Соколов К.Н. Оборудование термических цехов

Подождите немного. Документ загружается.

Рис.

8.11.

Установка конструкции заводов

ЭТО для

получения контролируемой

эндотермической атмосферы

(КТО)

ческие данные

по

установкам, выпус-

каемым заводами

ЭТО, для

получения

эндотермической контролируемой

ат-

мосферы

из

природного газа, приве-

дены

табл.

8.1. К

индексу установки

с газовым нагревом реторты добавля-

ется буква

Г.

Заводы

ЭТО

выпускают установку

1ЭН-62/ЭК-62, предназначенную

для

одновременного получения

одном

генераторе эндотермической (эндогаз)

экзотермической (экзогаз) атмос-

фер

из

природного газа

или из про-

пан-бутановых смесей. Схема установ-

ки

представлена

на рис. 8.12.

Ориги-

нальной

ее

частью является генера-

тор

Исходный

газ

;через блок серо-

очистки

холодильник

смеситель

(а =

0,25),

пламягаситель

газодув-

кой

подается

реторту генератора

которой получается эндогаз.

По-

следний охлаждается

холодильнике

направляется

печам. Экзогаз

образуется

при

горении исходного

га-

за

смеси

воздухом

(а = 0,9) в том

же генераторе

Одновременно

этим

реторта

эндогазом нагревается

до

1050 °С. Из

холодильника

экзо-

газ подается

печам. Производитель-

ность установки

62,5 м

/ч,

потребная

мощность

12 кВт.

Расход природного

газа, используемого

для

получения

эндо-

экзогазов, соответственно

со-

ставляет

13 и 7 м

/ч.

Габариты

уста-

новки

3,7X2,2X2,6 м,

мзеса

5,8 т.

Эндогаз состоит

из 20 %СО, 40 %

251

Рис.

8.12. Схема установки конструкции заводов ЭТО для одновременного получения,

эндо-

и экзотермических атмосфер

1 % СО

и 1 % СН

, остальное

азот (точка росы — 5 °С, +10 °С); эк-

зогаз — из

10—20

% СО

, 2% СО,

2 % Hg, остальное азот (точка росы

+25

°С +30 °С).

Науглероживающая

атмосфера

+CO/CO

+CH

)

применяется

как.

карбюризатор при процессах га-

.зоной

цементации, нитроцементации и

как

контролируемая атмосфера при

нагреве высокоуглеродистых инстру-

ментальных сталей.

На

рис. 8.13 показана зависимость

равновесного количества

углерода

на

поверхности от температуры, содер-

жания

СО—СО

СН

—Н

Насыще-

ние

углеродом в атмосфере СН

про-

исходит значительно энергичнее, чем

СО. Для насыщения поверхности

углеродом до 1 % при температуре

900 °С необходимо, чтобы в газовой

фазе находилось СО —96 %, а СН+

только 2,7 %. Поэтому цементацию в-

газовом карбюризаторе

ведут

за счет

СН

используя природный газ, кото-

рый

разбавляют до концентрации 2—

4 % нейтральным газом (эндо- или

экзогазом).

Из рис. 8.13 также видно,

что при повышении температуры на-

грева до 1000 °С и цементации СО не-

обходимо увеличить концентрацию СО

до

97—98%,

а при цементации СН*

снизить

содержание СН

до 1,0—

1,5 %.

В_ качестве карбюризатора, кроме

/оС

0.В

0,2

1000,

•

900J

1л

QjQ'

080 65 90

Рис.

8.13. Влияние содержания СО—СО

(а),

—

(6) n температуры на равновесное ко-

личество

углерода

на поверхности металла

рр^

жидкие нефтепродукты (бензол, керо-

син,

масла и т. п.) и сжиженные

угле-

водородные газы. При небольшой

производительности установок и ис-

пользовании

камерных печей газовый

карбюризатор получается преи-

мущественно путем непосредственного

ввода природного газа или бензола,

керосина,

масел в реторту печей. Од-

нако

чаще всего применяется атмо-"'

сфера, полученная в

результате

час

тичного сжигания углеводородных га-

зов (эидо или экзо) с добавкой 2—

4 % природного газа. — -

Наиболее широко для процессов

цементации

и нитроцементации в ка-

'честве разбавителя используется эндо-"

252

Рис.

8.14. Схема установки для получения контролируемой атмосферы из технического

азота методом каталитического гидрирования

газ^

^1_случае

нитроцементации совме-

стно с зндогазом, природным газом

(2—4 %) в печь -через специальные

форсунки

вводится аммиак (2—4 %).

Технический

азот,

очищенный

от

кислорода.

Кислород из технического

азота

удаляют

двумя методами: про-

пускают азот через слой раскаленно-

го древесного

угля

и используют ка-

талитическое гидрирование.

Первый

метод применяется в

уста-

новках небольшой производительнос-

ти (до 20 м

/ч контролируемой атмо-

сферы).

Этот метод довольно простой,

но

температура раскаленного

угля

должна достигнуть 1000 °С. Получае-

мая

атмосфера имеет такой состав, %:

0,05—ОД

СО

,2—8 СО,

0,003—0,006

Очистка малорентабельна.

Наиболее рациональным методом

очистки

технического азота от кисло-

рода является второй метод. Установ-

ка,

принцип работы которой основан

на

использовании каталитичес-

кого гидрирования кисло-

рода водородом, получаемым

путем диссоциации аммиака (рис.8.14),

включает блоки диссоциации аммиа-

ка,

генератора очистки азота от кис-

лорода, осушки газа- и аппаратуры

автоматики. Технический азот через

фильтр 2 и теплообменник 3 газодув-

кой

1 подается в смеситель 4. Здесь

он

смешивается с диссоциированным

аммиаком,

поступающим из диссоциа-

тора 9 через испаритель 10. Смесь

газов подается в генератор очистки 5,

где проводится каталитическое гидри-

рование кислорода. Газ, очищенный

от кислорода, направляется через

теплообменник

3 в блок осушки от

влаги, состоящий из

трубчатого

холо-

дильника 6", холодильной машины 7 и

адсорберов 8. Гидрирование ускоря-

ется в присутствии катализаторов

(платины,

палладия, меди,

никеля),

которыми пропитываются пористые

носители (селико- и алюмогели), за-

полняющие

генератор 5. Процесс

очистки

газа от кислорода сопровож-

дается саморазогревом газовой смеси

катализатора до

250—500

°С (в за-

висимости от содержания в смеси ки-

слорода) . Катализаторы предвари-

тельно нагреваются до 200 °С эле-

ктронагревателями, размещенными на

дне генератора. Стоимость получения

контролируемой атмосферы велика

(6—7 коп. за 1 м

). Заводы ЭТО вы-

пускают установку

A3-125-М

для

очистки

технического азота от кисло-

рода по приведенной схеме.

Произ-

водительность установки 125 м

/ч,

мощность 50 кВт. Готовая атмосфера

имеет такой состав:

90—96

% N

,10—

4 % Н

0,005

% О

253

Аргон,

очищенный

от

кислорода

примесей.

Для очистки аргона заво-

ды ЭТО выпускают установку

ИО-6-М2

производительностью 6 м

/ч,

мощностью 29 кВт. Получаемая ат-

мосфера содержит

99,996

% Аг,

0,001 % Ог. Исходный газ, доставляе-

мый

в баллонах, очищают от приме-

сей углеводорода и окиси

углерода

реакторе с окисью меди при темпера-

туре

800°С.

Полученная двуокись уг-

лерода и влага отделяются цеолита-

ми.

От азота и водорода газ очищает-

ся

в реакторах, заполненных окисью

марганца (при 180 °С), металличе-

скими

кольцами (при

600°С)

и оки-

сью меди (при

350°С).

Осушка газов

осуществляется в холодильниках и

адсорберах с силикогелем.

Выбор контролируемых атмосфер

зависит от обрабатываемого материа-

ла, технологического процесса,

требу-

емого вида поверхности и температу-

ры (табл. 8.2).

При

выборе контролируемой ат-

мосферы

следует

также учитывать

стоимость газа, его

расход

и наличие

на

заводе сырья для его получения.

-—-~ЭлшЩУбТехпические~

магнитомяг^'

кие

сплавы железа и никеля отжи-

гаются в атмосферах чистого водоро-

да, диссоциированного аммиака или

защитного газа с большим содержа-

нием

водорода. Контролируемая ат-

мосфера, применяемая при нагреве

сплавов меди и никеля, не должна

содержать

даже

следов серы. Детали

из

меди можно отжигать в атмосфе-

ре водяного пара, однако в больших

установках

следует

применять в каче-

стве контролируемой атмосферы про-

дукты сгорания промышленных газов

с небольшим недостатком

воздуха,

очищенных от серы. Температура

сжигания

газа должна быть не ниже

1000°С

для того, чтобы разложить ор-

ганические соединения, находящиеся

исходном газе. В

случае

отжига ла-

туни с

20—30

% Zn для восстановле-

ния

его окислов необходимо иметь в

контролируемой атмосфере определен-

ное

количество активного водорода

(добавляют к атмосфере метан, керо-

син

или спирт). Хорошей средой про-

тив окисления цинковых латуней яв-

ляется азот, очищенный от кислорода

с точкой росы

—40—60

°С. Сплавы ме-

ди,

содержащие кремний, марганец,

бериллий, окисляются в атмосфере во-

дяного пара и углекислоты, поэтому

для них лучшей атмосферой является

диссоциированный

аммиак.

В качестве контролируемой атмо-

сферы

при нагреве титановых сплавов

применяют инертные газы (аргон и

гелий),

очищенные от кислорода и

паров воды, или нагрев в вакууме.

Окислению

алюминиевых сплавов

при

нагреве препятствует получаемая

на

их поверхности окисная пленка

(АЬОз). Поэтому наиболее распрост-

раненной

контролируемой атмосферой

является

сухой

воздух,

однако может

быть использован и экзогаз (ПСО-09).

Нагрев в атмосферах, содержащих

пары

воды, аммиака, окислы серы,

приводит к резкому снижению прочно-

стных и пластических свойств метал-

ла. Вредное действие влаги и соеди-

нений

серы можно устранить, вводя в

атмосферу легко разлагающиеся фто-

ристые соединения. Контролируемые

атмосферы используют в муфельных

или

электрических печах.

Расход защитного газа на 1 т на-

греваемого металла в камерных пе-

чах и печах непрерывного действия со-

ответственно равен

80—120

и 180—

200 м

, а газа карбюризатора при це-

ментации

—

300—350

. Ориентиро-

вочная

стоимость 1 м

контролируемой

атмосферы составляет:

Атмосфера Экзогаз Эндогаз ДАС

Стоимость,

коп.

1,0—1,3

2,0—2.5

4—5

Атмосфера Азотная Водород- Аргона

ная

Стоимость,

коп. 6—7 10 250

Расход защитных газов в печах непре-

рывного действия может быть умень-

шен.

Для этого рабочие окна необхо-

димо снабдить специальными затвора-

ми

и уплотняющими металлическими

асбестовыми занавесками.

В пламенных печах окисление мож-

но

уменьшить, направляя струи за-

щитного газа в печи над деталями. В

этом

случае

защитный газ должен

иметь достаточную скорость. Однако

непосредственно применять контроли-

руемую

атмосферу в пламенных печах

трудно. Для надежной защиты от оки-

сления

в пламенных печах необходи-

мо использовать муфели или

трубча-

тые нагревательные элементы. Окис-

ление металла, нагреваемого в указан-

ных печах, также может быть снижено

результате

уменьшения избытка воз-

254

Операция

термообра-

ботки

Отжиг

Нормализация

Закалка

Отпуск

Газовая цемента-

ция

Газовая нитроце-

ыентация

Спекание

метал-

лов

(с

восстанов-

лением окислов)

Пайка

а блица

8.2. Рекомендуемые контролируемые атмосферы

Обрабатываемый металл

Низкоуглеродистая

сталь

Средне-

высокоугле-

родистая сталь

Средне-

высокоугле-

родистая легированная

сталь

Быстрорежущая сталь

Нержавеющая сталь

Трансформаторная

сталь

Медь, бронза

Латунь

с 20 % Zn

Медно-никелевый

кремнемедистый сплавы

Никель,

нейзильберг,

бериллиевая бронза

Титановый сплав

Ковкий

чугун

Низкоуглероднстая

сталь

Средне-

высокоугле-

родистая сталь, легиро-

ванная

сталь

Средне-

высокоугле-

родистая сталь, легиро-

ванная

сталь

Быстрорежущая сталь

Стали

всех

марок

Цементуемые стали

всех

марок

Малоуглеродистая

легированная стали

Низкоуглеродистый

высокоуглеродистый

сплавы

Низкоуглеродистая

сталь

Средне-

высокоугле-

родистая сталь, легиро-

ванная

сталь

Нержавеющая

высо-

кохромистая стали

Медь

латунь

Температура

про-

цесса,

°С

650—750

650—800

700—870

760-870

980-1150

800-900

300—900

300-800

400—800

300-800

500-900

700—950

870-1000

800-1100

760-980

1150—1350

до

650

900—980

860-880

980-1150

1150

650—870

Поверхность

Светлая

То

же

Светлая

или

чистая

То

же

Светлая

Чистая

Светлая

То

же

То

же

Светлая

или

чистая

То

же

Светлый

То

же

Контролируемые

атмосферы

ДА,

ДАС,

ПС-06,

ПСО-06,

ПСО-09

ГГ-ВО, ПСО-06,

ПСО-09

ГГ-ВО, ПСО-06,

ПСО-09

ПСО-06,

ПСО-09

ДА,

ДАС,

ПСО-09,

вакуум

ПС-06,

ПС-09,

ПСО-06

ПС-06,

ПСО-06,

ДАС

ПСО-09,

ДАС, N

ПС-06,

ПС-09,

ДА

Аргон, гелий,

ва-

куум

ГГ-ВО, ПСО-06,

ПСО-09,

ГК-ВО

ДАС, ПС-06

ГГ-ВО, ПСО-06,

ПСО-09,

КГ-ВО

ГГ-ВО, ПСО-09,

ПСО-06,

КГ-ВО

ГГ-ВО, ПСО-06,

ПСО-09,

КГ-ВО

ПСО-06,

ПСО-09,

ГГ-ВО

КГ-ВО, ПСО-09,

с добавкой

угле-

То

же, что и для

газовой цемента-

ции+3—5

% ам-

миака

ДА,

КГ-ВО

ДАС, ПС-06,

ГГ-ВО

ГГ-ВО, ПСО-06,

ПСО-09

.. •__

ДА,

ДАС

ПС-06,

ПС-09

духа,

применения более совершенных

способов сжигания топлива, автомати-

зации

процессов горения, использова-

ния

топлива

минимальным количест-

вом влаги

диффузионных горелок

защитным газовым слоем.

8.1.4.

Управление

составом

атмосферы

Для протекания целого ряда техно-

логических процессов термической

об-

работки

печах необходимо поддер-

'•

' 255

живать определенный состав газовой

атмосферы (науглероживающей, ней-

тральной, обезуглероживающей, без-

окислительной) . Теоретической осно-

вой регулирования атмосферы

служат

закономерности равновесия газов при

нагреве со сталью или с другими спла-

вами применительно к данным темпе-

ратурным режимам. Однако сущест-

венный

недостаток теоретических рас-

четов равновесия, основанных на зако-

нах термодинамики, заключается в том,

что они не учитывают кинетики реак-

ций,

т. е. их скоростей. В большинстве

промышленных печей подлинного рав-

новесия

между

металлом и печными

.газами практически достичь нельзя.

Поэтому на основе экспериментальных

данных находят кривые равновесия,

учитывающие условия протекания ре-

альных процессов. При нагреве метал-

ла для термической и химико-термичес-

кой

обработки часто применяется эн-

догазовая атмосфера КГ-ВО. Однако

такая атмосфера взрывоопасна и не

может быть использована при низких

температурах, например при операци-

ях отпуска. В

случае

ее применения пе-

чи должны иметь хорошую герметич-

ность.

Наиболее безопасной является эк-

зотермическая атмосфера ПСО-0,9, ко-

торая получается при сжигании про-

мышленных газов с небольшим недос-

татком

воздуха

(а™0,9),

но она нуж-

дается в сложной очистке от окисляю-

щих газов. Благодаря отсутствию в

атмосфере КГ-ВО (эндогазе) газов-

окислителей она полностью защищает

сталь от окисления. Однако в такой ат-

мосфере сталь может науглероживать-

ся.

Во избежание этого в атмосферу

вводят обезуглероживающие газы Н

•и

СО

. Регулируя количество послед-

них, для каждого конкретного случая

термообработки можно получить по от-

ношению к данному сплаву нейтраль-

ную, науглероживающую или обезугле-

роживающую атмосферу. Газы Н

О и

СО

взаимодействуют по реакции во-

дяного газа:

СО

+Н

^СО+Н

О.

По-

этому регулировать науглероживаю-

щую способность атмосферы можно по

одному из указанных компонентов. Ча-

ще это делается по влажности, изме-

ряемой точкой росы. Для регулирова-

ния

углеродного потенциала по точке

росы имеются простые и надежные ме-

тоды. Для получения нейтральной ат-

мосферы при светлой закалке, норма-

лизации и отжиге в печи автоматичес-

ки

поддерживают необходимое

значение точки росы, подавая различ-

ное количество газов.

При

цементации для науглерожива-

ния

поверхности металла в атмосферу

вводят природный или

другие

наугле-

роживающие газы.

•Приборы,

регулирующие состав ат-

мосферы печи по углеродному потен-

циалу, выпускают

двух

типов: прибо-

ры косвенного и прямого регулирова-

ния.

Чаще применяются приборы

косвенного регулирования

атмосферы, рабо'та которых осно-

вана на принципе конденсации влаги

на

металлической поверхности, охлаж-

денной до точки росы газа, или погло-

щении

влаги из регулируемой атмос-

феры гигроскопической солью (обычно

хлористым литием). Схема прибо-

ра, регулирующего углеродный потен-

циал атмосферы печи по точке росы,

представлена на рис. 8. 15,а. Чувстви-

тельным элементом прибора является

полированное зеркало 2, которое ох-

лаждается полупроводниковой термо-

батареей 1 до появления на его поверх-

ности слоя росы или льда. На зеркало-

под

углом

45° направляется пучок света

от шестивольтной лампочки 4 через

линзу 3. Он отражается от поверхности

зеркала и попадает на фотосо-

противление 5 типа

ФСК-2,

где преоб-

разуется в электрический ток. В мо-

мент выпадения на поверхность зерка-

ла росы (при температуре поверхности

зеркала, равной температуре точки ро-

сы газа) отражаемый световой поток

изменяется, а следовательно, изменя-

ется и сила тока, поступающего от фо-

тосопротивления 5. При этом направле-

ние

тока в полупроводниковой батарее

автоматически переключается, батарея

зеркало начинают нагреваться. Под

действием нагрева роса с поверхности

зеркала испаряется, на фотосопротив-

ление снова поступает полный световой

поток, и система переключения вновь

меняет направление тока в термобата-

рее на первоначальное. Батарея и зер-

кало начинают охлаждаться, и на по-

верхности зеркал а опять выпадает

роса. Таким образом, температура зер-

кала поддерживается равной темпера-

туре

точки росы газа. Температура

зеркала непрерывно изменяется термо-

парой 6 и регистрируется электронным

потенциометром 7. Система автомати-

256

Рис.

8.15. Автоматические регуляторы углеродного потенциала в атмосфере печи

ческого переключения направления то-

ка

состоит из электронного автомати-

ческого потенциометра 8 и реле 10

типа РТ-40. Термобатарея и реле пита-

ются постоянным током от выпрями-

теля 9. Для предотвращения перегре-

ва в приборе предусматривается гид-

рокнопка

// автоматического отключе-

ния

питания термобатареи.

В приборах «Дьютроник» фирмы

«Ипсен Индастиз» (ФРГ) роса выпа-

дает

не на полированной поверхности

зеркала, а в зазоре

между

двумя пла-

тиновыми

пластинчатыми электрода-

ми

5, укрепленными на стеклянном

изоляторе 6 (рис. 8. 15, б). Электроды

охлаждаются посредством массивного

медного стержня 3, подключенного к

холодильнику. При охлаждении элект-

родов до точки росы в зазоре

между

ними

конденсируется влага, вследствие

чего замыкается цепь электронного ре-

ле 4 и включается нагреватель 2. В ре-

зультате

этого платиновые электроды

нагреваются, влага в зазоре

между

ни-

ми

испаряется, цепь электронного ре-

ле размыкается и нагреватель отклю-

чается. Затем электроды снова охлаж-

даются, и цикл повторяется. Посколь-

ку цикл повторяется через каждые 5—

10 с, температура электродов поддер-

живается равной температуре точки

-; •••-. . • -. .-, • 257

•; г/ V

росы газа, которая непрерывно изме-

ряется термопарой 7 и регулируется

потенциометром /,

В приборе «Карботроник» в допол-

нение

к описанной

схеме

вводится по-

тенциометр регулирования температу-

ры печи, который управляет клапаном,

установленным на газопроводе. При-

бор «Карботроник» записывает и ре-

гулирует

электродный потенциал не-

посредственно в процентах содержания

углерода

в атмосфере печи.

На

рис. 8. 15, в изображена схема

датчика, принцип работы которого ос-

нован

на использовании гигроскопич-

ности

соли хлористого лития. Датчик

представляет кварцевую

трубку

/, за-

паянную с одного конца и обмотанную

стеклотканью 2. Поверх стеклоткани

расположены две спирали 3 и 4 из

платиновой

проволоки.

Стеклоткань

пропитывают хлористым литием и вы-

сушивают. К спиралям подводят пере-

менный

ток напряжением 24 В. При

контакте с газом хлористый литий ув-

лажняется, образуя электролит. Бла-

годаря электропроводности электроли-

та

между

спиралями 3 и 4 через стек-

лоткань начинает проходить электри-

ческий

ток. Стеклоткань и датчик на-

греваются, в

результате

чего погло-

щенная

стеклотканью влага испаряет-

ся,

что приводит к охлаждению датчи-

ка.

Далее влага вновь поглощается из

газа и датчик нагревается. Между ко-

личеством влаги в газе и концентра-

цией

раствора хлористого лития на

стеклоткани устанавливается равнове-

сие.

Каждому значению температуры

равновесия соответствует строго опре-

деленное значение точки росы. Темпе-

ратура измеряется медным термомет-

ром сопротивления 5, помещенным

внутри кварцевой трубки датчика. Про-

ба контролируемого газа перед посту-

плением

в камеру датчика должна

охлаждаться ниже температуры равно-

весия.

На базе приборов с хлористо-

литиевым датчиком работают

регулиру-

ющие приборы типа «Карботрол» фир-

мы «Линдберг Энджиниринг» (США)

регулятор точки росы фирмы «Сер-

фас

Комбестшейн Корп» (США).

Для регулирования атмосферы по

содержанию СО

используются инфра-

красные

газоанализаторы различных

модификаций.

Приборы типа «отрица-

тельный фильтр» установлены в про-

ходных печах для газовой цементации

Волжского автомобильного завода. Их

точность измерения составляет

±0,005 % СО

. Наша промышленность

выпускает оптико-акустические газоа-

нализаторы типа

ОА-2209

и ОА-5501.

В приборах, определяющих содержа-

ние

в газе СОг, применяются специ-

альные тарировочные газовые смеси.

Состав атмосферы печи

регулиру-

ют по содержанию кислорода или кис-

лородному потенциалу. В качестве чув-

ствительного элемента в приборе ис-

пользуют твердоэлектролитную кера-

мику (0,85 ZrO

, 0,15 СаО или 0,85

ZrO

и 0,15 1

) в виде трубки или

пробирки.

Рабочая температура печи

может колебаться в пределах

550—

1000°

С. Выпускаемый в нашей стране

прибор «Циркон» обладает высокой

чувствительностью (до 10-

%О

).Для

контроля

за процессами цементации

разработан метод контроля углеродно-

го потенциала через кислородный с

использованием прибора «Циркон».

Принцип

работы приборов

прямого регулирования уг-

леродного потенциала основан

на

изменении электрического сопро-

тивления

датчика, помещенного в ат-

мосферу печи, в

результате

его науг-

лероживания или обезуглероживания.

В качестве датчика применяют-тонкую

проволоку из железного сплава, кото-

рая

подвергается науглероживающе-

му или обезуглероживающему воздей-

ствию атмосферы печи при температу-

ре термической обработки.

В качестве примера на рис. 8. 15, г

изображен прибор прямого регулиро-

вания

«Карбоом» фирмы

«Лидс

Нор-

тструп»

(США). Он является систе-

мой

пропорционального регулирования

(отношение

времени подачи карбюри-

затора в печь ко времени, в течение ко-

торого подача отключена, пропорци-

онально

отклонению содержания

угле-

рода от заданного значения).

Импульс изменения электрического

сопротивления

Л от датчика прибора

«Карбоом» измеряется мостом сопро-

тивления

2 и после усиления напряже-

ния

воздействует на реле 3, которое

дает

команду контактору 4 на включе-

ние

или отключение электродвигате-

ля

5, подающего карбюризатор в печь

6. Изменение температуры компенси-

руется переменным сопротивлением Д.

Переменное

сопротивление В служит

для контроля содержания

углерода,

Б и Г —для полуавтоматической ка-

либровки датчика. Сопротивление Е—

258

Рис.

8.16.

Конструкции

вращательных

насосов

постоянное.

Электрический

ток в си-

стеме подводится

от

трансформатора

1. Прибор «Карбоом» применяется

для

контроля содержания углерода

в пре-

делах

0,15—1,15 % при

температурах

780—950°

С с

точностью измерения

со-

держания углерода

±0,05%.

Помимо

датчиков, встраиваемых

рабочее пространство печи, существу-

ют выносные датчики, которые подвер-

гаются действию атмосферы

вне

печи

специальной камере (прибор фирмы

«Дженерал Электрик»). Приборы

с вы-

носными

датчиками применяются толь-

ко

для

периодического контроля.

8.2.

СОЗДАНИЕ

ВАКУУМА

В ряде случаев вакуум может

при-

меняться

печах

для

защиты металла

от окисления

обезуглероживания.

Вакуум

1,0—10"

Па

создается враща-

ющимися насосами,

а для

получения

более высокого вакуума (10~

—10~

Па)

применяют пароструйные масля-

ные насосы.

Вращающиеся

насосы со-

здают разрежение, механически вытал-

кивая

газ

движущимися частями

на-

соса: лопатками эксцентрично распо-

ложенного ротора

—

пластинчато-ро-

торные насосы, лопатками статора

—

пластинчато-статорные, специального

золотника

—

золотниковые, двумя

ро-

торами

—

двухроторные насосы.

Схе-

мы насосов приведены

на рис. 8. 16, а

их основные технические характерис-

тики

— в

табл.

8. 3.

пластинчат

о-р о т о р н ы х

насосах

(рис. 8. 16, а) газ

отсасыва-

ется

при

вращении ротора

двумя

пластинами

расположенными

в его

прорезях. Плотное прилегание торцов

Таблица

8.3,

Техническая

характеристика

вращательных

насосов

Тип

насоса

Быстрота

действия,

л/с

Остаточное

давление,

Па

Частота

вра-

щения

ро-

тора,

с~1

Мощность

электро-

двигателя,

кВт

Габариты,

мм

Масса,

кг

ВН-494

ВН-461М,

ВН-0,8Г

ВН-2МГ

ВН-1МГ

ВН-4Г

ВН-6Г

ВН-300

ВН-500

0,21

0.78

5,80

16,5

120

300

500

2,8

3,0

4,0

6,6

масляным

уплотнением

0,6

1,6

2,8

7,0

20,0

40,0

55,0

437X300X325

530X300X415

822X486X575

954X580X745

1370X770X1300

1560X970X1790

2075X1510X1800

2910X3850X1535

187

290

690

1557

1605

4226

Двухроторные

ДВН-5,2

ДВН-50

ДВН-150

2ДВН-500

2ДВН-1500

7—10

40-50

120-130

500

1500

5-10-2

7-10-1

4-10-1

5-10-1

0,6

1.7

2.8

7,5

10,0

260X166X224

425X240X280

627X240X260

1375X600X845

1835X580X890

565

830

Примечание.

Двухроторные

насосы

могут

работать только совместно

форвакуумиыми насосами.

.-:•*.,.-...

. . * . 259

0500

Рис.

8.17. Высоковакуумяые насосы

пластин к стенкам насоса обеспечива-

ется пружинами 3. Выхлопной клапан

4 снабжается прижимной пружиной.

Для охлаждения насос помещен в кор-

пус с маслом.

В пластинчат о-с таторном

насосе (рис. 8. 16,5) впускная и вы-

пускная стороны разделяются уплот-

нительной пластиной 2, перемещаю-

щейся

в прорези статора 6. Пластина

непрерывно прижимается к вращаю-

щемуся ротору 1 через рычаг 3 пружи-

ной

4. Газ отсасывается через патрубок

5, а выпускается по каналу 7.

В золотниковых (плунжер-

ных) насосах (рис. 8. 16, в) на ро-

тор 3 надевается цилиндрическая обой-

ма (плунжер) 2, от которой

отходит

коробка 5 с отверстием 4, При враще-

нии

ротора обойма катится по внутрен-

ней

стенке насоса, заставляя коробку

двигаться

вверх

и вниз в золотнике 7.

результате

откачиваемый газ всасы-

вается через отверстие 6 и выбрасы-

вается через выпускной клапан 8. На-

сос охлаждается водяной рубашкой /.

двухроторных

насосах

(рис.

8. 16, г) газ отсасывается

двумя

роторами 2, синхронно вращающимися

навстречу

друг

другу.

Насос

охлаж-

дается водяной рубашкой /. Основным

достоинством

двухроторных

насосов

являются простота устройства, боль-

шие скорости вращения и высокая бы-

строта действия.

Малые насосы (до 3—6 л/с) выпол-

няются пластинчато-роторными или

пластинчато-статорными, средние (от

6 до 16 л/с) и крупные (свыше

1,00 л/с) — золотниковыми (их конст-

260