Система получения контролируемой атмосферы для термической печи

 

Изобретение относится к термической обработке изделий в контролируемой атмосфере и может быть использовано при проведении процессов очистки в термических печах, преимущественно проходных Цель изобретения - предотвращение окисления поверхности термообрабатываемых изделий свободным кислородом в процессе охлаждения и сокращения расхода защитного газа на нейтрализацию подсасываемого воздуха в холодные зоны печи за счет полного использования восстановительных возможностей защитного газа. Существо изобретения заключается в том, что отбираемый из камеры 5 струйного охлаждения нагретый защитный газ охлаждают в холодильнике 10 и затем вентилятором 11 по трубопроводу 9 подают одновременно в камеру 5 через патрубок 7 и через исполнительный механизм 15 на блок 12 очистки. Количество газа , подаваемого в блок 12 очистки, регулируется в зависимости от содержания кислорода в защитном газе камеры 5, измеряемого датчиком 14, которое не должно превышать 0,001- 0,05 об„%, что задается на задатчике регулятора 13« Остальной рециркулируемый защитный газ подается в камеру 5. Очищенньй газ из блока 12 очистки смешивается с защитным газом, отбираемым из камеры 5 через патрубок 6, охлаждается в холодильнике 10 и вентилятором П вновь нагнетается-в камеру 5 и блок 12 очистки 1 ил i (Л о СП О) О) ел

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4080501/23-02 (22) 24,06,86 (46) 23.02.88. Бюл. Ф 7 (71) Юго-Восточное производственнотехническое предприятие "10ВЭнергочермет" (72) И.И.Чернявский, А.N.Àéäèíoâ, J

С.А.Митрофанов, Д.Д.Шишлов, В.И.Клепов А.П.Дубинин и А.Б.Ламин (535 621.78,062 (088.8) (56) Патент ФРГ N- 1959713, кл. F 27 0 )/06, 1975. (54) СИСТЕМА ПОЛУЧЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМОЙ

АТМОСФЕРЫ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к термической обработке изделий в контролируемой атмосфере и может быть использовано при проведении процессов очистки в термических печах, преимущественно проходных. Цель изобретения ; предотвращение окисления поверхности термообрабатываемых изделий свободным кислородом в процессе охлаждения и сокращения расхода защитного газа на

„„SU„„ З75ВВ5 1 (Я1) 4 С 21 0 1/00, F 27 О 19/00 нейтрализацию подсасываемого воздуха в холодные зоны печи за счет полного использования восстановительных возможностей защитного газа. Существо изобретения заключается в том, что отбираемый из камеры 5 струйного охлаждения нагретый защитный газ охлаждают в холодильнике 10 и затем вентилятором 11 по трубопроводу 9 подают одновременно в камеру 5 через патрубок ? и через исполнительный механизм

15 на блок 12 очистки. Количество газа, подаваемого в блок 12 очистки, регулируется в зависимости от содержания кислорода в защитном газе камеры 5, измеряемого датчиком 14, которое не должно превышать 0,001- Щ

0,05 об.X что задается на задатчике регулятора 13. Остальной рециркулируемый защитный газ подается в камеру С

5 ° Очищенный газ из блока 12 очистки смешивается с защитным газом, отби- Я раемым из камеры 5 через патрубок 6, охлаждается в холодильнике 10 и венти- IINIIL лятором 11 вновь нагнетается в камеру фф

5 и блок 12 очистки. 1 ил. 4

1375665

Изобретение относится к термической обработке в контролируемой атмосфере иэделий иэ,сплавов на основе железа и на основе меди и может быть

5 использовано при проведении процессов отжига в термических печах,- преимущественно проходных, в частности при отжиге проката в проходных промышленных печах с участками струйного охлаж-!О дения, обеспечивающими интенсивное охлаждение термообрабатываемого проката посредством рециркуляции защитного газа.

Целью изобретения является предо"т- !5 вращение окисления поверхности термообрабатываемых изделий свободным кислородом в процессе охлаждения и сокращения расхода защитного газа на нейтрализацию подсасываемого воздуха в 20 холодные зоны печи за счет полного использования восстановительных воэможностей защитного газа.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. 25

Проходная печь включает в себя камеру 1 нагрева, тамбуры загрузки 2 и выгрузки 3, водоохлаждаемый участок

4, камеру 5 струйного охлаждения с всасывающим патрубком 6 и нагнетатель-30 ным патрубком 7, которые посредством всасывающих 8 и нагнетательных 9 трубопроводов соединены с холодильником 10, вентилятором 11, блоком 12 очистки и регулятором !3 количества подаваемого на очистку газа.

Регулятор 13 работает в комплекте с датчиком 14 содержания кислорода для определения содержания кислорода в защитном газе в камере 5 и с pery- 40 лирующим органом 15, установленным на участке нагнетательного трубопровода 9 перед блоком 12 очистки.

Всасывающий трубопровод 8 соединен с трубопроводом 16 подпитки свежим защитным газом, снабженным регулирующим органом 17, соединенным с выходом регулятора 18, вход которого соединен с выходом блока 19 соотношения, вход которого соединен с датчиком 20 для изменения содержания Н20 и датчиком 21 для измерения содержания Н О в защитном газе камеры 5 охлаждения.

Блок 12 очистки, снабженный регулятором 13 количества подаваемого газа, установлен перед холодильником

10 между всасывающими 8 и нагнетательными 9 трубопроводами, подключенными соответственно к всасывающему 6 и,нагнетательному 7 патрубкам камеры охлаждения.

Трубопровод 22 соединяет датчики

14,20 и 21 с камерой 5 струйного охлаждения печи.

Устройство работает следующим образом.

Отбираемый иэ камеры 5 струйного охлаждения нагретый защитный газ охлаждают в холодильнике 10 и затем вентилятором !1 по трубопроводу 9 подают одновременно в камеру 5 через патрубок 7 и через исполнительный механизм 15 на блок 12 очистки.

Количество газа, подаваемого в блок 12 очистки, регулируется в:зависимости от содержания кислорода в защитном газе камеры 5 струйного охлаждения, которое не должно превышать 0,001 — 0 005 об.7.,что задается соответственно на задатчике регулятора 13. Остальной рециркулируемый защитный газ подают в камеру 5.

Очищенный защитный газ иэ блока очистки далее смешивается с защитным газом, отбираемым из камеры 5 через патрубок 6, охлаждается в холодильнике 10 и вентилятором 11 вновь нагнетается в камеру 5 и блок 12 очистки.

В контур циркуляции постоянно по трубопроводу 16 подают свежий защитный газ, количество которого автоматически регулируют в зависимости от

Н2 соотношения (------) в защитной атН 0 мосфере камеры 5 струйного охлаждения.

Количество защитного газа на подпитку должно быть достаточным для поддержания в камере 5 струйного охлаждения соотношения Н2/Н<0

СО (— — — ). в защитной атмосфере в зоне

Со восстановления для материала обрабатываемых изделий.

В зависимости от заданного соотН2 ношения — — и получаемых данных о

Й2О, соотношении — — — в камере 5 от датчиН20 ков 20 и 21 и блока 19 соотношения регулятор 18 подает импульс íà регулирующий орган 17 для соответствующего регулирования количества подаваемого на подпитку защитного газа.

Для полного использования восстановительных возможностей защитного газа производительность блока очист1375665 ки устанавливают согласно уравнению, составленному на основании экспериментальных данных

0,5 V „(Н,— К ., ) (О, 001-0, 0051 (К р+ 11 где V производительность блока очистки, м /ч;

V р - объем контура рециркуля3. ции, м

Н, — содержание водорода в исходном защитном газе, об. .;

Н,Π— содержание паров воды в исходном защитном газе, об, ; !

К вЂ” соотношение водорода и паP ров воды в защитном газе, обеспечивающее защиту от окисления обрабатываемого материала.

Допустимую скорость натекания кислорода в камеру охлаждения определяют из уравнения

2 Р 2 ()

2 (К „+

Н2 — 202

Н,0-20, где 0 — допустимая скорость натека2

30 ния кислорода, /ч;

Н вЂ” содержание водорода в исход2 ном защитном газе, об.%;

Н 0- содержание паров воды в ис2 ходном защитном газе, об. ;

К вЂ” минимальное соотношение 35

1

Н 2/Н 20 в защитном газе камеры охлаждения, обеспечивающее защиту от окисления.

При скорости натекания кислорода более допустимой для исключения окис- 40 пения содержание водорода .в защитном газе камеры охлаждения следует увеличить в соответствии с формулой (2).

При скорости натекания кислорода в камеру охлаждения менее допустимой

45 возможно уменьшение содержания водорода в защитном газе и сокращения его подачи на подпитку участка струйного охлаждения.

В процессе очистки от кислорода 50 изменение соотношения водорода к водяному пару в защитной атмосфере камеры охлаждения определяется соотношением

55 где 02 — количество натекающего в камеру охлаждения кислорода, //ч.

Подпитка очистного устройств» свежим защитным газом должна быть организована так, чтобы указанное соотношение не выходило из эоны восстановления для материала термообрабатываемых изделий в процессе их охлаждения.

Наличие регулятора в блоке очистки позволяет оптимизировать количество подаваемого на очистку газа для поддержания содержания 02 в заданных пределах, обеспечивающих предотвращение окисления охлаждаемых изделий, и, тем самым, повысить качество поверхности, а установка блока очистки перед холодильником между всасывающими и нагнетательными трубопроводами, т.е. на байпасе, позволяет полностью использовать восстановительные возможности защитного газа путем проведения экономичной очистки части защитного газа, рециркулирующего через камеру охлаждения, и за счет этого сократить расход защитного газа, потребляемого печью, при одновременном повышении качества обрабатываемых изделий.

Формула изобретения

Система получения контролируемой атмосферы для термической печи, содержащая всасывающий и нагнетающий трубопроводы с установленными между ними последовательно холодильником и вентилятором, блок очистки газа от кислорода, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения окисления поверхности термообрабатываемых изделий свободным кислородом в процессе охлаждения и сокращения расхода защитного газа на нейтрализацию подсасываемого воздуха в холодные зоны печи за счет полного использования восстановительных возможностец защитного газа, она снабжена датчиком ,контроля содержания кислорода, регулятором количества газа, подаваемого на очистку, датчиками контроля содержания водорода и влаги, блоком соотношения, регулятором количества подпитывающего защитного газа, исполнительными на трубопроводе подпитывающего газа и входном трубопроводе блока очистки, причем блок очистки установлен параллельно холодильнику и вентилятору, при этом датчики контро1375665

Составитель А.Абросимов

Техред Л. Сердюкова

Редактор Г.Волкова

Корректор В.Бутяга

Заказ 745/26

Тираж 544

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 ля содержания водорода и влаги соединены с входом блока соотношения, выход которого соединен с входом регулятора количества подпитывающего защитного газа, к выходу которого подсоединен исполнительный орган на трубопроводе подпитывающего газа, а датчик контроля содержания кислорода соединен с входом регулятора количества газа, подаваемого на очистку, выход которого соединен с исполнительным органом на входном трубопроводе блока очистки, а входы датчиков контроля содержания кислорода, водорода и влаги соединены с камерой охлаждения печи.