Установка для газового азотирования сталей и сплавов

(51)5 С 23 С 8/26 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ(56) Лахтин Ю.М. и Коган Я.Д. Азотирование стали, М,: 1976, с. 111-112,Райцес В.Б. Технология химико-термической обработки на машиностроительных заводах. М,: 1965, с, 162 - 165.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ГАЗОВОГО АЗОТИРОВАНИЯ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ(57) Изобретение относится к устройствам для газового азотирования, Целью изобретения является экономия аммиака и повышение уровня автоматизации, Установка содержит емкость, 1 с аммиаком, электро- печь с муфелем (М) 2, магистрали 4 и 5 подвода и отвода газа М 2, гидроэатвор, состоящий из двух термостатируемых секций (ТС) 7 и 8, входные магистрали (МА) 9 и 10 которых подключены к выходной магистрали 5 М 2, а выходные МА 11 и 12 разделеИзобретение относится к химико-термической обработке сталей и сплавов, в частности к устройствам для газовогоазотирования.Целью изобретения является экономияаммиака и повышение уровня автоматизации,На чертеже изображена схема установки для газового азотирования,Установка содержит емкость 1 с аммиаком, электропечь с герметичным муфелем 2,устройство 3 для регулирования расхода газа, магистрали 4 и 5 подвода и отвода газа .,:; муфеля 2, фильтры 6 для очистки и осушки ЯО ц 1721120 А 1 ны каждая на две ветви (В) 13 - 16, причем В 13 и 15 подключены к магистрали 4 подвода газа М 2, а В 14 и 16 - к магистрали 17 выброса нерастворимых в воде продуктов диссоциации аммиака в окружающее пространство. ТС 7 и 8 оснащены датчиками максимальной 18 и 19 и минимальной 20 и 21 концентраций аммиака в воде, термопарами 22 и 23 и нагревателями 24 и 25, связанными через систему 26 коммутации с электромагнитными клапанами 27 - 33, установленными на МА 9 и 10 подвода и на каждой из В 13 - 16 МА 11 и 12 газовой среды ТС 7 и 8 и на магистрали подвода газа в М 2 от емкости с аммиаком. При нагреве ТС 7 и 8 происходит выделение из насыщенного раствора газообразного аммиака, поступаемого в М 2 для повторного использования. Изобретение позволяет практически полностью использовать аммиак, предотвратить загрязнение окружающей среды токсичным газом, повышает уровень автоматизации процесса. 1 ил. газа, гидроэатвор, состоящий из двух термостатируемых секций 1 и 8, входные магистрали 9 и 10 которых подключены к выходной Ср магистрали 5 муфеля 2, а выходные магистрали 11 и 11 равделени каждая на две ветви 13 - 16, причем ветви 13 и 15 подключены к д магистрали 4 подвода газа муфеля, а ветви 14 и 16 - к магистрали 17 выброса нерастворимых в воде продуктов диссоциации аммиака в окружающее . пространство,Термостатируемые секции 7 и 8 снабжены датчиками максимальной 18 и 19 и минимальной 20 и 21 концентраций аммиака в воде, термопарами 22 и 23 и нагревателямипо ветви 13, магистрали 4, через фильтры 6 очистки и сушки, устройство 3 для регулирования расхода аммйака, вновь поступает вмуфель 2, Отработанная газовая смесь по выходной магистрали 5 муфеля через кла 55 24 и 25, связанными через систему 26 коммутации с электромагнитными клапанами27 - 33, установленными на магистралях 9 и10 подвода и на каждой из ветвей 13 - 16магистралей 11 и 12 отвода газовой среды 5термостатируемых секций 7 и 8 и на магистрали 4 подвода газовой среды в муфель 2 отемкости 1 с аммиаком,Принцип работы установки основан наиспользовании зависимости степени растворимости аммиака в воде от температуры,При нагреве насыщенного раствора аммиака в воде происходит выделение газообразного аммиака, который поступает дляповторного использования в муфеле электропечи. Первоначальной аммиак от емкости1 с аммиаком через клапан 33, фильтры 6очистки и сушки, устройство 3 для регулирования расхода аммиака поступает в муфель2 электропечи. Отработанная смесь газов, 20содержащая аммиак, азот и водород, по выходной магистрали 5 муфеля 2 поступает повходной магистрали 9 через клапан 27 втермостатируемую секцию 7, температураводы в которойподдерживаетсяоколо 20 С. 25Аммиак растворяется в воде, Азот и водородпо выходной магистрали 11 через клапан 29по магистрали 17 выбрасывается наружу,например, в систему дожигания водорода(не показана). При этом цикле (цикл 1) клапаны 28 - 32 находятся в закрытом состоянии.По мере насыщения воды аммиаком втермостатируемой секции 7 уровень электролита поднимается, и по достижении максимальной концентрации газа в воде 35замыкается электрическая цепь между датчиком 18 и внутренней токопроводящей поверхностью термостатируемой секции 7,формируется электрический сигнал, который указывает на начало цикла П. В этом 40случае через систему 26 коммутации включается питание нагревателя 24, отключаются клапаны 27 и 29, включаются клапаны 30и 32 Отработанная газовая смесь поступаетв термостатируемую секцию 8, По достижении заданной температуры раствора в тер,мостатируемой секции 7 (50-80 С)начинается цикл Н. Электрический сигналот термопары 22 поступает в систему 26коммутации, которая отключает клапан ЗЗ и 50включает клапан 28. Газообразный аммиак,выделяющийся при нагреве иэ раствора втермостатируемой секции 7 через клапан 28 пан 30 поступает в термостатируемую секцию 8, где температура воды поддерживается около 20 С. Аммиак растворяется в воде, а нерастворимые в воде азот и водород через клапан 32 по ветви 16 выбрасывается наружу. При этом цикле клапаны 27, 29, 31, 33 находятся в закрытом состоянии,По мере улегучивания аммиака из раствора уровень раствора в термостатируемой секции 7 опускается и в момент размыкания электрической цепи между датчиком 20 минимальной концентрации аммиака и электролитом формируется электрический сигнал, указывающий на начало И-го цикла, В этом случае через систему 26 коммутации отключается питания нагревателя 24, отключается клапан 28, включается клапан 33. Аммиак поступает в муфель 2 от емкости 1 с аммиаком. Отработанная газовая смесь поступает в термостатируемую секцию 8 до достижения предельной концентрации аммиака в воде, В дальнейшем порядок работы термостатируемых секций 7 и 8 аналогичен вышеописанному. Отличие лишь в том, что в этом цикле (цикле Я секция 8 работает как источник аммиака, а секция 7 - как поглотитель аммиака. Циклы- Ч подачи аммиака в муфель 2 от емкости 1 и термостатируемых секций 7 и 8 в дальнейшем чередуются.Предлагаемое техническое решение позволяет практически полностью использовать аммиак, предотвращать загрязнение окружающей среды токсичным газом, повышает уровень автоматизации технологического процесса газового азотирования,Формула изобретения Установка для газового азотироцания сталей и сплавов, содержащая электропечь с муфелем и соединенную с муфелем магистралями подвода и отвода газа емкость с аммиаком, устройство для регулирования расхода газа, гидрозатвор, установленные на магистралях электромагнитные клапаны, систему коммутации, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью зкономии аммиака и повышения уровня автоматизации, она снабжена датчиками максимальной и минимальной концентраций аммиака в воде, термопарами и нагревателями, расположенными в емкости гидрозатвора и связанными через систему коммутации с электромагнитными клапанами, а гидро- затвор . выполнен в виде термостатируемых секций, соединенных с магистралью подвода газа к муфелю через дополнительную ветвь отвода газа,.Шевкун каз 930 Тираж Подписн ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 м при ГКНТ СС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж л. Гагарина, 10