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楼主: aaron01

讨论下渗碳多用炉推杆炉常见的几种基础气体之长短

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发表于 2013-11-11 20:52:53 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-11 20:34
是啊,一部分原因是甲醇来不及汽化,还有一部分原因就是温度低的裂解副产物,既然有富碳的副产物,自然可 ...

升温段打开CO分析仪能看到CO含量的变化还是不小,可以说明氮甲醇气氛在不同温度下其CO含量是不一样的。
三人行必有我师焉,择其善者而从之,其不善者而改之。
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发表于 2013-11-11 20:54:26 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-11 20:51
差别大概在0.5%左右的CO,换算到碳势不到0.05%.
不过另外的坏处是什么?炉膛、氧探头更容易积碳!因为这 ...

呵呵 这是很明显的。760度很少用到,只在处理特殊产品才会用那么一次。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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 楼主| 发表于 2013-11-11 20:59:09 | 显示全部楼层
不知道大家有没有做过这样一个试验,纯基础气,不通富化气,在不同温度下,碳势是不同的,温度越低,氮甲醇基础气的碳势就越高,说明什么?
甲醇在低温裂解出了甲烷等可以当富化气使用的气体!
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2013-11-11 21:00:50 | 显示全部楼层
对比发生气,没有这个甲醇裂解过程,在发生炉内1060C以上加热,在镍催化剂的作用下产生的气体-----》这个似乎对减少晶界内氧化也有好处。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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 楼主| 发表于 2013-11-11 21:08:26 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2013-11-11 21:00
对比发生气,没有这个甲醇裂解过程,在发生炉内1060C以上加热,在镍催化剂的作用下产生的气体-----》这个似 ...

这个问题比较复杂,取决于氧化性气体的组份,单单发生气,一般是CO2含量在0.2~0.4%范围,还是有氧化性的,要加富化气的,暂时只讨论载气吧。
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2013-11-11 21:09:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 jasen 于 2013-11-11 21:10 编辑
cnszgong 发表于 2013-11-11 21:00
对比发生气,没有这个甲醇裂解过程,在发生炉内1060C以上加热,在镍催化剂的作用下产生的气体-----》这个似 ...

赞同!曾经做过一个项目,内氧化达不到技术协议的要求,气氛类型从超级渗碳改为氮甲醇,有好转但还是不达标,最后改用吸热式气氛后全部OK。{:soso_e100:}
三人行必有我师焉,择其善者而从之,其不善者而改之。
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 楼主| 发表于 2013-11-11 21:13:51 | 显示全部楼层
jasen 发表于 2013-11-11 21:09
赞同!曾经做过一个项目,内氧化达不到技术协议的要求,气氛类型从超级渗碳改为氮甲醇,有好转但还是不达 ...

是因为甲醇低温反应,出现某种氧化性气体?
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2013-11-11 21:19:38 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-11 21:13
是因为甲醇低温反应,出现某种氧化性气体?

自此以后内氧化要求高的项目均不采用超级渗碳气氛。
其实氮甲醇气氛也能达标,只是稳定性稍差,不能保证每炉产品全部合格,有时会出现不合格产品。没有充足的时间继续研究和实验下去,直接改吸热式气氛了。产品用于大众汽车,要求特高。
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 楼主| 发表于 2013-11-11 21:26:02 | 显示全部楼层
jasen 发表于 2013-11-11 21:19
自此以后内氧化要求高的项目均不采用超级渗碳气氛。
其实氮甲醇气氛也能达标,只是稳定性稍差,不能保证 ...

超级渗碳肯定是不行的,原料气里就加空气的。
氮甲醇我觉得应该行。
发生气的话,空燃比是关键,要调小点,不过空燃比小了,发生炉烧炭频率要增加的。
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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 楼主| 发表于 2013-11-11 21:44:14 | 显示全部楼层
下面说说发生气的缺点吧,最主要缺点是设备投资大,一台产气100立方米的发生炉在50万左右,通常为了保证烧炭时不停产,基本上发生炉都是一用一备,或者两用一备的。
固定设备投入比较大,而另外两种气氛,几乎没有这个额外的固定资产投资。
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发表于 2013-11-11 21:45:06 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-11 21:26
超级渗碳肯定是不行的,原料气里就加空气的。
氮甲醇我觉得应该行。
发生气的话,空燃比是关键,要调小点 ...

明年有个课题:
针对滴注式气体渗碳不符合个别客户要求的现状,对直供式气体渗碳进行可行性研究,提出改进方案。        
提出一份丙烷气、天然气与滴注式气氛的比较分析报告,包括使用直供式气体渗碳的投资。打错了是明年的。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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 楼主| 发表于 2013-11-11 21:53:22 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2013-11-11 21:45
明年有个课题:
针对滴注式气体渗碳不符合个别客户要求的现状,对直供式气体渗碳进行可行性研究,提出改进 ...

成本分析我做过的,氮甲醇比发生气(天然气加空气型),在隔壁我去找找。
质量分析这个帖子说得差不多了。
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2013-11-11 21:55:40 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-11 21:53
成本分析我做过的,氮甲醇比发生气(天然气加空气型),在隔壁我去找找。
质量分析这个帖子说得差不多了 ...

好的 谢啦
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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 楼主| 发表于 2013-11-11 22:05:20 | 显示全部楼层
原帖内容:
发生炉加热不需要多少能源啊,就加热点气体,功率很小的,以一台发生炉每小时产气量100立方米(CO+H2+N2)计算,
采用氮甲醇气氛,需要气体是40立方米氮气和28.57公斤甲醇,你算下一共要多少钱?我们的计算是140多元.
采用发生气,原料气需要20立方米天然气,空气不要钱。另外我们用的天然气加热炉型,满功率输出的天然气流量为12立方米/小时,按50%功率保温计算,消耗天然气为6立方米/小时。天然气成本目前是3.16元/立方米,总成本为26*3.16=82.16元。
还没有考虑液氮罐和甲醇罐的租金问题呢.
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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 楼主| 发表于 2013-11-11 22:06:45 | 显示全部楼层
当时是2009年计算的,现在比那时甲醇贵了很多哦,天然气价格没怎么变化!
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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 楼主| 发表于 2013-11-11 22:10:35 | 显示全部楼层
讨论一下我所了解的不同气氛的优劣。
1,吸热式气氛,原料气为:天然气加空气,通入1000-1100C的发生炉内,在催化剂作用下发生燃烧和还原反应,得到20:40:40的气体组分。
优点是使用稳定,CO值恒定,产气中甲烷含量在1%左右,炉膛不容易积碳。用气成本相比氮甲醇气氛而言要低,特别是在目前我国优质天然气能够便宜获得的情况下,与同样20:40:40气体组成的氮甲醇气氛相比,具有一定的运行成本优势。尽管Endo-gas是最早用到可控气氛渗碳领域的,但至今仍然受人青睐。
缺点是需要投资发生炉,固定资产投资大;发生炉需要每周烧碳,因此最好还要有一台备用的发生炉。
2,氮甲醇气氛:最初是模仿吸热式气体组分发展出来的,同样是20:40:40组分,随后出现不同的氮分压这一变化,特别是后期出现纯甲醇气氛,CO:H2=33:66,这种情况下渗碳扩散系数得到提高,渗碳速度比20:40:40气氛要快15%-25%,目前国内丰东系设备广泛运用纯甲醇气氛,艾协林系主要用20:40:40气氛。
优点:气氛组分稳定,CO值恒定;炉气甲烷含量也在1%左右,不易积碳;纯甲醇气氛渗速快。
缺点:对甲醇质量要求高,甲醇成本高。另外,对于无马弗设备需解决甲醇汽化问题,若甲醇来不及汽化直接滴到工件上会出现局部碳势过高现象。800C以下使用,甲醇裂解不完全,炉内容易积碳。
3,直生式气氛:IPSEN公司的专利,我没用过这种气氛,从资料了解,我认为可以理解成把天然气(或丙烷、丙酮等)和空气在没有发生炉的情况下,混合后通入炉内反应,反应不完全,由于空气流量在变,不能得到固定的组分,气体组分会随温度、碳势变化而变化。
优点:气体通入量很小,用气成本非常低,原料气为丙酮加空气的话可提高渗速。
缺点:必须配备CO红外分析仪在线测量CO值,另外还要配备专用氧探头才能准确测量碳势;适用温度受限制,直生式气氛中含有较高的CH4,气氛组成尤其是CH4含量受温度影响较大。天然气/空气类型的直生式气氛由于过高的CH4含量,在850℃以下已无法获得实际应用。
总结:1,从运行成本角度分析:直生式气氛优于吸热式,氮甲醇最差,
2,从固定资产投资角度分析:氮甲醇最佳,发生气最差,
3,从产气质量和稳定性角度分析:发生气最佳,直生式气氛最差。
以上是我对这三种目前使用最广泛的可控渗碳气氛的认识,欢迎各位提出不同见解,补漏拾遗,帮助我提高。

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发表于 2013-11-11 22:16:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 jasen 于 2013-11-11 22:34 编辑
aaron01 发表于 2013-11-11 19:56
问题出在CH3OH--CO+2H2这个反应上,怎么看待这个化学反应?

这个化学反应不能说明非得是20:40:40,也可以15:30:55,对吗?
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 楼主| 发表于 2013-11-11 22:20:40 | 显示全部楼层
搬运工 发表于 2013-11-11 22:16
这个化学反应不能说明非得是20:40:40,也可以15:30:55,对吗?

这个反应是33的,但是这个是甲醇裂解反应啊,你通入的氮气呢?

点评

"木精 "是32吧?  发表于 2013-11-11 22:24
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发表于 2013-11-11 22:22:46 | 显示全部楼层
搬运工 发表于 2013-11-11 22:16
这个化学反应不能说明非得是20:40:40,也可以15:30:55,对吗?

吸热式气氛为20:40:40,发明氮甲醇气氛实际目标是为了节省发生器,所以氮甲醇在国外也有叫合成吸热式气氛的,氮甲醇气氛20:40:40配比应用最广。在实际应用时可以按产品需要配制所需的配比,不一定非要20:40:40的。
三人行必有我师焉,择其善者而从之,其不善者而改之。
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发表于 2013-11-11 22:27:19 | 显示全部楼层
根据怎样的一个实际应用来选择配比?
请大家具体谈谈。
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 楼主| 发表于 2013-11-11 22:28:42 | 显示全部楼层
中国人习惯用右手使筷子吃饭,并没有说不能用左手啊?
但是探控仪里COF别忘了改回来哦。
另外,对渗碳速度而言,CO越高,速度越快的!丰东的纯甲醇气氛就是日本这个缺乏资源的国家想出来的。
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发表于 2013-11-11 22:56:05 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-11 22:28
中国人习惯用右手使筷子吃饭,并没有说不能用左手啊?
但是探控仪里COF别忘了改回来哦。
另外,对渗碳速度 ...

我想:
即使用的是1.1:1的配比,这个COF也可能会要根据定碳结果或产品检测结果去调整的。
这不是我想要的答案,与左右手吃饭也不是一码事。

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 楼主| 发表于 2013-11-11 23:06:34 | 显示全部楼层
搬运工 发表于 2013-11-11 22:56
我想:
即使用的是1.1:1的配比,这个COF也可能会要根据定碳结果或产品检测结果去调整的。
这不是我想要的 ...

在一个炉子上COF最好不要换来换去,定碳工作量很大。
对于你经常用的0.7%碳势的网带炉,低点的CO%是可以的,不是非20%不可的!在网带炉上我最低用过15%的比例,是特殊需要,也用过25%的比例,同样也是特殊需要,但是常规情况下,我用20%!
为了让操作工方便,好记。
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发表于 2013-11-12 10:11:11 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2013-11-11 19:42
氮甲醇气氛甚至在760度的表现也不错。

我觉得也应如此。
热处理之家,我爱我家
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发表于 2013-11-12 18:30:13 | 显示全部楼层
我们这边有家公司,用的是热处理单排推盘连续炉,使用甲醇,丙烷加氮气,没有发生炉,作为渗碳气氛,请问铁匠这个是属于什么型的气氛?
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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 楼主| 发表于 2013-11-12 18:32:04 | 显示全部楼层
沧海一声笑 发表于 2013-11-12 18:30
我们这边有家公司,用的是热处理单排推盘连续炉,使用甲醇,丙烷加氮气,没有发生炉,作为渗碳气氛,请问铁 ...

丙烷一定是富化气,
甲醇和氮气是载气,应该是氮甲醇气氛。
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发表于 2013-11-12 18:44:32 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-12 18:32
丙烷一定是富化气,
甲醇和氮气是载气,应该是氮甲醇气氛。

这个气氛如果可行的话,那么费用应该是比较低的了!

点评

甲醇很贵的。。。  发表于 2013-11-12 18:47
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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发表于 2013-11-12 18:57:11 | 显示全部楼层
沧海一声笑 发表于 2013-11-12 18:44
这个气氛如果可行的话,那么费用应该是比较低的了!

甲醇再贵,总比用发生炉置取的RX气好吧!另外这个氮气用瓶装的还是制氮机置气的合算?
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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 楼主| 发表于 2013-11-12 19:10:58 | 显示全部楼层
沧海一声笑 发表于 2013-11-12 18:57
甲醇再贵,总比用发生炉置取的RX气好吧!另外这个氮气用瓶装的还是制氮机置气的合算? ...

RX气的原料气是,天然气加空气,CH4,N2,O2,反应后得到20%CO,40%N2,40%H2
2CH4+4N2+O2 →2CO+4H2+4N2
空气不要钱,天然气3.5元每立方,也就是说7元能产气10个立方(CO,H2,N2的混合气体);

如果用氮甲醇气氛,产生这样的10立方混合气体,需要4立方氮气加3.6升甲醇,4立方氮气合3块钱吧,3.6升甲醇合2.9公斤,甲醇算它4块钱/公斤,计算下,3+2.9*4=14.6元,

比较一下,氮甲醇贵了1倍都不止呢。
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发表于 2013-11-12 19:13:24 | 显示全部楼层
严工:氮甲醇气氛中的甲醇、氮气流量一定要稳定才行。生产中你都有哪些措施保证其流量的稳定性的?尤其是甲醇流量:比如有气泡......等等。
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发表于 2013-11-12 19:14:14 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-12 19:10
RX气的原料气是,天然气加空气,CH4,N2,O2,反应后得到20%CO,40%N2,40%H2
2CH4+4N2+O2 →2CO+4H2+4N2
...

那俺们这边木有天然气呢,就用瓶装煤气不会太复杂了吧?
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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骑驴者何人 发表于 2013-11-12 19:13
严工:氮甲醇气氛中的甲醇、氮气流量一定要稳定才行。生产中你都有哪些措施保证其流量的稳定性的?尤其是甲 ...

这也是个大麻烦,甲醇流量计老是不准啊!
我们以前用氮甲醇的时候,6台多用炉,甲醇流量我们一台台标定过,每台炉子都不准的!
甲醇不准,CO值每台炉子都不一样,火大得很!
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发表于 2013-11-12 19:22:00 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-11 21:44
下面说说发生气的缺点吧,最主要缺点是设备投资大,一台产气100立方米的发生炉在50万左右,通常为了保证烧 ...

采用发生气(RX、DX气体)气源一定要纯净,尤其S含量要低

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是的,这个是要注意的。  发表于 2013-11-12 19:24
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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 楼主| 发表于 2013-11-12 19:23:03 | 显示全部楼层
沧海一声笑 发表于 2013-11-12 19:14
那俺们这边木有天然气呢,就用瓶装煤气不会太复杂了吧?

没有工业用的天然气,就抓瞎了,我们也是西气东输工程实现后,才换的RX气。
民用天然气和煤气不能用,含硫量超标,要增加去硫设施才行的,恐怕成本会上升。
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发表于 2013-11-12 19:25:03 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-12 19:16
这也是个大麻烦,甲醇流量计老是不准啊!
我们以前用氮甲醇的时候,6台多用炉,甲醇流量我们一台台标定过 ...

是的  这是很麻烦  流量计要标定  确保准确  再者甲醇不能太脏、还有采用氮气压送还要注意气泡问题。这些很麻烦的事。
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发表于 2013-11-12 19:26:12 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-12 19:23
没有工业用的天然气,就抓瞎了,我们也是西气东输工程实现后,才换的RX气。
民用天然气和煤气不能用,含 ...

刚才我提到的我们这边的公司,都已经运行7-8年了,就用甲醇,丙烷加氮气气氛的!
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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发表于 2013-11-12 19:26:35 | 显示全部楼层
骑驴者何人 发表于 2013-11-12 19:13
严工:氮甲醇气氛中的甲醇、氮气流量一定要稳定才行。生产中你都有哪些措施保证其流量的稳定性的?尤其是甲 ...

这个气泡何来?
估计你们使用的是加压式供液方式,也就是通过向甲醇储存罐内加压的方式向炉内供应甲醇。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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 楼主| 发表于 2013-11-12 19:26:51 | 显示全部楼层
骑驴者何人 发表于 2013-11-12 19:25
是的  这是很麻烦  流量计要标定  确保准确  再者甲醇不能太脏、还有采用氮气压送还要注意气泡问题。这些 ...

我记得我们当时是用甲醇泵的,没用氮气压送甲醇。
我老公司是把甲醇罐放到二楼,利用高度差将甲醇压入炉内,这个比较稳定。
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2013-11-12 19:27:21 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2013-11-12 19:26
这个气泡何来?
估计你们使用的是加压式供液方式,也就是通过向甲醇储存罐内加压的方式向炉内供应甲醇。 ...

是的 氮气压送 你们是怎么供甲醇的?
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2013-11-12 19:28:22 | 显示全部楼层
骑驴者何人 发表于 2013-11-12 19:25
是的  这是很麻烦  流量计要标定  确保准确  再者甲醇不能太脏、还有采用氮气压送还要注意气泡问题。这些 ...

氮气压送方式,气泡是难免的。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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发表于 2013-11-12 19:28:38 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-11-12 19:26
我记得我们当时是用甲醇泵的,没用氮气压送甲醇。
我老公司是把甲醇罐放到二楼,利用高度差将甲醇压入炉 ...

高度差是最好的消除泡泡办法 我觉得
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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 楼主| 发表于 2013-11-12 19:29:56 | 显示全部楼层
沧海一声笑 发表于 2013-11-12 19:26
刚才我提到的我们这边的公司,都已经运行7-8年了,就用甲醇,丙烷加氮气气氛的! ...

还是问下附近有没有工业天然气可以接入吧,现在苏南,上海地区几乎都有天然气供应的。
我估计甲醇这玩意以后还会涨,涨了好几年了都!
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2013-11-12 19:30:16 | 显示全部楼层
骑驴者何人 发表于 2013-11-12 19:27
是的 氮气压送 你们是怎么供甲醇的?

我们采用电动计量泵抽送的方式。
电动计量泵可以调节流量的大小和输送的频率(和电磁阀同步运行)。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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发表于 2013-11-12 19:32:01 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2013-11-12 19:30
我们采用电动计量泵抽送的方式。
电动计量泵可以调节流量的大小和输送的频率(和电磁阀同步运行)。 ...

哪天龚工上个图片实物呢!
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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发表于 2013-11-12 19:33:20 | 显示全部楼层
沧海一声笑 发表于 2013-11-12 19:32
哪天龚工上个图片实物呢!

好的,明天拍张照片。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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发表于 2013-11-12 19:34:03 | 显示全部楼层
骑驴者何人 发表于 2013-11-12 19:28
高度差是最好的消除泡泡办法 我觉得

是的这个方法比较便宜。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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 楼主| 发表于 2013-11-12 19:34:05 | 显示全部楼层
这个电动计量泵不便宜的,我们氮化炉上用的。
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2013-11-12 19:40:42 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2013-11-12 19:30
我们采用电动计量泵抽送的方式。
电动计量泵可以调节流量的大小和输送的频率(和电磁阀同步运行)。 ...

是不是这种。{:soso_e113:}
我们井式渗碳炉上用的甲醇计量泵。
S7307355.JPG

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三人行必有我师焉,择其善者而从之,其不善者而改之。
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发表于 2013-11-12 19:43:40 | 显示全部楼层
jasen 发表于 2013-11-12 19:40
是不是这种。
我们井式渗碳炉上用的甲醇计量泵。

是这种,还有一种用在富化剂上的,可以带比例控制的,自动调节流量大小。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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发表于 2013-11-12 19:47:06 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2013-11-12 19:43
是这种,还有一种用在富化剂上的,可以带比例控制的,自动调节流量大小。 ...

富化气一般是有比例阀控制的,龚工的设备也是用计量泵的吗?
三人行必有我师焉,择其善者而从之,其不善者而改之。
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