Závisí to na množství a místě proměnlivosti. Proměnlivost kritických parametrů žíhání – teplota, rosný bod a složení atmosféry – může mít dramatický vliv na kvalitu produktu. Chcete-li pomoci najít zdroj proměnlivosti, zaznamenejte kritické parametry procesu během výroby – větší než normální odchylky teploty mohou ovlivnit růst zrna, tvrdost a tažnost. Poté můžete nekvalitní průběhy porovnat s trendy dat a určit, co může způsobit změnu vlastností.
Instalace systému řízení procesu pro sledování a řízení těchto proměnných může pomoci snížit variabilitu. Malá investice do řídicí technologie může zajistit velkou návratnost při snížení výrobních nákladů a zlepšení kvality. Naši komerční technici a rozsáhlé zkušenosti v oblasti řízení procesů vám mohou pomoci zlepšit konzistenci procesů a ušetřit peníze.
Součásti z uhlíkové oceli byly běžně žíhány nebo tepelně zpracovávány v atmosférách na bázi dusíku a vodíku pro odstranění pnutí, změnu mikrostruktury nebo zlepšení vzhledu povrchu po řadu let. Průtok a složení atmosféry, která má být použita pro žíhání složek v pecích, se obvykle určují na základě pokusů a chyb.
Přestože se složení atmosféry na bázi dusíku a vodíku přiváděného do pece časem nemění, skutečný redukční nebo oxidační potenciál atmosféry uvnitř pece se průběžně mění v důsledku netěsností a průvanů v peci, desorpci nečistot, například vlhkosti z povrchu součástí nebo rozložením maziva přítomného na povrchu žíhaných součástí.
Všechny třídy nerezových ocelí jsou slitiny na bázi železa s významným podílem chromu. Obvykle nerezové oceli obsahují méně než 30% chromu a více než 50% železa. Jejich nerezové vlastnosti pramení z toho, že se vytváří neviditelný, přilnavý, ochranný a samonegenerační povrchový film oxidu chromitého (Cr₂O₃). Zatímco nerezové oceli jsou rezistentní vůči korozi při pokojové teplotě, jsou náchylné ke změně zabarvení oxidací při zvýšených teplotách v důsledku přítomnosti chromu a dalších legujících prvků, jako jsou titan a molybden.
K faktorům, které přispívají ke zvýšené oxidaci, patří vysoký rosný bod, vysoký obsah kyslíku a oxidů olova, boru a nitridů na povrchu. U lesklých nerezových ocelí je v závislosti na jejich složení zpracovávejte ve vysoce redukční atmosféře s rosným bodem nižším než −40 °C a minimem 25% vodíku.
Zelená barva dílů nerezové oceli je oxid chromový (Cr₂O₃). Tvorí se tam, kde je v atmosféře pece příliš mnoho kyslíku nebo vlhkosti, což je obvykle způsobeno únikem vody, špatnou těsností atmosféry nebo příliš nízkými průtoky plynu z atmosféry. Tmavě zeleno-hnědá barva signalizuje významné úrovně volného kyslíku v peci způsobené velkým únikem vzduchu.
Kromě tradičních testů na ocel a měď některé společnosti provozují v peci kus nerezové oceli pro kontrolu vysoké vlhkosti a kyslíku. Lepším a přesnějším způsobem měření vlhkosti a množství kyslíku je instalace analyzátoru kyslíku a měřiče rosného bodu. Je to levný a velmi přesný. Pokud se na vašich částech z nerezové oceli vytváří zelený oxidový film, znamená to, že pec nebo atmosféra nejsou optimalizované.
Dezincifikace se obvykle definuje jako vymývání zinku z mědi ve vodném roztoku. Při tepelném zpracování mosazi (a dalších slitin obsahujících zinek) znamená dezincifikaci odstranění zinku z kovového substrátu během tepelných procesů, jako je pájení a žíhání, obvykle v důsledku velmi nízkého tlaku par zinku ve slitinách. V důsledku odzinkování může dojít k nadměrnému poprášení pece, legování výparů zinku s jinými kovy a v extrémních případech ke ztrátě vlastností slitiny.
I když eliminace dezincifikace není vždy možná, lze ji během tepelného zpracování snížit. Regulace teploty, času při teplotě a redukčního potenciálu atmosféry v peci může pomoci minimalizovat dezincifikaci a zlepšit vaše tepelné zpracování. Ovšem pochopení proměnných, které je třeba změnit, může být výzvou. Air Products „Odborníci v oboru, kteří mají zkušenosti s tepelným zpracováním, mohou pomoci určit proměnné, které můžete regulovat, pro snížení nákladů a zlepšení produktivity minimalizací dezincifikace.
Jasné žíhání ocelí vyžaduje podmínky, které se redukují na oxidy oceli. Tradičně se používá k předpovídání podmínek, které odpovídají oxidaci čistých kovů nebo redukci jejich oxidů, schéma z Ellinghamu. Tuto metodu lze použít k předpovědi podmínek, které je třeba redukovat na oxidy železa, a oxidů legujících prvků přidaných do ocelí, jako je oxid chromový při zvažování nerezové oceli. Tento tradiční přístup není přesný, protože používá termodynamická data pouze pro čisté kovy a jejich oxidy – ignoruje skutečnost, že železo a legující prvky tvoří pevné řešení. Kromě toho lze určit přibližný rovnovážný poměr parciálního tlaku vodíku a vodní páry pro oxidaci konkrétního kovu při určité teplotě.
Případně můžete použít přesnější a pohodlnější schémata pro oceli a jiné slitiny, které jsou vytvořeny s pomocí moderních databází a počítačových programů, jako je FactSage™ (termochemický software a databázový balíček vytvořený společně mezi společnostmi Thermfact/CRCT a GTT-Technologies), nebo software termo-kalkulace. Použitím křivek oxidační redukce, vyjádřených jako rosný bod čistého vodíku nebo dusíku v atmosférách atmosféry, v závislosti na teplotě, můžete rychle vybrat atmosféru pro žíhání oceli bez tvorby oxidů. Schéma na obrázku 1 bylo vypočítáno pomocí systému FactSage. Tento diagram ukazuje, že křivky oxidační-redukce pro systémy nikl-železo s obsahem železa-18% Cr a Fe-18% -8% jsou ty, které odpovídají křivkám Cr/Cr₂O₃. U slitin (např. Ocelí) lze dosáhnout přesnějších výpočtů pomocí termodynamických dat jak z čistých látek (tj. Z čistých kovů a oxidů), tak z databází řešení. Takovéto diagramy lze vytvořit speciálně pro požadované oceli a rozmanitost složení atmosféry.
Tyto metody vám mohou pomoci při řešení potíží a optimalizaci žíhání při vyvažování spotřeby vodíku a kvality produktu.
Obrázek 1:
Průmyslové plyny (např. Dusík, vodík a argon) pro atmosféry v pecích se vyznačují velmi vysokou čistotou (> 99,995%). Typické úrovně nečistot jsou mnohem menší než 10 objemových dílů kyslíku (ppmv) a méně než 3 ppmv vlhkosti (rosný bod <- 65 °C). Tato čistota je obvykle dostatečná pro mnoho procesů vyžadujících širokou škálu materiálů. Některé materiály, i když, kvůli jejich vysoké reaktivitě, mohou vyžadovat dodatečné čištění, aby dosáhly ještě nižších úrovní nečistot, zejména s plyny dodávanými ve velkoobjemových nebo trubkových přívěsových režimech. V některých závodech jsou jako dodatečné bezpečnostní opatření proti nečistotám nashromážděným v domácí instalaci instalována čisticí zařízení zařazená do potrubí. Přímé čištění obvykle zahrnuje odstranění kyslíku a vlhkosti. Někdy je při dodávce argonu nutné odstranit stopové nečistoty z dusíku. Volba čisticího zařízení závisí na plynu a typu a množství nečistot, které mají být odstraněny.
Průtokoměry musí být správně dimenzovány pro každou konkrétní aplikaci, typ plynu, tlak plynu a provozní rozsah. Nejprve se ujistěte, že je průtokoměr zkalibrován na měrnou hustotu odměřovaného plynu. Zkontrolujte štítek nebo skleněnou trubici průtokoměru nebo se obraťte na výrobce. Zadruhé, používejte průtokoměr pouze při tlaku, pro který byl kalibrován. Jako příklad lze uvést průtokoměr s proměnlivou plochou, kalibrovaný na 5,5 bar a hodnotu 28,3 m³/h, který bude skutečně dodávat 21,5 m³/h, pokud bude provozován při tlaku 2,8 bar. Jedná se o chybu 24 %! Za třetí, pro dosažení nejlepší přesnosti a zajištění prostoru pro nastavení změřte průtokoměr tak, aby normální průtok poklesl na 30 až 70% plného rozsahu stupnice. Tyto tři kroky pomohou zajistit dobrou kontrolu průtoků plynu a v konečném důsledku procesu.
Tradičně jsou vysokotlaké plynové lahve režimem dodávky pro uživatele v sortimentu nízkých až středních objemů. To znamená, že společnosti jsou zranitelné vůči bezpečnostním rizikům spojeným s přemisťováním lahví a vystavením vysokému tlaku. Konsolidace na centralizovaný systém Microbulk eliminuje nutnost manipulace s lahvemi a snižuje riziko jejich promíchání. Mezi další výhody patří nižší vystavení vysokotlakým nádobám a nižší dopravní zácpy při méně častých dodávkách dodavateli. Air Products vyvinul možnost dodávky mikrobrušem jako ekonomickou a spolehlivou alternativu vysokotlakých lahví pro dodávky dusíku, argonu, kyslíku a oxidu uhličitého. Kromě efektivních a flexibilních skladovacích systémů jsou k dispozici inovativní řešení potrubí, která přispívají k hladkému přechodu od lahví k mikrozásobníku.
Při pájení v peci je tato tendence k roztavení a šíření roztavené mědi obecně způsobena jedním ze čtyř faktorů:
Vzhledem k tomu, že redukční potenciál atmosféry pece na bázi vodíku je definován poměrem pH₂O, je pro většinu lidí první odpovědí „ano“. A v některých případech jsou správné. Nižší odečty rosného bodu (nižší pH₂O) vedou k více redukčním podmínkám a v mnoha případech k lepšímu výkonu atmosféry pece. Existují však situace, kdy tomu tak není vždy. Příkladem mohou být pásové pece na bázi vodíku, kde rosný bod může za určitých podmínek dosáhnout hodnoty sušší než −45 °C nebo dokonce −50 °C. Redukční potenciál této atmosféry je více než dostatečný pro typické zpracovávané díly, ale může vést ke zbytečně silným redukčním podmínkám, které zkracují životnost pásu. Dalším příkladem může být pájecí atmosféra, která se příliš redukuje a je náchylná k nadměrnému toku pájky. Air Products Nový systém zvlhčování v atmosféře umožňuje přesné a konzistentní přidávání vlhkosti do ovzduší v peci při správném množství vlhkosti pro zlepšení životnosti pásu a/nebo toku pájky při zachování adekvátních redukčních podmínek pro provádění slinování nebo pájení.
Dezincifikace se obvykle definuje jako vymývání zinku z mědi ve vodném roztoku. Při tepelném zpracování mosazi (a dalších slitin obsahujících zinek) znamená dezincifikaci odstranění zinku z kovového substrátu během tepelných procesů, jako je pájení a žíhání, obvykle v důsledku velmi nízkého tlaku par zinku ve slitinách. V důsledku odzinkování může dojít k nadměrnému poprášení pece, legování výparů zinku s jinými kovy a v extrémních případech ke ztrátě vlastností slitiny.
I když eliminace dezincifikace není vždy možná, lze ji během tepelného zpracování snížit. Regulace teploty, času při teplotě a redukčního potenciálu atmosféry v peci může pomoci minimalizovat dezincifikaci a zlepšit vaše tepelné zpracování. Ovšem pochopení proměnných, které je třeba změnit, může být výzvou. Air Products „Odborníci v oboru, kteří mají zkušenosti s tepelným zpracováním, mohou pomoci určit proměnné, které můžete regulovat, pro snížení nákladů a zlepšení produktivity minimalizací dezincifikace.
Všechny třídy nerezových ocelí jsou slitiny na bázi železa s významným podílem chromu. Obvykle nerezové oceli obsahují méně než 30% chromu a více než 50% železa. Jejich vlastnosti z nerezové oceli pramení z toho, že se vytváří neviditelný, přilnavý, ochranný a samonegenerační povrchový film oxidu chromitého (Cr₂O₃). Zatímco nerezové oceli jsou rezistentní vůči korozi při pokojové teplotě, jsou náchylné ke změně zabarvení oxidací při zvýšených teplotách v důsledku přítomnosti chromu a dalších legujících prvků, jako jsou titan a molybden.
K faktorům, které přispívají ke zvýšené oxidaci, patří vysoký rosný bod, vysoký obsah kyslíku a oxidů olova, boru a nitridů na povrchu. U lesklých nerezových ocelí je zpracovávejte ve vysoce redukční atmosféře s rosným bodem nižším než −40 °C a minimem 25% vodíku.
Pro spékání a pájení v atmosférách v nepřetržité pásové peci s otevřenými konci je třeba dodržovat normu EN 746 pro zařízení pro průmyslové tepelné zpracování, jako jsou pece a pece. Typicky jsou atmosféry obsahující v dusíku více než 5% vodíku plus oxid uhelnatý a metan (celkem, zatímco obsah metanu musí být pod 1%) v dusíku, považovány za hořlavé. Ve skutečnosti jakákoliv směsná atmosféra – ať již obsahuje méně než 5% hořlavých složek – je ve skutečnosti považována za "neurčitou" a musí se s ní zacházet jako s hořlavostí, zejména při vyšších teplotách pece, ale pod bodem samozápalu.
Norma EN 746-3 doporučuje, abyste před zavedením hořlavé nebo neurčité atmosféry do pece splnili následující podmínky:
To záleží na vašem procesu. Atmosféry na bázi dusíku pro zpracování kovů byly po mnoho let úspěšně ověřeny a vzhledem k obrovskému rozsahu požadavků v pecích na různé materiály a potřeby povrchu je použití plynných směsí nyní průmyslovým standardem. Různé produkty mohou tolerovat různé koncentrace oxidačních složek v atmosféře pece v důsledku další redukční nebo reaktivní složky ve směsi. Z tohoto důvodu lze tolerovat použití dusíku na místě spotřeby se zbytkovým množstvím kyslíku. Tím, že porozumíme vašim úrovním tolerance kyslíku my můžeme pomoci snížit vaše náklady.
Jednoduchý test mědi/oceli může rozlišit oxidaci vzduchem (O₂) nebo vodou (H₂O). Zkouška se provádí odesláním kusu čistého jasně měděného pásu podél kusu čistého pásu z uhlíkové oceli do souvislé pece a sledováním oxidace na každém zkušebním kuponu. Dbejte, aby teplota v peci nepřekročila 1 800 °C, tj. Teplota tavení mědi. Ocelový pás změní barvu nebo oxiduje, pokud došlo k úniku vzduchu nebo vody. avšak měděný pás bude oxidovat pouze v případě úniku vzduchu. Tento test lze použít pro atmosféry na bázi dusíku nebo generované atmosféry, jako je endotermický nebo disociovaný čpavek. Lze jej provádět i bez analyzátorů kyslíku nebo rosného bodu.
Ano, úniky v potrubí s vysoce čistým plynem pod tlakem mohou způsobit přerušovanou oxidaci. Existuje několik možných příčin. Jedním z nich je opakovaná difúze – přesun nečistot z okolního vzduchu do vysokotlaké plynové přípojky s nízkým obsahem nečistot. To je dáno koncentračním sklonem, nikoli tlakovým sklonem a je zhoršován změnami průtoku, tlaku nebo teploty potrubí.
Air Products Odborníci v oboru vám mohou pomoci určit příčinu vašeho problému. Jelikož je oxidace přerušovaná, budete muset průběžně sledovat únik dusíkové přípojky pomocí stopového analyzátoru kyslíku. U vedení s hořlavým plynem lze také použít zařízení pro odlučování hořlavého plynu. Jakmile jsou zjištěny nečistoty, lze zdroj úniku identifikovat pomocí různých technik, včetně testování bublin mýdla, testování statického tlaku nebo hmotnostní spektrometrie helia. K netěsnostem často dochází při prasklinách ve svaru, mechanických spojích, ucpávkách ventilů a volných kováních.
V součástech nauhličených atmosférou, zejména při velkém množství, se mohou objevit odchylky v tvrdosti povrchu. To je běžný problém způsobený nedostatečnou cirkulací atmosféry uvnitř komory pece a skrze zátěž. V Air Products nám naše schopnosti modelování proudění atmosféry umožňují simulovat a porozumět těmto technickým překážkám. Naši techničtí odborníci naší společnosti s vámi mohou spolupracovat na nalezení nejlepšího způsobu úpravy nastavení zátěže a zlepšení výsledků cementace.
Atmosféry nauhličování a další regulaci uhlíku vyžadují zdroj CO, který usnadňuje difuzi uhlíku do povrchu kovu. Jedním ze zdrojů je tvorba endotermické atmosféry, kdy vzduch a zemní plyn reagují ve vnějším generátoru za vzniku plynu složeného z 20% CO, 40% H2 a 40% N₂ se stopovými množstvími CO₂ a vlhkosti.
Dalším zdrojem CO je zavedení směsi 40% dusíku a 60% metanolu do pece, která vytváří plyn stejného složení endotermicky. Teplo v peci rozděluje metanol (CHOH) do CO a H2, které se pak mísí s dusíkem. Zde je postup, jak vypočítat potřebné množství metanolu. Pro atmosféru s objemem 10 m³/h bude 40% nebo 4 m³/h představovat dusík podle výše uvedených poměrů. Zbývajících 60% neboli 6 m³/h se bude skládat z disociovaného metanolu. Protože se jeden litr metanolu rozpadá na přibližně 1,67 m³ plynu, bylo by třeba 3,6 l/h metanolu, aby došlo k disociaci do požadovaných 6 m3 atmosféry.
Žáruvzdorné materiály jsou ovzduší ovlivněny několika způsoby. Přestože je množství oxidů v přítomnosti vodíku nebo volného uhlíku při zvýšených teplotách stabilní při pokojové teplotě, zkracuje se tak jejich životnost. Proces návrhu a požadovaný výkon diktují konstrukční atmosféru. Nicméně krystalografie keramického materiálu bude mít zásadní vliv na jeho odolnost vůči této atmosféře. Porozuměním vlivu atmosférických plynů na žáruvzdorné materiály a výběrem žáruvzdorných materiálů, které jsou stabilnější při provozních teplotách a v přítomnosti konkrétních druhů plynu, můžete zvýšit výkon pece. Air Products, technici naší společnosti mohou spolupracovat na optimalizaci procesu.
To je otázka, která se objevuje často. Při řešení potíží s oxidací v atmosféře nepřetržité pece je důležité měřit jak hladinu kyslíku, tak rosný bod. Tady je důvod.
Rosný bod je míra obsahu vlhkosti plynu a je teplota, při které vodní pára ve vzorku plynu začne kondenzovat. Koncentrace kyslíku je prostě taková – míra parciálního tlaku kyslíku.
Když je vzorek plynu extrahován z horké zóny pece pro analýzu, reaktivní plyny, jako je H₂, CO nebo CₓHᵧ, se již smísily s jakýmkoliv přítomným kyslíkem za vzniku vlhkosti a dalších plynných složek. V důsledku toho v závislosti na teplotě v peci a způsobu získání vzorku váš analyzátor často zobrazí nízkou hladinu kyslíku. Ve většině aplikací je pro řízení procesu a prevenci oxidace vyžadována nízká hladina kyslíku a nízký rosný bod.
Při kontrole průběžné pece má oxidace v části předehřevu matný nebo matný vzhled a je obvykle způsobena infiltrací vzduchu ze vstupu do pece. Oxidace v horké zóně může způsobit šupiny nebo puchýře. K tomu obvykle dochází v důsledku zvýšené vlhkosti nebo kyslíku v důsledku nesprávné rovnováhy atmosféry nebo úniků vody či vzduchu v chladicí zóně. Oxidace v chladicí zóně obvykle vede k hladkému, někdy lesklému zbarvení – možnými příčinami jsou špatná konstrukce clony, nadměrná rychlost pásu, únik vody nebo nedostatečný průtok atmosféry.
U dávkových pecí začněte identifikací oxidačního činidla způsobujícího problém. Tekoucí dusík a měření koncentrace kyslíku a vlhkosti mohou poskytnout informaci o přítomném oxidačním činidle. Poté přezkoumání typických zdrojů úniku, například těsnění, armatur, spojek a svarových spojů, obvykle vede k odhalení zdroje úniku.
Programy kvality, které vyžadují informace o tom, jak zpracováváte součást pro své zákazníky, jsou stále běžnější. Pochopení toho, jaké proměnné kontrolujete a jaký mají vliv na vaše součásti, je důležitým krokem při zahájení tohoto úsilí. Proměnné, jako je teplota, čas, průtoky atmosféry a složení a spotřeba v síti, jsou dobrým místem pro začátek sledování.
Systém sledování usnadňuje tento úkol ze dne na den a zvyšuje přesnost zaznamenaných dat. Air Products „Ovládání atmosféry a procesní inteligence automatizují sledování a sběr dat a poskytují další výhody, například dálkové monitorování procesu, alarmování problémů a generování vlastních zpráv pro dokumentaci zákazníka. Naši technici vám pomohou určit, které proměnné jsou pro vás důležité a monitorovat a pak upravit systém, který bude vyhovovat vašim specifikacím i specifikacím vašich zákazníků.
Výhody, jako je menší počet zmetků, odstranění ručního sběru dat, rychlejší řešení potíží s problémy a vyšší kvalita produktu, mohou zlepšit vztah se zákazníkem a přispět ke konečnému výsledku.
Jedním slovem – ano. Můžete snížit náklady a snížit množství odpadu přeměnou z generované atmosféry, jako je endotermický nebo disociovaný čpavek, na atmosféru syntetického dusíku/vodíku.
Zde je postup:
Použití atmosféry na bázi dusíku má celou řadu výhod:
Dusík – DA může být nákladově efektivní alternativou 100% DA. Jelikož řada zpracovávaných materiálů nevyžaduje 75% podíl vodíku v DA, můžete snížit náklady na atmosféru použitím méně nákladného dusíku pro zředění DA. Použití dusíku rovněž představuje úsporný prostředek proplachování a úsporu při volnoběhu pece. Rovněž použití přiváženého vodíku dusíkem, kterým je nahrazen DA, může být nákladově konkurenceschopné a zcela odstranit čpavek – toxický a nákladnější plyn.
Air Products aplikační technici vám mohou pomoci porovnat náklady na atmosféru a doporučit způsoby, jak snížit spotřebu atmosféry a dále snížit vaše celkové náklady na vlastnictví.
Kyslík ze vzduchu může difundovat nebo proniknout do pece z předního a výstupního konce a způsobit problémy, jako je oxidace, oduhličení, nedostatečné spékání nebo nedostatečná kvalita pájky. Zde jsou některé způsoby, jak omezit infiltraci kyslíkem:
Všechny třídy nerezových ocelí jsou slitiny na bázi železa s významným podílem chromu. Obvykle nerezové oceli obsahují méně než 30% chromu a více než 50% železa. Jejich vlastnosti z nerezové oceli pramení z toho, že se vytváří neviditelný, přilnavý, ochranný a samonegenerační povrchový film oxidu chromitého (Cr₂O₃). Zatímco nerezové oceli jsou rezistentní vůči korozi při pokojové teplotě, jsou náchylné ke změně zabarvení oxidací při zvýšených teplotách v důsledku přítomnosti chromu a dalších legujících prvků, jako jsou titan a molybden.
K faktorům, které přispívají ke zvýšené oxidaci, patří vysoký rosný bod, vysoký obsah kyslíku a oxidů olova, boru a nitridů na povrchu. U lesklých nerezových ocelí je zpracovávejte ve vysoce redukční atmosféře s rosným bodem nižším než −40 °C a minimem 25% vodíku.
To je otázka, která se objevuje často. Při řešení potíží s oxidací v atmosféře nepřetržité pece je důležité měřit jak hladinu kyslíku, tak rosný bod. Tady je důvod.
Rosný bod je míra obsahu vlhkosti plynu a je teplota, při které vodní pára ve vzorku plynu začne kondenzovat. Koncentrace kyslíku je prostě taková – míra parciálního tlaku kyslíku.
Když je vzorek plynu extrahován z horké zóny pece pro analýzu, reaktivní plyny, jako je H₂, CO nebo CₓHᵧ, se již smísily s jakýmkoliv přítomným kyslíkem za vzniku vlhkosti a dalších plynných složek. V důsledku toho v závislosti na teplotě v peci a způsobu získání vzorku váš analyzátor často zobrazí nízkou hladinu kyslíku. Ve většině aplikací je pro řízení procesu a prevenci oxidace vyžadována nízká hladina kyslíku a nízký rosný bod.
Průtokoměry musí být správně dimenzovány pro každou konkrétní aplikaci, typ plynu, tlak plynu a provozní rozsah. Nejprve se ujistěte, že je průtokoměr zkalibrován na měrnou hustotu odměřovaného plynu. Zkontrolujte štítek nebo skleněnou trubici průtokoměru nebo se obraťte na výrobce. Zadruhé, používejte průtokoměr pouze při tlaku, pro který byl kalibrován. Jako příklad lze uvést průtokoměr s proměnlivou plochou, kalibrovaný na 5,5 bar a hodnotu 28,3 m³/h, který bude skutečně dodávat 21,5 m³/h, pokud bude provozován při tlaku 2,8 bar. Jedná se o chybu 24 %! Za třetí, pro dosažení nejlepší přesnosti a zajištění prostoru pro nastavení změřte průtokoměr tak, aby normální průtok poklesl na 30 až 70% plného rozsahu stupnice. Tyto tři kroky pomohou zajistit dobrou kontrolu průtoků plynu a v konečném důsledku procesu.
Tradičně jsou vysokotlaké plynové lahve režimem dodávky pro uživatele v sortimentu nízkých až středních objemů. To znamená, že společnosti jsou zranitelné vůči bezpečnostním rizikům spojeným s přemisťováním lahví a vystavením vysokému tlaku. Konsolidace na centralizovaný systém Microbulk eliminuje nutnost manipulace s lahvemi a snižuje riziko jejich promíchání. Mezi další výhody patří nižší vystavení vysokotlakým nádobám a nižší dopravní zácpy při méně častých dodávkách dodavateli. Air Products vyvinul možnost dodávky mikrobrušem jako ekonomickou a spolehlivou alternativu vysokotlakých lahví pro dodávky dusíku, argonu, kyslíku a oxidu uhličitého. Kromě efektivních a flexibilních skladovacích systémů jsou k dispozici inovativní řešení potrubí, která přispívají k hladkému přechodu od lahví k mikrozásobníku.
Průtokoměry musí být správně dimenzovány pro každou konkrétní aplikaci, typ plynu, tlak plynu a provozní rozsah. Nejprve se ujistěte, že je průtokoměr zkalibrován na měrnou hustotu odměřovaného plynu. Zkontrolujte štítek nebo skleněnou trubici průtokoměru nebo se obraťte na výrobce. Zadruhé, používejte průtokoměr pouze při tlaku, pro který byl kalibrován. Jako příklad lze uvést průtokoměr s proměnlivou plochou, kalibrovaný na 5,5 bar a hodnotu 28,3 m³/h, který bude skutečně dodávat 21,5 m³/h, pokud bude provozován při tlaku 2,8 bar. Jedná se o chybu 24 %! Za třetí, pro dosažení nejlepší přesnosti a zajištění prostoru pro nastavení změřte průtokoměr tak, aby normální průtok poklesl na 30 až 70% plného rozsahu stupnice. Tyto tři kroky pomohou zajistit dobrou kontrolu průtoků plynu a v konečném důsledku procesu.
Průmyslové plyny (např. Dusík, vodík a argon) pro atmosféry v pecích se vyznačují velmi vysokou čistotou (> 99,995%). Typické úrovně nečistot jsou mnohem menší než 10 objemových dílů kyslíku (ppmv) a méně než 3 ppmv vlhkosti (rosný bod <- 65 °C). Tato čistota je obvykle dostatečná pro mnoho procesů vyžadujících širokou škálu materiálů. Některé materiály, i když, kvůli jejich vysoké reaktivitě, mohou vyžadovat dodatečné čištění, aby dosáhly ještě nižších úrovní nečistot, zejména s plyny dodávanými ve velkoobjemových nebo trubkových přívěsových režimech. V některých závodech jsou jako dodatečné bezpečnostní opatření proti nečistotám nashromážděným v domácí instalaci instalována čisticí zařízení zařazená do potrubí. Přímé čištění obvykle zahrnuje odstranění kyslíku a vlhkosti. Někdy je při dodávce argonu nutné odstranit stopové nečistoty z dusíku. Volba čisticího zařízení závisí na plynu a typu a množství nečistot, které mají být odstraněny.
Existuje mnoho aspektů regulace průtoku nebo směsového panelu, které vyžadují pravidelnou údržbu, aby byla zajištěna správná funkčnost – zejména ty, které se týkají jeho bezpečného provozu. Měli byste zkontrolovat funkci solenoidů, abyste ověřili, zda se proud hořlavých plynů automaticky vypíná a čištění inertního plynu se zapíná automaticky. Testy by měly být prováděny v souladu s doporučenou četností údržby – obvykle každých šest měsíců. Navíc byste měli solenoidy podle potřeby znovu vybudovat. Rovněž je důležité zkontrolovat nastavenou hodnotu časovače čištění, aby bylo možné potvrdit, že je možné dostatečně vyčistit pec. Dále byste měli ověřit a zdokumentovat nastavené alarmy nízkého průtoku pro čištění inertního plynu a procesní průtoky. To jsou jen některé z položek, které je třeba pravidelně kontrolovat.
Jednoduchý test mědi/oceli může rozlišit oxidaci vzduchem (O₂) nebo vodou (H₂O). Zkouška se provádí odesláním kusu čistého jasně měděného pásu podél kusu čistého pásu z uhlíkové oceli do souvislé pece a sledováním oxidace na každém zkušebním kuponu. Dbejte, aby teplota v peci nepřekročila 1 800 °C, tj. Teplota tavení mědi. Ocelový pás změní barvu nebo oxiduje, pokud došlo k úniku vzduchu nebo vody. avšak měděný pás bude oxidovat pouze v případě úniku vzduchu. Tento test lze použít pro atmosféry na bázi dusíku nebo generované atmosféry, jako je endotermický nebo disociovaný čpavek. Lze jej provádět i bez analyzátorů kyslíku nebo rosného bodu.
Při kontrole průběžné pece má oxidace v části předehřevu matný nebo matný vzhled a je obvykle způsobena infiltrací vzduchu ze vstupu do pece. Oxidace v horké zóně může způsobit šupiny nebo puchýře. K tomu obvykle dochází v důsledku zvýšené vlhkosti nebo kyslíku v důsledku nesprávné rovnováhy atmosféry nebo úniků vody či vzduchu v chladicí zóně. Oxidace v chladicí zóně obvykle vede k hladkému, někdy lesklému zbarvení – možnými příčinami jsou špatná konstrukce clony, nadměrná rychlost pásu, únik vody nebo nedostatečný průtok atmosféry.
U dávkových pecí začněte identifikací oxidačního činidla způsobujícího problém. Tekoucí dusík a měření koncentrace kyslíku a vlhkosti mohou poskytnout informaci o přítomném oxidačním činidle. Poté přezkoumání typických zdrojů úniku, například těsnění, armatur, spojek a svarových spojů, obvykle vede k odhalení zdroje úniku.
Jedním slovem – ano. Můžete snížit náklady a snížit množství odpadu přeměnou z generované atmosféry, jako je endotermický nebo disociovaný čpavek, na atmosféru syntetického dusíku/vodíku.
Zde je postup:
Použití atmosféry na bázi dusíku má celou řadu výhod:
Kyslík ze vzduchu může difundovat nebo proniknout do pece z předního a výstupního konce a způsobit problémy, jako je oxidace, oduhličení, nedostatečné spékání nebo nedostatečná kvalita pájky. Zde jsou některé způsoby, jak omezit infiltraci kyslíkem:
To je otázka, která se objevuje často. Při řešení potíží s oxidací v atmosféře nepřetržité pece je důležité měřit jak hladinu kyslíku, tak rosný bod. Tady je důvod.
Rosný bod je míra obsahu vlhkosti plynu a je teplota, při které vodní pára ve vzorku plynu začne kondenzovat. Koncentrace kyslíku je prostě taková – míra parciálního tlaku kyslíku.
Když je vzorek plynu extrahován z horké zóny pece pro analýzu, reaktivní plyny, jako je H₂, CO nebo CₓHᵧ, se již smísily s jakýmkoliv přítomným kyslíkem za vzniku vlhkosti a dalších plynných složek. V důsledku toho v závislosti na teplotě v peci a způsobu získání vzorku váš analyzátor často zobrazí nízkou hladinu kyslíku. Ve většině aplikací je pro řízení procesu a prevenci oxidace vyžadována nízká hladina kyslíku a nízký rosný bod.
Ano, úniky v potrubí s vysoce čistým plynem pod tlakem mohou způsobit přerušovanou oxidaci. Existuje několik možných příčin. Jedním z nich je opakovaná difúze – přesun nečistot z okolního vzduchu do vysokotlaké plynové přípojky s nízkým obsahem nečistot. To je dáno koncentračním sklonem, nikoli tlakovým sklonem a je zhoršován změnami průtoku, tlaku nebo teploty potrubí.
Air Products Odborníci v oboru vám mohou pomoci určit příčinu vašeho problému. Jelikož je oxidace přerušovaná, budete muset průběžně sledovat únik dusíkové přípojky pomocí stopového analyzátoru kyslíku. U vedení s hořlavým plynem lze také použít zařízení pro odlučování hořlavého plynu. Jakmile jsou zjištěny nečistoty, lze zdroj úniku identifikovat pomocí různých technik, včetně testování bublin mýdla, testování statického tlaku nebo hmotnostní spektrometrie helia. K netěsnostem často dochází při prasklinách ve svaru, mechanických spojích, ucpávkách ventilů a volných kováních.
Všechny třídy nerezových ocelí jsou slitiny na bázi železa s významným podílem chromu. Obvykle nerezové oceli obsahují méně než 30% chromu a více než 50% železa. Jejich vlastnosti z nerezové oceli pramení z toho, že se vytváří neviditelný, přilnavý, ochranný a samonegenerační povrchový film oxidu chromitého (Cr₂O₃). Zatímco nerezové oceli jsou rezistentní vůči korozi při pokojové teplotě, jsou náchylné ke změně zabarvení oxidací při zvýšených teplotách v důsledku přítomnosti chromu a dalších legujících prvků, jako jsou titan a molybden.
K faktorům, které přispívají ke zvýšené oxidaci, patří vysoký rosný bod, vysoký obsah kyslíku a oxidů olova, boru a nitridů na povrchu. U lesklých nerezových ocelí je zpracovávejte ve vysoce redukční atmosféře s rosným bodem nižším než −40 °C a minimem 25% vodíku.
Dusík – DA může být nákladově efektivní alternativou 100% DA. Jelikož řada zpracovávaných materiálů nevyžaduje 75% podíl vodíku v DA, můžete snížit náklady na atmosféru použitím méně nákladného dusíku pro zředění DA. Použití dusíku rovněž představuje úsporný prostředek proplachování a úsporu při volnoběhu pece. Rovněž použití přiváženého vodíku dusíkem, kterým je nahrazen DA, může být nákladově konkurenceschopné a zcela odstranit čpavek – toxický a nákladnější plyn.
Air Products aplikační technici vám mohou pomoci porovnat náklady na atmosféru a doporučit způsoby, jak snížit spotřebu atmosféry a dále snížit vaše celkové náklady na vlastnictví.
V kapalném skupenství má dusík teplotu −195 °C! Díky tomu je jedním z nejúčinnějších dostupných chladicích kapalin. V závislosti na vašem procesu může kapalný dusík zajistit regulaci teploty, zkrátit dobu cyklu a zlepšit kvalitu produktu. Dusík je také zeleným produktem, protože nezanechává žádné zbytky, a je získáván ze vzduchu, který dýcháme. Používá se v mnoha průmyslových procesech a lze jej použít pro tepelné zpracování, obrábění, tepelné nástřiky a mnoho dalších aplikací, které mají problémy související s přebytečným teplem.
To záleží na vašem procesu. Atmosféry na bázi dusíku pro zpracování kovů byly po mnoho let úspěšně ověřeny a vzhledem k obrovskému rozsahu požadavků v pecích na různé materiály a potřeby povrchu je použití plynných směsí nyní průmyslovým standardem. Různé produkty mohou tolerovat různé koncentrace oxidačních složek v atmosféře pece v důsledku další redukční nebo reaktivní složky ve směsi. Z tohoto důvodu lze tolerovat použití dusíku na místě spotřeby se zbytkovým množstvím kyslíku. Tím, že porozumíme vašim úrovním tolerance kyslíku my můžeme pomoci snížit vaše náklady.
Existuje mnoho aspektů regulace průtoku nebo směsového panelu, které vyžadují pravidelnou údržbu, aby byla zajištěna správná funkčnost – zejména ty, které se týkají jeho bezpečného provozu. Měli byste zkontrolovat funkci solenoidů, abyste ověřili, zda se proud hořlavých plynů automaticky vypíná a čištění inertního plynu se zapíná automaticky. Testy by měly být prováděny v souladu s doporučenou četností údržby – obvykle každých šest měsíců. Navíc byste měli solenoidy podle potřeby znovu vybudovat. Rovněž je důležité zkontrolovat nastavenou hodnotu časovače čištění, aby bylo možné potvrdit, že je možné dostatečně vyčistit pec. Dále byste měli ověřit a zdokumentovat nastavené alarmy nízkého průtoku pro čištění inertního plynu a procesní průtoky. To jsou jen některé z položek, které je třeba pravidelně kontrolovat.
Průtokoměry musí být správně dimenzovány pro každou konkrétní aplikaci, typ plynu, tlak plynu a provozní rozsah. Nejprve se ujistěte, že je průtokoměr zkalibrován na měrnou hustotu odměřovaného plynu. Zkontrolujte štítek nebo skleněnou trubici průtokoměru nebo se obraťte na výrobce. Zadruhé, používejte průtokoměr pouze při tlaku, pro který byl kalibrován. Jako příklad lze uvést průtokoměr s proměnlivou plochou, kalibrovaný na 5,5 bar a hodnotu 28,3 m³/h, který bude skutečně dodávat 21,5 m³/h, pokud bude provozován při tlaku 2,8 bar. Jedná se o chybu 24 %! Za třetí, pro dosažení nejlepší přesnosti a zajištění prostoru pro nastavení změřte průtokoměr tak, aby normální průtok poklesl na 30 až 70% plného rozsahu stupnice. Tyto tři kroky pomohou zajistit dobrou kontrolu průtoků plynu a v konečném důsledku procesu.
Tradičně jsou vysokotlaké plynové lahve režimem dodávky pro uživatele v sortimentu nízkých až středních objemů. To znamená, že společnosti jsou zranitelné vůči bezpečnostním rizikům spojeným s přemisťováním lahví a vystavením vysokému tlaku. Konsolidace na centralizovaný systém Microbulk eliminuje nutnost manipulace s lahvemi a snižuje riziko jejich promíchání. Mezi další výhody patří nižší vystavení vysokotlakým nádobám a nižší dopravní zácpy při méně častých dodávkách dodavateli. Air Products vyvinul možnost dodávky mikrobrušem jako ekonomickou a spolehlivou alternativu vysokotlakých lahví pro dodávky dusíku, argonu, kyslíku a oxidu uhličitého. Kromě efektivních a flexibilních skladovacích systémů jsou k dispozici inovativní řešení potrubí, která přispívají k hladkému přechodu od lahví k mikrozásobníku.
Průmyslové plyny (např. Dusík, vodík a argon) pro atmosféry v pecích se vyznačují velmi vysokou čistotou (> 99,995%). Typické úrovně nečistot jsou mnohem menší než 10 objemových dílů kyslíku (ppmv) a méně než 3 ppmv vlhkosti (rosný bod <- 65 °C). Tato čistota je obvykle dostatečná pro mnoho procesů vyžadujících širokou škálu materiálů. Některé materiály, i když, kvůli jejich vysoké reaktivitě, mohou vyžadovat dodatečné čištění, aby dosáhly ještě nižších úrovní nečistot, zejména s plyny dodávanými ve velkoobjemových nebo trubkových přívěsových režimech. V některých závodech jsou jako dodatečné bezpečnostní opatření proti nečistotám nashromážděným v domácí instalaci instalována čisticí zařízení zařazená do potrubí. Přímé čištění obvykle zahrnuje odstranění kyslíku a vlhkosti. Někdy je při dodávce argonu nutné odstranit stopové nečistoty z dusíku. Volba čisticího zařízení závisí na plynu a typu a množství nečistot, které mají být odstraněny.
Přístupnost výroby plynu v místě spotřeby zahrnuje mnoho faktorů – nejdůležitější jsou tok a čistota dusíku. Průtoky se stabilní nebo dostatečnou základní hodnotou mohou být výborně vhodné pro pracoviště. Pravidelné nebo nepravidelné charakteristiky průtoku mohou být přístupné, pokud jsou objemy, tlak a čistota dostatečné pro umožnění skladování plynu, které pokrývá špičkové průtoky. Rovněž platí, že čím nižší je požadavek na čistotu, tím větší je zpracovatelnost – i když vysoká čistota je umožněna při vyšších objemech. K dalším faktorům patří místní náklady na energii a požadovaný tlak. Neexistují žádná pevná pravidla, která určují, kdy přejít z dodávky na pracoviště. K dispozici jsou různé možnosti použití na místě, které splňují vaše požadavky na dusík, včetně adsorpce se změnou tlaku, membrán nebo kryogenních látek. Spolehněte se na Air Products rozsáhlé zkušenosti v oblasti technologií na místě, které vám pomohou určit optimální režim dodávky.
Dusík – DA může být nákladově efektivní alternativou 100% DA. Jelikož řada zpracovávaných materiálů nevyžaduje 75% podíl vodíku v DA, můžete snížit náklady na atmosféru použitím méně nákladného dusíku pro zředění DA. Použití dusíku rovněž představuje úsporný prostředek proplachování a úsporu při volnoběhu pece. Rovněž použití přiváženého vodíku dusíkem, kterým je nahrazen DA, může být nákladově konkurenceschopné a zcela odstranit čpavek – toxický a nákladnější plyn.
Air Products aplikační technici vám mohou pomoci porovnat náklady na atmosféru a doporučit způsoby, jak snížit spotřebu atmosféry a dále snížit vaše celkové náklady na vlastnictví.
V kapalném skupenství má dusík teplotu −195 °C! Díky tomu je jedním z nejúčinnějších dostupných chladicích kapalin. V závislosti na vašem procesu může kapalný dusík zajistit regulaci teploty, zkrátit dobu cyklu a zlepšit kvalitu produktu. Dusík je také zeleným produktem, protože nezanechává žádné zbytky, a je získáván ze vzduchu, který dýcháme. Používá se v mnoha průmyslových procesech a lze jej použít pro tepelné zpracování, obrábění, tepelné nástřiky a mnoho dalších aplikací, které mají problémy související s přebytečným teplem.
To záleží na vašem procesu. Atmosféry na bázi dusíku pro zpracování kovů byly po mnoho let úspěšně ověřeny a vzhledem k obrovskému rozsahu požadavků v pecích na různé materiály a potřeby povrchu je použití plynných směsí nyní průmyslovým standardem. Různé produkty mohou tolerovat různé koncentrace oxidačních složek v atmosféře pece v důsledku další redukční nebo reaktivní složky ve směsi. Z tohoto důvodu lze tolerovat použití dusíku na místě spotřeby se zbytkovým množstvím kyslíku. Tím, že porozumíme vašim úrovním tolerance kyslíku my můžeme pomoci snížit vaše náklady.
Průtokoměry musí být správně dimenzovány pro každou konkrétní aplikaci, typ plynu, tlak plynu a provozní rozsah. Nejprve se ujistěte, že je průtokoměr zkalibrován na měrnou hustotu odměřovaného plynu. Zkontrolujte štítek nebo skleněnou trubici průtokoměru nebo se obraťte na výrobce. Zadruhé, používejte průtokoměr pouze při tlaku, pro který byl kalibrován. Jako příklad lze uvést průtokoměr s proměnlivou plochou, kalibrovaný na 5,5 bar a hodnotu 28,3 m³/h, který bude skutečně dodávat 21,5 m³/h, pokud bude provozován při tlaku 2,8 bar. Jedná se o chybu 24 %! Za třetí, pro dosažení nejlepší přesnosti a zajištění prostoru pro nastavení změřte průtokoměr tak, aby normální průtok poklesl na 30 až 70% plného rozsahu stupnice. Tyto tři kroky pomohou zajistit dobrou kontrolu průtoků plynu a v konečném důsledku procesu.
Tradičně jsou vysokotlaké plynové lahve režimem dodávky pro uživatele v sortimentu nízkých až středních objemů. To znamená, že společnosti jsou zranitelné vůči bezpečnostním rizikům spojeným s přemisťováním lahví a vystavením vysokému tlaku. Konsolidace na centralizovaný systém Microbulk eliminuje nutnost manipulace s lahvemi a snižuje riziko jejich promíchání. Mezi další výhody patří nižší vystavení vysokotlakým nádobám a nižší dopravní zácpy při méně častých dodávkách dodavateli. Air Products vyvinul možnost dodávky mikrobrušem jako ekonomickou a spolehlivou alternativu vysokotlakých lahví pro dodávky dusíku, argonu, kyslíku a oxidu uhličitého. Kromě efektivních a flexibilních skladovacích systémů jsou k dispozici inovativní řešení potrubí, která přispívají k hladkému přechodu od lahví k mikrozásobníku.
Existuje mnoho způsobů, jak řešit problém kalení vysokotlakých plynů ve vakuových pecích – a celou řadu faktorů, které je třeba zvážit pro dosažení ekonomicky nejvýhodnějšího řešení dodávky vysokotlakého plynu.
Nejprve musíte znát objem plynu z pece nutný pro zasypání. Poté musí mít odpovídající vyrovnávací nádrž správnou velikost, což vyžaduje vyvážení mezi maximálním provozním tlakem zásobníku a jeho vnitřním objemem. Tento vyrovnávací tlak je jedním z klíčových faktorů, které ovlivňují typ systému přívodu plynu, který je nejvhodnější pro váš provoz. Dalším faktorem, který je třeba zvážit, je odhadovaný měsíční objem plynu, který použijete, který závisí na tom, kolikrát budou všechny pece vyžadovat zasypání.
Dalším bodem je posouzení možností dodávky kryogenního plynu. Kryogenní systémy využívající vysokotlaké zásobníky kapalného plynu obvykle vedou k minimálnímu množství odvětrávaného plynu, jsou však kapitálově náročné a jejich tlak je poněkud omezen vzhledem k kritickému bodu kryogenního plynu (tj. Kapalný dusík je přibližně 32 bar). Vysokotlaké zásobníky kapalného dusíku mají standardně tlak 28 bar. Přepínací dávkové vysokotlaké systémy využívají méně nákladné standardní tlakové zásobníky pro kapalinu (16 barů), ale mohou mít vysoké ztráty při odvětrávání s tím, jak se dávkové nádoby zakaždým vypouštějí. U těchto systémů je také obvykle omezen tlak na 31 bar (450 psig). Vysokotlaké kapalinové čerpací systémy také používají standardní tlakové nádrže na kapalné látky s kryogenním čerpadlem, které plní svazky vysokotlakých lahví nebo hydrilové trubky. Tyto systémy mají mnohem vyšší rozsah tlaků (až do 300 bar) a jsou-li řádně předepsány, mají poměrně nízké ventilační ztráty, často však mají nejvyšší celkové kapitálové náklady. Další faktory, které je třeba zvážit jako součást kompletního vyhodnocení, zahrnují náklady na údržbu pro každý typ systému a jednotkovou cenu plynu.
Air Products aplikační technici s vámi mohou důkladně porozumět vašim parametrům. Poté vám mohou pomoci vyhodnotit výhody a úvahy jednotlivých typů dodávek za účelem dodávky systému optimalizovaného pro váš provoz.
Stále více se ptáme na dimenzování vyrovnávací nádrže pro vakuové pece. Díky posunu směrem k rychlejšímu zchlazení díky zásypům s vyšším tlakem byl výběr vyrovnávací nádrže – velikost a jmenovitý tlak kritičtější.
Nejdříve je třeba určit požadovaný provozní tlak zásobníku, který zajistí potřebný tlak v peci a dobu nutnou k zasypání. Existují kompromisy mezi velikostí zásobníku, jmenovitou hodnotou tlaku, výsledným skladovaným objemem plynu a náklady na zásobník. Systém přívodu plynu musí být rovněž schopen zajistit dostatečný tlak pro doplnění zásobníku. Při použití standardních zásobovacích systémů založených na kryogenní technologii existují body přerušení přirozeného tlaku, například 14 bar (g) od standardní kapalinové kryogenní nádrže o výkonu 16,5 bar.
Zkontrolujte, zda je vyrovnávací nádrž schválená ASME dimenzována na tlak, který používáte, a zda je dostatečně chráněna před přetlakem. Používáte-li kryogenní napájecí systém, zajistěte také poplach při nízké teplotě, aby se zabránilo zkřehnutí vyrovnávacích nádrží z uhlíkové oceli.
Přepěťová nádrž musí být schopna skladovat správný objem plynu při dostatečném tlaku, který je vyšší než zásypový tlak pece. Například při použití jednoduchých zákonů týkajících se ideálního plynu 3 m3 se požaduje při hasicím tlaku 5 barg (přibližně 72 psig), bude to vyžadovat 18 m3 plynu pro zasypávání z plného vakua. To znamená, že za předpokladu, že je vyžadován minimální tlak 6 bar pro zajištění odpovídajícího průtoku pro zasypání v požadované době. Výsledná vyrovnávací nádrž by měla mít objem přibližně 3 m3 s minimální úrovní provozního tlaku přibližně 12 bar (175 psig). Doporučila by se byla nádrž s maximálním povoleným provozním tlakem 15 barg (MAWP) a skutečná velikost byla založena na tom, nakolik může být požadován přepojení. Menší zásobník lze použít s výrazně vyšším provozním tlakem.
Ano, úniky v potrubí s vysoce čistým plynem pod tlakem mohou způsobit přerušovanou oxidaci. Existuje několik možných příčin. Jedním z nich je opakovaná difúze – přesun nečistot z okolního vzduchu do vysokotlaké plynové přípojky s nízkým obsahem nečistot. To je dáno koncentračním sklonem, nikoli tlakovým sklonem a je zhoršován změnami průtoku, tlaku nebo teploty potrubí.
Air Products Odborníci v oboru vám mohou pomoci určit příčinu vašeho problému. Jelikož je oxidace přerušovaná, budete muset průběžně sledovat únik dusíkové přípojky pomocí stopového analyzátoru kyslíku. U vedení s hořlavým plynem lze také použít zařízení pro odlučování hořlavého plynu. Jakmile jsou zjištěny nečistoty, lze zdroj úniku identifikovat pomocí různých technik, včetně testování bublin mýdla, testování statického tlaku nebo hmotnostní spektrometrie helia. K netěsnostem často dochází při prasklinách ve svaru, mechanických spojích, ucpávkách ventilů a volných kováních.
Častým důvodem oduhličení jsou vysoké rosné body v endotermicky generovaných spékacích atmosférách. Tento problém lze překonat použitím endotermické atmosféry s ředěným dusíkem nebo ještě lepší regulace dusíkem a vodíkovou atmosférou.
Pro spékání součástí z uhlíkové oceli se již řadu let používají atmosféry na bázi dusíku. Tyto atmosféry se vyrábějí a dodávají pomocí endotermického generátoru nebo smícháním čistého dusíku s vodíkem. Bylo prokázáno, že použití dusíko-vodíkové atmosféry vytváří díly s konzistentní kvalitou a vlastnostmi. Ovšem stále existuje řada výrobců dílů z práškových kovů, kteří očekávají vysoké náklady na vodík a nadále endotermicky vytvářené atmosféry používají k spékání součástí z uhlíkové oceli. Abychom těmto výrobcům pomohli zvýšit kvalitu a konzistenci produktu, aniž by se podstatně zvýšily celkové náklady na atmosféru, Air Products zahájil komplexní experimentální program pro studium spékání součástí z uhlíkové oceli v endotermické atmosféře nebo endotermické atmosféře zředěné dusíkem za podobných provozních podmínek ve výrobních pecích.
To je otázka, která se objevuje často při řešení oxidace v atmosféře v peci. Vzrůstající cena niklu, a tím i nerezové oceli, zvyšuje životnost pásu více než kdy dříve. Ačkoliv životnost nerezového pásu ovlivňuje mnoho proměnných, včetně slitiny pásu, postupu počátečního vniknutí do drátu, měřiče drátu a jeho dráhy, můžete dosáhnout dramatických vylepšení úpravou atmosféry spékání.
Air Products V závodech byla ukázána technologie atmosférického zpracování pro prodloužení životnosti pásů z nerezové oceli používaných při spékání práškových kovových dílů. Atmosféra obecně poskytuje ochranný oxidový povlak na pásu z nerezové oceli, zatímco uhlík zůstává neutrální vůči vašim součástem. Oxidová vrstva snižuje uhlík a dusík a pomáhá udržovat požadované mechanické vlastnosti pásu. V průmyslovém sektoru použití této technologie vedlo k prodloužení životnosti síťových pásů z nerezové oceli z 25% na více než 50% po dobu životnosti, která se běžně vyskytuje v atmosférách pro spalování N₂-H₂. Výsledek prodloužené životnosti pásu: snížení údržby, kratší odstávky pece a menší počet vyměněných pásů.
Mnoho procesních proměnných, například velikost prášku, složení a čistotu. distribuce velikosti; a obsah uhlíku ovlivňuje konečné vlastnosti slinutých součástí. Typ a množství maziv, hustoty zhutnění a parametry pece – teplota, doba při teplotě, rychlost chlazení a zatížení pásu – také ovlivňují konečné výsledky. Většina z těchto proměnných se určuje ve fázi návrhu součásti.
Atmosféra sintrování je často přehlížena jako proměnná. Vlastnosti atmosféry se mohou v průběhu času měnit. Regulace proměnných systému atmosféry může zlepšit konzistenci slinovaných vlastností. Primární proměnné v systému atmosféry jsou složení atmosféry, čistota, průtoky a distribuce, tlak uvnitř pece, výstupní rychlost, stabilita (vnější vlivy) a otvory pro dveře.
Atmosféry na bázi dusíku byly po mnoho let úspěšně osvědčeny pro celou řadu procesů tepelného zpracování. Byly přijaty jako průmyslový standard kvůli své schopnosti produkovat správné složení atmosféry pro zajištění vysoce kvalitních dílů a nevytvářejí známé problémy s oduhličováním související s endotermicky vytvářenými atmosférami.
Spékané díly by měly z pece vystupovat s lesklým a jasným povrchem. Pokud tomu tak není, je to příznak problému ve vašem procesu. Kyslík nebo vzduch může proniknout do pece u předního vstupu. Rovněž je-li oxidační potenciál v předehřevu příliš vysoký, může to způsobit oxidaci povrchu kovových práškových částí. Tento oxidovaný povrch se redukuje, protože díl prochází vysoce redukční atmosférou v horké zóně, čímž ztrácí lesklou povrchovou úpravu a je matný. Kromě tupého povrchu si můžete všimnout i nižší tvrdosti povrchu v důsledku oduhličení povrchu, které bylo výsledkem oxidace.
Chcete-li tento problém vyřešit, můžete na přední konec pece přidat plamennou clonu. Závěs je třeba připevnit ke dveřím, aby byl zajištěn plný přístup k předním vstupům, a plamen směřovat dolů. Můžete také regulovat rosný bod v zóně předehřevu, aby dostatečně oxidoval pro odstranění maziva, ale neoxiduje kov.
Chcete-li vyřešit problém sazí, je třeba nejprve identifikovat saze. Existují tři hlavní typy: adhezivní saze; sypké zrnité saze; a lesklé nebo mastné saze. Všechny látky jsou spojovány s uhlovodíky z maziv nebo obohacujících uhlovodíkové plyny. Přilnavé saze vypadají jako skvrna a je obtížné je odstranit. Obvykle se vyrábí pomocí py-rolýzy maziva v zóně předehřevu. Uvolněné zrnité saze se objevují jako černý sníh na horní části dílů a jsou vytvářeny z výparů maziva v horké zóně. Na exponovaných površích se lesklé saze jeví jako rovnoměrný černý povlak. Katalytickým krakováním zemního plynu na dílech se vytvářejí takové saze.
Jakmile je znám typ sazí, lze problém vyřešit vyhodnocením faktorů, jako je průtok atmosféry, rovnováha průtoku, rosný bod předehřevu, rychlost pásu, zatížení pásu, teplotní profil, hustota dílů, procentuální mazivo a stav pece.
Pro spékání a pájení v atmosférách v nepřetržité pásové peci s otevřenými konci je třeba dodržovat normu NFPA 86 pro pece a pece. Typicky jsou atmosféry obsahující více než 4% vodíku v dusíku považovány za hořlavé. Ve skutečnosti jakákoliv směsná atmosféra – i když obsahuje méně než 4% vodíku – je považována za „neurčitou“ a je třeba s ní zacházet jako s hořlavinou.
NFPA 86 doporučuje splnit před zavedením hořlavé nebo neurčité atmosféry do pece následující podmínky:
To záleží na vašem procesu. Atmosféry na bázi dusíku pro zpracování kovů byly po mnoho let úspěšně ověřeny a vzhledem k obrovskému rozsahu požadavků v pecích na různé materiály a potřeby povrchu je použití plynných směsí nyní průmyslovým standardem. Různé produkty mohou tolerovat různé koncentrace oxidačních složek v atmosféře pece v důsledku další redukční nebo reaktivní složky ve směsi. Z tohoto důvodu lze tolerovat použití dusíku na místě spotřeby se zbytkovým množstvím kyslíku. Tím, že porozumíme vašim úrovním tolerance kyslíku my můžeme pomoci snížit vaše náklady.
Jednoduchý test mědi/oceli může rozlišit oxidaci vzduchem (O₂) nebo vodou (H₂O). Zkouška se provádí odesláním kusu čistého jasně měděného pásu podél kusu čistého pásu z uhlíkové oceli do souvislé pece a sledováním oxidace na každém zkušebním kuponu. Dbejte, aby teplota v peci nepřekročila 1 800 °C, tj. Teplota tavení mědi. Ocelový pás změní barvu nebo oxiduje, pokud došlo k úniku vzduchu nebo vody. avšak měděný pás bude oxidovat pouze v případě úniku vzduchu. Tento test lze použít pro atmosféry na bázi dusíku nebo generované atmosféry, jako je endotermický nebo disociovaný čpavek. Lze jej provádět i bez analyzátorů kyslíku nebo rosného bodu.
To je otázka, která se objevuje často. Při řešení potíží s oxidací v atmosféře nepřetržité pece je důležité měřit jak hladinu kyslíku, tak rosný bod. Tady je důvod.
Rosný bod je míra obsahu vlhkosti plynu a je teplota, při které vodní pára ve vzorku plynu začne kondenzovat. Koncentrace kyslíku je prostě taková – míra parciálního tlaku kyslíku.
Když je vzorek plynu extrahován z horké zóny pece pro analýzu, reaktivní plyny, jako je H₂, CO nebo CₓHᵧ, se již smísily s jakýmkoliv přítomným kyslíkem za vzniku vlhkosti a dalších plynných složek. V důsledku toho v závislosti na teplotě v peci a způsobu získání vzorku váš analyzátor často zobrazí nízkou hladinu kyslíku. Ve většině aplikací je pro řízení procesu a prevenci oxidace vyžadována nízká hladina kyslíku a nízký rosný bod.
Ano, úniky v potrubí s vysoce čistým plynem pod tlakem mohou způsobit přerušovanou oxidaci. Existuje několik možných příčin. Jedním z nich je opakovaná difúze – přesun nečistot z okolního vzduchu do vysokotlaké plynové přípojky s nízkým obsahem nečistot. To je dáno koncentračním sklonem, nikoli tlakovým sklonem a je zhoršován změnami průtoku, tlaku nebo teploty potrubí.
Air Products Odborníci v oboru vám mohou pomoci určit příčinu vašeho problému. Jelikož je oxidace přerušovaná, budete muset průběžně sledovat únik dusíkové přípojky pomocí stopového analyzátoru kyslíku. U vedení s hořlavým plynem lze také použít zařízení pro odlučování hořlavého plynu. Jakmile jsou zjištěny nečistoty, lze zdroj úniku identifikovat pomocí různých technik, včetně testování bublin mýdla, testování statického tlaku nebo hmotnostní spektrometrie helia. K netěsnostem často dochází při prasklinách ve svaru, mechanických spojích, ucpávkách ventilů a volných kováních.
Výkyvy čistoty plynu, tlaku a průtoku mohou způsobit nekonzistentní nátěry. Při řešení problémů s plazmovým nástřikem a aplikací HVOF je důležité hledat věci, jako jsou správně dimenzované ventily, regulátory a vedení z nerezové oceli, od zdroje plynu ke stříkací pistoli, a navíc velké využití dodávek plynu, které poskytuje vyšší čistotu a průtokovou konzistenci než lahve. Mezi potenciální problémová místa patří nižší gumová těsnění a membrány, mastné O-kroužky, akrylové průtokoměry a mnoho rychlospojek. Rovněž úniky z volných armatur a připojení mohou strhávat okolní vzduch, což vede k nečistotám v plynu a ohrožuje bezpečnost.
Air Products může pomoci řešit problémy související s čistotou, tlakem a průtokem prostřednictvím diagnostického auditu, který zahrnuje analýzu plynů a revizi návrhu potrubí.
Tradiční systémy HVOF (vysokorychlostní kyslíko-palivové) spalování používají několik typů paliv: obvykle kerosen, metan (zemní plyn), propan, propylen a vodík. Přestože má každé palivo své výhody, vodík nabízí některé jedinečné výhody. Díky své vyšší tepelné vodivosti dosahuje vodík nejlepšího přenosu tepla z plamene na částice prášku, přestože má celkově nižší teplotu plamene než uhlovodíky. Přebytečný vodík v plameni také vytváří redukční atmosféru, která snižuje výrobu oxidu. Vzhledem k tomu, že stechiometrické reakční složky vodíku a kyslíku zcela hoří, nespálené zbytky se na povlaku ne usazují. Jako nejlehčí plyn s nejvyšší rychlostí zvuku má vodík nejvyšší potenciální rychlost částic – což umožňuje vyšší přilnavost částic. Navíc v zimě nepotřebujete vyhřívací podložky, abyste zajistili dostatečný přívod paliva do kabiny stejně jako jiná paliva.
V kapalném skupenství má dusík teplotu −195 °C! Díky tomu je jedním z nejúčinnějších dostupných chladicích kapalin. V závislosti na vašem procesu může kapalný dusík zajistit regulaci teploty, zkrátit dobu cyklu a zlepšit kvalitu produktu. Dusík je také zeleným produktem, protože nezanechává žádné zbytky, a je získáván ze vzduchu, který dýcháme. Používá se v mnoha průmyslových procesech a lze jej použít pro tepelné zpracování, obrábění, tepelné nástřiky a mnoho dalších aplikací, které mají problémy související s přebytečným teplem.
Existuje pouze několik typů paliv, která lze použít pro spalování v tradičních systémech HVOF (vysokorychlostní kyslíko-palivové), tj. Vodík, petrolej, metan (zemní plyn), propan a propylen. Ačkoliv má každé palivo některé zřetelné výhody, vodík nabízí několik jedinečných výhod:
Kromě toho lze vodík dodávat s dostatečným tlakem v trubkách a velkoobjemových zásobnících kapaliny, které nevyžadují ohřívací podložky během zimních měsíců, aby bylo zajištěno dostatečné proudění paliva do vaší HVOF stánku.