在热处理技术可控环境气氛炉上的探头

在热处理技术可控环境气氛炉上的探头

> 氧探头在渗碳、碳氮共渗、保护环境气氛无氧化加热等热处理技术工艺上的应用能力要比在工业炉、汽车上广泛应用研究复杂得多，因为炉内的气氛可以控制与氧探头输出的氧量信号之间没有一个直接的数学教学关系。氧气分析仪可监测气体温度和压力等参数，且美观大方，操作使用非常方便，得益于高性能的原装进口传感器，整机保持了一贯高精度、高稳定性、长寿命等优点，一经推广，得到了用户的广泛认可与好评。测氧仪从而将各种燃烧设备的燃烧状态控制在最佳状态，能有效地节约各种燃料（如：原煤、石油、天然气、煤气等），控制设备平稳、经济运行，延长设备使用寿命；同时还可降低排烟“黑度”，减少排烟粉尘和SOX等有害气体。微量氧分析仪种类较多,检测原理各异,针对性强,因此应根据不同使用场合、不同工艺状况选择合适的仪表。它是通过氧探头测量出热处理炉内气氛中的氧量，再由热处理炉内气氛的化学发展平衡工作原理计算出企业对应的碳势，达到监视或控制炉内的碳势，这就需要要求在大量社会生产管理实践的基础上不断收集处理大量**的实验结果数据，建立起与实际更接的数学学习模式。

测量与控制渗碳碳势的气氛中的炉中，1950年主要氯化锂氧分析仪，红外最1970氧分析仪。 **美国在七十年代中期热处理行业引入碳势控制氧探头，并取得巨大的成功。测量直接插入炉氧探头，具有简单结构，响应速度快，精度高，在促进迅速发展**。到了八十年代中期，欧洲，美国和日本都用氧探头测量和控制碳势。

　　氧探头的使用管理范围方面很广，一般企业说来主要适用于进行高温要求渗碳、碳氮共渗、非平衡渗碳(或高碳势)，以及氮基气氛渗碳等。

使用氧探针的好处是显著的。 一是提高产品质量，基本杜绝浪费；二是缩短渗碳时间，降低渗碳剂消耗，节约能源。 据厂家介绍，氧气探头可以缩短20%的工作时间，减少渗出液的50%~70%的消耗，避免炭黑的形成，减少清洗工作。

大多数热处理气体是含有 co，co2，ch4，h2，h2o 等的混合气体。 在目前开发的以 n2为基础的大气中，n2只作为载气，不参与反应。

简要地说，在平衡条件下，大气中的CO和H 2含量是稳定的，平均碳势控制是比较容易实现的，但在高温下或高碳势（> 1.2％℃），CO的气氛中和H 2 O含量是非常小的，烘焙并冷却时将大气导入，大气的平衡被严重破坏，这在有偏差的结果从碳势分析的实际碳势和红外CO 2分析仪露点法经常达到100％，和氧探针直接插入炉测量反映了炉，精度高的真实状态。

　　利用能斯特公式(6)可推导出氧电势与碳活度、Pco、T之间的关系，它们的关系中碳活度ac=Cp／Cs,Cp为炉气碳势，Cs为T温度下钢中饱和含碳量，Pco为炉气中CO分压。。在平衡发展条件下，Pco很稳定，利用氧电势和温度数据就可进行准确地测出碳势。

　　在非平衡发展条件下或N2基气氛下，Pco和PH2不稳定，红外法和露点法模型已不存在适用，而加上Pco(用红外仪测出)补偿，进一步研究修正(6)式，氧探头仍可以通过准确地进行碳势控制，这对我国高温高碳渗碳是非常具有重要的。