Het hangt af van de hoeveelheid en de locatie van de variabiliteit. Variabiliteit in de kritische uitgloeiparameters (temperatuur, dauwpunt en atmosfeer) kan een dramatische invloed hebben op de productkwaliteit. Om de bron van de variabiliteit te vinden, dient u de kritieke procesparameters tijdens de productie te noteren. Grotere dan normale temperatuurafwijkingen kunnen de groei, hardheid en taaiheid van het graan beïnvloeden. Vervolgens kunt u resultaten van slechte kwaliteit koppelen aan gegevenstrends en vaststellen wat de verandering in eigenschappen kan veroorzaken.
Het installeren van een procesbeheersysteem om deze variabelen te bewaken en te controleren, kan u helpen de variabiliteit te verminderen. Een kleine investering in regeltechniek kan een groot rendement opleveren in lagere productiekosten en verbeterde kwaliteit. Onze commerciële ingenieurs en uitgebreide ervaring met procescontroles kunnen u helpen uw procesconsistentie te verbeteren en geld te besparen.
Koolstofstaalcomponenten zijn routinematig gegloeid of thermisch behandeld in stikstof-waterstofatmosferen om stress te verlichten, microstructuur te veranderen en/of het uiterlijk van het oppervlak te verbeteren gedurende een aantal jaren. Het debiet en de samenstelling van de atmosfeer die moet worden gebruikt voor het uitgloeien van componenten in ovens worden meestal bepaald door een proefondervindelijke benadering.
Hoewel de samenstelling van op stikstof en waterstof gebaseerde atmosfeer die in een oven wordt geïntroduceerd niet met de tijd verandert, verandert het werkelijke reductie- of oxidatiepotentieel van de atmosfeer in de oven continu met de tijd als gevolg van lekken en tocht in de oven, desorptie van onzuiverheden zoals vocht van het oppervlak van componenten of de ontbinding van smeermiddel op het oppervlak van de componenten die worden uitgegloeid.
Alle soorten roestvast staal zijn op ijzer gebaseerde legeringen met een aanzienlijk chroompercentage. Roestvast staal bevat doorgaans minder dan 30% chroom en meer dan 50% ijzer. Hun roestvrije eigenschappen komen voort uit de vorming van een onzichtbare, hechtende, beschermende en zelfherstellende chroomlaag (Cr₂O₃) -film. Hoewel roestvast staal bij kamertemperatuur bestand is tegen roesten, zijn ze vatbaar voor verkleuring door oxidatie bij hoge temperaturen door de aanwezigheid van chroom en andere legeringselementen zoals titanium en molybdeen.
Factoren die bijdragen aan een verhoogde oxidatie zijn onder meer hoge dauwpunten, veel zuurstof en lood-, boor- en nitroxydeoxiden op het oppervlak. Verwerk voor blank roestvast staal, afhankelijk van de samenstelling, in een sterk reducerende atmosfeer met een dauwpunt lager dan –40 °C en een minimum van 25% waterstof.
De groene kleur die u ziet op roestvrijstalen onderdelen is chroomoxide (Cr₂O₃). Het vormt zich wanneer er te veel zuurstof en/of vocht in de ovenatmosfeer is, wat meestal wordt veroorzaakt door een waterlek, slechte atmosfeerdichtheid of te lage stroomsnelheden van atmosfeergas. Een donkergroene-bruine kleur duidt op een aanzienlijke hoeveelheid vrije zuurstof in de oven, ontstaan door een grote luchtlekkage.
Naast de traditionele staal- en kopertest voeren sommige bedrijven een stukje roestvast staal door de oven om te controleren op hoge vocht- en zuurstofniveaus. Een betere en nauwkeurigere manier om het vocht- en zuurstofgehalte te meten, is het installeren van een zuurstofanalysator en een dauwpuntmeter. Het is goedkoop en uiterst nauwkeurig. Als er zich een groene oxidefilm vormt op uw roestvrijstalen onderdelen, betekent dit dat de oven of atmosfeer niet is geoptimaliseerd.
Ontzinking wordt doorgaans gedefinieerd als het uitlogen van zink uit koperlegeringen in een waterige oplossing. Bij de thermische verwerking van messing (en andere zinkhoudende legeringen) is ontzinking het verwijderen van zink van het metalen substraat tijdens thermische processen, zoals hardsolderen en uitgloeien, meestal als gevolg van de zeer lage dampdruk van zink in de legeringen. Ontzinking kan leiden tot overmatig stofvorming in de oven, zinkdampen legering met andere metalen en in extreme gevallen verlies van legeringseigenschappen.
Hoewel ontzinking niet altijd mogelijk is, kan deze tijdens thermische verwerking worden verminderd. Het regelen van temperatuur, tijd bij temperatuur en het reducerende vermogen van de ovenatmosfeer kan ontzinking helpen minimaliseren en uw thermische verwerking verbeteren. Het kan echter een uitdaging zijn om te begrijpen welke variabelen moeten worden gewijzigd. De specialisten van Air Products, die ervaring hebben met thermische verwerking, kunnen helpen bij het vaststellen van de variabelen die u kunt reguleren om de kosten te verlagen en de productiviteit te verbeteren door ontzinking tot een minimum te beperken.
Helder uitgloeien van staal vereist omstandigheden die reduceren tot staaloxiden. Van oudsher wordt het Ellingham-diagram gebruikt om de omstandigheden te voorspellen die overeenkomen met oxidatie van zuivere metalen of reductie van hun oxiden. Deze methode kan worden gebruikt om de omstandigheden te voorspellen die moeten worden teruggebracht tot ijzeroxiden en de oxiden van de legeringselementen die worden toegevoegd aan staalsoorten, zoals chroomoxide wanneer roestvast staal wordt overwogen. Deze traditionele benadering is niet nauwkeurig omdat er alleen thermodynamische gegevens worden gebruikt voor zuivere metalen en hun oxiden. Hierbij wordt voorbijgegaan aan het feit dat ijzer en legeringselementen een vaste oplossing vormen. Bovendien kunt u alleen de geschatte evenwichts-partiële drukverhouding van waterstof en waterdamp bepalen voor oxidatie van een specifiek metaal bij een bepaalde temperatuur.
U kunt ook nauwkeuriger en handiger diagrammen gebruiken voor staal en andere legeringen, die zijn gemaakt met behulp van moderne databases en computerprogramma's, zoals FactSage™ (thermochemische software en databasepakket zijn ontwikkeld in samenwerking tussen Thermfact/CRCT en GTT-Technologies) of Thermo-Calc-software. Met behulp van de oxidatie-reductiecurven, gepresenteerd als dauwpunt van zuivere waterstof of stikstof-waterstofatmosferen versus temperatuur, kunt u snel de atmosfeer selecteren voor uitgloeien van staal zonder vorming van oxiden. Het diagram in afbeelding 1 is berekend met FactSage. Dit diagram toont dat oxidatie-reductiecurven voor Fe-18% Cr- en Fe-18% Cr-8% Ni-systemen die roestvrij staal vertegenwoordigen hoger zijn dan de overeenkomstige Cr/Cr₂O₃-curven. Voor legeringen (bijv. Staal) kunt u nauwkeurigere berekeningen maken met behulp van thermodynamische gegevens van zowel zuivere stoffen (zuivere metalen en oxiden) als oplossingendatabases. Dergelijke diagrammen kunnen specifiek worden geproduceerd voor de staalsoorten die van belang zijn en een verscheidenheid aan atmosfeercomposities.
Deze methoden kunnen u helpen bij het oplossen van problemen en het optimaliseren van uw uitgloeibewerking door het waterstofverbruik te vergelijken met de productkwaliteit.
Afbeelding 1:
Debietmeters moeten de juiste afmetingen hebben voor elke specifieke toepassing, het type gas, de gasdruk en het werkbereik. Controleer eerst of uw debietmeter is gekalibreerd voor het soortelijk gewicht van het gas dat u meet. Controleer het etiket of de glazen buis van de debietmeter of bel de fabrikant. Ten tweede: gebruik de debietmeter alleen bij de druk waarvoor deze is gekalibreerd. Een debietmeter met variabel oppervlak, bijvoorbeeld gekalibreerd op 5,5 bar en een aflezing van 28,3 m³ / u, levert in werkelijkheid slechts 21,5 m³ / u als deze wordt gebruikt bij 2,8 bar. Dit is een fout van 24%! Ten derde moet u de debietmeter zo instellen dat uw normale debiet binnen 30% –70% van de volledige schaal ligt voor optimale nauwkeurigheid en om ruimte te bieden voor afstelling. Deze drie stappen zorgen ervoor dat u een goede controle hebt over uw gasstromen en uiteindelijk over uw proces.
Van oudsher waren hogedrukgascilinders de toevoermodus voor gebruikers in het lage tot middelgrote volume. Dit maakt bedrijven kwetsbaar voor veiligheidsrisico's in verband met bewegende cilinders en blootstelling aan hoge druk. Door de consolidatie naar een gecentraliseerd microbulksysteem is het niet meer nodig om cilinders te hanteren en wordt het risico op verwisseling van het product verkleind. Verdere voordelen zijn onder meer verminderde blootstelling aan hogedrukcontainers en minder verkeersopstoppingen met minder frequente leveringen aan leveranciers. Air Products heeft de microbulktoevoeroptie ontwikkeld als een kosteneffectief, betrouwbaar alternatief voor hogedrukcilinders voor de levering van stikstof, argon, zuurstof en kooldioxide. Naast efficiënte en flexibele opslagsystemen zijn er ook innovatieve leidingoplossingen beschikbaar voor een soepele overgang van cilinders naar microbulk.
Industriële gassen (zoals stikstof, waterstof en argon) voor ovenatmosferen worden gekenmerkt door hun zeer hoge zuiverheid (> 99,995%). Typische onzuiverheidsniveaus zijn veel minder dan 10 ppm zuurstof en minder dan 3 ppmv vocht (<- 65 °C dauwpunt). Deze zuiverheid is doorgaans geschikt voor vele processen waarbij een breed scala aan materialen wordt gebruikt. Sommige materialen vereisen echter, vanwege hun hoge reactiviteit, extra zuivering om nog lagere niveaus van onzuiverheid te bereiken, vooral met gassen die worden geleverd via bulk- of tubetrailer-toevoermodi. Sommige faciliteiten installeren in-line luchtreinigers als extra voorzorgsmaatregel tegen onzuiverheden die worden opgepikt van de leiding. In-line zuivering omvat meestal de verwijdering van zuurstof en vocht. Soms is het bij argontoevoer noodzakelijk om sporen van stikstofverontreinigingen te verwijderen. De keuze van de reiniger is afhankelijk van het gas en het type en de hoeveelheid te verwijderen onzuiverheden.
Bij het hardsolderen van ovens wordt deze neiging van het gesmolten koperplamuur om te flitsen en te verspreiden meestal veroorzaakt door een van de volgende vier factoren:
Aangezien het reductiepotentieel van een op waterstof gebaseerde ovenatmosfeer wordt bepaald door de verhouding van pH₂O, is het eerste antwoord dat bij de meeste mensen opkomt "ja". En in sommige gevallen hebben ze gelijk. Lagere dauwpuntmetingen (lagere pH lowerO) leiden tot meer reducerende omstandigheden en in veel gevallen tot betere prestaties van de ovenatmosfeer. Er zijn echter situaties waarin dat niet altijd het geval is. Een voorbeeld hiervan is een op waterstof gebaseerde atmosfeer van bandovens, waarbij het dauwpunt onder bepaalde omstandigheden waarden kan bereiken die lager zijn dan –45 °C of zelfs –50 °C. Het reductiepotentieel van deze atmosfeer is ruim voldoende voor de typische verwerkte onderdelen, maar het kan leiden tot onnodig sterk reducerende omstandigheden die de levensduur van de band verkorten. Een ander voorbeeld is een te sterke soldeeratmosfeer met een te hoge soldeerstroom. Het nieuwe atmosfeerbevochtigingssysteem van Air Products zorgt voor nauwkeurige en consistente vochttoevoegingen aan ovenatmosferen voor precies de juiste hoeveelheid vocht om de levensduur van de band te verbeteren en/of de soldeerstroom te handhaven, terwijl er nog steeds voldoende reducerende omstandigheden zijn voor het sinteren of solderen.
Ontzinking wordt doorgaans gedefinieerd als het uitlogen van zink uit koperlegeringen in een waterige oplossing. Bij de thermische verwerking van messing (en andere zinkhoudende legeringen) is ontzinking het verwijderen van zink van het metalen substraat tijdens thermische processen, zoals hardsolderen en uitgloeien, meestal als gevolg van de zeer lage dampdruk van zink in de legeringen. Ontzinking kan leiden tot overmatig stofvorming in de oven, zinkdampen legering met andere metalen en in extreme gevallen verlies van legeringseigenschappen.
Hoewel ontzinking niet altijd mogelijk is, kan deze tijdens thermische verwerking worden verminderd. Het regelen van temperatuur, tijd bij temperatuur en het reducerende vermogen van de ovenatmosfeer kan ontzinking helpen minimaliseren en uw thermische verwerking verbeteren. Het kan echter een uitdaging zijn om te begrijpen welke variabelen moeten worden gewijzigd. De specialisten van Air Products, die ervaring hebben met thermische verwerking, kunnen helpen bij het vaststellen van de variabelen die u kunt reguleren om de kosten te verlagen en de productiviteit te verbeteren door ontzinking tot een minimum te beperken.
Alle soorten roestvast staal zijn op ijzer gebaseerde legeringen met een aanzienlijk chroompercentage. Roestvast staal bevat doorgaans minder dan 30% chroom en meer dan 50% ijzer. Hun roestvrije eigenschappen komen voort uit de vorming van een onzichtbare, hechtende, beschermende en zelfherstellende chroomlaag (Cr₂O₃) -film. Hoewel roestvast staal bij kamertemperatuur bestand is tegen roesten, zijn ze vatbaar voor verkleuring door oxidatie bij hoge temperaturen door de aanwezigheid van chroom en andere legeringselementen zoals titanium en molybdeen.
Factoren die bijdragen aan een verhoogde oxidatie zijn onder meer hoge dauwpunten, veel zuurstof en lood-, boor- en nitroxydeoxiden op het oppervlak. Verwerk voor blank roestvast staal deze in een sterk reducerende atmosfeer met een dauwpunt lager dan –40 °C en een minimum van 25% waterstof.
Voor het sinteren en solderen van atmosferen in een continue bandoven met open uiteinden, moet u de EN 746-norm voor industriële thermoverwerkingsapparatuur zoals ovens volgen. Doorgaans worden atmosferen met stikstof die meer dan 5% waterstof plus koolmonoxide plus methaan bevatten (in totaal, terwijl het methaangehalte lager moet zijn dan 1%) in stikstof als ontvlambaar beschouwd. In feite wordt elke gemengde atmosfeer, zelfs als deze minder dan 5% brandbare componenten bevat, als "onbepaald" beschouwd en moet deze worden behandeld alsof deze ontvlambaar is, vooral bij hogere oventemperaturen, maar onder het zelfontbrandingspunt.
EN 746-3 beveelt aan dat u voldoet aan de volgende voorwaarden voordat u een brandbare of onbepaalde atmosfeer in de oven brengt:
Dat hangt af van uw proces. Op stikstof gebaseerde atmosferen voor de verwerking van metalen zijn al vele jaren succesvol gebleken en vanwege het enorme scala aan eisen in ovens voor verschillende materialen en oppervlaktebehoeften is het gebruik van gasmengsels nu een industrienorm. Verschillende producten kunnen verschillende concentraties van oxiderende componenten in de ovenatmosfeer verdragen vanwege extra reducerende of reactieve componenten in het mengsel. Om deze reden kan het gebruik van on-site gegenereerde stikstof met resthoeveelheden zuurstof worden getolereerd. Door inzicht te krijgen in uw zuurstoftolerantieniveaus kunnen wij u helpen uw kosten te verlagen.
Een eenvoudige koper/staal-test kan oxidatie door lucht (O₂) of water (H₂O) differentiëren. De test wordt uitgevoerd door een stuk schone, heldere koperen strip naast een stuk schone koolstofstalen strip door de continue oven te sturen en de oxidatie op elke testcoupon te observeren. Zorg ervoor dat de oventemperatuur lager is dan 1080˚C, het smeltpunt van koper. De stalen band zal verkleuren of oxideren als er lucht of water in de atmosfeer lekt; de koperstrip zal echter alleen oxideren als er een luchtlek aanwezig is. U kunt deze test gebruiken voor atmosferen met stikstof of gegenereerde atmosfeer, zoals endotherme of gedissocieerde ammoniak. En het kan worden gedaan zonder zuurstof- of dauwpuntanalysatoren.
Ja, lekken in een hogedrukgasleiding onder druk kunnen intermitterende oxidatie veroorzaken. Dit kan verschillende oorzaken hebben. Een daarvan is via retrodiffusie - de verplaatsing van onzuiverheden van de omgevingslucht naar een hogedrukgasleiding met een laag onzuiverheidsgehalte. Dit wordt veroorzaakt door concentratiegradiënten, niet door drukgradiënten, en wordt verergerd door veranderingen in debiet, druk of leidingtemperatuur.
De specialisten van Air Products kunnen u helpen de oorzaak van uw probleem te achterhalen. Omdat de oxidatie intermitterend is, moet u uw stikstofhuislijn continu controleren op lekken met een zuurstofanalysator. Voor leidingen met brandbaar gas kan ook een sniffer voor brandbaar gas worden gebruikt. Zodra onzuiverheden zijn gevonden, kan de bron van het lek worden geïdentificeerd met behulp van verschillende technieken, waaronder zeepbeltests, statische druktests of heliummassaspectrometrie. Lekken treden vaak op in lasscheuren, mechanische verbindingen, kleppakkingen en losse fittingen.
In onderdelen met carburatie, met name bulklading, kunnen variaties in de hardheid van het oppervlak optreden. Dit is een veelvoorkomend probleem dat wordt veroorzaakt door onvoldoende circulatie van de atmosfeer in de ovenruimte en door de belasting. Bij Air Products kunnen we met behulp van onze modellering voor atmosferische stroming deze technische barrières simuleren en begrijpen. Onze technische experts kunnen met u samenwerken om de beste manier te vinden om de lastinstelling aan te passen en zo het resultaat van het carboneren te verbeteren.
Carbureren en andere atmosferen met koolstofcontrole vereisen allemaal een bron van CO om de diffusie van koolstof in het oppervlak van het metaal te vergemakkelijken. Een van de bronnen is het genereren van endotherme atmosferen, waarbij lucht en aardgas in een externe generator worden omgezet in een gas dat bestaat uit 20% CO, 40% H₂ en 40% N₂, met sporen CO₂ en vocht.
Een andere bron van CO is de introductie van een mengsel van 40% stikstof en 60% methanol in de oven, dat een gas vormt met dezelfde samenstelling dat endotherm wordt geproduceerd. De hitte van de oven scheidt de methanol (CH₃OH) in CO en H₂, die vervolgens mengt met de stikstof. Hier ziet u hoe u de benodigde hoeveelheid methanol kunt berekenen. Voor 10m³ / h atmosfeer is bijvoorbeeld 40% of 4m³ / h stikstof, in overeenstemming met de bovenstaande verhoudingen. De resterende 60% of 6 m³ / h zal bestaan uit gedissocieerde methanol. Aangezien één liter methanol oplost in ongeveer 1,67 m³ gas, zou er 3,6 l/h methanol nodig zijn om te dissociëren in de vereiste 6 m³ / h atmosfeer
Vuurvaste materialen worden op verschillende manieren beïnvloed door atmosferen. Hoewel stabiel bij kamertemperatuur, worden een aantal oxiden gereduceerd in de aanwezigheid van waterstof of vrije koolstof bij verhoogde temperaturen, waardoor hun levensduur wordt verkort. Het proces en de gewenste output van de klant bepalen de ontwerpatmosfeer. De kristallografie van het keramische materiaal heeft echter een grote invloed op de weerstand tegen die atmosfeer. Door de effecten van atmosferische gassen op vuurvaste materialen te begrijpen en door vuurvaste materialen te selecteren die stabieler zijn bij bedrijfstemperaturen en in de aanwezigheid van specifieke gassoorten, kunt u de prestaties van uw oven verbeteren. De technici van Air Products kunnen met u samenwerken om uw proces te optimaliseren.
Dit is een vraag die regelmatig wordt gesteld. Bij het oplossen van problemen met oxidatie in een continue ovenatmosfeer is het belangrijk om zowel het zuurstofniveau als het dauwpunt te meten. Hier is waarom.
Het dauwpunt is een maat voor het vochtgehalte van een gas en is de temperatuur waarbij waterdamp in een monstergas begint te condenseren. Dat is zuurstofconcentratie - een maat voor de partiële zuurstofdruk.
Wanneer een gasmonster wordt geëxtraheerd uit de hete zone van een oven voor analyse, zijn reactieve gassen zoals H₂, CO of CₓHᵧ al gecombineerd met het aanwezige O₂ om vocht en andere gasvormige componenten te produceren. Als gevolg hiervan zal uw analyseapparaat, afhankelijk van de oventemperatuur en hoe het monster wordt verkregen, vaak een laag zuurstofgehalte vertonen. In de meeste toepassingen zijn een laag zuurstofgehalte en een laag dauwpunt vereist om het proces te regelen en oxidatie te voorkomen.
Bij het controleren van een continue oven heeft oxidatie in het voorverwarmingsgedeelte een mat of mat uiterlijk en wordt meestal veroorzaakt door luchtinfiltratie vanuit de ingang van de oven. Hete zone-oxidatie kan schilferige of gebarsten delen veroorzaken. Dit treedt meestal op bij verhoogde vocht- of zuurstofniveaus als gevolg van een onjuiste atmosfeerbalans of water- / luchtlekken in de koelzone. De oxidatie van de koelzone resulteert doorgaans in een gladde, soms glanzende verkleuring. Een slecht gordijnontwerp, een te hoge bandsnelheid, waterlekkage of onvoldoende stroomsnelheden in de atmosfeer zijn mogelijke oorzaken.
In batchovens moet u beginnen met het identificeren van de oxidant die het probleem veroorzaakt. Stromende stikstof en het meten van de zuurstof- en vochtigheidsniveaus kunnen een indicatie geven van de betrokken oxidant. Vervolgens leidt een beoordeling van typische lekbronnen, zoals afdichtingen, fittingen, koppelingen en lasverbindingen, meestal tot de ontdekking van de lekbron.
Kwaliteitsprogramma's die informatie vereisen over hoe u een onderdeel verwerkt voor uw klanten komen steeds vaker voor. Begrijpen welke variabelen u beheert en welk effect ze op uw onderdelen hebben, is een belangrijke stap bij het starten van deze inspanning. Variabelen zoals temperatuur, tijd, stroomsnelheden en samenstelling van de atmosfeer en verbruik van nutsvoorzieningen zijn goede plaatsen om te beginnen met het volgen.
Een bewakingssysteem maakt deze taak van dag tot dag eenvoudiger en verhoogt de nauwkeurigheid van geregistreerde gegevens. De atmosfeerregelingen en procesintelligentie van Air Products automatiseert gegevensbewaking en -verzameling en biedt extra voordelen, zoals bewaking op afstand van uw proces, alarmerende om problemen aan te geven en het genereren van aangepaste rapporten voor klantdocumentatie. Onze technici helpen u bepalen welke variabelen belangrijk zijn voor u om te bewaken en vervolgens een systeem aan te passen dat voldoet aan uw specificaties en die van uw klanten.
Voordelen zoals minder afval, minder handmatige gegevensverzameling, snellere probleemoplossing en een hogere productkwaliteit kunnen de relatie met uw klant verbeteren en uw bedrijfsresultaat ten goede komen.
In één woord: ja. U kunt kosten verlagen en afval verminderen door van een gegenereerde atmosfeer, zoals endotherme of gedissocieerde ammoniak, over te stappen op een synthetische stikstof/waterstofatmosfeer.
Ga als volgt te werk:
Er zijn talloze voordelen van het gebruik van een stikstofatmosfeer, waaronder:
Stikstof-DA-verdunning kan een kostenefficiënt alternatief zijn voor 100% DA. Omdat veel materialen die worden verwerkt niet het waterstofgehalte van 75 procent in DA vereisen, kunt u uw atmosfeerkosten verlagen door minder dure stikstof te gebruiken om uw DA te verdunnen. Het gebruik van stikstof biedt ook een economisch middel voor purgeren, naast lagere kosten voor het stationair draaien van de oven. Bovendien kan het gebruik van ingeademde waterstof in combinatie met stikstof ter vervanging van DA kostenefficiënt zijn en ammoniak, een giftig en duurder gas, volledig elimineren.
De toepassingstechnici van Air Products kunnen u helpen bij het vergelijken van de atmosfeerkosten en het aanbevelen van manieren om het atmosfeerverbruik te verlagen om uw totale eigendomskosten verder te verlagen.
Zuurstof uit lucht kan uw oven diffunderen of infiltreren aan de voorkant en aan de uiteinden, wat problemen veroorzaakt zoals oxidatie, ontkoling, ondersinteren of onvoldoende soldeerkwaliteit. Hier volgen enkele methoden om de zuurstofinfiltratie te verminderen:
Alle soorten roestvast staal zijn op ijzer gebaseerde legeringen met een aanzienlijk chroompercentage. Roestvast staal bevat doorgaans minder dan 30% chroom en meer dan 50% ijzer. Hun roestvrije eigenschappen komen voort uit de vorming van een onzichtbare, hechtende, beschermende en zelfherstellende chroomlaag (Cr₂O₃) -film. Hoewel roestvast staal bij kamertemperatuur bestand is tegen roesten, zijn ze vatbaar voor verkleuring door oxidatie bij hoge temperaturen door de aanwezigheid van chroom en andere legeringselementen zoals titanium en molybdeen.
Factoren die bijdragen aan een verhoogde oxidatie zijn onder meer hoge dauwpunten, veel zuurstof en lood-, boor- en nitroxydeoxiden op het oppervlak. Verwerk voor blank roestvast staal deze in een sterk reducerende atmosfeer met een dauwpunt lager dan –40 °C en een minimum van 25% waterstof.
Dit is een vraag die regelmatig wordt gesteld. Bij het oplossen van problemen met oxidatie in een continue ovenatmosfeer is het belangrijk om zowel het zuurstofniveau als het dauwpunt te meten. Hier is waarom.
Het dauwpunt is een maat voor het vochtgehalte van een gas en is de temperatuur waarbij waterdamp in een monstergas begint te condenseren. Dat is zuurstofconcentratie - een maat voor de partiële zuurstofdruk.
Wanneer een gasmonster wordt geëxtraheerd uit de hete zone van een oven voor analyse, zijn reactieve gassen zoals H₂, CO of CₓHᵧ al gecombineerd met het aanwezige O₂ om vocht en andere gasvormige componenten te produceren. Als gevolg hiervan zal uw analyseapparaat, afhankelijk van de oventemperatuur en hoe het monster wordt verkregen, vaak een laag zuurstofgehalte vertonen. In de meeste toepassingen zijn een laag zuurstofgehalte en een laag dauwpunt vereist om het proces te regelen en oxidatie te voorkomen.
Debietmeters moeten de juiste afmetingen hebben voor elke specifieke toepassing, het type gas, de gasdruk en het werkbereik. Controleer eerst of uw debietmeter is gekalibreerd voor het soortelijk gewicht van het gas dat u meet. Controleer het etiket of de glazen buis van de debietmeter of bel de fabrikant. Ten tweede: gebruik de debietmeter alleen bij de druk waarvoor deze is gekalibreerd. Een debietmeter met variabel oppervlak, bijvoorbeeld gekalibreerd op 5,5 bar en een aflezing van 28,3 m³ / u, levert in werkelijkheid slechts 21,5 m³ / u als deze wordt gebruikt bij 2,8 bar. Dit is een fout van 24%! Ten derde moet u de debietmeter zo instellen dat uw normale debiet binnen 30% –70% van de volledige schaal ligt voor optimale nauwkeurigheid en om ruimte te bieden voor afstelling. Deze drie stappen zorgen ervoor dat u een goede controle hebt over uw gasstromen en uiteindelijk over uw proces.
Van oudsher waren hogedrukgascilinders de toevoermodus voor gebruikers in het lage tot middelgrote volume. Dit maakt bedrijven kwetsbaar voor veiligheidsrisico's in verband met bewegende cilinders en blootstelling aan hoge druk. Door de consolidatie naar een gecentraliseerd microbulksysteem is het niet meer nodig om cilinders te hanteren en wordt het risico op verwisseling van het product verkleind. Verdere voordelen zijn onder meer verminderde blootstelling aan hogedrukcontainers en minder verkeersopstoppingen met minder frequente leveringen aan leveranciers. Air Products heeft de microbulktoevoeroptie ontwikkeld als een kosteneffectief, betrouwbaar alternatief voor hogedrukcilinders voor de levering van stikstof, argon, zuurstof en kooldioxide. Naast efficiënte en flexibele opslagsystemen zijn er ook innovatieve leidingoplossingen beschikbaar voor een soepele overgang van cilinders naar microbulk.
Debietmeters moeten de juiste afmetingen hebben voor elke specifieke toepassing, het type gas, de gasdruk en het werkbereik. Controleer eerst of uw debietmeter is gekalibreerd voor het soortelijk gewicht van het gas dat u meet. Controleer het etiket of de glazen buis van de debietmeter of bel de fabrikant. Ten tweede: gebruik de debietmeter alleen bij de druk waarvoor deze is gekalibreerd. Een debietmeter met variabel oppervlak, bijvoorbeeld gekalibreerd op 5,5 bar en een aflezing van 28,3 m³ / u, levert in werkelijkheid slechts 21,5 m³ / u als deze wordt gebruikt bij 2,8 bar. Dit is een fout van 24%! Ten derde moet u de debietmeter zo instellen dat uw normale debiet binnen 30% –70% van de volledige schaal ligt voor optimale nauwkeurigheid en om ruimte te bieden voor afstelling. Deze drie stappen zorgen ervoor dat u een goede controle hebt over uw gasstromen en uiteindelijk over uw proces.
Industriële gassen (zoals stikstof, waterstof en argon) voor ovenatmosferen worden gekenmerkt door hun zeer hoge zuiverheid (> 99,995%). Typische onzuiverheidsniveaus zijn veel minder dan 10 ppm zuurstof en minder dan 3 ppmv vocht (<- 65 °C dauwpunt). Deze zuiverheid is doorgaans geschikt voor vele processen waarbij een breed scala aan materialen wordt gebruikt. Sommige materialen vereisen echter, vanwege hun hoge reactiviteit, extra zuivering om nog lagere niveaus van onzuiverheid te bereiken, vooral met gassen die worden geleverd via bulk- of tubetrailer-toevoermodi. Sommige faciliteiten installeren in-line luchtreinigers als extra voorzorgsmaatregel tegen onzuiverheden die worden opgepikt van de leiding. In-line zuivering omvat meestal de verwijdering van zuurstof en vocht. Soms is het bij argontoevoer noodzakelijk om sporen van stikstofverontreinigingen te verwijderen. De keuze van de reiniger is afhankelijk van het gas en het type en de hoeveelheid te verwijderen onzuiverheden.
Er zijn vele aspecten van een debietregelaar of mengpaneel die periodiek onderhoud vereisen voor een goede werking, vooral aspecten die verband houden met de veilige werking ervan. U moet de werking van de elektromagneten controleren om te controleren of de stroom brandbaar gas automatisch wordt uitgeschakeld en de spoeling van inert gas automatisch wordt ingeschakeld zoals bedoeld. Ze moeten worden getest in overeenstemming met de aanbevolen onderhoudsfrequentie - meestal om de zes maanden. Bovendien moet u de elektromagneten zo nodig opnieuw opbouwen. Het is ook belangrijk om het instelpunt van de spoeltimer te controleren om te controleren of de spoeltijd voldoende is. En u moet de instelpunten van het alarm voor laag debiet op de zuiveringsstromen en in processtromen van inert gas controleren en documenteren. Dit zijn slechts enkele van de punten die regelmatig moeten worden herzien.
Een eenvoudige koper/staal-test kan oxidatie door lucht (O₂) of water (H₂O) differentiëren. De test wordt uitgevoerd door een stuk schone, heldere koperen strip naast een stuk schone koolstofstalen strip door de continue oven te sturen en de oxidatie op elke testcoupon te observeren. Zorg ervoor dat de oventemperatuur lager is dan 1080˚C, het smeltpunt van koper. De stalen band zal verkleuren of oxideren als er lucht of water in de atmosfeer lekt; de koperstrip zal echter alleen oxideren als er een luchtlek aanwezig is. U kunt deze test gebruiken voor atmosferen met stikstof of gegenereerde atmosfeer, zoals endotherme of gedissocieerde ammoniak. En het kan worden gedaan zonder zuurstof- of dauwpuntanalysatoren.
Bij het controleren van een continue oven heeft oxidatie in het voorverwarmingsgedeelte een mat of mat uiterlijk en wordt meestal veroorzaakt door luchtinfiltratie vanuit de ingang van de oven. Hete zone-oxidatie kan schilferige of gebarsten delen veroorzaken. Dit treedt meestal op bij verhoogde vocht- of zuurstofniveaus als gevolg van een onjuiste atmosfeerbalans of water- / luchtlekken in de koelzone. De oxidatie van de koelzone resulteert doorgaans in een gladde, soms glanzende verkleuring. Een slecht gordijnontwerp, een te hoge bandsnelheid, waterlekkage of onvoldoende stroomsnelheden in de atmosfeer zijn mogelijke oorzaken.
In batchovens moet u beginnen met het identificeren van de oxidant die het probleem veroorzaakt. Stromende stikstof en het meten van de zuurstof- en vochtigheidsniveaus kunnen een indicatie geven van de betrokken oxidant. Vervolgens leidt een beoordeling van typische lekbronnen, zoals afdichtingen, fittingen, koppelingen en lasverbindingen, meestal tot de ontdekking van de lekbron.
In één woord: ja. U kunt kosten verlagen en afval verminderen door van een gegenereerde atmosfeer, zoals endotherme of gedissocieerde ammoniak, over te stappen op een synthetische stikstof/waterstofatmosfeer.
Ga als volgt te werk:
Er zijn talloze voordelen van het gebruik van een stikstofatmosfeer, waaronder:
Zuurstof uit lucht kan uw oven diffunderen of infiltreren aan de voorkant en aan de uiteinden, wat problemen veroorzaakt zoals oxidatie, ontkoling, ondersinteren of onvoldoende soldeerkwaliteit. Hier volgen enkele methoden om de zuurstofinfiltratie te verminderen:
Dit is een vraag die regelmatig wordt gesteld. Bij het oplossen van problemen met oxidatie in een continue ovenatmosfeer is het belangrijk om zowel het zuurstofniveau als het dauwpunt te meten. Hier is waarom.
Het dauwpunt is een maat voor het vochtgehalte van een gas en is de temperatuur waarbij waterdamp in een monstergas begint te condenseren. Dat is zuurstofconcentratie - een maat voor de partiële zuurstofdruk.
Wanneer een gasmonster wordt geëxtraheerd uit de hete zone van een oven voor analyse, zijn reactieve gassen zoals H₂, CO of CₓHᵧ al gecombineerd met het aanwezige O₂ om vocht en andere gasvormige componenten te produceren. Als gevolg hiervan zal uw analyseapparaat, afhankelijk van de oventemperatuur en hoe het monster wordt verkregen, vaak een laag zuurstofgehalte vertonen. In de meeste toepassingen zijn een laag zuurstofgehalte en een laag dauwpunt vereist om het proces te regelen en oxidatie te voorkomen.
Ja, lekken in een hogedrukgasleiding onder druk kunnen intermitterende oxidatie veroorzaken. Dit kan verschillende oorzaken hebben. Een daarvan is via retrodiffusie - de verplaatsing van onzuiverheden van de omgevingslucht naar een hogedrukgasleiding met een laag onzuiverheidsgehalte. Dit wordt veroorzaakt door concentratiegradiënten, niet door drukgradiënten, en wordt verergerd door veranderingen in debiet, druk of leidingtemperatuur.
De specialisten van Air Products kunnen u helpen de oorzaak van uw probleem te achterhalen. Omdat de oxidatie intermitterend is, moet u uw stikstofhuislijn continu controleren op lekken met een zuurstofanalysator. Voor leidingen met brandbaar gas kan ook een sniffer voor brandbaar gas worden gebruikt. Zodra onzuiverheden zijn gevonden, kan de bron van het lek worden geïdentificeerd met behulp van verschillende technieken, waaronder zeepbeltests, statische druktests of heliummassaspectrometrie. Lekken treden vaak op in lasscheuren, mechanische verbindingen, kleppakkingen en losse fittingen.
Alle soorten roestvast staal zijn op ijzer gebaseerde legeringen met een aanzienlijk chroompercentage. Roestvast staal bevat doorgaans minder dan 30% chroom en meer dan 50% ijzer. Hun roestvrije eigenschappen komen voort uit de vorming van een onzichtbare, hechtende, beschermende en zelfherstellende chroomlaag (Cr₂O₃) -film. Hoewel roestvast staal bij kamertemperatuur bestand is tegen roesten, zijn ze vatbaar voor verkleuring door oxidatie bij hoge temperaturen door de aanwezigheid van chroom en andere legeringselementen zoals titanium en molybdeen.
Factoren die bijdragen aan een verhoogde oxidatie zijn onder meer hoge dauwpunten, veel zuurstof en lood-, boor- en nitroxydeoxiden op het oppervlak. Verwerk voor blank roestvast staal deze in een sterk reducerende atmosfeer met een dauwpunt lager dan –40 °C en een minimum van 25% waterstof.
Stikstof-DA-verdunning kan een kostenefficiënt alternatief zijn voor 100% DA. Omdat veel materialen die worden verwerkt niet het waterstofgehalte van 75 procent in DA vereisen, kunt u uw atmosfeerkosten verlagen door minder dure stikstof te gebruiken om uw DA te verdunnen. Het gebruik van stikstof biedt ook een economisch middel voor purgeren, naast lagere kosten voor het stationair draaien van de oven. Bovendien kan het gebruik van ingeademde waterstof in combinatie met stikstof ter vervanging van DA kostenefficiënt zijn en ammoniak, een giftig en duurder gas, volledig elimineren.
De toepassingstechnici van Air Products kunnen u helpen bij het vergelijken van de atmosfeerkosten en het aanbevelen van manieren om het atmosfeerverbruik te verlagen om uw totale eigendomskosten verder te verlagen.
In vloeibare toestand is stikstof -195 graden Celsius! Dit maakt het een van de meest effectieve koelmiddelen die er zijn. Afhankelijk van uw proces kan vloeibare stikstof temperatuurregeling bieden, de cyclustijd verkorten en de productkwaliteit verbeteren. Stikstof is ook een groen product, omdat het geen residu achterlaat en afkomstig is van de lucht die we inademen. Het wordt gebruikt in veel industriële processen en kan worden aangepast aan warmtebehandeling, machinale verwerking, thermische spray en vele andere toepassingen die problemen hebben met betrekking tot overmatige hitte.
Dat hangt af van uw proces. Op stikstof gebaseerde atmosferen voor de verwerking van metalen zijn al vele jaren succesvol gebleken en vanwege het enorme scala aan eisen in ovens voor verschillende materialen en oppervlaktebehoeften is het gebruik van gasmengsels nu een industrienorm. Verschillende producten kunnen verschillende concentraties van oxiderende componenten in de ovenatmosfeer verdragen vanwege extra reducerende of reactieve componenten in het mengsel. Om deze reden kan het gebruik van on-site gegenereerde stikstof met resthoeveelheden zuurstof worden getolereerd. Door inzicht te krijgen in uw zuurstoftolerantieniveaus kunnen wij u helpen uw kosten te verlagen.
Er zijn vele aspecten van een debietregelaar of mengpaneel die periodiek onderhoud vereisen voor een goede werking, vooral aspecten die verband houden met de veilige werking ervan. U moet de werking van de elektromagneten controleren om te controleren of de stroom brandbaar gas automatisch wordt uitgeschakeld en de spoeling van inert gas automatisch wordt ingeschakeld zoals bedoeld. Ze moeten worden getest in overeenstemming met de aanbevolen onderhoudsfrequentie - meestal om de zes maanden. Bovendien moet u de elektromagneten zo nodig opnieuw opbouwen. Het is ook belangrijk om het instelpunt van de spoeltimer te controleren om te controleren of de spoeltijd voldoende is. En u moet de instelpunten van het alarm voor laag debiet op de zuiveringsstromen en in processtromen van inert gas controleren en documenteren. Dit zijn slechts enkele van de punten die regelmatig moeten worden herzien.
Debietmeters moeten de juiste afmetingen hebben voor elke specifieke toepassing, het type gas, de gasdruk en het werkbereik. Controleer eerst of uw debietmeter is gekalibreerd voor het soortelijk gewicht van het gas dat u meet. Controleer het etiket of de glazen buis van de debietmeter of bel de fabrikant. Ten tweede: gebruik de debietmeter alleen bij de druk waarvoor deze is gekalibreerd. Een debietmeter met variabel oppervlak, bijvoorbeeld gekalibreerd op 5,5 bar en een aflezing van 28,3 m³ / u, levert in werkelijkheid slechts 21,5 m³ / u als deze wordt gebruikt bij 2,8 bar. Dit is een fout van 24%! Ten derde moet u de debietmeter zo instellen dat uw normale debiet binnen 30% –70% van de volledige schaal ligt voor optimale nauwkeurigheid en om ruimte te bieden voor afstelling. Deze drie stappen zorgen ervoor dat u een goede controle hebt over uw gasstromen en uiteindelijk over uw proces.
Van oudsher waren hogedrukgascilinders de toevoermodus voor gebruikers in het lage tot middelgrote volume. Dit maakt bedrijven kwetsbaar voor veiligheidsrisico's in verband met bewegende cilinders en blootstelling aan hoge druk. Door de consolidatie naar een gecentraliseerd microbulksysteem is het niet meer nodig om cilinders te hanteren en wordt het risico op verwisseling van het product verkleind. Verdere voordelen zijn onder meer verminderde blootstelling aan hogedrukcontainers en minder verkeersopstoppingen met minder frequente leveringen aan leveranciers. Air Products heeft de microbulktoevoeroptie ontwikkeld als een kosteneffectief, betrouwbaar alternatief voor hogedrukcilinders voor de levering van stikstof, argon, zuurstof en kooldioxide. Naast efficiënte en flexibele opslagsystemen zijn er ook innovatieve leidingoplossingen beschikbaar voor een soepele overgang van cilinders naar microbulk.
Industriële gassen (zoals stikstof, waterstof en argon) voor ovenatmosferen worden gekenmerkt door hun zeer hoge zuiverheid (> 99,995%). Typische onzuiverheidsniveaus zijn veel minder dan 10 ppm zuurstof en minder dan 3 ppmv vocht (<- 65 °C dauwpunt). Deze zuiverheid is doorgaans geschikt voor vele processen waarbij een breed scala aan materialen wordt gebruikt. Sommige materialen vereisen echter, vanwege hun hoge reactiviteit, extra zuivering om nog lagere niveaus van onzuiverheid te bereiken, vooral met gassen die worden geleverd via bulk- of tubetrailer-toevoermodi. Sommige faciliteiten installeren in-line luchtreinigers als extra voorzorgsmaatregel tegen onzuiverheden die worden opgepikt van de leiding. In-line zuivering omvat meestal de verwijdering van zuurstof en vocht. Soms is het bij argontoevoer noodzakelijk om sporen van stikstofverontreinigingen te verwijderen. De keuze van de reiniger is afhankelijk van het gas en het type en de hoeveelheid te verwijderen onzuiverheden.
De geschiktheid van on-site gasgeneratie omvat vele factoren - stikstofstroom en zuiverheid zijn de belangrijkste. Stromen met een gelijkmatige of voldoende uitgangssnelheid kunnen geschikt zijn voor on-sites. Periodieke of onregelmatige stromingspatronen kunnen ontvankelijk zijn als de volumes, druk en zuiverheid voldoende zijn om gasopslag mogelijk te maken die piekstromen dekt. Bovendien geldt: hoe lager de zuiverheidseis, hoe groter de beleenbaarheid - hoewel hoge zuiverheid ook mogelijk is bij hogere volumes. Andere factoren zijn de lokale energiekosten en de vereiste druk. Er zijn geen vaste regels die bepalen wanneer moet worden overgeschakeld van levering naar een locatie op locatie. Er zijn verschillende on-site opties beschikbaar om te voldoen aan uw stikstofvereisten, waaronder adsorptie onder druk, membranen of cryogene stoffen. Reken op de uitgebreide ervaring van Air Products met on-site technologieën om u te helpen bij het bepalen van uw optimale leveringswijze.
Stikstof-DA-verdunning kan een kostenefficiënt alternatief zijn voor 100% DA. Omdat veel materialen die worden verwerkt niet het waterstofgehalte van 75 procent in DA vereisen, kunt u uw atmosfeerkosten verlagen door minder dure stikstof te gebruiken om uw DA te verdunnen. Het gebruik van stikstof biedt ook een economisch middel voor purgeren, naast lagere kosten voor het stationair draaien van de oven. Bovendien kan het gebruik van ingeademde waterstof in combinatie met stikstof ter vervanging van DA kostenefficiënt zijn en ammoniak, een giftig en duurder gas, volledig elimineren.
De toepassingstechnici van Air Products kunnen u helpen bij het vergelijken van de atmosfeerkosten en het aanbevelen van manieren om het atmosfeerverbruik te verlagen om uw totale eigendomskosten verder te verlagen.
In vloeibare toestand is stikstof -195 graden Celsius! Dit maakt het een van de meest effectieve koelmiddelen die er zijn. Afhankelijk van uw proces kan vloeibare stikstof temperatuurregeling bieden, de cyclustijd verkorten en de productkwaliteit verbeteren. Stikstof is ook een groen product, omdat het geen residu achterlaat en afkomstig is van de lucht die we inademen. Het wordt gebruikt in veel industriële processen en kan worden aangepast aan warmtebehandeling, machinale verwerking, thermische spray en vele andere toepassingen die problemen hebben met betrekking tot overmatige hitte.
Dat hangt af van uw proces. Op stikstof gebaseerde atmosferen voor de verwerking van metalen zijn al vele jaren succesvol gebleken en vanwege het enorme scala aan eisen in ovens voor verschillende materialen en oppervlaktebehoeften is het gebruik van gasmengsels nu een industrienorm. Verschillende producten kunnen verschillende concentraties van oxiderende componenten in de ovenatmosfeer verdragen vanwege extra reducerende of reactieve componenten in het mengsel. Om deze reden kan het gebruik van on-site gegenereerde stikstof met resthoeveelheden zuurstof worden getolereerd. Door inzicht te krijgen in uw zuurstoftolerantieniveaus kunnen wij u helpen uw kosten te verlagen.
Debietmeters moeten de juiste afmetingen hebben voor elke specifieke toepassing, het type gas, de gasdruk en het werkbereik. Controleer eerst of uw debietmeter is gekalibreerd voor het soortelijk gewicht van het gas dat u meet. Controleer het etiket of de glazen buis van de debietmeter of bel de fabrikant. Ten tweede: gebruik de debietmeter alleen bij de druk waarvoor deze is gekalibreerd. Een debietmeter met variabel oppervlak, bijvoorbeeld gekalibreerd op 5,5 bar en een aflezing van 28,3 m³ / u, levert in werkelijkheid slechts 21,5 m³ / u als deze wordt gebruikt bij 2,8 bar. Dit is een fout van 24%! Ten derde moet u de debietmeter zo instellen dat uw normale debiet binnen 30% –70% van de volledige schaal ligt voor optimale nauwkeurigheid en om ruimte te bieden voor afstelling. Deze drie stappen zorgen ervoor dat u een goede controle hebt over uw gasstromen en uiteindelijk over uw proces.
Van oudsher waren hogedrukgascilinders de toevoermodus voor gebruikers in het lage tot middelgrote volume. Dit maakt bedrijven kwetsbaar voor veiligheidsrisico's in verband met bewegende cilinders en blootstelling aan hoge druk. Door de consolidatie naar een gecentraliseerd microbulksysteem is het niet meer nodig om cilinders te hanteren en wordt het risico op verwisseling van het product verkleind. Verdere voordelen zijn onder meer verminderde blootstelling aan hogedrukcontainers en minder verkeersopstoppingen met minder frequente leveringen aan leveranciers. Air Products heeft de microbulktoevoeroptie ontwikkeld als een kosteneffectief, betrouwbaar alternatief voor hogedrukcilinders voor de levering van stikstof, argon, zuurstof en kooldioxide. Naast efficiënte en flexibele opslagsystemen zijn er ook innovatieve leidingoplossingen beschikbaar voor een soepele overgang van cilinders naar microbulk.
Er zijn een aantal manieren om de uitdaging aan te gaan van hogedrukgaskoeling in vacuümovens - en er zijn verschillende factoren waarmee rekening moet worden gehouden om de meest economische hogedrukgastoevoeroplossing te realiseren.
Ten eerste moet u het ovengasvolume weten dat nodig is voor het opvullen. Vervolgens moet de juiste omvang van de bijbehorende tank worden bepaald, wat een balans vereist tussen de maximale bedrijfsdruk van de tank en het interne volume. Deze druk in de druktank is een van de belangrijkste factoren die van invloed is op het type gastoevoersysteem dat het beste bij uw bedrijf past. Een andere factor waarmee u rekening moet houden, is het geschatte maandelijkse volume gas dat u gaat gebruiken. Dit is afhankelijk van het aantal keren dat alle ovens moeten worden aangevuld.
Vervolgens worden de opties voor de levering van cryogeen gas besproken. Cryogene systemen die gebruikmaken van vloeistoftanks onder hoge druk resulteren in het algemeen in de minste hoeveelheid afgevoerd gas, maar zijn kapitaalintensief en hebben een enigszins beperkte druk vanwege het kritieke punt van het cryogene gas (dwz vloeibare stikstof is 473 psig, ongeveer 32 bar). Hogedruk vloeistoftanks voor stikstof zijn over het algemeen gestandaardiseerd op 28 bar. Schakelende batch-hogedruksystemen maken gebruik van goedkopere vloeistoftoevoertanks met standaarddruk (16 bar), maar kunnen grote ontluchtingsverliezen hebben wanneer de batchvaten telkens ontluchten. Vloeistofpompsystemen voor hoge druk gebruiken ook vloeistoftanks met standaarddruk, waarbij een cryogene pomp hogedrukcilinders of hydrilbuizen vult. Deze systemen hebben een veel groter drukbereik (tot wel 300 bar) en hebben, indien correct gespecificeerd, relatief lage ontluchtingsverliezen, hoewel ze vaak de hoogste totale investeringskosten hebben. Bijkomende factoren waarmee rekening moet worden gehouden als onderdeel van een volledige evaluatie zijn de onderhoudskosten voor elk type systeem, samen met de eenheidsprijs voor het gas.
De toepassingstechnici van Air Products kunnen met u samenwerken om uw parameters grondig te begrijpen. Vervolgens kunnen ze u helpen de voordelen en afwegingen van elk type levering te evalueren, om zo een systeem te leveren dat is geoptimaliseerd voor uw bedrijf.
Er wordt ons steeds meer gevraagd naar de afmetingen van de surge-tanks voor vacuümovens. De verschuiving naar sneller blussen door opvullen met hogere druk heeft de keuze van de omvang van de druktank - grootte en drukclassificatie - kritischer gemaakt.
Eerst moet u de vereiste bedrijfsdruk van de tank bepalen die de vereiste vuldruk voor de oven en de tijd voor het vullen zal leveren. Er zijn afwegingen tussen de grootte van de tank, de drukwaarde, het resulterende opgeslagen gasvolume en de kosten van de tank. Het gastoevoersysteem moet ook voldoende druk kunnen leveren om de tank bij te vullen. Er zijn natuurlijke breekpunten voor drukniveaus van standaard toevoersystemen op basis van cryogene stoffen, zoals 14 barg van een standaard vloeibare cryogene tank met een capaciteit van 16,5 barg.
Zorg ervoor dat de door ASME goedgekeurde surge-tank geschikt is voor de druk die u gebruikt en dat deze voldoende is beschermd tegen overdruk. Als u een cryogeen toevoersysteem gebruikt, zorg er dan voor dat het een alarm voor lage temperatuur heeft om verbrossing van de koolstofstalen tanks te voorkomen.
Een surge-tank moet het juiste volume gas kunnen opslaan bij een voldoende drukniveau boven de vuldruk van de oven. Als er bijvoorbeeld eenvoudige ideale gaswetten worden gehanteerd, is er, als 3 m³ vereist is voor een quenchdruk van 5 barg (ongeveer 72 psig), 18 m³ gas nodig voor een aanvulling vanuit volledig vacuüm. Dat betekent dat er een minimale druk van 6 bar nodig is om een voldoende debiet te hebben om binnen de gewenste tijd te kunnen worden bijgevuld. De resulterende surge-tank moet ongeveer 3 m³ zijn met een minimale bedrijfsdruk van ongeveer 12 barg (175 psig). Een tank met een maximaal toelaatbare werkdruk (MAWP) van 15 barg wordt aanbevolen en de werkelijke grootte is gebaseerd op de mate van overontwerp. Een kleinere tank kan worden gebruikt met een veel hogere werkdruk.
Ja, lekken in een hogedrukgasleiding onder druk kunnen intermitterende oxidatie veroorzaken. Dit kan verschillende oorzaken hebben. Een daarvan is via retrodiffusie - de verplaatsing van onzuiverheden van de omgevingslucht naar een hogedrukgasleiding met een laag onzuiverheidsgehalte. Dit wordt veroorzaakt door concentratiegradiënten, niet door drukgradiënten, en wordt verergerd door veranderingen in debiet, druk of leidingtemperatuur.
De specialisten van Air Products kunnen u helpen de oorzaak van uw probleem te achterhalen. Omdat de oxidatie intermitterend is, moet u uw stikstofhuislijn continu controleren op lekken met een zuurstofanalysator. Voor leidingen met brandbaar gas kan ook een sniffer voor brandbaar gas worden gebruikt. Zodra onzuiverheden zijn gevonden, kan de bron van het lek worden geïdentificeerd met behulp van verschillende technieken, waaronder zeepbeltests, statische druktests of heliummassaspectrometrie. Lekken treden vaak op in lasscheuren, mechanische verbindingen, kleppakkingen en losse fittingen.
Hoge dauwpunten in endotherme gegenereerde sinteratmosferen zijn een veel voorkomende reden voor ontkoling. Dit probleem kan worden opgelost door een gecontroleerde stikstof-verdunde endotherme atmosfeer of, beter nog, een gecontroleerde stikstof-waterstofatmosfeer te gebruiken.
Stikstofatmosferen worden al een aantal jaren gebruikt voor het sinteren van koolstofstalen componenten. Deze atmosferen worden geproduceerd en geleverd met behulp van een endotherme generator of door pure stikstof te mengen met waterstof. Het gebruik van stikstof-waterstofatmosferen levert onderdelen op met een consistente kwaliteit en eigenschappen. Er zijn echter nog steeds een aantal fabrikanten van poedermetaalonderdelen die, rekening houdend met de hoge waterstofkosten, endothermisch gegenereerde atmosferen blijven gebruiken voor het sinteren van koolstofstaalcomponenten. Om deze producenten te helpen de productkwaliteit en -consistentie te verhogen zonder de totale kosten voor de atmosfeer aanzienlijk te verhogen, heeft Air Products een uitgebreid experimenteel programma opgezet om sintering van koolstofstaalcomponenten in endotherme en met stikstof verdunde endotherme atmosferen onder vergelijkbare bedrijfsomstandigheden in productieovens te bestuderen.
Dit is een vraag die vaak opduikt bij het oplossen van problemen voor oxidatie in een continue ovenatmosfeer. De stijgende prijs van nikkel, en dus van roestvrij staal, heeft de levensduur van de band belangrijker dan ooit gemaakt. Hoewel veel variabelen, waaronder de legering van de band, de initiële inloopprocedure, de draaddikte en het volgen, van invloed zijn op de levensduur van een roestvrijstalen band, kunt u aanzienlijke verbeteringen realiseren door de sinteratmosfeer aan te passen.
De atmosferische procestechnologie van Air Products heeft zich bewezen om de levensduur te verlengen van roestvaststalen banden die worden gebruikt voor het sinteren van poedermetalen onderdelen. Over het algemeen zorgt de atmosfeer voor een beschermende oxidebekleding op de roestvrijstalen band terwijl deze koolstofneutraal blijft voor uw onderdelen. De oxidelaag vermindert de opname van koolstof en stikstof en helpt de gewenste mechanische eigenschappen van de band te behouden. In de industriële sector heeft het gebruik van deze technologie geleid tot een verlenging van de levensduur van roestvrijstalen gaasbanden van 25% tot meer dan 50% gedurende de levensduur die doorgaans wordt ervaren in N₂-H₂ -sinteratmosferen. De resultaten van een langere levensduur van de band: minder onderhoud, minder uitvaltijd van de oven en minder vervangende banden.
Veel verwerkingsvariabelen zoals poedergrootte, samenstelling en zuiverheid; grootteverdeling; en het koolstofgehalte beïnvloeden de uiteindelijke eigenschappen van gesinterde componenten. Het type en de hoeveelheid smeermiddelen, de verdichtingsdichtheid en de ovenparameters (temperatuur, tijd bij temperatuur, koelsnelheid en bandbelasting) zijn ook van invloed op de eindresultaten. De meeste van deze variabelen worden bepaald tijdens de ontwerpfase van het onderdeel.
De sinteratmosfeer wordt vaak over het hoofd gezien als een variabele. De eigenschappen van de atmosfeer kunnen variëren in de tijd. Het beheersen van de variabelen van een atmosfeersysteem kan de consistentie van gesinterde eigenschappen verbeteren. De belangrijkste variabelen in een atmosfeersysteem zijn de samenstelling, zuiverheid, stroomsnelheden en verdeling van de atmosfeer, druk in de oven, uitgangssnelheid, stabiliteit (externe invloeden) en de deuropeningen.
Stikstofhoudende atmosferen hebben zich gedurende vele jaren met succes bewezen voor een breed scala aan warmtebehandelingsprocessen. Ze worden gebruikt als de industrienorm vanwege hun vermogen om de juiste atmosfeercompositie te produceren om onderdelen van hoge kwaliteit te garanderen en ze produceren niet de bekende ontkolingsproblemen die gepaard gaan met endotherme gegenereerde atmosferen.
Gesinterde onderdelen moeten de oven verlaten met een glanzende, heldere afwerking. Als dit niet het geval is, is dat een teken van een probleem in uw proces. Zuurstof of lucht kan in de oven bij de hoofdingang binnendringen. Ook als het oxidatiepotentieel in de voorverwarmingszone te hoog is, kan dit leiden tot oxidatie van het poedermetaaloppervlak. Dit geoxideerde oppervlak neemt af naarmate het onderdeel door de sterk reducerende atmosfeer in de hete zone stroomt, waardoor het zijn glanzende afwerking verliest en er dof en mat uitziet. Naast een doffe afwerking, kunt u ook een lagere hardheid van het oppervlak opmerken vanwege de ontkoling van het oppervlak als gevolg van de oxidatie.
Om dit probleem op te lossen, kunt u een vlamgordijn aan de voorkant van de oven plaatsen. Het gordijn moet aan de deur worden bevestigd om de vooringang volledig te bedekken, en de vlam moet naar beneden zijn gericht. U kunt ook het dauwpunt in de voorverwarmzone regelen, zodat het voldoende oxideert om ontsmering te vergemakkelijken, maar het metaal niet oxideert.
Om een roetprobleem op te lossen, moet u eerst het type roet vaststellen. Er zijn drie hoofdtypen: hechtende roet; los, korrelig roet; en glanzend of olieachtig roet. Alle zijn gekoppeld aan koolwaterstoffen uit smeermiddelen of verrijkend koolwaterstofgas. Aangetaste roet ziet eruit als een vlek en is moeilijk te verwijderen. Het wordt meestal geproduceerd door pyrolyse van smeermiddel in de voorverwarmzone. Losse, korrelige roet verschijnt als zwarte sneeuw op de bovenkant van de onderdelen en wordt geproduceerd door smeermiddeldampen in de hete zone. Glanzend roet ziet eruit als een uniforme zwarte coating op blootgestelde oppervlakken. Door het katalytisch kraken van aardgas op de onderdelen ontstaat dit soort roet.
Zodra het type roet bekend is, kan het probleem worden opgelost door factoren als de luchtstroom, de stroombalans, het dauwpunt van de voorverwarming, de bandsnelheid, de bandbelasting, het temperatuurprofiel, de onderdeeldichtheid, het percentage smeermiddel en de toestand van de oven te evalueren.
Voor het sinteren en solderen van atmosferen in een continue bandoven met open uiteinden, moet u de NFPA 86-norm voor ovens volgen. Meestal worden atmosferen met meer dan 4% waterstof in stikstof als ontvlambaar beschouwd. In feite wordt elke gemengde atmosfeer - zelfs als deze minder dan 4% waterstof bevat - als "onbepaald" beschouwd en moet deze worden behandeld alsof deze ontvlambaar is.
NFPA 86 beveelt aan dat u voldoet aan de volgende voorwaarden voordat een brandbare of onbepaalde atmosfeer in de oven wordt geïntroduceerd:
Dat hangt af van uw proces. Op stikstof gebaseerde atmosferen voor de verwerking van metalen zijn al vele jaren succesvol gebleken en vanwege het enorme scala aan eisen in ovens voor verschillende materialen en oppervlaktebehoeften is het gebruik van gasmengsels nu een industrienorm. Verschillende producten kunnen verschillende concentraties van oxiderende componenten in de ovenatmosfeer verdragen vanwege extra reducerende of reactieve componenten in het mengsel. Om deze reden kan het gebruik van on-site gegenereerde stikstof met resthoeveelheden zuurstof worden getolereerd. Door inzicht te krijgen in uw zuurstoftolerantieniveaus kunnen wij u helpen uw kosten te verlagen.
Een eenvoudige koper/staal-test kan oxidatie door lucht (O₂) of water (H₂O) differentiëren. De test wordt uitgevoerd door een stuk schone, heldere koperen strip naast een stuk schone koolstofstalen strip door de continue oven te sturen en de oxidatie op elke testcoupon te observeren. Zorg ervoor dat de oventemperatuur lager is dan 1080˚C, het smeltpunt van koper. De stalen band zal verkleuren of oxideren als er lucht of water in de atmosfeer lekt; de koperstrip zal echter alleen oxideren als er een luchtlek aanwezig is. U kunt deze test gebruiken voor atmosferen met stikstof of gegenereerde atmosfeer, zoals endotherme of gedissocieerde ammoniak. En het kan worden gedaan zonder zuurstof- of dauwpuntanalysatoren.
Dit is een vraag die regelmatig wordt gesteld. Bij het oplossen van problemen met oxidatie in een continue ovenatmosfeer is het belangrijk om zowel het zuurstofniveau als het dauwpunt te meten. Hier is waarom.
Het dauwpunt is een maat voor het vochtgehalte van een gas en is de temperatuur waarbij waterdamp in een monstergas begint te condenseren. Dat is zuurstofconcentratie - een maat voor de partiële zuurstofdruk.
Wanneer een gasmonster wordt geëxtraheerd uit de hete zone van een oven voor analyse, zijn reactieve gassen zoals H₂, CO of CₓHᵧ al gecombineerd met het aanwezige O₂ om vocht en andere gasvormige componenten te produceren. Als gevolg hiervan zal uw analyseapparaat, afhankelijk van de oventemperatuur en hoe het monster wordt verkregen, vaak een laag zuurstofgehalte vertonen. In de meeste toepassingen zijn een laag zuurstofgehalte en een laag dauwpunt vereist om het proces te regelen en oxidatie te voorkomen.
Ja, lekken in een hogedrukgasleiding onder druk kunnen intermitterende oxidatie veroorzaken. Dit kan verschillende oorzaken hebben. Een daarvan is via retrodiffusie - de verplaatsing van onzuiverheden van de omgevingslucht naar een hogedrukgasleiding met een laag onzuiverheidsgehalte. Dit wordt veroorzaakt door concentratiegradiënten, niet door drukgradiënten, en wordt verergerd door veranderingen in debiet, druk of leidingtemperatuur.
De specialisten van Air Products kunnen u helpen de oorzaak van uw probleem te achterhalen. Omdat de oxidatie intermitterend is, moet u uw stikstofhuislijn continu controleren op lekken met een zuurstofanalysator. Voor leidingen met brandbaar gas kan ook een sniffer voor brandbaar gas worden gebruikt. Zodra onzuiverheden zijn gevonden, kan de bron van het lek worden geïdentificeerd met behulp van verschillende technieken, waaronder zeepbeltests, statische druktests of heliummassaspectrometrie. Lekken treden vaak op in lasscheuren, mechanische verbindingen, kleppakkingen en losse fittingen.
Gaszuiverheid, fluctuaties in druk en debiet kunnen leiden tot inconsistente coatings. Bij het oplossen van plasmaspray en HVOF-toepassingen is het belangrijk om te letten op zaken als kleppen, regelaars en roestvrijstalen leidingen van gasbron naar spuitpistool van de juiste grootte, plus gebruik van bulkgassen, wat een hogere zuiverheid en consistentie in de stroming biedt dan cilinders. Mogelijke knelpunten zijn inferieure rubberen pakkingen en membranen, vette O-ringen, debietmeters van acryl en vele snelkoppelingen. Ook kunnen lekken van losse fittingen en aansluitingen omgevingslucht binnendringen, met als gevolg gasverontreinigingen en een veiligheidsrisico.
Air Products kan u helpen bij het oplossen van problemen met uw zuiverheid, druk en debiet door middel van een diagnostische audit die een gasanalyse en beoordeling van het leidingontwerp omvat.
Traditionele HVOF-systemen (High Velocity Oxy-Fuel) gebruiken een aantal soorten brandstoffen voor verbranding, meestal kerosine, methaan (aardgas), propaan, propyleen en waterstof. Hoewel elke brandstof zijn voordelen heeft, biedt waterstof een aantal unieke voordelen. Vanwege de hogere thermische geleidbaarheid bereikt waterstof de beste warmteoverdracht van de vlam naar de poederdeeltjes, ondanks dat de vlamtemperatuur over het algemeen lager is dan die van de koolwaterstoffen. Overtollige waterstof in de vlam zorgt ook voor een reducerende atmosfeer, waardoor de oxideproductie afneemt. Omdat de stoichiometrische reactanten van waterstof en zuurstof volledig ontbranden, worden niet-verbrande resten niet afgezet op de coating. Als het lichtste gas met de hoogste geluidssnelheid heeft waterstof de hoogste potentiële deeltjessnelheid, waardoor de deeltjes beter hechten. Bovendien hebt u in de winter geen verwarmingsmatten nodig om voor voldoende brandstofstroom naar uw cabine te zorgen, net als bij andere brandstoffen.
In vloeibare toestand is stikstof -195 graden Celsius! Dit maakt het een van de meest effectieve koelmiddelen die er zijn. Afhankelijk van uw proces kan vloeibare stikstof temperatuurregeling bieden, de cyclustijd verkorten en de productkwaliteit verbeteren. Stikstof is ook een groen product, omdat het geen residu achterlaat en afkomstig is van de lucht die we inademen. Het wordt gebruikt in veel industriële processen en kan worden aangepast aan warmtebehandeling, machinale verwerking, thermische spray en vele andere toepassingen die problemen hebben met betrekking tot overmatige hitte.
Er zijn slechts een paar soorten brandstoffen die worden gebruikt voor verbranding in traditionele HVOF-systemen (High Velocity Oxy-Fuel), namelijk waterstof, kerosine, methaan (aardgas), propaan en propyleen. Hoewel elke brandstof bepaalde voordelen heeft, biedt waterstof enkele unieke voordelen:
Bovendien kan waterstof worden geleverd met voldoende druk in buizen en bulktanks voor vloeistoffen waarvoor tijdens de wintermaanden geen warmtekussentjes nodig zijn om voldoende brandstofstroom naar uw HVOF-cabine te garanderen.
