箱式电加热淬火炉技术方案

箱式电加热淬火炉技术方案

 一、 设备用途

RX3 型箱式电阻炉主要用于淬火热处理前的加热。与温控、电控系统配合使用，实现对加热、升温速度以及自动装料，自动取料淬火，所有机械动作的全自动化控制。

二、 设备组成部分

箱式电阻炉主要包括：炉体、炉门及升降机构；炉门压紧密封机构；加热元件及固定装置； 炉温控制系统；电气控制系统等组成。

三、 主要技术性能指标要求

3.1、 有效工作尺寸：    4000×2500×1500mm (长×宽×高)

      炉膛尺寸：       4300×2800×2000mm (长×宽×高)

3.2、 额定加热功率：    450Kw

3.3、 额用温度：        1150℃

3.4、 装炉重量：        15吨

3.5、 加热方式：        3区控制

电源：           ～380V，频率50Hz，星形连接

3.6、 测温点控温精度：  0.3级

3.7、 炉温均匀性：      ±10℃

3.8、 炉体外炉壁温升：  ≤45℃

3.9、 炉衬形式：        耐火纤维

3.10、控温方式：        采用3区段程序自动控温

四、 设备整体构成特点及具体要求

4.1、设备整体构成特点

电阻炉主要由炉壳及炉衬、炉门及炉门升降机构、炉门压紧密封机构；加热元件及固定装置；热风循环系统，电气控制系统；炉温自动控制系统等组成。

4.2、炉体

炉壳体采用优质型钢与钢板焊接： 

4.2.1  炉体框架：前立柱、侧柱均采用优质大型钢，柱间及柱顶之间用角钢拉住，形成完整的网架结构。确保炉子整体强度、架体结构不下挠、不变形等性能。

4.2.2  框架采用槽钢及角钢制作，炉外壁采用钢板焊接。整体结实、牢固、耐用、可靠，所有焊缝均匀平滑、没有气孔、夹渣、未熔合等缺陷。

4.2.3  炉门面板采用厚度12mm的钢板制作。炉体外观平直、美观、没有皱褶或凹凸不平现象。炉体外部按相关标准刷底漆和面漆。色标选择按行业通用标准或甲方厂标,关键部位用耐高温漆。

4.3、炉衬：

炉衬为复合型结构，主体采用的优质硅酸铝耐火纤维折叠块构筑，用标准的锚固件及科学合理的镶装方法。纤维折叠块镶装前进行再次预压缩处理（压缩容重～220Kg/m3），用专用锚固件固定在壳体上，纤维折叠块安装厚度为320mm。该结构具有低导热、低热溶优良的化学稳定性、热稳定性、抗热振性、优良的抗拉强度和抗腐蚀性。硅酸铝纤维最高耐温可达1200℃，锚固件的材料选用不锈钢棒材冲压成型。

4.4、炉门及炉门升降机构、炉门压紧密封机构；

炉门由钢结构外壳和全纤维衬体组成。外壳采用型板材焊接而成，整体框架热态状况确保不变形，结实耐用。衬体采用硅酸铝纤维折叠块制作，折叠块的制作方式与炉体衬体制作方式相同。保证其有长期使用寿命。

炉门升降机构通过电动葫芦及一套滑轮组机构来完成。

炉门与炉体面板间采用柔性密封结构形式，采用重力压紧原理，当炉门下降到位时，通过重力将炉门水平移进与炉体面板压紧，当炉门需上升时，炉门水平移出尔后上升。炉门升降过程中，通过炉门两侧的滑轮在炉体两侧钢架轨道内定位运行，从而确保炉门升降的平稳性。

炉门上加热元件引出电源线的移动采用坦克链式走线槽随炉门的升降而移动。

4.5、炉底

炉底衬体：采用重质耐火砖、轻质耐火砖、保温砖等制作成复合型衬体，易碰撞部位和承重部位采用重质高铝耐火砖砌筑(砌筑时泥浆内加入高温粘结剂调和)，增强炉衬结构强度。在制作时留有膨胀缝，防止衬体在受热后膨胀将衬体损坏。

炉底板：采用碳化硅耐热件，常用温度1150℃,确保在使用中不变形、不氧化、不开裂。可防止工件氧化皮脱落在炉底面上加热元件安装槽内而造成短路。

加热元件：炉底安装有带状加热元件，材质采用0Cr21Al6Nb（首钢）电阻合金，表面负荷设计在＜1.5w/cm2，以保证其工作寿命。

    4.6、炉体加热元件

炉体加热元件采用优质高电阻合金材料0Cr21Al6Nb材质的电阻带加工成波纹状(表面负荷设计在＜1.8w/cm2)，分别安装在侧墙、炉门、后墙四个面上，电阻带采用专用模具加工制作，确保在加工时不受损伤。电阻带安装方式采用专用陶瓷螺钉固定(详见电阻带安装方式结构图)，其结构形式安装方便，维护、更换快捷。与炉外壳绝对不会形成热短路而引起炉外壳局部过热现象。安装时在纤维墙面与电阻带之间隔有陶瓷垫圈，以保证纤维面不与电阻带直接接触，从而增加电阻带的发热效果。陶瓷螺钉和垫圈均采用刚玉材料在高温下烧结成型，保证其有足够强度和使用寿命。

该设备分区加热，加热元件的布置与加热区段的设置相对应，每个加热区段内布置一个独立的加热组，没有跨区布置现象。

4.7、温度控制系统

4.7.1  温度控制采用3区段分区控制，采用可控硅过零触发方式控制加热，可编程控制器采用智能温度控制器，每区温度主控制器与该区双向可控硅相连接。

4.7.2 记录仪表采用性能可靠无纸记录仪 ，可随时调用工艺过程曲线和数据。

4.7.3 可编程温度控制器自身具备同时对温度和时间统一编程的功能，具备独立的温度、时间的设定和测量显示功能。具备多种输出方式和多路输出控制功能及手、自动方式可在线任意切换。

4.7.4  每区控制柜独立设置，分别采用PID过零触发可控硅，触发器、固态继电器、交流接触器、快速熔断器、中间继电器、断路器、接近开关、操作开关、按钮、信号指示灯等主要控制器件和操作、显示器件均采用知名厂家(正泰或德力西)生产的可靠产品。控温精度高，炉温平稳，温度波动小，并有超温声光报警功能。电流、电压指示仪表指示灵敏、准确、可靠和寿命长。

4.7.5 电气控制柜（屏）：柜体采用由专业生产厂家按国际电工标准制造的控制柜。柜的尺寸、结构及颜色符合当今国内外普遍采用的规范，柜内器件安装、配线及标识符合相关标准。

4.7.6 每台控制柜内配备与本柜一致的电气原理图和接线图并放置在柜内固定的文件盒上。

4.8、设备传动、安全联锁及报警控制

各传动机构的动作具备联锁功能，只有当炉门关闭到位、炉门密封处于压紧状态正常时，加热主回路才能送电，温度控制系统才可闭环运行。在柜上方设有明显的安全报警闪烁灯光和柔和的声响装置。