Способ управления процессом химико-термической обработки металлов газами Советский патент 1988 года по МПК C23C8/24 

ffevd озотироВания

Mj-«-A /fa

Изобретение относится к обработке поверхности металлического мате риала диффузией элементов через поверхность, в частности к области диффузионного насыщения поверхностного слоя элементами из газовой фазы. Цель изобретения - повышение точности управления и интенсификация процесса. Существо изобретения заключается в том, что в процессе обработки измеряется расход аммиака измерителем 1, степень диссоциации аммиака анализатором 2, температура в печи термопарой 7, температура газов,на выходе из печи термопарой 8 Экстремальный регулятор 4 осуществляет автоматический поиск максим - ма произведения расхода аммиака на степень его :диссоциации изменением расхода аммиака, подаваемого в печь с помощью исполнительного механизма 5 и регулирующего органа 6. 1 ил. с о (Л

Обра6агпб1ба&1 изделия

Изобретение относится к обработке металлического материала диффузией элементов че.рез поверхность, в частности к управлению процессами газового азотирования, газовой цементации и нитроцементации, и другим процессам химико-термической обработки металлов газами.

Цель изобретения - повышение точности управления и интенсификации процесса.

На чертеже приведена схема устройства для реализации способа.

В печь азотирования с загруженными в нее обрабатываемыми металлическими изделиями при температуре,- обычно поддерживаемой, например, в пределах 500-750 С, вводят насыщающий газ, например .

Устройство .управления процессом содержит измеритель 1 расхода газа. на входе в печь, анализатор 2 степени диссоциации газа, блок 3 перемножения сигналов, экстремальный регуля .тор 4, исполнительный механизм 5, регулирующий орган 6, термопару 7 для измерения температуры печи, термопару 8 для измерения температуры отходящего газа, электронный потенциометр 9 для измерения разности температур печи и отходяш,его газа.

Выходы измерителя 1 расхода аммиака и аношизатора 2 степени диссоциации соединены с блоком 3 перемножения сигналов. Термопары 7 и 8 дифференциально подключены к электрон- ному потенциометру 9.

При малом расходе насыщающего газа, например, аммиака, время его пребывания в рабочем пространстве печи велико,, степень диссоциации позто му высокая, следовательно, и азота выделяется из единицы объема газа относительно много. .Но таких единиц объема газа при его м:алом расходе не каждую единицу времени приходится также мало, что и приводит к недостаточному приросту массы азотируемых образцов. При.высоком расходе газа наоборот время пребывания его в рабочем пространстве печи сокращает- .ся, реакция диссоциации не успевает развиться в заметной степени, что и в этом случае приводит к невысоВНИИШ1 Заказ 1871/32 Тираж 991

Произв.по1шгр. пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектнал, 4

5

0

5

0

5

0

5

0

кому насыщению образцов. Тому же способствует недостаток времени на нагрев газа до температуры печи, также замедляющий реакцию диссоциации насыщающего газа.

Максимальная насьпцающая способность газа обеспечивается таким режимом, когда произведение расхода газа на его степень диссоциации достигает максимума. В этом случае с максимальной частотой во времени частицы элемента, вьщвляющиеся при диссоциации газа, подводятся к поверхности обрабатываемых металлических- образцов, что и дает наибольший прирост их массы.

Экстремальный регулятор 4 осуще- ставляет автоматический поиск максимума произведения расхода насыщающего газа на степень его диссоциации путем изменения расхода газа с ПОМОЩЬЮ исполнительного механизма

5 и регулирующего органа 6.

I

Однако, ввиду того, что при повышении расхода насьщающего газа может иметь место тенденция к сниже- нию температуры газа на выходе из печи, необходимо прекратить увеличение расхода при достижении разностью температур печи и отходящего газа заданного значения, например З С.

Способ обеспечит увеличение прироста массы азотируемых образцов на 20%.

Формула изобретения

Способ управления процессом химико-термической обработки металлов газами, преимущественно в печи,включающий измерение температуры га за в печи, расхода насьщающего металл газа на входе в печь и степени диссоциации газа в печи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления и интенсификации процесса, дополнительно измеряют температуру газа, отходящего из печи, определяют величину произведения расхода газа на степень его диссоциаций и изменяют расход до дости- жения максимума произведения с ограничением по заданной разности температур печи и отходящего газа.

Подписное