鋁合金汽車配件熱處理連續(xù)爐

一、概要

1．該技術(shù)協(xié)議書是針對(duì)年產(chǎn)5萬件鋁合金進(jìn)氣管燒砂生產(chǎn)線的生產(chǎn)計(jì)劃，為滿足熱處理爐設(shè)備供貨質(zhì)量和安全可靠的運(yùn)行，本公司對(duì)其計(jì)劃的設(shè)備所進(jìn)行的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試等事項(xiàng)的約定如下說明。

2．總體方案及生產(chǎn)綱領(lǐng)：采用一條連續(xù)式熱處理生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)年處理鋁合金進(jìn)氣管5萬件，年工作日300天，每天24小時(shí)，代表性產(chǎn)品為600×500×300mm，單件重量約25Kg。

二、主要用途

1．輥棒式鋁合金進(jìn)氣管燒砂生產(chǎn)線主要用于鋁合金進(jìn)氣管及其它鋁合金件的清砂處理。使處理后的產(chǎn)品砂能夠自由脫落再次利用。

二、主要技術(shù)參數(shù)

1．輥棒式燒砂生產(chǎn)線

1.1額定燃燒功率             285KW  約合天燃?xì)?8Nm³/h

1.2燃料名稱                 天燃?xì)猓?熱值8400kcal/m³ 

1.3額定工作溫度             550℃

1.4使用溫度                 490℃   ±10℃

1.5爐溫均勻性               ≤±10℃（產(chǎn)品實(shí)測(cè)）

1.6物料升保溫時(shí)間             240分鐘（變頻可調(diào)）

1.7控溫精度                 ±1℃

1.8料筐尺寸               ~1800×900×900mm(L×W×H)

1.9每筐可裝數(shù)量            6只 (單層6件×1層)

1.10加熱區(qū)數(shù)                3個(gè)區(qū)

    a: 一 區(qū)            1個(gè)燒嘴  105KW 

    b:二、三區(qū)          各1個(gè)燒嘴  90KW×2只

1.11生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間            48分鐘/筐  

1.12循環(huán)風(fēng)扇功率            5.5Kw×3臺(tái)=16.5Kw

1.13風(fēng)機(jī)風(fēng)壓                ≥1000pa

1.14風(fēng)循環(huán)頻率              ≥30次

1.15爐體外表溫升            室溫+35℃( 除熱短路外部份)

1.16爐膛尺寸               ≈6000×2200×1050mm   6個(gè)工位

2. 輔助設(shè)備

2.1助燃風(fēng)機(jī)功率               ≈2.2Kw

2.2電源                       3相   380V  50HZ

2.3控制電源                   單相 220V  50HZ

2.4控制信號(hào)電源               DC24V

2.5壓縮空氣耗量                瞬間1m³/min

2.6壓縮空氣壓力               ≥4Kgf/cm²

2.7設(shè)備占地面積               10000×6000mm

2.8設(shè)備總重量                 約40噸

2.9設(shè)備總裝機(jī)量               約30 Kw

 

三、結(jié)構(gòu)說明   

1．燒砂爐組成：爐殼、爐襯、內(nèi)膽導(dǎo)流系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、輥棒及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、爐門提升鎖緊機(jī)構(gòu)、備料臺(tái)、出料臺(tái)、熱風(fēng)循環(huán)及光電檢測(cè)裝置組成。

1.1燒砂爐采用各種型鋼分段焊接成框體，現(xiàn)場(chǎng)組合結(jié)構(gòu)。為防止?fàn)t氣的外溢，外鋼板采取密焊。爐內(nèi)襯采用全不銹鋼板與爐外板焊接成一個(gè)300mm保溫空腔�？涨粌�(nèi)填實(shí)巖棉板和硅酸鋁纖維棉板并相互錯(cuò)縫疊壓。爐體共分3個(gè)溫度控制區(qū)，3個(gè)溫度記錄點(diǎn)，并在爐長(zhǎng)方向留有不同的溫度測(cè)試偶共3點(diǎn)，測(cè)控溫的探頭位置設(shè)置在每個(gè)區(qū)域料筐側(cè)部中間的位置。

爐頂部留有一定的空間作為燃燒加熱與熱風(fēng)循環(huán)熱量的交換場(chǎng)所。燃燒嘴按工件在爐內(nèi)不同的位置需要的熱量不同，合理地分布。熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)分別相應(yīng)的安裝在每個(gè)區(qū)域爐膛側(cè)頂部。

2. 爐子的底部設(shè)有清理干砂口回收裝置 爐內(nèi)從被處理工件中掉落的沙子堆積在戽斗形爐床的底部，通過設(shè)在爐下側(cè)部的斜面通道和擋板的開閉，可將沙子排出爐外。排出的沙子落入爐外的干沙回收箱內(nèi)。

1) 燒砂爐上設(shè)多個(gè)手動(dòng)擋板采用重量平衡開閉的構(gòu)造。

2) 干沙回收箱配有2只帶腳輪，并配有腳踏制動(dòng)。

爐子的底部設(shè)有清砂口，便于人工清理鑄件上脫落的砂。

1.2燒砂爐爐門升降采用汽缸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并采用適當(dāng)配重裝置，既能作為爐門的保險(xiǎn)裝置，又降低了動(dòng)力負(fù)荷，非常大限度節(jié)約壓縮空氣消耗量，降低運(yùn)行成本。上下限位采用無觸點(diǎn)接近開關(guān)，爐門的密封采用氣缸自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，保證爐門在閉合狀態(tài)下密封無間隙和漏熱。氣缸密封件采用進(jìn)口原件，進(jìn)出料爐門密封件按裝在爐門上，更換方便。

1.3燒砂爐爐內(nèi)輥棒采用Φ108×8不銹鋼管，爐外過渡輥棒則采用Q235無縫鋼管，輥棒經(jīng)加工后按裝于鋁合金散熱機(jī)座上，機(jī)座固定于爐體外殼上。每只料筐至少有3根輥棒所承載。進(jìn)料位和出料位的輥棒具備快速和慢速雙速功能。輥棒主驅(qū)動(dòng)采用變頻調(diào)速，可滿足工藝的調(diào)整�？焖倥c慢速轉(zhuǎn)換采取超越離合器。對(duì)于輥棒兩端的軸承需采取一定的冷卻措施。在支撐軸承的兩端采用鋁散熱盤冷卻軸端溫度，以提高軸承的使用壽命。

輥棒因受熱膨脹被限制在驅(qū)動(dòng)鏈輪的另一端，每根輥棒上留有可限制料筐偏向的定位套圈2只。為提高輥棒軸承使用壽命采取鋁散熱盤進(jìn)行軸端冷卻。

1.4料筐下筐體采用型鋼焊接，層間采取扁鋼及鋼板焊接。料筐可擺放6只600×500×300mm工件，料筐在爐內(nèi)相互間隔為100mm左右，料筐在爐內(nèi)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)限位采用兩對(duì)光電開關(guān)雙重保護(hù)控制。光電開關(guān)的視鏡采用風(fēng)冷形式，料筐的進(jìn)爐和出爐為快速轉(zhuǎn)移動(dòng)作，正常為慢速移動(dòng)。固溶爐爐內(nèi)6只工位，可擺放5個(gè)料筐。

1.5熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)采用3臺(tái)大風(fēng)量、低轉(zhuǎn)速的離心風(fēng)機(jī)，循環(huán)風(fēng)扇采用的是大風(fēng)量離心式葉輪，它將頂部燃燒的熱量通過葉輪攪拌后均勻分配到兩側(cè)導(dǎo)流板中，均勻分配到工作爐膛內(nèi)，再通過回流板回流到頂部。葉輪、風(fēng)機(jī)軸采用豎裝機(jī)架風(fēng)冷結(jié)構(gòu)。

風(fēng)機(jī)采用風(fēng)冷式結(jié)構(gòu)，為便于維修，而且風(fēng)機(jī)連同扇翼可以整體從爐頂上方取出、裝入。為保證爐內(nèi)的溫度均勻，風(fēng)扇換氣循環(huán)次數(shù)大于每分鐘30次，風(fēng)扇的葉輪及風(fēng)機(jī)軸采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼制作，并經(jīng)調(diào)質(zhì)動(dòng)平衡后裝配，風(fēng)扇軸、風(fēng)機(jī)架與爐體采取必要的密封措施。

 

1.6燒砂爐輥棒主驅(qū)動(dòng)由1臺(tái)可調(diào)速的減速機(jī)拖動(dòng)。為了減少鏈條傳遞過程的累積張力，將主驅(qū)動(dòng)通過齒輪箱過橋的形式分成若干個(gè)驅(qū)動(dòng)。這樣能保證爐內(nèi)所有輥棒速度一致。根據(jù)產(chǎn)品不同工藝要求，通過變頻調(diào)速來達(dá)到不同的要求。

1.7燃燒加熱系統(tǒng)，燒砂爐共3只，預(yù)熱段1只，保溫段2只，燒嘴分別按裝于爐體上部側(cè)面。燃燒室與工作室是完全隔開的。燃燒出的火焰通過Φ260耐熱鋼圓筒，并在圓筒相關(guān)的位置留有數(shù)個(gè)交錯(cuò)的散熱孔，這樣屏蔽筒就成為一個(gè)無明火散熱快的加熱體，通過風(fēng)扇的循環(huán)將燃燒所發(fā)出的熱量混合攪拌后通過風(fēng)道的作用均勻帶入工作室內(nèi)。該燃燒方式為爐內(nèi)直接燃燒方式，其優(yōu)點(diǎn)節(jié)能明顯。

燃燒后的多余廢氣由每個(gè)區(qū)域的廢氣排放口，并可調(diào)節(jié)它的排放量。

燃燒及其附件均采用德國(guó)技術(shù)公司生產(chǎn)的施能燃燒嘴，管路按全部安全標(biāo)準(zhǔn)配置。該系統(tǒng)具有自動(dòng)點(diǎn)火、順序控制、火焰監(jiān)測(cè)、自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)及熄火啟動(dòng)緊急信號(hào)、安全故障啟動(dòng)緊急信號(hào)等功能。燃燒控制方式采用空氣與燃料雙向比例調(diào)節(jié)。對(duì)每臺(tái)燃燒系統(tǒng)正常點(diǎn)火、熄火信號(hào)由PLC可編程集中處理。燒嘴的點(diǎn)火開關(guān)分別設(shè)置在各燒嘴旁的專項(xiàng)使用控制箱內(nèi)和主控電氣柜面板上。

1.8備料臺(tái)和出料臺(tái)，在爐體前后各設(shè)有一個(gè)工作臺(tái)，進(jìn)料時(shí)將工件連同料筐放置在備料臺(tái)上，爐門打開備料臺(tái)輥棒轉(zhuǎn)動(dòng)，料筐輸入爐內(nèi)。出料時(shí)也是同樣工作。備料臺(tái)和出料臺(tái)主要由輥棒、減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)鏈條組成。

 

2.電器控制

2.1電器控制的配置：該生產(chǎn)線電氣柜主要包括主電源柜、溫度控制柜、傳動(dòng)柜、臺(tái)、PLC程序控制柜。主控系統(tǒng)控制采用全部流行的立式組合柜，對(duì)每個(gè)分控柜單元設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)操作箱或操作站共2臺(tái)，主控柜或操作站的外觀油漆顏色為電腦色。

2.2生產(chǎn)線溫度控制采用高精度進(jìn)口富士PXR9系列溫度控制儀表PID自整定方式，溫度信號(hào)通過熱電偶接收來的毫伏信號(hào)，經(jīng)智能數(shù)顯控溫儀表輸出一個(gè)比例信號(hào)，比例調(diào)節(jié)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)助燃風(fēng)量的大小，并相應(yīng)地改變?nèi)細(xì)忾y門的大小，使之控制在所需的工藝溫度�？刂茰囟葍x表精度±1℃，穩(wěn)定度±1℃。該溫度控制配有熱電偶信號(hào)修正功能及各種啟動(dòng)緊急信號(hào)、通訊功能等。爐溫記錄采用日本富士公司PHN-6系列彩色無紙記錄儀進(jìn)行過程記錄及實(shí)時(shí)監(jiān)控.

2.3傳動(dòng)控制系統(tǒng)：該生產(chǎn)線設(shè)有全自動(dòng)、半自動(dòng)及暫�？刂品绞�。采用OMRON品牌CJ2M系列模塊組合的PLC可編程序控制器分別對(duì)燃?xì)馐綗�砂爐進(jìn)行編程控制及動(dòng)作進(jìn)行安全聯(lián)鎖及啟動(dòng)緊急信號(hào)控制，控制界面功能如下：

2.3.1系統(tǒng)設(shè)有全自動(dòng)、半自動(dòng)、暫停轉(zhuǎn)換功能。

5.3.2對(duì)工藝節(jié)拍時(shí)間采用數(shù)顯帶記憶的時(shí)間繼電器可任意調(diào)節(jié)來完成不同工藝操作要求。

5.3.3所有傳動(dòng)動(dòng)作相互安全聯(lián)鎖控制，并具備完善的自診斷、自巡檢功能，如各溫區(qū)的超溫、熄火、電機(jī)過流、缺相、斷偶、各工作狀態(tài)位置檢測(cè)，有專項(xiàng)使用的啟動(dòng)緊急信號(hào)器和信號(hào)指示燈所表示。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)能準(zhǔn)確迅速地顯示故障點(diǎn)。

5.3.4輥棒傳動(dòng)采用全數(shù)字進(jìn)口變頻無級(jí)調(diào)速，調(diào)節(jié)范圍比為1：10。

5.3.5各控制分柜設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)操作開關(guān)和緊急停止或暫停開關(guān)。

5.3.6動(dòng)作終點(diǎn)及限位采用先進(jìn)的光電技術(shù)、無觸點(diǎn)、接近開關(guān)和機(jī)械搖擺雙重保護(hù)控制。

5.3.7實(shí)現(xiàn)連續(xù)點(diǎn)火兩次間隔定時(shí)鎖定。

5.3.8實(shí)現(xiàn)燃?xì)鈮毫?助燃風(fēng)壓力對(duì)燃燒聯(lián)鎖控制。

6.生產(chǎn)線工作過程說明：（自動(dòng)時(shí)）

備料臺(tái)、燒砂爐、出料臺(tái)，前后位按裝4對(duì)光電開關(guān)的信號(hào)檢測(cè)，備料臺(tái)料筐有料，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，進(jìn)料節(jié)拍時(shí)間到，前爐門開，料筐快速轉(zhuǎn)入爐內(nèi)，爐內(nèi)進(jìn)料位接受到進(jìn)料信號(hào)，快速停止，前爐門關(guān)，同時(shí)爐內(nèi)快速段變?yōu)槁�速，重�?fù)以上過程，這樣每隔一個(gè)節(jié)拍時(shí)間進(jìn)一料筐，工件在爐內(nèi)經(jīng)預(yù)熱、保溫，靠前個(gè)料筐傳送到爐風(fēng)出料位置時(shí)，光電開關(guān)發(fā)出信號(hào)、出料鈴響，爐后爐門開，料筐快速傳送到出料臺(tái)輥棒上的光電開關(guān)位置停止。等待人工卸料到固定的放料區(qū)。

四、安全啟動(dòng)緊急信號(hào)功能與聯(lián)鎖裝置

1．當(dāng)燃?xì)鈮毫Ω哂诨虻陀谌紵�供氣壓力時(shí)，由壓力開關(guān)控制斷開電磁總閥并發(fā)出欠壓或啟動(dòng)緊急信號(hào)信號(hào)。

2．在點(diǎn)火之前有先吹掃爐膛再點(diǎn)火，后打開點(diǎn)火電磁閥保護(hù)功能。

3．當(dāng)一次點(diǎn)火不成功時(shí)，設(shè)有延時(shí)保護(hù)時(shí)間限制第二次點(diǎn)火間隔時(shí)間，使?fàn)t膛有足夠的空氣吹掃時(shí)間。

4．當(dāng)助燃風(fēng)壓力低于燃燒壓力時(shí)便會(huì)停止燃燒，發(fā)出啟動(dòng)緊急信號(hào)信號(hào)。

5．當(dāng)循環(huán)風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，便停止燃燒發(fā)出啟動(dòng)緊急信號(hào)信號(hào)。

6．當(dāng)爐膛溫度高于溫度監(jiān)控表設(shè)定值時(shí)便自動(dòng)切斷該區(qū)域的燃燒系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)緊急信號(hào)信號(hào)。

7．在生產(chǎn)線及兩端設(shè)有操作站，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)可在操作站上進(jìn)行相關(guān)操作和緊急停止功能。

8．實(shí)現(xiàn)燃燒與傳動(dòng)聯(lián)鎖功能。

9．實(shí)現(xiàn)停電時(shí)全線切斷電源、氣源，停電恢復(fù)時(shí)必須按開始按鈕才能操作。

10．生產(chǎn)線設(shè)有維修平臺(tái)及安全護(hù)欄桿。