Газовая фаза печной среды 2

Контролируемые газовые среды - это искусственные среды с заданными и контролируемыми химическими составами; эти среды специально создаются и вводятся в рабочие камеры печей или получаются в них в результате целенаправленных химических реакций. Контролируемые газовые среды, получаемые сжиганием углеводородного горючего газа, подразделяются на эндотермические и экзотермические.

Эндотермическая газовая среда получается по сложным реакциям в результате частичного сжигания метана с коэффициентом расхода воздуха α ≈ 0,25. Суммарную реакцию можно представить в виде:

CH4 + 0.5(O2 + 3.8N) = CO + 2H2 + 1.9N2

Реакция протекает при повышении температуры до 1350 ˚С и применении катализаторов.

Экзотермическая газовая среда получается при неполном или почти полном сгорании природного газа (метана) или сжиженных пропанбутановых смесей. Реакции получения экзотермической газовой среды протекают с выделением теплоты. Коэффициент расхода воздуха для экзотермической среды α = 0,5 ÷ 0,95. При горении с α = 0,5 ÷ 0,6 получается богатая экзотермическая газовая среда, а при α = 0,9 ÷ 0,95 - бедная. Горение газа в обоих случаях протекает по реакции:

CH4 + O2 → CO + H2 + H2O

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

При проведении термотехнологических процессов с газовой средой различают два вида режимов: с неизменным химическим составом газовой среды или с переменным. Такие процессы, как восстановление чистого вольфрама и молибдена из их ангидридов и глубокое рафинирование алюминиевых сплавов с удалением магния, пары которого и осадок являются пирофорными, осуществляются только в водородной газовой среде.