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退火炉

工控家百科顾问团

贡献者:工控家001  最后更新:2018-12-11 15:19:25  浏览数:146

退火炉:是将金属机件放在不同的退火炉内缓慢加热到一定温度,保温一段时间,然后以适宜速度冷却(通常是自然冷却,有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化,降低硬度改善塑性和韧性,使化学成分均匀化,去除残余应力,或得到预期的物理性能

关键词: 退火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

退火炉:是将金属机件放在不同的退火炉内缓慢加热到一定温度,保温一段时间,然后以适宜速度冷却(通常是自然冷却,有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化,降低硬度改善塑性和韧性,使化学成分均匀化,去除残余应力,或得到预期的物理性能。常用的退火工艺有: ①完全退火。②球化退火。③等温退火。④再结晶退火。⑤石墨化退火。⑥扩散退火。⑦去应力退火。退火炉骨架由各种型钢焊接而成,外框用槽钢作主梁,围板采用冷薄板,台车用槽钢作主梁,底板及前后端板采用中板。


2工作原理

通过风机的循环使退火炉的炉腔内温度分布均匀,退火炉的两个炉腔室是可以独自运行的,提高了退火效率,每个炉腔内都有两台风机,却没有空气过滤装置,跟实际情况有出入。通过风机循环使炉内温度分布均匀,通过热处理重组薄膜材料微观结构,提高稳定性及转化效率。将铸件加热到950℃左右 ,保温一定时间后适当冷却,用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100~200℃,保温后在空气中冷却,即可消除内应力。


3应用

退火炉作用是将工件加热到预定温度,保温一定的时间后缓慢冷却的金属热处理工艺。具体内容如下:

1.改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力,防止工件变形、开裂。

2.软化工件以便进行切削加工。

3.细化晶粒,改善组织以提高工件的机械性能。

4.为最终热处理(淬火、回火)作好组织准备。


4分类

退火炉按热源分类主要有电热炉、燃煤退火炉、燃油退火炉、天然气退火炉、煤气退火炉等。

退火炉主要有台车式退火炉、井式退火炉、箱式退火炉、罩式退火炉、连续光亮退火炉。


5选型指南

台车式退火炉广泛应用于化工、石油、食品、冶金、机械、轻工、电力、船舶、造纸、矿山、医药、集中供热等工业部门。随着社会生产力的发展,其在各行业中的应用越来越广泛。

井式退火炉用途:是供金属机件、环件等在额定的温度下进行热处理。

箱式退火炉用途:主要用钢制工件的淬火、正火、退火等常规热处理之用的专用设备。

罩式退火炉主要用于在自然气氛中进行薄板材退火以及钢件的正火处理。

连续光亮退火炉用途:用于不同规格铜直管(棒)、钢管、铝管或盘园在控制气氛下连续光亮退火。


6维护保养

1、真空退火炉的维护及保养

1、 使用人员必须经常清除炉内氧化铁屑及其它什物,此项工作二星期内至少进行一次。

2、 使用人员应经常在轴承座等回转部份注入适量的机油,确保回转部份的传动灵活。

3、 加热元件如经短期运用后,便不得碰撞、扭折,以免断裂。

4、 电炉经一段时间运用后,炉衬如有少许损坏(如小的裂纹或耐火砖脱落、松动)时,可用泥浆涂砌修理。

如电炉炉衬损坏严重,则应按炉衬砌筑图样进行重砌。


7注意事项

1、真空退火炉的运用及运行过程的注意事项:

1、 使用人员必须了解电炉及辅助设备(控制柜、仪表等)的构造及其工作性质,同时亦应了解电气管路的布设情况。

2、 在接通电源以前必须仔细检查加热元件的联接是否符合需求,接触情况是否良好,导电体与罩壳是否有接触的地方,同时进行电炉绝缘电阻试验,并检查液压管路密封性,严禁漏油。

3、 电炉在进行装卸工件时,必须切断加热元件电源。如切断电源影响工件质量时,则应采取其它可靠的安全措施,以确保使用人员安全。

4、 电炉的炉衬严禁撞击,应禁止任意乱抛工作于炉膛内现象,工件应稳定正确地放入炉膛,要避免冲击现象,每次装载量不得大于所设计尺寸。

5、 带有腐蚀性、挥发性或爆炸性的工作,严禁放入炉内加热,以免影响加热元件及耐火材料的寿命或发生爆炸等意外情况。

6、 当工件进入炉内后,压紧炉盖上的压紧螺栓,开始加热。

7、 开启真空泵抽气,当炉盖上的真空表抽到(-0.1)后,再加设量氮气使炉内氮气气体保持正压。

8、 当工件处理完成后,先打开放气阀后再开炉。(出温度度应降到150℃-100℃)。


8故障排除

退火炉常见故障及故障排查方法 

1、一、 换向阀与切断阀部分 

故障出现后,监控主画面上方会出现报警提示,根据提示内容可初步判定故障设备,报警具体如下:V101阀位报警、V105阀位报警、加热段煤气换向报警、加热段空气换向报警、保温段煤气换向报警、保温段空气换向报警。其中,V101阀即加热段煤气快切阀,V105阀即保温段煤气快切阀。每一设备由动作部分和阀位反馈部分组成。动作部分由电磁阀带气动元件发生动作。 

故障排查:出现上述报警后,首先查看报警设备在监控主画面上显示的颜色,确定其状态。

若快切阀显示为黄色,换向阀显示为红色“X”,即是行程不到位,检查行程是否脱离设备,若无脱离,可打开行程开关,检查行程内凸轮是否出现不到位情况,适当调整使之最大弧度处压上弹簧片即可。

若快切阀或换向阀显示为红色或绿色之一,可判定其行程正常,排查重点在动作部分。检查动作部分时,先于现场观察电磁阀两插头是否有一个亮灯,若两个都不亮,则为电气故障。然后,若有一个亮,可把两插头取下,用亮的插头在两个电磁阀插座上轮流插拔试验,若汽缸不动作,则为机械故障。若汽缸动作,则为电气故障。

2、二、 调节阀部分 

调节阀可参考其关联温度判断设备是否工作正常。若出现故障,先关闭电源控制柜内其工作电源,打开现场阀盖,在确认阀内模块不带电的情况下,用内六方扳手旋转阀体。若旋转感觉很卡,则为机械故障,若感觉旋转顺畅,则为电气故障。

3、 三、 模拟量部分 

此处模拟量指温度、压力和流量等。除空气总管压力和煤气总管压力外,其余模拟量不参与控制。  

以上为退火炉常见故障初步排查方法,仅适用于现场操作人员。


参考资料

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