鋁合金汽車配件熱處理連續(xù)爐

一、概要

1．該技術(shù)協(xié)議書是針對年產(chǎn)5萬件鋁合金進氣管燒砂生產(chǎn)線的生產(chǎn)計劃，為滿足熱處理爐設備供貨質(zhì)量和安全可靠的運行，本公司對其計劃的設備所進行的設計、制造、安裝、調(diào)試等事項的約定如下說明。

2．總體方案及生產(chǎn)綱領(lǐng)：采用一條連續(xù)式熱處理生產(chǎn)線，設計年處理鋁合金進氣管5萬件，年工作日300天，每天24小時，代表性產(chǎn)品為600×500×300mm，單件重量約25Kg。

二、主要用途

1．輥棒式鋁合金進氣管燒砂生產(chǎn)線主要用于鋁合金進氣管及其它鋁合金件的清砂處理。使處理后的產(chǎn)品砂能夠自由脫落再次利用。

二、主要技術(shù)參數(shù)

1．輥棒式燒砂生產(chǎn)線

1.1額定燃燒功率             285KW  約合天燃氣48Nm³/h

1.2燃料名稱                 天燃氣， 熱值8400kcal/m³ 

1.3額定工作溫度             550℃

1.4使用溫度                 490℃   ±10℃

1.5爐溫均勻性               ≤±10℃（產(chǎn)品實測）

1.6物料升保溫時間             240分鐘（變頻可調(diào)）

1.7控溫精度                 ±1℃

1.8料筐尺寸               ~1800×900×900mm(L×W×H)

1.9每筐可裝數(shù)量            6只 (單層6件×1層)

1.10加熱區(qū)數(shù)                3個區(qū)

    a: 一 區(qū)            1個燒嘴  105KW 

    b:二、三區(qū)          各1個燒嘴  90KW×2只

1.11生產(chǎn)節(jié)拍時間            48分鐘/筐  

1.12循環(huán)風扇功率            5.5Kw×3臺=16.5Kw

1.13風機風壓                ≥1000pa

1.14風循環(huán)頻率              ≥30次

1.15爐體外表溫升            室溫+35℃( 除熱短路外部份)

1.16爐膛尺寸               ≈6000×2200×1050mm   6個工位

2. 輔助設備

2.1助燃風機功率               ≈2.2Kw

2.2電源                       3相   380V  50HZ

2.3控制電源                   單相 220V  50HZ

2.4控制信號電源               DC24V

2.5壓縮空氣耗量                瞬間1m³/min

2.6壓縮空氣壓力               ≥4Kgf/cm²

2.7設備占地面積               10000×6000mm

2.8設備總重量                 約40噸

2.9設備總裝機量               約30 Kw

 

三、結(jié)構(gòu)說明   

1．燒砂爐組成：爐殼、爐襯、內(nèi)膽導流系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、輥棒及傳動機構(gòu)、爐門提升鎖緊機構(gòu)、備料臺、出料臺、熱風循環(huán)及光電檢測裝置組成。

1.1燒砂爐采用各種型鋼分段焊接成框體，現(xiàn)場組合結(jié)構(gòu)。為防止爐氣的外溢，外鋼板采取密焊。爐內(nèi)襯采用全不銹鋼板與爐外板焊接成一個300mm保溫空腔�？涨粌�(nèi)填實巖棉板和硅酸鋁纖維棉板并相互錯縫疊壓。爐體共分3個溫度控制區(qū)，3個溫度記錄點，并在爐長方向留有不同的溫度測試偶共3點，測控溫的探頭位置設置在每個區(qū)域料筐側(cè)部中間的位置。

爐頂部留有一定的空間作為燃燒加熱與熱風循環(huán)熱量的交換場所。燃燒嘴按工件在爐內(nèi)不同的位置需要的熱量不同，合理地分布。熱風循環(huán)風機分別相應的安裝在每個區(qū)域爐膛側(cè)頂部。

2. 爐子的底部設有清理干砂口回收裝置 爐內(nèi)從被處理工件中掉落的沙子堆積在戽斗形爐床的底部，通過設在爐下側(cè)部的斜面通道和擋板的開閉，可將沙子排出爐外。排出的沙子落入爐外的干沙回收箱內(nèi)。

1) 燒砂爐上設多個手動擋板采用重量平衡開閉的構(gòu)造。

2) 干沙回收箱配有2只帶腳輪，并配有腳踏制動。

爐子的底部設有清砂口，便于人工清理鑄件上脫落的砂。

1.2燒砂爐爐門升降采用汽缸驅(qū)動機構(gòu)，并采用適當配重裝置，既能作為爐門的保險裝置，又降低了動力負荷，非常大限度節(jié)約壓縮空氣消耗量，降低運行成本。上下限位采用無觸點接近開關(guān)，爐門的密封采用氣缸自動鎖緊機構(gòu)，保證爐門在閉合狀態(tài)下密封無間隙和漏熱。氣缸密封件采用進口原件，進出料爐門密封件按裝在爐門上，更換方便。

1.3燒砂爐爐內(nèi)輥棒采用Φ108×8不銹鋼管，爐外過渡輥棒則采用Q235無縫鋼管，輥棒經(jīng)加工后按裝于鋁合金散熱機座上，機座固定于爐體外殼上。每只料筐至少有3根輥棒所承載。進料位和出料位的輥棒具備快速和慢速雙速功能。輥棒主驅(qū)動采用變頻調(diào)速，可滿足工藝的調(diào)整。快速與慢速轉(zhuǎn)換采取超越離合器。對于輥棒兩端的軸承需采取一定的冷卻措施。在支撐軸承的兩端采用鋁散熱盤冷卻軸端溫度，以提高軸承的使用壽命。

輥棒因受熱膨脹被限制在驅(qū)動鏈輪的另一端，每根輥棒上留有可限制料筐偏向的定位套圈2只。為提高輥棒軸承使用壽命采取鋁散熱盤進行軸端冷卻。

1.4料筐下筐體采用型鋼焊接，層間采取扁鋼及鋼板焊接。料筐可擺放6只600×500×300mm工件，料筐在爐內(nèi)相互間隔為100mm左右，料筐在爐內(nèi)運動的終點限位采用兩對光電開關(guān)雙重保護控制。光電開關(guān)的視鏡采用風冷形式，料筐的進爐和出爐為快速轉(zhuǎn)移動作，正常為慢速移動。固溶爐爐內(nèi)6只工位，可擺放5個料筐。

1.5熱風循環(huán)風機采用3臺大風量、低轉(zhuǎn)速的離心風機，循環(huán)風扇采用的是大風量離心式葉輪，它將頂部燃燒的熱量通過葉輪攪拌后均勻分配到兩側(cè)導流板中，均勻分配到工作爐膛內(nèi)，再通過回流板回流到頂部。葉輪、風機軸采用豎裝機架風冷結(jié)構(gòu)。

風機采用風冷式結(jié)構(gòu)，為便于維修，而且風機連同扇翼可以整體從爐頂上方取出、裝入。為保證爐內(nèi)的溫度均勻，風扇換氣循環(huán)次數(shù)大于每分鐘30次，風扇的葉輪及風機軸采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼制作，并經(jīng)調(diào)質(zhì)動平衡后裝配，風扇軸、風機架與爐體采取必要的密封措施。

 

1.6燒砂爐輥棒主驅(qū)動由1臺可調(diào)速的減速機拖動。為了減少鏈條傳遞過程的累積張力，將主驅(qū)動通過齒輪箱過橋的形式分成若干個驅(qū)動。這樣能保證爐內(nèi)所有輥棒速度一致。根據(jù)產(chǎn)品不同工藝要求，通過變頻調(diào)速來達到不同的要求。

1.7燃燒加熱系統(tǒng)，燒砂爐共3只，預熱段1只，保溫段2只，燒嘴分別按裝于爐體上部側(cè)面。燃燒室與工作室是完全隔開的。燃燒出的火焰通過Φ260耐熱鋼圓筒，并在圓筒相關(guān)的位置留有數(shù)個交錯的散熱孔，這樣屏蔽筒就成為一個無明火散熱快的加熱體，通過風扇的循環(huán)將燃燒所發(fā)出的熱量混合攪拌后通過風道的作用均勻帶入工作室內(nèi)。該燃燒方式為爐內(nèi)直接燃燒方式，其優(yōu)點節(jié)能明顯。

燃燒后的多余廢氣由每個區(qū)域的廢氣排放口，并可調(diào)節(jié)它的排放量。

燃燒及其附件均采用德國技術(shù)公司生產(chǎn)的施能燃燒嘴，管路按全部安全標準配置。該系統(tǒng)具有自動點火、順序控制、火焰監(jiān)測、自動溫度調(diào)節(jié)及熄火啟動緊急信號、安全故障啟動緊急信號等功能。燃燒控制方式采用空氣與燃料雙向比例調(diào)節(jié)。對每臺燃燒系統(tǒng)正常點火、熄火信號由PLC可編程集中處理。燒嘴的點火開關(guān)分別設置在各燒嘴旁的專項使用控制箱內(nèi)和主控電氣柜面板上。

1.8備料臺和出料臺，在爐體前后各設有一個工作臺，進料時將工件連同料筐放置在備料臺上，爐門打開備料臺輥棒轉(zhuǎn)動，料筐輸入爐內(nèi)。出料時也是同樣工作。備料臺和出料臺主要由輥棒、減速機和驅(qū)動鏈條組成。

 

2.電器控制

2.1電器控制的配置：該生產(chǎn)線電氣柜主要包括主電源柜、溫度控制柜、傳動柜、臺、PLC程序控制柜。主控系統(tǒng)控制采用全部流行的立式組合柜，對每個分控柜單元設有現(xiàn)場操作箱或操作站共2臺，主控柜或操作站的外觀油漆顏色為電腦色。

2.2生產(chǎn)線溫度控制采用高精度進口富士PXR9系列溫度控制儀表PID自整定方式，溫度信號通過熱電偶接收來的毫伏信號，經(jīng)智能數(shù)顯控溫儀表輸出一個比例信號，比例調(diào)節(jié)閥自動調(diào)節(jié)助燃風量的大小，并相應地改變?nèi)細忾y門的大小，使之控制在所需的工藝溫度。控制溫度儀表精度±1℃，穩(wěn)定度±1℃。該溫度控制配有熱電偶信號修正功能及各種啟動緊急信號、通訊功能等。爐溫記錄采用日本富士公司PHN-6系列彩色無紙記錄儀進行過程記錄及實時監(jiān)控.

2.3傳動控制系統(tǒng)：該生產(chǎn)線設有全自動、半自動及暫停控制方式。采用OMRON品牌CJ2M系列模塊組合的PLC可編程序控制器分別對燃氣式燒砂爐進行編程控制及動作進行安全聯(lián)鎖及啟動緊急信號控制，控制界面功能如下：

2.3.1系統(tǒng)設有全自動、半自動、暫停轉(zhuǎn)換功能。

5.3.2對工藝節(jié)拍時間采用數(shù)顯帶記憶的時間繼電器可任意調(diào)節(jié)來完成不同工藝操作要求。

5.3.3所有傳動動作相互安全聯(lián)鎖控制，并具備完善的自診斷、自巡檢功能，如各溫區(qū)的超溫、熄火、電機過流、缺相、斷偶、各工作狀態(tài)位置檢測，有專項使用的啟動緊急信號器和信號指示燈所表示。當故障發(fā)生時能準確迅速地顯示故障點。

5.3.4輥棒傳動采用全數(shù)字進口變頻無級調(diào)速，調(diào)節(jié)范圍比為1：10。

5.3.5各控制分柜設有現(xiàn)場操作開關(guān)和緊急停止或暫停開關(guān)。

5.3.6動作終點及限位采用先進的光電技術(shù)、無觸點、接近開關(guān)和機械搖擺雙重保護控制。

5.3.7實現(xiàn)連續(xù)點火兩次間隔定時鎖定。

5.3.8實現(xiàn)燃氣壓力.助燃風壓力對燃燒聯(lián)鎖控制。

6.生產(chǎn)線工作過程說明：（自動時）

備料臺、燒砂爐、出料臺，前后位按裝4對光電開關(guān)的信號檢測，備料臺料筐有料，計時器開始計時，進料節(jié)拍時間到，前爐門開，料筐快速轉(zhuǎn)入爐內(nèi)，爐內(nèi)進料位接受到進料信號，快速停止，前爐門關(guān)，同時爐內(nèi)快速段變?yōu)槁�速，重復以上過程，這樣每隔一個節(jié)拍時間進一料筐，工件在爐內(nèi)經(jīng)預熱、保溫，靠前個料筐傳送到爐風出料位置時，光電開關(guān)發(fā)出信號、出料鈴響，爐后爐門開，料筐快速傳送到出料臺輥棒上的光電開關(guān)位置停止。等待人工卸料到固定的放料區(qū)。

四、安全啟動緊急信號功能與聯(lián)鎖裝置

1．當燃氣壓力高于或低于燃燒供氣壓力時，由壓力開關(guān)控制斷開電磁總閥并發(fā)出欠壓或啟動緊急信號信號。

2．在點火之前有先吹掃爐膛再點火，后打開點火電磁閥保護功能。

3．當一次點火不成功時，設有延時保護時間限制第二次點火間隔時間，使爐膛有足夠的空氣吹掃時間。

4．當助燃風壓力低于燃燒壓力時便會停止燃燒，發(fā)出啟動緊急信號信號。

5．當循環(huán)風扇停止運轉(zhuǎn)時，便停止燃燒發(fā)出啟動緊急信號信號。

6．當爐膛溫度高于溫度監(jiān)控表設定值時便自動切斷該區(qū)域的燃燒系統(tǒng)發(fā)出啟動緊急信號信號。

7．在生產(chǎn)線及兩端設有操作站，當發(fā)生故障時可在操作站上進行相關(guān)操作和緊急停止功能。

8．實現(xiàn)燃燒與傳動聯(lián)鎖功能。

9．實現(xiàn)停電時全線切斷電源、氣源，停電恢復時必須按開始按鈕才能操作。

10．生產(chǎn)線設有維修平臺及安全護欄桿。