臺車式熱處理爐改造

摘要：針對臺車熱處理爐測溫方式存在的要符合RCC-M(壓水堆核電廠機械設備設計和建造規則)要求，就必須按照國家標準的《熱處理爐有效加熱區測定方法》對臺車爐有效加熱區進行測定的耗時和耗電問題，從爐門開閉形式、熱電偶的設置及增加記錄等方面入手，對臺車熱處理爐改造進行改造，在保證非核級產品熱處理簡便性不變的情況下，充分滿足RCC-M中的F8140熱處理的檢測和記錄要求，并延長標定合格周期，降低電能消耗。

關鍵詞：熱處理爐；改造；效果

中圖分類號：TG155.1；文獻標識碼B

一、概述

1、設備介紹

中國水利水電第十二工程局有限公司的一臺RT3-480-9臺車式熱處理爐，外形結構示意如圖l所示，爐門裝置由爐門、爐門升降機構和爐門重力自壓緊裝置組成，爐門升降通過減速器上正反傳動來帶動爐門的升降。臺車開出、爐門升降均為電動控制，配有行程限位裝置，可防止慣性撞擊爐體，并且連鎖控制，即稍打開爐門后，自動切斷加熱元件，同時恢復臺車行走機構電源。爐門關閉到位后，自動切斷臺車行走機構電源，同時恢復加熱元件電源。

(a) 正面

(b) 側面

加熱元件為多組電阻帶，每組電阻帶為一加熱回路。溫控系統利用固定法蘭式裝配熱電偶測量爐溫(分度號K)，并將所測反饋到自動平衡記錄儀和智能溫控調節系統。自動平衡記錄儀根據熱電偶反饋的數據進行記錄，智能溫控調節系統根據熱電偶反饋的數據對爐溫進行監視和對雙向可控硅觸發系統發出指令來控制加熱電阻帶的加熱溫度和加溫速度，如圖2所示。

2、存在的問題

目前企業開發的核級支吊架產品是按法國RCC-M(壓水堆核電廠機械設備設計和建造規則)要求生產的，規則中的RCC-MF8140(熱處理的檢測和記錄)規定了至少要在熱處理件的最厚部位、最薄部位和中心部位各放一根熱電偶，而且熱電偶必須與熱處理件本身相接觸。如果配置了不與熱處理件相接觸的熱電偶，則要提供證明這一種方法與接觸測量方法相當的理由，并必須在操作條件下進行標定，標定周期應少于兩個月。并要連續自動地記錄各熱電偶有關熱處理、時間和溫度的主要參數。該臺車爐雖說可以按照國家標準的《熱處理爐有效加熱區測定方法》對臺車爐的有效加熱區進行測定，以此來證明與熱處理件相接觸同不與熱處理件相接觸的測量方法相當，但按此方法1年內就需要經過國家質量技術監督部門標定6次，而且標定前都必須停爐冷卻，加上準備時間，每標定一次需耗時約20小時，耗電約3000千瓦，耗時長、能耗大是這一方法最大的缺點。為了節約時間和能耗，也為了能滿足RCC-MF8140中對熱電偶的放置位置、數量和記錄要求，決定對該臺車爐進行改造。

二 改造措施

改造后的臺車爐應在符合RCC-MFSl40(熱處理的檢測和記錄)的規定的基礎上，同時滿足非核級產品熱處理時的簡便性，并且還要節約標定時間和能耗，這就要求只能改變爐體的局部結構，而不能改變爐體的主要結構。

1、外形結構改造措施

(1)拆除爐門升降機構，將爐門安裝在臺車的驅動機構外殼上，并在爐門壓板中間安裝1套測溫范圍0～1000℃的三點式鎧裝熱電偶(分度號K)。改造后的爐門可隨著臺車的進出而實現關閉與開啟，爐門上安裝的三點式鎧裝熱電偶與臺車上待處理件也相對固定，這就可以利用三點式鎧裝熱電偶可彎曲和擁有三個測溫頭的特點，將鎧裝熱電偶測溫頭分別放置在待處理件最厚部位、最薄部位和中心處的本身上或固定在零件緊密接觸的一些試塊上。

(2)在爐門底部與臺車驅動機構外殼上部之間安裝兩條滑軌；在爐門側下方與臺車驅動機構外殼側上方兩邊安裝穩固可調滑道，井利用原有的重力自壓緊裝置導向槽作為支點，在爐門上安裝了壓板與手動壓緊裝置。使臺車進入爐體后。可對爐門關閉的松緊度做出調整，以保證爐門有良好的密封性。改造后的臺車爐結構示意如圖3所示。

2、溫控系統改造措施

安裝與三點式鎧裝熱電偶相對應的3套數顯自動平衡記錄儀，用以監視和記錄三點式鎧裝熱電偶所測得的處理件溫度數據。溫控系統中取消了臺車爐爐門升降控制系統，控制方式上為方便非核級產品的熱處理，仍利用原溫度控制系統，并根據新安裝的3套數顯自動平衡記錄儀監視的處理件溫度數據，來控制加熱電阻帶的加熱溫度和加溫速度，如圖4所示。

三 效果

改造后的臺車爐整體通過了國家質量技術監督部門的合格標定，合格標定周期為1年。從而，不僅滿足了RCC-MF8140中對熱電偶的放置位置、數量及連續并自動地記錄各熱電偶有關熱處理、時間和溫度的主要參數要求，同時也保證了非核級產品熱處理時的簡便性。并且還由于延長了標定周期，節約了標定時間和能耗。而將爐門直接安裝在臺車的驅動機構的外殼上，拆除了爐門升降裝置，也大大降低了臺車爐的高度，增大了廠內橋機吊裝的安全性。還由于減少了1臺7.5千瓦爐門升降的電機，并且爐門關閉的松緊度可做調整，保證了爐門的密封性，也更進一步降低了能耗。該爐在1年的使用中，共節約了工作時間近100小時、電耗15000多千瓦，還減少了標定費用，效果良好。

參考文獻：

[1]RCC-M制造壓水堆核電廠機械設備設計和建造規則[S]，核工業第二研究設計院，1996年12月

[2]王文生，王志剛，賈洪艷GB 9452—2003熱處理爐有效加熱區測定方法[S]，中國標準出版社，2004年5月，

[3]范鎧JB-T 9238-1999工業熱電偶技術條件[S]，機械工業出版社，2005年6月

作者簡介：

作者簡介：姓名：易志強，性別：男，出生年月：1963年1月，籍貫：湖南省長沙市，工作單位：中國水利水電第十二局有限公司機電安裝分局，職務：設備物資辦主任，職稱：工業類經濟師，研究方向：設備管理與維修改造。