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LSX22辐射管式连续式渗碳炉自动生产线 测量控制系统的改进 安阳桦炜齿轮有限责任公司 刘桂燕　高泊依 一.生产线简介 1.自动生产线的用途 　本自动生产线适用于汽车、拖拉机及其他机械零件的渗碳。零件在自动线上可以完成下列热处理工序： （1）前清洗　　（2）预处理　　（3）渗碳　　（4）淬火 （5）后清洗　　（6）低温回火　 2.自动生产线的组成 　该自动生产线由：2．1、LSX辐射管加热连续式渗碳自动线由（1）予处理炉；；（2）渗碳炉；（3）滴注系统；（4）淬火机构；（5）后清洗机（6）低温回火炉（7）料盘输送系统（8）前清洗机（9）程序控制屏幕（10）电气控制系统（11）淬火油冷却系统（12）液压系统等部分组成。 3、主要技术规范及技术参数 （1）外型尺寸：16752（长）×8855（宽）×4815（高） （2）占地面积：≌261.62㎡ （3）渗碳炉内料盘数22盘，自动线使用料盘数45盘，料盘尺寸：780×440×50。 （4）自动线允许通过工件高度，直接淬火600㎜； （5）自动线总功率≈761.8KW； （6）生产能力：280～300㎏/h（按层深0.9－1.3㎜算） （7）零件表面渗碳层深度偏差：±0.1㎜（同盘试样） （8）炉气碳势控制精度±0.05%；零件表面含碳量偏差≤±0.05%。 （9）炉温均匀性：渗碳炉±0.8℃；回火炉±3℃。 （10）渗碳齿轮金相组织，符合ZBT04001－88标准。 （11）表面硬度控制精度HRC±1.5℃ (同一盘)；单件为HRC±1。 （12）表面非马氏体组织层深≤0.015mm。 （13）主要消耗： 甲醇：12.61／h 　　　　丙酮：2.31/h 冷却水耗量：8.5t/h　　压缩空气：0.6M3/h 4.渗碳结构见图 主体渗碳炉，炉内分五个区段，一区、二区为加热区，三区为快速渗碳区，四区为扩散区，五区为保温淬火区。 各区之间以双拱墙隔开，以便于碳势分区控制，炉墙内层由轻质抗渗碳砖构成，中间一层由高强度轻质保温砖构成，外层由硅藻土砖、岩棉板、石棉板和耐火纤维组成。所有炉壳钢板均采用连续焊缝焊接，形成一个刚性的气密性结构，具有良好的气密性。侧进料炉门、主炉门与炉门柜保持5度倾斜角，采用炉门自重压封，贴合面用刮研加工。在二区、三区、四区炉顶设有三个风扇。采用大直径，低转速大流量的离心风扇进行强制循环。炉子的前、后室均设有防爆盖。炉内导轨全部采用研磨过的碳化硅导轨。炉子加热采用辐射管。整个炉子共采用48根辐射管，全部立式安装，便于维修。炉顶每个区都安有两个热电偶，一个接智能化仪表作控温用，一个作超温报警和监控用。在二区、三区、四区、五区分别安有氧探头进行碳势控制。 前室炉门及各排气口设置了电点火装置，并将电点火控制输入到计算机程序中。 5、自动线的电控系统 LSX22辐射管加热连续式渗碳自动线的电控制系统主要由三部分组。1、温度控制系统；2、碳势控制系统；3、程序控制系统。 （1）、温度控制系统 渗碳炉五个区，回火炉两个区，预处理炉设有控温和超温声光报警两套电路，对炉温进行控制、记录和监测，具有设定、显示、报警和自整定PID功能。 （2）.碳势控制系统 整套生产线上在主渗碳炉的二区、三区、四区、五区，分别装有四个氧探头，其中二区作监控，三区、四区、五区进行炉内碳势的调控。碳势控制仪能根据各通道来自氧探头的氧势毫伏值，灵敏地算出各条件下的碳势值与设定之差，通过执行机构调节通量来实现碳势的自动控制。 渗碳剂：根据我们厂的实际情况。我们采用滴注方式，渗剂采用了甲醇和丙酮，丙酮CH3COCH3―――2[C]＋3H2＋CO碳氧比1：3。 （3）、程序控制PLC系统 程序控制系统，工艺程序在程序控制屏幕上显示。程序电路具有自锁、互锁、安全保护、信号指示和自诊断功能，无论哪一步出现故障，屏幕上都会有故障显示及判断，便于维修。 二.测量控制系统的改进 1.碳势测量控制系统 （1）炉气的测量 氧探头是一种可直接测出气体中微量氧浓差固体电池，其构造见图 + E - 电极 氧化锆 被测气体 氧探头示意图 PO2 E=0.0496Tlg (MU) P(参比) PO2、P参比，两电极介质的氧分压(参比气为空气时 P =0.209) 氧化锆是一种金属氧化物，在高温下具有传导氧离子特性，在氧化锆内掺入一定量的氧化钇和氧化钙杂质，可使其内部形成“氧空穴”成为传导氧离子的通道。在氧化锆封闭内外两侧涂一层多孔铂做电极在高临下，当氧化锆管两侧的氧浓度不同时，高浓度侧的氧分子即夺取铂电极上的自由电子，以离子形式通过“氧空穴”到达低浓