Кипящий слой как замена соляных ванн

В настоящее время в качестве альтернативы традиционным методам термической обработки в расплавах солей все чаще выступает обработка изделий в кипящем слое твердых мелкозернистых материалов находящихся во взвешенном состоянии. 

Кипящий слой представляет собой гетерогенную систему, состоящую из слоя мелких частиц (0,6 –1,5 мм) и потока  газа, проходящего сквозь слой частиц и создающего интенсивное их перемешивание, напоминающее «вязкую кипящую жидкость». Основной особенностью кипящего слоя является его большая теплоемкость и теплопроводность. Интенсивная циркуляция частиц, объемная теплоемкость которых примерно на три порядка превышает объемную теплоемкость газов, приводит к получению одинаковой во всех точках слоя температуры с точностью до нескольких градусов (+2-3^оС от номинала).

Популярность применения кипящего слоя как нагревающей среды обусловлена тем, что данная технология, обладая многими преимуществами обработки в жидких средах (высокое качество продукции и скорость процесса всего в 1,5 – 2 раза ниже, чем в расплаве), лишена его недостатков, поскольку является «сухой».

Применение же в качестве материала кипящего слоя специального мелкосферического катализатора конверсии углеводородных газов и потока газа, состоящего из смеси воздуха и углеводородного газа позволяет получить в рабочем пространстве печи атмосферу эндогаза, которая защищает детали при термической обработке, как от окисления, так и от обезуглероживания.

В отличие от расплавов кипящий слой не взрывоопасен, не токсичен, не требует жесткой системы контроля и ректификации солей, захоронения шлама, прост в эксплуатации, его можно применять практически при любых температурах, определяемых лишь стойкостью материала реторты и тепловым балансом печи.

Печь шахтного типа состоит из печного блока с ретортой, блока ротаметров, газоподвода с распределительной решеткой и съемной тепловой крышки, которая используется во время разогрева установки для уменьшения тепловые потерь.

Реторта выполнена из жаропрочной стали 20Х23Н18 и представляет собой цилиндр, в котором находится материал кипящего слоя, проводится подготовка эндогазовой атмосферы и процессы термической обработки. Требуемый расход газов и воздуха устанавливаются согласно технологической инструкции по ротаметрам игольчатыми вентилями.

Садка с деталями находится в подвешенном состоянии.