Экзотермическая атмосфера.

Экзотермическая контролируе­мая атмосфера может быть приготовлена из природного, коксового и нефтяного газа, а также сжиженных пропанбутановых смесей и других углеводородов, очищенных от сернистых соединений.

Реакции горения при получении экзотермической атмосферы протекают с выделением тепла, и внешний нагрев реторты генера­тора не требуется. Получаемые при этом газы можно использовать без очистки от С0₂ и Н₂0 и с очисткой продуванием через раскален­ный уголь, или без очистки от СО₂, но с осушиванием газа до точки росы от 4 до —40° С {233 К) или с очисткой полученных газов от С0₂ пропусканием через раствор этаноламинов и осушиванием силикагелем.

К потре-бителю

Экзогаз с высоким содержанием окиси углерода и водорода на­зывают богатым, а с низким их содержанием — бедным.

Богатый экзогаз при высоких температурах обладает восстано­вительными свойствами по отношению к окислам железа, меди и других металлов.

Для получения светлой поверхности при длительных процессах термической обработки (отжиг с медленным охлаждением) газ должен быть подвергнут глубокой осушке.

При термической обработке средне- и высокоуглеродистых ста­лей, которые могут обезуглероживаться в указанной атмосфере, из нее необходимо удалить водяные пары и двуокись углерода.. Бед­ный экзогаз имеет низкое содержание окиси углерода и водорода и практически инертен по отношению к окислам металлов.

В экзотермических генераторах получают атмосферы ПСА-08, ПСО-09/ПСС-06 и др.

Генераторы экзотермического типа (рис. 6) работают по сле­дующей схеме: газ через регулятор 9, вентиль 8, кран 3, ротаметр 4 и регулятор нулевого давления 2 попадает в смеситель 10. В сме­ситель также через фильтры 7, краны 6 и ротаметры 5 поступает воздух. Из смесителя газодувкой 1 смесь подается через пламега­ситель 11 к камере сжигания 13 с запальником 12. Сжигание сме­си сопровождается выделением тепла, поэтому камеру сжигания охлаждают водой. Из камеры сжигания газ поступает в холодиль­ник 14 и далее через каплеотделитель 16, минуя поплавковую ка­меру 17 и например 15, к потребителю.

Рис. 6. Типовая схема получения экзотермической атмосферы

Принцип работы экзотермических генераторов заключается в сжигании газовоздушной смеси с определенным соотношением воздуха и газа.

Точка росы получаемых атмосфер 4° С соответствует содержа­нию влаги 0,8%. Установки с осушителями понижают точку росы до —40° С (233 К) и содержание влаги до 0,01 %.

Установки для получения экзотермических атмосфер обознача­тся: ЭК-8, ЭК-60, ЭК-125, ЭК-250 (цифры обозначают производительность установок в м³/ч).

Контролируемая атмосфера из диссоциированного аммиака.

Для получения азотноводородной атмосферы широко применяется процесс диссоциации жидкого безводного аммиака, часто с последующим дожиганием водорода и глубокой осушкой полученного газа.

Газ (условное обозначение ДА), получаемый при диссоциации аммиака (2NH₃→3H₂ + N₂), содержит до 75% водорода, 25% азота и является взрывоопасным. Он в три раза легче воздуха, а теп-лопроводность его выше теплопроводности воздуха более чем в 5,5 раза.

Диссоциированный аммиак с различной степенью дожигания применяется для светлого отжига и закалки нержавеющих сталей, отжига малоуглеродистой и трансформаторной стали и медно-никелевых сплавов.

Диссоциированный аммиак получают из жидкого аммиака по технологической схеме, приведенной на рис. 7.

Из баллона 1 жидкий аммиак поступает в испаритель 2 высо­кого давления, обогреваемый электронагревателями, где аммиак из жидкого состояния переходит в газообразное. Из испарителя Газообразный аммиак поступает в диссоциатор 3, в котором амми­ак при температуре 900° С диссоциирует на азот и водород. При­менение катализатора (окись железа) понижает температуру диссоциации на 100° С и более. Из диссоциатора смесь водорода и азота поступает обратно в испаритель, где отдает свое тепло на подогрев и испарение жидкого аммиака. Из змеевика испарителя диссоциированный аммиак идет в водяной скруббер 4, где освобож­дается от следов неразложившегося аммиака, который растворяет­ся в воде. Далее диссоциированный аммиак поступает в водяной трубчатый холодильник 6 и затем в адсорбер 7, где осушается до

Рис. 7. Технологическая схема получения диссоциированного аммиака

точки росы от —45 до —50°С (288—223 К). Затем газовая смесь направляется в печи как защитная атмосфера. Для уменьшения взрывоопасности диссоциированный аммиак подвергают предвари­тельному частичному сжиганию в смеси с воздухом при различном коэффициенте избытка воздуха в камере сжигания 5. В результате содержание водорода в диссоциированном аммиаке может коле­баться в пределах от 24 до 1 %. После сжигания водорода производится осушка продуктов сгорания в адсорбере.

К вспомогательному оборудованию, кроме того, относится подъ­емно-транспортное оборудование: ручные тали грузоподъемностью 0,5—3 т, электротали грузоподъемностью от 0,25 до 5 т, мостовые краны ручные и электрические с грузоподъемностью от 5 т и выше, поворотные и передвижные краны, электрические и пневматические подъемники, роликовые и цепные конвейеры, тележки для загрузки и разгрузки печей, манипуляторы (для загрузки и выгрузки поддонов и ящиков с деталями из камерных печей и закалочных ба­ков), бункера для непрерывной загрузки конвейерных печей и пе­чей с пульсирующим подом, ручные и электротележки с грузоподъемностью 1,5 и 5 т; вентиляторы, воздуходувки и маслоохладительные установки.