Nowy wymiar azotowania gazowego

Seco/Warwick
Reklama
Reklama

Seco/Warwick oferuje przełom technologiczny. Chodzi o azotowanie gazowe. Proces znany od ponad 100 lat doczekał się bowiem technologii, która w zakresie obróbki cieplnej metali cechuje się innowacyjnością. Metoda ZeroFlow wdrożona do globalnego przemysłu przez Seco/Warwick we współpracy z naukowcami z Politechniki Poznańskiej ogranicza koszty procesu i jest kilkakrotnie bardziej ekologiczna.

Azotowanie jest jednym z najpowszechniej stosowanych procesów obróbki cieplno-chemicznej do wytwarzania powierzchniowych warstw utwardzonych. Dziś używane jest wszędzie tam, gdzie produkuje się części stalowe, np.: koła zębate, tuleje, wałki, matryce, stemple czy formy, głównie w przemysłach: maszynowym, motoryzacyjnym, lotniczym, wydobywczym czy narzędziowym itp.

Współczesny proces azotowania gazowego

Historycznie zaczęło się od azotowania w czystym amoniaku, lecz napotkano trudności w kontroli i powtarzalności wyników procesu. Następnie przez ponad 100 lat, do czasów obecnych, dodawano różne gazy do amoniaku, aby proces kontrolować, zresztą z sukcesem. Współcześnie zaś do azotowania gazowego powszechnie używa się regulowanej w składzie mieszaniny amoniaku i gazów „rozrzedzających”, przede wszystkim w postaci zdysocjowanego amoniaku lub azotu, dzięki którym kontroluje się potencjał azotowy stanowiący podstawowy napęd procesu azotowania. Cechą charakterystyczną jest konieczność zapewnienia ciągłego przepływu atmosfery przez piec, czyli dopływu i odpływu. Najnowszym osiągnięciem technologicznym w tym procesie jest azotowanie gazowe metodą ZeroFlow. Pozwala ona znacznie redukować koszty procesu, a jednocześnie chronić środowisko naturalne.

Reklama

Jak mówi Maciej Korecki, wynalazca i promotor nowoczesnej obróbki cieplnej, a w Grupie Seco/Warwick wiceprezes Segmentu Pieców Próżniowych, azotowanie metodą ZeroFlow jest azotowaniem gazowym na bazie amoniaku. Wyróżnia się tym, że potencjał azotowy regulowany jest poprzez wprowadzenie odpowiedniej porcji amoniaku w odpowiednim czasie i tylko amoniaku, zamiast ciągłego przepływu mieszanki amoniaku i gazu rozrzedzającego. W konsekwencji metoda ZeroFlow zużywa minimalną ilość amoniaku potrzebną do uzyskania wymaganego potencjału azotowego i uzupełnienia azotu w atmosferze, z uwzględnieniem sytuacji, kiedy to amoniak nie jest dostarczany do pieca w ogóle, brak przepływu, stąd sugestywna nazwa rozwiązania Zero (brak) Flow (przepływ).

Użycie samego amoniaku w procesie azotowania powoduje, że mamy do czynienia z reakcją stechiometryczną (w przeciwieństwie do niektórych metod tradycyjnych), czyli jednoznacznie zdefiniowaną i przewidywalną, dodatkowo, na podstawie monitorowania jednego składnika atmosfery. Dlatego proces ZeroFlow kontroluje bardzo precyzyjnie analizator tylko jednego gazu, uzyskując poprawę jakości i powtarzalności rezultatów w porównaniu do różnych metod tradycyjnych.

Nowoczesna metoda ZeroFlow

Można stwierdzić, że ZeroFlow to powrót do źródeł, do podstaw procesu azotowania, poprzez użycie samego amoniaku bez żadnych dodatkowych gazów. Wynalazcą metody jest prof. Leszek Małdziński z Politechniki Poznańskiej, który opracował podstawy teoretyczne i potwierdził je w badaniach. Następnie, ponad 10 lat temu, w ramach partnerskiej współpracy pomiędzy Seco/Warwick i Politechniką Poznańską rozpoczęto projekt opracowania i budowy pierwszego przemysłowego pieca, przeznaczonego do realizacji procesów azotowania metodą ZeroFlow. Piec został uruchomiony w dziale badań i rozwoju Seco/Warwick (Seco/Lab), gdzie metoda została wdrożona i potwierdzona na dziesiątkach procesów w skali przemysłowej. Projekt trwał kilka lat i zaangażowanych w niego było kilkudziesięciu naszych inżynierów oraz pracowników naukowych z Politechniki Poznańskiej.

Powiązane firmy

Reklama

Metoda ZeroFlow jest kompletną i wszechstronną alternatywą każdego procesu azotowania gazowego. Można wytworzyć warstwę o dowolnej strukturze i grubości oraz realizować różnie opcje technologiczne, jak azoto-nawęglanie ferrytyczne i utlenianie. Jednocześnie jest to metoda, która zapewnia ogromne benefity tym, którzy zdecydują się z niej skorzystać. Niezwykle istotnymi zaletami są minimalizacja zużycia amoniaku i emisji gazów poprocesowych.

Oszczędności i dbałość o środowisko

Jeśli chodzi o koszty, to wpływ ma przede wszystkim zużycie energii do osiągnięcia i utrzymania podwyższonej temperatury procesu oraz gazów do azotowania. Na zapotrzebowanie gazów główny wpływ ma sposób i jakość regulacji potencjału azotowego. W tradycyjnych rozwiązaniach zadany potencjał azotowy otrzymuje się, stosując ciągły przepływ atmosfery w ilości wynikającej z przyjętej metody i kondycji pieca, generalnie z dużym nadmiarem w porównaniu do zapotrzebowania wsadu. Można to porównać do utrzymania stałego poziomu wody w dziurawym wiadrze, gdzie musi być zapewniony ciągły dopływ wody zależny od wielkości otworu.

Metoda ZeroFlow zużywa optymalną i minimalną ilość amoniaku konieczną do dostarczenia wymaganej ilości azotu do powierzchni obrabianych części. W tym przypadku wiadro jest szczelne, nie ma wycieku. Bazując na przykładach – Jeden z naszych klientów – renomowana firma z branży motoryzacyjnej – zużywała rocznie ok. 160 ton amoniaku w procesach azotowania tradycyjnego. Po wdrożeniu ZeroFlow zużycie spadło do ok. 20 ton rocznie. To oznacza zmniejszenie zużycia amoniaku aż o 87,5%. Dzięki temu, że metoda przekłada się na zmniejszenie zapotrzebowania na amoniak, jednego z głównych czynników kosztowych procesu, oraz podobnie emituje wielokrotnie mniej gazów wylotowych - w tym finalnie tlenków azotu (NOx) -  istotnie można stwierdzić, że ma charakter proekologiczny.

Źródło: Seco/Warwick

Reklama

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest tytułem branżowym typu business to business, w którym poruszana jest tematyka z różnych najważniejszych sektorów przemysłowych. Redakcja online MM Magazynu Przemysłowego  przygotowuje i publikuje na stronie artykuły techniczne, nowości produktowe oraz inne ciekawe informacje ze świata przemysłu i nie tylko.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama