Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Patrick COPPIN : Ingénieur de l’École Centrale de Paris - Docteur ès science des Matériaux - Chef de Marché International Métallurgie à L’ Air Liquide
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Benoît LHOTE : Ingénieur de l’École Centrale de Paris - Responsable du programme Traitement Thermique pour la France à L’ Air Liquide
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Meryem BUFFIN : Ingénieur Civil en Sciences des Matériaux de l’Université Catholique de Louvain - Ingénieur de Recherche Traitement Thermique au Centre de Recherche Claude Delorme de L’ Air Liquide
-
Serban CANTACUZÈNE : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie de Grenoble (ENSEEG) - Docteur ès sciences des Matériaux - Ingénieur de Recherche Traitement Thermique au Centre de Recherche Claude Delorme de L’ Air Liquide
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Lire l’articleINTRODUCTION
Aujourd’hui, l’utilisation d’atmosphères gazeuses pour le traitement ther-mique des métaux est devenue la norme. De plus, les exigences croissantes en terme de qualité et la nécessité de contrôler et de reproduire cette qualité imposent l’utilisation d’atmosphères de qualité de mieux en mieux élaborées et régulées.
Cette tendance a pour conséquence la mise sur le marché de nouvelles solutions de fourniture d’atmosphères et de moyens de contrôles : l’atmosphère est aujourd’hui une composante essentielle du traitement thermique au même titre que la maîtrise des paramètres thermiques.
Les atmosphères gazeuses utilisées dans les fours sont généralement constituées de mélanges de plusieurs gaz (N2, H2, CO, Ar, He) avec des traces d’impuretés (O2, H2O, CO2, CH4). Les propriétés globales de ces atmosphères dépendent des caractéristiques intrinsèques des mélanges unitaires et donc de la capacité du fournisseur de l’atmosphère d’en assurer la qualité et la reproductibilité.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1988 par Michel KOSTELITZ
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Atmosphères à base d’azote5. Générateurs d’atmosphère
5.1 Générateurs endothermiques
Les générateurs endothermiques sont des réacteurs chimiques chauffés dans lesquels est réalisée une combustion en défaut d’air d’un hydrocarbure. Le gaz de réaction utilisé peut être du gaz naturel, du méthane, du propane ou du butane.
Une atmosphère typique est obtenue à partir de l’oxydation partielle du méthane : elle est composée, en volume, essentiellement d’azote (» 40 %), d’hydrogène (» 40 %) et de monoxyde de carbone (» 20 %).
La quantité d’air à introduire dans le générateur est très précisément liée à la qualité du combustible et ne souffre pas de variations. Cette quantité d’air est quantifiée par un paramètre connu sous le nom de facteur d’air (na).
Le facteur d’air est défini comme étant le rapport du volume d’air utilisé pour la combustion d’un volume donné de gaz au volume d’air nécessaire à la combustion stœchiométrique du même volume de gaz.
Le point de consigne d’un générateur endothermique se situe à un facteur d’air, appelé facteur d’air de reformage, tel que la combustion de l’hydrocarbure ne donne hormis l’azote que de l’hydrogène et du monoxyde de carbone. D’un point de vue pratique, l’opérateur règle le facteur d’air à une valeur légèrement supérieure au point d’équilibre (environ 0,26). On peut trouver dans la littérature de nombreux ouvrages détaillés à ce propos [1] [4] [11].
La figure ...
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Générateurs d’atmosphère
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BEGUIN (C.) - Introduction à la technique des atmosphères contrôlées - . Association Suisse de traitement thermique, 1994.
-
(2) - ASM Handbook - . Volume 4, Heat Treating. ASM International, 1991.
-
(3) - NEMENYI (R.) - Controlled atmospheres for heat treatment - . Pergamon Press, 1984.
-
(4) - GHIGLIONE (D.), LEROUX (C.), TOURNIER (Ch.) - Pratiques des traitements thermochimiques - . Éditions Techniques de l’Ingénieur, 1997.
-
(5) - REGENT (L.) - Modélisation des échanges de chaleur dans un four continu de traitement thermique - . Rapport interne Air Liquide no 32/89.
-
(6) - KAY (H.) - Design of furnaces for reheating - . Metals Technology, oct. 1975.
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