井式爐中熱電偶測(cè)溫失準(zhǔn)的原因分析

王曉紅

【摘要】對(duì)于當(dāng)今機(jī)械加工制造企業(yè)而言，熱處理的作用十分重要，井式爐作為該行業(yè)主要熱處理裝置，對(duì)其熱電偶測(cè)溫失準(zhǔn)原因分析并提出解決建議非常有必要，這也是當(dāng)今機(jī)械加工制造產(chǎn)業(yè)的工作重點(diǎn)所在，下面我們就具體的對(duì)井式爐中熱電偶測(cè)溫失準(zhǔn)原因及解決辦法做簡(jiǎn)單分析。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造；井式爐；電偶測(cè)溫；誤差；溫度

堅(jiān)持節(jié)約與開發(fā)并重、千方百計(jì)節(jié)約能源是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的核心，也是建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)的戰(zhàn)略性方針，更是貫徹國(guó)家能源改造、節(jié)能環(huán)保工作的重點(diǎn)內(nèi)容。面對(duì)這種社會(huì)背景，為了更好的保證機(jī)械加工制造產(chǎn)業(yè)工作效率，對(duì)井式爐中熱電偶測(cè)溫失準(zhǔn)問題分析迫在眉睫，是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵。

一、井式爐中熱電偶測(cè)溫意義

對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械制造加工企業(yè)工作而言，熱處理工作是最關(guān)鍵的道工序，溫度作為熱處理工藝的核心內(nèi)容，它是鍋爐加熱能力的體現(xiàn)，因此做好設(shè)備爐溫測(cè)量十分必要，它不僅是考核已經(jīng)給出爐溫有效性的依據(jù)，也是找出加熱區(qū)符合設(shè)備生產(chǎn)要求爐溫的依據(jù)。因此，在目前工作中我們必須要保證井式爐中熱電偶測(cè)量結(jié)果的真實(shí)與可靠，從根本上保證機(jī)械加工質(zhì)量與效益。

尤其是在一些大型、復(fù)雜且特殊的設(shè)備處理中，對(duì)有效溫差溫度均勻要求更為嚴(yán)格，這也就井式爐熱電偶測(cè)溫準(zhǔn)確度提出了新要求。一般來說，采用生產(chǎn)工裝作為測(cè)試依據(jù)，熱電偶從鍋爐爐蓋上方的試樣孔中逐漸引出，并且注入到滲碳劑當(dāng)中，從而防止測(cè)試熱偶因?yàn)橥饨缫蛩囟霈F(xiàn)失準(zhǔn)。在目前工作中為了更好的確保測(cè)溫的可靠性與準(zhǔn)確性，一般都是采用兩個(gè)以上的電測(cè)儀器進(jìn)行測(cè)量，并且對(duì)引入熱偶測(cè)試前后的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，取其平均值作為最終測(cè)量結(jié)果。

二、某工廠井式爐中熱電偶測(cè)溫失準(zhǔn)原因分析

1、設(shè)備介紹

某場(chǎng)輪箍熱處理加工生產(chǎn)所選擇的鍋爐為井式爐，爐體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

2、工藝性能

熱處理是保證機(jī)械生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，也是確保企業(yè)產(chǎn)品性能、質(zhì)量的關(guān)鍵，因此熱處理工藝不能出現(xiàn)絲毫的偏差。而溫度作為熱處理工藝中不可忽視的參數(shù)，其生產(chǎn)中溫度的高低是保證熱處理工藝的關(guān)鍵。一般來說，熱處理工藝都包含等溫、淬火、加熱、回火的系統(tǒng)過程，整個(gè)生產(chǎn)之中對(duì)淬火加熱以及回火溫度要求更為嚴(yán)格，其具體的處理工藝如圖2所示，其輪箍性能滿足國(guó)家當(dāng)前給出標(biāo)準(zhǔn)要求。

3、電偶測(cè)溫失準(zhǔn)原因

經(jīng)過幾年的工作實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)，該井式爐在經(jīng)過幾年的使用之后，每次檢修結(jié)果都正常，但是實(shí)際工作中卻經(jīng)常出現(xiàn)井式爐儀表現(xiàn)實(shí)溫度與實(shí)際的爐溫不相符的現(xiàn)象，個(gè)別時(shí)候甚至出現(xiàn)很大的溫差。比如井式爐儀表上顯示的溫度已經(jīng)達(dá)到保溫點(diǎn)，但生產(chǎn)器件在出爐之后用肉眼都能觀察出鍋爐工件上下溫度的差異。工作人員也經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)井式爐內(nèi)部溫度不容易被調(diào)節(jié)，即使調(diào)節(jié)之后還存在不穩(wěn)定、控制難度大的問題；根據(jù)這些問題我們對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行了性能統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，同一批次、統(tǒng)一規(guī)格的產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度往往都不規(guī)則，這很大程度上反映出井式爐內(nèi)部溫度不穩(wěn)的問題。面對(duì)這些情況，如果井式爐中測(cè)溫失準(zhǔn)問題得不到徹底解決，必然給企業(yè)生產(chǎn)帶來經(jīng)濟(jì)損失，影響企業(yè)信譽(yù)和發(fā)展不說，甚至產(chǎn)品在流向社會(huì)之后會(huì)給用戶生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。基于這些原因，相關(guān)部門和單位非常重視爐溫測(cè)試工作，也提出了相關(guān)解決和應(yīng)對(duì)辦法。

三、井式爐中熱電偶測(cè)溫失準(zhǔn)問題解決辦法

經(jīng)過一段時(shí)間的工作實(shí)踐分析得出，在井式爐中解決熱電偶測(cè)溫失準(zhǔn)的方法主要有破壞已經(jīng)發(fā)生的擇優(yōu)氧化條件，當(dāng)氧化條件發(fā)生變化的時(shí)候，測(cè)熱電偶便能發(fā)揮更好的效果，從而達(dá)到良好測(cè)溫的效果。

1、組織馬弗等井式爐原件碳原子的釋放

由于馬弗、導(dǎo)流管等設(shè)施在受到井式爐加熱中會(huì)逐漸被煤炭、碳原子等元素滲透，這些結(jié)構(gòu)雖然本身不會(huì)釋放碳原子，但它也不會(huì)阻止碳原子的通過，針對(duì)著這種情況我們可以通過氣體交換、稀釋等方法來減少這些設(shè)施中碳原子通過率，從而避免碳原子與氧原子發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的高溫，這樣有效的確保了井式爐中的溫度。但是由于馬弗、導(dǎo)流管本身構(gòu)成復(fù)雜，因此這種解決和處理方法往往都存在很大的技術(shù)難題，不容易被廣泛推廣使用。

2、改變保護(hù)管規(guī)則

保護(hù)管較細(xì)，而且直徑大小不統(tǒng)一，安裝是隨機(jī)的。如果保護(hù)管很細(xì)，則保護(hù)管與套管之間的縫隙就較大。一旦熱電偶插入處存在著縫隙，特別是大的縫隙，則外界冷空氣在負(fù)壓作用下沿著熱電偶保護(hù)管外沿吸入，對(duì)熱電偶前端部的陶瓷管及周圍馬弗墻磚起冷卻作用，導(dǎo)致熱電偶前端頭部區(qū)域溫度偏低，爐溫檢測(cè)失準(zhǔn)。檢測(cè)后的熱電偶在兩個(gè)窺視孔測(cè)溫時(shí)，從窺視孔往里吸冷風(fēng)，所以窺視孔處的馬弗墻磚溫度也低，與有縫隙的熱電偶所測(cè)效果相同。原因查明后，用石棉將1#井式爐中層熱電偶縫隙堵嚴(yán)實(shí)，溫度打點(diǎn)記錄儀指針在10min內(nèi)上升了50℃， 20min后緩慢上升至660℃穩(wěn)定，隨后用石棉將所有爐組的熱電偶孔堵嚴(yán)實(shí)。

3、絕緣型鎧裝偶熱電偶測(cè)量方法的選用

解決大型氣體滲碳爐溫場(chǎng)測(cè)試熱電偶被污染，最經(jīng)濟(jì)、最方便的方法，就是選用絕緣型鎧裝偶作為測(cè)試熱電偶，選用 #A BB 的絕緣型鎧裝偶對(duì)該大型氣體滲碳爐重新進(jìn)行測(cè)試，其它條件不變。

四、結(jié)束語

經(jīng)過實(shí)踐證明，采用上述兩種方法對(duì)井式爐中電熱偶測(cè)溫問題進(jìn)行處理之后，井式爐運(yùn)行狀況相當(dāng)穩(wěn)定，這說明工作中有效消除了爐溫失準(zhǔn)問題，保證了井式爐熱加工處理效果，確保了企業(yè)工作效益。

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