江蘇豐東熱技術(shù)股份有限公司 （大豐 224100） 陳立奇 蔣 明

隨著航空航天、風(fēng)力發(fā)電、高速列車及汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于機(jī)械零部件的性能要求進(jìn)一步提高，熱處理過(guò)程顯得尤為重要。熱處理設(shè)備的精度控制和可靠性是保證機(jī)械零部件處理后使用性能的硬件基礎(chǔ)。由此，熱處理多用爐的檢測(cè)與分析勢(shì)在必行，并且需要定期執(zhí)行并長(zhǎng)期保證。

依托江蘇省熱處理及表面改性工程實(shí)驗(yàn)室，借助專有設(shè)備和儀器，對(duì)我公司的熱處理多用爐進(jìn)行了專業(yè)檢測(cè)。檢測(cè)項(xiàng)目包括空爐升溫時(shí)間、空爐能耗、爐溫均勻度及表面溫升等，并作簡(jiǎn)要分析。

1.試驗(yàn)準(zhǔn)備

對(duì)于經(jīng)過(guò)有效烘爐的熱處理多用爐，準(zhǔn)備9支經(jīng)過(guò)示值誤差校驗(yàn)的熱電偶，型號(hào)為鎧裝K型或N型，等級(jí)為Ⅱ級(jí)，直徑為3mm，其長(zhǎng)度分別有不同類型，以便多用爐內(nèi)不同區(qū)域熱電偶的引出。

電子記錄儀型號(hào)為AX110，具備10通道數(shù)據(jù)顯示及記錄功能，具有CF卡儲(chǔ)存功能，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入及導(dǎo)出。電子記錄儀與熱電偶之間通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線相連接，應(yīng)避免10路熱電偶信號(hào)的相互干擾。

為了測(cè)量空爐升溫時(shí)間，應(yīng)準(zhǔn)備秒表（精確到1s）。為了測(cè)量空爐能耗，應(yīng)準(zhǔn)備高精度數(shù)字電能表（0.5級(jí)電能表，允許誤差在±0.5%以內(nèi)）。為了測(cè)量加熱爐的表面溫升，應(yīng)準(zhǔn)備水銀溫度計(jì)和紅外測(cè)溫儀。為了保證檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)所用的儀器儀表在使用前均應(yīng)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，合格后才能使用。

按照GB/T10066.4－2005，對(duì)于寬度小于1.5m，長(zhǎng)度小于2m，高度大于0.3m的箱式多用爐應(yīng)采用9點(diǎn)測(cè)溫，分別位于電阻爐有效加熱區(qū)的8個(gè)頂角和體心位置。對(duì)于UBE－600、BBH－600多用爐，其工作區(qū)尺寸為1200mm×600mm×600mm，料盤(pán)尺寸為1200mm×600mm×50mm。

2.試驗(yàn)步驟

對(duì)于熱處理多用爐的空爐升溫時(shí)間、空爐能耗、爐溫均勻度及表面溫升的檢測(cè)步驟參照GB/T10066.4－2005《電熱裝置基本技術(shù)條件 第4部分：間接電阻爐》實(shí)施。

3.試驗(yàn)結(jié)果與分析

（1）空爐升溫時(shí)間 空爐升溫時(shí)間的測(cè)試記錄及結(jié)果如表1所示，該多用爐的空爐升溫時(shí)間為4.1333h。該多用爐加熱器的總功率僅為82kW，低于標(biāo)準(zhǔn)UBE爐型的90kW額定功率，因此升溫時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。此外，這與該熱處理多用爐的已服役年限有很大的關(guān)系?？諣t升溫時(shí)間的長(zhǎng)短直接體現(xiàn)了電阻爐的設(shè)計(jì)性能，間接反映了熱處理多用爐的使用效率和節(jié)能效果，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此也有一定的要求。

表1 空爐升溫時(shí)間記錄及測(cè)量

（2）空爐能耗 空爐能耗的測(cè)試記錄及結(jié)果如表2所示，該多用爐的空爐能耗僅為700.8kW·h。隨著熱處理向著節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展，對(duì)該類指標(biāo)的要求越來(lái)越高，我公司也在一直致力于生產(chǎn)出高效節(jié)能的產(chǎn)品，以滿足日益發(fā)展的市場(chǎng)需求。表3列出了熱穩(wěn)定狀態(tài)的判定原始記錄，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，消耗電能值En和平均功率Pn將不斷降低，直至達(dá)到近似平衡值，即Δn接近1.0（Δn≤1.03）。根據(jù)熱平衡狀態(tài)的判定要求，連續(xù)出現(xiàn)三次Δn≤1.03時(shí)，才認(rèn)定達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)，這也在一定程度上對(duì)熱處理多用爐提出了較高的要求。

表2 空爐能耗記錄及測(cè)量 （kW·h）

表3 熱穩(wěn)定狀態(tài)原始記錄

（3）爐溫均勻度 熱處理多用爐良好的爐溫均勻度是熱處理產(chǎn)品性能的重要保證。表4為我公司多用爐爐溫均勻度檢測(cè)報(bào)告，試驗(yàn)溫度設(shè)定在950℃，控制熱電偶顯示值為951.0℃，9個(gè)測(cè)溫點(diǎn)中最低值為946.2℃（修正值），偏低4.8℃；9個(gè)測(cè)溫點(diǎn)中最高值為952.9℃（修正值），偏高1.9℃。該檢測(cè)結(jié)果基本符合GB/T 9452規(guī)定的±5℃精度要求。對(duì)于性能要求較高的重要產(chǎn)品，應(yīng)盡量避免放置于這兩個(gè)位置（1點(diǎn)和5點(diǎn)）。

表4 爐溫均勻度檢測(cè)報(bào)告（950℃）

為了保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性，需要對(duì)各熱電偶進(jìn)行校驗(yàn)，表5列出了9支熱電偶的示值誤差，可以看出該9支熱電偶均符合Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，這也符合熱電偶“先修正后使用”的要求，防止誤差值過(guò)大，而超出爐溫均勻度（±5 ℃）的范圍。熱處理多用爐在使用過(guò)程中，爐內(nèi)各熱電偶均升溫較快，保溫階段曲線較為接近，降溫曲線較為平緩，多用爐保溫性能良好。

表5 各熱電偶的編號(hào)及示值誤差

（4）表面溫升 表6列出了多用爐表面溫升記錄和結(jié)果，爐壁左側(cè)位置升高了44.97℃，爐壁右側(cè)溫度升高了44.67℃，爐壁后側(cè)升高了37.23℃。符合JB/T8195.1標(biāo)準(zhǔn)的要求：RXQ9爐型的表面溫升要求為爐殼表面≤50℃。

表6 表面溫升記錄及測(cè)量 (℃)

4.結(jié)語(yǔ)

（1）熱處理多用爐的空爐升溫時(shí)間為4.1333h，符合機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）熱處理多用爐的空爐能耗為700.8kW·h，符合機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）熱處理多用爐的爐溫均勻度為+2.7℃/-1.8℃，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

（4）熱處理多用爐的爐壁左側(cè)、右側(cè)及后側(cè)位置的表面溫升分別為44.97℃、44.67℃和37.23℃，符合機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。