Камерные печи для каталитического газового азотирования

В печах азотирования применяется новая технология – каталитическое газовое азотирование, которая сокращает длительность азотирования в 2-4 раза и повышает срок службы азотированных деталей в 1,5-3 раза по сравнению c традиционным газовым азотированием.

Азотный потенциал атмосферы определяется кислородным зондом «Окcимecc», который связан c вторичным регулирующим микропроцессорным прибором.

А тмосфера печи представляет собой частично диссоциированный аммиак, прошедший обработку на каталитическом элементе «Oxycan-α». Каталитическая обработка аммиака обеспечивает уникальное количество ионизированных радикалов. Это существенно увеличивает долю твердорастворной диффузии и уменьшает долю реакционных химических процессов в суммарном переходе азота из газовой среды в железо (сталь).

Выпускаются шахтные и камерные печи.

Электропечи сопротивления камерного типа СНА предназначены для проведения каталитического газового азотирования.

Технические характеристики печи СНА 9.12.8/7 приведены в табл. 2.14.

Таблица 2.14

Технические характеристики печи сна

Модель	Внешние размеры (д-ш-в), мм	Размеры рабочей камеры (д-ш-в), мм	Максимальная температура, °С	Мощность, кВт
СНА 9.12.8/7	2600×2600×3700	1200×900×800	700	120

На рис. 2.18 приведена печь для азотирования СНА 9.12.8/7.

Конструкция камерной печи:

• процесс азотирования осуществляется в сварной жаропрочной герметической камере расположенной внутри печи.

• Футеровка печи выполнена из огнеупорного легковесного кирпича и волокнистой изоляции.

На задней стенке располагаются:

• патрубки для выхода газа на свечу и для подачи технологических газов;

• кислородный датчик;

• каталитический элемент «Oxycan-α»;

• вентилятор, обеспечивающий перемешивание атмосферы внутри камеры;

• система охлаждения садки.

Комплект поставки включает:

1. печь азотирования шахтного или камерного типа;

2. шкаф управления;

3. система охлаждения садки;

4. система нейтрализации отработавших газов;

5. система подачи технологических газов.

На рис. 2.19 показан участок каталитического газового азотирования.

Рис. 2.19. Участок каталитического газового азотирования: 1− баллоны с газами NH₃ и N₂; 2 − система управления процессом азотирования; 3 − печь шахтного или камерного типа; 4 − система охлаждения садки; 5 − система нейтрализации отработавших газов

Применение печей позволяет:

• сократить время процесса;

• повысить качество азотированного слоя;

• снизить расход аммиака.

Камерные печи с защитной атмосферой

Печи для безокислительной термической обработки с защитой от обезуглероживания типа СНЗ (рис. 2.20) представляют собой несущий каркас из стальной профильной трубы с герметично проваренным кожухом из листовой и угловой стали. Кожух зафутерован многослойной теплоизоляцией. Нагреватели электропечи размещаются на боковых стенках и поду рабочей камеры. Выводы нагревателей выходят на заднюю стенку и уплотняются специальной арматурой. Загрузочный проем печи закрывается футерованной дверью, подъем и опускание которой осуществляется пневмоцилиндрами, управляемыми с пневмонапели.

Рис. 2.20. Схема электрической печи с защитной атмосферой СНЗ 6.12.5/11И2: 1 − камера нагрева; 2 − привод двери; 3 − панель горелки дожига; 4 − панель газовая; 5 − горелка запальная; 6 − нагреватели

Печь оснащена также системой газоподвода защитной атмосферы с газовой панелью, куда входит запорно-регулирующая арматура, ротаметры и прибор контроля атмосферы по одному из компонентов печной газовой среды (СО₂, влага или СО). При подъеме двери автоматически включается пламенная завеса, перекрывающая загрузочный проем. Управление нагревом осуществляется от термопары, установленной на боковой стенке, с помощью микропроцессорного регулятора температуры с цифровой индикацией и тиристорных силовых модулей.

Применение этих печей позволяет избавиться от таких операций как шлифование деталей после закалки, а также увеличит срок службы изделий (особенно штампов) в несколько раз.

Управление нагревом осуществляется от термопары, установленной на боковой стенке, с помощью микропроцессорного регулятора температуры с цифровой индикацией и тиристорных силовых модулей.

В качестве защитной атмосферы могут применяться эндогаз, экзогаз и газовые смеси на основе азота с добавкой водорода или метана.

Назначение печей с защитной атмосферой: нагрев под закалку, отжиг или отпуск в среде защитного газа.

Технические характеристики печей СНЗ приведены в табл. 2.15.

Особенности конструкции печей СНЗ приведены в табл. 2.16.

На рис. 2.21 приведена печь с защитной атмосферой СНЗ 5.6.5/10И1.

На рис. 2.22 приведена печь с защитной атмосферой СНЗ 6.12.5/11И2.

Таблица 2.15