Сокатализатор для термообработки атмосферы и способ его применения, способ тепловой обработки и атмосфера термообработки с использованием сокатализатора
Изобретение относится к сокатализаторам для термообработки атмосферы и способам их использования и введения. Предложены способ введения сокатализатора в атмосферу для химико-термической обработки и способ химико-термической обработки металлического материала в атмосфере, включающий нагрев и насыщение металлического материала в атмосфере в присутствии сокатализатора. Сокатализатор подвергают диффузии в атмосфере химико-термической обработки в газообразной или мелкодисперсной фазе, при этом сокатализатор высвобождает активное вещество. Сокатализатор выбирают из группы: галогенное соединение 0,1-4 вес.%; металлическое соединение 0,0003-0,03 вес.%; азотное соединение 1-10 вес.% к объему атмосферы химико-термической обработки или к объему материала атмосферы для химико-термической обработки; либо произвольные комбинации вышеуказанных соединений. Техническим результатом изобретения является разработка сокатализатора, не подверженного износу, интоксикации и воздействию сажеобразования и способов введения и использования этого сокатализатора, позволяющего повысить скорость насыщения изделий, снизить при этом рабочую температуру. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
Настоящее изобретение относится к сокатализаторам для термообработки атмосферы и способам их применения.
При использовании в оборудовании для термообработки и производства газа сокатализатор диспергирует в материале атмосферы и в самой атмосфере в виде газообразной фазы или в форме мелкодисперсной среды (микросреды) либо выполняет в веществе каталитическую функцию. Настоящее изобретение относится также к различным способам обработки атмосферы с использованием сокатализатора и способа его применения.
Атмосфера термообработки представляет собой защитную атмосферу или атмосферу химической термообработки, как правило состоящую из Н2, N2, СО и небольшого объема СН4, CO2, Н2О, NH4, а также ненасыщенных углеводородов и т.п.
Почти все углеродные соединения способны распадаться или вступать в реакцию с водой и воздухом при высоких температурах, что дает основу для формирования атмосферы термообработки. Таким образом, материалами атмосферы термообработки могут быть, например, метанол, этанол, ортобутанол, изопропанол, ацетон, ацетат этила, бензол, толуол, ксилол, керосин, дизелин, древесный уголь, активированный уголь, пропан (газ), бутан (газ), природный газ, угольный газ и другие подобные вещества.
Действие углеродного соединения в качестве сырьевого материала атмосферы термообработки является одинаковым, то есть определенные углероды распадаются при высокой температуре или, вступая в реакцию с водой или воздухом, формируют атмосферу термообработки, содержащую Н2, N2, СО и небольшой объем СН4, CO2, Н2O, NH4 и т.д. Поэтому на практике углероды являются взаимозаменяемыми.
Во многих известных технологиях материал атмосферы, содержащей воду, воздух и метанол, подвергают аэрации в аппаратах термообработки, и используют процесс термической обработки для формирования атмосферы термообработки. В Китае и других странах многие, практикующие термообработку предприятия, а также производители оборудования для термообработки используют этот способ.
При применении вышеуказанного способа отмечают низкие начальные капиталовложения в оборудование. При этом, однако, с учетом ограничений площади термообработки и площади размещения термообрабатывающего оборудования, становится невозможным использование высоких технологических температур. На протяжении долгого времени специалистам не удавалось выработать подходящий способ применения катализатора, который соответствовал бы технологическим условиям применяемого в настоящее время оборудования. Известные катализаторы не обеспечивают достаточный уровень распада материала атмосферы. При использовании более низких температур вырабатывается большой объем угольной сажи. Отмечается недостаток приемлемого сокатализатора. Все указанное существенно ограничивает условия производственного процесса и контроль за производством, негативно сказываясь на производстве.
Для решения вышеуказанных проблем многие предприятия по термообработке и производители оборудования для термообработки в Китае и за его пределами применяют специальное газопроизводящее оборудование, помимо оборудования для тепловой обработки. В таком специальном оборудовании выполняют множество отверстий для ввода сокатализаторов. Основной принцип сводится к тому, что при помощи отверстий обеспечивают большую площадь контакта материала с газом, и в процессе производства материал атмосферы вступает во взаимодействие с поверхностью сокатализатора, подвергаясь катализу.
Благодаря использованию более высоких технологических температур в специальном газопроизводящем оборудовании с одновременным применением катализатора проблема устранения угольной сажи находит определенное разрешение.
В настоящее время предпринимаются попытки нанесения каталитических покрытий, контактирующих с материалом атмосферы, непосредственно на внутренние стенки термообрабатывающих приборов. В иных случаях арматуру или внутренние стенки печей производят из материалов, имеющих каталитические свойства, ожидая тем самым повысить уровень расщепления материалов атмосферы и уменьшить объем вырабатываемой сажи, однако результаты таких попыток оказываются не лучше, чем эффект от использования вышеописанного газопроизводящего оборудования.
Какое бы оборудование или среда ни применялись в предшествующем уровне техники, снижение объема вырабатываемой сажи всегда являлось заветной целью специалистов в данной области. Снижение выбросов сажи могло бы сообщить существенные преимущества для производственного процесса и облегчить контроль за производством. В химической термообработке при осуществлении процессов науглероживания и цианирования требуется повысить скорость науглероживания и КПД, а также повысить качество всей тепловой обработки посредством регулирования углеродного потенциала. Однако эти задачи трудно выполнить при большом объеме выработки сажи (в условиях высокого углеродного потенциала сажа легко образуется).
Образование сажи неизбежно даже при использовании современного специального газопроизводящего оборудования, с применением известных технологий. Образовавшись, сажа оседает на поверхности сокатализаторов, затрудняя их контактирование с материалом атмосферы, что крайне негативно влияет на процессы катализа и совместного катализа.
Кроме этого, в процессе применения сокатализатор неизбежно приобретает токсичность и устаревает (хотя его можно по прошествии некоторого времени реактивировать).
По мере старения сокатализатора, его интоксикации, оседания сажи на его поверхности и соответствующего затруднения контакта с материалом среды указанные процессы будут негативно сказываться на производительности сокатализатора. Поэтому возникает потребность в новом сокатализаторе, не подверженном износу, интоксикации и воздействию сажи.
Соответственно целью настоящего изобретения является разработка компаунда-сокатализатора, не подверженного износу, интоксикации, воздействию сажеобразования, а также создание способа применения такого сокатализатора с тем, чтобы сокатализатор был способен участвовать в катализе и активации среды, состоящей из соответствующего материала, при ее температурной обработке, с соответствующим снижением показателя сажеобразования, получением адекватной защитной среды и благоприятных условий для нагрева среды при тепловой и термохимической обработке. При этом науглероживание и цианирование должно осуществляться при высоком углеродном потенциале с меньшим показателем сажеобразования, большим КПД, лучшим качеством и стабильностью процесса термообработки, снижением производственных затрат.
Один из способов применения настоящего изобретения заключается в том, что сокатализатор растворяют или диспергируют в сыром материале атмосферы термообработки и в атмосфере для термообработки, далее поддерживают его пребывание в газообразной фазе либо в мелкодисперсной форме (вплоть до состояния пыли) и осуществляют его диффузию в компонентах атмосферы и/или непосредственно в атмосфере посредством оборудования для термообработки либо газопроизводящего оборудования.
В одном варианте способа применения настоящего изобретения сокатализатор непосредственно или косвенно растворяют или подвергают диффузии в материале атмосферы термообработки или в самой атмосфере, поддерживают его пребывание в газообразной фазе либо в существенно мелкодисперсной форме (вплоть до состояния пыли или иных мельчайших частиц) и осуществляют его диффузию в компонентах атмосферы и/или непосредственно в атмосфере посредством оборудования для термообработки либо газопроизводящего оборудования таким образом, чтобы площадь контакта сокатализатора с материалом атмосферы и атмосферой была максимальной, обеспечивая тем самым адекватную активирующую функцию и активирование сокатализатора для катализа.
Сокатализаторами согласно настоящему изобретению являются вещества со свойствами катализатора применительно к атмосфере термообработки, способные активировать атмосферу термообработки либо являться основой для выпуска в процессе термообработки вещества с такими свойствами.
В настоящем изобретении термин "существенно мелкодисперсная форма" означает мельчайшие твердые частицы или капли жидкости способные достаточное время пребывать в виде взвеси в атмосфере термообработки. При этом понятие "достаточное время" обозначает период времени, достаточный для выполнения веществом функции катализатора применительно к реакциям катализа, очевидный для среднего специалиста в данной области техники, либо эквивалентный ему период.
В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения предусмотрен сокатализатор, применяемый в оборудовании для термообработки или в газопроизводящем оборудовании с использованием термообработки в виде газообразной фазы существенно мелкодисперсной формы, способный к диффузии в компонентах атмосферы или непосредственно в атмосфере. В преимущественном варианте воплощения изобретения сокатализатор растворяется или рассеивается непосредственно в компонентах среды термообработки или напрямую в среде термообработки либо рассеивается/растворяется в виде/видах материала, функционирующего как вещество-носитель, загружаемое в оборудование для термообработки или газопроизводящее оборудование с использованием термообработки вместе с материалом другого вещества-носителя.
Следует отметить, что воплощение настоящего изобретения не ограничивается только самой атмосферой, но распространяется также на различные ее компоненты. Постольку сокатализатор способен подвергаться диффузии в материале атмосферы или в самой атмосфере в виде газообразной фазы или существенно мелкодисперсной среды посредством оборудования термообработки и газопроизводящего оборудования с применением термообработки, используют материал атмосферы.
Компонентами атмосферы термообработки согласно настоящему изобретению являются такие общеизвестные компоненты атмосферы как, например, метанол, этанол, ортобутанол, изопропанол, ксилол, толуол, бензол, ацетон, ацетат этила, керосин, метан, этан, пропан, бутан, RX-газ, природный газа, угольный газа, азот, к которым может добавляться вода или воздух.
При воплощении настоящего изобретения приведенные сокатализаторы непосредственно растворяются или рассеиваются в материале атмосферы термообработки или в компонентах атмосферы термообработки, а затем подвергаются аэрации в оборудовании термообработки или в газо-производящем оборудовании с применением термообработки.
В одном конкретном примере настоящего изобретения сокатализатор непосредственно растворяют или рассеивают в компонентах атмосферы термообработки, формируя атмосферу термообработки, до получения результирующего вещества ("носителя" по контексту настоящего описания), например, в форме раствора сокатализатора.
При практической реализации изобретения компаунд, например в форме раствора сокатализатора, добавляют к компонентам атмосферы термообработки либо непосредственно к атмосфере термообработки или вводят в оборудование для термообработки или в газопроизводящее оборудование с применением термообработки - вместе с материалом атмосферы термообработки.
При воплощении изобретения сокатализатор выбирают из следующих материалов (включая их комбинации): металлическое соединение, составляющее по весу, по отношению к материалу атмосферы термообработки 0.0003-0.03%, в оптимальном варианте - 0.0003-0.015%, азотное соединение, составляющее по весу, по отношению к материалу атмосферы термообработки 1-10%, в оптимальном варианте 0.1-2%, галогенное соединение, составляющее по весу, по отношению к материалу атмосферы термообработки 0.1-4%, в оптимальном варианте - 0.1-1%.
Вышеуказанное металлическое соединение выбирают из группы, включающей: циклоалкан кобальта, циклоалкан марганца, нитрат никеля, нитрат марганца, ферроцен, производную ферроцена, либо комбинируют данные компоненты в произвольных вариантах.
Галогенное соединение выбирают из группы, включающей: хлорбензол, трихлорбензол, хлортолуол, нитрохлорбензол, трихлорэтилен, трибромметан, иод, иодолипол, иодометан, фреон, тетрафторэтилен, либо комбинируют данные компоненты в произвольных вариантах. В предпочтительном варианте галогенное соединение выбирают из группы, включающей: хлорбензол, трихлорбензол, хлортолуол, нитрохлорфенол или комбинацию этих элементов.
Азотное соединение выбирают из группы, включающей Р-амино-азобензола гидрохлорид, нитробензол, толуол, толуилендиизоцианат, нитрохлорбензол, нитробензол, тринитробензол, трицианамин, трициановая кислота, дициандиамид, азотнокислый гуанидин, гексоген, азин, пиразол, пиразин, или произвольные комбинации указанных элементов. В предпочтительном варианте азотное соединение выбирают из группы, включающей Р-амино-азобензола гидрохлорид, нитробензол, толуол, толуилендиизоцианат, нитрохлорбензол, нитробензол, тринитробензол, азотнокислый гуанидин, гексоген либо их произвольные комбинации.
При осуществлении изобретения на практике к компонентам атмосферы термообработки или непосредственно к атмосфере термообработки добавляют соединение лантана или редкоземельного церия, составляющего по весу, по отношению к материалу атмосферы термообработки 0.03-3%. Такое соединение выбирают, к примеру, из группы, включающей циклоалкан церия, циклоалкан лантана, нитрат церия, нитрат лантана, хлорид лантана, хлорид церия, фторид лантана, фторид церия, ацетат лантана, ацетат церия либо их произвольную комбинацию. В предпочтительном варианте соединение выбирают из группы, включающей ацетат лантана, ацетат церия, окись лантана, окись церия или их произвольные комбинации, поскольку данные вещества не подвергаются эрозии в атмосфере.
Хотя в данном описании приводятся конкретные примеры вышеуказанных металлических, галогенных, азотных соединений, а также соединений лантана и церия, настоящее изобретение, не ограничиваясь перечисленными вариантами, распространяется также на различные химические вещества с аналогичными свойствами.
В другом варианте, относящемся к способу термообработки атмосферы согласно настоящему изобретению, из вышеуказанных четырех видов сокатализаторов применяют в различных количествах один или более одного вида.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение способа термообработки атмосферы для получения атмосферы обработки металлов. Такой способ осуществляется при помощи сокатализатора либо активной среды, полученной посредством такого сокатализатора. При этом сокатализатор рассеивают в атмосфере в форме газообразной фазы или в существенно мелкодисперсной форме.
В одном из вариантов способа термообработки атмосферы согласно настоящему изобретению осуществляют диффузию, растворение или дисперсию сокатализатора непосредственно в материале атмосферы термообработки до стадии получения примеси, такой как, например, раствор сокатализатора. Затем указанную примесь (например, раствор сокатализатора) вводят в материал атмосферы термообработки либо подвергают аэрации с подачей в оборудование для термообработки или газопроизводящее оборудование с применением термообработки вместе с материалом атмосферы для термообработки. Сокатализатор таким образом выполняет свою функцию в атмосфере термообработки.
Согласно одному из вариантов изобретения осуществляют операции науглероживания или цианирования материала при высоком углеродном потенциале, в предпочтительном варианте составляющим 0.25, в наиболее предпочтительном варианте 0.15, в условиях обычной температуры и несколько ниже обычной температуры и в течение более короткого периода времени по сравнению с тем, который понадобился бы для обработки без использования сокатализатора согласно настоящему изобретению.
При осуществлении способа термообработки атмосферы по настоящему изобретению защитную атмосферу нагревают в присутствии сокатализатора или активной среды, полученной посредством сокатализатора. Сокатализатор при этом подвергают диффузии в атмосфере термообработки в форме газообразной фазы либо в существенно мелкодисперсной форме.
Другой целью настоящего изобретения является создание атмосферы термообработки металлов. Эта атмосфера должна включать сокатализатор и активную среду, полученную посредством сокатализатора, которые подвергаются диффузии в компонентах атмосферы или в самой атмосфере термообработки в виде газообразной фазы или в существенно мелкодисперсной форме, например, в виде пылинок (с существованием суспензии в течении длительного времени) в оборудовании для термообработки или в газопроизводящем оборудовании с применением термообработки. Сокатализатор и полученная посредством него активная среда выполняют каталитическую функцию применительно к материалу атмосферы и активируют атмосферу в процессе термообработки.
Настоящее изобретение также предусматривает способ повышения углеродного потенциала атмосферы термообработки и уменьшения количества вырабатываемой сажи, который характеризуется тем, что сокатализатор или его отдельные разновидности вводят в компоненты атмосферы термообработки или непосредственно в саму атмосферу термообработки.
Изобретение, кроме того, предусматривает способ науглероживания, цианирования и нитроцементации в процессе термообработки, который характеризуется тем, что сокатализатор или его отдельные разновидности вводят в компоненты атмосферы термообработки или непосредственно в саму атмосферу термообработки. В операциях цианирования и нитроцементации также возможно введение аммиака (в виде газа).
Согласно настоящему изобретению посредством сокатализатора активную каталитическую среду производят непрерывно, и атмосфера термообработки участвует в реакции вместе с материалом атмосферы, благодаря чему избегают проблем старения и интоксикации сокатализатора, ухудшения его свойств вследствие избыточного сажеобразования и иных аналогичных проблем.
Согласно способу настоящего изобретения сокатализатор подвергают аэрации, подают в оборудование для термообработки и полностью перемешивают с атмосферой или компонентами атмосферы посредством циклической системы обработки атмосферы с обеспечением катализа по максимальному объему вещества.
При осуществлении способа изобретения сокатализатор диспергируют в компонентах атмосферы термообработки и/или непосредственно в атмосфере с помощью различных непосредственных операций, хотя воплощение изобретения не ограничивается нижеприведенными примерами:
1. При помощи обычных систем газификации или распыления сокатализатор распыляют или трансформируют в газообразную фазу, после чего осуществляют его аэрацию, и вводят вместе с материалом атмосферы в оборудование для термообработки или в газо-производящее оборудование с применением термообработки, и задействуют в реакции.
2. Сокатализатор совместно с материалом атмосферы вводят в оборудование для термообработки или в газопроизводящее оборудование с применением термообработки, осуществляют газификацию сокатализатора и материала атмосферы и задействуют их в реакции в условиях высокой температуры в оборудовании.
Косвенный способ заключается в том, что (но не ограничивается нижеперечисленными вариантами) диффузию сокатализатора в компонентах атмосферы термообработки и/или непосредственно в атмосфере производят с помощью различных непрямых операций, например:
1. Сокатализатор растворяют или диспергируют в компонентах атмосферы или в самой атмосфере, затем осуществляют его аэрацию и вводят вместе с атмосферой в оборудование.
2. Одно несущее вещество (носитель) или комбинацию нескольких носителей, не оказывающих отрицательного влияния на атмосферу или процесс термообработки, выбирают из группы, включающей метанол, этанол, анилин, толуол, ксилол, керосин, дизелин, ортобутанол, изопропанол, ацетон, ацетат этила, пропановый газ, бутановый газ, RX-газ, угольный газ, азот-газ, с добавлением воды и воздуха. Сокатализатор растворяют или диспергируют в несущем веществе, и полученную композицию вводят в оборудование для термообработки вместе с материалом атмосферы.
В указанном способе, раскрытом в настоящем изобретении, сокатализатор подвергают аэрации в оборудовании термообработки и полностью перемешивают с атмосферой или компонентами атмосферы посредством циклической системы обработки атмосферы с обеспечением катализа по максимальному объему вещества.
Согласно изобретению применяют следующие 4 вида сокатализаторов:
1. Все вещества, способные играть роль катализатора в атмосфере термообработки, образуемой ее соответствующими компонентами. Например, в качестве сокатализатора выбирают один и более металлических элемента из группы, включающей циклоалкан кобальта, циклоалкан марганца, нитрат никеля, нитрат марганца, ферроцен и его производные (например, третичный бутил-ферроцен, ацетил-ферроцен, радикал ферроцен-алкона, ферроцен муравьиной кислоты, бутил-ферроцен и т.д.). В предпочтительном варианте сокатализатор выбирают из группы ферроцена и производной ферроцена. Сокатализатор составляет 0.0003-0.03% по весу, по отношению к весу материала атмосферы в наиболее предпочтительном варианте сокатализатор составляет 0.0003-0.015% по весу.
2. Галогенное соединение составляет по весу, по отношению к весу материала атмосферы, 0.1-4%, в предпочтительном варианте составляет 0.1-1% по весу. Галогенное соединение выбирают из группы, включающей, к примеру, хлорбензол, трихлорбензол, толуол, хлортолуол, нитрохлорбензол, трихлорэтилен, трибромметан, иод, иодолипол, иодометан, фреон, тетрафторэтилен или комбинацию из более чем одного из указанных компонентов. В предпочтительном варианте галогенное соединение выбирают из группы, включающей хлорбензол, трихлорбензол, хлортолуол, нитрохлорбензол.
Галогенное соединение при высокой температуре высвобождает ионы, которые взаимодействуют с водородом атмосферы, образуя галогенный водород, способный активировать рабочую поверхность и повышать скорость реакции при химической термообработке на стадии интерфазы. В целях доведения коррозии галогенного водорода до заданного предела выбирают более низкую дозировку (в современной технике применяют некоторые из описываемых компонентов, однако такие компоненты используют в больших объемах, что влияет на определение показателя датчика углеродного потенциала и ограничивает применение таких способов).
3. Азотное соединение составляет по весу, по отношению к весу материала атмосферы, 1-10%, в предпочтительном варианте 0.1-2% по весу. Азотное соединение, функционирующее как со катализатор, выбирают из группы, включающей Р-амино-азобензола гидрохлорид, нитрохлорбензол, нитробензол, тринитробензол, трицианамин, трициановую кислоту, дицианамид, нитрат гуанидина, нитробензол, толуол, диизоцианат толуола, толуилендиизоцианат, гексоген, азин, пиразол, пиразин, или комбинации указанных компонентов. В предпочтительном варианте азотное соединение выбирают из группы Р-амино-азобензола гидрохлорида, нитробензола, толуола, толуилендиизоцианата, нитрохлорбензола, нитробензола, тринитробензола, нитрата гуанидина, гексогена.
В операциях науглероживания и нитроцементации при химической термообработке сокатализатор в процессе термообработки высвобожцает активный азот, оказывающий взаимостимулирующее действие в реакциях с углеродом атмосферы.
4. При использовании трех вышеуказанных сокатализаторов в компоненты атмосферы термообработки или непосредственно в саму атмосферу предпочтительно вводят соединение лантана или редкоземельного церия в объеме 0.03-3% по весу, по отношению к весу материала атмосферы. Такое соединение выбирают из группы, включающей циклоалкан церия, циклоалкан лантана, нитрат церия, нитрат лантана, хлорид лантана, хлорид церия, фторид лантана, фторид церия, ацетат лантана, ацетат церия, оксид лантана, оксид церия. В предпочтительном варианте, обеспечивающем уменьшение коррозии, соединение выбирают из группы, включающей ацетат лантана, ацетат церия, окись лантана, окись церия.
Настоящее изобретение предназначено также для формирования атмосферы термообработки и производства с применением термообработки. Атмосфера термообработки содержит водород, азот, окись углерода, а также небольшое количество групп СН4, углекислый газ, воду и NH4, которые являются важными компонентами в составе атмосферы. Все четыре вышеописанных вида сокатализаторов выполняют эквивалентные функции. В процессе химической термообработки они могут использоваться как по отдельности, так и в комбинации. Металлическое соединение при этом обычно применяют при необходимости формирования защитной атмосферы термообработки и производства с использованием такой защитной атмосферы.
Используя способ настоящего изобретения, можно повысить производство газа в материале атмосферы термообработки, уменьшить объем вырабатываемой сажи, снизить рабочую температуру при химической термообработке и повысить скорость науглероживания, цианирования и нитроцементирования в процессе химической термообработки.
Кроме того, изобретение предоставляет следующие преимущества:
1. Полный распад материала атмосферы, уменьшение сажеобразования, стабильное производство газа при термообработке.
2. Повышение стабильности и управляемости технологическим процессом термообработки.
3. Экономичная эксплуатация генератора атмосферы термообработки, сберегание сырого материал атмосферы и экономия энергозатрат.
4. Существенное снижение сажеобразования даже при применении более высокого углеродного потенциала в термообработке.
5. Снижение рабочей температуры при химической термообработке примерно на 50°С с сопутствующим повышением точности показаний при металлографии и снижение деформации конечных изделий - продуктов термообработки.
6. Повышение скорости науглероживания и нитроцементации более чем на 40% без изменения рабочей температуры термообработки, в условиях обычной химической термообработки. Очевидное увеличение производственного КПД и снижение затрат электроэнергии.
Краткое описание чертежей.
Фиг.1 - Схема газификации и распыления сокатализатора в соответствующей системе газификации/распыления и последующего ввода сокатализатора в оборудование термообработки или газопроизводящее оборудование совместно с материалом атмосферы.
Фиг.2 - Схема совместного ввода сокатализатора и материала атмосферы в оборудование термообработки или в газопроизводящее оборудование с применением термообработки.
Фиг.3 - Схема ввода сокатализатора после его растворения или дисперсии в материале атмосферы с последующей аэрацией и вводом в оборудование для термообработки.
Фиг.4 - Схема ввода сокатализатора после его растворения или дисперсии в носителе с последующей аэрацией и вводом в оборудование термообработки или в газопроизводящее оборудование совместно с материалом атмосферы.
Пример реализации изобретения (способа и вещества).
В дополнение к вышеуказанным компонентам атмосферы в качестве таких компонентов могут использоваться также (по отдельности или в комбинации, за исключением метанола) углеродные соединения. Такие соединения выбирают из группы, включающей керосин, этанол, ортобутанол, изопропанол, ксилол, толуол, анилин, бензол, ацетон, ацетат этила, метан, этан, пропан, бутан, RX газа, природный газ и угольный газ.
А. Способ и результаты, полученные при не использовании способа/сокатализатора (затененная часть на чертеже является отдельным предметом изобретения).
1. На Фиг.1 показано, что сокатализатор вводят в систему газификации или распыления, где осуществляют его газификацию/распыление, затем вводят его в оборудование термообработки или газопроизводящее оборудование совместно с материалом атмосферы.
2. На Фиг.2 показано, что сокатализатор и материал атмосферы вводят в оборудование термообработки или газопроизводящее оборудование с применением термообработки одновременно.
Сокатализатор и материал атмосферы совместно подвергаются газификации в условиях высокой рабочей температуры.
3. На Фиг.3 показано, что сокатализатор растворяют или диспергируют в материале атмосферы, затем подвергают аэрации и вводят в оборудование для термообработки совместно с материалом атмосферы
4. Согласно Фиг.4 выбирают вид со катализатора, не оказывающий отрицательное воздействие на атмосферу термообработки. Сокатализатор выбирают из группы, включающей, например, метанол, этанол, анилин, бензол, толуол, ксилол, керосин, дизелин, ортобутанол, изопропанол, ацетон, ацетат этила, пропановый газ, бутановый газ, RX газ и т.п. Сокатализатор растворяют и диспергируют с образованием пропитывающего состава, который затем вводят в оборудование для термообработки совместно с материалом атмосферы
5. В известных технологиях сокатализатор в течении 30 дней активируют в специальном термообрабатывающем газопроизводящем генераторе и производят замену сокатализатора как минимум раз в год, что требует временной остановки производственных мощностей. Согласно данному изобретению специальной активации и замены сокатализатора не требуется, что позволяет избежать излишней потери времени.
Для того чтобы обеспечить стабильный производственный процесс в известных на настоящий момент технологиях рабочую температуру специального газопроизводящего оборудования поддерживают на уровне выше 1000°С, а атмосферу поддерживают в диапазоне CO2≤0.5% и СН4≤0.04%. Настоящее изобретение предусматривает снижение рабочей температуры примерно до 800°С, с теми же показателями по выходу газа.
а) Природный газ и воздух подвергали аэрации и при температуре 1050°С подавали в газопроизводящее оборудование, применяющее термообработку и непрерывно функционировавшее в течении 35 дней, с предварительной загрузкой в него катализатора-никеля. Согласно замерам углекислый газ составлял 0.43 вес.%, СН4 составлял 0.038 вес.%. После непрерывной тепловой обработки в течении 40 дней показатель CO2 составил 0.63 вес.%, СН4 составил 0.1 вес.% по отношению к весу атмосферы. Это свидетельствует о серьезной интоксикации катализатора. При анализе катализатора становится очевидно его практически полное загрязнение сажей.
б) Природный газ, воздух и сокатализатор, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, при температуре 950°С подвергали аэрации и вводили в термообрабатывающий газопроизводящий генератор с измерением состава атмосферы термообработки. После непрерывной выработки в течение 35 дней, CO2 согласно замерам составлял 0.33 вес.%, СН4 составлял 0.03%. После непрерывной работы в течение 45 дней CO2 составил 0.35 вес.% к весу атмосферы, СН4 составил 0.03 вес.%, после непрерывной работы на протяжении 60 дней CO2 составил 0.34 вес.%, СН4 составил 0.03 вес.% к весу атмосферы.
6. В известных технологиях химической термообработки при рабочей температуре 920°С наивысший углеродный потенциал составляет менее 1.25%, при 880°С наивысший углеродный потенциал составляет менее 1.15%, при 850°С наивысший углеродный потенциал обычно составляет менее 1.05%. При этом регулирование углеродного потенциала посредством кислородного зонда нарушается вследствие высокого загрязнения оборудования угольной сажей, что может привести к остановке производства. Путем применения способа и сокатализатора в соответствии с настоящим изобретением наивысший углеродный потенциал повышается примерно на 0.20%, причем сажеобразование не увеличивается (см. Таблицу 1):
7. Пример реализации изобретения. Природный газ и воздух подвергали аэрации и вводили в нагревательный колодец мощностью 90 КВт или в универсальную печь типа 600, углеродный потенциал регулировали с помощью кислородного зонда, выключали автоматический переключатель углесжигания и осуществляли замер времени отказа кислородного зонда при различных температурах при добавлении или отсутствии добавления сокатализатора согласно настоящему изобретению. Результаты анализа показаны в Таблице 1.
| Таблица 1 | |||||||
| Температура | Углеродный потенциал | Сокатализатор | Время отказа кислородного зонда | Толщина твердого слоя (мм) за 4 часа при цементации/ науглероживании | |||
| 20 | 20Cr | 20CrMnTi | |||||
| 1 | 920°С | 1.25% | Нет | <1 час | 0.84 | 0.87 | 0.89 |
| Есть | >1 час | 0.99 | 1.03 | 1.05 | |||
| 1.40% | Нет | <0.5 час | 0.70 | 0.73 | 0.75 | ||
| Есть | >1 час | 1.33 | 1.35 | 1.39 | |||
| 2 | 880°С | 1.15% | Нет | <1 час | 0.70 | 0.72 | 0.73 |
| Есть | >1 час | 0.83 | 0.84 | 0.86 | |||
| 1.35% | Нет | <0.5 час | 0.59 | 0.63 | 0.65 | ||
| Есть | >1 час | 1.12 | 1.15 | 1.19 | |||
| 3 | 850°С | 1.00% | Нет | <0.5 час | 0.53 | 0.52 | 0.55 |
| Есть | >1 час | 0.72 | 0.73 | 0.76 | |||
| 1.25% | Нет | <0.5 час | 0.51 | 0.53 | 0.55 | ||
| Есть | >1 час | 1.00 | 1.05 | 1.10 | |||
| 4 | 830°С | 0.75% | Нет | <0.5 час | 0.21 | 0.22 | 0.25 |
| Есть | >1 час | 0.61 | 0.63 | 0.65 | |||
| 1.00% | Нет | <0.5 час | 0.21 | 0.19 | 0.20 | ||
| Есть | >1 час | 0.74 | 0.78 | 0.80 |
8. Природный газ и воздух подвергали аэрации и вводили в нагревательный колодец мощностью 90 КВт или в универсальную печь типа 600 соответственно без добавления сокатализатора, выполненного согласно настоящему изобретению, при температуре 850°С. Углеродный потенциал поддерживали с помощью кислородного зонда на уровне 1.00%. Спустя 15 минут проводили измерения при помощи кислородного зонда, поскольку именно кислородный зонд способен максимально точно определять показатель углерода. Десять заготовок материалов №20, 20Cr, 20CrMnTi (эквивалент 8620 AISI), с высотой 20 мм и диаметром 90 мм соответственно испытывали в атмосфере, проводя науглероживание. Результаты испытаний определяли через 4 часа температурной обработки с поддержанием температуры в заданных пределах. В результате эксперимента установили следующее: 1) толщина покрытия угольной сажи на каждом образце составила около 1 мм, 2) показатели слоев по трем различным материалам, полученные в результате науглероживания, были проиллюстрированы в Таблице 1.
9. Природный газ и воздух подвергали аэрации и вводили в нагревательный колодец мощностью 90 КВт или в универсальную печь типа 600 соответственно при температурах 920°С, 880°С, 850°С и 830°С без добавления сокатализатора, выполненного согласно настоящему изобретению. Углеродный потенциал поддерживали с помощью кислородного зонда. Десять заготовок материалов №20, 20Cr, 20CrMnTi высотой 20 мм и диаметром 90 мм испытывали в атмосфере, проводя науглероживание. В Таблице 1 отражаются результаты опыта науглероживания через 4 часа температурной обработки применительно к трем типам материалов.
10. Природный газ, воздух и сокатализатор, выполненный согласно изобретению, подвергали аэрации и вводили в нагревательный колодец мощностью 90 КВт или в универсальную печь типа 600 соответственно при температурах 920°С, 880°С, 850°С и 830°С. Углеродный потенциал поддерживали с помощью кислородного зонда. Десять заготовок материалов №20, 20Cr, 20CrMnTi высотой 20 мм и диаметром 90 мм испытывали в атмосфере, проводя науглероживание. Опыт с очевидностью показал полное отсутствие сажеобразования. В Таблице 1 отражаются результаты опыта науглероживания через 4 часа температурной обработки применительно к трем типам материалов.
11. Природный газ, воздух и сокатализатор, выполненный согласно изобретению, подвергали аэрации и совместно вводили в нагревательный колодец мощностью 90 КВт или в универсальную печь типа 600 соответственно при температурах 920°С, 880°С, 850°С и 830°С. Углеродный потенциал поддерживали с помощью кислородного зонда. Десять заготовок материалов №20, 20Cr, 20CrMnTi высотой 20 мм и диаметром 90 мм испытывали в атмосфере с добавлением небольшого количества газообразного аммиака, проводя науглероживание. Опыт с очевидностью показал полное отсутствие сажеобразования. В Таблице 1 отражаются результаты опыта науглероживания через 4 часа температурной обработки применительно к трем типам материалов.
12. Природный газ и воздух подвергали аэрации, совместно вводили в нагревательный колодец мощностью 105 КВт или в универсальную печь типа 1000 и нагревали в защитной атмосфере термообработки до 920°С, 880°С, 850°С и 830°С в течение 2 часов. Углеродный потенциал поддерживали с помощью кислородного зонда. Был продемонстрирован гораздо лучший эффект защитной атмосферы при условии добавления сокатализатора, выполненного согласно настоящему изобретению, чем без добавления сокатализатора.
13. Природный газ и воздух подвергали аэрации, раздельно вводили в нагревательный колодец мощностью 105 кВт или в универсальную печь типа 1000 и нагревали до 920°С, 880°С, 850°С и 830°С. Углеродный потенциал поддерживали с помощью кислородного зонда на уровне 0.85%. Проводили науглероживание десяти заготовок материалов №20, 20Сr, 20CrMnTi высотой 20 мм и диаметром 90 мм в закалочной ванне в условиях защитной атмосферы на протяжении двух часов. В результате было установлено, что толщина твердого слоя повысилась на 1-2 степени по сравнению с аналогичной обработкой заготовок, но без добавления сокатализатора. При этом декарбонизация окисления не происходила.
Б. Результаты применения сокатализатора.
1. Условия, метод, результаты и противоположные условия проиллюстрированы в Примерах реализации изобретения 11, 13, 16, 18, 20, 22, 25, 27, корреспондирующих примерам осуществления способа по п.п.5, 6, 7 и 12.
2. Условия, метод, результат иных испытаний и обратные результаты контроля приводятся в примерах реализации способа 8, 9, 10 и 11.
3. Галогенные соединения, описанные в настоящем изобретении, имеют эквивалентные функции и являются взаимозаменяемыми. Среди таких соединений обозначены трихлорбензол, хлортолуол, хлорбензол, нитрохлорбензол, тетрахлорид углерода, дихлорэтан, трихлорэтан, трихлорэтилен, трибромметан, иод, иодолипол, иодометан, фреон, тетрафторэтилен.
4. Эквивалентные функции выполняют также летучие органические соединения элементов металлов, обеспечивающие катализ материала атмосферы в процессе расщепления и окисления материала атмосферы в условиях высоких температур. Следующие летучие органические соединения элементов металлов являются взаимозаменяемыми: циклоалкан кобальта, циклоалкан марганца, нитрат никеля, нитрат марганца, ферроцен и его производные (например, третичный бутил-ферроцен, ацетил-ферроцен, радикал ферроценил-алкона, ферроцен муравьиной кислоты, бутил-ферроцен и др.).
5. Аналогично эквивалентные функции могут выполнять летучие органические азотные соединения. Следующие летучие органические азотные соединения являются взаимозаменяемыми: Р-амино-азобензола гидрохлорид, нитрохлорбензол, нитробензол, тринитробензол, трицианамин, трициановая кислота, дицианамид, нитрат гуанидина, анилин, толуилендиизоцианат, гексоген, пиридин, пиразол, пиразин, формамид, ацетамид, карбамид, нитрат аммиака и др.
6. В нижеуказанных конкретных примерах показано, что углеродный потенциал атмосферы можно регулировать с помощью метанола, воды или воздуха.
7. В нижеуказанных примерах показано, что для снижения производственных затрат в процессе науглероживания можно применять дешевый инертный газ, например, азот или аммиак газ для инфильтрации углерода с азотом.
В. Примеры использования со катал и затора.
Пример 1.
Хлорбензол, составляющий 2 вес.%, добавляли к ацетату этила (компоненту атмосферы), затем, обеспечивая регулирование углеродного потенциала атмосферы, добавляли метанол, воду и воздух. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 2.
Трихлорэтилен в объеме 1 вес.% добавляли к метанолу (компоненту атмосферы), затем, обеспечивая регулирование углеродного потенциала атмосферы, добавляли керосин. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 3.
Хлортолуол в объеме 4 вес.% добавляли к метанолу, затем, обеспечивая регулирование углеродного потенциала атмосферы, добавляли керосин. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 4.
Дихлорэтан растворяли в метаноле и других подобных растворителях, подвергали аэрации и вводили в печь вместе с материалом атмосферы. Объем дихлорэтана поддерживали на уровне 0.1 вес.% к объему атмосферы. В качестве материала атмосферы применяли вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа или т.п. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 5.
Фреон в объеме 2 вес.% к объему материала атмосферы вводили в печь в газообразной фазе. Затем, обеспечивая регулирование углеродного потенциала атмосферы, добавляли метанол, воду и воздух. В качестве материала атмосферы использовали вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа или т.п. В результате карбонизация существенно ускорилась. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 6.
Фторид церия (с двойной функцией - редкоземельного элемента и галогена) в объеме 1.3 вес.% к объему атмосферы вводили в печь и добавляли к этанолу (компоненту атмосферы). Затем в целях регулирования углеродного потенциала атмосферы вводили метанол, воду и воздух. В результате карбонизация существенно ускорилась. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 7.
Фторид лантана (с двойной функцией - редкоземельного элемента и галогена) в объеме 1.9 вес.% к объему атмосферы вводили в печь и добавляли к метанолу (компоненту атмосферы). Затем в целях регулирования углеродного потенциала атмосферы вводили керосин. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 8
Циклоалкан церия в объеме 2 вес.% к объему атмосферы и трихлорэтилен в объеме 1 вес.% вводили в печь и добавляли к метанолу и бензолу (материалу атмосферы). В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 9.
Трибромметан и нитрат лантана растворяли в метаноле или ином растворителе, подвергали аэрации и вводили вместе с материалом атмосферы в печь. Объем трибромметана поддерживали на уровне 1 вес.%, а объем нитрата лантана - на уровне 0.6 вес.% к объему материала атмосферы, вводимого в печь. В качестве материала атмосферы применяли любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа и т.п. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 10.
Иод в объеме 1.5 вес.% к объему материала атмосферы и циклоалкан церия в объеме 1.5 вес.% в газовой фазе подвергали диффузии, аэрации и вводили в печь вместе с материалом атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 11.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.015 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в керосин, выбранный в качестве материала атмосферы. Формировали атмосферу/защитную атмосферу термообработки. В целях регулирования углеродного потенциала атмосферы добавляли метанол, воду или воздух. В результате сажеобразование существенно снизилось. Количество вырабатываемого газа увеличилось.
Пример 12.
Циклоалкан марганца в объеме 0.02 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи к толуолу, выбранному в качестве материала атмосферы. В целях регулирования углеродного потенциала атмосферы добавляли метанол, воду или воздух. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 13.
Азотнокислый марганец в объеме 0.01 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в метанол, выбранный в качестве материала атмосферы. Формировали атмосферу/защитную атмосферу термообработки. В результате сажеобразование существенно снизилось. Количество вырабатываемого газа увеличилось.
Пример 14.
Нитрат никеля в объеме 0.008 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в метанол. Для регулирования углеродного потенциала атмосферы вводили ацетат этила. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 15.
Радикал ферроцен-алкона в объеме 0.0003 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в метанол и ацетон, выбранные в качестве материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 16.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.005 вес.% к объему материала атмосферы растворяли в ацетоне или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы выбирали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, природного газа, угольного газа и т.п. Углеродный потенциал атмосферы регулировали посредством ввода метанола, воды или воздуха. Формировали атмосферу/защитную атмосферу термообработки. В результате сажеобразование существенно снизилось. Количество вырабатываемого газа увеличилось.
Пример 17.
Нитрат никеля растворяли в метаноле или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. Количество нитрата никеля поддерживали на уровне 0.0008 вес.% к объему материала атмосферы. В качестве материала атмосферы выбирали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 18.
Третичный бутил-ферроцен в объеме 0.008 вес.% к объему материала атмосферы подвергали диффузии и в виде газообразной фазы вводили в печь вместе с материалом атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали посредством ввода метанола, воды или воздуха. Формировали атмосферу/защитную атмосферу термообработки, применяя любое вещество из группы метана, этана, пропана, или бутана. В результате сажеобразование существенно снизилось. Количество вырабатываемого газа увеличилось.
Пример 19.
Ацетил-ферросен в объеме 0.004 вес.% к объему материала атмосферы подвергали-диффузии и в виде газообразной фазы вводили в печь вместе с материалом атмосферы. В качестве материала атмосферы выбирали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 20.
Радикал ферроцен-алкона в объеме 0.03 вес.% к объему материала атмосферы и нитрат лантана в объеме 3 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в ацетон, выбранный в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали посредством ввода метанола, воды или воздуха. Формировали атмосферу/защитную атмосферу термообработки. В результате сажеобразование существенно снизилось. Количество вырабатываемого газа увеличилось.
Пример 21.
Ферроцен муравьиной кислоты в объеме 0.0003 вес.% к объему материала атмосферы и хлорид церия в объеме 2 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в ксилол, выбранный в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали посредством ввода метанола, воды или воздуха, В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 22.
Бутил-ферроцен в объеме 0.03 вес.% к объему материала атмосферы и нитрат лантана в объеме 0.6 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в метанол, выбранный в качестве материала атмосферы. Формировали атмосферу/защитную атмосферу термообработки, сырого материала атмосферы. В результате сажеобразование существенно снизилось. Количество вырабатываемого газа увеличилось.
Пример 23.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.002 вес.% к объему материала атмосферы и нитрат церия в объеме 3 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в метанол, выбранный в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали посредством добавления керосина. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 24.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.08 вес.% к объему материала атмосферы и нитрат лантана в объеме 0.1 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в метанол и ацетат этила, выбранные в качестве материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 25.
Нитрат марганца и циклоалкан лантана растворяли в метаноле или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. Объем нитрата марганца поддерживали на уровне 0.01 вес.% к объему материала атмосферы. Объем циклоалкана лантана поддерживали на уровне 0.5 вес.%. В качестве материала атмосферы выбирали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа и т.п. Углеродный потенциал атмосферы регулировали посредством добавления метанола, воды или воздуха. Формировали атмосферу/защитную атмосферу термообработки, сырого материала атмосферы. В результате сажеобразование существенно снизилось. Количество вырабатываемого газа увеличилось.
Пример 26.
Ацетат лантана и ацетат церия растворяли в метаноле или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы применяли любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа и т.п. Объем ацетата лантана поддерживали на уровне 0.003 вес.% к объему материала атмосферы. Объем ацетата церия поддерживали на уровне 1 вес.% к объему материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 27.
Ферроцен в объеме 0.0015 вес.% к объему материала атмосферы и циклоалкан церия в объеме 0.3 вес.% к объему материала атмосферы переводили в газообразную фазу, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. Углеродный потенциал атмосферы регулировали посредством добавления метанола, воды или воздуха. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, природного газа, угольного газа и т.п. В результате сажеобразование существенно снизилось. Количество вырабатываемого газа увеличилось.
Пример 28.
Ацетил-ферроцен в объеме 0.006 вес.% к объему материала атмосферы и циклоалкан церия в объеме 1.5 вес.% к объему материала атмосферы переводили в газообразную фазу, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 29.
Р-амино-азобензола гидрохлорид в объеме 10 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в керосин, выбранный в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 30.
Пиразин в объеме 2 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в метанол, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал регулировали путем добавления ортобутанола. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 31.
Гексоген в объеме 1 вес.% к объему материала атмосферы по отдельности добавляли в печи в метанол и в керосин, выбранные в качестве материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 32.
Ацетамид растворяли в метаноле или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, угольного газа, природного газа и т.п. Объем вводимого ацетамида поддерживали на уровне 6 вес.% к объему материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 33.
Формамид в объеме 3 вес.% к объему материала атмосферы переводили в газообразную фазу, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 34.
Оксид церия в объеме 2 вес.% к объему материала атмосферы и пиразол в объеме 1 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в изопропанол, выбранный в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 35.
Оксид лантана в объеме 1.2 вес.% к объему материала атмосферы и трицианамин в объеме 2 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в метанол, выбранный в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления керосина. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 36.
Оксид церия в объеме 1 вес.% к объему материала атмосферы и дицианамид в объеме 1 вес.% к объему материала атмосферы по отдельности добавляли в печи соответственно в метанол и ортобутанол, выбранные в качестве материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 37.
Азин и циклоалкан церия растворяли в метаноле или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Объем вводимого азина поддерживали на уровне 1 вес.% к объему материала атмосферы. Объем вводимого циклоалкана церия поддерживали на уровне 0.6 вес.% к объему материала атмосферы, веса на количество ввода сырого материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 38.
Гексоген в объеме 1 вес.% и циклоалкан церия в объеме 1 вес.% к объему материала атмосферы подвергали диффузии, переводили в газообразную фазу, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 39.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.003 вес.% и хлорбензол в объеме 2 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в ацетат этила, выбранный в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 40.
Нитрат никеля в объеме 0.006 вес.% и трихлорэтилен в объеме 1 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в метанол, выбранный в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления керосина. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 41.
Ферроцен в объеме 0.0009 вес.% и хлортолуол в объеме 2 вес.% к объему материала атмосферы по отдельности добавляли в печи в метанол и в керосин, выбранные в качестве материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 42.
Нитрат марганца и дихлорэтан растворяли в метаноле или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа и т.п. Объем вводимого нитрата марганца поддерживали на уровне 0.01 вес.% к объему материала атмосферы. Объем вводимого дихлорэтана поддерживали на уровне 1 вес.% веса к объему материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 43.
Ферроцен в объеме 0.006 вес.% и фреон в объеме 2 вес.% к объему материала атмосферы подвергали диффузии, переводили в газообразную фазу и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 44.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.009 вес.%, циклоалкан церия в объеме 1 вес.% и нитрохлорбензол в объеме 2 вес.% к объему материала атмосферы добавляли в печи в этанол, выбранный в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 45.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.07 вес.%, нитрат лантана в объеме 0.9 вес.% и трихлорэтан в объеме 2% к объему материала атмосферы добавляли в печи в метанол, выбранный в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления керосина. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 46.
Ферроцен в объеме 0.001 вес.%, циклоалкан церия в объеме 2 вес.% и трихлорэтилен в объеме 1 вес.% к объему материала атмосферы по отдельности добавляли в печи в метанол и бензол, выбранные в качестве материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 47.
Циклоалкан марганца, трибромметан и нитрат лантана растворяли в метаноле или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа и т.п. Объем вводимого циклоалкана марганца поддерживали на уровне 0.006 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимого трибромметана поддерживали на уровне 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем нитрата лантана поддерживали на уровне 0.6 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 48.
Ферроцен в объеме 0.006 вес.%, иод в объеме 1.5 вес.% и циклоалкан церия в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы подвергали диффузии, переводили в газообразную фазу и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 49.
Иодолипол в объеме 1 вес.% и нитрат гуанидина в объеме 2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в ацетон, выбранный в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 50.
Трибромметан в объеме 2 вес.% и нитробензол в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в метанол, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления керосина. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 51.
Иодометан в объеме 2 вес.% и трициановую кислоту в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы раздельно добавляли в печи в метанол и керосин, используемые в качестве материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 52.
Тетрафторэтилен и трициановую кислоту растворяли в метаноле или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Объем вводимого тетрафторэтилена поддерживали на уровне 2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимой трициановой кислоты поддерживали на уровне 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 53.
Тетрахлорид углерода в объеме 2 вес.% и толуилендиизоцианат в объеме 3 вес.% к объему вводимого материала атмосферы подвергали диффузии, переводили в газообразную фазу и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 54.
Циклоалкан лантана в объеме 2 вес.%, иодолипол в объеме 2 вес.% и нитрохлорбензол в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы переводили в газообразную фазу, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали керосин. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 55.
Хлорид церия (с двойной функцией редкоземельного элемента и галогена) в объеме 1.6 вес.% и нитробензол в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в метанол, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления керосина. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 56.
Циклоалкан лантана в объеме 1.6 вес.% и нитрохлорбензол (с двойной функцией азотного соединения и галогена) в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы раздельно добавляли в печи в метанол и керосин, используемые в качестве материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 57.
Тетрахлорид углерода, азин и циклоалкан церия растворяли в метаноле или другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Объем вводимого тетрахлорида углерода поддерживали на уровне 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимого азина поддерживали на уровне 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимого циклоалкана церия поддерживали на уровне 0.2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 58.
Иодометан в объеме 1.1 вес.%, фреон в объеме 2 вес.% и циклоалкан церия в объеме 0.1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы подвергали диффузии, переводили в газообразную фазу и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 59.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.002 вес.%, Р-амино-азобензола гидрохлорид в объеме 2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в керосин, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 60.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.02 вес.% и пиразин в объеме 2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в метанол, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления ортобутанола. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 61.
Производную ферроцена в объеме 0.0009 вес.% и гексоген в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы раздельно добавляли печи в метанол и керосин, используемые в качестве материала атмосферы. В результате науглеооживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 62.
Нитрат марганца и ацетамид растворяли в метаноле или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, угольного газа, природного газа и т.п. Объем вводимого нитрата марганца поддерживали на уровне 0.006 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимого ацетамида поддерживали на уровне 2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 63.
Ацетил-ферроцен в объеме 0.006 вес.% и формамид в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы подвергали диффузии, переводили в газообразную фазу и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 64.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.002 вес.%, нитрат церия в объеме 2 вес.% и пиразол в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в изопропанол, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 65.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.02 вес.%, нитрат лантана в объеме 1.2 вес.% и тринитрофенол в объеме 2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в метанол, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления керосина. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 66.
Ферроцен муравьиной кислоты в объеме 0.0009 вес.%, циклоалкан церия в объеме 1 вес.% и дицианамид в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы раздельно добавляли в печи в метанол и ортобутанол, используемые в качестве материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 67.
Нитрат марганца, азин и циклоалкан церия растворяли в метаноле или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Объем вводимого нитрата марганца поддерживали на уровне 0.02 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимого азина поддерживали на уровне 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимого циклоалкана церия поддерживали на уровне 0.6 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 68.
Третичный бутил-ферроцен в объеме 0.006 вес.%, нитрат гуанидина в объеме 1 вес.% и циклоалкан церия в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы подвергали диффузии, переводили в газообразную фазу, затем вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 69.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.003 вес.%, иодолипол в объеме 1 вес.% и нитрат гуанидина в объеме 2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в ацетон, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 70.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.002 вес.%, трибромметан в объеме 2 вес.% и нитробензол в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в метанол, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления керосина. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 71.
Ферроцен в объеме 0.004 вес.%, иодометан в объеме 2 вес.% и трициановую кислоту в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы раздельно добавляли в печи в метанол и керосин, используемые в качестве материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 72.
Нитрат марганца, тетрафторэтилен и трициановую кислоту растворяли в метаноле или в другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Объем вводимого марганца поддерживали на уровне 0.006 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимого тетрафторэтилена поддерживали на уровне 2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимой трициановой кислоты поддерживали на уровне 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 73.
Циклоалкан марганца в объеме 0.003 вес.%, толуол в объеме 2 вес.% и толуилендиизоцианат в объеме 3 вес.% к объему вводимого материала атмосферы подвергали диффузии, переводили в газообразную фазу, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 74.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.003 вес.%, циклоалкан лантана в объеме 2 вес.% и трихлорбензол в объеме 0.04 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в керосин, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. Дополнительно добавляли аммиачный газ. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 75.
Циклоалкан кобальта в объеме 0.02 вес.%, хлорид церия (вместо редкоземельного элемента и галогена) в объеме 1 вес.% и нитробензол в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в метанол, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления керосина. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 76.
Бутил-ферроцен в объеме 0.0009 вес.%, циклоалкан лантана в объеме 2 вес.%, тетрахлорид углерода в объеме 2 вес.% и тринитробензол в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы раздельно добавляли в печи в метанол и в керосин, используемые в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 77.
Нитрат марганца, тетрахлорид углерода, пиридин и циклоалкан церия растворяли в метаноле или другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Объем вводимого нитрата марганца поддерживали на уровне 0.01 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимого тетрахлорида углерода поддерживали на уровне 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимого пиридина поддерживали на уровне 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимого циклоалкана церия поддерживали на уровне 0.2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 78.
Бутил-ферроцен в объеме 0.006 вес.%, иодометан в объеме 1.1 вес.%, фреон в объеме 2 вес.% и циклоалкан церия в объеме 0.1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы подвергали диффузии, переводили в газообразную фазу и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве сырого материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 79.
Бутил-ферроцен в объеме 0.006 вес.%, Р-амино-азобензола гидрохлорид в объеме 1 вес.%, фреон в объеме 2 вес.% и циклоалкан церия в объеме 0.1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы подвергали диффузии, переводили в газообразную фазу и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 80.
Хлорбензол в объеме 2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы добавляли в печи в ацетат этила, используемый в качестве материала атмосферы. Углеродный потенциал атмосферы регулировали путем добавления метанола, воды или воздуха. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 81.
Иодометан в объеме 2 вес.% и нитрат аммиака в объеме 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы раздельно добавляли в печи в метанол и керосин, используемые в качестве материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
Пример 82.
Тетрафторэтилен и карбамид растворяли в метаноле или другом растворителе, подвергали аэрации и вместе с материалом атмосферы вводили в печь. В качестве материала атмосферы использовали любое вещество из группы метана, этана, пропана, бутана, RX газа, природного газа, угольного газа и т.п. Объем вводимого тетрафторэтилена поддерживали на уровне 2 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. Объем вводимого карбамида поддерживали на уровне 1 вес.% к объему вводимого материала атмосферы. В результате науглероживание существенно ускорилось. Стало очевидным снижение необходимой рабочей температуры в операциях науглероживания, цианирования и цементации.
1. Способ введения сокатализатора в атмосферу для химико-термической обработки, отличающийся тем, что сокатализатор растворяют или диспергируют в материале атмосферы для химико-термической обработки или в самой атмосфере химико-термической обработки, поддерживают сокатализатор в газообразной фазе либо в мелкодисперсной форме и подвергают его диффузии в атмосфере посредством оборудования для химико-термической обработки или газопроизводящего оборудования в процессе химико-термической обработки, при этом сокатализатор выбирают из группы: галогенное соединение 0,1-4 вес.%; металлическое соединение 0,0003-0,03 вес.%; азотное соединение 1-10 вес.%, взятое в объеме по отношению к объему атмосферы химико-термической обработки или к объему материала атмосферы для химико-термической обработки; либо произвольная комбинация вышеуказанных соединений.
2. Способ введения сокатализатора в атмосферу для химико-термической обработки по п.1, отличающийся тем, что совместно с материалом атмосферы для химико-термической обработки в оборудование для химико-термической обработки или в газопроизводящее оборудование вводят сокатализатор, который либо растворяют, либо диспергируют в одном или нескольких материалах-носителях.
3. Способ химико-термической обработки металлического материала в атмосфере, включающий нагрев и насыщение металлического материала в атмосфере в присутствии сокатализатора, отличающийся тем, что сокатализатор подвергают диффузии в атмосфере химико-термической обработки в газообразной фазе или мелкодисперсной форме с высвобождением сокатализатором активного вещества, при этом сокатализатор выбирают из группы: галогенное соединение 0,1-4 вес.%; металлическое соединение 0,0003-0,03 вес.%; азотное соединение 1-10 вес.%, взятое в объеме по отношению к объему атмосферы химико-термической обработки или к объему материала атмосферы для химико-термической обработки, либо произвольная комбинация вышеуказанных соединений.
4. Сокатализатор для атмосферы химико-термической обработки, пребывающий в газообразной фазе или в мелкодисперсной форме, подверженный диффузии в материале атмосферы для химико-термической обработки, или в самой атмосфере химико-термической обработки посредством оборудования для химико-термической обработки или газопроизводящего оборудования с применением химико-термической обработки, отличающийся тем, что сокатализатор выбран из группы: галогенное соединение 0,1-4 вес.%, преимущественно 0,1-1 вес.%; металлическое соединение 0,0003-0,03 вес.%, преимущественно 0,0003-0,015 вес.%; азотное соединение 1-10 вес.%, преимущественно 1-2 вес.%, взятое в объеме по отношению к объему атмосферы химико-термической обработки или к объему материала атмосферы для химико-термической обработки; либо произвольная комбинация вышеуказанных соединений, причем металлическое соединение преимущественно выбрано из группы, включающей циклоалкан кобальта, циклоалкан марганца, нитрат никеля, нитрат марганца, ферроцен, производную ферроцена или комбинацию вышеперечисленных соединений, и предпочтительно выбрано из группы: ферроцен и производная ферроцена; галогенное соединение преимущественно выбрано из группы, включающей хлорбензол, трихлорбензол, хлортолуол, нитрохлорбензол, трихлорэтилен, трибромметан, иод, иодолипол, иодометан, фреон, тетрафторэтилен или комбинацию указанных соединений, и предпочтительно выбрано из группы: хлорбензол, трихлорбензол, хлортолуол, нитрохлорбензол или их комбинации; азотное соединение преимущественно выбрано из группы, включающей Р-амино-азобензола гидрохлорид, нитробензол, толуилендиизоцианат, нитрохлорбензол, тринитробензол, трицианамин, трициановую кислоту, дицианамид, нитрат гуанидина, гексоген, азин, пиридин, пиразол, пиразин или комбинацию указанных соединений, и предпочтительно выбрано из группы: Р-амино-азобензол гидрохлорид, нитробензол, толуилендиизоцианат, нитрохлорбензол, тринитробензол, нитрат гуанидина, гексоген или их комбинации.
5. Сокатализатор для атмосферы химико-термической обработки по п.4, отличающийся тем, что он дополнительно содержит соединение лантана или церия 0,1-3 вес.%, взятое в объеме по отношению к объему атмосферы химико-термической обработки или к объему материала атмосферы для химико-термической обработки, причем указанное соединение преимущественно выбрано из группы, включающей циклоалкан церия, циклоалкан лантана, нитрат церия, нитрат лантана, хлорид лантана, хлорид церия, фторид лантана, фторид церия, ацетат лантана, ацетат церия, оксид лантана, оксид церия или комбинацию указанных соединений и предпочтительно выбрано из группы: ацетат лантана, ацетат церия, оксид лантана, оксид церия или их комбинация.
