Isıl İşlem Sektöründe Azot Gazı Kullanımının yeri ve PSA Tip Azot Jeneratörlerinin Sektöre Sağladığı Faydalar

Isıl işlem sektörü metal ve alaşımların yüzey sertliğini arttırmak, mekanik özelliklerini geliştirmek, aşınma direncini arttırmak ve malzemelere uzun ömür kazandırmak için kullanılan kritik bir üretim sektörüdür. Bu süreçte kullanılan atmosfer gazları doğrudan işlem gören ürünlerin kalitesi üzerinde belirleyici bir rol oynar.

Bu gazlar arasında azot gazı (N2) inert yapısı, uygun maliyeti ve güvenilirliği nedeni ile endüstriyel ısıl işlem uygulamalarında sıkça kullanılmaktadır. Fakat bu faydalardan çoğu zaman işletmelerin endüstriyel gazlarda dışa bağımlı kalması nedeni ile kısıtlı olarak faydalanabilmektedir. Bu noktada PSA tip azot jeneratör sistemleri istenilen yüksek saflık ihtiyaçlarını, ihtiyaç duyulan değişken debilerde yerinde üretmeye olanak sağlar ve düşük üretim maliyetleri ile işletmelere ciddi tasarruf olanakları sağlar.

Isıl İşlemde Azot Gazının Rolü

Isıl işlem fırınlarında kullanılan atmosfer gazları ısıl işlem gören malzemelerin yüzey özelliklerini doğrudan etkiler. Burada azot gazı genellikle taşıyıcı atmosfer gazı olarak tercih edilir.

Taşıyıcı gaz: azot gazı genellikle karbürleme, nitrürleme ve karbonitrürleme gibi işlemlerde taşıyıcı gaz olarak görev yapar

İnert gaz: Tepkimeye girme potansiyeli veya yanıcı gaz karışımlarında azot inert özelliği ile oksidasyonu engeller

Koruyucu atmosfer: Isıl işlem sırasında parçaların yüzeyinde oksit tabakası oluşmasını önler, böylece ürünün yüzey kalitesi korunur.

Isıl İşlem Türlerinde Azotun Kullanımı

Karbürleme, nitrürleme, karbonitrürleme, tavlama ve sinterleme gibi birçok ısıl işlem türünde azotun kritik rolü vardır.

• Karbürleme: Karbon taşıyıcı gazlarla birlikte azot, oksijenin ortamdan uzak tutulması için kullanılır.
• Nitrürleme: Amonyak ayrışırken azot gazı inert bir atmosfer oluşturarak kontrollü bir süreç sağlar.
• Karbonitrürleme: Azot, oksijen gazının uzaklaştırılması ve kontrollü atmosfersağlamakta kullanılmaktadır.
• Tavlama: işlem sırasında metalin gevrekliğini gidermek için kullanılan atmosferlerde azot, koruyucu atmosfer görevi görür.
• Sinterleme: Toz metalurjisinde çıkılan yüksek sıcaklıklarda oksitlenmeyi engeller.

Isıl İşlemde Azotun Sağladığı Faydalar

Yüzey Kalitesi: Isıl işlem operasyonlarında oksidasyonu engelleyerek temiz ve parlak yüzey sağlar.

Maliyet Avantajı: Azot gazı argon gibi daha pahalı inert gazlara kıyasla benzer sonuçlar sağladığı halde çok daha düşük maliyetlidir.

Kontrollü Atmosfer: Fırın içindeki atmosfer basıncı ve bileşimi hassas şekilde kontrol edilir.

Güvenlik: Yanıcı özellik taşımadığından, hatta yanma ve patlamaya karşı baskılama özelliği bulunduğundan azot gazı kullanımı iş güvenliği açısından tercih edilir.

Çevre Dostu: Azot gazının ısıl işlemde kullanılması neticesinde kimyasal olarak zararlı yan ürün oluşmaz

Isıl İşlem Operasyonlarında Geneneksel Tip Azot Tedarik Yöntemlerinin Neden Olduğu Sorunlar

Isıl işlem sektöründe azot temini genellikle sıvı azot tankları veya yüksek basınçlı tüpler ile yapılmaktadır.

Her iki yönteminde doğaları gereği ciddi dezavantajları vardır:

• Yüksek Maliyet: İster sıvı ister yüksek basınçlı tüp gurupları olsun, tedarik edilen azot gazının maliyeti işletmeninizin toplam operasyon maliyetleri içerisinde büyük bir kalem olarak devam edecektir.
• Lojistik Zorluklar: Tankerle dolum veya yüksek basınçlı tüp demetlerinin sevki ve tedariği sırasında yaşanacak aksilikler üretimde kesintilere yol açabilir.
• Depolama İhtiyacı: Olası aksamaların önüne geçmek amacı ile yedek olarak tutulacak olan tüp setleri ve tanklar için geniş alan gerekir.
• Kayıplar: Sıvı azot kullanımlarında buharlaşma ve dolum esnasında tank içerisinde olan gaz fazında ki azotun atmosfere deşarj edilmesi ve basınçlı tüp kullanımında minimum kullanım basıncı altında kalan kısmının iade edilmesi işletmeler için kullanılamayan azot maliyeti oluşturmak 
• Güvenlik Riskleri: Yüksek basınçlı tüpler iş güvenliği açısından risk taşır.
• Karbon Ayak İzi: Sıvı azot üretim ve taşımacılığı ciddi enerji tüketir.

PSA Azot Jeneratörlerinin Kullanımının Isıl İşlem Opresyonlarında Sağlamış Olduğu Avantajlar

PSA jeneratörlerinin ısıl işlem sektörüne sağladığı başlıca avantajlar şunlardır:

Yerinde Üretim: Azot tesis içerisinde üretilir, dış bağımlılık ortadan kalkar.

Düşük Maliyet: %75’e varan tasarruf sağlar.

Yüksek Saflık Kontrolü: %99 – %99,999 saflık aralığında üretim yapılabilir.

Kesintisiz Çalışma: 7/24 üretim mümkündür.

Modüler Yapı: Kapasite ihtiyacı arttıkça yeni modüller eklenebilir.

Güvenlik: Tüp ve tanker riskleri ortadan kalkar.

Çevresel Sürdürülebilirlik: Karbon ayak izi azalır, lojistik gereksinimler ortadan kalkar.

 

SONUÇ

Küresel üretim artışı ve buna odaklı enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik odaklı stratejiler neticesinde azot jeneratörü kullanımı ve dönüşümünü daha da gerekli hale getirmektedir. Bu nedenli AIRON PSA azot jeneratörleri ısıl işlem sektöründe faaliyet gösteren firmalara maliyet ve çevrecilik gibi konularda ciddi avantajlar sağlayarak rekabet gücünü arttırarak yardımcı olmaktadır.