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).

 

En primer lugar, como se puede observar en la figura 1 el sistema es alimentado por un dispositivo que introduce aire y metano (o propano) a la retorta. El dispositivo de mezcla puede ser un equipo comercial de fuel injection que suministra los componentes en proporciones definidas (fig 1 bullet D). El más usado en el mercado se conoce como EndoInjector, fabricado por la compañía Atmosphere Engineering, y su popularidad radica en su capacidad para inyectar solamente el gas necesario para generar el flujo exacto de atmósfera requerida por el horno(s). Esto deriva en un ahorro de energéticos al no generar exceso de Endo que en los generadores comunes se elimina por venteo en los desfogues.

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:

  1. El flujo requerido
  2. El valor del punto de rocío
  3. La temperatura de la retorta
  4. La relación aire/gas
Los requerimientos de la HTSA CQI-9 nos pueden servir de guía para el control adecuado de estás variables. También te puede interesar el artículo Qué es CQI-9?

 

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.

B. Debe existir un programa para la realización de quemas de carbón.
C. Los analizadores de Punto de Rocío empleados para verificar la calidad de la atmósfera, deben ser calibrados de manera anual.
Afortunadamente la tecnología disponible hoy en día y especificaciones como la CQI-9 de AIAG nos ayudan a obtener procesos mas controlados. Lo importante es tomar ventaja de  estos recursos para reducir la variación y obtener productos cada vez mas consistentes.
Si deseas conocer mas sobre la generación y el control de atmósferas, escríbeme a victor@globalthermalsolutions.com y victor.ttmexico@gmail.com
También contamos con un grupo de discusión en LinkedIn en donde compartimos dudas técnicas, eventos y oportunidades de empleo. Búscanos como Tratamiento Térmico México.

 

 

Victor Zacarias

Heat treat management expertise: CQI-9, AMS2750

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This article has 3 comments

  1. Javier soto Reply

    Buenas tardes como puedo encontrar más información sobre hornos industriales, creo que es algo fascinante en en lo cual quisiera entrar más de lleno. Me podrían recién dar algún libro si es que hay o algún foto donde pueda yo aprender más sobre este tema

    • Victor Zacarias Reply

      Hola Javier, gracias por tu consulta. Si deseas conocer mas sobre equipos de Tratamiento Térmico te podemos recomendar las publicaciones de ASM International. Los miembros de ASM tienen accesos a libros, manuales, revistas y bases de datos prácticamente ilimitadas. Puedes obtener mayor información en asminternational.org

  2. jose Escalante Reply

    hola, disculpa tengras una imagen de como se ve un generador con quemador circular, la que muestras arriba es un quemador unico lateral, podrias compartir una con quemador circular?.
    gracias de antemano.

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