bbhg-5000大型预抽真空可控气氛多用炉
发布时间:2024-06-20 作者: 可控气氛多用炉生产线(XKD产品)
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BBHG一5000大型预抽真空可控气氛多用炉朱文明,韩伯群 江苏丰东热技术股份有限公司,江苏大丰,2241 00 摘要:BBH0-5000太型预抽真牵#月*,迁月十大零件的精密渗碳淬火处4,与常规的气体井式# 箱式怕目&,& 备的温度和气氛控制更加精确,可降低内氧化,井有教控制_:【=件盅形。由于采用前室预抽真空结拗.设备i加直垒化I原 关链词大型预抽真夺多用"-,精密控制-内氧化,变形-节能环保BBHG 50帅Large type Pre-vacuum Batch furnace ZHUwenln备HANboqu吐 (Jlangsu Fengdongmermaltechn0109yco,L日Da线明gsuProVlnce 224【00) ^bs:BBHG一5000 Laety”p睁…m baIch l。%。siz。P4mIhetemp舳d a叽05pk…omngls benert胁m…M pn orbaIch h…,1I can e自cIenlly‘e“ccthe 一。删…oxJdaIIo…dpns deforml“g Duetome vac…fhnt ch她r con删Ion,lhem~c。p。mnon Bvov sa魑dthc chemlcab con8umm【on m1n“a…帅c】a%。mma…m sakq savl雌ene则&“dIy。nv…enrl Key words:La rge Prctvac…Hatch mrnacc,P rec】s…nIro…”g,Innc。gral…ldatlon Dem…g,sa”1岵ene%y&nlendly env…ent BBHG-5000大型预抽真空多用炉 概述 大型可控气氛多用炉,通常是指每炉处理量在 25吨以上的可控气氛箱式多用炉。随着我们国家风力 发电、大型船舶、工程机械、采掘机械、煤矿机械 等行业的迅猛发展,对大型零件的热处理市场需求 越来拖强烈。与常规的气体井式炉,箱式炉相比, BBHG-5000大型预抽真空多用炉的温度和气氛控 制更加精确,更能满足臻层渗碳减少内氧化的工艺 要求:前宴为预抽真空、氨气复压结杜J,工件淬火 时更加安垒nr靠:前门无火帘,工件表而晴量好, 并且减少丁能源消耗厦环境污染:设备自动化程度 高,工件质量重复性好.生产效率高。该啦备可可 满足大中型齿轮、轴承、阀等零件的精密可控气 氛渗碳、碳氮共渗、保护t气氛淬火、正火等处理工 &m”《&*W*bi5#EmH05l 593513872 Emmlj 2BBHG一5000前室预抽真空多用炉构造及工艺流程 图(I)为江苏丰东热技术股份有限盐司研发 成功的BBHG-5000-2R前室预抽真空多用炉结构 示意图。炉内有效尺寸1 200mm(wlxl500mm(H) xl 800mm(L),额定解决能力5000KG,额定处理温度 950。 BBH6-50。0M*#i}mp#柏{意目Fj“n 1SkdchmrBB05000n吼acc BBH0.5000预抽真空多用炉由加热室、中间户 袋和前窜组成。 加热室由隔热门装置、炉内气氛搅拌装置,燃 气加热辐射管、后驱动机构、炉内滚轮、热电偶、 氧探头、滴挂装置、窥视孔等构成。 图2为后驱动机构示意图。上伴在加热室的移 动,采用后驱动滚轮移动方式,后驱动机构在加热 室停留的时间短,炉底点掉采用高等级耐热钢滚 轮,驱动阻力低,确保重载荷条件下炉内驱动系统 的稳定可靠。 BBHG.5000e自“#{毒日F19m 2sk咖hmrBBH0{000R叫hmdhng 隔热门与真空出口门之间的过渡区域为中间户 袋,炉气由此排出井燃烧.并使得加热室和前室相 互分隔。 前室采用真空气密结构,为预抽真空换气室兼 淬火油槽,极限线Pa,由前窒本体、真空 入口门、真空出口门、升降机、淬火油槽、真空排 气系统、真空测量装置、残氧检测装置、料盘检测 等机构组成。 采用大容量油槽,配备6台强力搅拌器,搅拌 速度变频可调.同时对淬火槽导流系统、搅拌强 度、淬火液韫度、冷却模式等进行数值模拟计算与 控制,优化淬火冷却计划方案和J二艺参数.最大限度控 制工件变形。 设备的操作的过程如下: 工什由外推拉车送人前室一前室抽线Pa)一氨气复压一前室残氧梭删台 格一后驱动机构将工件送入加热室一工艺处理呻工 艺结束,后驱动机构将工件送至前室一淬火一前室 抽真空一氮气复压一外推拉车将工件搬出。 3BBHG一5000精密控制管理系统 3I温度控制 BBHG-5000大型预抽真空可控气氛多用炉采用 天然气加热方式,6套高性能燃气烧嘴、u型辐射 管、换热器、燃气控制管路组成燃气加热系统。通 过对炉膛温度场的计算机模拟计算,逐步优化了 辐射管位置与排布,以厦燃气功率的分布。烧嘴采 用H镕h-Low-0f卯ID控制方式,使得温度控制更加 精确。为提高燃气能散,在燃气辐射管安装有高性 能换热器装置,尾气温度在250左右,燃气系统 热效率60%“上,并减少氰化物的排放。 图堤实测的温度分布数据,控温精度I, 温度均匀性控制在5范禺内.完垒达到规定的 设计的基本要求。 T…Fatu re unf…s…v 32气氛控制本设备渗碳气体采用吸热式发q气作为载气、 丙烷为富化气。吸热式气氛与传统的滴滓式气氛相 比,具有快速炉气生成、气氧安定、易于控制、丁 件内氧化程度低等特点。 碳势控制管理系统,血碳势测量、配气管路、碳势 控制等组成。炉内气氛的测量和控制采用氧探头, cO肥0:红外分析仪2套系统,可随时进行2种控制 方式的切换。通过对吸热武发生炉的闭环控制.可 获得安定的吸热式气氛。在此基础上,采用红外仪 对炉内的c0含量实时跟踪反馈至碳势控制仪表, 确保炉内碳势的精确演算与控制,并有教抑制工件 的内氧化。另外,通过氧探头与c0,cO:红外仪的 双固素拄制方法.可以对炉内气氟进行多纽分铡量 与监控,对炉内碳势的进行适时修正,确保设定的 各参数真实可靠,实现深屠渗碳丁件的精确控制。 圈4为气氛控制管理系统方框图。 表1为17c州IM06材料风电齿轮2 5mm渗碳t 艺在BBHn-5O预抽真空多用炉上的应用实例及删 试数据,炉内9点位置表面硬度、渗层、内氧化等 各项指杯全部符合标准要求。 33上位机系统 配备f。忙帆监控系统和工艺自生成专家系统. 对大型工件的深层渗碳过程进行二维在线。什不M邵位的碳浓度分布及渗崖进行 史时“算与控制,实现工什的二维精密渗碳控制。 根据1‘作材料、零什形状、渗层要求等要素自动生 成工艺流程.实时调整工艺参数,以二维渗层分布 为控制目标.进行在线渗甚计算,“最快的速度选 到晟合理的渗层分巾,扶得处理品质量和生产效率 的最优化。系统还可选配上位机监控硬生产管理系 统,建立甚于宽带网的设备故障r|诊断、生产批次 管珲与监控、设备故障自诊断、M络近程技术服务 功能系统。 陶5为采j{j二雏数学模型耐齿轮渗碳过程进行 在线控制,来保证渗碳齿轮的齿顶、节园、齿根 等不一样的部位均能获得理想的碳浓度分布与渗屡组 4BBHG.5000预抽线I环保性:由干前窜预抽真牵,工件进入 BBHG500。t氘&“}%目 F1舯4 BBHG_5000^nnosph…咖唱5yst盯n 目5#净《=镕&}模拟在线ear carb—ng 7crNlM06风电齿轮港碳后的表面硬度、潞月内氧化数据1曲1e1 17CrNlM06耐P0w*g腽。嘣枷GcarCamu硎“g Dahmr ca5c ham55,demh,】 会因为常规火帘燃烧产生油烟,作业环境更加清 4.2安全可靠性:工件进出炉时,由于采用抽真空及氮气复压置换,前室与加热室隔绝,空气不 会与炉内气氛非间接接触,因此无爆炸危险,也不必 担心带油工件进出炉时不慎燃烧引发火灾的危险, 具备极高的安全性。工件在加热室的移动,采用后 驱动滚轮移动方式、稳定可靠。 4.3 高效率节约能源:加热室为无马弗结构,减少 了通常的马弗蓄热;采用燃气加热方式,加热速度 快,能源效率高,燃气消耗成本仅为通常电加热成 本的30%一50%。 工艺气体消耗方面,由于前室真空,炉子的密 封性能好,滴注剂的使用量大幅度的降低,比传统的多 用炉减少30%左右。停炉更便利,无须像传统炉 型那样,解除气氛,降温,打开前门等较长时间的 停炉程序,而只需氮气置换即可,随便什么时间都能停炉开 炉,炉内不会氧化,升温快,碳势恢复快,时效时 间只有传统多用炉的15%-20%,运行成本更低。 4.4气氛稳定,热处理工艺质量好 采用吸热式气氛,气氛安定,通过“氧探头、 CO/CO:红外分析仪双因素控制管理系统”实现碳势的 精确控制。同时,由于前室预抽真空,设备取消了 火帘,工件出炉时,不会由于火帘的燃烧而变色, 工件表面上的质量大为提高。 4.5延长淬火油常规使用的寿命 由于前室抽真空并采用氮气复压,前室处于无 氧状态,消除了淬火油因氧化而变质的可能,淬火 油的常规使用的寿命比开放油槽延长2倍以上,比通常多 用炉延长l倍以上。 4.6实现自动化操作 设备是采用自主开发的GPc—TP图形化热处理专 用程序控制器,对炉内温度和气氛进行自动控制, 并可存储和调用200种工艺程序。操作系统采用“ 触摸屏+PLC”方式,控制可靠,界面友好。系统设置 有自动故障报警与诊断功能,即使出现故障时或停 电时,自动通入氮气,不会有危险发生。 5结论BBHG.5000大型预抽真空多用炉在风电齿轮 等大中型零件的精密渗碳热处理方面得到了成功应 用,产品质量稳定,节约能源的效果明显,生产线自动化 程度高,并大幅度提升生产效率。希望该设备能在 工程机械、石化机械、采掘机械等行业得到越来越 多的推广应用。