氨分解气氛在不锈钢管材退火炉上的应用
氨分解气氛保护退火对冷轧不锈钢带组织及硬度影响
表 ２ 试 样 退火 工 艺
Ｔａｂ ｌ ｅ ２ Ａｎｎｅ ａ ｌ ｉ ｎｇ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｓ ａｍ ｐｌ ｅ ｓ
１ ０ ｍＬ Ｈ ， Ｏ） 腐 蚀后 ， 采用 Ｏ Ｌ ＭＹ Ｐ Ｌ Ｕ Ｓ金 相 显 微 镜 、 Ｆ Ｅ １ Ｓ ｉ ｒ ｉ ｏ ｎ场发 射扫 描 电子 显 微 镜 观 察 材料 的显 微 组 织； Ｓ Ｅ Ｍ结合 Ｅ Ｄ Ａ Ｘ 能 谱 仪 对 试 样 进 行 微 区成 分 分 析； 使用 Ｈ Ｘ－ ２ ０ ０显微 硬度 计测 量 试 样 的显微 硬 度 ， 载 荷５ ０ ｇ ， 加 载时 间 １ ０ Ｓ ； Ｔ Ｃ 一 １ ３ ６氧 氮联测 仪测量试 样 氮
Ｔａ ｂｌ ｅ １ Ｃｈｅ ｍｉ ｃ ａｌ ｃ ｏ ｍ ｐｏｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ＳＵＳ ３０ ４ ａ ｎｄ
Ｓ ＵＳ ３ ２ １ ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ （ ｗ ｔ ％）
基金项 目： 国 家 科技 支 撑计 划 （ ２ ０ ０ ７ Ｂ Ａ Ｅ ５ １ Ｂ ０ ９ ）
氨 分 解 气 氛 保 护 退 火 对 冷 轧 不 锈 钢 带
组 织 及 硬 度 影 响
刘 伟 ， 涂益 友 ， 丁建 刚 ， 杨 恒 ， 蒋建清
（ １ ．东 南大 学 江苏省 先进 金属 材 料高技 术研 究重 点实验 室， 江苏 南京 ２ ｌ １ １ ８ ９； ２ ．无锡 市华 生精 密合金 材料 有 限公 司 ， 江 苏 无锡 ２ １ ４ ０ １ ６ ； ３ ．江苏 法 尔胜集 团， 江苏 江 阴 ２ １ ４ ４ ３ ３ ）
不锈钢退火处理
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设备结构: 不锈钢退火处理炉主要由：炉体，耐热钢马弗，保温段，冷 却段（风冷段＋水冷段），传动装置，电器系统及气体保护 系统等部分组城。 ( 铁基、铜基 ) 烧结、硬钎焊，通入氨分解 气体保护。不锈钢退火处理炉采用氨分解气氛作为保护气氛， 工件在高温下进行无氧化加热、冷却，达到光亮处理的效果。 该生产线具有控制先进、节奏显著、维修容易等特点。工件 输送采用耐高温金属网带或钢带无级调速。全线加热区均采 用 PID 无触点自动调功控制，多区控温，保护气源采用氨分 解炉并带气体纯化装置配套。
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2)感应线圈 感应加热线圈为多圈铜管螺线管结构，铜管内部由软化水冷却， 感应线圈长约800毫米，内衬一根套管用于可控气氛的绝缘。加 热处理时间短，可以把钢管从室温加热到1050℃只要十几秒的 时间。 2、冷却隧道 加热后的不锈钢管进入冷却通道，在这个通道内通过热交换方 式与氢气进行冷却，氢气将热量进一步传导至外层的特殊模具 衬套，该衬套具有很高的热导率，并由外部冷却水进行冷却。 与加热部分一样，所有的冷却工作都是在纯氢气氛下进行的。
1 、炉体密封性。亮光退火炉最佳是关闭的，与外界空气阻隔 ;选用 氢气作维护气的，只要一个排气口。
2、炉内水汽。一方面查看炉体资料是不是枯燥，二是进炉的不锈钢 管是不是残留过多水渍。 3、维护气压力。为了避免呈现微漏，炉内维护气应坚持必定的正压， 如果是氢气维护气，通常需求20kBar以上。 4、退火温度是不是到达规则温度。不锈钢热处理通常是采纳固溶热 处理，也即是大家往常所谓的“退火”，温度规模为1040~1120℃。 你也能够经过退火炉调查孔调查，退火区的不锈钢管应为白炽状况， 但没呈现软化下垂。 5、退火气氛。不锈钢管的退火气氛首要选用纯氢。因而气氛纯度最 佳无限接近于100%肯定不能富含过多氧气、水汽，由于气氛是影响 不锈钢管质量的首要原因。
氨分解气氛在热处理上的应用
氨分解气氛在热处理上的应用热处理是金属加工领域中一种广泛应用的工艺，通过对金属材料的加热和冷却过程进行控制，改变其组织和性能，以提高材料的强度、硬度、韧性等。
而氨分解气氛在热处理过程中的应用，则是为了在金属加热过程中减少氧化反应和氮化反应的发生，从而保护金属材料的表面质量和性能。
了解氨分解气氛的基本概念是必要的。
氨分解气氛是指在高温下，氨气（NH3）通过分解反应生成氮气（N2）和氢气（H2）。
氨分解反应的化学方程式为：2NH3→N2+3H2。
在热处理过程中，将氨气作为保护气体，控制炉内的气氛，可以有效地减少金属表面的氧化和氮化反应，提高金属材料的质量。
氨分解气氛在热处理中的应用主要有以下几个方面：1. 防止氧化反应：在金属加热过程中，金属表面容易与空气中的氧气发生氧化反应，导致金属表面出现氧化层。
而氧化层的存在会降低金属材料的表面质量和性能。
使用氨分解气氛可以有效地减少金属表面的氧化反应，保护金属材料的表面质量。
2. 防止氮化反应：在金属加热过程中，金属表面还容易与空气中的氮气发生氮化反应，形成金属氮化物。
金属氮化物的存在会对金属材料的性能产生不利影响，降低其韧性和延展性。
通过控制氨分解气氛中氨气的浓度和温度，可以有效地减少金属表面的氮化反应，提高金属材料的质量。
3. 提高热处理效果：使用氨分解气氛可以在金属加热过程中形成一层氮化物膜，该膜可以提高金属材料的硬度和耐磨性。
同时，氨分解气氛还可以提高金属材料的强度和韧性，使其在使用过程中具有更好的性能。
4. 降低能源消耗：相比于其他保护气体，如氢气或氮气，氨分解气氛具有较低的成本。
使用氨分解气氛可以降低热处理过程中的能源消耗，提高生产效率和经济效益。
总结起来，氨分解气氛在热处理中的应用可以有效地减少金属表面的氧化和氮化反应，提高金属材料的表面质量和性能。
同时，氨分解气氛还可以提高金属材料的硬度、耐磨性、强度和韧性。
通过使用氨分解气氛，可以实现热处理过程的优化，降低能源消耗，提高生产效率和经济效益。
氨分解气发生装置简介
氨分解气发生装置简介一、概述AF系列氨分解氢气发生装置(以下简称氨分解)根据氨裂解反应的化学反应的基本原理进行精心设计制作的组合装置.氨分解气体由于来源方便、成本较低,应用范围越来越广泛,它主要用于：1、金属材料的光亮热处理。
如不锈钢带、硅钢片、精密合金、黄铜带的光亮热处理.2、粉末冶金的还原与烧结.3、机械零件的光亮退火、淬火、特别适用于高速钢、轴承钢.4、与工业氮气混合除氧,作为氢比例可控的氮基气氛、取代了昂贵的纯氢。
配置的氮基气氮,可用于浮法玻璃生产线、紫铜管、线带的光亮退火,低碳合金钢退火的载气等.5、可作为制取高纯氢的原料气二、原理氨分解的化学反应式：2NH3--3H2+N2--22080卡即在标准状况下,1千摩尔氨完全分解可产生氢氮混合气体44.8Nm3,并吸收热量11040千卡。
也就是1kg液氨完全分解能产生2.46Nm3氢氮混合气体,根据化学反应式,分解气体由75%H,和25%氨气组成,要使氨气获得充分分解,必须具备下列条件：1、及时充分地供给大量热能。
2、较好的催化剂。
3、液氨的纯度为99.8%以上.氨分解在工业装置条件下不可能100%完全分解,存在微量的残余氨.另一方面制取高纯氨的代价是比较昂贵的,所以工业液氨中含有一定量的水,因此一个完整的氨分解气制取装置必须有除水净化装置，才能使氨分解气体中含氨量、含水量尽可能降低,满足工业生产的需耍。
一个完整的氨分解工艺流程还包括液氨的汽化和氨分解气体的冷却过程.三、型号和规格/氨分解氨分解加热的方法有内热式与外热式的区别,气体的净化效果有高纯度与普通纯度之分l.型号的组成及意义A F—□表示额定产气率Nm3表示氨分解制气装置2.该产品规格主要跟据氨分解气的产气量确定，主要规格有：5Nm3h 10NM3h、2ONm3h、30Nm3h、40Nm3h、50Nm3、60Nm3h四、主要技术参数设备型号AF-10 AF-20额定产气量10m3/h 20m3/h 露点-60℃-60℃残氨≤5ppm ≤5ppm 残氧含量≤5ppm ≤5ppm出气压力≤0.05MPa ≤0.05MPa耗氨量/小时4Kg 8Kg工作温度800~850℃800~850℃电压380/220V 50HZ 380/220V 50HZ 分解炉功耗10.5KW 16KW再生温度350℃350℃净化器功耗2KW 3.5KW冷却水耗量 3.5T/h(可用自来水) 6.5T/h(可用自来水)五、设备配置及功用AF系列氨分解气发生装置主要由以下几大部分构成：换热器、分解炉、冷却塔、净化吸附塔、控制器及阀门管道组成。
氨分解气氛在不锈钢管材退火炉上的应用
氨分解气氛在不锈钢管材退火炉上的应用氨分解气氛在不锈钢管材退火炉上的应用母,钢管氨分解气氛在不锈钢管材退火炉上的应用樊立奎辽宁省锦州市焊管厂(邮编:121000)弋I践总结了氛分解气氛在连续式不锈inStainlessSteelTubeAnnealingFurnaceFanLikui(dinzhouTubeW咄s.121000) AbslractThepaperintroducestheworkingprinciple,|eatureandchar acteristicofammoniadissolvingatmosphere,anddiscussesstheapplication0fammoniadi ssolvingatmospherein stain—lesssteeltubeannealingfurnace. Keywordsammoniadissolvingatmosphere,stainlesssteeltube,ann ealingfurnace1引言氨分解气氛是一种成份,性能可适当控制并能适应热处理工艺要求的气氛,根据工艺要求把适当的氨分解气氛通入炉内,使产品在该气氛中进行热处理,对提高产品质量起着关键的作用.奥氏体不锈钢管材具有耐蚀性和耐热性能,退火技术的优劣往往决定它的抗腐蚀性能,如果退火技术不好,在生产时会发生种种质量问题.因此,不锈钢管材的退火质量随着生产工艺技术的提高,显得越来越重要了.我厂用于不锈钢薄壁管材退火的气体保护光亮退火炉],是理想的不锈钢薄壁管材退火设备,它之所以能保证不锈钢管材退火后光亮无氧化,主要是炉内的氨分解气氛起着关键作用.为了更好地了解和使用氨分解气氛.在此对其应用作以简单介绍,同时根据多年的生产实践总结了连续式不锈钢管材退火炉在氨分解气氛上的安全操作与控制及其应用等方面的经验,供参考.2氨分解气氛原理及性质目前,热处理应用的可控气氛有放热式气氛,吸收穑日期:1998—07—0944热式气氛和氨分解气氛等.吸热式气氛和放热式气氛都含有二氧化碳,水和一氧化碳等气体,对铬镍奥氏体不锈钢管材退火是不理想的,气氛中的水,二氧化碳使钢中的铬氧化,变成氧体铬一氧化碳甲烷又易与铬形成碳化铬,可导致晶间贫铬.如果应用氨分解气氛就与其不同,氨分解气氛由H和N组成,在退火时氨分解气氛可对锗镍奥氏体不锈钢管材进行保护,达到良好的光亮,无氧化效果.液氨分解反应是吸热反应,液氨通过加热的触媒层经完全分解而得H一75,N一25的分解氨气氛.分解时不加空气,无水氨原是干燥的,故分解出的气氛也是干燥的.在20℃,101325Pa条件下,1kg液态氨可以气化为1.39m的气态氨,分解后可得2.78m(H2+N:)混合气体.液氨的分解程度取决于适宜的反应温度和催化剂.如果分解率低,氨分解气氛中往往含有少量的残留氨,当分解氨通入退火炉内又会引起热解而产生微量的原子氮,使金属发生轻微的氮化,这对不锈钢管材是不利的,会固之而发脆,变成废品.所以应尽量提高氨分解率,并在氨分解后采取精制(净化)措施,来保证氨分解气氛的纯度.我厂采用的液氨分解炉其反应温度为900℃,在最高输出量时也能分解99.98的氨,仅含少量残留氨,经干燥后露点可达～60℃,此时含HO仅为55×10一,反应式为2NH一3H:+N.由反应式经验交流t氨分解气氛在不错钢管材退火炉上的应用可知,氨分解气氛的组成为75%H和25N,其中N是中性气体.因而氨分解气氛性质与基本相同,但比使用纯氨经济,方便,所以不锈钢管材退火时采用氨分解气氛,可完全保证管材内外表面光亮无氧化.3氨分解气氛的控制与操作氨气和分解后的H.+N混合气体都是易燃气体,在有空气的条件下能燃烧,并放出大量的热,所以在使用过程中必须严格控制.(1)为保证退火炉的使用性能,要对购入原料氨进行严格检验,控制各项技术指标符合炉用液氨标准(见表1),并严格要求液氨充装压力在土5范围内,保证安全.表1液氨主要技术参数纯度水分油分()()()压力/MPa>99.9<0.1<0.125(2)对液氨分解炉及精制(净化)装置严格执行操作规程,按表2,表3中规定的工艺参数进行调正和监控,严禁违反规程操作,并随时观察退火后不锈钢管材质量,发现问题及时处理,防止误撮作造成管材质量事故.表2液氨分解炉技术参数分解量压力/MPa气体组成(体积)平衡分解反应温度/℃露点,C电压,v/m3-h一一扶二次HlN()59002.50.575l2599.98—2O55～70表3精制装置技术参数^口条件出口条件流量/m-I1精制能力加热温度切换时间/m?h一,C未分解氟未分解氨标准小时电压/v压力/MPa露点/℃露点/℃炉内管内(×10—6)(×10一) 53000.5—20100—605l20.35～0.700.12～O.20200(3)分解氨中残留过多产生的原因a.分解温度太低;b.超负荷生产;'c.催化剂活性衰退或失效fd.反应罐漏气,氨气渗入分解氨中.(4)安全操作退火炉升温时,在通入氨分解气氛前,应先通入氨气(含氧量<l以下)吹除炉心管内空气,防止产生爆炸,停炉时也应通入氮气.当没有氮气时,则可采用在炉温低于400~C时不断通入分解氨的方法,使炉温在达到分解氨着火温度前炉内没有空气存在,也可有效地避免发生爆炸.停炉时也应在炉温降到400℃以下时中断通入分解氨.4结论通过对不锈钢管材专用退火炉氨分解气氛的分析和研究以及在生产实践中的控制和操作,产品质量取得了显着的效果.经退火后的不锈钢管达到了表面光亮,无氧化,而且管材的韧性,塑性得到了提高,并具有更高的耐腐蚀性能.虽然同其它气氛相比,氨分解气氛耗量较大,成本较高,但随着我国石油化工工业的飞速发展,液氨产量将大幅度增加,成本也将大大降低,氨分解气氛是有发展前途的.参考文献1樊立奎.新型气体保护光亮退火炉工业炉,1998,20(2)2《热处理手册;编写组.热处理手册(三分册).北京:机械工业出版牡,1982.12f3-42)45。
沸腾干氨炉在金属加工中的应用优势与技术改进方向
沸腾干氨炉在金属加工中的应用优势与技术改进方向摘要：沸腾干氨炉是一种广泛应用于金属加工工业的加热设备。
本文将探讨沸腾干氨炉在金属加工中的应用优势，并提出了一些技术改进方向，以进一步提高其加工效率和性能。
一、引言金属加工工业对于高温加热设备的需求非常迫切。
沸腾干氨炉作为一种常用的加热设备，具有独特的应用优势。
本文将重点介绍沸腾干氨炉在金属加工中的应用优势，包括加热速度快、能耗低、操作简便等方面。
同时，我们还将探讨一些技术改进方向，以进一步提高沸腾干氨炉在金属加工中的性能。
二、沸腾干氨炉的应用优势1. 加热速度快：沸腾干氨炉通过沸腾作用将金属工件迅速加热至所需温度。
与传统的燃气炉相比，沸腾干氨炉具有更快的加热速度，可以大大缩短金属加工的时间。
2. 能耗低：沸腾干氨炉采用氨气作为燃料，由于其燃烧释放的热量充分利用，能效较高，能耗较低。
这不仅节约了能源资源，还减少了生产成本，提高了企业的竞争力。
3. 操作简便：沸腾干氨炉的操作相对简单，只需将金属工件放入炉内，设定所需温度，即可开始加热。
操作人员无需具备高度的技术水平，降低了操作难度和人员培训的成本。
4. 温度均匀：沸腾干氨炉通过底部喷嘴向上喷氨气，使气体在炉内形成大量气泡，从而提供均匀的加热表面。
这种均匀加热可以保证金属工件的温度分布均匀，避免出现不均匀加热引起的变形或应力集中问题。
5. 适应性强：沸腾干氨炉适用于各种金属材料的加工，包括钢、铁、铝、镍合金等。
不同种类的金属工件可以在同一个炉内同时加热，提高了生产效率，降低了生产成本。
三、技术改进方向尽管沸腾干氨炉在金属加工领域具有众多的应用优势，但仍有一些技术改进的方向，以进一步提高其加工效率和性能。
1. 控制系统优化：沸腾干氨炉的控制系统是提高加工效率的关键。
通过优化控制算法和加热参数设定，可以实现更精确的温度控制和更高的加热效率。
2. 热效率提升：进一步提高沸腾干氨炉的热效率可以降低能耗，减少二氧化碳排放。
氨分解气氛在热处理上的应用
氨分解气氛在热处理上的应用以氨分解气氛在热处理上的应用为题，本文将介绍氨分解气氛在热处理工艺中的应用。
热处理是通过控制材料在一定温度范围内进行加热、保温和冷却等过程，以改变材料的组织结构和性能。
而氨分解气氛作为一种常用的热处理气氛，在热处理工艺中发挥着重要的作用。
我们来了解一下氨分解气氛的基本原理。
氨分解是指将氨气（NH3）在高温下分解为氮气（N2）和氢气（H2）的化学反应。
氨气能够与一些金属反应，生成金属氮化物或金属氢化物。
在热处理过程中，氨分解气氛主要起到两个作用：一是提供还原性气氛，减少氧化反应，防止金属表面氧化；二是通过与金属反应，改善材料的性能和组织结构。
氨分解气氛在热处理中的应用主要体现在以下几个方面：1. 氨分解气氛的还原性能：氨气在高温下分解为氮气和氢气，生成的氢气具有很强的还原性。
在热处理过程中，氢气能够与金属表面的氧化物发生反应，将其还原为金属，从而减少氧化反应，保护金属表面。
这种还原性能使得氨分解气氛在钢铁、铜、铝等金属的热处理中得到广泛应用。
2. 氨分解气氛的渗碳作用：氨气在高温下可以与金属表面的碳发生反应，生成金属氮化物和金属氢化物。
其中，金属氮化物具有很高的硬度和耐磨性，可以显著提高材料的硬度和耐磨性能。
而金属氢化物可以延缓金属的晶粒长大，细化晶粒，提高材料的强度和韧性。
因此，在一些特殊的应用中，氨分解气氛被用于渗碳处理，以改善材料的性能。
3. 氨分解气氛的脱氧作用：氨气在高温下能够与金属表面的氧化物反应，将其还原为金属，并释放出氧气。
这种脱氧作用可以有效地去除金属表面的氧化物，减少杂质的含量，提高材料的纯度。
因此，氨分解气氛在一些高纯度金属的热处理中被广泛应用。
总的来说，氨分解气氛在热处理工艺中的应用主要是通过提供还原性气氛、渗碳作用和脱氧作用来改善材料的性能和组织结构。
但需要注意的是，在应用氨分解气氛时，要控制好热处理的温度、时间和氨气浓度，以避免产生过度渗碳、氢脆或其他不良影响。
不锈钢管退火的工艺流程
不锈钢管退⽕的⼯艺流程退⽕是不锈钢管的⼀道热处理⼯序，其⽬的是为了消除残余应⼒，稳定尺⼨，减少变形与裂纹倾向。
光⽤⾁眼很难区分不锈钢焊管有没有退⽕，所以可以采取⼀些⽅法来帮您辨别。
01为什么不锈钢管要退⽕？1降低钢的硬度，提⾼塑性，以利于切削加⼯及冷变形加⼯2细化晶粒，均匀钢的组织及成分，改善钢的性能或为以后的的热处理做准备3消除钢中的残余内应⼒，以防⽌变形和开裂。
02什么是不锈钢退⽕？随着冷加⼯⽣产出来的管材，造成碳化物析出,晶格缺陷,组织和成分不⼀致，使不锈钢耐蚀性能下降。
这时候需要退⽕处理（或称固溶处理）。
03不锈钢管中的退⽕⼯艺有哪些？在⽣产中，退⽕⼯艺应⽤很⼴泛。
根据⼯件要求退⽕的⽬的不同，退⽕的⼯艺规范有多种，常⽤的有去应⼒退⽕、完全退⽕和球化退⽕等。
去应⼒退⽕。
不锈钢管去应⼒退⽕常见设备为不锈钢管连续光亮退⽕炉，这是⼀种马弗式光亮退⽕炉，保护⽓源采⽤氨分解炉并带⽓体纯化装置配套，传动⽅式可根据⽤户要求选择“不锈钢⽹带”或“不锈钢钢带”进⾏输送。
该设备具有控制先进、节能显著、维修⽅便等特点，全线加热区均采⽤PID⾃动多区控温。
将不锈钢带均匀排布到进料架上，通过传送带送⾄退⽕炉内，在有可控⽓氛保护下，加热到1050～1080℃，再保温⼀段较短的时间，可以把碳化物全部溶解于奥⽒体组织中，然后迅速冷却到350℃以下，可以获得过饱和固溶体也就是均匀的单向奥⽒体组织。
完全退⽕。
⽤以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的⼒学性能不佳的粗⼤过热组织。
将⼯件加热到铁素体全部转变为奥⽒体的温度以上30～50℃，保温⼀段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥⽒体再次发⽣转变，即可使钢的组织变细。
球化退⽕。
⽤以降低⼯具钢和轴承钢锻压后的偏⾼硬度。
将⼯件加热到钢开始形成奥⽒体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的⽚层状渗碳体变为球状，从⽽降低了硬度。
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氨分解气氛在不锈钢管材退火炉上的应用
母,
钢管
氨分解气氛在不锈钢管材退火炉上的应用
樊立奎辽宁省锦州市焊管厂(邮编:121000)弋I
践总结了氛分解气氛在连续式不锈inStainlessSteelTubeAnnealingFurnace
FanLikui
(dinzhouTubeW咄s.121000) AbslractThepaperintroducestheworkingprinciple,|eatureandcharacteristicofammonia dissolvingatmosphere,anddiscussesstheapplication0fammoniadissolvingatmospherein stain—
lesssteeltubeannealingfurnace. Keywordsammoniadissolvingatmosphere,stainlesssteeltube,annealingfurnace
1引言
氨分解气氛是一种成份,性能可适当控制并能
适应热处理工艺要求的气氛,根据工艺要求把适当
的氨分解气氛通入炉内,使产品在该气氛中进行热
处理,对提高产品质量起着关键的作用.
奥氏体不锈钢管材具有耐蚀性和耐热性能,退
火技术的优劣往往决定它的抗腐蚀性能,如果退火
技术不好,在生产时会发生种种质量问题.因此,不
锈钢管材的退火质量随着生产工艺技术的提高,显
得越来越重要了.
我厂用于不锈钢薄壁管材退火的气体保护光亮
退火炉],是理想的不锈钢薄壁管材退火设备,它之
所以能保证不锈钢管材退火后光亮无氧化,主要是
炉内的氨分解气氛起着关键作用.为了更好地了解和使用氨分解气氛.在此对其应用作以简单介绍,同时根据多年的生产实践总结了连续式不锈钢管材退火炉在氨分解气氛上的安全操作与控制及其应用等方面的经验,供参考.
2氨分解气氛原理及性质
目前,热处理应用的可控气氛有放热式气氛,吸
收穑日期:1998—07—09
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热式气氛和氨分解气氛等.吸热式气氛和放热式气氛都含有二氧化碳,水和一氧化碳等气体,对铬镍奥氏体不锈钢管材退火是不理想的,气氛中的水,二氧化碳使钢中的铬氧化,变成氧体铬一氧化碳甲烷
又易与铬形成碳化铬,可导致晶间贫铬.如果应用氨分解气氛就与其不同,氨分解气氛由H和N组
成,在退火时氨分解气氛可对锗镍奥氏体不锈钢管材进行保护,达到良好的光亮,无氧化效果.
液氨分解反应是吸热反应,液氨通过加热的触
媒层经完全分解而得H一75,N一25的分解氨
气氛.分解时不加空气,无水氨原是干燥的,故分解
出的气氛也是干燥的.在20℃,101325Pa条件下,
1kg液态氨可以气化为1.39m的气态氨,分解后
可得2.78m(H2+N:)混合气体.
液氨的分解程度取决于适宜的反应温度和催化剂.如果分解率低,氨分解气氛中往往含有少量的残留氨,当分解氨通入退火炉内又会引起热解而产生微量的原子氮,使金属发生轻微的氮化,这对不锈钢管材是不利的,会固之而发脆,变成废品.所以应尽
量提高氨分解率,并在氨分解后采取精制(净化)措
施,来保证氨分解气氛的纯度.
我厂采用的液氨分解炉其反应温度为900℃,
在最高输出量时也能分解99.98的氨,仅含少量
残留氨,经干燥后露点可达～60℃,此时含HO仅
为55×10一,反应式为2NH一3H:+N.由反应式
经验交流t氨分解气氛在不错钢管材退火炉上的应用可知,氨分解气氛的组成为75%H和25N,其中
N是中性气体.因而氨分解气氛性质与基本相
同,但比使用纯氨经济,方便,所以不锈钢管材退火
时采用氨分解气氛,可完全保证管材内外表面光亮
无氧化.
3氨分解气氛的控制与操作
氨气和分解后的H.+N混合气体都是易燃气
体,在有空气的条件下能燃烧,并放出大量的热,所
以在使用过程中必须严格控制.
(1)为保证退火炉的使用性能,要对购入原料氨
进行严格检验,控制各项技术指标符合炉用液氨标
准(见表1),并严格要求液氨充装压力在土5范围内,保证安全.
表1液氨主要技术参数
纯度水分油分
()()()压力/MPa
>99.9<0.1<0.125
(2)对液氨分解炉及精制(净化)装置严格执行
操作规程,按表2,表3中规定的工艺参数进行调正
和监控,严禁违反规程操作,并随时观察退火后不锈
钢管材质量,发现问题及时处理,防止误撮作造成管
材质量事故.
表2液氨分解炉技术参数
分解量压力/MPa气体组成(体积)平衡分解
反应温度/℃露点,C电压,v
/m3-h一一扶二次HlN()
59002.50.575l2599.98—2O55～70
表3精制装置技术参数
^口条件出口条件流量/m-I1
精制能力加热温度切换时间
/m?h一,C未分解氟未分解氨标准小时电压/v
压力/MPa露点/℃露点/℃炉内管内(×10—6)(×10一) 53000.5—20100—605l20.35～0.700.12～O.20200
(3)分解氨中残留过多产生的原因
a.分解温度太低;
b.超负荷生产;'
c.催化剂活性衰退或失效f
d.反应罐漏气,氨气渗入分解氨中.
(4)安全操作
退火炉升温时,在通入氨分解气氛前,应先通入
氨气(含氧量<l以下)吹除炉心管内空气,防止产
生爆炸,停炉时也应通入氮气.
当没有氮气时,则可采用在炉温低于400~C时
不断通入分解氨的方法,使炉温在达到分解氨着火
温度前炉内没有空气存在,也可有效地避免发生爆炸.停炉时也应在炉温降到400℃以下时中断通入
分解氨.
4结论
通过对不锈钢管材专用退火炉氨分解气氛的分
析和研究以及在生产实践中的控制和操作,产品质
量取得了显着的效果.经退火后的不锈钢管达到了
表面光亮,无氧化,而且管材的韧性,塑性得到了提
高,并具有更高的耐腐蚀性能.
虽然同其它气氛相比,氨分解气氛耗量较大,成
本较高,但随着我国石油化工工业的飞速发展,液氨
产量将大幅度增加,成本也将大大降低,氨分解气氛
是有发展前途的.
参考文献
1樊立奎.新型气体保护光亮退火炉工业炉,1998,20(2)
2《热处理手册;编写组.热处理手册(三分册).北京:机械工业出版牡,1982.12f3-42)
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