СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМОЙ АТМОСФЕРЫ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 1995 года по МПК C23C8/20 C21D1/74 

Изобретение касается термической и химико-термической обработки деталей, преимущественно процессов цементации и нитроцементации, и решает проблему получения контролируемой атмосферы без использования эндогенератора.

Известны способы получения контролируемой атмосферы в ретортах, заполненных подогреваемым катализатором и помещенных в теплоизолированной стенке печи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения контролируемой атмосферы в реторте "Эндексо" фирмы Ипсен.

По этому способу в реторту, помещенную в теплоизолированной стенке печи, заполненную катализатором и снабженную системой труб для его подогрева, подают смесь природного газа и воздуха в соотношении, необходимом для получения газа, близкого по составу к газам печной атмосферы. Реакция в реторте идет с дополнительной подачей тепла от размещенных в ней нагревателей при температуре 900-1050^оС. Полученный в результате реакции газ подают в рабочее пространство печи, где он, перемешиваясь с необходимыми добавками, направляется на обрабатываемые детали.

Недостатком всех известных способов является необходимость использования нагревателей для подогрева катализатора, что снижает надежность и экономичность процесса.

Задачей, на решение которой направлен способ, является повышение надежности и экономичности процесса за счет подбора такого соотношения компонентов в газовоздушной смеси, которое обеспечивает проведение реакции в реторте с выделением тепла до 900-1050^оС без применения нагревателей, и доведение состава полученного газа до состава атмосферы, необходимой для эффективного проведения определенного вида термообработки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена установка для осуществления способа.

Газовоздушная смесь с коэффициентом расхода воздуха α 0,3-0,4 подается из компрессора 1 в реторту 2, заполненную катализатором 3 и помещенную в печь 4. Возникшая в реторте 2 реакция при заданном соотношении газа и воздуха происходит с выделением тепла до температуры 900-1050^оС. Полученный газ подается в рабочее пространство печи через сопло 5 размещенного в нем струйного аппарата 6, в основание активной струи которого по трубке 7 подается углеводородная добавка в количестве, необходимом для получения на выходе эндогаза с α 0,25-0,3, что составляет от 10 до 50% от количества газа, подаваемого в реторту. Перемешанная в смесителе 8 струйного аппарата 6 смесь газов поступает в рабочую зону печи и продувается через обрабатываемые детали 9, обладая высокой активностью за счет газовых реакций.

Для более точной корректировки состава печной атмосферы предусмотрена подача в рабочее пространство печи незначительной порции регулирующей углеводородной добавки через трубку 10, количество которой зависит от проводимого вида термообработки. При некоторых видах термообработки, например при светлой закалке деталей из углеродистых сталей, регулирующая добавка не подается.

Предлагаемый способ позволяет повысить надежность и экономичность процесса термообработки за счет исключения нагревателей, для работы которых требуются дополнительные затраты, а выход из строя которых требует демонтажа реторты с остановкой агрегата. Кроме того, применение струйного аппарата, в котором происходит доведение полученного газа до атмосферы нужного состава, способствует активированию молекул газа при подаче на детали, что увеличивает скорость и глубину насыщения и в целом снижает общие затраты на термообработку.

Использование: изобретение относится к получению контролируемых атмосфер, применяемых при термической и химико-термической обработке металлов, и может быть использовано на заводах металлургической и машиностроительной отраслей промышленности. Сущность изобретения: в реторту, заполненную катализатором и помещенную в печное пространство, подается газовоздушная смесь с коэффициентом расхода воздуха α 0,3 0,4. Возникающая при этом реакция идет с выделением тепла до 900 1050°С с получением газа, который подается в рабочее печное пространство через размещенный в нем струйный аппарат, смешиваясь в последнем с углеводородной добавкой, вводимой в него в количестве 10 50% от количества газа, поступающего в реторту, что позволяет получить эндогаз с a 0,25 0,3. Выходящий из аппарата эндогаз подается на обрабатываемые детали. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМОЙ АТМОСФЕРЫ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, включающий подачу газовоздушной смеси в реторту с катализатором, помещенную в печное пространство, и последующую подачу продуктов реакции в рабочее пространство печи, отличающийся тем, что газовоздушную смесь подают в реторту с коэффициентом расхода воздуха α = 0,3-0,4, обеспечивают в реторте температуру 900 1050^oС, продукты реакции в рабочее пространство печи подают через размещенный в нем струйный аппарат с одновременной подачей в последний основной углеводородной добавки, количество которой составляет 10 50% от количества газа, подаваемого в реторту. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в рабочее пространство печи вводят регулирующую углеводородную добавку.