Способ управления процессом химико-термической обработки Советский патент 1985 года по МПК C21D1/76 C21D11/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термическо обработке металлических изделий в печах с контролируемой атмосферой, а именно к управлению процессами газового насьЕцения деталей легирующими элементами, такими как С, N, S и т.д.

Цель изобретения - повышение качества химико-термической обработки.

На чертеже представлена блок-схе;ма устройства для осуществления предлагаемого способа.

В печи 1 размещены детали 2 на поддонах 3. В печь поступает технологический газ, состоящий из эндогаза (основной газ-носитель) и метана (источник легирующего элемента-углерода) . На входе и выходе из печи устанавливаются датчики 4 и 5 для определения С-потенциала, например, датчики для определения микроконцентрации кислорода, представляющие электрохимические ячейки из твердого электролита, датчики 6 и 7 концентрации окиси углерода, датчики 8 и 9 температуры. Выходы датчиков подключены на входы счетно-решающих устройств 10 и 11 для расчета текущего значения С-потенциала. Первые выходы счетно-решающих устройств 10 и 11 подключены на вход устройства 12 сравнения, выход которого подключен на вход корректирующего устройства 13, которое последовательно соединено с ключом 14, задатчиком 15 текущего значения С-потенциала, устройством 16 сравнения, регулятором 17, исполнительным механизмом- 18 и регулирующим органом 19 на линии подачи метана в печь.

Второй выход устройства 10 подключен на первый вход устройства 20 сравнения, к второму входу которого подключен задатчик 21 предельных значений С-потенциала.

Выход устройства 20 сравнения подключен на второй вход ключа 14. Третий выход устройства 10 подключен на второй вход устройства 16 сравнения.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При отклонении текущего значения С-потенциала атмосферы, входящей в печь 1, от заданного на задатчике 15 значения регулятор 17 с помощью исполнительного механизма 18

и регулирующего органа 19 изменяет расход метана и устраняет отклонение С-потенциала от задания. Заданное на задатчгке 15 значение С-потенциала атмосферы в процессе работы корректируется с помощью устройства 13, формирующего корректирующее воздействие в соответствии с определяемой величиной разности С-потенциалов входящей и выходящей печной атмосферой. С увеличением разности С-потенциалов величина корректирующего воздействия с помощью ключа, 14 увеличивается и, тем самым, повышается значение С-потенциала в печи.

5 Корректирующее воздействие может осуществляться, например, по линейному закону.

Ключ 14 соединяет корректирующее устройство 13 с задатчиком 15 до

0 тех пор, пока потенциал входящей .атмосферы не достигнет предельных заданных значений.

При выходе потенциала входящей атмосферы за предельные значения устройство 20 сравнения вырабатывает сигнал, отключающий с помощью ключа 17 корректирующее устройство 13 от задатчика 15, и корректиругацее воздействие прекращается.

Таким образом, по предлагаемому

0 способу заданное значение потенциала легирукицего элемента автоматически корректируется в соответствии с количеством поступающего в данный момент

г легирующего элемента в обрабатываемое изделие, т.е. с учетом сложившейся ситуации в печи, что позволяет получить более точное распределение легирунщего элемента в поверхностном слое изделия.

Отходящий to3

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ХИМИКО-ТЕРМ ЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, включающий постоянную подачу в печь контролируемой атмосферы, подачу в печь компонента, содержащего легирующий элемент, измерение и регулирование потенциала легирукщего элемента печной атмосферы путем изменения подачи в печь компонента, содержащего легирующий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения качества химико-термической обработки. Дополнительно измеряют потенциалы легирующего элемента входящей в печь и выходящей из печи атмосферы, определяют разность измеренных потенциалов, регулируют потенциал входящей в печь атмосферы в функции определяемой разности потенциалов , например, по линейному закону и одновременно ограничивают нижний и верхний пределы потенциала входящей в печь атмосферы. 2.Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что нижний предел потенциала входящей в печь атмосферы устанавливают равньм заданной кон«В центрации легирующего элемента в поверхностном слое обрабатываемого изделия. 3.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что верхний предел потенциала входящей в печь атмосферы устанавливают равным предельной концентрации растворимости легирукмцего СО элемента в металле обрабатьшаемого со изделия. сх О со