用净化后的天然气代替丙烷气渗碳的质量及经济效益马学文1，李晓澎2、3，李志义2、3(1.株洲齿轮有限责任公司，湖南株洲412000；2.重庆义扬机电设备有限公司，重庆400042；3.重庆长江工业炉公司，重庆401329)摘要：株洲齿轮有限公司已成功地以净化后的天然气代替丙烷气用于渗碳。这项工程所取得的成果表明,更换渗碳原料气的设备改造和调试工作量小,更换原料气后产能和产品质量提高,生产成本显著下降。经过净化的城市天然气在热处理行业具有广阔的应用前景。关键词：城市天然气；净化；渗碳QualityandEconomicGainofCarburizngwithPurifiedNaturalGasinsteadofpropyleneMAXue-wenl1,LlXiao-peng2、3,Llzhi-yi2、3(1.ZhuzhouGearCo.,Ltd.,Zhuzhou412000，Hunan；2.ChongqingYiyangElectromechanicalEquipmentco.,ltdChongqing400042；3.ChongqingChangjiangCommercialFurnaceCo.,Chongqing401329)Abstract:PropanegashasbeensuccessfullyreplacedbypurifiednaturalgasforcarburizinginZhuzhouGearCo.,Ltd.Theresultsobtainedfromthisindicatethatequipmentreformationandprocessdebuginginthereplacementoffeedgasforcarburizingareeasytoperform,andthatproductioncapabilityandproductqualityafterthereplacementareenhancedandproductioncost15obviouslydecreased.Theapplicationofpurifiedtownnaturalgastoheattreatmentwillhaveavastvistas.KeyWords:townnaturalgas；purifying；carburizing上世纪八十年代末,株齿公司引进了一套美国哈克洛夫箱式炉生产线,采用当时比较先进的以丙烷为原料气制备吸热式气氛＋丙烷气富化的渗碳技术。采用这种渗碳技术生产的齿轮,质量稳定,在当时生产成本也不高。因此,株齿公司随后引进和自制的所有渗碳设备也都采用了以丙烷为原料气的气体渗碳工艺。相应地,株齿公司兴建了一个液化丙烷气站与之配套，建有两个30吨的液化丙烷气储罐及相应的蒸发气化装置和输送管道。近年来,全球原油价格快速上涨,液化丙烷气的价格也随之从3000多元/吨涨到8000多元/吨（到厂价，丙烷的生产绝大部分由天然气制造）,公司热处理生产成本急剧上升,导致产品市场竞争力大大下降。同时,随着城市经济建设的发展,液化丙烷气站附近的空地全部被开发,修建了大量的民房设施,安全隐患日益突出。为此迫切需要寻找一种廉价安全的液化丙烷气的替代物来降低热处理生产成本，消除安全隐患。1方案选择2005年6月，“川气东输”工程实施到株洲,株齿公司派专人考察了国内几个主要的齿轮专业生产厂,经过较长时间的市场调研与技术分析，认为株洲的城市天然气是国家西气东输的一部分，来源稳定，价格低廉,使用方便,不需要单独建设储气装置,安全隐患小,不但可以大大节约生产成本,而且还能提高产品质量[1-4]、缩短生产周期、提高企业竞争力。利用天然气进行渗碳，其工艺原理与使用丙烷气相似。用天然气和丙烷气制备吸热式气氛的反应式如下（用镍作催化剂，反应温度≥1000℃）：CH4+2.38空气→CO+2H2+1.88N2(1)C3H8+7.14空气→3C0+4H2+5.56N2(2)作者简介:马学文(1970.4.-)男，湖南洲株人，工程师，1991年毕业于华南理工大学，获市级二等科技进步奖一项，发表论文多篇。联系电话:15876120479,13907336697,E-mail:maxuewen0503@163.com表1用不同原料气制备的吸热式气氛理论上的成分（体积分数,%)[6]TablelTheoreticalcompositionofendothermicatmospheresproducedbydifferentfeedgases(Ψ%)[6]气氛种类制备气氛的化学反应气体组成（体积分数）/%分类号CO2COH2CH4H2ON2(JB/T9208)吸热式气氛甲烷制备CH4+2.38空气→CO+2H2+1.88N2用添加的CH4作富化气微量20.738.70.8露点-4～-20℃39.8XQ20丙烷制备C3H8+7.14空气→3CO+4H2+5.64N2用添加的C3H8作富化气微量23320.4微量39.8XQ20丁烷制备C4H10+9.52空气→4CO+5H2+7.52N2用添加的C3H8作富化气微量25330.4微量39.8XQ20从表1可知，天然气和丙烷气相比，两种反应原理一致，产生的气氛成分也相差不多，只是通人的空气比例不同。因此改用天然气后，设备改造和工艺调整的工作量较小，同时有利于提高产品质量，缩短生产周期[1-4]。所以，株齿公司决定采用天然气全面...
