實(shí)驗(yàn)電爐中通入可控氣氛(又稱保護(hù)氣體)的目的是避免工件的氧化、脫碳或達(dá)到一定的工藝目的(如滲碳)。不同的金屬和不同的熱處理工藝，可能需用不同的可控氣氛。
氣氛可控原理：金屬在火焰爐中加熱時(shí)，其周圍氣氛的主要成分是CO2、CO、H2O、H2、O2及N2等。其中CO2、H2O和O2對(duì)金屬有氧化或脫碳作用；H2和CO則是還原性氣體；N。除對(duì)特定的金屬外，一般是惰性氣體，但普通氮源中都含有少量氧化性雜質(zhì)，直接用于熱處理時(shí)也會(huì)引起氧化。
管式氣氛爐廠家總結(jié)冶金工廠常用的可控氣氛可分為燃料制備氣氛、氮基可控氣氛、氨制備氣氛及純氫等。
1、燃料制備氣氛：
一般用氣體燃料(天然氣、丙烷、丁烷和焦?fàn)t煤氣等)不*燃燒或通過催化反應(yīng)，去除CO2及H2O制取的可控氣氛。當(dāng)燃燒過程放出的熱量能維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，所得氣體叫放熱式氣氛，可以分為Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅲ型，以適應(yīng)不同用途；當(dāng)過剩空氣系數(shù)很低，必須供熱才能維持其反應(yīng)時(shí)，所得氣體明吸熱式氣氛。兩種氣氛中根據(jù)所含可燃?xì)怏w的多少，又可分為濃型和淡型。
2、氮基可控氣氛：
主要指用工業(yè)氮制備的氮?dú)浠旌蠚夥铡Ｓ萌剂现苽涞姆艧幄蛐图阿笮鸵矊儆谶@種氣氛。一般空分制氧或變壓吸附所得氮?dú)?，含氧約為0.2％～2％，只能作為一般可控氣氛的放散氣體；經(jīng)精制得到含氧低于10–5的純氮，可以作光亮程度要求不高的鋼材的保護(hù)氣氛。一般應(yīng)摻入少量H2或CH4，經(jīng)催化脫氧、干燥，才能作為可控氣氛。
3、氨制備氣氛：
用無水液氨蒸發(fā)氣化，通過內(nèi)裝催化劑、外部加熱至近1000℃的反應(yīng)罐，得到含25％N2及75％H2的混合氣，經(jīng)冷卻、干燥即為氨分解可控氣氛。氨氣化加空氣不*燃燒，去除CO2及H2O，再經(jīng)進(jìn)一步精制得到主要成分為N2的氨燃燒可控氣氛。
4、純氫：
用水電解法或從焦?fàn)t煤氣、化工副產(chǎn)氣用變壓吸附法等提取。
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