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馬弗爐充氮裝置設(shè)計(jì)及改造

閱讀:2284        發(fā)布時(shí)間:2016/11/8
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馬弗爐供實(shí)驗(yàn)室、工礦企業(yè)、科研單位作元素分析測定和一般小型鋼件淬火、退火、回火等熱處理時(shí)加熱用,高溫馬弗爐還可作金屬、陶瓷的燒結(jié)、溶解、分析等高溫加熱用,有些物料在加熱烘干是容易在高溫下被空氣中的氧氣氧化,其中許多金屬材料熱處理在加熱條件下都會受到爐內(nèi)空氣的影響。為此,我們設(shè)計(jì)改造了存在缺陷的老式馬弗爐,通過增加充氣保護(hù)裝置和尾氣處理裝置來解決馬弗爐在加熱條件下爐內(nèi)空氣對材料的影響。( 如: 小型鋼件的退火,在高溫條件下,小型鋼件表面會很快被馬弗爐里的空氣所氧化,那么這個小型鋼件就變成了一個氧化物,就是一個廢品,而不是一個鋼件。如果充入惰性氣體并能把里邊的空氣排除,那么小型鋼件就不會被氣體氧化,而得到與理論目標(biāo)鋼件一樣材質(zhì)的小型鋼件。)
1 、老式馬弗爐改造的必要性
普通馬弗爐具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行成本低、適用范圍廣、使用方便等優(yōu)點(diǎn),是實(shí)驗(yàn)室通用的一種加熱設(shè)備。我們通過對老式馬弗爐進(jìn)行一些局部的適當(dāng)改造,有效的提高爐體的密封性和加熱性能,增加簡單的氣體保護(hù)裝置,以達(dá)到一般小型鋼件淬火、退火、回火、金屬、陶瓷的燒結(jié)、溶解、分析等高溫加熱時(shí)不受外界氣體影響的目的,滿足原材料加熱時(shí)所需不同氣體的保護(hù)要求。通過這種局部改造,不僅投資少、施工容易,而且拓展了馬弗爐的使用功能,具有一定的實(shí)用和推廣價(jià)值。
2、 馬弗爐充氮裝置改造方案
隨著科技的不斷發(fā)展,馬弗爐也在不斷地更新?lián)Q代,目前市場上銷售的普通馬弗爐具備了很多新的功能。爐膛采用耐高溫陶瓷或耐火磚,外采用冷軋鋼板、精粉體烤漆處理; 密封材質(zhì)為硅酸鋁板。其循環(huán)方式為熱幅射( 三面或四面加熱) ; 采用的加熱方式是PID + SSR 或PID + SCR; 加熱材質(zhì)為硅鉬棒或硅碳棒。一般工作溫度范圍為室度+20 - 1200℃; ( 注: 溫度可調(diào)) 溫控器一般為PID 微電腦控制[2]; 通過計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)、恒溫功,溫到計(jì)時(shí)、時(shí)間到切斷加熱電源; 安全保護(hù)裝置主要有超溫保護(hù)、高溫保護(hù)、過流保護(hù)。綜上所述,新型普通馬弗爐除了充氮保護(hù)欠缺以外,基本具備了很多優(yōu)點(diǎn)。我們主要針對目前實(shí)驗(yàn)室使用的老式普通馬弗爐進(jìn)行充氮裝置的設(shè)置。
2.1 馬弗爐充氮裝置的方案實(shí)施
充氮馬弗爐主要氮?dú)鈦碓礊橐夯獨(dú)怃撈?,在鋼瓶出口設(shè)置安全調(diào)壓表和流量控制閥,用外徑為16mm、壁厚1.5mm 的無縫鋼管作為輸氣管道,與流量控制閥的連接方式均為螺紋連接,為防止螺紋處發(fā)生泄漏,螺紋加工為錐螺紋,提高密封性能,另外采用聚四氟乙烯生料帶作為密封的填料。在老式普通馬弗爐的下側(cè)用電鉆進(jìn)行開孔,開孔直徑16.5mm,開孔過程中要防止耐火磚被損壞,保證開孔的質(zhì)量。在普通馬弗爐的頂部同樣開直徑為16.5mm的小孔,作為氮?dú)獬隹诠艿耐ǖ溃瑸榉乐惯M(jìn)、出馬弗爐輸送氮?dú)獾募?xì)無縫管被爐內(nèi)的高溫?zé)龘p,我們專門選用耐高溫材質(zhì)的輸氣管路。在氮?dú)夤艹隹谔幬覀冊O(shè)置一取樣口和控制閥,作為檢測氮?dú)夂康某隹凇=?jīng)檢測空氣被置換*后可以關(guān)閉取樣口閥門和氮?dú)膺M(jìn)出口管道的閥門,直到加熱達(dá)到要求為止。

2. 2 馬弗爐充氮裝置原理
在需要加熱的物料放入馬弗爐后,把門關(guān)閉。然后檢查各接管、氣瓶、閥門、儀表等是否完好,打開氮?dú)馄科靠陂_關(guān),控制調(diào)壓表使氮?dú)獬隹趬毫_(dá)到0.2 - 0.3MPa,打開馬弗爐頂部的氮?dú)獬隹诠荛y門,定期取樣檢測出口氣體的氧氣含量,直至達(dá)到規(guī)定要求后再關(guān)閉進(jìn)出口氮?dú)夤艿赖拈y門,并保證管路的密封和安全。
3 、結(jié)論
改造后的充氮馬弗爐由充氣裝置、普通馬弗爐、尾氣處理裝置組成。充氣裝置: 輸送管、流量計(jì)、氣瓶、控制閥等幾個重要部分組成,尾氣處理裝置主要有輸氣管、控制閥、取樣口等幾個重要部分組成,在老式馬弗爐的基礎(chǔ)上進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母脑?,添加了一個簡單的充氣保護(hù)裝置和一個尾氣處理裝置??捎糜跉夥諢Y(jié)、無氧燒結(jié)、無氧退火、光亮退火、無氧焊接、晶體處理等處理。使普通馬弗爐在一定程度上擴(kuò)大了使用范圍。同時(shí)通過改造滿足在材料制備的工藝條件下降低了成本。結(jié)構(gòu)合理,操作方便簡單,可靠,安全。
 

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