Die bei der Niederdruckaufkohlung von Stahl im Ofenraum und an der Stahloberfläche ablaufenden Pyrolyse- und Aufkohlungsvorgänge sind bisher nur zum Teil verstanden. Am Engler-Bunte-Institut wird vor allem unter dem Gesichtspunkt der Minimierung der Aufbauproduktbildung und des Verständnisses der Entstehung höherer Kohlenwasserstoffe die Aufkohlung mit verschiedenen kurzkettigen Kohlenwasserstoffen untersucht. Im vorliegenden Artikel wird die Modellierung der Pyrolyse- und der Oberflächenreaktionen von Ethin unter den Bedingungen des Niederdruckaufkohlens von Stahl vorgestellt. Mit einem formalkinetischen Modell zur Beschreibung der homogenen Ethinpyrolyse können die in verschiedenen Laborapparaturen untersuchten Pyrolysereaktionen über einen weiten Versuchsparameterbereich und unter Bedingungen nahe denen industrieller Anlagen zuverlässig beschrieben werden. Durch Einführung einer zusätzlichen Oberflächenreaktion wurde ein Aufkohlungsmodell formuliert, welches die Gasphasenzusammensetzungen auch während des instationären Aufkohlungsvorgangs beschreiben kann.
The pyrolysis and carburizing processes involved in low pressure carburization of steel are not yet fully understood. Present investigations at the Engler-Bunte-Institut aim at a deeper understanding of the formation of unwanted higher hydrocarbons, tar and of soot during carburization with various hydrocarbons. A simplified model for the kinetics of the homogeneous pyrolysis of acetylene is accomplished by surface reactions to describe the low pressure carburizing of steel. Applying this simplified kinetic model the pyrolysis reactions in different laboratory apparatuses can be described reliably over a wide parameter range under conditions close to the industrial processes. With the surface reactions included, the gas phase composition during the non-stationary carburizing process can be calculated.