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渗碳炉

工控家百科顾问团

贡献者:工控家001  最后更新:2018-12-20 09:19:47  浏览数:33

渗碳炉是节能型周期作业式工业炉,由炉壳、炉衬、炉盖升降机构、真空密封风机、马弗罐及加热元件等组成。炉壳由钢板及型钢焊接制成圆形,炉衬是由高强度超轻质微珠真空球节能耐火砖、硅酸铝超长纤维、膨胀保温粒料等砌筑而成的节能型炉衬结构。

关键词: 渗碳炉概述工作原理应用分类选型指南维护保养注意事项故障排除


1概述

渗碳炉是节能型周期作业式工业炉,由炉壳、炉衬、炉盖升降机构、真空密封风机、马弗罐及加热元件等组成。炉壳由钢板及型钢焊接制成圆形,炉衬是由高强度超轻质微珠真空球节能耐火砖、硅酸铝超长纤维、膨胀保温粒料等砌筑而成的节能型炉衬结构。真空密封风机高压循环搅拌使马弗罐中的气氛均匀,在炉盖上装备有三头不锈钢滴注器,向炉内滴注甲醉、煤油或其它有机液体,各种液体均可调节。另也可配套碳控仪及自动控制系统,实现渗碳炉温度、时间、碳势气氛的实时自动控制。


2工作原理

渗碳:是对金属表面处理的一种,采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢,具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分。


3应用

渗碳炉主要供各种钢制机械零件、曲釉、齿轮、模具等金属零件进行气体渗碳热处理之用。


4分类

渗碳炉由不同的工艺要求,相应结构也有一定差异,可以分为气体渗碳炉、碳氮共渗炉。


5选型指南

离子渗碳炉:离子渗碳炉是在真空容器中,利用辉光放电使渗碳气体电离,所产生的碳离子在电场作用下轰击炉料表面进行渗碳的热处理炉。

井式气体渗碳炉:RQ3系列井式气体渗碳炉是高精度超节能型渗碳炉,主要供钢制零件气体渗碳,采用超节能炉衬和国际先进的真空密封风机,使炉压提高,无任何漏气,炉温均匀、升温快、保温好,碳势气氛均匀,工件渗碳速度加快,渗层均匀,本系列井式气体渗碳炉大大提高了生产效率和渗碳质量。

井式气体碳氮共渗炉:井式气体碳氮共渗炉由炉壳、炉衬、炉盖升降机构、真空密封风机、马弗罐及加热元件等组成。配置专用不锈钢滴注器作为碳氮共渗用接口。

大型真空渗碳炉:大型真空渗碳炉是高精度超节能型渗碳炉,主要为大型工件、大批量机械零件真空渗碳,采用超节能炉衬和国际先进的真空密封风机,炉压高,无漏气,高度节能节电,渗碳气氛均匀,渗碳速度快,渗层均匀,本系列大型真空渗碳炉为大批量生产提高了效率和质量。

密封箱式气体渗碳炉:密封箱式气体渗碳炉(多用炉)是引进技术生产的节能型连续作业渗碳炉,主要供汽车零件及各种机械零件渗碳和炉内自动淬火,也可用于光亮淬火、铝合金件固熔处理等多种热处理工艺。


6维护保养

1、井式气体渗碳炉维护保养 

1.开炉前,检查炉盖升降液压装置及限位开关是否完好,升降运动是否正常,炉盖密封是否良好。 

2.检查仪表器具是否完好、灵敏。各开关按钮是否良好。检查接地是否紧固可靠。

3.检查通风机运转是否良好,冷却水管应完好无堵塞、渗漏。 4.检查供煤油、甲醇管路是否完好无泄漏,压力罐压力正常无泄漏。 5.检查液压装置油管、油泵及油缸联接是否良好,是否有渗漏现象,油泵运转是否正常。

6.定期检查炉衬是否完好,有无损坏。炉衬如有损坏应及时修理。 7.开炉时应检查滴液阀门由于关闭不严,或阀门损坏而致使滴液滴入炉罐内。严禁在炉罐有漏入滴液情况开炉升温,以防发生爆炸。 8.经检查确认各部完好,运转正常,方可进行生产。电炉在通电前,必须先通冷却水,在运行过程中,必须保证冷却水不中断。 9.装卸工件必须切断加热元件电源,以保证操作人员安全;严禁任意乱抛工件,防止撞击损坏炉衬。

10.在炉温应升至700℃以上时开始滴入甲醇。 11.经使用后的电阻丝不得碰撞、扭折,以免断裂。 12.渗碳炉通风机和回转轴必须经常注入适量的润滑油。

13.每班工作完毕,应切断电源,清扫擦试各部,保持设备和周围场地清洁。


7注意事项

1、井式气体渗碳炉操作注意事项  

(1)经常检查仪表的指示温度是否正常,检查周期为15min 。  

(2)经常检查炉子的压力、液体滴注剂滴量,排气管是否堵塞,循环冷却水是否畅通。  

(3)炉子最高使用温度不得超过设计温度。  

(4)炉温低于750℃禁止向炉内滴入液体滴注剂或送入保护气。  

(5)定期加润滑油,每天至少一次。

(6)炉罐、电热元件和风扇护板要定期检查,滴油器和排气管要定期清理。  

(7)每季度核对控温仪表一次,每半年核对热电偶一次。  

(8)出炉一定要平稳,严禁料筐撞碰炉罐。


8故障排除

1、渗碳炉碳势常见问题分析及控制

1、问题:同一炉次生产过程中,强渗过程和扩散过程中均存在碳势时而正常、时而异常的现象,且碳势正常连续时间在数小时。

原因分析及解决方法:碳势正常连续时间持续数小时,说明氧探头的参数与Demig表参数补偿在合理范围之内。出现间歇性异常的原因主要为线路故障,自氧探头至Demig表的接人线接触不良,造成信号输出输入值不同,造成demig表控制错误,造成碳势异常,针对该现象,及时配合维修人员排查线路。

2、问题:渗碳炉内产生积碳,氧探头反应迟钝

原因分析及解决方法:建立碳势阶段造成氧探头积碳,使其失去调控能力,常见现象为强渗阶段前期出现炉内定碳片碳势超出工艺设定值,demig表显示值为1.1%,此时吹扫氧探头为严重积碳。

解决方法:此时关闭丙酮,适量通人降碳势气或压缩空气可使其恢复正常,即demig表显示值和炉内碳势在1.1 ±0.05。

3、问题:渗碳炉内碳势均匀性差

原因分析及解决方法:根据渗碳炉设备技术 要求和渗碳工艺技术要求渗碳炉内碳势均匀性在 ±0.05%之内,针对该现象在同一定碳孔同一时间放置两个不同深度的碳片,一个深度位于渗碳炉有效工作范围的上部,另一个接近炉底,放置阶段均为强渗,且走时时间已在10h以上,放置过程中关闭丙酮和降碳势气,通过检测两台渗碳炉后发现, 其中一台炉子差值为0.14%,另一台差值为0.08 (上 部1.01 %,下部1.09%)。该现象出现的主要原因是炉膛循环性不好,应检査风扇循环等电器控制是否正常,出炉后检査风扇是否损坏,并及时修复。

4、问题:氧探头控制碳势显示值正常,炉内实际碳势波动大

原因分析及解决方法:红外分析仪检测炉内C0含量,demig表根据氧探头传输的mv值,结合C0含量计算出炉内碳势值,由于控制系统进行计算时通常默认C0含量为20%进行计算,因此采用氧探头进行控制,必须保证炉内实际CO含量在 20%左右,在氧探头mv值一定的前提下,通过对不同CO含量对炉内碳势值影响的试验得出1%的 CO含量可造成碳势值0.1%的影响,因此在保证氧探头控制正常的情况下,必须保证CO含量在20- 21%之间,方可保证炉内碳势满足技术要求。


参考资料

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