影响炉温均匀性的因素及消除办法

时间：2020-01-05

影响炉温均匀性的因素及消除办法

调节方式对炉温的影响和不同电炉结构形成不同的温场分布

（1）热处理炉大致分为井式炉、台车式炉、箱式炉、盐浴炉、油浴炉等。电炉控制系统的调节方式对炉温均匀性具有很大影响。一般常用的是位式调节和123调节，因炉温调节品质的指标如过渡时间、振荡频率、振荡幅度、静差等都会影响炉温均匀性，123调节的指标优于位式调节，所以123调节炉温均匀性比位式调节的炉温均匀性好。用热学理论分析并通过实测结果都表明：用同一种调节方式，炉温均匀性以盐浴炉、油浴炉较好，井式炉适中，台车式炉和箱式炉较差。井式炉在机械类工厂中能够对各种机械零件进行氮化、渗碳、淬火和回火，以改变其金属物理性能和金相组织来适应各种不同需要，所以应用较广。下面以井式渗碳炉为例进行**分析，其基本方法可延伸到其它炉型。

（2）井式炉的结构特殊，温场竖直分布，仪表测温热电偶在坩锅外，而工件热处理则在坩锅内，因此存在坩锅内外的温差问题；井式渗碳炉采用两区加热，所以又存在上下温差问题。由上下两根平行插于坩锅外的热电偶测量炉温，再由温度仪表完成对炉温的控制，通过电炉丝加热后热能量幅射传导至坩锅内，**部的风扇供风迫使炉气循环，以期坩锅内温度均匀，在使用风扇循环供风情况下气流直吹底部后沿坩锅壁反复循环。电炉加热过程中，除供给炉体和工件的热量外，还需要补充炉体向四周环境散失的热量，这便是井式炉渗碳热平衡的工作状况。

影响炉温均匀性的几个因素及消除办法

电炉的三相电功率平衡性，炉体的保温性，温度仪表的误差，热电偶的误差，热电偶插入深度，仪表调节方式，风扇启动等因素都会使坩锅内外和坩锅内部上下区产生较大的温差，也会影响炉温均匀性。炉体的保温性可以从炉体的外观及炉体表面的温升状况直接得知，风扇的轴承、叶片也可直观检查，在此着重对三相电流，热电偶和温度仪表进行分析如下：

（1）假若炉温均匀性大大**过此炉的原有等级标准，那么**应检查三相电流是否平衡，或炉丝冷态电阻是否相等、缺相。即便各相电流相差不大，也应考虑到电炉丝长时间高温变形、螺距不等、稀密程度不一致，或底部有沉渣烧结，造成小范围的短路，形成温差区域，影响炉温的均匀性。交流接触器或者可控硅是否完好无损，对三相电流的平衡影响较大，也会影响到炉温均匀性。

（2）控温热电偶位置变更时应检测炉温的均匀性。根据笔者实际测试，热电偶保护管**部离坩锅5—10mm较能真实反映坩锅内温度，热电偶值接接触坩锅或离坩锅太远均不能正确反映坩锅内温度。**指出，因炉体受风扇震动可能会使热电偶的位置外移，造成温度仪表与坩锅内的温度达到30℃以上。此外热电偶保护管过长和保护管与插孔之间的空隙也会增加热量散失，造成热电偶工作端温场降低产生误差；热电偶保护管一般选择750mm为宜，但较长不得**过1000mm，还要用石棉绳堵严热电偶保护管与插孔之间的空隙。热电偶保护管经过长时间高温烧蚀底部会产生粉状氧化物，热接点绞合过长，这些都会影响测温的准确性和炉温均匀性。

（3）在进行炉温均匀性测试中，如果出现上下两区确实存在较大温差，则炉温均匀性达不到工艺要求或该炉温的等级标准。在对仪表的指示误差和仪表的控制误差作了技术性调整后，可以通过对热电偶的插入位置进行移动以调整热电偶的误差。实践证明这项措施对多区控制的炉温均匀性调整切实可行，效果明显。但要注意移动热电偶的位置**在井式炉温均匀性测试中进行，热电偶插入位置一旦确定就不可变动，反之热电偶的位置一旦移动，就**测试炉温均匀性。

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影响炉温均匀性的因素及消除办法
影响炉温均匀性的因素及消除办法调节方式对炉温的影响和不同电炉结构形成不同的温场分布（1）热处理炉大致分为井式炉、台车式炉、箱式炉、盐浴炉、油浴炉等。电炉控制系统的调节方式对炉温均匀性具有很大影响。一般常用的是位式调节和123调节，因炉温调节品质的指标如过渡时间、振荡频率、振荡幅度、静差等都会影响炉温均匀性，123调节的指标优于位式调节，所以123调节炉温均匀性比位式调节的炉温均匀性好。用热学
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