DE2841626C2 - Verfahren zum Entrußen von Öfen für die vollautomatische Gasaufkohlung - Google Patents
Verfahren zum Entrußen von Öfen für die vollautomatische GasaufkohlungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entrußen von öfen für die vollautomatische Gasaufkohlung von
Werkstücken, wobei bei Temperaturen zwischen 600° und 9500C, vorzugsweise zwischen 750° und 850°C Luft
in den Ofen geleitet und die im Ofen niedergeschlagene Kohlenstoffschicht weggebrannt wird.
In allen Anlagen zum Aufkohlen oder Karbonitrieren von Stahl fallen gelegentlich größere Mengen Ruß an.
Da der Ruß sowohl die weitere Aufkohlung beeinträchtigen als auch Schäden an Bauteilen des Ofens
hervorrufen kann, sollte er sobald wie möglich ausgebrannt werden. Es ist daher eine häufig geübte
Praxis, am Wochenende die Ofentemperatur auf 850° bis 7500C zu senken, um dann durch die leicht geöffnete
Ofentür eine hinreichende Menge Luft in den Ofen eintreten zu lassen. Diese manuell gesteuerte Entrußung
hat den Nachteil, daß der Einsatz von Personal erforderlich ist und daß kein objektiver Anhaltspunkt
dafür vorliegt, wann die Entrußung abgeschlossen ist. Die manuelle Entrußung ist von der Erfahrung des
Bedienungspersonals abhängig.
Es ist bereits bekannt. Verbrennungsvorgänge vollautomatisch ablaufen zu lassen, indem die Abgase des
Verbrennungsvorgangs analysiert werden So ist es beispielsweise bekannt, mit Hilfe einer sogenannten
λ-Sonde den Sauerstoff-Partialdruck in den Auspuffgasen
von Verbrennungsmotoren zu bestimmen und anhand des gemessenen Wertes das Mischungsverhältnis
von Kraftstoff und Luft so zu regeln, daß sich im Abgas unter allen Betriebszuständen ein konstanter,
eine geringe Schadstoffemission garantierender Sauer'
stoffparlialdruck einstellt.
Lambda-Sonden werden außef zur Steuerung von Brennkraftmaschinen auch zur Steuerung Von Feuerungen
in Öfen, zur Bestimmung des Sauefstöffgehältes von
Flüssigkeiten und Schmelzen, zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in der Atemluft von Patienten, zur
Steuerung von Aufkohlungsöfen, zur Messung des Sauerstoffpartialdrucks in Vakuum-Anlagen, zur Messung
des Sauerstoffpartialdrucks in Schutzgasen, zur Steuerung von Brennöfen in der Keramik-Industrie, in
der Gaschromatographie sowie zur Verfolgung von Schwaden- und Wirbelbildung sowie des Gasumsatzes
in öfen, Turbinen und Gastriebwerken eingesetzt. Ein automatisches Verfahren zum Entrußen von öfen ist
jedoch bisher nicht bekanntgeworden.
ίο Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, ein automatisches Entrußungsverfahren anzugeben, bei dem die kontrollierte Verbrennung des
Rußes durch eine geeignete Meßeinrichtung überwacht und der Zeitpunkt der vollständigen Verbrennung
hinreichend genau bestimmt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die in den Ofen durch eine Messung einer Ofengaskomponente
eingeleitete Luftmenge so gesteuert wird.^jß im Ofen
Luftunterschuß herrscht und gleichzeitig die Ofentemperatur gegenüber der vorgewählten Entrußungstemperatur
um höchstens 2000C ansteigt und daß der Entrußungsvorgang beim Auftreten eines Luftüberschußes
im Ofen beendet wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Entrußungsvorgang so gesteuert, daß der unerwünschte Ruß nicht im eigentlichen Sinne verbrannt, sondern langsam oxidiert wird. Zu diesem Zweck wird die Temperaturerhöhung auf etwa 500C begrenzt Durch diese Begrenzung wird sichergestellt, daß lokale Überhitzungen
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Entrußungsvorgang so gesteuert, daß der unerwünschte Ruß nicht im eigentlichen Sinne verbrannt, sondern langsam oxidiert wird. Zu diesem Zweck wird die Temperaturerhöhung auf etwa 500C begrenzt Durch diese Begrenzung wird sichergestellt, daß lokale Überhitzungen
größeren Ausmaßes im Ofen nicht auftreten. Die Begrenzung der Temperaturerhöhung wird durch
Steuerung der eingeleiteten Luftmenge erreicht; bei zunehmender Temperatur wird die Luftzufuhr gedrosselt
bzw. abgestellt, bei absinkender Temperatur wieder erhöht. Während des ganzen Entrußungsvorgangs
herrscht in der Ofenatmosphäre jedoch Luftunterschuß, da der Sauerstoff der Luft für die Oxidation des Rußes
verbraucht wird. Bei einer derartigen Steuerung ist das Auftreten von Luftüberschuß in der Ofenatmosphäre
ein sicheres Indiz dafür, daß aller verfügbarer Kohlenstoff oxidiert und damit der Entrußungsvorgang
abgeschlossen ist.
Vorzugsweise wird der Sauerstoffanteil in der Ofenatmosphäre mit einer Zirkoniumdioxid-Sauerstoffsonde
gemessen. Eine derartige Meßsonde eignet sich besonders, da sie am Übergangspunkt zwischen
Sauerstoffunterschuß und Sauerstoffüberschuß der Ofeiatmosphäre eine besonders große Empfindlichkeit
besitzt und somit durch schnelle, größere Änderungen der Ausgangsspannung das Ende der Entrußung
signalisiert. Bei Unterschreiten einer vorgegebenen So' denspannung im Bereich des Steilabfalles wird die
Zugabe von Lu.'i abgestellt. Die Entrußung ist beendet.
Vorzugsweise wird beim Übergang vom Aufkohlen zum Entrußen die Zufuhr von Bekohlungsgas in den
Ofen, wofür im allgemeinen Endogas verwendet wird, erst bei Absenkung der Ofen-Temperatur auf den
Entrußungswert abgestellt. Bei Erreichen der Entrußungstemperatur wird die Ofenheizung wieder eingeschaltet,
um einen v/eiteren Temperaturabfall zu vermeiden- Gleichzeitig wird über einen Durchflußmen*
gerfmessef Luft an einer öder mehreren Stellen in den
Oferi eingeleitet.
Der gerätetechnische Aufwand zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist äußerst gering, da Thermometer in Ofenanlagen regelmäßig und Sauer-Stoffsonden
in modernen Anlagen zunehmend Vorhanden sind- Prinzipiell könnte der Sauerstoffpaftialdruck
3 4
indirekt auch Ober den CO- oder H2-Anteil in der Auftreten von LuftqberschuQ, d, h, bei Unterschreiten
Ofenatmosphäre bestimmt werden. Die Ausgangssigna- eines vorgegebenen Signalwertes an der Lambda-Son-
Ie der beiden Meßeinrichtungen werden in einer de der Entrußungsvorgang beendet und somit der Ofen
einfachen Funktionsschaltung dahingehend verknüpft, auf seinen bestimmungsgemäßen Betrieb umgeschaltet
daß mit Hilfe der Luftzufuhr die Temperaturerhöhung 5 wird,
unter vorzugsweise ca. 50° C bleibt und daß bei
unter vorzugsweise ca. 50° C bleibt und daß bei
Claims (4)
1. Verfahren zum Entrußen von öfen für die
vollautomatische Gasaufkohlung von Werkstücken, wobei bei Temperaturen zwischen 600° und 9500C,
vorzugsweise zwischen 750" und 8500C Luft in den
Ofen geleitet und die im Ofen niedergeschlagene Kohlenstoffschicht weggebrannt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die in den Ofen eingeleitete Luftmenge durch die Messung einer Ofengaskomponente
so gesteuert wird, daß im Ofen Luftunterschuß herrscht und gleichzeitig die Ofentemperatur
gegenüber der vorgewählten Entrußungstemperatur um höchstens 2000C steigt, und
daß der Entrußungsvorgang beim Auftreten eines Luftüberschußes im Ofen beendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg der Ofentemperatur auf
etwa 50° C begrenzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffanteil in der
Ofenatmosphäre mit einer Zirkoniumdioxid-Sauerstoffsonde gemessen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Bekohlungsgas
in den Ofen erst bei Absenkung der Ofentemperatur auf den Entrußungswert abgestellt wird.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19782841626 DE2841626C2 (de) | 1978-09-25 | 1978-09-25 | Verfahren zum Entrußen von Öfen für die vollautomatische Gasaufkohlung |
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ID=6050356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Owner name: RUHRGAS AG, 4300 ESSEN, DE |
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