Способ управления процессом химико-термической обработки металлов газами

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (!! (!! 4 С 23 С 8/24

7 Д \

° 4

° «О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4038345/31-02

1 (22) 03.01.86 (46) 30.04.88. Бюл. - 16 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт и Ленинградскийкарбюраторный завод им. В.B.Êóéáûøåâà (72) В.В.Дембовский, Л.В.Белоручев, А.В.пеонов и И.M.Ìoðøòåéí (53) 621.785.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 538057, кл. С 23 С 11/14, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 551409, кл. С 23 С 11/14, 1972.

:(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ХИ- .

МИКО-ТЕРМИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

ГАЗАМИ (57) 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 максимума произведения расхода аммиака на степень его диссоциации изменением расхода аммиака, годаваемого в печь с помощью исполнительного механизма 5 и регулирующего органа 6. 1 ил.

139? 141

Подпис ное

ВНИИПИ Заказ 1871/32 Тираж 991

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к обработке металлического материала диффузией элементов через поверхность, в частности к управлению процессами га- 5 зового азотирования, газовой цементации и нитроцементации, и другим процессам химико-термической обработки металлов газами.

Цель изобретения — повышение точ- 10 ности 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, н пределах 500-750 С, вводят насыщающий газ, например аммиак. 20

Устройство управления процессом содержит измеритель ) расхода газа на входе в печь, анализатор 2 степени диссоциации газа, блок 3 перемножения сигналов, экстремальный регуля- 25 тор 4, исполнительнь и механизм 5, регулирующий орган 6, термопару 7 для измерения температуры печи, термопару 8 для измерения температуры отходящего rasa, электронный потенциометр 9 для измерения разности температур печи и отходяшего газа.

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

При малом расходе насьпцающего газа, например, аммиака, время его пребывания в рабочем пространстве печи велико, степень диссоциации поэтому высокая, следовательно, и азота выделяется из единицы объема газа относительно много ° .Но таких единиц

45 объема газа при его малом расходе не каждую единицу времени приходится также мало, что и: привоцит 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 невысокому насьпцению образцов. Тому же способствует недостаток времени на нагрев газа до температуры печи, также замедляющий реакцию диссоциации насьпцающего 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, выделяющиеся при диссоциации газа, подводятся к поверхности обрабатываемых металлическихобразцов, что и дает наибольший прирост их массы.

Экстремальный регулятор 4 осущеставляет автоматический поиск максимума произведения расхода насьпцающего газа на степень его диссоциации путем изменения расхода rasa c помощью исполнительного механизма

5 и регулирующего органа 6. (Однако, ввиду того, что при повышении расхода насыщающего газа может иметь место тенденция к снижению температуры газа на выходе из печи, необходимо прекратить увеличение расхода при достижении разностью температур печи и отходящего гао за заданного значения, например 5 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 газа в печи, расхода насьпцающего металл гasa на входе в печь и степени диссоциации газа в печи, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности управления и интенсификации процесса, дополнительно измеряют температуру rasa, отходящего из печи, определяют величину произведе-. ния расхода газа на степень его диссоциации и изменяют расход до достижения максимума произведения с ограничением по заданной разности температур печи и отходящего газа.