成都新德南光機(jī)械設(shè)備公司 > 真空爐高溫區(qū)的升級(jí)改造

真空爐高溫區(qū)的升級(jí)改造

來(lái)源：德國(guó)霍伊黑爾海姆 | 發(fā)布時(shí)間：2022-08-06 |

真空爐用戶面臨著特殊的維修問(wèn)題。高溫區(qū)的使用壽命可以通過(guò)采用碳/碳復(fù)合材料制品而延長(zhǎng)。碳/碳板被用來(lái)保護(hù)熱面，碳/碳型材被用來(lái)保護(hù)邊緣?，F(xiàn)已推出表面耐磨性極佳的全碳/碳高溫區(qū)，能夠耐受氣體侵蝕和防止被操作人員意外損壞。
鉬的使用是現(xiàn)有高溫區(qū)設(shè)計(jì)的最大缺陷之一。它存在著高溫脆化的問(wèn)題，在修理或更換操作中容易開(kāi)裂。
長(zhǎng)期以來(lái)，鉬一直被用來(lái)制作絕熱板固定件、發(fā)熱元件支承組件、發(fā)熱元件、隔熱罩和邊緣保護(hù)件。盡可能用碳/碳制品替代鉬制品，能夠減少高溫區(qū)的維修工作量。
在停爐會(huì)帶來(lái)很大影響的情況下，即裝即用式方案的價(jià)值能夠更好地體現(xiàn)出來(lái)。重新砌襯現(xiàn)有高溫區(qū)外罩可能需要停產(chǎn)3周之久，而即裝即用型高溫區(qū)能讓這段時(shí)間縮短到僅僅2-3天。

絕熱板固定用碳/碳T型螺栓

鉬制絕熱板固定件，比如鉬制蝶形夾，一直是高溫爐領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)用品。不過(guò)，使用者面臨著蝶形夾斷裂和絕熱板松脫的問(wèn)題，而且殘留在固定螺母中的螺柱又硬又脆，難以更換。因此，經(jīng)常不得不將高溫區(qū)從爐殼中取出，以對(duì)高溫區(qū)外罩進(jìn)行必要的處理。
通過(guò)在合作客戶處進(jìn)行全面試驗(yàn)后，整個(gè)高溫區(qū)襯層上的這些鉬制固定件現(xiàn)在都被替換成了M10碳/碳T型螺栓。如果再由于意外損壞或操作人員失誤等原因而導(dǎo)致發(fā)生斷裂的話，碳/碳固定件能夠很容易地在幾分鐘內(nèi)從高溫區(qū)內(nèi)部更換完畢。固定螺母內(nèi)殘留的任何碳/碳螺柱都能被輕而易舉地?cái)Q掉，然后裝上一個(gè)新的固定件。
碳/碳絕熱板固定件與碳/碳?jí)|片配合使用，以防止熱面在緊固時(shí)損壞。這種方式同采用鉬制固定件相比大幅度縮短了更換斷裂的固定件所花費(fèi)的時(shí)間，從而顯著減少了加熱爐停產(chǎn)。建議操作人員在每日、每周和每月的維修工作中都對(duì)固定件的緊固情況進(jìn)行檢查。

碳/碳發(fā)熱元件支承固定件

在碳/碳固定件替代鉬制絕熱板固定件取得成功的基礎(chǔ)上，發(fā)熱元件支承固定件采用了同樣的作法，將所有鉬制固定件都改成了碳/碳類型。固定件的規(guī)格包括M10、M16和M20。
在修改發(fā)熱元件支承設(shè)計(jì)時(shí)，要針對(duì)原始設(shè)計(jì)的明顯缺點(diǎn)或維修難題進(jìn)行改進(jìn)，盡可能簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)結(jié)合使用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷部件和碳/碳固定件，通常能夠得到一個(gè)維護(hù)少且易于更換的系統(tǒng)。
許多原始設(shè)備制造商(OEM)普遍采用的鉬制發(fā)熱元件吊環(huán)螺栓懸架如今都可以替換成碳/碳吊環(huán)螺栓固定件。這樣的發(fā)熱元件支承組件具有明顯優(yōu)點(diǎn)，能夠從高溫區(qū)內(nèi)部方便地更換。

碳/碳雙L型材

許多原始設(shè)備制造商都將高溫區(qū)爐門組件設(shè)計(jì)成突起面，以避免直接向高溫區(qū)外輻射散熱，從而保證更好的絕熱效果。這個(gè)突起面還加強(qiáng)了爐門邊緣的密封作用，有效地改善了高溫區(qū)的密封性。
長(zhǎng)期以來(lái)，這個(gè)突起面的邊緣一直存在著因氣體侵蝕和熱電偶安裝而損壞等方面的問(wèn)題。爐門絕熱層表面的消耗層也會(huì)因淬火操作時(shí)的爐體抖動(dòng)而脫落。
新開(kāi)發(fā)并已獲得專利的碳/碳雙L型材能夠像畫(huà)框一樣保護(hù)爐門絕熱層，以一種獨(dú)有的方式保護(hù)絕熱層的所有邊緣免受氣體侵蝕。高溫區(qū)爐門的消耗層被完全固定，所有固定件都位于密封邊緣以內(nèi)。
雙L型材使?fàn)t門邊緣得到全面保護(hù)，有效地防止了被操作人員意外損壞，還在爐門和高溫區(qū)邊緣之間形成了一個(gè)耐磨的密封面。這種雙L型材對(duì)碳/碳板和石墨箔片消耗層都適合，20和40毫米突起面都能使用。

碳/碳格板

車削石墨格板在熱處理行業(yè)使用了很多年。它們通常很重，很脆，容易被掉落的部件損壞。由于制造需要的板材規(guī)格和加工量的緣故，格板更換件的交付時(shí)間往往很長(zhǎng)。
石墨格板的體積一般較大，常用于高溫區(qū)頂部、底部和側(cè)壁。每次開(kāi)爐后，如此大量的石墨必須隨爐料一起被加熱，顯然額外消耗了許多能源。
標(biāo)準(zhǔn)的碳/碳格板更輕，更結(jié)實(shí)，更容易搬運(yùn)和安裝。當(dāng)同保護(hù)開(kāi)孔的碳/碳型材結(jié)合使用時(shí)，能夠得到一個(gè)壽命極長(zhǎng)的系統(tǒng)，受氣體侵蝕影響的程度顯著降低。
碳/碳格板的供貨周期大大縮短，而且用碳/碳格板替代石墨格板對(duì)爐溫分布和冷卻參數(shù)都沒(méi)有影響。

碳/碳表面消耗層

多孔石墨箔片消耗層在業(yè)界被廣泛用來(lái)保護(hù)絕熱板熱面免遭氣體侵蝕和意外損壞。由于這類產(chǎn)品重量大，搬運(yùn)不便，安裝時(shí)很費(fèi)人力。
如果箔片表面損壞，氣體會(huì)進(jìn)到箔片背后，對(duì)保護(hù)層迅速造成破壞。一旦消耗層/保護(hù)層損壞，絕熱板就會(huì)因氣體侵蝕而大面積損壞。而如果絕熱板損壞，溫度均勻性就會(huì)受到影響，高溫區(qū)外罩也將損壞。
全面使用碳/碳板（通常1.5毫米厚）作為消耗層能夠節(jié)省高溫區(qū)重砌時(shí)間。耐磨性極佳的表面能夠可靠地耐受氣體侵蝕和意外損壞，用碳/碳條帶覆蓋消耗層接縫處也對(duì)延長(zhǎng)高溫區(qū)壽命大有幫助。碳/碳板的規(guī)格為3,000毫米 x 2,000毫米，因此，高溫區(qū)的大部分側(cè)壁能夠用一塊板覆蓋，減少了任何不必要的接縫。
如果有鉻沉積在熱面上，能夠被部分擦掉和抽除。鉻的積聚會(huì)引起電弧，造成發(fā)熱元件和固定件之間短路。
碳/碳板消耗層加上碳/碳型材邊緣保護(hù)，能夠顯著延長(zhǎng)高溫區(qū)的使用壽命，最大限度減少高溫區(qū)維修。

碳/碳L和U型材

碳/碳型材被廣泛用來(lái)保護(hù)高溫區(qū)的所有開(kāi)孔，包括塞孔和格板開(kāi)孔以及爐門邊緣。L和U型材相結(jié)合，能夠替代大多數(shù)鉬制邊緣保護(hù)件。型材的使用大大降低了氣體侵蝕和意外損壞的影響，提高了密封面的耐磨性。
高溫區(qū)的任何圓形開(kāi)孔都改成直邊，以便能夠使用U或L型材將消耗層固定就位，從而防止氣體侵蝕。而且，任何圓形爐門也都改成直邊，這樣就能使用碳/碳邊緣型材。這種作法有利于保護(hù)爐門邊緣免于意外損壞或氣體侵蝕，并且提高密封面的耐磨性。
由于L和U型材都有很長(zhǎng)的規(guī)格，整體邊緣簡(jiǎn)化了開(kāi)孔邊緣的保護(hù)。還有適合于消耗層的較寬規(guī)格，使任何邊緣在任何情況下都能得到全面的防護(hù)。
使用提供了邊緣保護(hù)的碳/碳型材，加上碳/碳消耗層，能夠使高溫區(qū)壽命大幅度延長(zhǎng)。

熱電偶穿通件

所有測(cè)量和爐料熱電偶端口都用碳/碳或石墨制成的活動(dòng)塞加以保護(hù)，以防止絕熱襯因經(jīng)常插入和移出爐料和測(cè)量熱電偶而被損壞。
過(guò)熱和控制熱電偶端口總是用石墨襯套保護(hù)。它們一旦損壞就可以換下，以避免進(jìn)一步損壞絕熱襯。因此，只需要更換邊緣保護(hù)件和密封面，而無(wú)需更換整個(gè)絕熱襯。
還有一種作法是針對(duì)不同的應(yīng)用設(shè)計(jì)出合適的插塞。舉例來(lái)說(shuō)，可以在正常生產(chǎn)中的溫度監(jiān)測(cè)時(shí)使用一種插塞，而在每月進(jìn)行的全面功能檢查中使用另一種具有更多通孔的插塞。

石墨涂料

絕熱板的所有邊緣(甚至包括有型材保護(hù)的邊緣)都用石墨涂料涂刷并固化，以更好地保護(hù)其免受氣體侵蝕。涂料的固化有助于減少加熱時(shí)釋氣，從而縮短抽真空時(shí)間。
桶板式結(jié)構(gòu)高溫區(qū)的所有接縫處也都涂刷并固化。

預(yù)制外罩

考慮到大多數(shù)企業(yè)都希望最大限度縮短停爐時(shí)間，可以提供一種新型全絕熱高溫區(qū)外罩，從而在數(shù)日內(nèi)完成現(xiàn)有高溫區(qū)的拆卸和新高溫區(qū)的安裝。這種方案能夠?qū)⑼庹种仄鏊璧? – 3周縮短到在2 – 3天內(nèi)安裝新外罩并完成烘爐。
采用新外罩的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，原有的外罩可以在修理甚至重砌后作為備品保存，以免爐內(nèi)安裝的高溫區(qū)發(fā)生任何問(wèn)題。如果客戶只有1 – 2臺(tái)爐，難以承受一臺(tái)爐停產(chǎn)2 – 3周重砌所帶來(lái)的生產(chǎn)損失，那么，該方案非常有效。

石墨發(fā)熱體和爐膛組件

所有重砌工作都要全部更換優(yōu)質(zhì)石墨發(fā)熱體和爐膛組件。發(fā)熱體和爐膛組件的布置圖隨高溫區(qū)資料一起提供，并列出各種備件的數(shù)量，以方便更換。高溫區(qū)使用的所有材料都具備全面的可追溯性。

安全和健康

在拆卸舊高溫區(qū)時(shí)，熔損的絕熱材料形成的灰塵中含有每種熱處理爐料的沉積物。為了安全地操作，保護(hù)每一個(gè)相關(guān)人員的健康，除了穿戴個(gè)人防護(hù)用品，還要在一個(gè)能夠抽除顆粒物的改裝噴漆房?jī)?nèi)進(jìn)行操作。