Установка контроля и регулирования печных атмосфер КРПА

Система КРПА предназначена для подачи карбюризатора и окислителя, контроля печной атмосферы в печи цементации, с целью проведения регулируемого науглероживания сталей из газовой фазы. Данную систему применяют при проведении процессов цементации, нитроцементации или безокислительного нагрева.

Установка КРПА является своеобразной (более дешёвой) альтернативой применения эндогенераторов.

Данная установка серийно поставляется с цементационными электропечами, а также может поставляться отдельной единицей для укомплектования уже эксплуатирующихся печей. Одно устройство способно работать с одной печью. В случае отдельной поставки производительность необходимо согласовать под размеры модернизируемой печи.

Основные функции и возможности

• Регулировать углеродный потенциал во время прохождения насыщения, что позволяет достичь необходимую концентрацию углерода на поверхности.
• Автоматически дозировать исходные компоненты в оптимальных пропорциях для необходимого процесса, анализировать получаемый состав и снова корректировать дозировку, вследствие чего получаются стабильные и прогнозируемые результаты цементации.
• Увеличивать объём расхода науглероживающих компонентов без увеличения сажеобразования, что интенсифицирует обновление среди и тем самым скорость науглероживания.
• Оптимизировать (выравнивать) концентрацию углерода по сечению за счёт изменения углеродного потенциала по времени процесса, (сначала завысить, а потом уменьшить на завершающей стадии). Так называемая ступенька одинаковой концентрации углерода на поверхности.

Модификации установок

Установка ПКПА-Г предназначена для работы с газообразными материалами, когда в качестве карбюризатора и окислителя применяются газы. Конструкция обеспечивает дозированную подачу углеводородного газа, в качестве источника углерода подразумевается использовать метан или пропан-бутан, а в качестве окислителя - воздух. Пропорции смешивания соразмерны с пропорциями для эндогенератора, с учётом науглероживающей добавки.

Установка ПКПА-Ж предназначена для работы с жидким карбюризатором (керосин) и окислителем (вода, воздух). Здесь встроенные насосы дозировано подают жидкости по разным магистралям в муфель или камеру нагрева. В рабочем пространстве печи жидкости быстро нагреваются и возгоняются в газообразное состояние и уже на молекулярном уровне вступают в реакции конверсии между собой. Для достижения оптимального (более тонкого) регулирования дополнительно подаётся воздух.

В случае необходимости проведения нитроцементации, система дополнительно комплектуются аммиачной магистралью на соответствующие расходы. Подача аммиака не автоматизирована.

Установки КРПА Г и Ж состоят из двух основных систем: подачи с регулированием и анализа с управлением.

В зависимости от модификации (Г) или (Ж), применяются магистрали под газ или жидкость, с соответствующей для применяемой среды арматурой, в том числе приборы, устройства сигнализации уровней, блокировки. Сигнализации и блокировки обеспечивает логический контроллер.

В отсеке анализа размещён газоанализатор, побудитель расхода пробы, фильтры, необходимая арматура. Анализ состава газов производится газоанализатором СО² и дополнительным индикатором О². Регулирование углеродного потенциала производится по сигналам с газоанализатора СО², с точностью измерения до 0,1% анализируемого газа. Контроль О² производится как справочная величина и для контроля работы основного прибора.

Технические характеристики установки КРПА Г, Ж

Принцип работы установок КРПА

По ротаметрам выставляются расходы газов или жидкостей с рекомендуемым соотношением и объёмом. Углеводородный газ поступает в шкаф из цеховой магистрали или из баллонов, воздух подаётся от встроенных в установку компрессоров.

Для варианта (Ж), имеются баки для керосина и воды, по 10л. Имеется индикация уровней. Жидкости подаются в печь специальными насосами. В нагретой печи происходят реакции конверсии углеводородов с образованием науглероживающих компонентов. Среда в муфеле постоянно обновляется и обеспечивается необходимый углеродный потенциал: номинально (~ 0,9 – 1,1% С) — для цементации и (~ 0,5 — 0,6% С) для безокислительного нагрева.

Установка монтируется в относительной близости от печи. Трубка забора газа на анализ соединяется с трубкой отвода отработанных газов (свеча) от печи.

Комплект поставки системы ПКПА.

• Шкаф в собранном и проверенном состоянии.
• Техническая документация на оборудование, технологическая инструкция, руководства и паспорта на входящие приборы.
• По согласованию, с установкой может поставляться дополнительные устройства для встраивания в существующую конструкцию, например, капельница, свеча, маслостойкие рукава и т.д.