JBT 14730-2024《輥底式連續(xù)退火爐熱處理技術(shù)要求》

ICS25.200CCSJ36JBTechnicalrequirementofheattreatmentforrollerhearthcontinuousannealin中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布IJB/TXXXXX—XXXX前言 II 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 24設(shè)備要求 25技術(shù)要求 26可靠性要求 47安全要求 58質(zhì)量檢驗(yàn)與控制 59節(jié)能與環(huán)保 6JB/TXXXXX—XXXX本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC75)歸口。本文件起草單位：江蘇豐東熱技術(shù)有限公司、中國機(jī)械總院集團(tuán)北京機(jī)電研究所有限公司、江蘇金色工業(yè)爐股份有限公司。本文件主要起草人：束東方、李俏、陳云飛、盛克拉、陳衛(wèi)東。本文件為首次發(fā)布。1JB/TXXXXX—XXXX輥底式連續(xù)退火爐熱處理技術(shù)要求本文件界定了輥底式連續(xù)退火爐的術(shù)語和定義，規(guī)定了輥底式連續(xù)退火爐設(shè)備要求、技術(shù)要求、可靠性要求、安全要求、質(zhì)量檢驗(yàn)與控制和節(jié)能與環(huán)保要求。本文件適用于輥底式連續(xù)退火爐生產(chǎn)線的熱處理工藝活動。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T224鋼的脫碳層深度測定法GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T5226.1機(jī)械電氣安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件GB/T6394金屬平均晶粒度測定方法GB/T7232金屬熱處理術(shù)語GB/T9452熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法GB/T10066.1電熱和電磁處理裝置的試驗(yàn)方法第1部分：通用部分GB/T10066.4電熱設(shè)備的試驗(yàn)方法第4部分：間接電阻爐GB/T10067.1電熱和電磁處理裝置基本技術(shù)條件第1部分：通用部分GB/T10067.4電熱裝置基本技術(shù)條件第4部分：間接電阻爐GB/T13324熱處理設(shè)備術(shù)語GB/T15318熱處理電爐節(jié)能監(jiān)測GB15735金屬熱處理生產(chǎn)過程安全、衛(wèi)生要求GB/T16923鋼件的正火與退火GB/T17358熱處理生產(chǎn)電耗計(jì)算和測定方法GB/Z18718熱處理節(jié)能技術(shù)導(dǎo)則GB/T20115.1工業(yè)燃料加熱裝置基本技術(shù)條件第1部分：通用部分GB/T20116.1燃料加熱裝置的試驗(yàn)方法第1部分：通用部分GB/T20878不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學(xué)成分GB/T27946熱處理工作場所空氣中有害物質(zhì)的限值GB/T30822熱處理環(huán)境保護(hù)技術(shù)要求GB/T30825熱處理溫度測量GB/T32541熱處理質(zhì)量控制體系GB/T38749可控氣氛熱處理技術(shù)要求GB/T38819綠色熱處理技術(shù)要求及評價JB/T7530熱處理用氬氣、氮?dú)狻錃庖话慵夹g(shù)要求2JB/TXXXXX—XXXXJB/T9101—2014通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子平衡JB/T9208可控氣氛分類及代號3術(shù)語和定義GB/T7232、GB/T13324界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1輥底式連續(xù)退火爐rollerhearthcontinuousannealingfurnace通過輥棒承載并輸送的方式來實(shí)現(xiàn)料盤(工件)在爐內(nèi)的移動，并進(jìn)行退火處理的設(shè)備。4設(shè)備要求4.1設(shè)備組成及要求4.1.1輥底式連續(xù)退火爐由爐體、爐襯、輥棒、輥棒驅(qū)動系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、氣氛控制系統(tǒng)、輔助裝置等組成。包括但不限于加熱區(qū)、保溫區(qū)、快冷區(qū)、等溫區(qū)、降溫區(qū)等區(qū)段。4.1.2輥底式連續(xù)退火爐的加熱可采用電加熱、燃?xì)饧訜峄蛘唠?燃?xì)饣旌霞訜岬姆绞健?.2規(guī)格型號輥底式連續(xù)退火爐的規(guī)格型號通常以工位尺寸大小、加熱區(qū)的方陣數(shù)表示。也可以根據(jù)需要按照設(shè)備的處理能力、使用溫度、是否帶保護(hù)氣氛等進(jìn)行命名。5技術(shù)要求5.1一般要求5.1.1輥底式連續(xù)退火爐應(yīng)符合GB/T10066.1、GB/T10066.4、GB/T10067.1、GB/T10067.4、GB/T20115.1、GB/T20116.1、GB/T5226.1的規(guī)定。5.1.2輥底式連續(xù)退火爐應(yīng)滿足熱處理工件的技術(shù)要求和產(chǎn)能要求,退火工藝流程的區(qū)段劃分、功率分配、溫度控制系統(tǒng)、氣氛控制系統(tǒng)應(yīng)滿足工件的工藝。5.1.3根據(jù)需要配備相應(yīng)氣氛組份的測量和監(jiān)控系統(tǒng)。5.1.4加熱區(qū)應(yīng)滿足工藝需要，將工件在工藝要求的時間內(nèi)加熱和冷卻到相應(yīng)溫度。5.1.5加熱區(qū)、保溫區(qū)、等溫區(qū)根據(jù)需要可設(shè)置爐氣循環(huán)裝置以滿足溫度均勻性及氣氛均勻性要求。5.2溫度控制5.2.1輥底式連續(xù)退火爐的使用溫度根據(jù)產(chǎn)品工藝要求進(jìn)行確定，快冷區(qū)應(yīng)能保證工件從加熱溫度在規(guī)定的時間內(nèi)冷卻到等溫區(qū)溫度，等溫區(qū)應(yīng)保證工件的退火降溫速度，降溫區(qū)應(yīng)能保證工件從退火溫度在規(guī)定的時間內(nèi)降到規(guī)定的出爐溫度。5.2.2輥底式連續(xù)退火爐加熱區(qū)、快冷區(qū)、保溫區(qū)、等溫區(qū)、降溫區(qū)等溫控區(qū)段溫度均勻性和控溫精度應(yīng)根據(jù)工件的熱處理工藝要求選擇，有效加熱區(qū)的溫度均勻性按GB/T9452的規(guī)定進(jìn)行測定，不低于Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。5.2.3輥底式連續(xù)退火爐每個區(qū)段一般均應(yīng)單獨(dú)配置溫度控制、超溫報(bào)警裝置、溫度控制系統(tǒng)準(zhǔn)確度校驗(yàn)裝置，并具備自動溫度記錄功能，配備的儀表、記錄儀應(yīng)符合GB/T30825、GB/T32541的要求。3JB/TXXXXX—XXXX5.2.4輥底式連續(xù)退火爐各控溫區(qū)段間應(yīng)有減少互相干擾的措施，在滿足工藝要求的前提下，各有溫差區(qū)段間盡量設(shè)置過渡區(qū)，過渡區(qū)段的設(shè)定溫度與實(shí)際控制溫度差異不作為溫度均勻性的考核內(nèi)容。5.3密封與保溫5.3.1輥底式連續(xù)退火爐應(yīng)有良好的密封結(jié)構(gòu)，爐膛內(nèi)壓力應(yīng)保持正壓，一般爐壓不低于50Pa(相對壓力)。5.3.2對于保護(hù)氣氛的輥底式連續(xù)退火爐進(jìn)出口應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的密封結(jié)構(gòu)，包括但不限于真空置換室、火簾、氮?dú)夂煹缺Ｗo(hù)措施。5.3.3輥底式連續(xù)退火爐的耐火保溫層采用耐火纖維或者耐火磚，表面溫升應(yīng)執(zhí)行GB/T15318的規(guī)定。5.4加熱元件5.4.1輥底式連續(xù)退火爐的加熱區(qū)、保溫區(qū)、快冷區(qū)、等溫區(qū)及降溫區(qū)都應(yīng)配備加熱元件，加熱元件可以為電輻射管、燃?xì)廨椛涔芑蚬桡f棒等。5.4.2當(dāng)采用電加熱時，一般配備電子調(diào)功器，采用燃?xì)饧訜釙r應(yīng)配備燃?xì)獗壤y、電動執(zhí)行器等相應(yīng)的功率輸出調(diào)整裝置。5.4.3輥底式連續(xù)退火爐的加熱功率在確保滿足產(chǎn)能要求外，空爐升溫時間一般不大于10h。5.5冷卻系統(tǒng)5.5.1輥底式連續(xù)退火爐的快冷區(qū)、等溫區(qū)及降溫區(qū)都應(yīng)配置冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)提供冷卻介質(zhì)對爐膛內(nèi)進(jìn)行間接冷卻，根據(jù)工藝要求，冷卻介質(zhì)可以是水、空氣、氮?dú)饣蛘邔?dǎo)熱油。5.5.2根據(jù)工藝需要，在輥底式連續(xù)退火爐快冷區(qū)、等溫區(qū)等各冷卻區(qū)段，需配備輔助加熱元件。5.5.3在各冷卻區(qū)段應(yīng)相應(yīng)的配備溫度控制系統(tǒng)。5.6爐氣循環(huán)裝置5.6.1輥底式連續(xù)退火爐一般在加熱、保溫、等溫、冷卻各區(qū)段都應(yīng)設(shè)置循環(huán)風(fēng)機(jī)和導(dǎo)流裝置，以保證爐溫均勻性和氣氛均勻性。5.6.2風(fēng)機(jī)軸的熱短路可采用水冷、風(fēng)冷或者油冷裝置。5.6.3循環(huán)風(fēng)機(jī)應(yīng)配有旋轉(zhuǎn)檢測裝置，輥底式連續(xù)退火爐在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，如果風(fēng)機(jī)因故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)，控制系統(tǒng)應(yīng)能發(fā)出報(bào)警信號并切斷加熱裝置。5.6.4循環(huán)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)子平衡指標(biāo)應(yīng)不低于JB/T9101—2014中規(guī)定的G6.3的要求。5.6.5根據(jù)溫度控制的工藝要求，循環(huán)風(fēng)機(jī)可選變頻調(diào)速功能。5.7承載輥棒系統(tǒng)5.7.1輥底式連續(xù)退火爐的承載輥棒采用耐熱鋼離心澆鑄管或者耐熱鋼無縫鋼管制作。耐熱鋼材質(zhì)根據(jù)工藝要求進(jìn)行確定，其品質(zhì)應(yīng)符合GB/T20878的規(guī)定。5.7.2輥底式連續(xù)退火爐的承載輥棒間距應(yīng)不大于料盤（或工件）尺寸的1/4。5.7.3輥底式連續(xù)退火爐的承載輥棒的相鄰兩根高度差應(yīng)不大于輥棒長度的0.05輥棒總體水平平面度應(yīng)不大于輥棒長度的0.2％。5.7.4輥底式連續(xù)退火爐的承載輥棒間平行度應(yīng)不大于輥棒長度的0.05％。5.7.5承載輥棒的軸承應(yīng)加注高溫潤滑脂或采用耐高溫免維護(hù)軸承，根據(jù)用戶需求也可采用油脂潤滑系統(tǒng)。5.8輥棒驅(qū)動系統(tǒng)4JB/TXXXXX—XXXX5.8.1輥底式連續(xù)退火爐的輥棒驅(qū)動系統(tǒng)通常由減速機(jī)驅(qū)動鏈條的方式進(jìn)行傳動。5.8.2輥底式連續(xù)退火爐的輥棒驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)能變頻調(diào)速，以適應(yīng)各種退火工藝要求。5.8.3為防止輥棒畸變，加熱區(qū)、保溫區(qū)、等溫區(qū)承載輥棒應(yīng)具備正反往復(fù)旋轉(zhuǎn)或單向低速旋轉(zhuǎn)功能。5.8.4輥棒驅(qū)動鏈條應(yīng)配置鏈條張緊裝置。5.8.5在各區(qū)段的進(jìn)出位置，輥棒驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)配有速度切換裝置，以適應(yīng)相鄰區(qū)段輥棒驅(qū)動速度變化的要求。5.9控制系統(tǒng)5.9.1輥底式連續(xù)退火爐可選用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備半自動控制系統(tǒng)或全自動控制系統(tǒng)，可對生產(chǎn)和工藝全過程進(jìn)行監(jiān)控和記錄。5.9.2各控溫區(qū)段至少應(yīng)有兩支熱電偶，安裝在有效工作區(qū)內(nèi)。一支熱電偶接記錄儀表，另一支熱電偶接控溫儀表，其中至少應(yīng)有一塊儀表應(yīng)具有報(bào)警功能并接報(bào)警保護(hù)裝置。5.9.3根據(jù)工藝要求，應(yīng)配置氣氛控制、報(bào)警裝置，并具備自動記錄功能。5.9.4每個區(qū)段對應(yīng)位置應(yīng)配置位置檢測和報(bào)警裝置。5.9.5根據(jù)客戶要求，可配備智能化儀表及接口、計(jì)算機(jī)控制及管理系統(tǒng)。5.10工藝要求5.10.1輥底式連續(xù)退火爐加熱、保溫段氣氛選擇應(yīng)執(zhí)行GB/T38749、JB/T9208的規(guī)定。輥底式連續(xù)退火爐常用氣氛如下：——有機(jī)液體裂解氣氛（氮－甲醇?xì)夥盏取鼰崾綒夥眨≧X氣等）；——氨分解氣氛（氮－氫氣等——氮基氣氛（氮?dú)獾龋?。相關(guān)氣氛應(yīng)執(zhí)行JB/T9208、JB/T7530的規(guī)定。原料介質(zhì)和氣氛進(jìn)入爐前應(yīng)有流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量。5.10.2典型退火工藝流程為加熱→保溫→快冷→等溫→降溫。加熱區(qū)升溫曲線、保溫時間、快冷區(qū)冷卻曲線、退火區(qū)降溫曲線應(yīng)達(dá)到工藝規(guī)定。5.10.3根據(jù)熱處理要求、工件的特征（材料牌號、處理前的狀態(tài)、形狀和尺寸及后續(xù)加工工序等）、批量及設(shè)備條件等，制訂合理的熱處理工藝。退火工藝規(guī)范按GB/T16923規(guī)定執(zhí)行。5.10.4工件材料的化學(xué)成分要求應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。工件狀態(tài)（材料的原始組織和性能指標(biāo)、毛坯制作方法、加工方法、熱處理前的預(yù)備熱處理等）應(yīng)符合熱處理?xiàng)l件。工件形狀、尺寸應(yīng)符合技術(shù)要求和任務(wù)書要求。6可靠性要求6.1輥底式連續(xù)退火爐的故障分類輥底式連續(xù)退火爐的故障分類如下：——一類故障在生產(chǎn)中發(fā)生影響生產(chǎn)必須停爐檢修的故障；——二類故障在生產(chǎn)中發(fā)生于爐內(nèi)，并可在不影響正常生產(chǎn)的情況下迅速修復(fù)的故障；——三類故障在生產(chǎn)中發(fā)生諸如行程開關(guān)過位，電機(jī)過載報(bào)警等屬于電器元件質(zhì)量、安裝不牢固或運(yùn)行不順暢，只需稍作緊固或調(diào)整即可解決的故障。對于易耗品的正常損壞和更換，如熔斷器燒毀、指示燈泡不亮等則不應(yīng)視為故障。6.2輥底式連續(xù)退火爐的可靠性指標(biāo)5JB/TXXXXX—XXXX6.2.1六個月內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)因設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量引起的一類故障。6.2.2三個月內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)二類故障。6.2.3一個月內(nèi)三類故障不應(yīng)超過三次。6.2.4輻射管等加熱元件的使用壽命不少于一年。6.2.5承載輥棒的使用壽命不少于三年。6.2.6保溫層的使用壽命不少于五年。7安全要求7.1輥底式連續(xù)退火爐的安全應(yīng)符合GB15735的規(guī)定。7.2對于在進(jìn)出口設(shè)置火簾或在爐體上設(shè)置廢氣燃燒口的輥底式連續(xù)退火爐，往爐內(nèi)通入可燃?xì)怏w時，進(jìn)出口火簾管及廢氣燃燒口的引火嘴應(yīng)正常燃燒，并設(shè)置引火嘴檢測報(bào)警裝置。7.3氣氛管路應(yīng)設(shè)有溫控儀表聯(lián)鎖的截止閥，爐膛溫度低于760℃時不得向爐內(nèi)通入可燃?xì)夥?，并在醒目位置設(shè)置警示標(biāo)識。當(dāng)與爐膛相連并可能充有可燃?xì)怏w的獨(dú)立密閉空間的工作溫度低于760℃時，控制系統(tǒng)應(yīng)有報(bào)警信號，在爐體上設(shè)置相應(yīng)的防爆裝置。7.4在所有可能造成運(yùn)動機(jī)構(gòu)碰撞的部位應(yīng)設(shè)置電氣安全聯(lián)鎖裝置，在動力驅(qū)動電機(jī)還應(yīng)設(shè)置電機(jī)過載保護(hù)裝置。7.5在所有機(jī)械傳動裸露部分和電器接頭裸露部分都應(yīng)安裝防護(hù)罩，防護(hù)罩上還應(yīng)設(shè)通風(fēng)孔。7.6在所有可能危害操作人員安全的地方應(yīng)設(shè)警示牌。7.7在適當(dāng)位置設(shè)置固定爬梯，并在爐頂周圍應(yīng)設(shè)置護(hù)欄、工作平臺，以方便操作人員在爐頂工作。7.8當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或工藝參數(shù)超差時，應(yīng)能發(fā)出聲光報(bào)警信號，并能顯示故障的部位。7.9當(dāng)生產(chǎn)場所發(fā)生停電、停氣等意外事故時，應(yīng)有相應(yīng)的安全保護(hù)措施，以保護(hù)操作人員、設(shè)備及工件的安全。包括但不限于：在停電時可以切斷氣氛氣源或充入氮?dú)?、用人工方法啟動爐門、旋轉(zhuǎn)輥棒、移出料盤（工件）。設(shè)備使用說明書中應(yīng)包含設(shè)備故障時的處置方法。7.10輥底式連續(xù)退火爐爐體應(yīng)采用耐熱油漆。8質(zhì)量檢驗(yàn)與控制8.1總體要求輥底式連續(xù)退火爐及配套設(shè)備的檢驗(yàn)應(yīng)按GB/T10067.1的規(guī)定和以下補(bǔ)充條文進(jìn)行。試驗(yàn)按GB/T10066.1和GB/T10066.4規(guī)定和以下補(bǔ)充條文進(jìn)行。8.2出廠前檢驗(yàn)輥底式連續(xù)退火爐出廠時應(yīng)進(jìn)行以下項(xiàng)目的檢查：——外觀檢查；——爐膛尺寸和工作區(qū)尺寸檢查；——加熱系統(tǒng)檢查；——驅(qū)動系統(tǒng)檢查；——?dú)夥障到y(tǒng)檢查；——配套件的檢查，包括型號、規(guī)格、出廠合格證件的檢查；——供貨范圍，包括出廠技術(shù)文件完整性的檢查；——包裝檢查。JB/TXXXXX—XXXX8.3型式試驗(yàn)8.3.1額定功率的測量在空爐狀態(tài)下，按GB/T10066.4、GB/T20116.1的規(guī)定進(jìn)行測量計(jì)算。8.3.2絕緣電阻的測量絕緣電阻的測量按GB/T10066.4的規(guī)定執(zhí)行。8.3.3爐溫控制精度和爐溫均勻性的測量爐溫控制精度、爐溫均勻性的試驗(yàn)方法按GB/T9452、GB/T38749的規(guī)定執(zhí)行。8.3.4表面溫升的測量爐體表面溫升測定應(yīng)按GB/T10066.4的規(guī)定執(zhí)行。8.3.5安全聯(lián)鎖、動作試驗(yàn)空爐通電狀態(tài)下，水路、氣路、液壓和取氣系統(tǒng)的檢驗(yàn)，測試各聯(lián)鎖報(bào)警是否有效，機(jī)械動作是否可靠。熱態(tài)試驗(yàn)后再次進(jìn)行相關(guān)檢查。8.3.6真空度的測量在空爐冷態(tài)情況下，用輥底式連續(xù)退火爐真空系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)方法按GB/T100