設(shè)備管理_可控氣氛熱處理爐設(shè)備概述

1 北華航天工業(yè)學(xué)院金屬材料工程教研室 2 課十二第五章可控氣氛熱處理爐 本章我們主要了解以下四個(gè)方面的內(nèi)容 一 可控氣氛爐加熱的基本原理 二 可控氣氛的種類(lèi) 制備流程 特性與應(yīng)用 三 可控氣氛的碳勢(shì)測(cè)量及氧勢(shì)控制 四 可控氣氛熱處理爐的類(lèi)型 安全操作與發(fā)展 本次課我們先來(lái)了解前兩個(gè)方面的內(nèi)容 3 我們知道 在一般空氣介質(zhì)電阻爐中加熱鋼件時(shí) 容易發(fā)生氧化和脫碳 要使鋼件加熱時(shí)不產(chǎn)生氧化和脫碳 可以采用兩種方法 一種是向爐膛內(nèi)送入保護(hù)氣體 使鋼件在保護(hù)氣氛下加熱 為了使工件表面不發(fā)生氧化 脫碳 燒損現(xiàn)象或?qū)ぜM(jìn)行化學(xué)熱處理 向爐內(nèi)通以可進(jìn)行控制成分的氣氛 稱可控氣氛 另一種方法是把爐膛內(nèi)空氣抽除 使鋼件在真空狀態(tài)下加熱 5 1概述 4 5 脫碳是鋼加熱時(shí)表面碳含量降低的現(xiàn)象 脫碳的過(guò)程就是鋼中碳在高溫下與氫或氧發(fā)生作用生成甲烷或一氧化碳 其化學(xué)方程式如下 2Fe3C O2 6Fe 2COFe3C 2H2 3Fe CH4Fe3C H2O 3Fe CO H2Fe3C CO2 3Fe 2CO這些反應(yīng)是可逆的 即氫 氧和二氧化碳使鋼脫碳 而甲烷和一氧化碳則使鋼增碳 6 鋼件在保護(hù)氣氛下加熱不僅可實(shí)現(xiàn)無(wú)氧化無(wú)脫碳熱處理 提高熱處理質(zhì)量 還可以進(jìn)行滲碳 脫碳等特殊熱處理 并且可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化控制 使生產(chǎn)率得到提高 勞動(dòng)條件得到改善 但其設(shè)備復(fù)雜 投資較大 操作技術(shù)要求較高 保護(hù)氣氛可以是中性氣體 N2 或惰性氣體 Ar 有時(shí)也可以是還原性氣體 H2 大多數(shù)保護(hù)氣氛是由多種氣體 例如CO CO2 H2 CH4 H2O N2等 混合組成的 各種氣體與鋼進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)列于表10 1中 7 表10 1各種氣體與鐵及其碳化物的化學(xué)反應(yīng) 8 各種氣體與鋼的化學(xué)反應(yīng)和各種氣體之間的化學(xué)反應(yīng)是比較復(fù)雜的 但是可以調(diào)節(jié)保護(hù)氣氛中氧化性氣體與還原性氣體的比例 脫碳性氣體與滲碳性氣體的比例 即CO2 CO H2O H2 CH4 H2的相對(duì)含量 使反應(yīng)處于平衡狀態(tài) 鋼的氧化速度與還原速度相等 鋼的脫碳速度與滲碳速度相等 這樣就能實(shí)現(xiàn)無(wú)氧化與無(wú)脫碳加熱 無(wú)氧化加熱一般可分為光亮加熱和光潔加熱 前者表面未形成氧化膜 仍保持金屬光澤 后者有氧化膜生成 失去金屬光澤 可控氣氛熱處理爐的優(yōu)越性如下 9 1 實(shí)現(xiàn)無(wú)氧化無(wú)脫碳與增碳熱處理 因而提高鋼件的表面質(zhì)量及機(jī)械性能 減少零件的加工余量和鋼材的燒損量 因此能節(jié)省工時(shí)及能耗 節(jié)約金屬材料 2 實(shí)現(xiàn)可控滲碳 可以精確地控制零件表面的含碳量 碳濃度梯度和滲碳層厚度 因而提高了滲碳零件的機(jī)械性能 穩(wěn)定滲碳工藝的質(zhì)量 3 實(shí)現(xiàn)特殊的熱處理工藝 如硅鋼片的脫碳退火 軋制鋼材的復(fù)碳退火等 4 實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 改善勞動(dòng)條件 總之 可控氣氛熱處理爐目前已成為一種先進(jìn)的加熱設(shè)備 尤其是在可控氣氛的應(yīng)用方面可作為衡量一個(gè)國(guó)家熱處理技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志 10 10 2可控氣氛加熱的基本原理 在這一節(jié)里 我們通過(guò)鋼在可控氣氛中加熱所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) 來(lái)了解可控氣氛中各種組分的性質(zhì)與作用以及對(duì)鋼在加熱過(guò)程中發(fā)生氧化還原 脫碳增碳反應(yīng)的影響 進(jìn)而確定可控氣氛中的控制對(duì)象 常用的可控氣氛主要由CO H2和少量的CO2 H2O和CH4 CnHm等氣體組成 在熱處理溫度條件下 氣體與鋼進(jìn)行化學(xué)反應(yīng) 11 一 鋼在爐氣中的氧化還原反應(yīng)1 鋼在CO2 CO氣氛中的反應(yīng)鋼在空氣中加熱將與氧發(fā)生氧化反應(yīng) 在560 以下生成Fe3O4 在560 以上形成三種氧化物 內(nèi)層為FeO 中層為Fe3O4 外層為Fe2O3 通常認(rèn)為氧氣對(duì)鋼的氧化過(guò)程是不可逆的 無(wú)法控制 鋼在CO2 CO氣氛中的氧化還原反應(yīng)則有所不同 是可逆的 其反應(yīng)速度和反應(yīng)方向決定于CO CO2比值和溫度 12 在一定溫度下 反應(yīng)達(dá)平衡時(shí) 氣氛中各種氣體濃度不再改變 其平衡常數(shù)為 式中 PCO PCO2 CO和CO2氣體的分壓 CO CO2 CO和CO2氣體的濃度 CO CO2 混合氣體中CO和CO2的體積百分含量 其反應(yīng)方程式如 10 1 反應(yīng)方向由平衡常數(shù)來(lái)判斷 13 在一定溫度狀態(tài)下 平衡常數(shù)KP總保持為定值 某一溫度下的kP值 可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定 也可由熱力學(xué)反應(yīng)自由能計(jì)算求得 如表10 2所示 應(yīng)用平衡常數(shù)KP即可判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 如在1000 時(shí) KP 2 486 即當(dāng) CO CO2 2 486時(shí) 氧化還原處于平衡狀態(tài) 當(dāng)實(shí)際爐氣 CO CO2 2 486時(shí) 為趨于平衡 10 1 式反應(yīng)向右進(jìn)行 CO2使Fe氧化生成FeO CO2濃度降低 同時(shí)CO濃度增加 鋼件氧化 點(diǎn) 14 反之 當(dāng) CO CO2 2 486時(shí) 反應(yīng)向左進(jìn)行 發(fā)生還原作用 鋼件不氧化 因此 鋼在CO2 CO氣氛中是否發(fā)生氧化 取決于 CO CO2 的比值 即 CO 和CO2的相對(duì)量 并不是絕對(duì)含量 2 鋼在H2 H2O氣氛中的反應(yīng)在熱處理溫度條件下 鋼在H2 H2O氣氛中的反應(yīng)式為 其平衡常數(shù)為 15 16 3 氣氛中的氧勢(shì)金屬在氣氛中能否被氧化或其氧化物能否自發(fā)分解 一方面取決于金屬氧化物的穩(wěn)定性 可用金屬的分解壓力來(lái)表示 另一方面是氣氛中氧的分壓大小 金屬在含氧氣氛中加熱會(huì)產(chǎn)生如下反應(yīng) 17 式中 PO2為化學(xué)平衡系中氧的分壓 即金屬氧化物的分解壓 當(dāng)氣氛中的氧分壓大于PO2時(shí) 反應(yīng)向右進(jìn)行 金屬被氧化成氧化物 當(dāng)氣氛中的氧分壓小于PO2時(shí) 反應(yīng)向左進(jìn)行 金屬氧化物分解 各種氧化物的分解壓是不相同的 并隨溫度的升高而急劇增大 氧化物處于不穩(wěn)定狀態(tài) 氧勢(shì)是指在一定溫度下 金屬的氧化和氧化物的分解處于平衡狀態(tài)時(shí)氣氛中氧的分壓或氧化物的分解壓 點(diǎn) 當(dāng)Me和MexO2皆為化學(xué)純的凝聚相 則反應(yīng)平衡常數(shù)為KP 1 PO2 10一6 18 4 鋼在CO CO2 H2 H2O混合氣體中的氧化還原反應(yīng)當(dāng)爐內(nèi)氣氛同時(shí)存在CO CO2 H2 H2O時(shí) 必須綜合考慮式 10 1 和 10 3 表示混合爐氣中各組分的分壓 式中 這時(shí)要達(dá)到無(wú)氧化加熱需滿足如下條件 即 19 二 鋼在爐氣中的脫碳增碳反應(yīng)1 鋼在CO CO2氣氛中的脫碳增碳反應(yīng)鋼在CO CO2氣氛中的反應(yīng)式如下 ac 碳在奧氏體 一Fe 中的有效濃度 又稱奧氏體中碳的活度 ac是在一定溫度下鋼的含碳量與 一Fe中的飽和含碳量的比值 20 例如 含碳0 8 的鋼在1100 時(shí) 由于分子間作用力的影響 只起到ac為0 45 的作用 故稱此值為有效濃度 2 氣氛中的碳勢(shì)碳勢(shì)是指一定成分的氣氛 在一定溫度下 氣氛與鋼的脫碳增碳反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) 鋼的含碳量 圖10 1是鋼在CO CO2氣氛中化學(xué)反應(yīng)的平衡曲線 條件是PCO PCO2 98 066kPa 1大氣壓 曲線上每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)平衡狀態(tài) 例如 在0 1 C的曲線上 當(dāng)溫度為900 時(shí) 相應(yīng)的CO為80 表示在80 CO的氣氛中 含碳0 1 的鋼達(dá)到平衡狀態(tài) 既不脫碳也不增碳 那么900 下含80 CO氣氛的碳勢(shì)即為0 1 C 21 圖中SE線為飽和奧氏體的平衡曲線 位于其下面的是鋼的不同含碳量的平衡曲線 此外 虛線AK表示氧化一還原平衡曲線 在AK線下方Fe將發(fā)生氧化反應(yīng) 在AK線上方的氣氛是還原性的 能防止氧化 但不能防止脫碳 這是因?yàn)樵?00 以上脫碳反應(yīng)的平衡條件 所需要CO 含量遠(yuǎn)比氧化反應(yīng)為高 也就是說(shuō) 不脫碳的條件比不氧化的條件要嚴(yán)格得多 因此 如果進(jìn)行既不氧化又不脫碳的光亮熱處理時(shí) 則應(yīng)使氣氛中CO含量保持在相應(yīng)含碳量的鋼的平衡曲線以上 亦即將氣氛的碳勢(shì)維持在鋼的相應(yīng)含碳量以上 22 3 鋼在H2 CH4氣氛中的脫碳增碳反應(yīng)在CO CH4氣氛中 碳勢(shì)較低 生產(chǎn)上往往借助CO CO2為載體 來(lái)添加適量增碳劑CH4來(lái)增加碳勢(shì) 或者氣氛中原來(lái)就有H2 CH4氣氛存在 鋼在H2 CH4氣氛中將發(fā)生如下脫碳增碳反應(yīng) CH4與CO的滲碳能力有所不同 CH4的滲碳能力強(qiáng)得多 是一種強(qiáng)滲碳劑 而H2有脫碳能力 23 用于熱處理的可控氣氛種類(lèi)很多 按照制備可控氣氛的原料氣 液 不同 可控氣氛分為四類(lèi) 以原料氣制備的 以有機(jī)液體制備的 分離空氣制備的 瓶裝高純氣體 目前常見(jiàn)的可控氣氛有 以原料氣制取可控氣氛分 放熱式氣氛 吸熱式氣氛 滴注式氣氛 氨分解氣氛 氨燃燒氣氛 氮基氣氛等 接下來(lái)首先了解制備可控氣氛的各種常用原料 為我們了解各種氣氛的制備方法 特性與應(yīng)用做鋪墊 10 3可控氣氛的種類(lèi)與制備 24 一 制備可控氣氛的原料1 固體原料主要是木炭 將空氣通入熾熱的木炭層時(shí)產(chǎn)生木炭氣氛 其主要成分是N2和CO 還有少量H2和CO2 木炭氣氛發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制取簡(jiǎn)易 但木炭消耗量較大 勞動(dòng)條件差 木炭氣氛的成分很不穩(wěn)定 只適用于要求不嚴(yán)格的工件的保護(hù)加熱 如鑄鍛件的退火保護(hù) 2 液體原料液體原料主要是有機(jī)液體 如甲醇 CH3OH 乙醇 C2H5OH 丙醇 C3H7OH 苯 C6H6 甲苯 C7H8 丙酮 CH3COCH3 等 一般做為滴注式可控氣氛 25 3 氣體原料氣體原料主要有工業(yè)煤氣 天然氣 液化石油氣 氨氣 氮?dú)獾?它們各自適于制備不同類(lèi)型的可控氣氛 各種工業(yè)煤氣由于生產(chǎn)過(guò)程的影響 成分不穩(wěn)定 因而制備的可控氣氛也不穩(wěn)定 含硫也較高 一般液化石油氣多為丙烷 C3H8 和丁烷 C4H10 的混合物 有兩種來(lái)源 一 是開(kāi)采石油得到的石油氣 二 煉制石油時(shí)分離出來(lái)的氣體 這兩種石油氣特點(diǎn) 即把有機(jī)液體直接滴入爐內(nèi) 經(jīng)高溫反應(yīng)生成可控氣氛 也可將有機(jī)液體滴入裂解裝置中生成可控氣氛 再將其通入熱處理爐中 26 含硫量很低 0 01 很適于制備吸熱式氣氛 二者在常溫下加壓即可液化 因而可充入容器中運(yùn)輸和貯存 制備吸熱式氣氛的原料氣要求含烯烴等雜質(zhì)在5 以下 純度低易在制備氣氛過(guò)程中產(chǎn)生碳黑 影響氣氛質(zhì)量 甲烷 CH4 是一種較好的原料氣 占天然氣達(dá)90 以上 純度很高 但其是一種干性氣體 很難液化 不便于貯運(yùn) 氨氣是呈液態(tài)瓶裝 貯運(yùn)方便 要求含水分雜質(zhì)要少 氮?dú)庥泄I(yè)氮 它是制氧的副產(chǎn)品 含氧較多 另外也可用空氣分離法制造粗氮和純氮 氣氮和液氮 27 1 制備原理吸熱式氣氛是原料氣與 理論空氣需要量一半的空氣 n 0 5 在高溫及催化劑的作用下 不完全燃燒生成的氣氛 原料氣有天然氣 丙烷 液化石油氣 主要是丙烷 丁烷 城市煤氣 原料氣與空氣的混合氣體在反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng) 以丙烷為例 其反應(yīng)式為2C3H8 3O2 11 28N2 6CO 8H2 11 28N2 Q 10 13 由上式可知 空氣與丙烷的混合比為 3 11 28 2 當(dāng) 二 制備氣氛的種類(lèi)1 吸熱式氣氛 28 混合比較低時(shí) 只靠混合氣自身燃燒反應(yīng)的熱量不能維持燃燒繼續(xù)進(jìn)行 需要由外部供熱 因此稱吸熱式氣氛 制取這類(lèi)氣氛是借降低空氣與原料氣的混合比來(lái)調(diào)整氣氛中CO與CO2 H2與H2O H2與CH4的相對(duì)含量 即調(diào)整氣氛的碳勢(shì) 2 制備流程 點(diǎn) 圖10 2為吸熱式氣氛的制備流程圖 原料氣經(jīng)減壓閥 流量計(jì)和壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)入混合器與空氣混合 空氣經(jīng)過(guò)濾器 流量計(jì)進(jìn)入混合器 原料氣與空氣的混合氣由泵鼓入反應(yīng)罐 在管路中設(shè)有安全裝置 如火焰逆止閥等 混合氣在l000 1050 的反應(yīng)罐內(nèi)借助鎳基催化劑的作用 29 進(jìn)行化學(xué)反應(yīng) 生成吸熱式氣氛 為防止在400 700 之間生成碳黑 經(jīng)水冷卻器冷卻到300 以下 通入爐內(nèi)使用 氣體管路混合系統(tǒng) 動(dòng)力系統(tǒng) 反應(yīng)系統(tǒng) 安全系統(tǒng) 30 3 爐內(nèi)吸熱式氣氛發(fā)生器日 英 美新研制裝有爐內(nèi)吸熱式氣氛發(fā)生器的密封箱式爐 如圖10 3 省去了重新加熱氣體的工序 所用的催化劑的產(chǎn)氣能力比一般催化劑高4 5倍 產(chǎn)氣溫度為800 900 能保證在通常處理溫度下工作 運(yùn)行成本降低20 左右 表10 5不同原料氣與混合比形成的吸熱式氣氛的組成 31 4 吸熱式氣氛的特性與應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn) 含CO和H2較多且含量比較穩(wěn)定 其碳勢(shì)在0 4 0 6 改變混合比容易調(diào)節(jié)碳勢(shì) 對(duì)碳鋼來(lái)說(shuō) 它是還原性氣氛可用于中 高碳鋼光亮熱處理 并可做滲碳或碳氮共滲的滲碳劑和載體氣 在吸熱式氣氛中加入少量丙烷氣可做滲碳可控氣氛 缺點(diǎn) 吸熱式氣氛中的CO容易引起鋼中的Cr氧化 故大多數(shù)不銹鋼都不用它做保護(hù)氣氛 吸熱式氣氛中的H2含量高 為了避免氫脆 一般也不用它做高強(qiáng)鋼的保護(hù)氣氛 32 2 放熱式氣氛 1 制備原理放熱式氣氛是原料氣與較多的空氣 n O 5 0 95 的不完全燃燒產(chǎn)物 所產(chǎn)生的熱量足以維持反應(yīng)進(jìn)行 放熱式可控氣氛的原料氣可以是液化石油氣 煤氣或其它氣體燃料 原料氣與少于理論需要量的空氣進(jìn)行燃燒 部分原料氣完全燃燒 部分原料氣不完全燃燒 以丙烷原料氣為例 完全燃燒的反應(yīng)式 空氣與丙烷氣比例23 8 1 C3H8十5O2十18 8N2 3CO2 4H2O十18 8N2 Q 10 14 不完全燃燒的反應(yīng)式為 空氣與丙烷氣比例14 28 2 2C3H8十3O2 11 28N2 6CO 8H2十11 28H2 Q 10 15 33 放熱式可控氣氛的成分隨所用空氣過(guò)剩系數(shù)n的大小而不同 可在很寬的范圍內(nèi)變動(dòng) 當(dāng)n值較小 0 5 0 6 時(shí) CO CO2值較大 氣氛氧化性和脫碳性較弱 但產(chǎn)氣量也較少 n值較大 0 8 0 9 時(shí) CO CO2值較小 氧化性和脫碳性也較強(qiáng) 但產(chǎn)氣量較大 成本較低 為提高氣氛還原性 常再經(jīng)凈化處理 除去其中的CO2和H2O 通過(guò)改變空氣與燃料的比和凈化方法 可在較寬的范圍內(nèi)改變氣氛的成分和性質(zhì) 得到CO2含量不同的氣氛 一般又把這類(lèi)氣氛分為淡型 濃型和凈化型 這類(lèi)氣氛可能是還原性和增碳性的 也可能是氧化性和脫碳性的 視氣氛成分 工件含碳量和工作溫度而定 34 2 制備流程制備放熱式氣氛的工藝流程圖如圖10 3 4所示 原料氣與空氣按一定比例混合 用羅茨泵送到燒嘴 在燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒及裂解 未燃燒的部分原料氣通過(guò)催化劑完全反應(yīng) 反應(yīng)產(chǎn)物主要含有CO H2 N2 CO2 H2O和少量CH4 反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)通入冷凝器中 使其中的水氣冷凝成水而排除 必要時(shí)再凈化處理 這樣就獲得可供應(yīng)用的放熱式氣氛 氣氛發(fā)生裝置的管路系統(tǒng)主要由四部分組成 1 混合系統(tǒng) 原料氣和空氣混合后用羅茨泵送至燒嘴 2 燃燒系統(tǒng) 混合氣由燒嘴噴入燃燒室 用點(diǎn)火器 35 點(diǎn)燃并在其中燃燒 3 凈化系統(tǒng) 燃燒氣經(jīng)冷凝器和各種凈化器等除去其中的水分及CO2等 4 安全系統(tǒng) 由單向閥 滅火器 防爆器和放散閥等部件組成 此外 還有各種控制閥 壓力 流量等測(cè)量?jī)x表 36 表10 4放熱式氣氛的成分 3 放熱式氣氛的特性及應(yīng)用根據(jù)混合比不同 可將放熱式氣氛分為濃型和淡型兩種 表10 4 從氣體成分來(lái)看 放熱式氣氛含有較多的CO2 它是一種脫碳性較強(qiáng)的氣氛 所以只能用做少或無(wú)氧化加熱的氣氛 其中濃型氣氛可用于低碳鋼光潔退火以及中碳鋼短時(shí)加熱淬火 淡型氣氛可用于銅合金光亮退火 可鍛鑄鐵退火和粉末冶金燒結(jié) 37 3 氨分解氣氛與氨燃燒氣氛用氨制備的氣氛可分為氛分解氣氛和氨燃燒氣氛兩種類(lèi)型 而氨燃燒氣氛又分為完全燃燒和不完全燃燒兩種 1 氨分解氣氛的制備氨分解氣氛是液氨氣化后 在催化劑作用下加熱分解生成的氣氛 其反應(yīng)式為 10 13 如果用凈化方法去除放熱式氣氛中的CO2和H2O 還可以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍 優(yōu)點(diǎn) 放熱式氣氛發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 不用外部能源 制備方便 產(chǎn)氣量大 原料氣消耗量少 所以它的生產(chǎn)成本較低 38 2 氨分解氣氛的制備流程氨分解氣氛的制備流程如圖10 5所示 原料氣自氨瓶流入氣化器受熱氣化 在反應(yīng)罐中借助高溫和催化劑的作用進(jìn)行分解 分解產(chǎn)物自反應(yīng)罐出來(lái)后再返回氣化器 利用其余熱加熱液態(tài)氨 冷卻后的分解產(chǎn)物經(jīng)凈化 除去殘氨和水氣 就得到可供使用的分解氨 39 3 氨分解氣氛的特性及應(yīng)用由NH3分解反應(yīng)式可知 點(diǎn) 氨分解氣氛的組成為75 H2和25 N2 因而其性質(zhì)與H2基本相同 它不含有CO和CO2無(wú)滲碳和析出碳黑的傾向 當(dāng)露點(diǎn)很低時(shí)具有強(qiáng)還原性 可用于各種金屬的光亮加熱 特別適用于高鉻鋼 不銹鋼 硅鋼片的光亮加熱 其缺點(diǎn)是耗氨多 產(chǎn)氣量少 生產(chǎn)成本高 有易爆危險(xiǎn) 殘余氨未除凈對(duì)鋼件有輕微滲氮作用 4 氨燃燒氣氛為了克服氨分解氣氛的缺點(diǎn) 可將氨分解氣或氨氣混合一定數(shù)量空氣進(jìn)行燃燒 燃燒產(chǎn)物經(jīng)過(guò)除水而得到氮基保護(hù)氣氛 2NH3 3H2 N2 Q 10一13 40 4 滴注式可控氣氛滴注式可控氣氛就是將具有滲碳性的有機(jī)液體或其混合物直接滴入密封的爐膛 或爐罐 中 在高溫和隔絕空氣條件下進(jìn)行裂解所產(chǎn)生的氣氛 滴注式氣氛的組成可根據(jù)滴入的有機(jī)液體種類(lèi)與數(shù)量進(jìn)行人為控制以滿足不同熱處理工藝的要求 滴控?zé)崽幚砭哂性O(shè)備簡(jiǎn)單 操作方便 節(jié)能等特點(diǎn) 但所用的有機(jī)液體原料價(jià)格較高 滴控氣氛的液體原料滴注有機(jī)液體有兩大類(lèi) 一類(lèi)是含碳原子較多的重?zé)N類(lèi) 例如苯C6H6 甲苯C6H5CH3 煤油等 另一類(lèi)是烴的衍生物 例如甲醇CH3OH 乙醇C2H5OH 異丙醇C3H7OH 丙酮CH3COCCH3 醋酸乙脂CH3COOC2H5等 41 1 滴注式氣氛的制備原理滴注式氣氛是將甲醇 乙醇 煤油 丙酮 甲酰胺等有機(jī)液體直接滴人熱處理爐內(nèi) 經(jīng)裂解后生成可控氣氛 近年來(lái) 特別是在密封箱式爐上的成功應(yīng)用 滴注式氣氛得到了較大的發(fā)展 氣氛的性質(zhì)主要取決于有機(jī)液體分子式中的C O 當(dāng)C O 1時(shí)為還原性和滲碳性 當(dāng)C O 1時(shí)為氧化性和脫碳性 有機(jī)液體在高溫下的裂解過(guò)程是個(gè)復(fù)雜反應(yīng) 如果按其理論反應(yīng)式反應(yīng)只能生成CO H2和 c 活性炭