Überwachung von Wasserstoff und Sauerstoff in Stahlwerken

Binäre Gasanalysatoren messen Wasserstoff in Durchlauföfen

Der binäre Gasanalysator Michell XTC601 kann zur Messung der Wasserstoffkonzentration in der Heiz- oder Abschreckzone des Ofens oder im Wasserstoff-/Stickstoff-Speisegas für den Ofen verwendet werden.

In einem Durchlaufofen aus Stahl gibt es in der Regel einen heißen Bereich und einen Abschreckbereich (Kühlbereich). Der heiße Bereich des Ofens wird elektrisch oder durch erdgasbefeuerte Brenner erhitzt. Die Abschreckzone verfügt über eine Reihe von Kühlwasserrohren. Am Ein- und Auslass des Ofens befindet sich in der Regel ein Stickstoffvorhang, der verhindert, dass große Mengen Luft (die Sauerstoff und Feuchtigkeit enthält) in die Heiz- oder Abschreckzone gelangen. Er verhindert auch, dass sich Wasserstoff mit Luft außerhalb des Ofens vermischt und eine potenziell explosive Atmosphäre entsteht.

Sauerstoffsender überwachen den Glockenofen

Ein Haubenofen wird in der Regel für Stahlbleche, Kabel- und Drahtspulen oder kleinere Teile verwendet. Die Teile werden auf einer Grundplatte gestapelt und dann wird der Haubenofen darüber abgesenkt. Beim ersten Absenken wird Luft in der Haube eingeschlossen, sodass der Haubenofen mit Stickstoff gespült werden muss, bis die Sauerstoffkonzentration unter einem bestimmten Grenzwert liegt (dies wird mit dem eigensicheren Sauerstofftransmitter Ntron Minox i überwacht). Der Glockenofen wird dann mit der Wasserstoff-/Stickstoffatmosphäre gefüllt und für eine gewisse Zeit behandelt. Ein Michell XTC601 Binärgasanalysator überwacht das Gasgemisch mit typischen Messbereichen: 0–10 %, 0–25 % und 0–100 % H2 in N2.

Hintergrund

Die Anwesenheit von Wasserstoff dient in Wärmebehandlungsöfen zwei Zwecken.

Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff ermöglicht eine sehr schnelle Abkühlung und/oder Erhitzung des Metalls im Ofen. Die H2-Konzentration, die Temperatur und die Geschwindigkeit, mit der das Metall dem Ofen zugeführt wird, werden alle kontrolliert und optimiert. Dadurch kann die Anlage das beste Produkt zu den niedrigsten Kosten in den erforderlichen Mengen herstellen.

Sauerstoff, der in einem Stahlwerk vorhanden ist, führt zu Korrosion. Eine einfache Möglichkeit, den O2-Gehalt zu reduzieren, besteht darin, den Sauerstoff mit Wasserstoff zu verbrauchen.

Empfohlene Messverfahren

Der Michell XTC601 Binärgasanalysator ist ideal für die Messung von H2 in N2 geeignet. Er wurde für die Messung von Binärgaskonzentrationen mithilfe der Wärmeleitfähigkeitsmethode entwickelt.

Der Ntron Minox-I ist ein eigensicherer, kompakter O2-Transmitter mit geringer Leistung, der sich für die Messung von Sauerstoff von 20,9 % bis hinunter zu 0,01 % (100 ppm) O2 eignet. Der Transmitter ist für den Einsatz in Gefahrenbereichen mit Wasserstoffumgebungen ausgelegt.

Die Lebensdauer des Sensors beträgt mehr als 5 Jahre.