冶金行業(yè)制氮機(jī)
冶金行業(yè)制氮機(jī)的作用:
1、可控氣氛:氮氣通常被作為稀釋保護(hù)性氣體使用,可減少原料氣的消耗和表面碳黑的形成,提高爐內(nèi)富化氣的分解率。
2、燒結(jié):采用氮基氣氛進(jìn)行燒結(jié),使工件的表面氧化度更易于控制。燒結(jié)期間,燒結(jié)零件表面和中心部分的碳含量取決于燒結(jié)氣體氣氛。還可以通過分帶燒結(jié)氣氛工藝技術(shù)實現(xiàn)燒結(jié)方式。對于分帶燒結(jié)系統(tǒng),采用的氣體氣氛組成是根據(jù)需要來確定氣氛組成、流量和分帶的。分帶的氣體氣氛與適當(dāng)?shù)臏囟群蜁r間相結(jié)合,就可使燒結(jié)過程中的每一階段都能實現(xiàn)高效率和經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。
3、淬火:充氮加壓淬火時,保護(hù)真空爐的電熱元件;調(diào)節(jié)氮氣壓力,提高構(gòu)件的淬硬性;
4、滲碳、滲氮:滲碳后的防氧化冷卻,氮氣純度通常在99.5%以上。同時,氮基氣氛氮碳共滲的滲速比吸熱或放熱式氮碳共滲更快,滲層的耐磨性、硬度及耐腐蝕性絲毫不弱于傳統(tǒng)工藝。
5、鐵精粉還原過程:采用的保護(hù)性氣氛氣體通常為純氮氣和氫氣加氮氣。氮氣用于吹促爐膛,氫氮氣用于還原鐵粉。一般氮氣的純度在99.99%以上。馬弗爐在通入氫氮氣之前,必須先用高純氮氣進(jìn)行吹洗,吹洗后爐內(nèi)氣氛的氧含量不得高于0.5%。
6、磁性材料的出料的排廢:高純氮氣作為防止氫氣與空氣混合發(fā)生爆炸的保護(hù)性氣體得到了廣泛的應(yīng)用,通常要求采用的氮氣純度在99.9995%以上,氮氣常壓露點在—60℃左右,氫含量有低氫要求,一般在5×10-6以下。
7、保護(hù)氣、安全氣:爐內(nèi)吹洗、排氣、爐門的氣簾密封;淬火爐燒除積碳,若爐溫超過960℃以上則需要立即通入氮氣進(jìn)行除氧熄火保護(hù),避免事故;生產(chǎn)停電或突然停止燃燒降溫時,氫氮氣應(yīng)立即被高純氮氣轉(zhuǎn)換,避免空氣與氫氮混合氣混合發(fā)生臨界爆炸。
冶金行業(yè)制氮機(jī)的工作原理:
變壓吸附制氮機(jī)(氮氣機(jī)、氮氣發(fā)生器)以壓縮空氣為原料,利用碳分子篩的高性能吸咐劑對氧氮的選擇吸附,直接制取氮氣。
經(jīng)過凈化處理的壓縮空氣,在變壓吸附作用下,加壓吸附,減壓脫附。由于動力學(xué)效應(yīng),動力學(xué)直徑較小的氧分子在碳分子篩微孔中擴(kuò)散速率遠(yuǎn)大于氮分子,在吸附未達(dá)到平衡前,氮在氣相中得到富集,便獲得產(chǎn)品氮氣。然后,通過減壓至常壓,脫附出被吸附的氮等雜質(zhì)組份,實現(xiàn)了碳分子篩的再生。
變壓吸附制氮機(jī)(氮氣機(jī)、氮氣發(fā)生器),通常使用二個并聯(lián)的吸附器,通過PLC程序控制器控制氣動閥門的啟閉,交替運行加壓吸附和減壓再生操作,連續(xù)供給原料空氣,連續(xù)產(chǎn)出氮氣。