真空退火炉

维修电工技师资格考评论文

论文题目：管材真空退火炉

单位名称：南京宝泰特种材料有限公司

作者：魏本祥

2010年9月21日

维修电工技师资格考评论文

论文题目：管材真空退火炉

作者：魏本祥

职业技能鉴定等级：技师

单位名称：南京宝泰特种材料有限公司

单位地址：江宁区高胡路29#

指导老师：王彦菊

2010年9月21日

目录

摘要 (4)

关键词 (4)

前言 (5)

论文正文...............................................................5-15 结论 (16)

结束语 (16)

参考文献 (18)

附录……………………………………………………………18-19

摘要：

采用真空退火对钛管材进行退火热处理，是金属加工领域一项较新的技术和工艺。针对钛管材真空退火炉设备的特点和工艺要求，介绍我公司（南京宝泰特种材料有限公司）7/14米管材真空退火炉和以PLC为核心控制真空系统。该系统投产运行以来，取得了较好的效果，具有一定的运用和推广价值。

关键词：真空退火PID控制钛管材

前言：钛具有金属光泽，有延展性。密度4.5克/立方厘米。熔点1660±10℃。沸点3287℃。钛的主要特点是密度小，机械强度大，容易加工。钛的塑性主要依赖于纯度。钛越纯，塑性越大。有良好的抗腐蚀性能，不受大气和海水的影响。在常温下，不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀；只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它用。

近年来,稀有金属管材特别是钛管、锆管等，已广泛应用于航空航天、航海、核电、石油化工等领域,而这些行业对管材的质量有着极高的要求,真空退火是其中间和成品生产的重要工艺过程。在无氧化和无污染状态下进行消除应力或再结晶退火,以消除加工硬化和恢复塑性。加热退火处理的方法很多，但采用真空退火对钛管材进行退火处理，是稀有金属加工领域一项较新的技术和工艺。它以热处理清洁、经济、无污染、无氧化、变形小的特点越来越引起人们的重视。

本文以我公司（南京宝泰特种材料有限公司）7/14m管材真空退火炉项目为背景，结合钛、锆等稀有金属管材真空退火工艺和控制要求，介绍稀有金属管材真空退火炉控系统技术特点。

一、管材真空退火炉工艺和设备特点

1.设备概述：

RT4-280/450-9型全纤维双炉台罩式电阻炉,系周期作业式炉,专供钛管、钛合金管等真空保护气氛退火热处理加热。

该炉与PID智能温度程序控制系统配套使用，可自动指示、控制和记录该炉炉温工作情况。

2．设备特点：

2.1、本设备为两个固定式炉台和14米一端固定的炉体及一个可移动加热罩结构，固定炉台承载真空马弗罐，工件在真空马弗罐内加热，该炉炉温均匀性较高（≤±10℃）；

2.2、全纤维节能炉衬，同比复合砖混炉衬可节能30%以上。

2.3、移动炉罩设有一端和真空马弗罐密封固定炉门【同时配有两炉罩共用一个活动炉门】，固定炉体设有一端和真空马弗罐密封固定炉门，另一端为开敞式，并设有密封装置，使得和移动炉罩拼合时与炉口密封贴实可靠自然密封。

2.4、炉台与炉罩间采用侧刀式软密封，炉台侧刀在炉罩进入炉内时均插在炉罩纤维内，使得炉膛与炉外密封绝热，密封简洁可靠。

2.5、马弗罐承重底座上设置辊道槽，槽内放置承重辊，马弗罐热胀冷缩时可以自由进退。

2.6、在炉台端部设有强冷风机及管道，可根据需要加快马弗罐加热工艺结

束后的冷却速度，提高该炉的利用率。

2.7、高精度智能温度程序控制系统，采用日本富士高精度PID智能程序控温仪表, 升温、保温程序可自行设定，可自动程序控制每区炉温工作情况；温度记录采用中长图有纸记录仪，可同步记录该炉每区炉温工作情况，该型式具有直观、方便和先进性；

2.8、炉底与炉顶均对应设置测温控温点，把炉膛温度均衡性控制在允许范围内，减少马弗罐加热及冷却过程中的变形量，延长马弗罐使用寿命，方便操作。

2.9、本设备自动化程度高、工作运行安全可靠、寿命长、操作维修方便；

3、主要技术参数：

3.1、炉膛工作区尺寸（室一）：7000×900×830mm

炉膛工作区尺寸（室二）：14000×900×830mm

3.2、炉膛额定温度：950℃

3.3、炉温均匀度：≤±10℃

3.4、控温精度: ±1℃

3.5、加热功率: 280Kw/520Kw（0～120%无级可调）

3.6、额定电压：AC380V 50Hz 3N

3.7、控温区数：520/6区;280/3区

3.8、空炉升温时间：≤2.5h（炉膛升温和降温可调控）

3.9、满载升温速度：程序设定无级可控

3.10、炉体表面温升: ≤40℃

4．该设备制造、验收符合以下标准和规定：

1、JB2251《电阻炉基本技术条件》

2、GB1006《热电设备基本技术条件》

3、JB/T7629-94《耐火纤维炉衬的设计合安全规范》

4、

4、GB9452-2003《热处理炉有效加热区测定方法》

5、SJ31426-1994《台车式热处理炉完好要求和检查评定方法》

5、主要结构形式：

该炉主要由炉罩、炉罩驱动机构、节能型全纤维耐火炉衬、高温高辐射电热元件、软密封锁紧机构、炉台、炉台导电电极箱、智能PID温度程序控制系统等主要部分组成。

5.1．炉罩壳体：

主要采用优质国标型钢骨架及钢板焊接而成，保证了炉子的密封性能及足够的刚强度，且所有焊缝均匀平滑，无气孔、夹杂、未熔合等缺陷，炉壳外观平直、美观。炉壳外电热元件引出棒集中分布，并外设防护罩。

5.2．炉罩驱动机构：

炉罩驱动采用自行走方式，由电机减速机传动（8m/min）；

车轮共5排，3排主动轮2排从动轮，车轮材质ZG55,车轴材质45#锻制并调质；

装配轴承采用大载荷双滚柱轴承，钢制轴承座；

5.3．节能型全纤维耐火炉衬：

炉衬侧墙部分全部采用优质硅酸铝针刺耐火纤维折叠模块（耐火度大于1050℃）锚固而成。该结构型式炉衬是在目前大中型节能炉窑中应用最为广泛的一种，它将高温陶瓷耐火纤维折叠成风琴状，同时预埋金属锚固件，并给予一定压缩量制成纤维模块，安装成型后,模块间相互挤压形成一个无缝隙的整体隔热炉衬。

该型式炉衬由于采用具有优良隔热保温性能的全纤维材料结构，因此具有优良的节电性能，结构上热震稳定性好,耐急冷急热。

该结构型式炉衬低密度（240Kg/m3）低热容量，相对轻质隔热耐火砖炉衬轻75℅以上，热容仅为轻质隔热耐火砖炉衬的1/9，大大减少了该炉衬蓄热量，