SU1225866A1 - Method of regulating chemical and heat treatment of steel articles - Google Patents

Method of regulating chemical and heat treatment of steel articles Download PDF

Info

Publication number
SU1225866A1
SU1225866A1 SU843815386A SU3815386A SU1225866A1 SU 1225866 A1 SU1225866 A1 SU 1225866A1 SU 843815386 A SU843815386 A SU 843815386A SU 3815386 A SU3815386 A SU 3815386A SU 1225866 A1 SU1225866 A1 SU 1225866A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
furnace
gas
carbon potential
mixture
maximum
Prior art date
Application number
SU843815386A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Васильевич Кирнос
Сергей Тимофеевич Клышников
Игорь Алексеевич Лобачев
Виталий Иванович Непогодин
Аркадий Владимирович Пожарский
Светлана Алексеевна Пегишева
Борис Владимирович Радзиевский
Лидия Михайловна Семенова
Валерий Павлович Галаев
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6205
Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники
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 Предприятие П/Я Р-6205, Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники filed Critical Предприятие П/Я Р-6205
Priority to SU843815386A priority Critical patent/SU1225866A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1225866A1 publication Critical patent/SU1225866A1/en

Links

Description

Изобретение относитс -к химико- термической обработке и может быть использовано в машиностроении, преимущественно при диффузионном насыщении поверхности стальных изделий углеродом в печах дл  химико-термической обработки с контролируемыми атмосферами .The invention relates to chemical heat treatment and can be used in mechanical engineering, mainly in diffusion saturation of the surface of steel products with carbon in furnaces for chemical heat treatment with controlled atmospheres.

Цель изобретени  - повьшение ка2СО 2С- + О, ffpe The purpose of the invention is the increase in ca2CO 2C- + O, ffpe

(3)(3)

Поэтому скорость реакций (О и (2), котора  достаточно мала, может быть использована дл  формировани  углеродного потенциала в пределах реального печного пространства,Therefore, the reaction rate (O and (2), which is sufficiently small, can be used to form a carbon potential within the real kiln space,

Так, например,, через 2 ч степеньFor example, after 2 h degree

иand

/Рсн4 при этом посто н15 / Рсн4 with this post n15

2020

превращени  метана в отсутствии качества изделий за счет повьшени  точ- Ю тализатора составл ет 68,2% при 950°С ности регулировани  углеродного потенциала по длине печи.The conversion of methane in the absence of product quality due to the increase in the point of the catalytic converter is 68.2% at 950 ° C for controlling the carbon potential along the length of the furnace.

На фиг.1 приведена схема газоподводов к цементационной печи, с помощью которой реализуетс  способ; на фиг,2 - распределение углеродного потенциала по длине, где координата X соответствует максимуму профил  углеродного потенциала.Figure 1 is a diagram of the gas supply to the cementation furnace, with which the method is implemented; FIG. 2 shows the distribution of the carbon potential along the length, where the coordinate X corresponds to the maximum of the profile of the carbon potential.

Цементационна  печь 1 дл  реализации предлагаемого способа имеет систему 2 ввода газовой смеси, размещенную в конце печи, и систему 3 вывода газовой сйеси, размещенную со стороны загрузки обрабатываемых деталей 4. Газовую смесь приготавливают в смесителе 5 и подают в печь через регул тор 6 расхода. Атмосфера печи анализируетс  газоанализирующим устрой- . ством 7, выполненным многоточечным на базе датчиков кислородного потенциала ,The cementing kiln 1 for implementing the proposed method has a gas mixture inlet system 2 placed at the end of the furnace and a gas discharge system 3 placed on the loading side of the workpieces 4. The gas mixture is prepared in the mixer 5 and fed to the furnace through the flow controller 6. The furnace atmosphere is analyzed by a gas analyzing device. 7, made multipoint on the basis of oxygen potential sensors,

Сущность способа основана на том, что врем , необходимое дп  протекана  скорости реакции равна 0,0034ч,The essence of the method is based on the fact that the time required by dp of the reacted reaction rate is equal to 0.0034 h,

На практике посто нна  скорости реакции, определ етс  каталитическим вли нием материала кладки печи внутренних конструкций печи и материала обрабатываемых деталей. Подача смеси газа-носител  (например, эндогаза) и газа-карбюризатора (например, природного газа) навстречу движению деталей осуществл етс  путем впуска ее в конце печи и выпуска в.начале, при этом в точке ввода газа в начале реакции углеродный потенциал ат- 25 мосферы определ етс  потенциалом газа-носител . По мере продвижени  газа в пространстве печи происход т реакции (1) и (2), что приводит к возрастанию углеродного потенциала (от конца печи) до максимума в зоне насыщени . Дальнейший спад углеродного потенциала к началу печи определ етс  значительным поступлением кислорода в печь в моменты загрузкиIn practice, the constant reaction rate is determined by the catalytic effect of the masonry material of the furnace, the internal structures of the furnace and the material of the workpiece. The mixture of carrier gas (for example, endogas) and gas-carburizer (for example, natural gas) is supplied to the movement of parts by injecting it at the end of the furnace and releasing it first, while at the gas inlet point at the beginning of the reaction the carbon potential is at- 25 of the atmosphere is determined by the potential of the carrier gas. As the gas moves in the furnace space, reactions (1) and (2) occur, which leads to an increase in the carbon potential (from the furnace end) to a maximum in the saturation zone. A further decrease in the carbon potential to the beginning of the furnace is determined by a significant supply of oxygen to the furnace at the moments of loading.

30thirty

ни  реакций, формирующих профиль уг- 5 Деталей.nor the reactions forming the profile of the coal; 5 Details.

леродного потенциала в цементационной печи, соизмеримо с временем нахождени  газа в печи,of the lateral potential in the grouting furnace, commensurate with the residence time of gas in the furnace,

В эндотермической атмосфере (газ- носитель + газ-карбюризатор) после ее прогрева в печи проход т сложные физико-химические превращени , включающие реакцию печной атмосферы с окислителем, поступающим из проемов печи при загрузке деталей, повреждений радиационных труб и т,д,, и, в основном, взаимодействие . газа-носител  с газом-карбюризаторо по реакци м конверсии:In the endothermic atmosphere (carrier gas + gas-carburizer), after its heating in a furnace, complex physicochemical transformations take place, including the reaction of the furnace atmosphere with an oxidizer coming from the furnace openings when parts are loaded, damage to the radiation tubes, and so on, etc. mainly interaction. carrier gas with carburizing gas for conversion reactions:

++

+ со.+ co.

со + зн,.co + sign

:2СО + 2Н,: 2CO + 2H,

(1) (2)(12)

При этом основным носителем угле-55 образом,In this case, the main carrier of the coal is 55,

рода, поступающего в детали,  вл ет- Пример, Стальные издели  - с  окись углерода и цементаци  осу- шестерни из стали 20ХНР, подвергают ществл етс  по реакции цементации в безмуфельном агрегатеthe type entering the parts is an example. Steel products - carbon monoxide and cementation. Gears made of steel 20ХНР, are subjected to a carburizing reaction in a non-snuffing unit.

2СО 2С- + О, ffpe 2CO 2C- + O, ffpe

(3)(3)

Поэтому скорость реакций (О и (2), котора  достаточно мала, может быть использована дл  формировани  углеродного потенциала в пределах реального печного пространства,Therefore, the reaction rate (O and (2), which is sufficiently small, can be used to form a carbon potential within the real kiln space,

Так, например,, через 2 ч степеньFor example, after 2 h degree

иand

/Рсн4 при этом посто н5 / Рсн4 with this post n5

00

превращени  метана в отсутствии катализатора составл ет 68,2% при 950°С methane conversion in the absence of a catalyst is 68.2% at 950 ° C

на  скорости реакции равна 0,0034ч,at the reaction rate is equal to 0.0034 h,

На практике посто нна  скорости реакции, определ етс  каталитическим вли нием материала кладки печи внутренних конструкций печи и материала обрабатываемых деталей. Подача смеси газа-носител  (например, эндогаза) и газа-карбюризатора (например, природного газа) навстречу движению деталей осуществл етс  путем впуска ее в конце печи и выпуска в.начале, при этом в точке ввода газа в начале реакции углеродный потенциал ат- 5 мосферы определ етс  потенциалом газа-носител . По мере продвижени  газа в пространстве печи происход т реакции (1) и (2), что приводит к возрастанию углеродного потенциала (от конца печи) до максимума в зоне насыщени . Дальнейший спад углеродного потенциала к началу печи определ етс  значительным поступлением кислорода в печь в моменты загрузкиIn practice, the constant reaction rate is determined by the catalytic effect of the masonry material of the furnace, the internal structures of the furnace and the material of the workpiece. The mixture of carrier gas (for example, endogas) and gas-carburizer (for example, natural gas) is supplied to the movement of parts by injecting it at the end of the furnace and releasing it first, while at the gas inlet point at the beginning of the reaction the carbon potential is at- 5 of the atmosphere is determined by the potential of the carrier gas. As the gas moves in the furnace space, reactions (1) and (2) occur, which leads to an increase in the carbon potential (from the furnace end) to a maximum in the saturation zone. A further decrease in the carbon potential to the beginning of the furnace is determined by a significant supply of oxygen to the furnace at the moments of loading.

00

Увеличение расхода смеси при той же скорости реакций (1) и (2) позвол ет смещать максимум углеродного потенциала в сторону начала печи, уменьшение расхода - в сторону конца печи.An increase in the flow rate of the mixture at the same reaction rate (1) and (2) makes it possible to shift the maximum of the carbon potential towards the beginning of the furnace, and the decrease in consumption towards the end of the furnace.

Изменение скорости реакций (1) и (2), происход щее в печи, компенсируетс  изменением общего р асхода газовой смеси,The change in the rate of reactions (1) and (2) that takes place in the furnace is compensated by the change in the total flow rate of the gas mixture,

.Таким образом, подача газовой смеси одним потоком встречно движению обрабатываемых деталей позвол ет обеспечить оптимальный профиль углеродного потенциала дл  любого технологического процесса за счет возможности регулировани  положени  максимума его путем изменени  скорости или расхода газового потока в печи.Thus, supplying the gas mixture with a single stream opposing the movement of the workpieces allows an optimal profile of the carbon potential for any process to be achieved by adjusting the position of its maximum by changing the speed or flow rate of the gas flow in the furnace.

Способ осуществл етс  следующимThe method is as follows.

33

0811, цементационна  печь которого имеет длину 10,36 м и внутреннее сечение 2,5м.0811, whose grouting furnace has a length of 10.36 m and an internal cross section of 2.5 m.

Газовый поток по длине печи 1 направл ют встречно движущимс  детал м 4 путем ввода смеси эндогаза с точкой росы О С и метана в соотношении. 40:1 в конце печи и вывода ее в начале . Такое соотношение газовой смеси выбирают из услови  обеспечени  заданного технологией углеродного потенциала в точке максимального его значени  (по результатам газового анализа). Точка росы эндогаза выбрана по заданной технологией величине углеродного потенциала в конце печи.The gas flow along the length of the furnace 1 is directed against the moving parts 4 by introducing a mixture of endogas with a dew point of OH and methane in the ratio. 40: 1 at the end of the furnace and output it at the beginning. This ratio of the gas mixture is selected from the conditions for ensuring the carbon potential specified by the technology at the point of its maximum value (according to the results of the gas analysis). Endogas dew point is selected for a given carbon potential at the end of the furnace.

После разогрева печи до 920-930 С и вывода ее на режим включают газо- анализирующее устройство 7, которое по результату анализа пробы по нескольким точкам печи выдает информацию о положении максимума углеродного потенциала (координата X). Если положение этого максимума оказываетС - газаAfter heating the furnace to 920-930 C and bringing it to the mode, the gas-analyzing device 7 is turned on, which, according to the result of the analysis of the sample at several points of the furnace, gives information about the position of the maximum of the carbon potential (X coordinate). If the position of this maximum turns out - gas

Зона дисрфуз1 иZone disfuz1 and

Зона насыщенцнSaturated area

Редактор Н.ГунькоEditor N. Gunko

Составитель Т.Наумова Техред В.КадарCompiled by T.Naumova Tehred V.Kadar

Заказ 2103/19Тираж 552ПодписноеOrder 2103/19 Circulation 552Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4.Production and printing company, Uzhgorod, st. Design, 4.

258664258664

с  смещенным относительно заданного технологией в зависимости от обрабатываемых деталей к концу печи, расход смеси увеличивают регул тором 6with the offset from the given technology depending on the workpiece to the end of the furnace, the flow rate of the mixture is increased by the regulator 6

5 расхода, поддержива  смесителем 5 ранее выбранное соотношение газа-носител  и газа-карбюризатора, до восстановлени  заданного технологией положени  координаты X. При смещении5 flow rate, maintaining, by mixer 5, the previously selected ratio of carrier gas and gas carburizer, until the position of the X coordinate specified by the technology is restored.

10 положени  максимума углеродного потенциала к началу печи расход газа уменьшают.10 position of the maximum carbon potential to the beginning of the furnace gas consumption is reduced.

Использование предлагаемого способа позвол ет улучшить качество изде .с ЛИЙ за счет уменьшени  отклонений значений углеродного потенциала атмосферы от заданного профил  его в печи до 0,05%. Смещение максимума профил  углеродного потенциала поThe use of the proposed method allows to improve the quality of the product with LIU by reducing the deviations of the values of the carbon potential of the atmosphere from its specified profile in the furnace to 0.05%. The shift of the maximum profile of the carbon potential

2Q длине печи не превьшает ±0,1 м, что .в 4-5 раз превышает точность поддержани  положени  максимума по сравнению с позонным регулированием процесса химико-термической обработки изделий .2Q to the length of the furnace does not exceed ± 0.1 m, which is 4-5 times greater than the accuracy of maintaining the position of the maximum as compared with the zone-to-zone regulation of the process of chemical-thermal treatment of products.

Зона активного нагреваActive heating zone

ПечиOvens

Фи&.гFi & .g

Корректор Е. СирохмаиProofreader E. Sirohmai

Claims (1)

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИMETHOD FOR REGULATING THE CHEMICAL AND THERMAL PROCESSING PROCESS СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в побюризатора в цементационную печь, выборе соотношения расходов этих газов для получения заданного значения углеродного потенциала, формировании профиля углеродного потенциала с максимальным значением в зоне насыщения, контроле углеродного потенциала по длине печи, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий за счет повышения точности регулирования углеродного потенциала по длине печи, смесь газа-носителя . и газа-карбюризатора направляют одним потоком встречно движению обрабатываемых деталей и поддерживают максимум углеродного потенциала атмосферы в заданной технологией точке путем регулирования расхода смеси при сохранении выбранного соотношедаче смеси газа-носителя и газа-кар- ния.STEEL PRODUCTS, consisting of a boom in a cement kiln, selecting the ratio of the flow rates of these gases to obtain a given value of the carbon potential, forming a carbon potential profile with a maximum value in the saturation zone, monitoring the carbon potential along the length of the furnace, characterized in that, in order to improve the quality of products by increasing the accuracy of regulating the carbon potential along the length of the furnace, a mixture of carrier gas. and the gas-carburizer are directed in a single flow in the opposite direction to the movement of the workpieces and maintain the maximum carbon potential of the atmosphere at a point specified by the technology by controlling the flow rate of the mixture while maintaining the selected ratio of the mixture of carrier gas and karium gas.
SU843815386A 1984-11-20 1984-11-20 Method of regulating chemical and heat treatment of steel articles SU1225866A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843815386A SU1225866A1 (en) 1984-11-20 1984-11-20 Method of regulating chemical and heat treatment of steel articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843815386A SU1225866A1 (en) 1984-11-20 1984-11-20 Method of regulating chemical and heat treatment of steel articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1225866A1 true SU1225866A1 (en) 1986-04-23

Family

ID=21147846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843815386A SU1225866A1 (en) 1984-11-20 1984-11-20 Method of regulating chemical and heat treatment of steel articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1225866A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Шубин.Р.П. и Приходько B.C. Технологи и оборудование термического цеха. - М.: Машиностроение, 1971, .с. 154-155, 180. Авторское свидетельство СССР № 594210, кл. С 23 С 11/02, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0686701B1 (en) Process for producing heat treatment atmospheres
EP0541711B1 (en) Method for controlling the conversion of iron-containing reactor feed into iron carbide
EP2135961B1 (en) Method and device for heat treating metallic materials in a protective atmosphere
RU2036976C1 (en) Steel pieces thermal or thermochemical treatment method and apparatus for benefication of steel pieces surface areas with carbon
US4175986A (en) Inert carrier gas heat treating control process
ZA9710701B (en) Method of forming tungsten carbide particles.
KR100512187B1 (en) Control method of and Apparatus for atmosphere in heat treatment furnace
US4445945A (en) Method of controlling furnace atmospheres
SU1225866A1 (en) Method of regulating chemical and heat treatment of steel articles
KR850001012B1 (en) Steel carburizing process utilizing atmospheres generated from nitrozenethanol based mixtures
EP0024106B1 (en) Method of heat treating ferrous workpieces
EP0859067B1 (en) Method and apparatus for controlling the atmosphere in a heat treatment furnace
JPS642168B2 (en)
US4398971A (en) Method of heating, holding or heat treatment of metal material
GB1504320A (en) Control of vertical heat treatment vessels
DE4308803A1 (en) Process and appliance for producing a carbon-containing gaseous treatment atmosphere
CA1181586A (en) Method and apparatus for controlling the atmosphere in a carburizing furnace utilizing a cascaded valving system
SK285424B6 (en) Method and device for thermal treatment of parts
JPS5713169A (en) Method for controlling concentration of carbon in carburizing atmosphere
SU1723152A1 (en) Method of operation of a controlled atmosphere carburizing electric furnace
JPH0699795B2 (en) Continuous gas carburizing method
CA1036912A (en) Heat treatment of ferrous metals in controlled gas atmospheres
SU1518295A1 (en) Method of automatic control of process of catalytic purification of waste gases in production of unconcentrated nitric acid
RU2048599C1 (en) Method to produce controlled atmosphere for thermal and chemical thermal treatment of pieces
JP2535820B2 (en) Carburizing method for metallic materials