用于大型鍛件的熱處理設備改造

  大型鍛件尺寸大、質量大,其熱處理工藝過程十分復雜、工藝周期漫長。如果用普通的熱處理設備來處理大型鍛件,不僅質量難以保證,而且能耗很大,產生的污染很嚴重。應該對熱處理工藝和設備進行改進,實現大型鍛件熱處理的清潔與節能。

  一、將煤氣爐改造成電爐

  將井式和臺車式熱處理煤氣爐改造成電爐,不僅提高了加熱效率,也提高了熱處理質量。以前熱處理爐的加熱是用工廠自己生產的發生爐煤氣,發熱值低、加熱效率低、能耗大,煤氣生產中產生大量煤焦油和酚水污染環境。由于煤氣爐中含有大量酚水,堵塞控制閥門和管路,無法采用自動控制系統,只能手動操作,爐溫均勻性控制難度大,而且需要付出較大的勞動強度。采用電爐后,爐體采用全纖維爐襯,爐體保溫性能好,加熱效率高;可以采用多區自動控制加熱系統,保證爐溫均勻性,均勻性可達到±5°C。工件的熱處理質量明顯提高,大型轉子的強度性能均勻性可達到10MPa。

  二、井式爐結構改造

  大型電機轉子的熱處理需要在垂直狀態下進行,采用傳統井式熱處理爐加熱,用吊具將工件吊掛在爐中加熱,由于吊具長度占用了一部分爐子空間,造成能源浪費;還由于鍛件有長有短,而爐子長度不可變,同樣造成能源浪費;爐中吊掛工件的吊具在有承載狀態下,會發生蠕變變形,多次加熱后變形嚴重將報廢,增加了吊具消耗;需使用一段加工吊孔的夾頭,增加了鍛件質量,造成能源和材料浪費。改變傳統井式爐結構采用組合式井式熱處理爐形式,可以克服上述問題。這種大型組合式井式熱處理爐子可以根據工件長度調整活動爐體長度;并采用工件座底式加熱,通過調整支撐座高度,調整工件起吊法蘭的高度,保證法蘭位于加熱爐蓋中,便于出爐時起吊;吊具不加熱,不僅縮短了爐體,還降低了吊具消耗和取消了夾頭。采用有加熱元件的爐蓋可以使工件出爐時起吊法蘭完全露出爐體,便于起吊。操作簡單,也大大減少了能源消耗、材料和附具的消耗。

  三、研發大型立式開合式熱處理設備

  這種先進設備包括立式旋轉開合式爐體結構、大型開合式淬火結構、頂部扶持與底座支撐結構;集噴風、水、霧于一體的柔性淬火系統;是大型開合式加熱設備和旋轉淬火設備的集成系統,適應于不同直徑、長度轉子的變徑、變高度要求。其特點有:

  1)采用開合式爐體,工件從側面吊出直接進入淬火設備。工件整個平移過程距離短、時間少、操作簡便,可保證熱處理質量。
  2)爐子和淬火設備建在地面以上,不必要在地上建設高廠房和地下建設深設備基礎,降低了建設難度,節省了建設費用。
  3)工件座在爐底,不用吊掛方式,工件出爐用冷態吊具,避免了吊具在加熱中的變形和吊具消耗,解決了吊具設計的難度,節約了吊具的費用,減少了爐子的熱能消耗。