用凈化后的天然氣代替丙烷氣滲碳的質(zhì)量及經(jīng)濟效益(參考版)
2025-05-19 06:47本頁面
【正文】 08，8上海中國熱處理活動周宣講（正待雜志刊登）9. 李志義、李曉澎等。機械工程標準手冊 熱處理卷[M]。5. 李志義，氣體滲碳淬火件、氣體氫碳共滲件質(zhì)量提高的途徑[J]。第八次全國熱處理大會論文集[C]。國外金屬熱處理，2004，25（1）；414. 李志義，田榮華，葛友海，等。3. 李志義，田榮華，葛友海，胡培中，熊軍，熬思渝等?？煽貧庠吹倪x擇[J]。金屬熱處理，2000，25（11）：37。參考文獻1. 李志義，李曉澎。在熱處理生產(chǎn)中采用凈化后的城市天然氣代替液化丙烷氣，其設(shè)備改造和工藝調(diào)試工作量小，產(chǎn)能提高，產(chǎn)品質(zhì)量明顯上升，生產(chǎn)成本顯著下降。（2）由于碳黑非常少，滲碳爐燒炭黑的周期可大大延長，不但提高了設(shè)備利用率，還可避免對熱處理淬火油的污染和淬火油冷卻能力的下降，延長了淬火油的使用周期。因此，對熱處理設(shè)備中的氧探頭、爐底板、各控制系統(tǒng)、吸熱式發(fā)生器中催化劑等壽命均會大幅度提高。以2006年1－，每月節(jié)約成本：（）＝71,165元/月，每年節(jié)約成本：7116512元/月12個月=853,980元/年。 表15 使用丙烷氣和天然氣的成本對比Table 15 Comparision of costs of carburizing by using propane gas and natural gas16月總產(chǎn)量/t丙烷氣消耗量/t總費用/元每噸產(chǎn)品消耗丙烷氣成本/元5，1，091，419710月總產(chǎn)量/t天然氣消耗量/m3總費用/元每噸產(chǎn)品消耗天然氣成本/元2，180，057374，128．22表15數(shù)據(jù)說明，2006年1－6月，熱處理采用丙烷氣時。我們完全使用天然氣已有2年多時間，因生產(chǎn)繁忙，所有連續(xù)爐不能停爐燒炭黑。我們將五區(qū)溫度提高到850℃，并在5區(qū)采用國外進口氧探頭或不帶鉑電極的國產(chǎn)氧探頭很好地解決了這個問題。但當氣氛中的CH4含量較高（如2％—10％或更多）時，由于鉑是CH4分解的強觸媒，改變了氧探頭附近的氣氛成分，導致氧探頭給出錯誤的信號（主要是Omv值測量偏高）。經(jīng)過分析，我們認為有如下原因：因為工藝需要，5區(qū)會自動通入作為富化氣的天然氣，而5區(qū)原來的工作溫度只有840℃，在此溫度下，CH4分解不完全，殘留CH4較多，通過儀器檢測5區(qū)CH4含量會達到4％以上。表14 富化氣用量對比Table 14 Enriching gas consumptions for different fumaces使用設(shè)備Holcroft箱式爐（1300kg）愛協(xié)林多用爐 （800kg）單推盤連續(xù)爐（780440mm）愛協(xié)林雙推盤連續(xù)爐（560560mm）合計丙烷氣/m3?h12221天然氣/m3?h122212006年6月底，當天然氣剛開始應(yīng)用時，3臺連續(xù)爐5區(qū)氧探頭檢測到的Omv值不穩(wěn)定，一般都偏高，有時達到1135—1145mv（之前為1105mv左右）。這主要歸因于天然氣滲碳的另一機制即CH4→Cad+H2[14]的優(yōu)勢。由于：甲烷未凈化而丙烷一般是天然氣制造含硫6mg/m3左右，并且含水使丙烷氣CO含量實際與理論差距很大。這主要是因為天然氣凈化后能夠充分裂解，用紅外儀檢測吸熱式氣氛中CO含量高達22%，最高達到31%；而采用丙烷氣CO只有17%，因此凈化天然氣的滲碳能力提高了。眾所皆知：齒輪的使用狀態(tài)是以齒節(jié)為首，因此針對GB/T94502005《鋼鐵滲碳淬火硬化層深度的測定和校核》，應(yīng)強調(diào)齒輪非馬的測定除了應(yīng)淺腐蝕外，還需指出齒節(jié)為驗收標準，齒根為參考值[8]。（3）比較圖圖表11：都是采用RX氣氛天然氣滲碳，而株齒采用了國家發(fā)明專利“凈化的天然氣”，,其非馬組織在齒節(jié)處非常低。由于株齒采用快速光亮淬火油淬火，比旺成的高壓氣淬冷卻快。（2）從圖圖圖4可見：齒節(jié)非馬組織重慶旺成不如湖南株齒，而從齒根來看株齒較厚。期待你去發(fā)現(xiàn)……。若采用凈化后的天然氣，一般總硫可控制為1mg/m水份（露點）50℃以下，必然有好轉(zhuǎn)。本人認為是由于使用的氣源為C2H2（重慶地區(qū)為天然氣制造，含總硫約6mg/m3波動、水份為常溫），非馬氏體組織層深將隨無機硫、有機硫、水份的含量波動而波動，與空氣密度（）相比，,。2)100。表11 部分滲碳淬火件表面層非馬氏體組織金相檢測結(jié)果[8]Table 11 Partial cementite quenching surface layer nonmartensite organization metallography examination result圖號材料廠 家設(shè)備工藝種類氣源淬火介質(zhì)有效硬化深度非馬厚度（μm）齒節(jié)齒根備 注圖222CrMo湖南株齒Aichelin雙推盤爐滲碳淬火凈化天然氣快速光亮淬火油≤40(無黑帶)圖320CrNiMo重慶旺成lpsen真空爐C2H2高壓N2Cr/。滲碳淬火件表面層非馬氏體組織控制非常穩(wěn)定。 表8 滲碳工藝參數(shù)Table 8 Process parameters of carburizing區(qū)位加熱強滲1強滲2高溫擴散低溫擴散溫度 /℃900930930900850碳勢 (％C) 料管筐的九個點用方形臺階試樣（見圖2）分析碳濃度分布，在料筐的九個點用齒形試樣進行表面金相組織和硬度試驗，結(jié)果見圖3和表9表11。，測得的吸熱式氣氛的各種組分如下所示：表7。采用天然氣制備吸熱式氣氛后，因為通往爐內(nèi)的氣體流量及密度基本不變，所以吸熱式氣氛管道口徑和流量計不變。如果火簾管道不改動，因此（6）式可以改變?yōu)椋?，得? 對于滲碳設(shè)備爐門的隔離火簾高度，也有如下計算方法：紊流燃料自由射流擴散火焰高度為： （6）其中消
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