坚持节约与开发并重、千方百计节约能源是当今社会发展的核心, 也是建设社会主义和谐社会的战略性方针, 更是贯彻国家能源改造、节能环保工作的重点内容。面对这种社会背景, 为了更好的保证机械加工制造产业工作效率, 对井式炉中热电偶测温失准问题分析迫在眉睫, 是促进国民经济健康稳定发展的关键。

对于现代机械制造加工企业工作而言, 热处理工作是最关键的道工序, 温度作为热处理工艺的核心内容, 它是锅炉加热能力的体现, 因此做好设备炉温测量十分必要, 它不仅是考核已经给出炉温有效性的依据, 也是找出加热区符合设备生产要求炉温的依据。因此, 在目前工作中我们必须要保证井式炉中热电偶测量结果的真实与可靠, 从根本上保证机械加工质量与效益。

尤其是在一些大型、复杂且特殊的设备处理中, 对有效温差温度均匀要求更为严格, 这也就井式炉热电偶测温准确度提出了新要求。一般来说, 采用生产工装作为测试依据, 热电偶从锅炉炉盖上方的试样孔中逐渐引出, 并且注入到渗碳剂当中, 从而防止测试热偶因为外界因素而出现失准。在目前工作中为了更好的确保测温的可靠性与准确性, 一般都是采用两个以上的电测仪器进行测量, 并且对引入热偶测试前后的测量结果进行对比, 取其平均值作为最终测量结果。

某场轮箍热处理加工生产所选择的锅炉为井式炉, 炉体结构如图1所示:

热处理是保证机械生产的关键工序, 也是确保企业产品性能、质量的关键, 因此热处理工艺不能出现丝毫的偏差。而温度作为热处理工艺中不可忽视的参数, 其生产中温度的高低是保证热处理工艺的关键。一般来说, 热处理工艺都包含等温、淬火、加热、回火的系统过程, 整个生产之中对淬火加热以及回火温度要求更为严格, 其具体的处理工艺如图2所示, 其轮箍性能满足国家当前给出标准要求。

经过几年的工作实践我们发现, 该井式炉在经过几年的使用之后, 每次检修结果都正常, 但是实际工作中却经常出现井式炉仪表现实温度与实际的炉温不相符的现象, 个别时候甚至出现很大的温差。比如井式炉仪表上显示的温度已经达到保温点, 但生产器件在出炉之后用肉眼都能观察出锅炉工件上下温度的差异。工作人员也经常会发现井式炉内部温度不容易被调节, 即使调节之后还存在不稳定、控制难度大的问题;根据这些问题我们对生产的产品进行了性能统计发现, 同一批次、统一规格的产品抗拉强度往往都不规则, 这很大程度上反映出井式炉内部温度不稳的问题。面对这些情况, 如果井式炉中测温失准问题得不到彻底解决, 必然给企业生产带来经济损失, 影响企业信誉和发展不说, 甚至产品在流向社会之后会给用户生命财产安全造成威胁。基于这些原因, 相关部门和单位非常重视炉温测试工作, 也提出了相关解决和应对办法。

经过一段时间的工作实践分析得出, 在井式炉中解决热电偶测温失准的方法主要有破坏已经发生的择优氧化条件, 当氧化条件发生变化的时候, 测热电偶便能发挥更好的效果, 从而达到良好测温的效果。

由于马弗、导流管等设施在受到井式炉加热中会逐渐被煤炭、碳原子等元素渗透, 这些结构虽然本身不会释放碳原子, 但它也不会阻止碳原子的通过, 针对着这种情况我们可以通过气体交换、稀释等方法来减少这些设施中碳原子通过率, 从而避免碳原子与氧原子发生反应而产生的高温, 这样有效的确保了井式炉中的温度。但是由于马弗、导流管本身构成复杂, 因此这种解决和处理方法往往都存在很大的技术难题, 不容易被广泛推广使用。

保护管较细, 而且直径大小不统一, 安装是随机的。如果保护管很细, 则保护管与套管之间的缝隙就较大。一旦热电偶插入处存在着缝隙, 特别是大的缝隙, 则外界冷空气在负压作用下沿着热电偶保护管外沿吸入, 对热电偶前端部的陶瓷管及周围马弗墙砖起冷却作用, 导致热电偶前端头部区域温度偏低, 炉温检测失准。检测后的热电偶在两个窥视孔测温时, 从窥视孔往里吸冷风, 所以窥视孔处的马弗墙砖温度也低, 与有缝隙的热电偶所测效果相同。原因查明后, 用石棉将1#井式炉中层热电偶缝隙堵严实, 温度打点记录仪指针在10min内上升了50℃, 20min后缓慢上升至660℃稳定, 随后用石棉将所有炉组的热电偶孔堵严实。

解决大型气体渗碳炉温场测试热电偶被污染, 最经济、最方便的方法, 就是选用绝缘型铠装偶作为测试热电偶, 选用#A BB的绝缘型铠装偶对该大型气体渗碳炉重新进行测试, 其它条件不变。

经过实践证明, 采用上述两种方法对井式炉中电热偶测温问题进行处理之后, 井式炉运行状况相当稳定, 这说明工作中有效消除了炉温失准问题, 保证了井式炉热加工处理效果, 确保了企业工作效益。