《热处理设备》第五章可控气氛炉资料讲解.pptVIP

* 4）吸热式气氛的特性与应用： 优点：含CO和H2较多且含量比较稳定，其碳势在0.4~0.6%，改变混合比容易调节碳势。对碳钢来说，它是还原性气氛 可用于中、高碳钢光亮热处理，并可做渗碳或碳氮共渗的渗碳剂和载体气(在吸热式气氛中加入少量丙烷气可做渗碳可控气氛)。 缺点：吸热式气氛中的CO容易引起钢中的Cr氧化，故大多数不锈钢都不用它做保护气氛。吸热式气氛中的H2含量高，为了避免氢脆，一般也不用它做高强钢的保护气氛。 教材上没有，大家做好笔记 * 2．放热式气氛 1）制备原理 放热式气氛是原料气与较多的空气(n=O.5 ~0 . 95)的不完全燃烧产物，所产生的热量足以维持反应进行。 放热式可控气氛的原料气可以是液化石油气、煤气或其它气体燃料。原料气与少于理论需要量的空气进行燃烧，部分原料气完全燃烧，部分原料气不完全燃烧，以丙烷原料气为例。 完全燃烧的反应式；（空气与丙烷气比例23.8：1） C3H8十5O2十18.8N2 → 3CO2+4H2O十18.8N2+Q (10-14) 不完全燃烧的反应式为（空气与丙烷气比例14.28：2） 2C3H8十3O2+11.28N2→6CO+8H2十11.28H2+Q (10-15) 放热式气氛是用可燃气体或液体与空气按一定比例混合后，通入发生器炉膛进行不完全燃烧而制得的气氛。 有人说反应式好长，不要求我们记 * 放热式可控气氛的成分随所用空气过剩系数n的大小而不同，可在很宽的范围内变动。当n值较小(0.5~0.6)时，CO/CO2值较大，气氛氧化性和脱碳性较弱，但产气量也较少；n值较大(0.8-0.9)时，CO/CO2值较小，氧化性和脱碳性也较强，但产气量较大，成本较低。 为提高气氛还原性，常再经净化处理，除去其中的CO2和H2O。通过改变空气与燃料的比和净化方法，可在较宽的范围内改变气氛的成分和性质，得到CO2含量不同的气氛，一般又把这类气氛分为淡型、浓型和净化型。这类气氛可能是还原性和增碳性的，也可能是氧化性和脱碳性的，视气氛成分、工件含碳量和工作温度而定。 一氧化碳较多，二氧化碳脱碳 氧不足，生成一氧化碳较多 从前面的反应化学式可以看出来，翻到上页PPT * 2）制备流程 制备放热式气氛的工艺流程图如图10-3、4所示。原料气与空气按一定比例混合，用罗茨泵送到烧嘴，在燃烧室内进行燃烧及裂解，未燃烧的部分原料气通过催化剂完全反应。反应产物主要含有CO、H2、N2、CO2 、H2O和少量CH4。反应产物应通入冷凝器中，使其中的水气冷凝成水而排除，必要时再净化处理，这样就获得可供应用的放热式气氛。 气氛发生装置的管路系统主要由四部分组成。 (1)混合系统: 原料气和空气混合后用罗茨泵送至烧嘴. (2)燃烧系统: 混合气由烧嘴喷入燃烧室，用点火器 和吸热式相似，但要注意不同之处 * 点燃并在其中燃烧。 （3)净化系统: 燃烧气经冷凝器和各种净化器等除去其中的水分及CO2等。 （4)安全系统: 由单向阀、灭火器、防爆器和放散阀等部件组成。 此外，还有各种控制阀，压力、流量等测量仪表。 * 放热式气 氛的类型 原料气 混合比 （原料气 与空气） 气体成分（%） CO CO2 H2 H2O CH4 N2 浓 型 淡 型 丙烷 丙烷 12~16 16~23 8~12 1~3 5~7 10~12.5 6~14 1~2 ~0.8 ~0.8 0.5 — 其余 其余 表10-4放热式气氛的成分 3）放热式气氛的特性及应用 根据混合比不同，可将放热式气氛分为浓型和淡型两种(表10-4)。从气体成分来看，放热式气氛含有较多的CO2，它是一种脱碳性较强的气氛，所以只能用做少或无氧化加热的气氛。其中浓型气氛可用于低碳钢光洁退火以及中碳钢短时加热淬火，淡型气氛可用于铜合金光亮退火、可锻铸铁退火和粉末冶金烧结。 Fe3C+CO2＝3Fe+2CO * 3.氨分解气氛与氨燃烧气氛 用氨制备的气氛可分为氛分解气氛和氨燃烧气氛两种类型，而氨燃烧气氛又分为完全燃烧和不完全燃烧两种。 1）氨分解气氛的制备 氨分解气氛是液氨气化后，在催化剂作用下加热分解生成的气氛，其反应式为 (10 —13) 如果用净化方法去除放热式气氛中的CO2和H2O，还可以扩大其应用范围。 优点：放热式气氛发生装置结构简单，不用外部能源，制备方便，产气量大，原料气消耗量少，所以它的生产成本较低。 可逆的，升高温度或降低压力降有利于反应向氨分解方向进行 废镍铬电热材料作催化剂 * 2）氨分解气氛的制备流程 氨