| 可控气氛热处理种类及特点 |
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| 日期：2007-5-30 8:57:00 人气：85 [大 中 小] |
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3．直生式气氛对设备的要求
直生式气氛适用于密封箱式多用炉、井式炉、连续式炉及其他热处理炉型。但采用直生式气氛时，热处理炉的设计应考虑以下因素：一是应具有足够的加热能力以满足燃料和空气反应时吸热所消耗的额外能量；二是应加强炉内气氛的循环，并选择合适的气氛注入结构及人口位置，以保证进入炉内的气氛充分混合；三是保证气氛在接触到工件之前已经过较充分的反应。
一种用于连续护的进气结构如囹3所示。具有较高压力的空气从中间的细管进入，两管端相距约300mm，管端封死，迫使气流改变方向以达到充分混合的目的。
利用密封箱式炉内马弗的导向作用（图1），使进入炉内的气氛经充分混合后，先经过加热元件，然后再接触到工件。
北京机电研究所在普通多用炉上通过控制气氛流量延长气氛在炉内的停留时间，使其反应得以充分进行，也起到了较好的碳势控制和渗碳效果。
4．气氛消耗及经济性
直生式气氛的燃料消耗量显著减少，下面是来自实际生产的几个实例。
炉膛尺寸为760mm×1220mm×760mm，装炉量为1000kg的多用炉，采用传统的吸热式气氛时，在标准状态下需要消耗12m3/h的吸效热式气氛加上1.0m3/h的天然气。采用直生式气氛时，仅需要1.3m3/h天然气或0.7m3/h丙烷或1.0L/h丙酮，原料消耗降低70％～75％。
直径约2m的转底炉，热处理为保护加热，采用吸热式气氛时，气氛消耗量（标态下）为15m3/h。采用天然气/空气型直生式气氛时，天然气消耗量为1.5m3/h，节省91％。
北京机电研究所在普道多用炉上进行直生式气体渗碳的试验结果，和吸热式气氛相比，可节约原料气89％，生产成本降低49％。
5. 直生式气氛的局限性
综上所述，直生式气氛在许多方面都具有明显的优势，但也不难看出，在850℃以下，直生式气氛（尤其是天然气/空气型）中含有太多的CH4，CO含量也因CH4和O2的反应受阻而降低，其应用受到限制。而许多工艺如碳氮共渗、保护加热、工件入炉时的温度都是850℃左右。为了解决850℃以下的供气问题，德国Ipsen公司开发了如图4所示的气氛系统。即在原有系统中增加甲醇供给系统，并通过检测炉内CO含量控制甲醇的供给。
6. 燃料/CO2型直生式气氛
用CO2代替空气制备直生式气氛时，气氛中的CO将大幅度提高。其传递系数、渗碳速度也将随之提高。
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| 出处：本站原创 作者：佚名 | |
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