渗碳炉温度和碳势在线测控系统

热处理过程控制系统，采用单片机技术解决了传统热电偶温度变送器线性化的非线性残余误差，利用V／F变换器构成的A／D转换器克服了环境干扰所引起的疏失误差，采用数据融合方法，纠正了测量过程中的观测误差，实现了温度和碳势的精确测量。采用智能控制算法，解决了PID控制器调节时间长、超调量大的弊端，实现了被控参数快速跟踪给定值的精确控制。     

密闭式渗碳炉

新型密闭式渗碳炉,其渗碳过程是在封闭的真空容器内进行。处理过程中使用氮基气氛,原材料的消耗仅为普通渗碳炉的1/4～1/3。而且炉内始终保持正压力,空气不会进入炉内,不存在爆炸危险。整个设备不需火帘及废气燃烧装置。被处理品的晶界氧化现象和淬火油的氧化难度极低,热处理品质大为提高。操作环境大为改善。     

密闭式渗碳炉

一、前言作为提高钢制零件耐摩损和耐疲劳性能的手段,可以进行渗碳淬火处理。现在,大量生产中所采用的渗碳方法是气体渗碳淬火法,但是大体区分一下的话,有发生炉方式和滴注方式两种。过去的渗碳炉,在滴注式中,是以每小时流过大约3倍炉内容积的渗碳性气体进行渗碳;在发生炉式中,以每小时流过大约5～8倍炉内容积的气量进行渗碳。这次所开发的密闭式渗碳炉,是将所需的最低限度的气体封闭在炉内进行渗碳,因而可以大幅度地降低气体成本,同时也不需     

圆筒形井式渗碳炉内流场的数值模拟

为了改善大型渗碳炉的均匀性,本文应用数值计算方法研究圆筒形井式渗碳炉炉膛内的流动传热过程,假设炉内流场满足定常、不可压缩轴对称条件、炉内气体可以应用理想气体状态方程。利用有限差分技术对通用方程进行离散化。同时采用贴体坐标较好地解决边界不规则的问题。文中给出了炉内的流场和温度场,并分析了影响炉内气体流动和温度分布的主要因素和应注意的地方,提出了改进的措施,对生产和炉子设计有一定的指导意义。     

超大型井式气体渗碳炉的研制和应用

对超大型井式渗碳炉设计制造中的难点，如温度均匀性、碳势均匀性、大型炉内结构件的热畸变、炉温及碳势的精确控制等进行了分析，并提出了一系列的技术措施和设计方案。通过试验和生产实践取得了成功，并获得较好的经济效益。     

海外文献速递

WZ003532气体渗碳设备与高性能化——《工业加热》,2012年,Vol 49,No.5,40-43(日)气体渗碳淬火是广泛用于提高汽车齿轮、曲轴、皮带轮以及各种产业机械零部件耐磨、抗疲劳、抗咬合等机械特性并赋予其表面硬度与内部韧性的最理想热处理工艺。高性能的气体渗碳淬火设备必须满足渗碳气氛控制性能高、热处理品质好、2012,V.LXXX,No.2,p32(英)美国Despatch工业公司收到了美国坎萨斯飞机装配件和零件制造厂的订单,要求提供一台新型铝材退火、时效炉。后者利用该炉子对大型航空用铝材进行热处理,以提高铝材的强度和韧性。该炉子配有高级的过程控制系统。Despatch工业公司还提供一些炉子辅助设备和加料卸料用的旋臂式吊车。这台新型炉子于2012年底投产。[花皑摘]2013,V.LXXXI,No.2,p30(英)美国Can-Eng国际工业炉公司最近为美国JMC钢铁集团制造一套超大型管材光亮退火炉生产线,该生产线将安装在美国宾夕法尼亚州惠特莱德市JMC钢铁公司的管材厂。该设备用来生产光亮退火厚壁精密冷拔异形钢管,其生产率为15t/h钢管。整个生产线长度达到100 m、宽度为5 m。退火炉长度为30 m、每炉装料量为85 t,该炉子目前是北美洲最大的退火炉。这条生产线将于2013年3季度末投产。图1[花皑摘]WZ003536钢板连续退火生产线板材温度控制系统的开发——《工业加热》,2012年,Vol 49,No.6,13-18(日)鉴于降低钢板连续退火设备成本,提高市场竞争力的目的,最近日本新日铁住金工程株式会社成功地开发了钢板连续退火生产线板材温度控制系统,实现了钢板连续退火过程中的廉价控温,降低了退火设备成本,提高钢板连续退火设备的市场竞争力。重点介绍了钢板连续退火生产线钢板温度控制系统的研究开发及其在连续镀锌生产线上的应用实例。给出了板材温度控制系统的构成框图。图10表1[陈留根摘]WZ003537环己烷真空渗碳炉的开发——《工业加热》,2012年,Vol 49,No.6,19-23(日)节能减排,提高热处理品质,降低热处理加工成本是当今世界各国热处理产业面对的重要课题。传统真空渗碳炉存在碳黑、焦油发生量大、能耗高、CO2排放量大、操作麻烦等严重不足。为此,日本光洋热系统株式会社采用环己烷(C6H12)取代乙炔(C2H2)作渗碳气氛成功地开发了节能环保型环己烷真空渗碳炉并投放工业炉市场。实际应用表明,与传统的乙炔真空渗碳炉相比,环己烷真空渗碳炉具有:渗碳气氛成材低;碳黑、焦油发生量少;渗碳品质好;环乙烷(C6H12)爆炸浓度范围小,安全性较好;节能,CO2排放量少。重点介绍了环己烷真空渗碳炉研究开发、特点与实用效果。给出环乙烷真空渗碳炉的结构示意图。照2图11参2[陈留根摘]WZ003538蓄热式辐射发热管烧嘴的开发与应用——《工业加热》,2012年,Vol 49,No.6,7-12(日)鉴于节能、减少CO2与NO排放的目的,最近日本东邦互斯株式会社开发了汽车零件等机械零部件热处理炉用蓄热式辐射发热管烧嘴并投放工业炉市场。重点介绍了新开发的蓄热式辐射发热管烧嘴的结构、特点、技术参数与实际应用。给出了蓄热式辐射发热管烧嘴的结构示意图。指出,新研究开发的蓄热式辐射发热管烧嘴热效率高达85%以上,CO2、NO排放量比传统辐射发热管烧嘴约减少50%,而且可靠性高,易维护,可广泛应用于网带炉、推杆式炉、辊底式炉等各种热处理炉。图12表2参2[陈留根摘]WZ003539感应熔炼炉发展现状——《工业加热》,2012年,Vol49,No.5,30-31(日)感应熔炼炉结构上分为有芯感应炉和坩埚式感应炉2种类型。工业上,有芯感应炉的应用始于1917年,坩埚式感应炉的应用始于1920年,均具有近百年的历史。近百年来,特别是近几十年来随着金属加工工业和汽车制造工业的迅猛发展,感应熔炼技术取得了长足的进步。鉴于提高炉子工作寿命、改善炉子熔炼品质、减少温室气体排放、提高作业控制精度和节能的要求,有芯感应熔炼炉和坩埚式感应熔炼炉先后开发JET-FLOW喷流技术、变截面熔浇技术和定向流动技术等,有力地推动了感应熔炼技术的发展。针对有芯感应熔炼炉和坩埚式感应熔炼炉作业中常出现的几个问题重点介绍了改善炉子电气绝缘性能、强化炉子绝热保温、提高感应线圈焊接质量的种种措施。图2[陈留根摘]WZ003540精密真空淬火炉——《Industrial Heating》,2012,V.LXXX,No.8,p40(英)Ipsen公司最近向美国西海岸的一家飞机制造厂发运了一台精密真空油淬火炉(VOQ),该炉子将被用于中型和大型飞机机身和起落架部件的热处理。炉室尺寸为宽×高×深=1000 mm×1000 mm×2500 mm,每炉装料量为1 000 kg,最高工作温度为1 600℃,温度均匀性可达±4℃。它还配有一套内部输送系统,能够在15 s内将炉料从加热区运至淬火区。该炉子配备有Ipsen公司获得专利的CompuVac温度控制系统,依靠DIGITRIM温度均匀性软件包实现了精确的温度均匀性控制。图1[花皑摘]WZ003541大型步进梁式加热炉——《Industrial Heating》,2012,V.LXXX,No.8,p41(英)意大利特诺恩科尔公司最近收到了美国印第安纳州吉纳摩钢铁公司的订单,要求提供一台生产能力为100t/h的大型步进梁式加热炉。该加热炉将用于加热轧制前的普碳钢、低合金钢和高合金钢棒料。该炉子配备有先进的Tenova LOI I talimpiantiFlexytech型低氮氧化物燃烧器,以减少气体排放。特诺恩科尔公司还提供最新设计的工艺控制系统和二级热力学建模系统软件,以确保钢材的高效率加热。该炉子将于2013年底投产。[花皑摘]WZ003542周期式工业燃气退火炉——《Industrial Heating》,2012,V.LXXX,No.8,p40(英)美国威斯康星工业炉公司最近收到了美国蒸汽轮机/燃气轮机制造公司的订货合同,要求新设计和制造一台配有电动装料台的工业燃气退火炉。该炉子将用于不锈钢涡轮机轴焊接后的应力消除。该新炉子的优点是升温速度快、热处理能力强,以及温度偏差小。炉膛尺寸为宽×高×长=1 800 mm×2 200 mm×1 800 mm,最高工作温度为800℃。在预热条件下,这台炉子能够在5 h内将2 000kg钢制工件从250℃加热到800℃。图1[花皑摘]WZ003543高温真空热处理炉——《Industrial Heating》,2012,V.LXXX,No.8,p41(英)美国阳光制造公司最近收到了美国俄勒冈州波兰特市Stack冶金公司的订单,要求提供一台高温真空热处理炉。该真空炉的型号为HFL-5748-2EQ。其炉膛尺寸为宽×高×深=1 200mm×1 200 mm×2 400 mm,最高工作温度为1 600℃,每炉装料量为2500 kg。高温隔热材料(热面)采用了一层石墨板和4层10 mm厚的石墨毡,全部安装在304不锈钢炉壳内。抽真空系统由一台大型斯托克斯机械泵、一台斯托克斯罗茨泵和一台瓦里安型扩散泵组成。该高温真空炉将于2013年底投产。图1[花皑摘]WZ003544高功率中频感应加热装置——《Industrial Heating》,2013,V.LXXXI,No.2,p30(英)SMS Elotherm公司最近收到了瑞典霍夫施市Ovako钢材锻造公司的订单,要求提供2套高功率中频感应加热装置。第一套是功率为4 000 kW的中频感应加热装置,用来将直径为130 mm及以下的钢棒加热到1 220℃,生产率要求每小时处理8 000 kg钢棒。另外该公司还提供钢棒操作系统,即在感应器、热剪和挤压机之间运输钢棒的机械手。该项目将于2013年底投产。第二套是由SMS Elotherm公司提供更高功率(6 400 kW)的管材中频感应加热系统,该系统由6套线圈组成。其电源是由最新设计的门极绝缘晶体管(IGBT)组成的逆变器供电。[花皑摘]     

特殊条件下的温度测量技术

对于测量条件恶劣,不能用常规传感器实现的温度测量,如高温强腐蚀性介质、高温熔体、真空、渗碳条件下,必须开发特种专用传感器。阐述了钨铼热电偶等特种温度传感器的特点、性能及应用,着重探讨了当前测温领域热点问题:渗碳炉、铝液、铜液等高温熔体连续测温;真空钎焊炉、真空粉末冶金烧结炉等的温度测量以及现场温度校准。实践证明,新开发的特种温度传感器,不仅与国际接轨,替代进口产品,而且还可以打入国际市场。