RGW200托輥網帶式可控氣氛熱處理生產線在軸承套圈生產中的應用

杭州駿馬軸承有限公司技術質保部（311113）孫欽賀

我公司于2004年購進一條RGW200托輥網帶式可控氣氛熱處理生產線，用于軸承套圈熱處理生產至今，生產線性能良好，工件熱處理質量穩定，設備故障率低，具有明顯的節能效果。

1.生產線的組成

該生產線由上料臺、托輥網帶式保護氣氛淬火加熱爐、淬火冷卻油槽、熱清洗機、冷清洗機、回火加熱爐、控制系統和氣氛系統組成。

工藝流程：布料→淬火加熱→油冷卻→熱清洗→冷清洗→回火加熱。

2.生產線各部件簡介

（1）托輥網帶式保護氣氛連續淬火加熱爐 其由爐殼、爐襯、輻射管、傳動輥、托輥、傳動系統、控溫系統和供氣系統等組成。

爐殼采用優質材料全密封焊接，保證設備的密封性能。爐襯耐火層采用優質耐火材料，保溫層采用輕質保溫磚和優質硅酸鋁纖維隔熱材料，以減少傳導熱損失和散熱損失。淬火加熱爐為分區加熱控溫，傳輸網帶采用爐內回帶技術，為了充分保證加熱質量，爐內預熱區采用優化加長設計，有利于減少工件加熱變形。采用輻射管加熱方式，輻射管采用小功率設計，淬火爐膛內密集布置。充分保證加熱控制區的爐溫均勻性，并且提高輻射管的使用壽命。傳動系統由傳動輥、托輥、網帶、電機等組成。網帶傳動變頻可調，直接顯示工藝時間，方便、直觀。傳送網帶上、下托輥與主傳動輥在爐外采用鏈條集中同步傳動，托輥不僅對網帶起支承作用，而且提供均勻運行的動力。經優化設計的傳動輥間距小、數量多，使得同一時刻下，每根傳動輥對網帶提供均勻同步的傳動力，可延長網帶的使用壽命。采用無馬弗罐結構、爐內回帶技術，因此有效地壓縮了爐膛高度，提高了加熱效率，并可降低設備維修成本。

（2）淬火油槽 工件采用網帶式輸送結構。淬火油溫60～120℃可控，采用管式加熱器。液面以上設吹風除油裝置。油槽提升采用二級傳動，在冷卻方面又設計了帶竄動機構。可使工件快速、均勻冷卻，減少淬火變形，避免軟點及磕碰傷。油槽內設循環冷卻泵，使槽內油溫均勻，穩定性好，油溫設有超限報警裝置，保證淬火冷卻質量；外設管式熱交換器。淬火油溫、油位自動控制。油槽內設置了三臺循環泵，保證了淬火油溫的均勻性。

（3）清洗機 分為熱清洗機和冷清洗機。

熱清洗機：外部框架為鋼結構，儲液槽為A3鋼，裝有保溫層、管道泵。采用了浸洗、高壓噴淋、油水分離技術，使清洗后的淬火工件干凈無油污。利用淬火加熱爐爐前火焰余熱，將清洗機內的清洗液加熱，對淬火后的工件進行清洗，達到余熱利用節省能耗的目的。

冷清洗機：配有制冷系統，使清洗液的溫度控制在6～12℃，有效促使殘留奧氏體轉變，工件尺寸穩定，高壓風機吹干；冷油槽殼體及管路均設保溫層。

（4）回火加熱爐 爐頂配4臺循環風扇，采用4套風機強風循環，保證回火工件穩定性和硬度均勻性。加熱元件采用管狀加熱器，更換維修方便。輸送帶采用沖壓鋼板制作，牢固可靠。進出料口設有吸煙罩。

（5）控制系統 由電控、溫控、過程自動控制系統和爐內碳勢控制系統組成。

電控系統控制各加熱區，單獨配有電流表和故障指示區域燈，以便維修。高精度控制系統，采用調功器調壓控制。

溫控部分采用日本島電公司生產的高科技產品，它具有無超調、無欠調的PID功能，其中淬火、回火各區可實現雙偶雙表溫度控制；其余溫控部分具有溫度顯示，同時配以聲光報警。

微機通信接口可實現各溫控區（淬火、回火、油槽）溫度實時與歷史記錄的監控、設定、存儲、打印功能。對每班記錄自動設置打印功能報表，并保存。微機通信接口可實現工業PC機對現場直接控制區的設定，包含“產品型號、跟蹤號、操作工、班次”。

爐內碳勢動態值信號輸入工控機，可實現歷史數據記錄，便于查詢、追溯。現場采集，可對自動線工況、故障信息等各種數據進行采集、處理。

安全保護及聲光報警：下列部分設有安全切斷電源及聲光報警裝置，加熱爐超溫報警，淬火油槽超溫報警，電機過載報警。

（6）氣氛系統 生產線配置的保護氣氛采用甲醇低溫裂解機，利用甲醇裂解產生的氣體和少量富化氣。生產線還配有甲醇滴注系統作為備用。爐內氣氛通過氧探頭檢測氧勢信號并輸入到碳勢儀，通過碳勢儀自動控制碳勢，可有效控制工件氧化脫碳。富化氣可以選用丙烷氣、丙酮等。

3.生產應用

（1）工藝曲線 如圖1所示。圖中（a）為人工布料；圖中（b）為加熱，分Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區和Ⅳ區。設備為RGW200型淬火加熱爐。圖中（c）為冷卻，設備為CZT-48淬火油槽。圖中（d）為熱清洗，設備為QX－800清洗機。圖中（e）為冷清洗，設備為QX－800清洗機。圖中（f）為回火，分Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區和Ⅴ區，設備為RJC105回火加熱爐。

（2）淬回火質量 軸承套圈淬火后的硬度63～65HRC，回火后的硬度60～63HRC，同一批淬回火后硬度差不大于2HRC。軸承套圈淬回火后顯微組織由隱晶、細小結晶馬氏體、均勻分布的碳化物、少量的殘留奧氏體以及托氏體組成。按JB/T1255－2001標準第二級別圖評定為2～4級。圖2為使用該爐進行淬回火后的32218/02內圈金相顯微組織，按JB/T1255－2001標準第二級別圖評定為2級。脫貧碳層深度為0.02～0.05mm。變形：以32016/01套圈為例，變形超標總數控制在10%以內。

（3）能耗 淬回火后軸承套圈單位耗電量在0.380kW·h/kg左右，符合《JB/T10897－2008網帶爐生產線熱處理 技術要求》中8.2網帶爐熱處理生產線的典型熱處理生產的電耗淬回火≤0.480kW·h/kg規定要求，能耗明顯下降。

圖1

圖2 500×