在熔炉中营造还原气氛需要了解不完全燃烧原理并使用非氧化性气体。
这一过程包括调整一氧化碳与二氧化碳的比例,使用氮气或氩气等载气,有时还直接使用离解氨或 N2、Ar 和 H2 等纯气体的混合气体。
主要目的是在退火过程中防止金属腐蚀,并在烧制过程中影响陶瓷产品的性能。
在熔炉中营造还原气氛的 4 个关键步骤
1.了解内热可控气氛
不完全燃烧:内热气氛是由原料气体和空气的不完全燃烧形成的,其燃烧量小于或等于理论空气需求量的一半。
这一过程在高温和催化剂的作用下进行。
外部供热:由于混合物本身放出的热量较少,因此需要外部供热来维持持续的燃烧反应。
可调碳势:可通过改变空气和原料气体的混合比例来调节 CO 和 CO2、H2 和 H2O、H2 和 CH4 的相对数量,从而控制大气中的碳势。
2.使用非氧化性载气
氮气或氩气:在金属加工中,氮气或氩气等非氧化性气体可用作载气,稀释还原性气体,防止退火过程中的金属腐蚀。
燃烧产物:还原气氛通常通过使用燃料的燃烧产物和调整 CO:CO2 的比例来实现。
3.直接混合气体和其他方法
离解氨:离解氨的直接混合气体也可以产生还原气氛。
真空和纯净气体:使用真空或混合 N2、Ar 和 H2 等纯气体也可以产生还原气氛。
4.对金属和陶瓷产品的影响
金属退火:还原气氛用于退火炉,可在不腐蚀金属的情况下释放金属应力。
陶瓷烧制:在陶瓷烧制过程中,还原气氛可通过去除金属氧化物中的氧和影响粘土中铁的存在来改变釉和粘土体的颜色。
5.窑炉类型和气氛控制
直燃炉:在直燃炉中,只能对炉内气氛进行有限的控制,但这对于某些低温热处理工艺来说是足够的。
间接加热炉:间接加热炉用于控制更严格的工艺,通过马弗炉或辐射管将原料与加热气体隔开,并向工作腔注入单独产生的预处理气氛。
6.窑炉中的气氛类型
氧化气氛、中性气氛和还原气氛:氧化性"、"中性 "和 "还原性 "通常用于炉内气氛,具体取决于工艺所需的特定反应。
通过了解这些要点,我们可以有效地在熔炉中创造还原气氛,以满足金属退火或陶瓷烧制工艺的特定需求。
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