高溫箱式滲碳爐的節(jié)能技術(shù)PPT課件

1、概 述第1頁/共17頁概 述 （以下簡稱高溫多用爐）是一種周期式的熱處理設(shè)備，可與周期式高溫回火爐、低溫回火爐、箱式清洗機、自動移動式料車、備料臺等設(shè)備組成多用爐生產(chǎn)線，可完成在可控氣氛下，工件的高溫滲碳、碳氮共滲、光亮淬火、正火、退火、固溶處理（包括不銹耐熱鋼）等多種熱處理工藝。第2頁/共17頁一、高溫多用爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計： 高溫多用爐由冷卻室(前室)、加熱滲碳室(后室)、淬火油槽室、攪拌裝置、加熱裝置、前室風(fēng)冷裝置、循環(huán)風(fēng)冷裝置、供氣、控制、操作、報警系統(tǒng)等構(gòu)成。冷卻室(前室） 淬火油槽室 加熱滲碳室(后室 第3頁/共17頁一、高溫多用爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計： 采用高品質(zhì)纖維復(fù)合爐襯。重點解決好節(jié)能爐襯

2、在長期高溫下的隔熱保溫性能、最小的收縮性、最好的密封性、安裝結(jié)構(gòu)及長期穩(wěn)定性。 結(jié)合已有的無馬弗圓形加熱共滲室等專利技術(shù)，對爐內(nèi)耐熱鋼結(jié)構(gòu)件(包括底座、導(dǎo)軌、風(fēng)葉等)進行系統(tǒng)優(yōu)化和局部特殊加強等措施，確保了爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件在更高溫度和滲碳氣氛下的持久穩(wěn)定性。 高溫加熱輻射管、底座、導(dǎo)軌、爐氣循環(huán)風(fēng)機、料盤等關(guān)鍵件優(yōu)選特種材料和可靠的結(jié)構(gòu)及安裝方式。使加熱元件的使用壽命比JB/T8195.10的規(guī)定高100%。并解決了高溫風(fēng)機發(fā)熱、震動、變形等技術(shù)難題，確保循環(huán)風(fēng)機在高溫下長期運行。 第4頁/共17頁序號項 目技術(shù)指標(biāo)1爐溫均勻度（7001100）52爐溫穩(wěn)定度 1 3碳勢控制精度0.01%C4碳勢穩(wěn)

3、定度0.02%C5碳勢均勻度0.04%C 6滲碳有效硬化層深（CD） 0.58.0 7裝爐量4505000Kg 二、高溫多用爐的性能分析： 第5頁/共17頁 二、高溫多用爐的性能分析： 依據(jù)爐內(nèi)溫度場的分布特點進行設(shè)計，實現(xiàn)加熱功率的優(yōu)化布置。 采用高效大風(fēng)量風(fēng)機，改進系統(tǒng)氣流流向及風(fēng)道的設(shè)計。 在爐膛內(nèi)設(shè)置主控、監(jiān)控?zé)犭娕?，并設(shè)置相應(yīng)熱電偶作為聯(lián)控，可控硅PID調(diào)節(jié)控制各加熱區(qū)的加熱溫度。 監(jiān)控?zé)犭娕寂c記錄儀實現(xiàn)各溫度的超溫聯(lián)鎖保護。聯(lián)控?zé)犭娕寂c溫控儀實現(xiàn)供氣系統(tǒng)的安全聯(lián)鎖保護。 為確保一爐數(shù)噸工件的滲碳質(zhì)量和長達幾十個小時的高溫滲碳工藝過程可靠運行，對設(shè)備配置了兩套以上的控制系統(tǒng)，采用氧探

4、頭加遠紅外氣體分析等兩套系統(tǒng)，形成了兩套系統(tǒng)任選作碳勢的主控加輔控。第6頁/共17頁二、高溫多用爐的性能分析： 由單參數(shù)控制擴展為多參數(shù)控制，對O2、CO2、O2+CO、CO2+CO形成可選擇切換運行的四種不同控制方式。 采用氮甲醇作載氣，異丙醇（或丙酮、丙烷等）作富化氣。 氮甲醇采用電磁閥和計量泵定比定量供給，使?fàn)t內(nèi)形成穩(wěn)定的保護氣氛，只需準(zhǔn)確調(diào)節(jié)供給的富化氣便可獲得穩(wěn)定的碳勢。 富化氣和調(diào)節(jié)碳勢的空氣采用PID調(diào)節(jié)模擬量控制，使碳勢的控制更加準(zhǔn)確穩(wěn)定。 采用滲碳專家系統(tǒng)和管理系統(tǒng)軟件的計算機控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)高溫滲碳工藝仿真設(shè)計和在線動態(tài)實時控制；可實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)組織管理和質(zhì)量管理；運用

5、計算機網(wǎng)絡(luò)功能，實現(xiàn)了對多臺多用爐的集群控制和遠程信息化管理。第7頁/共17頁三、設(shè)備運行使用經(jīng)濟效益分析： 1、高溫多用爐，根據(jù)不同用戶提出的工件形狀、一次最大裝爐量、允許裝機容量來配置不同的加熱功率，以爐壁溫升和積蓄熱的損失來界定熱耗性能。 按爐壁表面溫升由50降至35、熱損失以0.166kw/m2計算，高溫多用爐（裝爐量3.5噸）爐壁表面積約45，設(shè)備年運行時間以7200小時(300天）計，只此一項一年可減少爐壁熱損失電耗約5.4萬度。 對高溫多用爐除爐底因承重需采用耐火保溫磚砌筑外，將爐墻由傳統(tǒng)的耐火保溫磚砌筑結(jié)構(gòu)改為抗?jié)B碳磚和纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)。采用全耐火磚砌筑，爐墻積蓄熱高達890KW，

6、改為復(fù)合纖維砌筑，爐墻積蓄熱只有443KW。按設(shè)備年運行時間300天、每天1爐次計，只此一項一年可減少積蓄熱熱損失電耗約13.4萬度。第8頁/共17頁三、設(shè)備運行使用經(jīng)濟效益分析： 2、常規(guī)滲碳工藝滲碳溫度多為930以下，碳勢多小于1.1%C。采用高溫多用爐由于大大地提高了溫度控制和碳勢控制的精度和完善的控制方式，在爐體設(shè)計上采用了一系列耐高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計，使工件在較高溫度和較高碳勢下進行滲碳處理，不僅保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，而且可顯著縮短滲碳工藝時間，節(jié)省大量的能源。例1、17CrNiMo6鋼 CD=2 930 1.1%C 滲碳工藝時間為16h 980-1050 1.45%C 滲碳工藝時間為6h 爐溫

7、平均提高100，碳勢提高0.35%C，滲碳工藝時間減 少10小時，縮短工藝周期約63%。第9頁/共17頁三、設(shè)備運行使用經(jīng)濟效益分析： 例2、20CrNiMo鋼 CD=3 930 1.1%C 滲碳工藝時間為33h 980-1050 1.45%C 滲碳工藝時間為13h 爐溫平均提高100，碳勢提高0.35%C，滲碳工藝時間減少20小時，縮短工藝周期約60%。 從以上實例分析可知，滲碳溫度和碳勢提高后，總工藝周期至少可縮短60%以上，使設(shè)備使用效率大大提高，用電時間縮短，用電量減少40%以上。第10頁/共17頁四、高溫多用爐的鑒定成果： 有些人會擔(dān)心溫度提高以后，材料的晶粒度會變粗？美國的Metals handbook對AISI1117、1018等不同鋼種在925、980、1040溫度下滲碳，在不同滲碳時間滲碳后晶粒度的變化進行了試驗和比較，得出了滲碳后細晶粒鋼可于降溫后直接淬火，而采用適當(dāng)?shù)墓に囂幚?，并?jīng)過二次加熱淬火，所有鋼種都能保持細晶粒。 所以只要設(shè)備設(shè)計合理、性能滿足；高溫滲碳的可行性根本不用擔(dān)心。第11頁/共17頁四、高溫多用爐的鑒定成果： 我公司的高溫多用爐經(jīng)過這兩年的使用運行，通過了驗證，該系列設(shè)備的技術(shù)結(jié)構(gòu)不僅滿足高溫滲碳長時間使用的要求，而且控制系統(tǒng)先進，可對爐內(nèi)工件實現(xiàn)高溫滲碳過程的精密控制，填補了該類設(shè)備在國內(nèi)的空白，創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟效益和社會效益