فريق التقنية · Kintek Solution

الغلاف الجوي الطارد للحرارة هو نوع من الغلاف الجوي المتحكم فيه الناتج عن احتراق وقود (مثل الغاز الطبيعي أو البروبان) مع إمدادات محدودة من الهواء.تولد هذه العملية حرارة (تفاعل طارد للحرارة) وتنتج خليطاً من الغازات، وبشكل أساسي النيتروجين (N₂) وثاني أكسيد الكربون (CO₂) وكميات صغيرة من أول أكسيد الكربون (CO) والهيدروجين (H₂).ويستخدم هذا الغلاف الجوي عادةً في عمليات المعالجة الحرارية، مثل التلدين والتصلب واللحام بالنحاس، لمنع أكسدة المعادن وإزالة الكربنة منها.يمكن تعديل تركيبة الغلاف الجوي الطارد للحرارة عن طريق تغيير نسبة الهواء إلى الوقود، مما يجعله متعدد الاستخدامات في التطبيقات الصناعية المختلفة.

شرح النقاط الرئيسية:

1. تعريف الغلاف الجوي الطارد للحرارة وتكوينه:

   • يتكوّن الغلاف الجوي الطارد للحرارة من خلال الاحتراق الجزئي لوقود هيدروكربوني (مثل الغاز الطبيعي أو البروبان) مع كمية محدودة من الهواء.
   • يكون التفاعل الكيميائي طارداً للحرارة، ما يعني أنه يطلق حرارة، ويكون خليط الغاز الناتج غنياً بالنيتروجين (N₂) وثاني أكسيد الكربون (CO₂)، مع كميات ضئيلة من أول أكسيد الكربون (CO) والهيدروجين (H₂).

2. تكوين الغلاف الجوي الطارد للحرارة:

   • المكونات الأساسية للغلاف الجوي الطارد للحرارة هي:
     • النيتروجين (N₂):70-90%
     • ثاني أكسيد الكربون (CO₂):5-15%
     • أول أكسيد الكربون (CO):1-5%
     • الهيدروجين (H₂):1-5%
   • تعتمد التركيبة الدقيقة على نسبة الهواء إلى الوقود المستخدمة أثناء الاحتراق.وينتج الخليط الأقل دهونًا (هواء أكثر) كمية أكبر من ثاني أكسيد الكربون وأقل من أول أكسيد الكربون، بينما يزيد الخليط الأكثر ثراءً (هواء أقل) من تركيز أول أكسيد الكربون والهيدروجين.

3. التطبيقات في المعالجة الحرارية:

   • تُستخدم الأجواء الطاردة للحرارة على نطاق واسع في عمليات المعالجة الحرارية لحماية المعادن من الأكسدة وإزالة الكربنة.
   • وتشمل التطبيقات الشائعة ما يلي:
     • التلدين:تليين المعادن لتحسين قابلية التشغيل الآلي.
     • التصلب:زيادة صلابة وقوة المعادن.
     • اللحام بالنحاس:ربط المعادن باستخدام مادة حشو.
   • يضمن الغلاف الجوي المتحكم فيه سطحًا نظيفًا خاليًا من الأكسيد، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق خصائص المواد المطلوبة.

4. مزايا الأجواء الطاردة للحرارة:

   • فعالة من حيث التكلفة:تستخدم العملية الوقود والهواء المتاحين بسهولة، مما يجعلها اقتصادية.
   • متعدد الاستخدامات: يمكن تعديل التركيبة لتناسب المعادن والعمليات المختلفة.
   • وقائي:يمنع الأكسدة وإزالة الكربنة، مما يضمن نتائج عالية الجودة.
   • آمن:يقلل التركيز المنخفض للغازات القابلة للاشتعال (ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين) من خطر حدوث انفجارات.

5. القيود والاعتبارات:

   • التحكم في الكربون:يمكن أن يؤثر وجود أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون₂ على محتوى الكربون في المعدن، وهو ما قد لا يكون مناسبًا لجميع التطبيقات.
   • متطلبات المعدات:هناك حاجة إلى مولدات وأنظمة تحكم لإنتاج الغلاف الجوي والحفاظ عليه.
   • التأثير البيئي:ينتج الاحتراق ثاني أكسيد الكربون، مما يساهم في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

6. مقارنة مع الأجواء الأخرى الخاضعة للرقابة:

   • غالبًا ما تتم مقارنة الأجواء الماصة للحرارة بالأجواء الماصة للحرارة والأجواء القائمة على النيتروجين.
     • تكون الأجواء الماصة للحرارة أكثر ثراءً في ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين، مما يجعلها أكثر ملاءمة للعمليات التي تتطلب إثراء الكربون.
     • أما الأجواء القائمة على النيتروجين فهي خاملة وتستخدم عندما يكون منع الأكسدة أمرًا بالغ الأهمية دون تفاعل الكربون.
   • يعتمد اختيار الغلاف الجوي على المتطلبات المحددة لعملية المعالجة الحرارية.

من خلال فهم مبادئ وتطبيقات الغلاف الجوي الطارد للحرارة، يمكن للمصنعين تحسين عمليات المعالجة الحرارية لتحقيق خصائص المواد المطلوبة مع تقليل التكاليف والأثر البيئي.

جدول ملخص:

الجانب	التفاصيل
التعريف	يتكون من الاحتراق الجزئي للوقود الهيدروكربوني مع إمدادات هواء محدودة.
المكونات الأساسية	- النيتروجين (N₂):70-90% - ثاني أكسيد الكربون (CO₂):5-15% - أول أكسيد الكربون (CO):1-5% - الهيدروجين (H₂):1-5%
التطبيقات	التلدين والتصلب واللحام بالنحاس لمنع الأكسدة وإزالة الكربنة.
المزايا	فعّالة من حيث التكلفة، ومتعددة الاستخدامات، ووقائية، وآمنة.
القيود	تحديات التحكم في الكربون، ومتطلبات المعدات، والأثر البيئي.
المقارنة	أكثر ثراءً في N₂ وCO₂ مقارنةً بالأجواء الماصة للحرارة والنيتروجين.

اكتشف كيف يمكن للأجواء الطاردة للحرارة أن تعزز عمليات المعالجة الحرارية الخاصة بك- اتصل بخبرائنا اليوم !