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熱處理中爐氣氣體組分及碳勢控制

日期:2017-06-07 信息來源:本站

問:

1。氮甲醇氣氛的爐子加熱爐爐內氣氛為CO,氮氣,氫氣及CO2 。還有微量氧氣及水蒸汽嗎?(爐溫930時)
2。直生式氣氛加熱爐爐內氣氛為CO,氫氣及CO2 。還有微量氧氣及水蒸汽嗎?(爐溫930時)
3.甲醇裂解+丙酮的爐爐內氣氛CO,氫氣及CO2 。還有微量氧氣及水蒸汽嗎?(爐溫930時)
以上爐內的氣氛搞不太清,請業內師傅賜教。
另外關于碳勢控制方面。
碳勢計算是三個值的函數:CO值、溫度、氧含量。有這三個值就能計算出碳勢嗎?
那種氣氛CO值是固定的,那種氣氛不是固定的?
氧探頭(氧含量)+CO值+溫度 測碳勢
CO分析儀(CO值)+溫度+氧探頭(氧含量) 測碳勢
另外露點儀怎么轉化測碳勢呢?

答:

前三個問題回答都是肯定的。至于說碳勢,它是氣氛滲碳能力大小的數量值。就拿氧探頭來說,是同一氧化鋯(球或片)對兩種不同氣氛(滲碳氣氛和參比氣)產生的電勢差,對比理想狀態(設定co比率為32.5%、波特率為9600狀態下)計算得來的氧勢值,再通過溫度值計算得到相應的碳勢。相信樓主應該明白哪個常量、哪個是變量了。

1 首先要明確任何可控氣氛下的滲碳過程,都存在如下“水煤氣反應”:
CO+H2O=CO2+H2 ………(1)
2CO+O2=2CO ………(2)
依據反應式(1),提的前三個問題答案。
2 早先的爐氣“碳勢”控制采用:露點儀、紅外線 分析儀理論基礎也都是來之反應式(1),氧探頭作為傳感器之理論基礎為反應式(2)。因此,無論哪種儀器(方法)都不能直接測出爐氣的實際碳勢,而是依據化學反應式建立數學模型(或者叫關系式)計算出來的爐氣碳勢。
3 以氧探頭為例說明,碳勢的測定既然是建立在數學模型之上,就必然存在許多邊界條件(或叫影響因素),而工程上應用時又不可能將各個影響因素(邊界條件)都統統考慮進去,那么就要抓主要影響因素。從反應式(2)可以看出,在恒定溫度下,存在三個變量,假定PCO是相對穩定的,就可以通過PO2來控制PCO2含量,也即間接控制了爐氣碳勢。這是目前多數爐子碳勢控制系統的控制模式。更先進一些的所謂多因素控制系統,就是加進一臺紅外線CO分析儀,動態測定CO含量輸入到數學模型中精密計算碳勢(Cp)。
4 可控氣氛滲碳中氣體成分是沒有固定的,實現動態平衡的穩定是控制的基礎,所謂的“CO”固定是假定了“載氣成分穩定情況下的CO理論值”。常用的數據為:Rx氣CO=20%;甲醇直生式CO=32-33%;40%N2+60%CH3OH氣氛中CO=18-20%。


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