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PDP3A说明书

使用说明书

（推杆式连续气体渗碳自动生产线）

吉林普雷特工业炉有限公司

（版权所有,未经允许不得转让第三方）

目录

第一节自动生产线的概述及技术规范1

第二节自动生产线的构成2

第三节自动生产线的工艺及操作规程7

第四节自动生产线的技术安全操作规程12

第五节自动生产线的润滑13

第六节自动生产线的冷调14

第七节自动生产线的热调15

第八节常见故障及处理17

第九节图纸清单18

第一节自动生产线的概述及技术规范

一、用途：

本自动线用于汽车齿轮、汽车同步器等零件的热处理。

在自动线上可完成下列热处理工序：

1、脱脂预处理

2、气体渗碳

3、淬火

4、清洗

5、低温回火

二、自动生产线的形式：

料盘推进型连续式可控气氛渗碳自动生产线。

三、自动生产线的组成：

主要有由预处理炉、电辐射管加热渗碳炉、淬火槽及淬火机构（附有油冷却装置）、双室清洗机、低温回火炉、料盘传送机构及温度、碳势、动作程序的集散式自动控制系统组成。

四、自动生产线的技术规范：

1、占地面积：

23×12m2

2、生产能力：

300Kg/h（典型零件渗层0.9-1.4mm）

3、总装机功率：

820kW

4、加热方式：

电辐射管

5、电源：

380V3相50Hz

6、料盘尺寸：

560×560×50mm

7、导轨标高：

800mm

8、允许通过高度：

650mm（含料盘）

9、可控气氛种：

氮气+甲醇+丙酮

10、料盘传动方式：

机械传动

11、程序控制方式：

可编程序控制器

第二节自动生产线的构成

一、可控气氛渗碳炉

（一）、基本参数：

渗碳炉加热功率：

457kW

炉膛尺寸（长×宽×高）：

13199×1350×1030

炉内料盘数：

21

炉内功率分配：

参见表1

表1渗碳炉功率分配

Ⅰ－加热

Ⅱ－加热

Ⅲ－渗碳

Ⅳ－扩散

Ⅴ－预冷

130.8kW

65.4kW

97.6kW

65.4kW

97.6kW

（二）、渗碳炉的构成

可控气氛渗碳炉是全线的主体部分，总的加热功率为457kW。

炉内分为五个区段。

各区之间以双拱墙隔开，以便于温控碳控。

各区功能从前至后依次为：

Ⅰ区———加热区

Ⅱ区———预渗区

Ⅲ区———强渗区

Ⅳ区———扩散区

Ⅴ区———淬火预冷区

零件在扩散区内达到预定渗层深后，经预冷区温度降至淬火温度后，由出料软推杆推至后密封室内淬火台上进行淬火。

炉墙内层由轻质抗渗碳砖砌成，外层为陶瓷纤维板。

在渗碳炉上设置了两个事故门，前后两端各一个。

另外还配备了四个窥视装置，前后各二个。

这样既可以观察到炉内的情况，又可以通过事故门处理故障。

为了保证最后一块料盘处于正确位置，在渗碳炉后事故门的下方装了料盘限位器。

为了保证温度和气氛的均匀性，在渗碳炉的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ区设置了顶风扇。

炉内的侧导轨均采用耐热钢材料，主导轨为碳化硅材料制作。

在前后密封室顶部安装了防爆盖。

在前密封室上采用了底进料门结构，此结构可以有效的减少炉气外溢，开门时对炉内碳势影响也比较小，无需大量补碳，炉内不易形成炭黑，同时炉内气体用量也得到降低。

底门的四周镶有的可更换的陶瓷纤维密封绳，升起后压紧在前室门口上，从而实现进料前室的密封。

在底门还有一套压紧力调节机构，可保证底门与前室一直保持良好的密封状态。

必要时密封材料也可以做到简便的更换。

这台渗碳炉全炉共46根电辐射管。

除了靠后事故门处的两套辐射管是横装的之外，其余46根管均为立装。

辐射管立装的主要目的是为了减少外套管的变形和便于拆装。

辐射管材料为Cr25Ni20Si2。

电热体采用铁-铬-铝类型电热合金。

各区辐射管分布情况参见表2：

表2辐射管分布情况表

区域

类型

数量

Ⅰ区

Ⅱ型

12根

Ⅱ区

Ⅰ型

6根

Ⅲ区

Ⅱ型

12根

Ⅳ区

Ⅰ型

6根

Ⅴ区

Ⅰ型

10根

有关辐射管的参数参见表3。

表3辐射管的参数表

序号

项目

单位

Ⅰ型

Ⅱ型

1

单管功率

kW

8.1

10.9

2

最高使用温度

℃

950

950

3

端电压

V

95

110

4

表面负荷

W/CM

1.25

1.68

5

冷态电阻

Ω

1.11

1.11

6

接法

Y

△

7

使用数量

根

24

22

（三）、进排气说明：

该炉的炉膛容积近20m3，为保证炉压在98-147Pa的正压范围内，通入足够的气量以保证适当换气次数是必要的。

通过调整渗碳炉前后两端的排气装置开度，可以调节炉内气氛的工作状态。

通常情况下，将前后排气比调整为7︰3时，炉气状态较为理想。

（四）、控制系统：

渗碳线配备了气氛碳势自动控制系统。

系统由碳势控制仪，四支带热电偶的氧探头及对应电动执行机构组成，对渗碳线的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ区的碳势进行自动控制。

碳势控制原理及碳控仪的使用详见碳控仪使用说明书。

采用工业计算机进行集中控制与管理，实现了热处理工艺过程的自动跟踪与监控和渗碳工艺的仿真与优化。

利用计算机亦实现了渗碳生产管理和质量管理的自动化。

渗碳炉采用甲醇+丙酮气氛。

通过流量计、氧探头、碳控仪及调节阀来实现对渗碳气氛的碳势控制。

碳势调节采用丙烷和空气双向调节。

（五）、导轨

炉内主导轨全部采用碳化硅制品。

两端的侧导轨采用耐热钢材料的直导轨加H型导轨，安装时严格遵照图纸要求及有关标准，保证导轨的标高以及导轨之间适当的膨胀间隙。

二、淬火机构

（一）、用途

淬火机构用于对渗碳后的零件进行密封淬火。

（二）、技术规格：

工作温度：

60-120℃

淬火槽实际容油量：

10.9m3

副油箱容油量2.9m3

搅拌器电机功率：

2.2kW

淬火机构位于渗碳炉的后部。

工件被推上后室内的淬火台时，淬火台直接下降入油淬火并平移至指定位置淬火延时。

延时后淬火台上升，控油后，由淬火出料拉杆拉出。

采用螺旋桨式搅拌器。

机构配有独立的冷却系统。

其风冷器采用风冷换热器。

油槽内的油温及液面自动控制。

三、预处理炉

（一）、用途

预处理炉用于对渗碳前的零件表面进行预氧化脱脂处理。

（二）、技术规格：

最高工作温度520℃

加热区段1个

加热功率120kW

风扇数量1

风扇电机功率（单个）3kW

风量4000m3/s

风扇叶轮直径Φ570mm

炉内料盘数量3盘

（三）、结构：

该设备由炉壳、进出料门、炉盖及导流罩、风扇、砌砖体、加热元件、导轨及导流板等部分构成。

电热元件为裸式辐射管，布置于炉墙两侧，炉顶设置离心式风扇，通过风扇将炉膛内的气体吸入，并使其通过炉膛两侧的电热体而被加热。

当被加热的气体流经工件时，其热量就会被工件吸收，实现了对流加热，气体流经工件后再被风扇吸入，从而构成了热风循环的方式。

采用这种加热方式，炉内具有较高的温度均匀性。

炉内包含有四个料盘位，进料和出料分别由两套机构完成。

避免了进出料两门同时打开对炉温的影响。

两套机构传动可靠、结构紧凑、便于制造和维护。

四、清洗机

（一）、用途：

清洗机用于清除淬火后零件表面上粘附的油污。

（二）、技术规格：

清洗机的技术规格见下表：

序号

项目

单位

数值

1

清洗温度

℃

60-80

2

电加热功率

kW

48+24

3

轨道标高

mm

800

4

喷嘴泵工率

kW

7.5

5

最大通过高度

mm

650（含料盘）

（三）结构及工作原理：

清洗机结构为双工位通过式。

主要由水箱、喷淋室、液位控制系统、电加热元件、撇油器、浸洗工作台及水泵等组成。

其中一室为浸洗室，具有喷淋、浸洗功能，内设有浸台，当其升起时，与外部导轨等高，工件处于喷嘴的喷射范围之内，此时工件被喷淋，当浸台下降时，工件被浸入清洗液中，此时零件进行浸洗。

第二室只设有喷淋功能，用于对工件进行热清水喷淋。

该清洗机具有液位控制、水温控制及自动撇油等功能。

其中独立安装的撇油装置能够有效去除油污，清洗效果良好。

同时可实现废油的有效回收。

浸洗槽由主水槽及副水槽组成，浮球液位控制器控制液面高度。

五、回火炉

低温回火炉是用来将渗碳淬火的零件进行低温回火。

炉内可装9盘零件。

（一）、技术规格：

1.最高工作温度：

250℃

2.生产节拍：

与渗碳炉一致

3.炉内料盘数量：

9盘

4.加热功率：

65kW

5.风机电机功率：

5.5kW

6.风机风量：

10300m3/h

7.炉内风速：

3.3m/s

8.最大通过高度：

650mm（含料盘）

（二）、回火炉的结构参见回火炉示意图。

该炉分为上下两室，下室内装有导轨，9块料盘置于导轨平面上。

在上室的一端装有一台风机和一组电热体，工作时风机将下室的气体吸上来，再由风机出口吹出，使空气通过电热体而被加热，被加热的空气再返到下室使下室内的工件被加热，回火炉的两端各装有一个炉门，以使炉内的空气形成一个接近于封闭的循环回路。

六、料盘传送机构

该线的料盘传送机构均采用机械传动的方式，可以完成料盘的自动传送。

在淬火出料处设有吹油装置，可对工件进行自动吹油。

另外在清洗机出料位置和回火炉出料位置还设有吹水及风冷机构。

第三节自动生产线的工艺及操作规程

一、生产准备：

1.派人进入炉内对电辐射管、导轨、风扇等进行仔细检查。

进入炉内时，要注意安全。

炉内有毒气氛含量必须低于安全值，并且应有其他人看护。

2.拔出热电偶及外套管。

（保留测温电偶）

3.打开试样孔及进气孔。

4.打开所有窥视孔。

5.紧固开启动风扇

6.打开各个炉门及所有防爆盖。

7.对供电系统进行全面检查。

8.由电工检查各区辐射管的引出棒部位，所有螺钉必须预紧，以保证有良好的接触。

9.检查整机各部位的润滑情况是否正常。

10.检查清洗机水泵、喷嘴是否清洗干净，检查油冷却器油泵工作是否正常。

11.检查控制仪表及热电偶是否正常。

12.清理好排气装置及淬火槽。

13.检查工艺气氛压力、流量是否正常。

检查甲醇、丙酮等储罐容量是否适合，如缺少及时补充，补充时应远离火源，如使用泵打应选用专用防爆泵，同时操作人员做好安全防护。

14.准备好夹具及辅助材料。

二、烘炉及升温

（一）、渗碳炉的升温（烘炉）

1.给渗碳炉送电，并测量电压、电流和观察电热元件有无异常现象。

2.经检查确认无问题后，正式送电。

3.对新炉要按照烘炉曲线进行烘炉。

（短时间停炉且未更换炉衬的炉子，须按照升温曲线以50℃/h速度来升温），到800℃保温后，可直接升到工作温度。

4.炉温在200℃保温结束后，启动顶风扇，同时向风扇及其它需要冷却水的部位供水。

5.当炉温在400℃保温结束后关闭各炉门及孔洞。

600℃保温结束后向淬火槽加油，并保证液面高度。

6.炉子到温后，对仪表及热电偶进行校对，对新建及大修的炉子进行带负荷测温，以便进行工艺温度的确定。

7.回火炉的升温可在渗碳炉的气体恢复过程中进行，升温时先开风机。

烘炉曲线

升温曲线

三、送气

1．首先要保证所有炉区的温度都在800℃以上。

2．检查淬火槽的油面是否在正确位置上。

3．检查各区氧探头的维护仪工作是否正常。

4．各取气口的阀门关闭。

5．打开渗碳炉前室门，放入火把，打开甲醇供液主阀。

6．打开渗碳炉各区氮气及甲醇流量计调节阀，调节各区流量。

7．观察渗碳炉前炉门下部及加热炉排气口的燃烧情况。

当火焰稳定燃烧时，表明炉堂已完全充满了可燃性气氛。

8．取出火把，关闭渗碳炉前室