PL193048B1 - Method and device for cleaning metallic surfaces - Google Patents
Method and device for cleaning metallic surfacesInfo
- Publication number
- PL193048B1 PL193048B1 PL346466A PL34646699A PL193048B1 PL 193048 B1 PL193048 B1 PL 193048B1 PL 346466 A PL346466 A PL 346466A PL 34646699 A PL34646699 A PL 34646699A PL 193048 B1 PL193048 B1 PL 193048B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- furnace
- protective gas
- hydrogen
- stationary
- water
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title description 13
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 67
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 36
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000005654 stationary process Effects 0.000 claims description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 21
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 15
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 7
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 7
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 2
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 229910009112 xH2O Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki cieplnej metali w atmosferze gazu ochronnego w procesach stacjonarnych, prowadzonych partiami w stacjonarnych instalacjach piecowych oraz w niestacjonarnych procesach przepływowych, prowadzonych w niestacjonarnych instalacjach piecowych.The subject of the invention is a method of heat treatment of metals in a protective gas atmosphere in stationary processes carried out in batches in stationary furnace installations and in non-stationary flow processes carried out in non-stationary furnace installations.
W wielu procesach obróbki cieplnej metali stawia się wysokie wymagania w odniesieniu do składu atmosfery gazowej otaczającej materiał wsadowy, ze względu na potrzebę wyeliminowania reakcji chemicznych z obrabianymi metalowymi częściami lub aby celowo wywołać takie reakcje. Procesy takie zachodzą w instalacjach piecowych umożliwiających nagrzewanie i wygrzewanie w określonej temperaturze, a następnie ochłodzenie, przy czym istnieją tu różnice pomiędzy stacjonarnymi instalacjami piecowymi do przeprowadzania procesów stacjonarnych, prowadzonych partiami i niestacjonarnymi instalacjami piecowymi do niestacjonarnych procesów przepływowych.In many heat treatment processes of metals, high demands are placed on the composition of the gaseous atmosphere surrounding the feed material because of the need to eliminate chemical reactions with the treated metal parts or to deliberately induce such reactions. Such processes take place in kiln systems that allow heating and soaking to a specific temperature and then cooling, with differences between stationary kiln systems for carrying out stationary, batch processes and non-stationary kiln systems for non-stationary flow processes.
Za pomocą gazów technicznych takich jak azot, argon i wodór, względnie ich mieszanin, można uzyskać stosunkowo dobrą i równomierną jakość produktów w postaci obrabianych cieplnie metalowych części. Jednakże przy wyżarzaniu powstają pozostałości środków do ciągnienia, środków walcowniczych lub innych pozostałości, pochodzących z procesów obróbki wstępnej. Większość tych pozostałości stanowią resztki węgla rozłożone w różnej postaci na powierzchni. Często po procesie obróbki cieplnej konieczne jest dodatkowe kosztowne oczyszczanie, takie jak na przykład wytrawianie lub szczotkowanie, gdyż istnieją wysokie wymagania co do jakości obrabianych powierzchni.With the aid of technical gases such as nitrogen, argon and hydrogen, or their mixtures, relatively good and uniform product quality in the form of heat-treated metal parts can be obtained. However, annealing produces residues of drawing agents, rolling agents or other residues from the pretreatment processes. Most of these residues are carbon residues, which are distributed in various forms on the surface. Often, after the heat treatment process, additional costly cleaning is necessary, such as, for example, etching or brushing, as there are high demands on the quality of the treated surfaces.
Dla stacjonarnych procesów prowadzonych partiami znane są sposoby umożliwiające wystarczające oczyszczanie powierzchni bezpośrednio w piecu. W niemieckich opisach DE 39 21 321 A1. i w DE 36 31 551 C1 opisany jest stopień pośredni w fazie nagrzewania lub zastosowanie bardzo wolnego nagrzewania, oraz przebieg płukania w fazie nagrzewania. Sposoby te prowadzą jednak do przedłużonego czasu wyżarzania i wymagają stosunkowo dużej ilości gazu płuczącego.For stationary batch processes, methods are known which allow sufficient surface cleaning directly in the furnace. In the German descriptions DE 39 21 321 A1. and DE 36 31 551 C1 describes an intermediate stage in the heating phase or the use of very slow heating, and a rinsing process in the heating phase. However, these methods lead to a prolonged annealing time and require a relatively large amount of purge gas.
Z niemieckiego opisu DE 42 41 746 C1 znany jest sposób w którym, podczas wygrzewania, do oczyszczania stosuje się atmosferę wodorową. Pozostałości węgla reagują z wodorem tworząc metan, a po osiągnięciu określonej wartości granicznej usuwane są okresowo z pieca. Unika się przez to osadzania sadzy. Zastosowanie tego sposobu zapewnia optymalne zużycie gazu ochronnego i dużą czystość powierzchni. Sposób ogranicza się jednak tylko do stacjonarnych procesów prowadzonych partiami.DE 42 41 746 C1 discloses a method in which a hydrogen atmosphere is used for purification during annealing. Coal residues react with hydrogen to form methane, and when a certain limit is reached, they are periodically removed from the furnace. This prevents soot deposition. The use of this method ensures optimal consumption of protective gas and high surface cleanliness. The method is however limited to stationary batch processes only.
W niestacjonarnych procesach przepływowych, znanych z EP 0572 780 A2 przedstawione jest urządzenie i sposób, w którym metalowe części, korzystnie metalowe taśmy, czyści się w komorze oczyszczającej stanowiącej stopień wstępny, prowadzący do procesu wyżarzania. Powierzchnię metalowej taśmy poddaje się tu, w stanie zimnym, działaniu uderzeniowego strumienia bogatych w wodór mieszanin gazowych o zawartości wodoru wynoszącej od 30 do 70% obj. W czasie kilku sekund pozostałości oleju ulegają odparowaniu i usuwane są z komory oczyszczającej. Taśma przechodzi następnie do pieca przelotowego, gdzie obrabiana jest cieplnie. Taśma odwijana jest z kręgu i przechodzi następnie przez piec.In non-stationary flow processes known from EP 0572 780 A2, an apparatus and a method are shown in which metal parts, preferably metal strips, are cleaned in a cleaning chamber constituting a preliminary stage leading to the annealing process. Here, the surface of the metal strip is subjected, in a cold state, to an impingement stream of hydrogen-rich gas mixtures with a hydrogen content of 30 to 70 vol.%. In a matter of seconds, oil residues evaporate and are removed from the cleaning chamber. The belt then enters a continuous furnace where it is heat treated. The tape is unwound from the coil and then passed through the furnace.
Zastosowane gazy techniczne mają dużą czystość, typowo wynosi ona 99,99% obj. tak, że zawartość w nich resztek wilgoci lub tlenu jest bardzo mała. Ta duża czystość gwarantuje stosunkowo stałą jakość uzyskanych wyrobów i niezawodność sposobu. Zanieczyszczenia w stosowanych gazach, na przykład tlen, dwutlenek węgla lub para wodna, mogą doprowadzić do niekontrolowanych reakcji utleniania, które wywierają negatywny wpływ na jakość obrabianych powierzchni.The technical gases used are of high purity, typically 99.99% by volume. so that their residual moisture or oxygen content is very low. This high purity guarantees the relatively constant quality of the products obtained and the reliability of the process. Contaminants in the gases used, such as oxygen, carbon dioxide or water vapor, can lead to uncontrolled oxidation reactions which have a negative effect on the quality of the treated surfaces.
Przedmiotem wynalazku jest sposób, który umożliwia oczyszczanie powierzchni obrabianych części za pomocą ubogiej w wodór atmosfery gazu ochronnego podczas procesu obróbki cieplnej, w fazie wygrzewania, zarówno w niestacjonarnych jak i w stacjonarnych instalacjach piecowych, i który zapewnia dużą czystość powierzchni obrabianych cieplnie części, również w stanie zwiniętym, w postaci wiązek, rolek i kręgów.The subject of the invention is a method that allows cleaning the surfaces of treated parts with a hydrogen-poor protective gas atmosphere during the heat treatment process, in the soaking phase, both in non-stationary and stationary kiln installations, and which ensures high cleanliness of the surfaces of heat-treated parts, also in the state of rolled up, in the form of bundles, rolls and circles.
Sposób obróbki cieplnej metali w atmosferze gazu ochronnego w procesach stacjonarnych prowadzonych partiami w stacjonarnych instalacjach piecowych oraz w niestacjonarnych procesach przepływowych w niestacjonarnych instalacjach piecowych, obejmujący fazy nagrzewania, wygrzewania i chłodzenia, przy czym do utleniania pozostałości węgla podczas fazy wygrzewania do atmosfery gazu ochronnego doprowadza się wodę względnie parę wodną, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stosuje się ubogą w wodór atmosferę gazu ochronnego o udziale wodoru mniejszym niż 30% obj., a wodę względnie parę wodną doprowadza się, ustalając w atmosferze gazu ochronnego stosuPL 193 048 B1 nek ciśnienia cząstkowego (PH2O/PH2) w zakresie pomiędzy 0,10 do 0,15, przy czym wodę względnie parę wodną doprowadza się w sposób przerywany, zapewniając beztlenową obróbkę powierzchni metali.A method of heat treatment of metals under a protective gas atmosphere in stationary processes carried out in batch processes in stationary furnace installations and in non-stationary flow processes in non-stationary furnace installations, including the heating, annealing and cooling phases, with the oxidation of carbon residues during the soaking phase leading to the protective gas atmosphere water or steam according to the invention is characterized in that a hydrogen-poor protective gas atmosphere with a hydrogen content of less than 30 vol.% is used, and the water or steam is supplied to establish a partial pressure stack in the protective gas atmosphere. (PH2O / PH2) in the range between 0.10 to 0.15, the water or steam being fed intermittently, ensuring an anaerobic treatment of the metal surfaces.
Korzystnie, w sposobie według wynalazku doprowadzanie wody względnie pary wodnej prowadzi się z przerwami wynoszącymi od 2 do 10 minut.Preferably, in the method according to the invention, the supply of water or steam is carried out at intervals of 2 to 10 minutes.
Mierzy się w sposób ciągły ciśnienie cząstkowe tlenu w atmosferze pieca i steruje się dopływem wody względnie pary wodnej w zależności od zmierzonej wartości.The partial pressure of oxygen in the furnace atmosphere is continuously measured and the supply of water or steam is controlled as a function of the measured value.
Mierzy się stale ciśnienie cząstkowe tlenu w atmosferze pieca i steruje się dopływem gazu ochronnego do instalacji pieca w zależności od zmierzonej wartości.The partial pressure of oxygen in the furnace atmosphere is continuously measured and the supply of protective gas to the furnace system is controlled as a function of the measured value.
Korzystnie, podczas fazy ochładzania, do instalacji pieca doprowadza się przynajmniej raz gaz ochronny ubogi w wodór.Preferably, a hydrogen-poor protective gas is fed to the furnace system at least once during the cooling phase.
W niestacjonarnych instalacjach piecowych wodę względnie parę wodną doprowadza się do najgorętszej części instalacji pieca.In non-stationary kiln systems, the water or steam is fed to the hottest part of the kiln system.
W niestacjonarnych instalacjach piecowych gaz ochronny doprowadza się w sposób ciągły w obszarze strefy chłodzenia instalacji pieca, w przeciwprądzie do obrabianego metalowego materiału, i odprowadza się z instalacji pieca w strefie załadunku materiału metalowego.In non-stationary kiln systems, protective gas is continuously supplied in the area of the cooling zone of the kiln plant, countercurrently to the metal material to be processed, and is discharged from the kiln plant in the metal material loading zone.
Korzystnie, w stacjonarnych instalacjach piecowych podczas fazy wygrzewania, gaz ochronny ubogi w wodór przynajmniej raz, korzystnie przy końcu fazy wygrzewania, usuwa się z instalacji pieca i doprowadza się świeży gaz ochronny do instalacji pieca.Preferably, in the stationary kiln systems, during the soaking phase, the hydrogen-poor shielding gas is removed at least once, preferably at the end of the soaking phase, from the kiln plant and fresh shielding gas is fed to the kiln plant.
Stosuje się atmosferę gazu ochronnego ubogą w wodór o zawartości wodoru mniejszej od 5% obj. oraz o pozostałości składającej się zasadniczo z azotu i/lub gazu(ów) szlachetnego(-ych).A protective gas atmosphere which is poor in hydrogen and with a hydrogen content of less than 5 vol.% Is used. and about residues consisting essentially of nitrogen and / or noble gas (s).
Określenie ubogi w wodór gaz ochronny oznacza tu gaz ochronny o stosunkowo małej zawartości wodoru, mniejszej niż 30% obj., korzystnie mniejszej niż 5% obj., przy czym resztę stanowi zwłaszcza azot i/lub gaz szlachetny (gazy szlachetne).The term hydrogen-poor protective gas here denotes a protective gas with a relatively low hydrogen content of less than 30 vol.%, Preferably less than 5 vol.%, The remainder being in particular nitrogen and / or a noble gas (noble gases).
W sposobie według wynalazku, wprowadzenie nawilżania atmosfery ochronnej w piecu w fazie wygrzewania, umożliwia oczyszczanie obrabianych powierzchni wyżarzanego materiału bez powodowania wymiany masy z częściami metalowymi. W tym celu do ubogiego w wodór gazu ochronnego dodaje się określoną ilość wody. W zależności od temperatury wygrzewania pozostałości węgla zostają rozłożone za pomocą utleniania. Produkty reakcji utleniania węgla są lotne i przechodzą do fazy gazowej. Taki proces oczyszczania przeprowadza się korzystnie podczas obróbki cieplnej, w fazie wygrzewania, i korzystnie kontroluje się go i reguluje parametry procesu.In the method according to the invention, the introduction of humidifying the protective atmosphere in the furnace during the soaking phase makes it possible to clean the treated surfaces of the annealed material without causing mass exchange with the metal parts. For this, a certain amount of water is added to the hydrogen-poor protective gas. Depending on the annealing temperature, the carbon residues are decomposed by oxidation. The products of the carbon oxidation reaction are volatile and pass into the gas phase. This cleaning process is preferably carried out during the heat treatment, in the annealing phase, and is preferably controlled and the process parameters are adjusted.
Pomiędzy nawilżonym gazem ochronnym i powierzchniowymi powłokami zachodzą poniżej opisane reakcje.The reactions described below take place between the humidified protective gas and the surface coatings.
W fazie nagrzewania przylegające, długołańcuchowe i nienasycone węglowodory desorbują z powierzchni w krótkie, łatwolotne produkty rozpadu:During the heating phase, adhering long-chain unsaturated hydrocarbons desorb from the surface into short, easily volatile decomposition products:
bez pozostałości: CxHy ® zC1Hm z pozostałością: CxHy ® yCkHn + Cokeno residue: CxHy® zC1Hm with residue: CxHy® yCkHn + Coke
Pod nazwą Coke rozumie się tu wtopioną, trwałą powłokę zawierającą zasadniczo węgiel i składniki tlenkowe.By the term Coke is meant here a fused, durable coating consisting essentially of carbon and oxide components.
Proces ten zależy zasadniczo od temperatury topnienia, temperatury rozpadu i temperatury wrzenia poślizgowych środków walcowniczych. W praktyce obserwuje się rozkład substancji w temperaturach około 400°C. To, czy łatwolotne produkty rozpadu desorbują z powierzchni bez pozostałości lub z pozostałościami, zależy zasadniczo od ilości środków do ciągnienia i środków walcowniczych, a także od wielkości powierzchni i prędkości nagrzewania. Przy dużych ilościach takich środków i znacznych prędkościach nagrzewania pozostająca powłoka Coke w dalszym przebiegu wyżarzania zostaje wtopiona w powierzchnię metalu i może być usunięta tylko za pomocą wytrawiania lub szczotkowania. Działa to szkodliwie na jakość powierzchni.The process depends essentially on the melting point, break point and boiling point of the lubricant rolling mills. In practice, decomposition of substances is observed at temperatures around 400 ° C. Whether or not the highly volatile decomposition products desorb from the surface with or without residue depends essentially on the amount of drawing and rolling means as well as the size of the surface and the heating rate. With large amounts of such agents and high heating rates, the remaining Coke coating in the subsequent annealing process becomes fused into the metal surface and can only be removed by etching or brushing. This is detrimental to the surface quality.
Gazowe produkty rozkładu, o ile wcześniej nie zostały odprowadzone z przestrzeni pieca, podczas dalszego nagrzewania rozkładają się na powierzchni metalu na sadze i wodór, i powodują dalsze zanieczyszczenie:Gaseous decomposition products, unless previously discharged from the furnace space, decompose on the metal surface into soot and hydrogen on further heating, and cause further contamination:
C1Hm ® C1(sadza) + m/2 H2C1Hm ® C1 (soot) + m / 2 H2
Przy zastosowaniu suchych gazów technicznych (na przykład wodoru) podczas wygrzewania, następuje oczyszczanie powierzchni przez tworzenie się metanu, jak to opisano w opisie DE 42 41 746 C1:When dry technical gases (e.g. hydrogen) are used during annealing, the surface is cleaned by the formation of methane, as described in DE 42 41 746 C1:
Ccoke + 2H2 ® CH4 C coke + 2H 2 ® CH 4
PL 193 048 B1PL 193 048 B1
Prędkość reakcji jest tu stosunkowo powolna a chłonność węgla przez gazową atmosferę jest stosunkowo duża.The reaction speed here is relatively slow and the carbon absorption by the gaseous atmosphere is relatively high.
W przeciwieństwie do tego, przy zastosowaniu mieszanin azot/wodór chłonność zmniejsza się wyraźnie wraz ze wzrastającą temperaturą i zmniejszającym się udziałem wodoru.On the contrary, when using nitrogen / hydrogen mixtures, the absorbency decreases markedly with increasing temperature and decreasing hydrogen content.
Jeżeli mieszaninę azot/wodór o udziale wodoru 5% obj. ogrzać na przykład do 700°C, to uzyskuje się maksymalnie zawartość metanu wynoszącą tylko 0,034% obj., co w porównaniu ze 100% atmosferą wodorową daje wartość około 320 razy mniejszą.If the nitrogen / hydrogen mixture with a hydrogen content of 5 vol. heated to 700 ° C for example, a maximum methane content of only 0.034 vol.% is obtained, which is about 320 times lower compared to a 100% hydrogen atmosphere.
Chłonność węgla w ubogiej w wodór atmosferze gazu ochronnego zwiększa się, zgodnie ze sposobem według wynalazku, przez dodawanie pary wodnej do mieszaniny azot/wodór. Ta para wodna może skutecznie usunąć wtopione pozostałości węgla.The absorption of carbon in a hydrogen-lean protective gas atmosphere is increased according to the process of the invention by adding water vapor to the nitrogen / hydrogen mixture. This water vapor can effectively remove the fused carbon residue.
Gaz ochronny przed lub po osiągnięciu temperatury wygrzewania zostaje w określony sposób nawilżony. Dodawana woda wprowadzana jest (na przykład poprzez lancę) w takich ilościach, że nie występuje utlenianie żelaza w obrabianym materiale, i rozpoczyna się przemiana Coke w lotne tlenki węgla. Z tego powodu korzystne jest kontrolowanie procesu. Korzystne jest przy tym sterowanie zasilania wodą za pomocą sondy tlenowej, na przykład sondy lambda.The protective gas is moistened in a certain way before or after reaching the holding temperature. The added water is introduced (e.g. through a lance) in such amounts that there is no iron oxidation in the workpiece and the conversion of Coke to volatile carbon oxides begins. For this reason, it is beneficial to control the process. It is advantageous here to control the water supply by means of an oxygen probe, for example a lambda probe.
Oczyszczanie powierzchni zachodzi w wyniku następującej reakcji:Surface cleaning occurs as a result of the following reaction:
H2O+ Ccoke ® CO + H2H2O + Ccoke® CO + H2
Powłoka węglowa ulega z pomocą pary wodnej przemianie w lotny tlenek węgla i wodór. Wysoka temperatura wygrzewania ułatwia przebieg tak prowadzonego oczyszczania.The carbon coating is converted into volatile carbon monoxide and hydrogen with the help of water vapor. High annealing temperature facilitates the course of such purification.
Równolegle z rozkładaniem powłoki, para wodna reaguje z lotnymi węglowodorami:In parallel with the decomposition of the coating, the water vapor reacts with volatile hydrocarbons:
C1Hm + xH2O ® 1CO + m/2 H2 + xH2C1Hm + xH2O ® 1CO + m / 2 H2 + xH2
Utworzony tlenek węgla utlenia się dalej na dwutlenek węgla:The formed carbon monoxide is further oxidized to carbon dioxide:
1CO+ yH2O ® 1CO2 + yH21CO + yH2O ® 1CO2 + yH2
Tworzące się ilości tlenku węgla i dwutlenku węgla wynikają z temperaturowej zależności reakcji gazu wodnego.The amounts of carbon monoxide and carbon dioxide formed result from the temperature dependence of the water gas reaction.
Ten proces oczyszczania wspierany jest przez reakcję utworzonego dwutlenku węgla z Coke i utworzenie tlenku węgla:This purification process is supported by the reaction of the formed carbon dioxide with Coke and the formation of carbon monoxide:
Ccoke +CO2 ® 2CO C coke + CO 2 ® 2CO
W zależności od przebiegu reakcji następuje zużycie pary wodnej podczas oczyszczania. Dlatego atmosferę zwilża się korzystnie za pomocą coraz to nowych iniekcji wody. Ilość wody zależy zasadniczo od stężenia wodoru w gazie ochronnym, od obrabianego materiału i od wolnej objętości pieca do wyżarzania. Ustalana jest ona przez ciśnienie cząstkowe tlenu, względnie przez stosunek odpowiednich ciśnień cząstkowych (PH2O/PH2), przy czym wielkości graniczne dobrane są tak, że nie zachodzi tworzenie się tlenków żelaza. Tego rodzaju utlenienie powierzchni metalu byłoby niepożądane. Korzystnie unika się go poprzez regulację składu gazu ochronnego tak, aby proces był kontrolowanyw każdym odcinku czasu przebiegu procesu.Depending on the course of the reaction, steam is consumed during the purification. Therefore, the atmosphere is preferably moistened by means of ever new injections of water. The amount of water depends essentially on the concentration of hydrogen in the shielding gas, on the material to be processed and on the free volume of the annealing furnace. It is determined by the partial pressure of oxygen or by the ratio of the respective partial pressures (PH2O / PH2), the limiting values being chosen such that no formation of iron oxides takes place. Such an oxidation of the metal surface would be undesirable. It is preferably avoided by adjusting the composition of the shielding gas so that the process is controlled at every time interval in the course of the process.
Do pomiaru cząstkowego ciśnienia tlenu, względnie stosunku odpowiednich ciśnień cząstkowych (PH2O/PH2) korzystnie stosuje się sondę tlenową, na przykład ogniwo elektrolityczne z dwutlenkiem cyrkonu w postaci ciała stałego lub sondę typu lambda. Za pomocą odpowiedniego urządzenia regulacyjnego, zależnie od zmierzonej wartości, tak ustawia się skład atmosfery, w zależności od obrabianego materiału, że zapewniona jest beztlenowa obróbka tego materiału. Dokonuje się tego na przykład przez włączanie lub wyłączanie dopływu wody, i ewentualnie przez obojętną względem węgla obróbkę za pomocą odpowiedniego sterowania płukaniem przez gaz ochronny. Taki sposób postępowania jest zwłaszcza bardzo korzystny w stacjonarnych instalacjach piecowych.For measuring the partial pressure of oxygen or the ratio of the respective partial pressures (PH2O / PH2), an oxygen probe, for example a solid zirconium dioxide electrolytic cell or a lambda probe, is preferably used. Depending on the measured value, the composition of the atmosphere is adjusted by means of a suitable regulating device in such a way that, depending on the material to be processed, an anaerobic treatment of this material is ensured. This is done, for example, by switching the water supply on or off, and optionally by a carbon-inert treatment with a suitable flushing control by protective gas. This procedure is particularly advantageous in stationary kiln installations.
Napięcie sondy tlenowej jest zależne od temperatury pieca i stosunku PH2O/PH2 gazu piecowego, jak przedstawia to wykres na fig. 1. Zależnie od temperatury wygrzewania steruje się atmosferą pieca tak, aby utrzymywało się stałe i określone napięcie sondy, i ażeby zachodziło optymalne oczyszczanie powierzchni. Napięcie sondy może przy tym zmieniać się w określonym zakresie pomiarowym, bez powodowania ujemnego wpływu na wynik oczyszczania. Optymalny zakres ograniczony jest przez linie b dla PH2O/PH2=0,100 i c dla PH2O/PH2=0,150, przy zastosowaniu umieszczonej wewnątrz pieca sondy tlenowej, oraz ograniczony jest przez linie d dla PH2O/PH2=0,100 i e dla PH2O/PH2=0,150, przy zastosowaniu zewnętrznej sondy typu lambda, to znaczy umieszczonej na zewnątrz pieca. Linia a ogranicza cały obszar regulacji od góry i wyznacza zakres suchej mieszaniny gazu dlaThe oxygen probe voltage is dependent on the furnace temperature and the PH2O / PH2 ratio of the furnace gas as shown in the diagram in Fig. 1. Depending on the annealing temperature, the furnace atmosphere is controlled to maintain a constant and defined probe voltage for optimal surface cleaning. . The probe voltage can thereby vary within a certain measuring range without adversely affecting the cleaning result. The optimal range is limited by the b lines for P H2O / P H2 = 0.100 and c for P H2O / P H2 = 0.150, using an oxygen probe placed inside the furnace, and it is limited by the lines d for P H2O / P H2 = 0.100 and e for P H2O / P H2 = 0.150, using an external lambda probe, i.e. outside the furnace. Line a delimits the entire control region from above and defines the range of the dry gas mixture for
PL 193 048 B1PL 193 048 B1
PH2O/PH2=0,015. Wewnątrz tych granic, zależnie od przypadku zastosowania, można regulować nastawialny skład gazu piecowego, a tym samym przeprowadzać oczyszczanie powierzchni. Aby nie występowało utlenianie żelaza i/lub skraplanie się wody na zimnych obszarach instalacji, stosunek PH2O/PH2 powinien być mniejszy od 0,15.PH2O / PH2 = 0.015. Within these limits, depending on the application, the adjustable composition of the furnace gas can be adjusted and thus surface cleaning can be carried out. To avoid iron oxidation and / or water condensation in cold areas of the plant, the PH2O / PH2 ratio should be less than 0.15.
Stabilność tlenków żelaza zależy od temperatury i od stosunku ciśnień cząstkowych pary wodnej i wodoru. Poniżej temperatury 560°C następuje tworzenie się magnetytu (Fe3O4), a powyżej tej temperatury zachodzi utlenianie do FeO. Przy wyżarzaniach w mieszaninach gazowych azotu i wodoru, korzystnym okazał się stosunek PH2O/PH2 wynoszący 0,10. Jeżeli na przykład niskostopowa stal zostanie poddana obróbce w mieszaninie gazów składającej się z azotu i 5% obj. wodoru, to zawartość pary wodnej ustalona zostaje na 0,5% obj., co odpowiada „punktowi rosy” atmosfery gazu ochronnego wynoszącemu -2°C. Ten „punkt rosy” mierzy się korzystnie za pomocą wewnętrznej lub zewnętrznej komórki pomiarowej, zaś przez sterowanie odpowiednimi zaworami, na przykład zaworami elektromagnetycznymi, prowadzi się regulację tak, aby na zimnych miejscach nie skraplała się woda.The stability of iron oxides depends on temperature and on the ratio of partial pressures of water vapor and hydrogen. Below 560 ° C, formation of magnetite (Fe3O4) takes place, and above this temperature, oxidation to FeO takes place. For annealing in nitrogen and hydrogen gas mixtures, a PH2O / PH2 ratio of 0.10 has proved to be advantageous. If, for example, low-alloy steel is treated in a gas mixture of nitrogen and 5 vol. of hydrogen, the water vapor content is set to 0.5 vol.%, which corresponds to the "dew point" of the protective gas atmosphere of -2 ° C. This "dew point" is preferably measured by means of an internal or external measuring cell, and by control of suitable valves, for example solenoid valves, adjustment is made so that no water condenses on the cold spots.
Sposób według wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig.1 przedstawia zależność napięcia sondy tlenowej od temperatury pieca, a fig. 2 - schemat urządzenia do realizacji sposobu z regulowaną iniekcją wody do pieca.The method according to the invention is shown in an embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the dependence of the oxygen probe voltage on the furnace temperature, and Fig. 2 shows a diagram of a device for implementing the method with controlled injection of water into the furnace.
Urządzenie przedstawione na fig. 2 zawiera piec 1,w którym znajduje się wyparka iniektorowa do wody 2, rura do iniekcji gazu ochronnego 3 oraz tlenowa sonda pomiarowa 4. Sygnał mierzony w tlenowej sondzie pomiarowej 4 przesyłany jest do zespołu regulującego 5, w którym aktualnie zmierzona wartość (wartość rzeczywista) w piecu 1, w fazie wygrzewania, porównywana jest w sposób ciągły z wartością żądaną.The device shown in Fig. 2 comprises a furnace 1 in which there is an injection evaporator for water 2, a pipe for injection of a protective gas 3 and an oxygen measuring probe 4. The signal measured in the oxygen measuring probe 4 is sent to the regulating unit 5, where the currently measured the value (actual value) in the oven 1 is continuously compared with the desired value in the holding phase.
Podstawą wartości rzeczywistej może być ciśnienie cząstkowe tlenu, względnie stosunek (PH2O/PH2). Przy odchyleniach wartości rzeczywistej od wartości żądanej, zespół regulujący 5 steruje zaworami elektromagnetycznymi 6a i 6b umieszczonymi w wyparce iniektorowej do wody 2, do których, poprzez przewód 7, doprowadzana jest woda z zasobnika wody 8. Dozowanie wody prowadzi się korzystnie z przerwami, w odstępach korzystnie około 5 min. Para wodna tworząca się we wnętrzu pieca 1 rozprowadzana jest, za pomocą wentylatorów wymuszających w piecu jej ruch cyrkulacyjny, równomiernie w gazowej atmosferze pieca 1. Dalsze iniekcje następują tak długo, aż wartość rzeczywista i wartość żądana ulegną zrównaniu. Ilość wody, która wtryskiwana jest przy każdej iniekcji, mierzona jest przez urządzenie do pomiaru przepływu 9 i jest nastawiana za pomocą urządzenia regulacyjnego 17, korzystnie za pomocą zaworu. Czas odstępu pomiędzy kolejnymi iniekcjami nastawia się za pomocą członu czasowego w zespole regulującym 5. Po osiągnięciu wartości żądanej w piecu 1, iniekcja wody do atmosfery gazu ochronnego zostaje przerwana przez zamknięcie zaworów elektromagnetycznych 6a i 6b. Jednocześnie przerwany zostaje sygnał czasowy regulujący odstępy pomiędzy iniekcjami. Ze względów bezpieczeństwa technicznego wyparka iniektorowa do wody 2 jest tu wyposażona w dwa zawory elektromagnetyczne 6a i 6b, umieszczone jeden za drugim. Atmosferę gazu ochronnego ustawia się poprzez dopływ mieszaniny gazowej zawierającej azot i wodór. Azot pobiera się ze zbiornika zasobnikowego 10, doprowadza się do temperatury otoczenia, na przykład za pomocą przedstawionej tu wyparki powietrznej 11,i poprzez przewód 12 doprowadza siędo urządzenia mieszającego 13, do którego jednocześnie doprowadza się, poprzez przewód 14, wodór ze zbiornika zasobnikowego 15. Mieszaninę gazową z urządzenia mieszającego 13, doprowadza się, poprzez przewód 16, do rury wstrzykującej gaz ochronny 3, przy czym do sterowania doprowadzaniem gazu ochronnego wykorzystuje się urządzenia znane ze stanu techniki.The actual value can be based on the oxygen partial pressure or the ratio (PH2O / PH2). In the event of deviations of the actual value from the desired value, the regulating unit 5 controls the solenoid valves 6a and 6b located in the injection evaporator to the water 2, to which, via the line 7, water is supplied from the water reservoir 8. Water is preferably dispensed intermittently at intervals preferably about 5 min. The water vapor formed inside the furnace 1 is distributed uniformly in the gaseous atmosphere of the furnace 1 by means of fans that force the furnace to circulate. Further injections take place until the actual value and the desired value are equal. The amount of water injected with each injection is measured by the flow measuring device 9 and is set by means of the adjusting device 17, preferably by means of a valve. The time interval between successive injections is set by means of a timer in the regulating unit 5. After reaching the desired value in the furnace 1, the injection of water into the protective gas atmosphere is stopped by closing the solenoid valves 6a and 6b. At the same time, the time signal regulating the intervals between injections is interrupted. For safety reasons, the water injection evaporator 2 is here equipped with two solenoid valves 6a and 6b arranged one behind the other. The protective gas atmosphere is adjusted by the inflow of a gas mixture containing nitrogen and hydrogen. Nitrogen is taken from the reservoir 10, brought to ambient temperature, for example by means of the air evaporator 11 shown here, and fed via line 12 to mixing device 13, which is simultaneously fed via line 14 with hydrogen from reservoir 15. The gas mixture from the mixing device 13 is fed, via the line 16, to the shielding gas injection pipe 3, with the use of devices known from the state of the art for controlling the shielding gas supply.
Mieszanina azotu z wodorem o udziale wodoru wynoszącym 5% obj., przy temperaturze 700°C została nawilżona do punktu rosy -2°C. Przy stałym stosunku PH2O/PH2 wynoszącym 0,10 ustalił się zrównoważony skład atmosfery gazu ochronnego zawierający około 12,24% obj. H2, 1,22% obj. H2O, 6,74% obj. CO, 0,50% obj. CO2, 0,20% obj. CH4, zaś resztę stanowił N2. Wartości mierzone przez zastosowane sondy wynosiły: około -1110 mV dla sondy lambda i -1071mV (H2O/H2) dla sondy tlenowej. Stosunek ciśnień cząstkowych PH2O/PH miał wartość 0,10.The mixture of nitrogen and hydrogen with a hydrogen content of 5% by volume at a temperature of 700 ° C was moistened to a dew point of -2 ° C. At a constant PH2O / PH2 ratio of 0.10, a balanced composition of the protective gas atmosphere of about 12.24 vol.% Was established. H2, 1.22 vol.% H2O, 6.74 vol.% CO, 0.50 vol.% CO2, 0.20 vol.% CH4 and the rest was N2. The values measured by the probes used were: approximately -1110 mV for the lambda probe and -1071 mV (H2O / H2) for the oxygen probe. The PH2O / PH partial pressure ratio was 0.10.
Suma składników zawierających węgiel Cx= (%CO + %CO2 + %CH4) dla wilgotnej mieszaniny gazowej znajdującej się w równowadze chemicznej wynosiła 7,44%, i tym samym w porównaniu do suchej mieszaniny gazowej była około 220 razy większa. Współczynnik 220 wskazuje na silny wpływ nawilżenia na własności czyszczące ubogich w wodór atmosfer gazu ochronnego. Pobór węgla jest tu prawie porównywalny z poborem w atmosferze czystego wodoru. Odnosi się to szczególnie do mieszanin gazowych o małym udziale wodoru poniżej 30% obj., korzystnie poniżej 5% obj. Wraz ze wzra6The sum of the carbon containing components Cx = (% CO +% CO2 +% CH4) for the wet gas mixture in chemical equilibrium was 7.44%, and therefore it was about 220 times higher compared to the dry gas mixture. The factor 220 indicates a strong effect of humidification on the cleaning properties of hydrogen-poor protective gas atmospheres. The carbon uptake is almost comparable here with the uptake in an atmosphere of pure hydrogen. This is especially true for gas mixtures with a low hydrogen content of less than 30 vol.%, Preferably less than 5 vol.%. Along with the increase
PL 193 048 B1 stającymi udziałami H2 współczynnik ten zmniejsza się, przy czym dla czystego wodoru o 1,5% wilgotności jest on porównywalny z oczyszczaniem poprzez tworzenie metanu.With the proportion of H2 present, this coefficient is reduced, and for pure hydrogen with 1.5% humidity it is comparable with the purification by methane formation.
Addycja heterogenicznej i homogenicznej reakcji gazu wodnego powoduje powstanie tak zwanej reakcji Boudonarda 2CO « CO2+CsadzaThe addition of a heterogeneous and homogeneous water gas reaction produces the so-called Boudonard reaction 2CO «CO 2 + C carbon black
Wraz ze zmniejszającą się temperaturą w fazie ochładzania równowaga przesuwa się w kierunku tworzenia się sadzy. Zaznacza się to przez znaczny wzrost CO2 i przez bardzo duże osadzanie się sadzy we wnętrzu pieca. Tworzenie się CO2 prowadzi, przy temperaturze poniżej 500°C, do utleniania powierzchni, którego nie można już cofnąć. Osadzanie się sadzy również powoduje duże zanieczyszczenie powierzchni. Oba te zjawiska mogą jednakże zostać wyeliminowane, zgodnie z wynalazkiem, przez całkowitą wymianę atmosfery przy końcu fazy wygrzewania, na przykład przez płukanie suchą mieszaniną gazową N2/H2, co ma na celu utrzymanie czystej powierzchni podczas fazy ochładzania. W takim przypadku nawilżony gaz ochronny, zawierający przejęte produkty oczyszczania, zostaje usunięty z pieca i zastąpiony przez suchą mieszaninę gazową. Przebieg płukania korzystnie może być zaprogramowany w istniejącym układzie sterowania pieca z instalacją stacjonarną.As the temperature decreases in the cooling phase, the equilibrium shifts towards the formation of soot. This is marked by a significant increase in CO2 and a very high amount of soot build-up inside the furnace. The formation of CO2 leads, at temperatures below 500 ° C, to surface oxidation which can no longer be reversed. Soot deposition also causes high surface contamination. Both of these phenomena, however, can be eliminated, according to the invention, by completely exchanging the atmosphere at the end of the soaking phase, for example by flushing with a dry N2 / H2 gas mixture in order to keep the surface clean during the cooling phase. In this case, the humidified shielding gas containing the taken cleaning products is removed from the furnace and replaced by the dry gas mixture. The rinsing sequence may advantageously be programmed into the existing furnace control system with a fixed installation.
W piecach przelotowych do obróbki cieplnej wyżarzanego materiału wymiana atmosfery zachodzi w sposób ciągły. Dlatego celowe jest takie dobranie zasilania gazem, przy którym całkowita ilość gazu ochronnego przepływa stale w przeciwprądzie względem obrabianego przez wyżarzanie materiału, na przestrzeni całej instalacji pieca, to znaczy także przez strefę chłodzenia. Nawilżanie przeprowadza się tylko we właściwej przestrzeni pieca, to znaczy w jego najgorętszej strefie, i tam też kontroluje sięje za pomocą zespołu regulującego. Wystarczająca ilość gazu, który ze strefy chłodzenia napływa przeciwnie do wyżarzanego materiału zapewnia to, że strefa chłodzenia jest pozbawiona tlenków węgla pobranych w strefie gorącej. W ten sposób unika się tworzenia sadzy w tej chłodniejszej części instalacji pieca. Gaz ochronny opuszcza instalację piecową zasadniczo poprzez strefę załadunku.In continuous furnaces for the heat treatment of annealed material, the atmosphere is exchanged continuously. It is therefore expedient to select the gas supply in which the total amount of protective gas flows constantly in counter-current to the material to be annealed over the entire furnace installation, i.e. also through the cooling zone. The humidification is only carried out in the actual space of the furnace, that is to say in its hottest zone, and is also controlled there by the regulating device. A sufficient amount of gas which flows from the cooling zone opposite to the annealed material ensures that the cooling zone is free of carbon oxides taken up in the hot zone. This avoids the formation of soot in this cooler part of the furnace installation. The shielding gas leaves the furnace installation essentially via the loading area.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19840778A DE19840778A1 (en) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | Method and device for cleaning metal surfaces |
| PCT/EP1999/005960 WO2000014289A1 (en) | 1998-09-07 | 1999-08-13 | Method and device for cleaning metallic surfaces |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL346466A1 PL346466A1 (en) | 2002-02-11 |
| PL193048B1 true PL193048B1 (en) | 2007-01-31 |
Family
ID=7880080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL346466A PL193048B1 (en) | 1998-09-07 | 1999-08-13 | Method and device for cleaning metallic surfaces |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1114196B2 (en) |
| AT (1) | ATE217029T1 (en) |
| DE (2) | DE19840778A1 (en) |
| PL (1) | PL193048B1 (en) |
| WO (1) | WO2000014289A1 (en) |
| YU (1) | YU49428B (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10162702C1 (en) * | 2001-12-19 | 2003-04-17 | Messer Griesheim Gmbh | Process for avoiding adhering and scratching during recrystallization annealing of cold strips in a hood type furnace in a protective gas containing hydrogen comprises subjecting the cold strip to an atmosphere adjusted using an oxidant |
| DE10215857A1 (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-23 | Linde Ag | Device and method for controlling the composition of a gas atmosphere |
| WO2009149903A1 (en) | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Loi Thermoprocess Gmbh | Process for the high-temperature annealing of grain-oriented magnetic steel strip in an inert gas atmosphere in a heat treatment furnace |
| DE102010032919B4 (en) * | 2010-07-30 | 2023-10-05 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Method and device for humidifying a combustible gas |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3233374A1 (en) * | 1982-09-08 | 1984-03-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd., Osaka | Process for producing purified cold-rolled steel strip |
| EP0157708B1 (en) * | 1984-04-05 | 1990-10-10 | Stein Heurtey | Degreasing process for cold-rolled metal strip |
| DE3639657A1 (en) * | 1986-11-20 | 1988-06-01 | Philips Patentverwaltung | METHOD FOR CLEANING METAL COMPONENTS FOR CATHODE RAY TUBES |
| DE3725174A1 (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-09 | Linde Ag | Method of bright and recrystallisation annealing |
| BE1001323A3 (en) * | 1988-01-15 | 1989-09-26 | Cockerill Sambre Sa | Method for controlling the atmosphere four in a humid heat treatment and installation for that purpose. |
| DE4428614C2 (en) * | 1994-08-12 | 1999-07-01 | Loi Thermprocess Gmbh | Process for annealing metal parts |
| DE4207394C1 (en) * | 1992-03-09 | 1993-02-11 | Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt, De | |
| DE59300400D1 (en) * | 1992-04-06 | 1995-08-31 | Ebg Elektromagnet Werkstoffe | Method and device for cleaning metal strip surfaces by gas purging in hydrogen-rich atmospheres. |
| DE4241746C1 (en) * | 1992-12-11 | 1994-08-25 | Messer Griesheim Gmbh | Method for soot-free annealing of steel strip in an annealing furnace |
| US5772428A (en) * | 1996-02-09 | 1998-06-30 | Praxair Technology, Inc. | Method and apparatus for heat treatment including H2 /H2 O furnace region control |
-
1998
- 1998-09-07 DE DE19840778A patent/DE19840778A1/en not_active Ceased
-
1999
- 1999-08-13 AT AT99942869T patent/ATE217029T1/en not_active IP Right Cessation
- 1999-08-13 WO PCT/EP1999/005960 patent/WO2000014289A1/en not_active Ceased
- 1999-08-13 EP EP99942869A patent/EP1114196B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-13 DE DE59901364T patent/DE59901364D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-13 PL PL346466A patent/PL193048B1/en not_active IP Right Cessation
- 1999-08-20 YU YU39999A patent/YU49428B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1114196B1 (en) | 2002-05-02 |
| EP1114196A1 (en) | 2001-07-11 |
| YU49428B (en) | 2006-01-16 |
| EP1114196B2 (en) | 2006-04-12 |
| DE19840778A1 (en) | 2000-03-09 |
| WO2000014289A1 (en) | 2000-03-16 |
| ATE217029T1 (en) | 2002-05-15 |
| PL346466A1 (en) | 2002-02-11 |
| YU39999A (en) | 2001-12-26 |
| DE59901364D1 (en) | 2002-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU711782B2 (en) | Process for pickling a piece of steel and in particular a sheet strip of stainless steel | |
| US4003764A (en) | Preparation of an ε-carbon nitride surface layer on ferrous metal parts | |
| EP0276457A2 (en) | A method for producing non-aging hot-dip galvanized steel strip | |
| PL193048B1 (en) | Method and device for cleaning metallic surfaces | |
| CA1255897A (en) | Continuously treating line for steel bands having a heating furnace by directly flaming | |
| EP0233944B1 (en) | Continuous strip steel processing line having direct firing furnace | |
| CA2090344C (en) | Process to prevent the formation of adhesives when annealing steel band | |
| RU2122035C1 (en) | Method and plant for direct reduction of iron oxide-containing materials (versions) | |
| EP0804622B1 (en) | Method for heat treatment of stainless steel | |
| US5645655A (en) | Process to anneal steel strips in an annealing furnace without generating carbon black | |
| US5785773A (en) | Process for avoiding stickers in the annealing of cold strip | |
| JPS5811493B2 (en) | Continuous annealing equipment for cold rolled steel strip | |
| AU6992300A (en) | Method and installation for hot dip galvanizing hot rolled steel strip | |
| JPS5844133B2 (en) | Continuous annealing method for cold rolled steel strip | |
| KR102950029B1 (en) | Continuous annealing furnace cleaning equipment and method | |
| JPH0461913A (en) | Method and apparatus for decomposing carbon dioxide | |
| PL189905B1 (en) | Method of and apparatus for performing heat treatment of workpieces | |
| POSLEDICE | Supersaturation of iron with nitrogen, hydrogen or carbon and the consequences | |
| CA1133809A (en) | Method of nitriding steel | |
| EP1337672B1 (en) | Quenching method and apparatus | |
| CA1103569A (en) | Preheat and cleaning system | |
| KR20250083840A (en) | Equipment and method for reusing atmospheric gas from continuous annealing furnace | |
| JPH06145937A (en) | Hot dip metal coating method for hot rolled steel sheet stuck with oxide scale | |
| KR20240146254A (en) | Continuous annealing furnace and cleaning method for thereby | |
| JP3509405B2 (en) | Improvement of furnace atmosphere in continuous heat treatment furnace for steel strip |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20100813 |