一、主要技術參數
1. 額定功率:120KW
2. 額定電壓:380V 3相 50Hz
3. 額定溫度:950℃
4. 爐罐尺寸:Φ800×1500㎜
5. 控溫區數:3區
6. 控溫方式:PID自動調功
7. 溫度均勻性:≤±5℃
8. 控溫精度:≤±1℃
9. 熱循環風機:水冷風機,軸流風葉
10.功率:3KW
11.風量:2700~2900m3/h
12.風壓:500~600Pa
13.轉速:1440r/min
14.爐蓋升降電機:1.1KW1臺,液壓升降
15.空爐升溫時間: ≤1.5 h (室溫~950℃)
16.滲碳氣氛:甲醇、煤油.乙醇(儲料灌均有供方提供)
17.爐蓋表面溫度:≤65℃ 爐殼表面溫度:≤30℃
18.爐體外形尺寸:1600×3130mm(直徑×高)
19.占地面積:1600×2200mm(長×寬)
20.風機冷卻方式:專用冷卻水池,有一專用自吸泵供應
21.電爐控制方式:電爐控制柜均安裝在總控制房,動作控制均在爐前操作柜完成。
二、井式滲碳爐爐體結構設計
全自動滲井式氣體碳爐是由爐體、爐襯、加熱元件、馬弗罐、氣流攪拌裝置、自動滲碳系統、控制系統等附件組成。
1爐體:爐體是采用國標型鋼和鋼板卷成圓桶焊接而成,角鋼卷加強,槽鋼底座,結構牢固,外形美觀強度高。
2爐襯
爐襯為全纖維結構,爐襯纖維總厚度為260㎜,爐體殼體內側壁覆粘一層5㎜石棉板,大大降低了爐外壁的溫升;爐襯四周的耐火纖維是采用山東魯陽優質真空甩絲法生產的標準型,壓縮后模塊容重≥220㎏/m3;采用標準的鉚固件科學合理的鑲裝方法,此結構少有熱橋短路現象出現,又是平疊兩種方式結合制作,氣密性較好,具有牢固可靠、維修方便、使用壽命長、節能效果好、爐體重量輕、爐體外殼溫升小等優點。
3爐蓋升降機構
爐蓋升降采用電動液壓機構,平穩可靠。爐蓋升降由行程開關定位。爐蓋
關閉時壓在馬弗罐法蘭上。
爐蓋蓋在馬弗罐上后,通過圓周均布的10只螺絲壓緊密封。
4加熱元件及固定裝置
加熱元件沿爐膛高度方向分兩區布置。加熱元件采用oCr20Ni80合金電阻帶制作成波紋型,沿爐膛高度方向采用新型的高鋁質螺釘,采用懸掛方式把電阻帶固定在爐襯纖維上,不會產生熱短路現象。
5馬弗罐:爐膽采用310S不銹鋼板(10mm)焊接,爐膽桶體下方是封頭圓形,桶體的上方密封型,法蘭材料厚度30mm碳鋼板經過精加工而成,法蘭的上面有1檔密封,保證常用中與外界氣氛隔離。
爐膽的爐蓋采用30mm碳鋼板精加工后使用。爐蓋受熱面采用優質高溫耐熱鋼填充硅酸鋁耐火纖維毯,充分保證爐子氣密性良好和爐蓋整體不變形。
爐蓋上安裝有水冷循環風機,風機風葉采用不銹鋼鑄造而成,通過高速攪拌可使罐內溫度均勻。
6爐內均勻性±5度:配置武漢輝達儀表廠(國內知名品牌)生產風機,風機功率2.2KW。能使爐內溫度均勻性達到±5度
7動力控制系統:電爐設有連鎖控制裝置,當爐蓋打開后,自動切斷加熱元件的電源,爐蓋關閉后,自動恢復加熱元件的電源,可防止由于誤操作而產生的故障和事故。
各傳動機構的動作具備聯鎖功能,只有當爐蓋關閉到位、爐蓋密封處于壓緊狀態正常時,加熱主回路才能送電,溫度控制系統才可閉環運行。
三:井式滲碳爐溫度控制系統
溫控系統主要由溫度控制和機械動作控制兩大部分組成。
本電阻爐為3個控溫區。溫度控制采用武漢輝達工控有限公司生產控溫器控溫, 固態繼電器 PID過零調節。由插入爐內的熱電偶,將該區的溫度轉換成電信號,送到溫度儀表中,經儀表內部處理后與設定值比較,經“專家PID”調節運算后,輸出一電壓控制信號控制固態繼電器的通斷,調節單位時間內輸入該區的功率大小,從而達到控溫目的。
為該井式滲碳爐設計的溫控系統,如下圖所示。此系統主要以HD-M-ZA5000系列智能PID觸發模塊為主控單元,輸出信號可直接控制主回路的可控硅,達到調節目的。采用HD-D4000系列開關量模塊和HD-DL4000系列智能電量采集模塊,分別對風機、爐門的升降、臺車的進出、電流、電壓等進行監測和控制。觸摸屏與子模塊之間連接,通過RS485硬件接口并采用MODBUS-RTU通訊協議進行通訊,在屏內可修改、查看相關子模塊的畫面及參數。
加熱控溫儀:采用日本島電公司原裝進口FP93型高精度可編程智能數控儀,精度0.3級,配置編程曲線,用戶可一次性的將工藝曲線輸入儀表,儀表根據熱電偶信號自動完成工藝過程,該表內置“專家PID”調節模型,具有無超調、無欠調的高調節品質,質量可靠,電壓、環境溫度適應范圍寬,抗干擾能力強等優點。
加熱主回路:爐體加熱主回路采用大功率固態繼電器(SSR)作為調功執行元件,模塊與風冷裝置、散熱器、過熱保護、觸發器組成一體化調功組件,結構緊湊,便于維護、更換。模塊上端設有空氣開關,用作切斷電源及短路、過載、過流保護。另配置半導體專用快熔,保護一體化模塊,不易受損,模塊下端設有交流接觸器,當超溫或爐門提升時,自動切斷主回路,保護設備和工件的安全。
電氣控制柜(屏):控制柜采用公司標準控制柜(1800×800×500mm)柜體,外殼采用冷扎板精密沖壓成型,外表噴塑處理,外觀美觀大方
每臺控制柜內配備與本柜一致的電氣原理圖和接線圖并放置在柜內固定的文件盒上。
滲碳控制系統 :HT8000工業PC集散式滲碳工藝過程控制系統(散件)
工作方式:本系統為上下級計算機系統,上級PC機承擔工藝控制的管理和計算任務;下級溫度、碳勢儀表接收上級機的指令,對現場的溫度、碳勢直接調節控制,使之穩定在設定值。同時和PLC通信,顯示和記錄爐機動作和氣氛控制的異常工況。
當上級機損壞不能工作時,下級的碳控儀可承擔臨時上級機的任務,在其上對碳勢進行編程,,對碳勢調節控制。
滲碳在上級機工作時為自適應工藝控制和分段法程序控制,在上級機損壞時為分段法程序控制。
上級機記錄:硬盤即時存盤,打印機打印 包括各區爐溫、碳勢、碳濃度分布,表面碳濃度和滲碳硬化層深度的變化趨勢,各種故障和報警。