热处理可控气氛
可控气氛热处理炉的分类及特点
可控气氛热处理炉的分类及特点可控气氛热处理炉是一种广泛应用于金属加工行业的设备，它能够在特定的气氛条件下对金属工件进行热处理。
这种炉子具有多种不同的分类和特点。
以下是对可控气氛热处理炉的分类和特点的详细介绍。
一、分类1. 气氛控制方式分类（1）气氛控制方式分为氧化性气氛热处理炉和还原性气氛热处理炉两种。
氧化性气氛热处理炉主要用于表面处理工艺，如碳化、氮化等。
其主要特点是在炉内通入氧化性气体，如氧气、二氧化碳等，以实现对金属工件表面的氧化反应。
这种炉子适用于提高工件表面强度和硬度等特性。
还原性气氛热处理炉主要用于去除金属工件表面的氧化物，并降低工件中的氧含量。
其主要特点是在炉内通入还原性气体，如氨气、氢气等，以实现对金属工件表面的还原反应。
这种炉子适用于净化金属表面和提高金属材料的纯度。
（2）还可以根据气氛控制的方式分为氧气控制热处理炉、氮气控制热处理炉、氢气控制热处理炉等。
氧气控制热处理炉主要通过控制炉内氧气的流量和浓度，来实现不同氧化反应的控制。
这种炉子适用于表面氧化处理和改变金属工件的表面化学性能。
氮气控制热处理炉主要通过控制炉内氮气的流量和浓度，来实现不同氮化反应的控制。
这种炉子适用于表面氮化处理和提高材料硬度。
氢气控制热处理炉主要通过控制炉内氢气的流量和浓度，来实现还原反应的控制。
这种炉子适用于表面还原处理和净化金属表面。
2. 加热方式分类（1）电阻加热热处理炉：主要通过电阻加热的方式来提供炉内的热源，通过控制电阻丝的加热功率和电流，来控制炉内温度的升降。
这种炉子具有加热速度快、温度均匀性好、控制精确等特点。
（2）燃气加热热处理炉：主要通过燃气燃烧产生的高温气体来提供炉内的热源，通过控制燃气的气流量和燃烧器的火焰强度，来控制炉内的温度。
这种炉子具有操作简便、适用范围广等特点。
3. 结构形式分类（1）箱式热处理炉：是一种常用的结构形式，工作室呈箱体形状，炉门位于炉的一侧或两侧，可以方便地进行工件的装卸。
可控气氛热处理炉的分类及特点（4篇）
可控气氛热处理炉的分类及特点可控气氛热处理炉是一种能够控制炉内气氛的热处理设备。
根据不同的气氛控制方式和热处理要求，可控气氛热处理炉可以分为几个不同的分类。
下面将对可控气氛热处理炉的分类及其特点进行详细介绍。
首先，可控气氛热处理炉可以根据其气氛控制方式进行分类。
根据气氛控制方式的不同，可控气氛热处理炉可以分为氧化还原型、氧化型和还原型等。
氧化还原型可控气氛热处理炉是指在热处理过程中，通过调整炉内气氛的氧化还原性质来控制金属材料的表面氧化程度。
这种炉型适用于要求金属材料表面具有一定化学成分的热处理工艺，比如淬火时要求金属材料表面生成一定厚度的氧化层，以提高材料的硬度和耐磨性。
氧化型可控气氛热处理炉是指在热处理过程中，通过向炉内通入含氧气体，使金属材料表面发生氧化反应，形成一定厚度的氧化层。
这种炉型适用于要求金属材料表面具有一定化学成分的热处理工艺，比如淬火时要求金属材料表面生成一定厚度的氧化层，以提高材料的抗腐蚀性能。
还原型可控气氛热处理炉是指在热处理过程中，通过向炉内通入还原性气氛，使金属材料表面发生还原反应，减少氧化层的厚度。
这种炉型适用于要求金属材料表面减少氧化层的厚度的热处理工艺，比如退火工艺中，需要减少金属材料表面的氧化层，提高材料的延展性。
其次，可控气氛热处理炉还可以根据其热处理方式进行分类。
根据热处理方式的不同，可控气氛热处理炉可以分为单一热处理炉和多工位热处理炉两种。
单一热处理炉是指只能进行一种热处理工艺的炉型，适用于只有一个热处理工艺的情况。
这种炉型结构简单，操作方便，但灵活性较差，适用性较窄。
多工位热处理炉是指可以同时进行多种热处理工艺或者依次进行多种热处理工艺的炉型。
这种炉型具有较高的灵活性，可以满足不同类型的热处理需求，提高热处理效率。
但由于结构复杂，操作相对复杂。
最后，可控气氛热处理炉还可以根据其加热方式进行分类。
根据加热方式的不同，可控气氛热处理炉可以分为电加热型、燃气加热型和其他非电和燃气加热型等。
特殊热处理——可控气氛
4~8
4~15
0.5
30~60
0.1
1~5
0
75
N2 余量 余量
余量 25
露点
-10/+20 -15/+5
-30 -30
.
7
主要保护气的来源及应用
气氛的类型 放热型气体DX
吸热型气体RX
基本燃料 丙烷，丁烷，油，天
然气
丙烷，丁烷，天然气
使用范围
铁基金属光亮退火，浓 有色金属，淡 电机和变压器硅钢片的脱碳 硬钎焊烧结 渗碳 退火，淬火，普通烧结，无脱碳的硬
.
3
基本原理
分解：渗剂中生成能渗入工件表面的活性原 子的反应。
吸附：活性的原子（或离子）于表面金属的 原子产生键合而浸入其表层。
扩散：工件表面吸附活性原子（或离子）后 ，其表面浓度与内部形成浓度梯度，满足扩 散条件，渗入的元素相内部迁移形成一定厚 度的扩散层。
.Hale Waihona Puke 4可控气氛热处理目的
.
5
主要的可控气氛
材料烧结
净化的氨基气体 单组分气体NX
丙烷，丁烷，天然气 黑心可锻铸铁的退火，
油
无脱碳退火，低温退火，
炉子净化
氨基气体AX
氨（利用分解过程） 合金钢的退火和硬钎焊（存在Cr，
.
Al， Si）
8
工业使用率的统计
放热气氛25%
吸热气氛25%
净化的氮基或单组分气体气氛30%
分解氨气氛12%
其他气氛8%
氨分解气氛：
❖ H2 75%,N2 25%.
❖ 不锈钢、硅钢的退火等
.
14
特殊气氛
有机液体的滴注式气氛：
可控气氛热处理炉设备概述
可控气氛热处理炉设备概述可控气氛热处理炉是一种专门用于金属热处理加工的设备，可以通过控制内部气氛和温度来实现对金属材料的加热、保温、淬火等工艺过程的控制和调节。
该设备广泛应用于航空航天、汽车制造、机械加工、电子设备等领域，是实现金属材料热处理工艺的重要设备之一。
可控气氛热处理炉通常由加热炉体、保温隔热层、控制系统、气体调节系统等部分组成。
加热炉体采用耐高温材料制成，能够承受高温条件下的工作环境。
保温隔热层则能有效减少能量的损失，提高能源利用率。
控制系统可以精确控制炉内的温度、气氛成分等参数，实现对热处理过程的精确控制。
气体调节系统则用于控制炉内的气氛成分和压力，保证热处理过程中的气氛质量和稳定性。
可控气氛热处理炉设备具有温度均匀、加热速度快、气氛调节精确、操作简便等特点。
通过调节气氛成分和温度，可以实现对金属材料的不同热处理工艺，如退火、正火、淬火等。
同时，该设备还能够提高金属材料的硬度、耐磨性、抗腐蚀性和强度等性能，提高材料的使用寿命和性能。
总之，可控气氛热处理炉设备是一种非常重要的金属加工设备，能够实现对金属材料的精确热处理，提高材料的性能和使用寿命，为各行业的生产制造提供了重要的支持。
随着科技的不断发展，该设备的技术和性能也在不断提升，将为金属材料的热处理加工提供更加高效、精确和可靠的解决方案。
可控气氛热处理炉设备在金属加工行业具有着不可替代的重要作用。
在航空航天、汽车制造、机械加工、电子设备等领域，需要对金属材料进行热处理，以提高其机械性能、耐磨性、耐腐蚀性等特性，从而满足不同工业领域对材料性能的要求。
可控气氛热处理炉设备能够通过精确控制炉内的气氛和温度，实现对金属材料的各种热处理工艺，如退火、正火、淬火等，为工业生产提供了重要的支持。
首先，可控气氛热处理炉设备的温度均匀性是其优势之一。
通过合理设计和控制加热元件布局以及加热工艺参数，可控气氛热处理炉能够实现炉膛内温度的均匀分布，保证金属材料在整个热处理过程中受热均匀，避免因温度不均匀而导致的变形、龟裂等缺陷。
可控气氛热处理
可控气氛热处理我国可控气氛热处理长期发展缓慢，主要原因是设备性能差，可靠性低，在品种和数量上均不能满足要求。
近年来随着大量技术改造的开展，可控气氛热处理正在迅速崛起。
常用的保护气氛类型有以下一些：1．吸热式气氛。
这是一种较多采用的可控气氛，其制备方法是将原料气(天然气、液化石油气、城市煤气等) 与空气按一定比例混合，通过装有催化剂外部加热的反应罐，然后急速冷却，获得含有0～24% CO2，0～40% H2，38～45% N2及含有微量CO2、H20、CH4、O2的气氛。
缺点是对铬有氧化反应，不适用高铬钢、不锈钢，在低于700 ℃时与空气混合具有爆炸性，并易积碳黑，不能用于高温回火。
2．滴注式气氛。
采用液体有机化合物如: 甲醇、乙醇、丙酮、煤油等直接滴入热处理工作炉产生气氛。
可用于中、小零件的光亮淬火、渗碳、碳氮共渗等。
由于滴注式气氛所需装置比较简易，不需发生器，原料易取得，设备价格较低，上马快，旧的井式气体渗碳炉稍加改装便可推广，尤其在液化石油气供应有困难的地区，具有很大的吸引力。
缺点是有机原料甲醇的价格昂贵，耗气量大，产气成本是几种保护气氛中最高的。
另外，也容易产生网状碳化物。
3. 氮基气氛。
这是一种在热处理炉内直接反应生成的保护气氛。
与吸热式气氛相比，具有许多优点: 不需要发生器，减少设备投资，操作灵活，适应性广，不易积碳黑，减少氢脆和内氧化，提高热处理质量，安全节能。
常用的氮基气氛有以下几种类型:(1) N2+ H2，是在纯氮中加入少量的H2(一般为2%～5%) 而成。
(2) N2+ CH4(或C3H8)，当用作保护气氛时，可加入2% ～5%的CH4。
这种混合气体有较高的碳势，用作高碳钢、轴承钢等加热时，可保持工件表面光亮，不脱碳也不增碳。
(3) N2+ CH3OH，是60%氮与40%甲醇的混合气。
可在工作炉内制成与吸热式气氛成分基本相同的气氛，称为“合成吸热式气氛”，是一种既具有氮基气氛特点的吸热式气氛，而碳势控制又比较容易。
可控气氛热处理炉的分类及特点
可控气氛热处理炉的分类及特点可控气氛热处理炉是一种将金属工件加热至一定温度，并控制温度，保持特定气氛下进行热处理的设备。
根据不同的加热方式和气氛类型，可控气氛热处理炉可以分为多种类型，每种类型都有其特点和适用范围。
一、电阻加热气氛热处理炉电阻加热气氛热处理炉采用电阻加热器作为加热元件，并通过控制电流来实现加热和温度控制。
该类炉型适用于高温热处理，如退火、淬火、回火等工艺。
其特点如下：1. 温度控制精度高，可以实现精确的温度控制；2. 加热速度快，可以快速达到所需温度；3. 适用于各种气氛，如氢气、氮气等；4. 加热均匀，可以均匀加热工件表面和内部；5. 结构简单，易于维护和操作。
二、电弧加热气氛热处理炉电弧加热气氛热处理炉利用电弧作为加热方式，通过电极间的电弧放电来产生高温。
该类炉型适用于高温热处理和表面改性工艺。
其特点如下：1. 温度可调范围广，可以达到很高的温度；2. 加热速度快，可以快速达到所需温度；3. 加热均匀，可以均匀加热工件表面和内部；4. 可以适应多种气氛，如氮气、氩气等；5. 适用于大尺寸工件的加热。
三、燃气加热气氛热处理炉燃气加热气氛热处理炉利用燃气燃烧释放的热量来加热工件，通过控制燃气供应和空气供应来实现温度控制。
该类炉型适用于中低温热处理工艺，如均质化退火、硬化等。
其特点如下：1. 可调温度范围广，适合中低温热处理；2. 燃料种类多样，可以选用天然气、液化气等；3. 加热速度相对较慢；4. 加热均匀性一般，需进行较好的气氛控制；5. 结构相对复杂，维护和操作要求高。
四、电磁加热气氛热处理炉电磁加热气氛热处理炉利用电磁感应加热原理，通过在工件附近产生交变磁场来加热工件。
该类炉型适用于小尺寸工件的加热和快速加热工艺。
其特点如下：1. 加热速度快，加热效率高；2. 加热均匀性好，可以均匀加热工件表面和内部；3. 温度可调范围较窄，适合小尺寸工件的加热；4. 结构复杂，较难维护和操作；5. 适用于特殊工艺，如感应淬火等。
可控气氛热处理炉渗碳
可控气氛热处理炉渗碳
可控气氛热处理炉渗碳是一种先进的金属热处理方法，通过在特定的气氛控制条件下，将碳元素渗入金属表面，从而改变其物理和化学性质。
这种方法广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域，以提高金属零件的耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性。
在可控气氛热处理炉渗碳过程中，气氛的控制至关重要。
炉内的气氛成分、温度、压力等参数都需要精确控制，以确保碳元素能够均匀地渗入金属表面。
常用的气氛包括氮气、甲烷、丙烷等，它们在不同的温度和压力下与金属表面发生化学反应，从而实现碳的渗入。
渗碳过程中，金属零件通常被放置在炉内的特定位置，并通过加热使其达到所需的温度。
随着温度的升高，气氛中的碳原子开始渗入金属表面，与其形成化学键合。
渗入深度和时间取决于温度、气氛成分和金属材料的性质。
通过可控气氛热处理炉渗碳，金属零件的表面硬度和耐磨性得到显著提高。
同时，由于渗碳层与基体金属之间具有良好的结合力，因此不会剥落或脱落。
这使得经过渗碳处理的金属零件在承受重载、高速运转等恶劣条件下仍能保持优异的性能。
总之，可控气氛热处理炉渗碳是一种高效、可靠的金属表面强化方法。
通过精确控制气氛成分和工艺参数，可以实现金属零件表面性能的优化，提高其使用寿命和可靠性。
在未来，随着科技的不断发展，这种方法将在更多领域得到应用，并推动相关产业的进步。
可控气氛热处理的安全技术和操作指南
可控气氛热处理的安全技术和操作指南一、前言可控气氛热处理是一种重要的金属材料加工技术，广泛应用于航空、汽车、机械等领域。
然而，由于涉及高温、高压和有毒气体等危险因素，操作不当可能会造成严重的安全事故。
因此，本文将从安全角度出发，介绍可控气氛热处理的安全技术和操作指南。
二、可控气氛热处理的安全技术1. 环境准备在进行可控气氛热处理之前，必须对环境进行充分准备。
首先要确保场地通风良好，并设置好相应的防护设施。
其次要对加工设备进行检查和维护，确保设备运行正常。
2. 操作规范在进行可控气氛热处理时，必须严格遵守操作规范。
操作人员必须经过专业培训，并持证上岗。
同时，在操作过程中要注意防止渗漏和泄露等情况的发生。
3. 废弃物处置在可控气氛热处理过程中产生的废弃物必须得到妥善处理。
废弃物应分类存放，并按照相关规定进行处置。
同时，要注意防止废弃物对环境造成污染。
4. 应急预案在进行可控气氛热处理时，必须制定相应的应急预案。
应急预案要详细列出各种可能发生的安全事故和应对措施，并进行演练和评估。
三、可控气氛热处理的操作指南1. 环境准备在进行可控气氛热处理之前，必须对环境进行充分准备。
首先要确保场地通风良好，并设置好相应的防护设施。
其次要对加工设备进行检查和维护，确保设备运行正常。
2. 材料准备在进行可控气氛热处理之前，必须对材料进行充分准备。
首先要检查材料是否符合加工要求，并根据需要进行预处理。
其次要选择合适的加工工艺和设备，并根据实际情况调整各项参数。
3. 操作流程在进行可控气氛热处理时，必须按照操作流程严格操作。
操作人员应根据实际情况进行控制和调整，确保加工质量和安全。
4. 废弃物处理在可控气氛热处理过程中产生的废弃物必须得到妥善处理。
废弃物应分类存放，并按照相关规定进行处置。
同时，要注意防止废弃物对环境造成污染。
5. 应急预案在进行可控气氛热处理时，必须制定相应的应急预案。
应急预案要详细列出各种可能发生的安全事故和应对措施，并进行演练和评估。
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8.3.4 可控气氛的检测
生产上采用的可控气氛检测法有：气体分析法， 露点测定法和直接定碳势法。 ⑴.气体分析法： 用奥氏分析仪和气相色谱仪可以确定可控气氛 的组成。 ⑵.露点测定法 ⑶.直接定碳势法： 钢箔试验法，电阻法
8.3.5可控气氛炉构造特点
①必须保证炉子密封性：炉壳采用连续焊缝， 炉门和门框接触面进行机加工，所有空洞都有密 封装置，设有前室和后室，火帘和防爆装置。 ②炉内气氛要均匀分布：装设循环风扇。 ③炉衬：要求炉衬材料具有抗还原，抗渗碳能 力，采用含Fe2O3低的抗渗碳砖。炉衬厚度要比 一般电阻炉为厚，原因是可控气氛炉炉气导热率 比空气大。 ④.在还原性气氛中NiCr-NiAl热电偶要受到污 染，为此可控气氛炉内需采用大直径的耐热刚套 管保护热电偶。 ⑤.可控气氛炉机械化，自动化程度高。
8.3.2 钢铁与炉气间的化学反应
表8-6 炉气与钢铁的化学反应
炉
被加热材料
气 CO
渗碳
O2
铁 Fe 碳化铁 Fe3C
氧化
CO2
氧化
H2
CH4
渗碳
H2O
氧化
N2
无反应
氧化和脱碳
氧化和脱碳
脱碳
氧化和脱碳
无反应
8.3.2.1 钢的不氧化加热原理 铁与氧的反应 氧气和铁化合可生成三种氧化物：FeO,Fe2O3和Fe3O4, 高温下FeO最稳定，下面均以FeO代表铁的氧化物。 2Fe+O2→2FeO (>570℃) 上述反应时单向反应，不能控制，故可控气氛中原则上不允许有氧气存在。 铁在CO2-CO气氛中的氧化-还原反应 Fe+CO2 FeO+CO 此反应是可逆反应，在一定温度下，当CO及CO2浓度比达到某一数值时，正逆 反应处于平衡状态，用平衡常数Kp表示 Kp=Pco/Pco2 其中Pco, Pco2----气氛中CO, CO2的浓度或分压。
Kp=CO/CO2
用表中数据作图，表示在不同温度下 氧化-还原反应平衡时，气氛中CO2与CO的比 值。曲线右方为氧化区，曲线左方为还原区。 为了防止铁被氧化，就应在还原区的气氛中进 行加热。具体地说: 950℃时，气氛中CO/CO2应大于2.31 700℃时，气氛中CO/CO2应大于1.46
8.3.2.2 钢的不脱碳加热原理 钢铁在CO2-CO中的脱碳-渗碳反应 C(g-Fe)+CO2 2CO 式中C(g-Fe)表示奥氏体中的碳，在一般热处 理温度下，钢铁中的碳大部分溶解在奥氏体中。反 应向右进行，表示钢中的碳与CO2化合成CO，钢 被脱碳。 在一定温度下，具有某种成分Pco2/Pco的气 氛，对钢是否脱碳与钢中含碳量有关。温度，炉气 成分，钢的含碳量三个参数共同决定钢是渗碳还是 脱碳。 碳势：在一定温度下，反应平衡时，气氛成 分所对应钢中的含碳量。
8.3.6 可控气氛炉的使用
选定可控气氛种类后，可控气氛炉即可使用，使 用时还要注意以下问题： ⑴.可控气氛的消耗量 为了保持炉内气氛成分不受外界干扰，可控 气氛炉需要维持正压，一般炉气压力比车间大气 压力高几十个Pa到几百个Pa. ⑵.安全操作： 可控气氛中有可燃气体，要特别注意防止爆 炸和中毒事故发生。在每次停炉以后恢复生产时 需先用N2气将炉膛内空气驱尽，氮气用量约相当 于4～5倍炉膛体积，氮气放散以后才往炉膛中通 入可控气氛。
8.3 热处理用可控气氛
8.3.1 概述 钢材在空气中或炉气中加热时，在高温下，铁及 钢中的碳会与气氛起化学反应作用，发生氧化-还原， 脱碳-渗碳等反应。对一般钢材或零件，氧化脱碳增 加金属消耗量，如汽车和拖拉机行业制造过程中多 次加热造成的金属损失约占零件重量7%。对表面要 求严格的钢材或零件，氧化脱碳将造成严重缺陷， 如冷轧或冷拔钢材由于氧化失去准确的尺寸，齿轮， 轴类由于表面脱碳降低了强度和耐磨性，缩短使用 寿命。为了除去氧化膜和脱碳层，增加繁多的工序 和大量费用。为此在一些对表面质量要求高的热处 理炉内采用了可控气氛。
8.3.3 常用可控气氛的制备原理
Ⅰ.吸热式气氛：
以可燃气体（天然气，液化石油气，城市煤气）为原 料气，将原料气与空气按一定比例混合，送入装有催化剂 的，由外部供热的反应罐内进行反应，然后将反应产物迅 速冷却，即制得吸热式气氛。吸热式气氛制备时需从外部 供给热量，它适用于碳素钢，低合金结构钢光亮淬火和气 体渗碳。
Ⅵ.氢气：
可用蒸馏水电解制取，氢气是强还原，弱脱碳性气氛， 主要用于低碳钢，不锈钢等的光亮热处理，硅钢片在氢气 中退火可以脱碳，提高磁性。
Ⅶ.氩气和氦气：
氩气是惰性气体，在空气中的体积含量为0.93%，是 由空气经压缩，液化和精馏制得。 氦气也是一种惰性气体，空气中仅含有0.0005%，在 某些天然气中含氦能达到1-2%，是由天然气液化制取的。 由于它们制备成本高，价格昂贵，钢铁材料中只用于 某些高强度不锈钢的热处理，主要用于一些易和气体起反 应的合金热处理。
Ⅱ.放热式气氛：
将原料气与空气按一定比例混合，送入燃烧室进行不 完全燃烧，并使燃烧产物迅速冷却除水后得到的一种气氛。 浓型放热式气氛适用于中低碳钢光亮加热，淡型放热式气 氛，主要用于铜，黄铜和同镍合金等的光亮热处理。
Ⅲ.氮基保护气：（广泛应用）
主要成分是N2，根据用途不同，往N2气中加入少量 CO,H2气制成氮基保护气氛。此气具有弱还原性，广泛应 用于碳钢，合金钢，不锈钢等光亮热处理。
Ⅳ.氨分解气：
将氨气通入装有催化剂的反应罐内，在700～980℃温 度下分解制成。主要用来进行不锈钢Hale Waihona Puke 硅钢片，低碳高合 金钢的光亮热处理。
Ⅴ.滴注式气氛：
用有机液体直接滴入热处理炉，经裂解而形成的一种 气氛，其性质与吸热式气氛相近，可用于碳钢光亮淬火和 渗碳等热处理工艺。适用在中小型炉子上应用，但成本高， 气氛成分不易控制，限制了推广。
可控气氛分类： 按照所起作用：保护气，化学活性气氛两大类。 ①保护气：保护工作表面成分不发生变化的气氛， 在保护气中加热可使工件 不氧化不脱碳，一般加热后表面保持金属光泽， 故也称为光亮热处理； ②化学活性气氛：在加热过程对工件表面进行渗 碳或渗氮等化学热处理。 之所以称为可控气氛时由于这些气氛都是由 人工制备的，由成分可以控制的 气体所组成。
8.3.2.5 炉气中N2,NH3,S对钢铁的作用
⑴氮气：分子氮是惰性气体，对钢铁和其他气体不
发生反应。
⑵氨气：NH3高温下分解在短时间内有原子氮存在，
可与铁化合成氮化铁FeN，即使钢渗碳。
⑶硫：大部分以H2S形式存在，含硫炉气会加速钢
的氧化，腐蚀含镍电热元件，并不污染环境，因 此热处理炉燃料的含硫量需严格控制。
8.3.2.4 炉气的相互作用 炉气除与钢铁发生反应外，炉气之间又有很 多化学反应，其中最重要的是水煤气反应： CO2+H2 CO+H2O 水煤气反应在高温下很快达到平衡，它对炉 气的性质和炉气检测均有实际意义： ⑴欲防止氧化和脱碳要减少炉气中CO2和H2O 含量，二者必须同时进行。如果单除去H2O，由 于CO2的存在，它与H2发生水煤气反应会重新生 成H2O，使炉气不能起到防氧化作用。 ⑵水煤气反应使CO2和H2O在数量上有对应关 系，故在炉气检测时可以只检测H2O含量或CO2 含量之一即可确定炉气性质。
8.3.2.3 钢在CH4-H2中的渗碳-脱碳反应 甲烷在高温下反应式为：CH4 [C]+2H2 以上化学反应式中[C]为原子状态的碳，它析 出于钢表面使钢发生渗碳。甲烷式强渗碳剂炉气 中含少量甲烷碳势即明显提高。 因此，在生产上常将甲烷用作提高炉气碳势 的富化气，只要加入少量，炉气碳势马上明显提 高，当然CH4用量要严格控制，太多会生成炭黑。
Kp值随温度而变，某温度下的Kp值，可由实验测定，或通过计算反应自由能变 化而求得。一些重要的化学反应已有符合实际的平衡常数随温度变化关系式，称等压 方程式。 例如对于反应 Fe+CO2 FeO+CO 有lgKp=-949/T+1.14 在常用的热处理温度700～950℃内，用等压方程式算出Kp值如下表： 表8-7 不同温度下的Kp(CO/CO2)值 温度 ℃ 700 1.46 750 1.63 800 1.80 850 1.97 900 2.14 950 2.31