Überwachung von Wasserstoff und Sauerstoff in Stahlwerken

Die Kontrolle von Wärmebehandlungsprozessen mit Gasanalysatoren ist unerlässlich, um eine gleichbleibende Qualität der gewünschten Metalleigenschaft zu erreichen. Bei der Wärmebehandlung handelt es sich um eine Reihe von Verfahren, die dazu dienen, bestimmte Eigenschaften in verschiedenen Materialien (Metallen) zu verändern oder zu erreichen. Zu den Wärmebehandlungsverfahren gehören Glühen, Einsatzhärten, Ausscheidungshärten, Anlassen und Abschrecken.

Binäre Gasanalysatoren messen Wasserstoff in Durchlauföfen

Der binäre Gasanalysator XTC601 von Michell kann zur Messung der Wasserstoffkonzentration in der Aufheiz- oder Abschreckzone des Ofens oder im Wasserstoff-/Stickstoff-Einsatzgas des Ofens eingesetzt werden.

In einem kontinuierlichen Stahlofen gibt es normalerweise eine heiße Zone und eine Abschreckzone (Kühlzone). Die heiße Zone des Ofens wird elektrisch oder durch erdgasbefeuerte Brenner beheizt. Die Abschreckzone hat eine Reihe von Kühlwasserrohren. Am Ein- und Ausgang des Ofens befindet sich in der Regel ein Stickstoff-"Vorhang", der verhindert, dass große Mengen an Luft (die Sauerstoff und Feuchtigkeit enthält) in die Heiz- oder Abschreckzone gelangen. Er verhindert auch, dass sich Wasserstoff mit der Luft außerhalb des Ofens vermischt und eine potenziell explosive Atmosphäre entsteht.

Sauerstofftransmitter überwachen Haubenöfen

Ein Haubenofen wird typischerweise für Stahlblech, Kabel- und Drahtspulen oder kleinere Teile verwendet. Die Teile werden auf einer Grundplatte gestapelt und dann wird der Glockenofen über sie abgesenkt. Beim ersten Absenken ist Luft in der Glocke eingeschlossen, so dass es notwendig ist, den Glockenofen mit Stickstoff zu spülen, 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/Stickstoff-Atmosphäre gefüllt und für ein Zeitintervall behandelt. Ein binärer Gasanalysator Michell XTC601 überwacht das Gasgemisch mit typischen Messbereichen: 0 -10%, 0 -25% & 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 Erwärmung 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. So kann die Anlage das beste Produkt zu den niedrigsten Kosten in den erforderlichen Mengen produzieren.
  • Jeder in einem Stahlofen vorhandene Sauerstoff verursacht Korrosion. Eine einfache Möglichkeit, den O2-Gehalt zu reduzieren, ist, den Sauerstoff mit Wasserstoff zu verbrauchen.
  • EMPFOHLENE MESSTECHNIKEN

  • Der Michell XTC601 Binärgasanalysator ist ideal für die Messung von H2 in N2 geeignet. Er wurde entwickelt, um binäre Gaskonzentrationen mit Hilfe der Wärmeleitfähigkeitstechnik zu messen.
  • Der Ntron Minox-I ist ein eigensicherer, kompakter O2-Transmitter mit geringer Leistung, der für die Messung von Sauerstoff von 20,9 % bis hinunter zu 0,01 % (100 ppm) O2 geeignet ist. Der Transmitter ist für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen mit Wasserstoffumgebung ausgelegt.
  • Der Sensor hat eine Lebensdauer von mehr als 5 Jahren.