Способ регулирования процесса цементации

(1 о 739 Республи ИЗОБРЕ Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) Дополнительное к ав свид-ву 1)И. Ил(22) Заявлено 020276 (21) 2321469/22-02 С 23 С 11/1 присоедине м заявки рствениый комитеСССРлам изобретенийи открытий(23) Приори по бюл нь Я 0 Опубликовано 0506.8 З УДЯ 621,785. .062.5 (088,8 Дата опублик 5 Р 6. ия описани 72) Авторы изобретени оле(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦГССА ЦЕМЕНТАЦИ к способам мической стности к ации, а такивания при ирования ром при о иала угле еренного ств) от з подачу в кло- ро 1 О а ечь соба являетхимического вой среды пользовании огаза или пользоваТь улирования ми карбюригаз, метан положитель- ильного брет ивно проц ител виде а со и не ана ния является повыти ведения техносса. Способ разрано к контролируемойсмеси увлажняемоготава И + 2 СО +ольшого (до 3) коли пропана как карбюЦелью из шение эффек логического ботан приме атмосфере в азотного га + 2,5 НО личества ме гизаторов. регулироваутем разбавществами, вода, углеРи этом Зо акже спосоцементацииатмосферысажу (воздупирт) 2 . Изобретение относитсятермической и химико-теробработки металлов, в чапроцессам газовой цементже защиты от, обезуглерожнагреве.Известен способ регулцесса цементации, в котонении химического потенцда печной атмосферы (измпомощью различных устройного значения, изменяюткарбюризатора 1,Недостатком этого спося то, что регулированияпотенциала углерода газоможет быть только при и.в качестве последней эндэкзоэндогаза. Попытки иизвестный способ для регпроцесса цементации такизаторами, как природныйСН, пропан С нВ не далиных результатов из-за осажевыделения.Известен тния процессаления печнойсвязывающимикислый газ, с лоручев, В.В. Дембовский и В количество вводимого в печь карбюризатора поддерживают постоянным, анеобходимое давление углеродного потенциала атмосферы регулируют путемвоздействия на ее влажность.Недостаток этого способа заключается в том,. что количество карбюризатора и влаги на практике чисто несоответствуют оптимальным условиямведения технологических процессов.Подача карбюризатора может быть Завышена, что увеличивает вероятностьвыделения сажи и является неэкономичным, а избыток влаги, поддерживаемый в этом случае для компенсациивозможного превышения потенциалауглерода над его заданной величиной,неблагоприятно влияет на обрабатываемый металл, способствуя его внутреннему окислению,739130 иг. 1 ЦНИИПИ Заказ 2782/2 Филиал ППП Патент Ужгород, ул. Проект н Цель достигается тем, что одновременно с изменением влажности изменяют также расход карбюризатора, причем пробными изменениями добавки влаги находят и поддерживают такое значение влажности атмосферы печи, при котором величина химического потенциала углерода достигает максимума при данном расходе карбюризатора, а при отклонении этого максимума от технологически заданного значения химического потенциала углерода изменяют подачу в печь карбюризатора.На фиг.1 изображен график зависимости С 9 = Г(СН 4) при Н О = сопят; на фиг.2 - графйк зависимости Су - Г( НО) при СН+= соля.Установлено, что при газовой цементации указанной смесью химический потенциал углерода атмосферы Сс 3 зависит от содержания в ней СН 4, так и от добавки Н О2.Сд = К (СН 4 Н 0)2Функция Сд = Г (СН ) при НО = сопв в пределах СН 4 3 имЕет монотонно возрастающий характер (фиг.1),Зависимость С 9 = й (Н О ) при2. 2. СН 4= сопз экстремальна (фиг,2), причем оптимальное значение концентрации НО определяется также характеристиками науглероживающей атмосферы и свойствами цементируемой стали. Наиболее выгодный режим цементации характеризуется некоторой минимальной (во избежание сажеобразования) концентрацией СН при поддержании Н 20 на оптимальном уровне,4Предлагаемый комбинированный способ автоматического регулирования химического потенциала углерода атмосферы реализуется путем определенных и согласованных между собой изменений обоих технологических параметров - влажности азотного газа и расхода карбюризатора.Прямые измерения химического потенциала углерода атмосферы в рабочем пространстве печи осуществляютизвестными способами и устройствами., Оптимизацию добавки воды выполняют, например, с помощью экстремального регулятора, который пробнымиувеличениями и уменьшениями влажности печной атмосферы находит и поддерживает оптимальную концентрацию(НО , фиг.2). Если при этом величина С 9 не соответствует заданной,корректируют подачу карбюризаторав печь (фиг.2)например, с помощьюстабилизирующего регулятора,Оптимизация дозирования водыобеспечивает наиболее благоприятные15условия кинетики массообмена междукарбюризатором и металлом в печи.Кроме того, в предлагаемом способеэкстремальный регулятор степени увлажнения печной атмосферы, связанныйчерез печь с регулятором добавки2 карбюризатора, тем самым дает возможность автоматически поддерживатьзаданный химический потенциал углерода при минимальном расходе СНили СНе, Это надежно предотвращает475 самообразование в рабочем пространстве печи,Формула изобретенияСпособ регулирования процесса цементации, преимущественно для смеси3 О азотного. газа и углеводородногокарбюризатора, путем изменения влажности, о т л .и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективностипроцесса, одновременно с изменениемвлажности изменяют расход карбюризатора, при этом максимум углеродногопотенциала для данного расхода газаустанавливают изменением подачивлаги, а затем заданный углеродный40 потенциал получают путем изменениярасхода карбюризатора.Источники информации,Фпринятые во внимание при экспертизе1, Сагарадзе В.С, Повышение надежности цементируемых деталей, М45 Машиностроение, 1975, с.40-412, Авторское свидетельство СССРР 32 б 257, кл, С 23 С 11/10, 1972,Фиг. г ираж 1074 Подписно