SOLO Swiss производит печи с контролируемой атмосферой с 1945 года. Компания недавно запустила в производство автоматическую линию отжига типа Profithem 1000 для авиационной и автомобильной промышленности в Азии.
Линия способна обрабатывать изделия длиной до 3 метров, такие как трансмиссионные валы, выполненные из сплава 45CrNiMoVA и включает транспортировочный колпак, вертикальную тигельную печь аустенизации, цементации, и цианирования до 950 °С, масляный закалочный бак на 120° С, печь для отпуска в азоте, моечный аппарат с системой маслоотделения, устройство загрузки, выгрузки и складирования изделий и систему управления и контроля AXRON Swiss Technology (www.axron.com). Отжиг происходит в защитной атмосфере для предотвращения каких либо повреждений деталей небольшого диаметра.
Технические условия заказчика :
- Равномерная закалка по всей длине изделия,
- Обезуглероживание менее чем на 0,05 мм
- Отсутствие науглероживания и однородная структура согласно государственных норм китайской авиации HB5354
- Превышение допуска на потенциал углерода абсолютно неприемлем.
- Микроструктура после закалки: карбидный класс ≤ 3-его типа; мартенситный класс ≤ 3-его типа; класс остаточного аустенита ≤ 3-его типа;
- Потенциал углерода должен постоянно и равномерно поддерживаться в пределах 0,4-0,6%.
- Подконтрольное обогащение водородом.
- Нагрев изделия весом в 1000 кг менее чем за 2 часа 30 минут.
- Перепад температуры в печи не более ± 8°C.
- Точность настройки температуры ± 1°C.
- Точность настройки потенциала углерода ±0.05%.
- Рабочие газы: N2, C3H8, CH3OH+N2.
- Габариты: длина 20м, ширина 4м, глубина 5м, высота 5,10м.
- Простая и легкая в использовании конструкция.
- Простые для выполнения операции по ремонту, уходу и обслуживанию.
Перемещение деталей по линии согласно схеме на рисунке 1 :
Рисунок 1
Оператор подготавливает изделие начиная с блока 2.
При запуске процесса отжига, изделие принимается транспортным устройством №1, который переносит его на первый блок цикла, в данном случае - на закалочную печь в блоке 3.
После введенияя изделия в печь можно начинать цикл отжига.
Перемещение детали от печи к масляному баку (блок 4) происходит при помощи транспортного блока (колпака), таким образом, деталь находится в защитой газовой среде. После установки колпака на масляном баке, при помощи подъемного механизма, деталь погружается в емкость. Спуск из печи в бак занимает менее десяти секунд.
По окончании закалки, изделия попадают в моечную камеру (блок 5), а затем, в печь для отпуска в соответствии с запланированным технологическим процессом.
Технологические газы :
В данном случае, при отжиге изделия углеродный потенциал контролируется датчиком кислорода и анализатором отношения СО/СО2.
Атмосфера создается в закалочной печи посредством прямого крекинга метанола.
Система распределения газов состоит из:
- два ввода нагнетаемого азотом метанола, снабженные датчиками расхода: малый поток для отжига и большой для перемещения деталей,
- массовый расходометр для пропана, воздуха и аммиака,
- три независимо настраиваемых ввода азота (предохранительный, продувочный и технологического цикла).
Таким образом, переход от среды метанола к атмосфере метанол/азот можно осуществить за считанные мгновения, что позволяет работать как с 32%-ым СО, обеспечивающим высокий коэффициент передачи, так и с меньшим процентным содержанием СО для ограничения интеркристаллитного окисления, а также, снижения процентного содержания Н2 в атмосфере цементации.
Технологический процесс может включать необходимое количество блоков. Для каждого из них можно настроить следующие параметры: температура, скорость разогрева, время процесса в блоке, скорость турбины, выбор транспортного газа, выбор сопутствующего газа (NH3), значение СО, настройка углеродного потенциала, выбор способа измерения углеродного потенциала (зонд или анализатор), настройка углеродного потенциала без воздуха или пропана и т.д. Технологический процесс становится настоящим с металлургическим рецептом, в котором каждый параметр является ингредиентом, который можно настроить на свое усмотрение для оптимизации процесса отжига. Каждый из блоков можно сравнить, например, с зоной печи с толкателем, с той разницей, что в данной концепции количество блоков не ограничено.
Атмосфера :
Введение метанола создает транспортный газ с превосходным коэффициентом переноса углерода, преимущественно состоящий из моноксида углерода и водорода.
CH3OH
CO + H20
CO + 3H2
2H2O
Для стабилизации потенциала, необходим карбюризирующий газ с нулевым содержанием кислорода, например, пропан.
C3H8
Разлагаясь, пропан образует карбон, который моментально вступает в реакцию с диоксидом согласно следующему уравнению:
C + CO2
Назначение карбюризирующего газа состоит в поддержании потенциала углерода на неизменном уровне.
При нитроцементации, в основную среду вводят аммиак. Часть азота от разложения аммиака проникает в кристаллическую решетку стали и вызывает повышение глубины прокаливаемости.
2NH3
Различные модули :
а. Печь (блок 2)
Для обеспечения требуемой заказчиком равномерности температур (± 8°C) по всей высоте, печь содержит шесть зон нагрева со ступенчатой регулировкой.
Она оснащена несколькими инжекторами для газа и турбиной последнего поколения с регулировкой частоты.
Основную часть печи составляет муфель (колпак) из жаропрочной стали способствующий гомогенизации газа и безукоризненного обмена между ним и изделиями.
б. Бак : (блок 4)
Бак для масла, емкостью 12000 литров оснащен двумя мешалками с независимым приводом, что позволяет максимально ограничить образование деформаций длинных деталей. Охлаждающее устройство позволяет поддерживать однородную температуру даже во время закалки. Оно также оснащено инжектором азота.
в. Транспортный колпак : (блок 1)
Он позволяет перемещение горячих или холодных изделий. Во избежание обезуглероживания или окисления изделия во время перемещения из печи в бак, колпак оснащается несколькими системами ввода газа для создания защитной атмосферы. Также, для лучшей защиты изделия, предусмотрен люк.
Скорость перемещения между блоками регулируется.
Регулятор системы перемещения колпака обеспечивает его точную установку в пространстве.
г. Моющая установка : (блок 5)
Состоит из двух последовательных емкостей, системы брызгал с поворотными форсунками и системой подогрева емкостей до 100° C.
К моечной установке подсоединен маслоуловитель, отделяющий масло от воды и очищающий сточную воду.
д. Печь для отпуска : (блок 6)
Температура в печи для отпуска может достигать 650°C. Печь оснащена системой защитного газа и поворотно-лопастной турбиной для более равномерного распределения температур в районе 180°C.
е. Блок подготовки : (блок 2)
После сборки изделия оператором и перед загрузкой в печь отжига посредством
Система AXRON проста в использовании благодаря интуитивно-понятному графическому интерфейсу: понятные функции с текстом и сообщениями аварийной сигнализации на языке заказчика облегчают овладение устройством. Эта система разработана в соответствии с последними стандартами данной отрасли и состоит на 100% из оборудования Siemens, способного эволюционировать. Модульное программное обеспечение способно к расширению и отличается точностью и надежностью: система безопасности при работе с атмосферой соответствует норме ATEX.
Возможности :
- Регулирование температуры (ступенчатое).
- Регулирование %С (зонд O2 и анализатор CO-CO2).
- Моделирование в режиме офлайн и расчёт в онлайн профиля распределения углерода в изделии, эффективной глубины, поверхностного углерода и наращивания массы.
- Экран ввода параметров калибровки приборов и измерительных датчиков (SAT), а также, нагревательной камеры (TUS); отслеживаемость любых изменений параметров (дата, время и имя оператора).
- Администрирование семейств по технологическому процессу, циклу, подциклу; очень детальная структура процессов обработки и функциональных узлов. Запуск и останов согласно еженедельному графику, отсроченный запуск начала отжига.
- Администрирование изделий: ввод различной информации об изделии (наименование, осуществляемая операция, вес, заказчик, комментарии и информация о введении изделия в процесс); ссылка на изделие - семейство.
- Администрирование архивов о загрузках с многочисленными критериями поиска и возможностью специальной конфигурации для заказчика (дата, семейство, изделие, № заказа, Последовательность изготовления, элемент 1, элемент 2). Возможность распечатки ведомостей.
- Автоматизация загрузки, выгрузки и последовательности закалки с возможностью работы в безопасном ручном режиме; полная автоматизация установки.
Пример данных (диаграмм) в архивах :
Благодаря правильно заложенным принципам: заказчик располагает:
· гарантией надежности выбранной технологической концепции, обеспечивающей долговечность всей системы
· системой с улучшенной эргономичностью
· очень гибким подходом к устранению неисправностей
· упрощенной интеграцией в управление производством.
Как показывает практика, при использовании этой системы на пуско-наладку тратиться вдвое меньше времени, и операторы сразу же по достоинству оценивают интерфейс.
Характеристики линии SOLO Swiss :
- Безопасность: исключен контакт с горячими поверхностями.
- Качество: отсутствует окисление при перемещении.
- Надежность: автоматическое перемещение из печи в бак.
- Минимизированный выброс эффлюентов: закалка происходит в замкнутой среде.
- Экономичность: благодаря конструкции муфеля вокруг загрузки, снижено потребление технологического газа и следовательно снижаются затраты по сравнению с использованием классических камерных печей.
- Равномерность закалки: отделение закалочной емкости от камеры нагревания гарантирует безупречную равномерность закалки всех обрабатываемых деталей, и создает условия теплообмена при охлаждении, недостижимые в камерной печи.
- Точность: прямое перемещение из печи в закалочный бак позволяет лучше контролировать температуру на стадии закалки.
- Легкость в техобслуживании: благодаря доступности механических узлов.
- Отсутствие деформации подверженных износу деталей: ни один из подвижных механических узлов не подвергается воздействию высоких температур, что также позволяет продлить срок эксплуатации.
- Независимость модулей печь/бак: максимальная оптимизация их использования и, следовательно, высокая степень эксплуатации.
- Муфель цилиндрической формы для улучшения к.п.д.: воспроизводимость и превосходная однородность (± 5°C).
- Контакт технологического газа только с жаропрочной сталью: быстрая загрузка и безупречная термохимическая однородность и, следовательно, значительная экономия энергопотребления по сравнению с печью камерного типа.
- Муфель из жаропрочной стали позволяет быстрое кондиционирование сред для различных технологических процессов.
Согласно полученным результатам, данная линия тигельных печей, снабженная транспортной камерой с защитной атмосферой, представляет собой интересное решение для заказчиков, нуждающихся в обработке длинномерных изделий. При этом, гарантируется результат, сходный с получаемым в колпаковых печах.
Контакт: Уиса Бусбэн (Ouisa Bousbain)
SOLO Swiss Group
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire