连续光亮退火炉实际温度持续下降。求诊断原因。

thefool · 发表于 2010-9-12 14:42:41

本帖最后由孤鸿踏雪于 2010-9-12 18:32 编辑

我厂是做金属线材加工的。最近自制了一台自连续光亮退火炉，2根管，通过收放线装置控制金属丝线通过炉子。速度在12-20m/分钟，管内通入氢氮混合气作保护气体。视不同材料，一般运作温度在300-900摄氏度。控制器用日本岛电和可控硅，运行时显示出来的实际温度数值稳定，但是实际上管道内温度不断下降。

现在在加工不锈钢超窄带材的时候，设定温度在710度左右，经过3个小时的升温后仪表显示实际温度达到710，且稳定。此时进行生产，产品的机械性能达到标准，但是此后温度以每小时6-8度的速度不断下降，虽然热电偶测出来的温度仍旧保持在710, 但是实际产品的机械性能反映出来温度偏低，此时视经过时间，一般需要把设定温度升到720度甚至750度才能使产品达标。所以工人必须不断测试产品性能，反复升温，导致生产经常中断。

以下是热处理炉子的截面图。炉子长约3米，高约80cm，分为三段控温，3组热电偶和温控装置。炉子由绕在陶瓷管上的镍铬丝加热。陶瓷加热管之内有石英管，管内通保护气体，线材在石英管内通过。陶瓷加热管外再有一层大的陶瓷管，作绝缘保护用。2根各3层的管外耐火砖砌的方形截面炉膛。耐火砖厚度在4cm。在耐火砖上钻孔探入镍铬镍硅热电偶丝，与2根陶瓷管的中间处触碰。耐火砖炉膛内部约12cm高。

目前认为仪表和控制器没有问题，热电偶丝的质量应该也没有问题。可能的问题在热电偶的安装或者其他方面。恳请各位前辈各抒己见，点拨一二，帮助我们解决这个困惑已久的难题。谢谢!

Jasen · 发表于 2010-9-12 16:34:33

从图中可以看出石英管内部与测温点有温差是正常现象，而且随着生产时间延长此温差是变化的并不是固定不变的，只有将测温点移到石英管内才能彻底解决问题。同时最好改为串级控制方式控制石英管内的温度。

zxz · 发表于 2010-9-12 17:23:30

是不是你的进料速度太快了！我们也是搞光亮退火的，感兴趣的话交流交流

stove · 发表于 2010-9-12 17:38:02

可能是由于进料速度快,热电偶检测有滞后性引起的.

Jasen · 发表于 2010-9-12 20:25:50

同意楼上二位的观点，如果进料速度过快是有可能使得内外本来就存在的温差越来越大的。

裸岩 · 发表于 2010-9-12 21:40:44

本帖最后由裸岩于 2010-9-12 21:42 编辑

"速度在12-20m/分钟"，进料速度太快，建议调为500-600mm/min。

laoguei · 发表于 2010-9-12 21:49:47

炉子长约3米,金属丝线通过炉子,速度在12-20m/分钟
thefool 发表于 2010-9-12 14:42

也就是工件在炉内保温时间为15~10秒，可能保温时间不够。

thefool · 发表于 2010-9-13 14:32:25

本帖最后由 thefool 于 2010-9-13 14:34 编辑

多谢各位前辈的指点！

对于“炉子长约3米,金属丝线通过炉子,速度在12-20m/分钟”，我解释一下：
我们的产品是不锈钢扁丝，截面积在0.1-1mm2，相当细，所以在炉内时间只有10-15秒。并且这个温度和速度的搭配是师傅试验出来的唯一组合，无法通过改变温度来降低速度，增加保温时间。即使是保温时间不够，为何一开始机械性能达标，后来在同样的速度下，材料却偏硬呢？

在石英管上钻孔放入热电偶在操作上可能不是太方便。
另外Jasen在二楼讲的“石英管内部与测温点有温差，随着生产时间延长此温差是变化的并不是固定不变的”。我就是想请教为何这个温差会不断变化呢？管内充保护气体，充气压力恒定，且里面走线的速度也恒定，为何在热电偶测温点温度不变的情况下管内温度不断降低呢？:dizzy:

Jasen · 发表于 2010-9-13 15:50:46

本帖最后由 Jasen 于 2010-9-13 16:02 编辑

根据使用一段时间后设定值需要不断的调高产品才合格的现象来分析：应该是加热丝向外层陶瓷管散发的热量大于向内层石英管散发的热量（从图中显示的结构来看完全有这个可能）引起的，加上线材通过和保护气的输入也要吸收一部分热量，使得这个差值有随加热时间越长慢慢地变大的趋势，若控温点始终是710度，则石英管内温度就会越来越低。主因应该是热电偶的测温点不能反应石英管的温度变化。

thefool · 发表于 2010-9-13 16:01:08

谢谢Jasen的解答。那照你看应该如何解决这个问题？

hooloo · 发表于 2010-9-13 16:04:07

该不会是内部有什么线熔断了吧

Jasen · 发表于 2010-9-13 16:08:16

从结构图中看出将测温热电偶伸入石英管内确实不是很方便，这样还会有保护气氛密封的问题需解决，要设备设计者想想办法，个人认为若要完全彻底的解决所述问题，最好是解决测温点的问题。

Jasen · 发表于 2010-9-13 16:16:12

该不会是内部有什么线熔断了吧
hooloo 发表于 2010-9-13 16:04

您说的线熔断是指加热丝吗？

hooloo · 发表于 2010-9-13 16:36:45

反正前两天我这边一个镶样机就是因为加热丝熔断了，温度直线下降，后来用不了了

Jasen · 发表于 2010-9-13 16:53:44

回复 14# hooloo
LZ的问题应该不是加热丝断了，提高温度设定值后能够做出合格的产品，可以判断加热器及温度控制部分工作正常。

hooloo · 发表于 2010-9-13 16:57:45

回复 15# Jasen

我们的1200度淬火炉，炉温不稳定，可能是什么原因啊

Jasen · 发表于 2010-9-13 16:59:35

回复 16# hooloo
可否描述一下不稳定的具体现象？

hooloo · 发表于 2010-9-13 17:02:50

回复 17# Jasen

就是比如说炉温设定为 850 退火，结果有时 830 。有时 860左右

Jasen · 发表于 2010-9-13 17:09:11

回复 18# hooloo
没理解错的话是温度上下波动太大吧？可以通过调整控制温仪表的PID参数来改善。

hooloo · 发表于 2010-9-14 07:48:59

回复 19# Jasen

谢谢，我试试

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