热处理台车炉密封性测试与研究

2012-08-15黑龙江张禹

职业技术 2012年10期

黑龙江张禹

引言

热处理过程中，炉温的均匀性是影响产品质量及性能的最重要因素，而影响炉温均匀性的重要因素是炉膛的密封性，即不受外界温度、湿度的干扰。

热处理过程要求将零件在炉内加热到所需要的温度，而且使零件中心也达到这个温度，并保持一定的时间,要求测量的温度应该是零件的真实温度。只有被测介质、零件和热电偶之间的热交换过程达到完全的动态平衡，热电偶检测到的温度才能代表零件的温度。在实际的炉温测量中，炉膛温度和零件温度之间，零件的实际温度与热电偶所反应的温度之间总是存在着差别。因此，采用在炉膛内放一支热电偶进行温度控制和温度测量的方法并不理想。热电偶测出的温度只是炉膛内的局部温度而不是零件真实温度，尤其是炉膛内有较大温度梯度的情况下，两者的差别就更大。这就要求炉膛内各处温度分布必须均匀，但由于炉体结构和电热体布置原因,热处理炉炉内实际温度分布是不均匀的，使用热电偶配用显示仪表检测炉温时，测量和控制的仅是炉内局部温度，而热处理工艺所要求的却是某一工作空间的温度，而且要求在工作空间内的温度分布均匀，并能长时间保持稳定。在控制和测量局部温度的条件下，为了确定炉内空间的大小和位置，需要对热处理炉整个炉膛的温度进行均匀性测量。

通常用炉温的空间分布特性和时间分布特性来表示。炉温的空间分布特性参数描述温度的均匀性。温度的时间分布特性描述温度的稳定性。炉温均匀性测量的目的是测出炉膛内温度的空间分布特性和时间分布特性以及温度波动的大小，从而决定有效工作区的大小和位置。新炉投产前或使用中的加热炉大修后，以及加热部件更换后，均应进行均匀性检验。

一、台车炉的结构

台车炉由炉体和电控两部分组成。炉体部分主要包括炉壳、炉衬、加热元件、炉门及台车。而炉门的密封性决定着设备性能。为此，设备应多次并定期进行检测。

二、测试点的选择与测温结果

1.测试点的选择

根据《热处理炉有效加热区测定方法》及实际情况，我们的箱式炉通常选择9点测温方式。台车式电阻炉的工作容积＞0.1—1，测试点数量应≥9个，测试点位置应以从下向上，从左向右，从里向外的顺序定为9点，电阻炉中心位置定为第5点。

2.测温结果

对台车式电阻炉进行测温，设定温度为580℃，以一组九点，共五组计数，测温数据结果如下：

第 1 组：558.45、573.23、561.54、571.95、579.80、579.00、580.92、573.63、581.08；

第 2 组：558.91、574.12、561.22、572.18、580.07、579.43、581.15、573.80、581.18；

第 3 组：558.84、573.91、561.36、572.60、580.49、579.83、581.21、574.08、581.78；

第 4 组：558.42、574.22、562.08、573.01、580.79、580.18、581.43、574.40、581.97；

第 5 组：559.14、574.46、562.99、573.43、580.79、580.10、581.53、574.28、581.77。

三、结果分析

从电偶颁布及数据看出，靠近炉膛内侧温度超出设定温度—10℃，此炉检定结果为不合格。

那么，致使炉内温度不均匀并且超出规定范围的原因是什么呢？测温结束后，细查看炉壁密封，因为密封性是影响均匀性的最重要因素。测温数据表明，炉内温度下端低于上端。查看台车炉四周需密封处，电阻炉四周的防火沙放置不均匀，并且后侧防火沙明显减少，使炉门紧闭，此时料盘底座与炉壁密封不够，甚至有缝隙，致使炉内后侧温度超低。