箱式爐
箱式爐又名馬弗爐，操作簡(jiǎn)單、維修方便、爐后配有可控?zé)焽?。適用于煤炭、焦化產(chǎn)品、化工原料的化學(xué)分析?？捎糜陔娏?、煤炭、造紙、石化、水泥、農(nóng)牧、醫(yī)藥科研、教學(xué)等行業(yè)和部門。
簡(jiǎn)介
箱式爐
組成設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
爐膛采用不銹鋼板制作，圍成加熱及熱風(fēng)循環(huán)腔體，熱空氣在爐膛內(nèi)流動(dòng)，大大提高溫度均勻性。由于熱風(fēng)的攪拌，加強(qiáng)了爐膛內(nèi)氣氛的對(duì)流和均熱作用。
爐膛和爐架為分離設(shè)計(jì)，爐膛置于爐架底部的承重滾輪上，前后可自由滑動(dòng)。當(dāng)爐膛受熱時(shí)，可沿長(zhǎng)度方向自由伸長(zhǎng)。
為防止?fàn)t膛內(nèi)熱氣泄漏，爐門處從內(nèi)到外共設(shè)計(jì)2層密封。內(nèi)層采用陶瓷纖維繩密封結(jié)構(gòu)，外層采用硅橡膠密封圈密封，為延長(zhǎng)其使用壽命，在爐膛口密封處設(shè)計(jì)有不銹鋼冷卻水套，用于冷卻降溫。門鎖采用多點(diǎn)手輪旋轉(zhuǎn)方式鎖緊機(jī)構(gòu)，可以同時(shí)對(duì)門四周均勻鎖緊。另外爐門固定裝置安裝于爐膛端面，采用活動(dòng)雙鉸鏈機(jī)構(gòu)，可隨爐膛自由伸長(zhǎng)而移動(dòng)，密封效果更好。
設(shè)備頂部設(shè)計(jì)有排氣煙囪，用于排放加熱過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢氣及煙霧，可通過(guò)風(fēng)門調(diào)節(jié)把手來(lái)控制排放流量。
控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)集成在爐體上。選用智能程序溫控儀，溫度曲線的調(diào)節(jié)通過(guò)設(shè)定自動(dòng)控制進(jìn)行。過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制。 溫控儀接受熱電偶檢測(cè)的信號(hào)，控制電力模塊。
風(fēng)機(jī)位置設(shè)計(jì)
風(fēng)機(jī)位于爐膛后部，通過(guò)蝸殼及兩側(cè)風(fēng)道將空氣吹過(guò)加熱元件，氣氛加熱后水平進(jìn)入爐膛內(nèi)對(duì)工件進(jìn)行均勻加熱，然后經(jīng)后部吸風(fēng)口吸入循環(huán)風(fēng)機(jī)，充分循環(huán)攪拌。
導(dǎo)流裝置設(shè)計(jì)
蝸殼對(duì)風(fēng)機(jī)性能影響很大，若去掉蝸殼，風(fēng)機(jī)性能將下降 50%以上。熱風(fēng)箱式爐采用雙循環(huán)方式，風(fēng)機(jī)置于爐體后部，兩側(cè)共兩個(gè)循環(huán)風(fēng)道，后部蝸殼雙向出風(fēng)。
在熱風(fēng)腔體中，由于空間有限，蝸殼的擴(kuò)張段較短，出口面積大，氣流壓力損失較大。在設(shè)計(jì)蝸殼時(shí)，導(dǎo)流片的形狀應(yīng)力求擴(kuò)散合理，導(dǎo) 流片數(shù)量以4～8片為宜，導(dǎo)流片安裝角度根據(jù)葉輪形狀和流量大小而 定。蝸殼的寬度設(shè)計(jì)時(shí)以不碰到葉輪為準(zhǔn)。[1]
控制系統(tǒng)特點(diǎn)
良好的用戶界面
箱式爐系統(tǒng)以下拉式菜單組織人機(jī)界面。下拉式菜單明確標(biāo)志著用戶所處的操作窗口，使用戶清楚當(dāng)前操作的性質(zhì)，窗口下面的提示行明確提示著在該窗口下允許的操作及操作方法，使本系統(tǒng)極易使用。 錯(cuò)誤信息和比較復(fù)雜的漢字輸入，都通過(guò)彈出式窗口給出，這使得系統(tǒng)非常便于操作。
工藝思想嚴(yán)謹(jǐn)周密
箱式爐的工藝庫(kù)的設(shè)計(jì)與零件生產(chǎn)緊密結(jié)合，工藝中包含零件處理前、處理時(shí)和處理后的各項(xiàng)記錄信息，便于監(jiān)控和查閱。在零件處理過(guò)程中，提供在線修改工藝的功能，并可在自動(dòng)控制過(guò)程中加入人為控制因素，使得對(duì)零件處理結(jié)果的控制更加靈活。 用于模擬計(jì)算的參數(shù)可調(diào)，保證了對(duì)層深要求的各種零件計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。白件入爐后，監(jiān)控模塊就對(duì)其監(jiān)視跟蹤，直至出爐。零件處理結(jié)果記錄中包括零件的入爐時(shí)間、出爐時(shí)間、處理過(guò)程曲線和最終處理結(jié)果，并可 隨時(shí)查閱和打印，便于質(zhì)量跟蹤。系統(tǒng)可控制“油淬無(wú)中冷”、“油淬帶中泠”和“氣淬”三種工藝過(guò)程，并可實(shí)現(xiàn)碳共滲。 [2]
智能化的在線實(shí)時(shí)監(jiān)控
箱式爐的“在線監(jiān)控器”功能通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和精確計(jì)算，能夠自動(dòng)補(bǔ)償因短時(shí)間停電、爐況不穩(wěn)定等故障對(duì)零件所造成的影響，很好地完成滲碳后期的碳濃度分布調(diào)整。當(dāng)因故障退出控制過(guò)程再重新開機(jī)時(shí)，在線監(jiān)控器將根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)精確推算出故障期間零件內(nèi)的碳層濃度分布，并給出幾種不同的處理零件的方法，當(dāng)需要繼續(xù)處理時(shí)，在線監(jiān)控器將以此結(jié)果作為初始濃度分布，接著完成整個(gè)工藝過(guò)程。
便于調(diào)試和維護(hù)
在設(shè)計(jì)箱式爐時(shí)，為了便于系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)，軟件在“系統(tǒng)配置”模塊中設(shè)置了“系 統(tǒng)參數(shù)調(diào)整”功能，在“實(shí)用程序”模塊中設(shè)置了“爐氣碳勢(shì)校正”、“合金系統(tǒng)計(jì)算”、“執(zhí)行升溫工藝”等功能，使得在設(shè)備長(zhǎng)期使用或大修后爐況發(fā)生變化時(shí)，操作人員對(duì)系統(tǒng)的調(diào)整和維護(hù)變得非常容易。
系統(tǒng)的安全可靠性
箱式爐所具有的應(yīng)用“實(shí)用程序”模塊的“口令管理”功能可為菜單中提供的各項(xiàng)功能設(shè)置口令字，以免關(guān)鍵的數(shù)據(jù)及工藝參數(shù)被非法改動(dòng)。在零件處理的過(guò)程中，操作者對(duì)處理過(guò)程的任何改動(dòng)操作都要經(jīng)過(guò)確認(rèn)才能生效，以免產(chǎn)生誤操作。爐況的變化和動(dòng)作，以及操作者對(duì)執(zhí)行過(guò)程的任何改動(dòng)，都將被記錄在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，為分析故障原因和處理返修零件提供可靠的依據(jù)。 [3]
爐溫控制
箱式爐由于爐口、爐門密封不嚴(yán)，散熱量較大，其溫度要比爐膛中心溫度低，如果被加熱工件的溫差范圍要求控制在較小范圍，則零件加熱區(qū)域就勢(shì)必要縮小，相應(yīng)的爐膛有效面積也要縮小，爐子不能滿負(fù)荷工作，造成能源和工時(shí)的浪費(fèi)，產(chǎn)品的單耗也隨之增加，所以必須盡量擴(kuò)大箱式爐均溫區(qū)。具體方法有:
1、爐門加裝電熱元件，這樣可以提高爐門口處的溫度，改善爐子的溫度均勻性。高溫箱式爐是電阻絲加熱方式，在均溫性測(cè)試過(guò)程中，從測(cè)試數(shù)據(jù)中分析出某一面測(cè)試點(diǎn)溫度低，通過(guò)調(diào)整電阻絲的加熱電流，使?fàn)t溫的均溫性達(dá)到工藝要求。
2、沿爐子長(zhǎng)度方向，合理布置功率（電阻絲），可在爐口處增加一些功率，也可采用分組分區(qū)控制方法。
3、設(shè)置風(fēng)扇，強(qiáng)制爐子氣體對(duì)流，這樣可以極大地提高爐溫均勻性。
4、改善爐子外殼的油漆顏色，物體顏色不同，其輻射系數(shù)也不同，根據(jù)實(shí)驗(yàn)爐子的外殼噴涂銀灰色或黑色漆，爐子外層空間散熱可下降。
5、改進(jìn)溫度控制系統(tǒng)，采用適當(dāng)?shù)臓t溫調(diào)節(jié)方法。采用PXR型溫度控制儀表，改變控制方式為PID連續(xù)控制方式，代替模擬儀表后，爐溫均勻性可滿足生產(chǎn)工藝要求。
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