Описание

Цементация стали представляет собой поверхностное диффузионное насыщение малоуглеродистой стали углеродом с целью повышения твёрдости и износоустойчивости. Этот процесс является основой промышленного процесса газовой цементации, который широко распространен на машиностроительных и станкостроительных заводах.
Проблемные места данной технологии – сложность регулирования необходимого уровня углеродного потенциала в процессе цементации, сложность и высокая стоимость газоприготовительного оборудования.


ОПИСАНИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
Наиболее распространенный метод цементации  стали — цементация в газовом карбюризаторе (печи цементации) при температуре 900 – 950 oС в течение 6 – 10 часов. В Институте разработана автоматическая система контроля и управления процессом газовой цементации. Отличительной особенностью данной системы является работа без использования эндогенератора. Необходимые химические превращения в смеси природного газа и воздуха осуществляются непосредственно в рабочем пространстве цементационной печи благодаря наличию каталитических свойств у жаропрочной реторты, а также благодаря предварительному смешению газовой смеси в специально разработанном компактном смесителе.
Автоматическая система контроля и управления процессом газовой цементации для комплекса электропечей СШЦ-8.16/10 (далее – система управления) используется в технологическом процессе газовой цементации стальных деталей и предназначена для регулирования углеродного потенциала в рабочем пространстве печи.

В состав системы управления входят:  шкаф управления;  блок подготовки сжатого воздуха и проб.

Характеристики технологии:

• установленная мощность                              1,0 кВт
• напряжение питания    230 В
• диапазон регулирования углеродного потенциала    0,6 – 1,2%
• диапазон измерений концентрации СО2    0 – 10%
• диапазон измерений концентрации СО    0 – 30%
• диапазон измерений концентрации СН4    0 – 10%

ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ
исключение из процесса дорогостоящего оборудования (эндогенератор, газоприготовитель)
экономия на эксплуатационных затратах (мощность нагревателей эндогенератора ~ 20 кВт и выше, данная система потребляет 1 кВт)
экономия на периодическом обслуживании (катализатор)
возможность управления качеством цементации (управление углеродным потенциалом)

СВЕДЕНИЯ О ПАТЕНТАХ
Патент РБ на полезную модель № 7577 от 30.10.2011 «Устройство автоматического регулирования температуры в газопламенной печи».
Патент РБ на изобретение № 16481 от 30.10.2012 «Способ и устройство для управления процессом горения в промышленной газопламенной печи».
Патент РБ на изобретение № 21079 от 2017.06.30 «Способ и устройство для создания контролируемой атмосферы в муфельной печи сопротивления в процессе термообработки металлических изделий».
Патент РБ на полезную модель «Автоматизированная система контроля и управления газовой цементацией стальных изделий в шахтной электрической печи» (заявка № u20190226 от 14.08.2019).

СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТКИ
При разумной стоимости самой системы управления возможна быстрая модернизация большинства старых печей цементации.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ О СОТРУДНИЧЕСТВЕ
Разработка и изготовление системы контроля и управления процессом газовой цементации под требования заказчика на договорной основе. При передаче технологии предоставляется поддержка: техническая документация, научно-техническое сопровождение.