En nuestra entrada anterior explicábamos como se miden comúnmente las atmósferas en operaciones de carburizado. Una
Generador fabricado porAtmosphere Engineering Co.
pregunta más profunda sería entonces, ¿Cómo se genera una atmósfera carburizante? ¿Cuál es la composición de dicha atmósfera? y mas importante ¿Qué controles se pueden integrar para obtener resultados metalúrgicos consistentes? En esta entrada vamos a explicar el funcionamiento de uno de los equipos mas populares para generación de atmósferas carburizantes: el Generador de Gas Endotérmico (Endo).
Empecemos por la descripción del equipo empleado para la producción Endo. El generador es esencialmente un horno de retorta en donde se realiza el cracking de un hidrocarburo para producir una mezcla de gases rica en Monóxido de Carbono (CO).
Fig. 1. Esquema de un Generador de Gas Endotérmico
Tanto el aire como el metano son inyectados por el dispositivo hacia la retorta del horno. Dicha retorta consiste de un tubo fabricado en fundición de acero inoxidable ACI grado HU cuyo interior está cubierto por pellets de níquel que hacen la función de catalizador (fig. 1 bullet G). Cuando se hacen pasar los componentes a través de la retorta a la temperatura de 1900F, se lleva a cabo la siguiente reacción (fig. 2):
La mezcla de gases resultante de la reacción tiene en términos generales la siguiente composición (tabla 1):
Tabla 1: Componentes de una Atmósfera Endotérmica
De acuerdo con este mecanismo, podemos concluir que existen 4 variables clave para el control del gas Endotérmico:
- El flujo requerido
- El valor del punto de rocío
- La temperatura de la retorta
- La relación aire/gas
Gráficos de control y Monitoreo de un equipo EndoInjector by Atmosphere Engineering
A. De acuerdo con las tablas de proceso aplicables, el generador deberá contar con instrumentación para el monitoreo y el registro de la temperatura y el control deberá ser de manera automática. Dicha instrumentación deberá ser calibrada trimestralmente por un laboratorio acreditado ante ISO/IEC 17025.
carbono en atmósferas carburizantes es el empleo de la probeta de oxígeno. Este sensor consiste esencialmente de dos electrodos metálicos y un electrolito de zirconia que interactúan con el gas presente en el horno (ver fig 1). ¿Y cómo funciona? Pues para no entrar en tecnicismos, podemos resumir este dispositivo como una circuito capaz de medir la relación de oxígeno existente entre la atmósfera del horno y el exterior. Le llaman de hecho “probeta de oxígeno” por que precisamente mide oxígeno y no carbono. El contenido de carbono correspondiente lo determina el instrumento de control (controlador) en función de las siguientes variables obtenidas por el sensor:
