B=B有效+(0.2~0.3) A=A有效/K,K=0.8~0.85。
以此计算出的炉底尺寸与标准热处理炉炉底尺寸进行比较,尽可能选用标准尺寸。 查热处理炉单位炉底面积生产率的表,可得正火用箱式电阻炉80~120kg/m2×h。 通过计算得A=800000/8179/100=0.98m2
L=2*A?0.2=1.6m,B=L有效/2+0.2=0.9m。 b.炉膛高度的确定
炉膛高度是指炉底面至炉膛拱角的距离。炉膛高度通常决定于装料高度和电热元件的安装位置。装料上方一般应保持200至300mm的空间。
故可由上述计算得到选用RX3—75—9型中温箱式电阻炉。其炉膛高度为550mm。最大装载1200kg。
②可控气氛密封箱式电阻炉型号的选用
查表得单位炉底面积生产率为80-100kg/m2×h。取值90kg/m2×h。 依据以上公式,
依据中温箱式电阻炉的计算公式,得炉底有效面积A=800000/8179/90=1.09m2
选用型号为RM—75—9,可知其炉膛尺寸为900×600×450,有效炉膛面积为A0=700×400=0.28m2。
故台数N=1.09/0.28≈4台。
功率75kw,电压380v,最大装炉量420kg。
③低温井式电阻炉型号的选用
查表得单位炉底面积生产率为80-110kg/m2×h。取值95kg/m2×h。
依据同样的公式计算,亦得炉底有效面积A有效=1.03m2。
选用型号为RJ2—55—6,其炉膛尺寸Φ700×900,有效炉膛面积A0=500×700=0.35m2。 故台数选为N=1.03/0.35≈3台。
功率为25kw,三相电,电压为380v,最大装载量750kg。
④低温箱式电阻炉的型号的选用
查表得单位炉底面积生产率为80-110kg/m2×h。取值95kg/m2×h。 依据中温箱式电阻炉的计算公式,得炉底有效面积A有效=1.03m2。 L=2*A?0.2=1.64m,B=L有效/2+0.2=0.92m。 依据以上炉膛尺寸,可选的型号为KH86—17。
最大装炉量为2100kg,功率60kw,炉膛尺寸为1800×950×550。 由上述的计算所得到的结果如下: 序号 1 2 设备名称 中温箱式电阻炉 可控气氛密封箱式电阻炉 3 4 低温井式电阻炉 低温箱式电阻炉 RJ—75—6 KH86—17 中温回火 去应力回火 32.6 97.8 8179 8179 3 1 型号 RX3—75—9 RM—75—9 用途 正火 淬火 生产率(Kg/h) 年时基数(h) 数量 97.8 24.5 8179 8179 1 4 (三)冷却设备
使用的主要冷却设备是油槽和缓冷坑。 (1)淬火油槽
以油为冷却介质,设备主要是由盛油的槽子构成。油的粘度对冷却能力和冷却均匀性有显著的影响。可以通过配备介质搅拌装置和对介质进行适当加热(40~95℃),提高其冷却能力和冷却的均匀性。淬火油槽通常配有如下功能:介质搅拌功能、介质加热和换热功能、介质的油烟收集和处理功能、防火和灭火功能、输送工件完成淬火工艺过程的功能等。 (2)缓冷坑
由于缓冷坑无专用烟道排烟, 所以其具备两种功能, 又形成一种特殊的温度场。功能一:首先缓冷坑是一种热处理炉, 可以完成钢板的升温、保温及冷却的工艺要求。钢在坑内升温过程中, 需要的热量多, 产生的废气也多, 而保温过程中, 由于钢板已透热温度均匀, 需极少的热量即可维持保温, 相应产生的废气也较少。所以, 升温到保温过程中, 随着钢板温度均匀, 而需热量小而产生的废气少, 所以炉膛压力逐渐变小。功能二:由于缓冷坑本身无专用烟道, 产生废气通过炉盖间隙排入车间内部, 实际缓冷坑又形成一种“烟囱”功能。
(四)清理设备
(1)清洗设备
随着热处理工艺的发展和对环境卫生的要求日益提高,零件热处理前后的清洗更加重要。一些化学热处理工艺如渗碳、渗氮,操作前要求比较彻底的除油,有的利用热处理炉废气烧尽表面油污,以保证热处理质量。零件的热处理后除油,可防止回火过程中产生大量的烟雾,污染环境,同时保持零件表面光亮。目前主要清洗设备有:室内和输送带式、悬挂输送链式、滚筒式清洗机、溶剂清洗及其他超净清洗设备。 (2)清理设备
为清理零件热处理后表面的氧化皮,可采用喷砂机、喷丸机、抛丸机、喷丸清理滚筒、砂轮机、抛光机、酸洗槽等。随着检验设备的发展,过去常用酸洗方式清理氧化皮,现已多采用喷丸清理,并发展了强化喷丸和应力喷丸等先进技术。
(五)辅助设备
(1) 检查设备
为检查零件热处理后的硬度,一般采用布式、洛式、肖式硬度计。检查薄件和浅渗层零件用维氏硬度计,检查大型零件用手提布式、肖式、大型悬臂式或龙门式布氏硬度计。为了特殊需要还需
要各式特种硬度计,如里式硬度计。为检查零件表面裂纹,采用磁粉探伤仪,为检查零件内部质量,采用超声波探伤仪、射线探伤仪。 (2) 其他辅助设备
其他辅助设备,包括焊接设备,如对焊机、钎焊机、高频焊接设备、存放工具夹装置,如工具架、吊具架、冷却盘,切取式样设备,如锯床、切割机、磨光式样设备等。为了正确制定工艺,进行质量检查和分析废品,除在企业中心实验室外,一般热处理车间为配合生产还应设小型实验室,配置基本的化学分析和金相检验设备,以及渗层深度检测仪,气氛组分分析装置等。检修间应配置必要的机械加工机床,制造必要的设备备件和为感应加热用感应器制造服务,以及为仪表的检修校正服务。
(六)起重运输及自动化设备
(1) 常规起重运输设备
起重设备根据设备安装、修理、工艺所需起吊运输最大零件重量以及工艺平面布置决定,起重设备适用范围及选择原则见下表。
起重设备适用范围及选择原则
设备名称 桥式起重机 常用规格 5~10 t 主要适用范围 大型设备维修,大型零件运输、装卸 梁式起重机 1~3 t 中小型设备维修,中小零件运输、装卸 电动葫芦 0.25~1 t 井式炉组,小型热处理车间表面淬火组、酸洗、发蓝生产线的起重运输,工序衔接 悬臂起重机 0.25~1 工作量较大的局部区,桥式、梁式起重机达不到的地方 悬挂运输链
选用意见 一般厂房长50米选用一台 每一跨可选一台 每条生产线可选用一台 为某项设备及工艺专设 — — —
辊道 平板车 电瓶车、叉车、手推车 — — — — — — — — — (2) 生产机械化与自动化装置
热处理设备的机械化与自动化,车间之间及车间内工序之间的机械化运输装置及控制,根据零件的产量和生产过程的具体需要,合理选用与布置,以改善劳动条件,提高生产率。
a. 辊道辊道可运输和贮存部分零件,将不同工序联系起来,有着不同形式布置,如直线型、U型、L型、环型等 。如用辊道将清理、矫直、检查等工序联系起来以辊道连接渗碳生产线,以便输送。
b. 轨道车 根据不同的设备操作和布置选用,如利用倾式轨道和小车为推杆式炉返回底盘和垫板;利用普通轨道车和激动轨道车联系渗碳、淬火、清洗、回火等周期作业炉。
c. 单轨电动葫芦 单轨葫芦可将各工序设备联系起来,可布置成一字型、L型、环型。 d. 悬挂运输链 用于车间之间或工序之间的运输,连续运行,通过与下降段配合,可实现连续式炉生产线的全过程机械化运输。
四、车间布局
(一) 车间在厂区内的位置
对热处理车间在总体布置中要求:
(1)热处理车间散发大量燃烧废气、保护气氛废气,其他有害气体及油烟、粉尘等,所以应位于其他厂房下风向,且要有卫生防护带。
(2)热处理车间靠近各类震源时,应该有一定间距或采取相应的隔震措施,震源如锻锤、空压机、氧气机、铁路等。