此井式蒸汽发黑炉,初始设计目的:通过水蒸汽同粉末冶金产品在高温下产生氧化反应,从而生成致密的防锈防腐的Fe3O4表面氧化物。设备炉体结构采用日本原始图纸设计并加以改进,设备设有排烟、通氮气、通水蒸气、密封风机循环风等功能。同时可以进行产品回火等热处理。设备密封性好,在2区智能控温仪表结合固态继电器操作下,风机强对流循环,实现炉胆内温度均匀。
1、炉体
炉外壁采用槽钢及钢板焊接,钢板厚度4mm。整体结实、牢固、耐用、可靠,所有焊缝均匀平滑、没有气孔、夹渣、未熔合等缺陷。炉体外观平直、美观、没有皱褶或凹凸不平现象。炉体外部按相关标准刷两遍底漆、两遍面漆。色标选择按行业通用标准,关键部位用耐中温漆。
2、炉衬
炉衬为全纤维结构,山东鲁阳产纤维棉,压成叠块,厚度250mm。升温快,吸收热能少,提高保温效果,热惰性小,可实现灵活调节炉温及较大范围升温和降温速度的要求。
3、加热元件
为考虑炉膛温度的均匀性,本井式电阻炉的加热元件分别布置在炉膛四周。加热元件的分布,炉膛的四周采用首钢产的合金电阻带0Cr25Al6布置。电阻带安装方式采用专用陶瓷螺钉固定,其结构形式安装方便,维护、更换快捷,与炉外壳绝不会形成热短路而引起炉外壳局部过热现象。安装时在纤维墙面与电阻带之间隔有陶瓷垫圈,以保证纤维面不与电阻带直接接触,从而增加电阻带的发热效果。陶瓷螺钉和垫圈均采用高铝材料在高温下烧结成型,保证其有足够强度和使用寿命。
4、炉盖及升降
炉盖采用30mm厚铁板材质Q235,采用自动丝杆升降炉门,丝杆经过淬火后,螺纹具有高强度,丝杆通过铜套螺纹上下升降,在长期使用后,螺纹不容易磨损,垂直可带动10t重量。
5、承重机构
炉底承重采用重质高铝耐火砖、轻质耐火砖、保温砖等制作成复合型衬体,长期使用温度≤850℃,确保在使用中不变形、不开裂。
6、快速冷却系统
快速冷却系统 在炉底部装强冷风机1台。鼓风机为1100w电机,采用大风量高压结构,在炉体的下部开有直径150mm左右的孔1个,当产品保温时间足够了,准备出炉时,打开强冷风机,通过对炉胆和炉膛的冷却,从而达到快速冷却产品的效果,减少氮气使用量,提高生产效率。
7、炉内风循环系统
本炉体采用密封水冷风机,风机轴采用321不锈钢耐高温轴,风叶采用大风量高压离心式风叶。当风机转动时,风的流向会贴着炉胆内壁,自上而下,经过底部封头,再从底部中间向上,进入风叶负压进风口,整个过程持续运作。从而保证炉内上下温度均匀,同时均匀工件加热。
8、炉胆
炉胆采用不锈钢304材质(提供材料单据),耐高温800度,耐腐蚀,厚度8mm。底部是压制的椭圆形封头,带承重筋,同时筋的位置要考虑到风循环流通。炉胆缝焊接,需两面破口,三道电焊。炉胆上沿焊接法兰时,采用不锈钢302焊条,同时兼顾碳钢和不锈钢的黏性,结实。
9、隔热箱和挡风板
隔热箱边沿高度340mm,中间高度220mm,是采用304,6mm厚焊接而成。箱体内填满高温保温棉,箱体做成导风斜口,角度45度,风叶在正中离箱体20mm,风叶高度120mm。
挡风板材料304,6mm厚,是整体压金,导风负压口300mm,略小于风叶当中的负压直径,这样导风负压口可以微微申到风叶负压当中,这样产生的压力和风量集中。
10、回风桶
材质不锈钢304,厚度3mm,上中下带筋板加固。高度1100mm,直径800mm。外侧有圆钢顶住炉胆内壁固定好。
11、油气排气系统
炉胆上部装有排气孔,当温度升高350度左右,开启排气阀门,适当通入氮气,将工件上的油气排除,从而使得工件在发黑后,工件颜色光泽好。为了安全起见,设备炉顶都配有手动排气阀,安全防爆阀等。
12、控制系统
用微电脑程序自动控温柜,自动完成设定的加热工艺曲线,确保了工艺精度和质量,并能根据用户需要的加热工艺自动改变功率大小,输出合理的节能功率,使理想的加热工艺在实际应用中达到高精度执行。可自动或手动控制和调节功率大小,0-100%无级输出,温度控制器采用日本岛通表,通过对其合理参数设定,可以达到温度最佳控制,利用其在线自整定功能,能计算出炉子的最佳PID参数,达到较为理想的温度稳定性。加热控制大功率回路采用固态继电器,从而达到改变其输出加热功率的大小,以实现温度控制。加热控制回路中温度超温报警系统;当发生超温时,由主回路中的大功率接触器切断该区的加热主回路,以确保炉内工件和设备的安全。同时给出声光报警。
电炉采用炉胆内2区主控温,同时进行炉胆外2区从控温。
所有的可控硅、交流接触器、快速熔断器、中间继电器、断路器、行程开关、操作开关、按钮、信号指示灯等主要控制器件和操作、显示器件均采用正泰生产的可靠产品。控制柜至炉体主回路的连线采用铜芯橡皮线;引出棒的接线夹头采用钢板精加工后进行镀铬处理;所有线号标识采用专用的线号材料,正规打印,可避免线号脱落;所有地沟内的连线每间隔两米都有线号标记,方便维修时检查各线路。