilka via var sin stängningsventil 33, 34 ansluter till en utförselledning 35. Utförselledningen 35 leder 'till en tryckbehållare 36 som är inrättad att hysa helium vid ett tryck av ca 30 bar. Från tryckbehållaren 36 leder en tillförselledning 37 via en ventil 38 tillbaka till kylkammaren 10.
Parallellt med ventilen 38 går en reglerledning 39, vilken innefattar en reglerventil 40 och en stängningsventil 41. Vidare finns en heliumkälla i form av tre gastuber 42 som via en reglerventil 43 är anslutna till ledningen 20. Reglerventilen 43 styrs i beroende av det av en trycksensor 44 avkända trycket i 10 15 20 25 30 35 504 320 tryckbehållaren 36 medelst en elektronisk styrutrustning 45.
Vidare finns två förbindningsledningar 46, 47 som var och en ansluter en av utloppsledningar 31, 32 till ledningen 20 uppströms kompressorn 25. Var och en av förbindningsledningarna 46, 47 är försedd med en stängningsventil 48, 49.
Vidare finns en vakuumtank 50 som medelst en vakuumpump 51 håller ett mycket lågt tryck. Pumpens 51 trycksida är förbunden med Iagringsbehållaren 3. Vakuumtanken 50 är via en ledning 52 och två parallella stängningsventiler 53, 54 förbunden med reningskolonnernas 29, 30 inloppsorgan 29a, 30a.
Vakuumtanken 50 är vidare via ledningar 55, 56, 57 förbunden med den slutna kammaren 8, transportkammaren 9 respektive kylkammaren 10. Var och en av ledningarna 55, 56, 57 är försedd med en stängningsventil 58, 59, 60.
Processen för härdning och gasåtervinning skall nu beskrivas närmare. I härdugnen 7 uppvärmda metallartiklar förs in i den slutna kammaren 8 som vakuumsätts med hjälp av vakuumtanken 50 via ledningen 55 genom att ventilen 58 öppnas. Därvid försvinner eventuella för den efterföljande kylprocessen skadliga gaser. Efter att ha återfyllt den slutna kammaren 8 med nitrogen genom öppnande av ventilerna 12a, 12b, så förs metallartiklarna in till transportkammaren 9 där transportanordningen 11 för upp detaljerna till kylkammaren 10 för gaskylning. När metallartiklarna har förts in i kylkammaren 10 stängs den ej visade förslutningsanordningen mellan kylkammaren 10 och transportkammaren 9, varefter ventilen 60 öppnas så att kylkammaren 10 vakuumsätts medelst Vakuumtanken 50. Detta görs för att evakuera så mycket som möjligt av nitrogenet och således minimera föroreningsgraden av nitrogen i kylprocessen och därmed den nödvändiga storleken på reningskolonnerna 29, 30. Därefter stängs ventilen 60 och ventilen 38 öppnas, så att helium från trycktanken 36 kommer att fylla kylkammaren 10 och trycksätta denna till ca 15 bar. I och 10 15 20 25 30 35 504 320 med att detta tryck har uppnåtts börjar kylprocessen. När detta sker stängs ventilen 38 och tryckhållningen säkras genom att ventilen 41 öppnas och reglerventilen 40 verkar. Cirkulationen i kylkammaren 10 upprätthålls av fläktorganet 17 och kylningen med hjälp av värmeväxlaren 16. När kylprocessen är avslutad bromsas fläkten, ventilerna 21 och 24 öppnas och kylkammaren 10 evakueras genom tryckutjämning mellan kylkammaren 10 och bufferttanken 23. Därvid kommer i första hand helium att lämna kylkammaren 10 eftersom kylkammaren 10 innan heliet tillsattes tömdes på en stor del av nitrogenet och och till viss del eftersom helium är lättare än nitrogen. Emellertid kommer en viss restmängd nitrogen att följa med till bufferttanken 23 eftersom evakueringen sker relativt snabbt och någon egentlig separering av de två gaserna på grund av viktskillnaden ej hinner ske. När tryckskillnaden mellan kylkammaren 10 och bufferttanken 23 har nått en önskad nivå stängs ventilen 24, varvid kompressorn 25 fortsätter att suga ut gas från kylkammaren 10. När trycket i kylkammaren 10 har sjunkit till ca 1-2 bar öppnas ventilen 14a samtidigt som kompressorn fortsätter att suga gas från kylkammaren 10, varvid denna långsamt fylls underifrån med ca 2 m3 nitrogen genom den sintrade mattan 15. Nitrogenet lyfter då det kvarvarande heliet ut ur kylkammaren 10 genom utloppsorganet 19 och därefter återstår endast försumbara restmängder helium. Då stängs ventilen 21 och de avkylda metallartiklarna transporteras ut ur kylkammaren 10 som sedan är klar för avkylning av nästa omgång metallartiklar.
Kompressorn 25 fortsätter att evakuera bufferttanken 23 till dess att trycket 1 bar har uppnåtts. Då stängs även ventilen 24. Det är således, både vid evakueringen medelst bufferttanken 23 och i synnerhet vid den efterföljande ”lyftningen” av kvarvarande helium, väsentligt att utloppsorganet 19 är anordnat i kylkammarens 10 övre del för att heliets lätthet i förhållande till nitrogenet skall kunna utnyttjas. Eventuellt kan kylkammarens 10 övre begränsningsvägg vara lutande eller ha en konisk eller pyramidliknande form, varvid utloppsorganet 19 är anordnat vid den högst belägna punkten. 10 15 20 25 30 35 504 320 10 Reningsprocessen för den under kylningen använda gasen fungerar enligt följande. Den från kylkammaren 10 kommande gasblandningen komprimeras av kompressorn 25 till ett tryck av ca 30 bar och förs genom filtret 26, som skyddar de efterföljande reningskolonnerna 29, 30 mot eventuella oljerester eller dylikt från kompressorn 25. Ventilerna 28 och 34 är nu stängda medan ventilerna 27 och 33 är öppna. Gasblandningen kommer således att föras in underifrån genom reningskolonnen 29, varvid det i gasblandningen befintliga nitrogenet kommer att adsorberas av zeoliten i reningskolonnen 29, medan det lättare heliet passerar igenom reningskolonnen 29 och zeoliten och förs vidare via ventilen 33 och ledningen 35 till trycktanken 36. Således kommer trycket i reningskolonnen 29 och trycktanken 36 att vara ca 30 bar. När kylkammaren 10 är tömd och ventilen 21 stängs, så stängs också ventilerna 27 och 33. I detta läge sträcker sig nitrogenet upp till en första nivå i reningskolonnen 29. Denna nivå kan ligga på ungefär en tredjedel av reningskolonnens 29 totala höjd. Nu öppnas ventilen 48 och eftersom kompressorn 25 fortfarande går kommer trycket i reningskolonnen 29 att sjunka, varvid nitrogen som binds av zeoliten kommer att frigöras och det helium som är fritt och fyller reningskolonnen 29 från den första nivån kommer att lyftas ut av det frigjorda nitrogenet och passera kompressorn 25 på nytt, men går nu via de öppnade ventilerna 28 och 34 och den andra reningskolonnen 30 in i trycktanken 36. När nitrogenet fyller hela den första reningskolonnen 29 och trycket i denna har sjunkit till ca 5 bar stängs ventilen 48 och i stället öppnas ventilen 53, varvid reningskolonnen 29 kommer att tömmas från nitrogen med hjälp av vakuumtanken 50. I och med att reningskolonnen 29 har kommit ner till ett absolut tryck av ca 0,3 bar så är den regenererad och klar för nästa cykel. Såsom framgår är den andra reningskolonnen 30 ej nödvändig för att reningsprocessen skall fungera, men med hjälp av den kan cykeltiden förkortas genom att man leder in en gasblandning som skall renas i reningskolonnen 30 samtidigt som reningskolonnen 29 10 15 20 25 30 11 504 320 fortfarande regenereras. Medelst denna regenerering släpps således inget nitrogen ut i atmosfären utan allt förs till Vakuumtanken 50 från vilken det kan användas på nytt i processen.
När ventilen 48 stängs så har systemet uttömt alla sina möjligheter att återföra mera helium. Trycket i trycktanken 36 känns då av med hjälp av trycksensorn 44 som ger signal till styrutrustningen 45 om trycket i trycktanken 36 understiger 30 bar. Om så är fallet öppnas ventilen 43 för att ersätta det helium som har försvunnit. Det så tillförda heliumet komprimeras av kompressorn 25 och förs vidare till trycktanken 36 via ventilen 28, reningskolonnen 30 och ventilen 34. När trycksensorn 44 avkänner att den önskade trycknivån har uppnåtts stängs ventilen 43 åter.
Anläggningens vakuumsystem är uppbyggt på följande sätt.
Vakuumtanken 50 töms kontinuerligt medelst vakuumpumpen 51.
Den utpumpade gasen, i allt väsentligt nitrogen, förs till lagringsbehållaren 3 som utgör källa för kompressorn 4. Från denna förs gasblandningen till lagringsbehållaren 5 som är källa för nitrogenförsörjningen till härdugnen 7. Ventilerna 13a och 59 kan användas för att rensa atmosfären i transportkammaren 9.
Dessa kan öppnas efter behov, t ex var tionde cykel.
Uppfinningen är inte begränsad till det här visade utföringsexemplet. Till exempel kan uppfinningen tillämpas med andra gaser såsom väte eller neon istället för helium och någon annan tyngre inert gas istället för nitrogen, exempelvis argon.

Claims (27)

504 320 10 15 20 25 30 35 lá, P r v
1. Förfarande för behandling av komponenter med en gasbland- ning som innefattar huvudsakligen en första lätt gas och i mindre mängd en andra gas som är tyngre än den första gasen, vilket förfarande innefattar ett första steg i vilket gasblandningen ut- nyttjas för behandlingen av komponenterna i en behandlings- kammare och ett andra steg i vilket gasblandningen underkastas ett anriknings- och reningsförfarande i vilket koncentrationen av den första gasen höjs, varvid gasblandningen efter behandlingen i behandlingskammaren utmatas för tillförsel av densamma till reningssteget, kannatacknat av att utmatningen innefattar att gasblandningen lyfts ut genom ett i en övre del hos behandlings- kammaren anordnat utloppsorgan genom att ytterligare gas, som är tyngre än den första gasen, införs underifrån i behandlings- kammaren.
2. Förfarande enligt krav 1, kännatecknat av att den ytterligare gasen utgörs av den andra gasen.
3. Förfarande enligt krav 2, kannetagknat av att den ytterligare andra gasen införs genom en bottenyta hos behandlingskamma- ren under laminär inströmning i behandlings-kammaren.
4. Förfarande enligt krav 3, kannatacknat av att den laminära inströmningen sker över väsentligen hela behandlings-kamma- rens bottenyta.
5. Förfarande enligt något av kraven 2 - 4, kanaataçknat av att behandlingen i behandlingskammaren sker under tryck och att utmatningen inleds genom förbindande av behandlingskammaren med ett lägre tryck så att en tryckutjämning uppnås, vilket med- för att en del av gasblandningen kommer att lämna behandlings- kammaren. 10 15 20 25 30 35 ,3 504 szø
6. Förfarande enligt krav 5, kännetacknat av att efter utmat- ningen genom tryckutjämning införs den ytterligare andra gasen underifrån.
7. Förfarande enligt något av de föregående kraven, känneteck- nat av att tillförseln av gasblandningen till anriknings- och re- ningssteget sker genom att gasblandningen medelst ett första övertryck tillförs en ett upptagande medium innefattande första reningskolonn i en nedre ände hos densamma, i vilken första reningskolonn huvudsakligen den andra gasen upptages av det upptagande mediet och därmed separeras från den första gasen och att huvudsakligen den första gasen uttages från den första reningskolonnen i en övre ände hos densamma.
8. Förfarande enligt krav 7, kannatacknat av att tillförseln av gasblandningen till den första reningskolonnen sker till dess att den andra gasen fyller den första reningskolonnen till en förut- bestämd första nivå.
9. Förfarande enligt krav 8, kannatacknat av att när den andra gasen fyller den första reningskolonnen till den förutbestämda första nivån sänks trycket i den första reningskolonnen från det första övertrycket till ett andra lägre övertryck, varvid den andra gasen stiger till en förutbestämd andra övre nivå och den mellan den första och andra nivån befintliga första gasen förs ut ur den första reningskolonnen i den övre änden.
10. Förfarande enligt krav 9, kannategknat av att efter det att den andra gasen stigit till den andra nivån och den första gasen har förts ut ur den första reningskolonnen evakueras den andra gasen från den första reningskolonnen i den nedre änden.
11. Förfarande enligt något av krav 7 - 10, kännatagknat av att under tillförseln av gasblandningen till den första reningskolon- nen matas den uttagna första gasen till en behållare i vilken det första övertrycket väsentligen råder. 504 320 10 15 20 25 30 35 lll
12. Förfarande enligt krav 11, kannatagknat av den utförda mel- lan den första och andra nivån befintliga första gasen förs ige- nom en ett upptagande medium innefattande andra reningsko- lonn till behållaren.
13. Förfarande enligt krav 11 eller 12, kannetaçknat av att trycket i behållaren avkänns och om det understiger det första övertrycket tillförs från en yttre källa ytterligare första gas som leds genom den andra reningskolonnen.
14. Förfarande enligt något av kraven 7 - 13, kannategknat av att det upptagande mediet innefattar ett adsorberande material, fö- reträdesvis zeolit.
15. Förfarande enligt något av de föregående kraven, kanna- tacknat 'av att den första gasen är helium.
16. Förfarande enligt något av de föregående kraven, känna- tagknat av att den andra gasen huvudsakligen består av kväve.
17. Anläggning för behandling av komponenter med en gas- blandning som innefattar huvudsakligen en första lätt gas och i mindre mängd en andra gas som är tyngre än den första gasen, vilken anläggning innefattar en behandlingskammare (10), som är inrättad att medge behandling av komponenterna med gas- blandningen, och en anriknings- och reningsanordning (19, 29, 30), som är inrättad att anrika och rena gasblandningen så att koncentrationen av den första gasen höjs, kannataçknad av att behandlingskammaren (10) innefattar ett i en övre del hos be- handlingskammaren (10) anordnat utloppsorgan (19) och att an- läggningen uppvisar medel (14, 15) som är inrättade att lyfta ut gasblandningen genom utloppsorganet (19) och innefattar ett i en nedre del hos behandlingskammaren (10) anordnat inlopps- organ (14) som är inrättat att tillföra ytterligare gas som är tyngre än den första gasen. 10 15 20 25 30 35 504 320 /S
18. Anläggning enligt krav 17, kännetecknad av att den ytterli- gare gasen utgörs av den andra gasen.
19. Anläggning enligt krav 17 eller 18, kannataçknad av att medlen (14, 15) innefattar ett organ (15) som är inrättat att medge laminär inströmning av den ytterligare gasen.
20. Anläggning enligt krav 19, kannateçknad av att inström- ningsorganet (15) är anordnat över väsentligen hela bottenytan hos behandlingskammaren så att den laminära inströmningen kan ske över hela behandlinskammarens bottenyta.
21. Anläggning enligt krav 19 eller 20, kännetaçknad av att in- strömningsorganet (15) innefattar en sintrad matta.
22. Anläggning enligt något av kraven 17 - 21, kännatacknad av att behandlingen sker under ett högt tryck och att utloppsorganet (19) är anslutet till en under lågt tryck stående tank (23) som är inrättad att förbindas med behandlingskammaren (10) för en första utmatning av gasblandningen från behandlingskammaren (10) genom tryckutjämning.
23. Anläggning enligt något av kraven 17 - 22, kannataçknad av att reningsanordningen innefattar en ett huvudsakligen den andra gasen upptagande medium innefattande första reningsko- lonn (29), som uppvisar ett i en nedre ände hos densamma an- ordnat inloppsorgan (29a) och ett i en övre ände hos densamma anordnat utloppsorgan (29b), och medel som är inrättade att medelst ett första övertryck via inloppsorganet (29a) införa gas- blandningen till reningskolonnen (29) och via reningskolonnens (29) utloppsorgan (29b) transportera huvudsakligen den första gasen från reningskolonnen (29).
24. Anläggning enligt krav 23, kännetegknad av en till inloppsor- ganet (29a) ledande tillförselkanal (20), en från reningskolon- nens (29) utloppsorgan (29b) ledande utförselkanal (31, 35), ett 504 320 10 15 20 lá första ventilorgan (27, 28) som är anordnat vid inloppsorganet (29a) och uppvisar två lägen, ett första som styr gasblandningen till den första reningskolonnen (29) och ett andra som styr gas- blandningen förbi den första reningskolonnen (29) via en förbin- delsekanal (30, 32) till utförselkanalen (35), ett andra ventilorgan (33, 48) som är anordnat vid reningskolonnens (29) utloppsorgan (29b) och uppvisar två lägen ett första som via nämnda införsel- medel (25) styr den huvudsakligen första gasen tillbaka till det första ventilorganet (27, 28) och ett andra som styr den huvud- sakligen första gasen till utförselkanalen (35).
25. Anläggning enligt krav 24, kännetecknad av att ventilorganen (27, 28, 33, 48) är så inrättade när det första ventilorganet intar sitt första läge så intar det andra ventilorganet sitt andra läge.
26. Anläggning enligt kraven 24 eller 25, kännetecknad av en ett huvudsakligen den andra gasen upptagande medium innefat- tande andra reningskolonn (30) som är anordnad på förbindelse- kanalen (32).
27. Anläggning enligt något av kraven 23 - 26, kånnetegknad av att det upptagande mediet innefattar ett adsorberande material, företrädesvis zeolit.
SE9502278A 1995-06-22 1995-06-22 Förfarande och anläggning för behandling av komponenter med en gasblandning SE504320C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9502278A SE504320C2 (sv) 1995-06-22 1995-06-22 Förfarande och anläggning för behandling av komponenter med en gasblandning
PCT/SE1996/000743 WO1997000974A1 (en) 1995-06-22 1996-06-05 A method and an apparatus for the treatment of components by a gas mixture
DE69609989T DE69609989T2 (de) 1995-06-22 1996-06-05 Verfahren und vorrichtung zum behandeln von komponenten mit einem gasgemisch
US08/973,650 US5938866A (en) 1995-06-22 1996-06-05 Method and an apparatus for the treatment of components by a gas mixture
ES96921178T ES2151667T3 (es) 1995-06-22 1996-06-05 Procedimiento y aparato para el tratamiento de componentes con una mezcla gaseosa.
EP96921178A EP0871786B1 (en) 1995-06-22 1996-06-05 A method and an apparatus for the treatment of components by a gas mixture
AT96921178T ATE195762T1 (de) 1995-06-22 1996-06-05 Verfahren und vorrichtung zum behandeln von komponenten mit einem gasgemisch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9502278A SE504320C2 (sv) 1995-06-22 1995-06-22 Förfarande och anläggning för behandling av komponenter med en gasblandning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9502278D0 SE9502278D0 (sv) 1995-06-22
SE9502278L SE9502278L (sv) 1996-12-23
SE504320C2 true SE504320C2 (sv) 1997-01-13

Family

ID=20398717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9502278A SE504320C2 (sv) 1995-06-22 1995-06-22 Förfarande och anläggning för behandling av komponenter med en gasblandning

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5938866A (sv)
EP (1) EP0871786B1 (sv)
AT (1) ATE195762T1 (sv)
DE (1) DE69609989T2 (sv)
ES (1) ES2151667T3 (sv)
SE (1) SE504320C2 (sv)
WO (1) WO1997000974A1 (sv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020104589A1 (en) * 2000-12-04 2002-08-08 Van Den Sype Jaak Process and apparatus for high pressure gas quenching in an atmospheric furnace
US6517791B1 (en) * 2000-12-04 2003-02-11 Praxair Technology, Inc. System and process for gas recovery
FR2844809B1 (fr) * 2002-09-20 2007-06-29 Air Liquide Procede de refroidissement rapide de pieces par transfert convectif et radiatif
JP2006507121A (ja) * 2002-11-26 2006-03-02 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド 金属噴霧器のためのガス供給及び回収
EP1996737A2 (en) * 2006-02-06 2008-12-03 Hyradix Inc. Integrated reformer and batch annealing processes and apparatus therefor
US7727305B2 (en) * 2006-04-20 2010-06-01 Lummus Technology Inc. Method and system for atmosphere recycling

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3736502C1 (de) * 1987-10-28 1988-06-09 Degussa Vakuumofen zur Waermebehandlung metallischer Werkstuecke
FR2660669B1 (fr) * 1990-04-04 1992-06-19 Air Liquide Procede et installation de traitement thermique d'objets avec trempe en milieux gazeux.

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997000974A1 (en) 1997-01-09
ATE195762T1 (de) 2000-09-15
US5938866A (en) 1999-08-17
EP0871786B1 (en) 2000-08-23
DE69609989T2 (de) 2001-04-05
DE69609989D1 (de) 2000-09-28
SE9502278D0 (sv) 1995-06-22
SE9502278L (sv) 1996-12-23
EP0871786A1 (en) 1998-10-21
ES2151667T3 (es) 2001-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5158625A (en) Process and apparatus for heat treating articles while hardening in gaseous medium
CN101472662B (zh) 热回收气体的吸收方法
JPH08312898A (ja) 容器内の保持ガス中に充填ガスを導入する方法及びその装置
SE504320C2 (sv) Förfarande och anläggning för behandling av komponenter med en gasblandning
US3630701A (en) Method and apparatus for manufacturing flat glass on a bath of molten metal
CN101460231B (zh) 气体循环的方法和系统
CN212109328U (zh) 用于处理塑料的设备
WO2000063671A1 (en) Evaporation of liquids and recirculation of purified gas
US20020104589A1 (en) Process and apparatus for high pressure gas quenching in an atmospheric furnace
EP0314299A2 (en) Method of and apparatus for treating waste gas from semiconductor manufacturing process
JP2008267778A (ja) 熱処理システム
US4755190A (en) Solid fuel feed system
JP4923266B2 (ja) 汚染水処理装置
JP4186551B2 (ja) 密閉式温冷水循環設備
US5931663A (en) Purge system for regenerative thermal oxidizer
JP2781135B2 (ja) ガス分離回収装置
JP2007502913A (ja) リサイクリング設備を用いるガス焼入法
CN219943406U (zh) 用于处理工件的处理设备
EP2021122A1 (en) Apparatus for producing carbon monoxide by a chemical reaction process
US6994148B1 (en) Method and apparatus for venting a gas in a lined pressure furnace
US5311891A (en) Solvent recovering system for a cleaning machine
US9227155B2 (en) Apparatus and method for purifying gas
CN218202968U (zh) 罩式炉保护气分级循环利用系统
JPH06114229A (ja) 塔槽類の排ガス処理方法
EP0038857B1 (en) Pumpless flow system for a corrosive liquid

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9502278-6

Format of ref document f/p: F