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ZQC966型高压气淬炉

发布日期:2018-05-07 09:39:55访问次数:
◆ 真空高压气淬炉概况

真空高压气淬炉是生产高温合金、高速钢、高合金工模具钢等材料的真空高压气体淬火设备。

◆ 设备结构

1、可以实现连续式的真空加热、高压气淬和对流加热工艺;
2、经过高温处理的硬质石墨化毡,尺寸稳定,保温效果优秀。
3、采用等静压材质的18根发热体,均匀分布,炉温均匀性可达±3℃;
4、采用进口Inficon复合真空计,可实现与气氛无关的真空和压力的连续准确测量和记录。
5、真空机组带油雾分离器,泵口排气可以直接排室内,看不到油烟;
6、采用先进的触摸屏工控机+PLC设计,具备故障自诊断功能和柔性工艺,可提供报警历史数据和故障解决方法,使操作安全、简单方便。
7、实现各种安全联锁,特别是超温超压多重保护。
8、设备自带炉温均匀性装置,可采集分析数据。

◆ 设备特点

设备由以下系统所组成。

 炉体
•炉体结构为双壁水冷卧式结构容器,能够在1300℃温度承受下10公斤的压力。
•炉门采用铰链方式,开户自由方便。
•气动锁圈,保证真空和正压下的密封和安全。
 
 保温系统
 加热系统
•炉胆由外至内分别是50mm厚八角形全硬质复合石墨毡、18根均匀分布的等静压材质发热元件。
•炉内均匀分布114个喷嘴,后吸风口有特殊小门平时处在全关闭状态,气淬时自动打开通风。
•设备配有有一根主控偶,一根监视偶、9根炉温均匀性热电偶(平时可以做工件偶使用)。
 
 真空系统
•由滑阀泵、一级罗茨泵、二次罗茨泵、、阀门及真空管路组成。按各工艺段的要求采用不同的抽气方式,对炉内抽真空,使其保持所需真空度。
•真空阀门采用球阀,耐压高,在关闭状态不会因为停气等状态造成阀门自己开启。
 
 气淬系统
•YE3级别220KW高效节能大功率风机,采用变频器驱动,可以在高压下直接启动。
•高效挤压式铜管铜片换热器,通风好,不易堵,换热效率高。
 
 冷水系统
•对炉壳、炉门、换热器、电机罩、真空机组及电极进行冷却,在每根回水管路上装有流量检测装置,除了冷却水欠压保护之后,还可以实现欠流量保护。操作者可以一眼看到各路冷却水流量状态。

 充气系统
•由高压手动球阀、减压阀、充气阀、旁充阀、分压阀等组成。
•高压手动球阀作用:与高压储气罐隔离,方便检修。
•减压阀作用:确保充入设备的压力不超过安全许用压力。
•充气阀作用:快速充入炉内。
•旁充阀作用:补气用,小流量精确控制。
•分压阀作用:可以小流量精确控制分压压力。
 
 快冷系统

 电气系统

◆ 安全措施

•为了保证设备的安全运行,在设计、制作、安装及调试各阶段采取以下措施:
1、炉体(包括高压管道)是由具有设计、制造资质的单位根据国家Ⅲ类压力容器标准进行设计、制造;
2、设置了超压安全防线,三种高压安全泄压排放系统;(气动阀泄压、手动泄压,安全阀泄压)
3、设置了温度安全系统,设有专门的超温报警仪;
4、炉门开启、关闭联锁
5、保障设备安全的水冷系统,除了常规的总进水水压报警
之外,还有水流量报警,确保设备安全

◆ 电气控制

•本电气控制系统由工控机、PLC、温控仪、调压器、变频器等组成,工控机是整个控制系统的管理中心,手动控制面板可以在工控机万一出现故障的情况下替代工控机对设备进行操作,PLC是所有动作的执行中心。

◆ 软件系统

■ 登陆界面
•登陆界面:具有完善的用户管理功能,确保设备只有在被授权人的授权范围内正确使用。





■ 工艺编辑
•充份发挥计算机的强大功能,对生产工艺进行全面管理,
•可以对设备的工艺程序进行“新建”、“打开编辑”、“重命名”、“删除”等操作。
•还可以与执行机构PLC进行比较和互传。


■ 参数设置


◆ 工艺操作过程


◆ 开炉前准备

•1、检查压缩空气和其他气的供应是否达到工艺及设备要求,开阀动作应当缓慢进行。
•2、开启主电源>>开启计算机电源,登陆计算机。
•3、进入历史报警页面,察看有无报警信号,且根据相应报警予以处理。
•4、将各加热、泵的开关开启。
•5、检查炉内情况加热元件、热电偶、绝缘件、导轨、保温件等情况,对地绝缘≥1000kΩ

◆ 自动运行
 
•在<工艺编辑>中选择好下载正确的工艺,确认PLC执行工艺无误,单击<自动启动>按钮,<自动启动>按钮开始变绿,程序进行自动运行状态。

◆ 工艺运行

•一个正常的工艺过程包括对流加热、分压加热、气淬三个过程。
•在工艺过程的不同阶段,可以分别对温度、真空度、压力进行过程控制。

◆ 气淬

•加热结束后,设备进入气淬阶段,设备快速充入高压气体,启动风机快速冷却,当炉内零件温度小于550℃后,可以排出部分气体或降低冷却风同频率来降低冷却速度,达到减小零件变形的目的。
 
◆ 卸压

•气淬结束后,设备会发出报警提示,打开排气阀,达到正常大气压。

◆ 打开与关闭炉门

•确认以下事件:程序已经复位、没有高压和低压、炉温低于60摄氏度、指示灯正常,都满足了条件,可以通过先将炉内抽至负压状态,操作开门
•至此,一个工艺循环结束。

◆ 设备性能及测试

•设备性能主要有以下数据:真空、温度、压力、安全

◆ 真空数据

极限真空(冷态、干燥、干净的炉内) 0.5 Pa
压升率(冷态、干燥、干净的炉内) 0.67 Pa/h

◆ 温度数据

最高温度 1350℃
工作温度 1300℃
炉温均匀性 ±5℃


◆ 压力数据

额定压力 10 bar
最大工作压力(氮气) 9bar


◆ 炉温均匀性测量

•1、准备9支热电偶,从炉温均匀性测试法兰插入炉内,接入设备自带的热电偶输入模块;
•2、将这9支热电偶按设备测试分布图固定热电偶;
•3、设定升温程序,从650℃开始,每间隔100℃设置一个保温平台,保温1小时,最高温度到1050℃;
•4、设备自动记录分析数据,将保温结束段之前的数据截屏存档,得到炉温均匀性记录。

◆ 测试试样摆放



◆ 测试升温曲线



◆ 压升率测试方法

•1、真空状态将设备加热到1250 ℃,首次加热应不少于4小时;
•2、1250 ℃(真空)保温约1小时;
•3、真空状态冷却到80 ℃,(关真空泵、主真空阀);
•4、关闭主真空阀;
•5、测量压力升高值:至少6小时。

◆ 极限真空度测试方法

•极限真空度应在冷态、空炉、干净、干燥和加热后的炉态下进行测试。

◆ 安全保证测试(一)

•1、缺冷却水时设备自动断电;
•2、水冷电极欠流量时延时自动断开加热电源;
•3、出现接地(短路)自动断开加热电源;
•4、程序引起过温,自动断开加热电源;
•5、设备安全保护引起,过温时自动断开加热电源
•5、风机过温,自动停止风机;
•6、机械锁紧:炉内压力高于1100mbar或低于大气压时炉门卡齿锁环不能动作;
•7、机械锁紧:炉内温度大于80 ℃时,炉门卡齿锁环不能动作;
•8、高压操作时,达到额定温度自动锁闭高压进气阀,炉体内壁超温自动放空高压。
•9、炉内温度大于150℃且炉内是负压时,不可开启放气阀。
•10、所有阀门开关位置检测,没有在规定的时间内开关到位,报警提示。

本文标签:高压气
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