铝合金淬火热处理炉电炉技术方案

　   铝合金退火热处理电炉简称铝合金淬火炉，主要用于铝合金材质的工件进行淬火热处理的加热之用，主要淬火热处理的工件有：铝合金棒、铝合金管、铝轮毂、铝铸件、铝合金标准件、铝压铸件等。具有炉温均匀、升温快、能源消耗低等优点，目前大部分外型都是台车式的，少数采用井式的。 一、铝合金淬火热处理电炉结构
铝合金淬火热处理炉结构由支架、炉壳、炉衬、炉门、加热元件、通风机构、料筐提升机构、装料小车及电、温控系统等部分组成。
1、支架采用型钢焊接而成，供搁置炉体而用。支架一侧采用十字支撑，便于安装风冷风机
2、炉壳体采用槽钢及角钢焊接成框架，外侧板采用Q235A钢板制作，内侧顶板采用3mmSUS304不锈钢板制作，并焊有加强筋。炉壳内、外壁用铁红酚醛漆打底，再用酚醛铝粉漆均匀喷涂，框架结构牢固可靠，整体强度好，不易变形，外表平整光洁
炉体钢结构后部设有爬梯，炉门立柱上设有平台和护栏，以便于维修。 3、炉衬为全纤维结构，炉衬纤维总厚度为260mm；炉衬的纤维是采用山东鲁阳运用真空甩丝法生产的标准型，压缩后模块容重≥230Kg/m3；采用科学合理的镶装方法，此结构少有热桥短路现象出现，又是平叠两种方式结合制作，气密性较好，具有牢固可靠、维修方便、使用寿命长、节能效果好、炉体重量轻、炉体外壳温升小等优点。
4、加热元件根据炉温均匀性要求分N区合理布置，采用Cr20Ni80镍铬合金丝制作成波纹状，用定型搁砖固定在炉膛内壁上。 　　　　　　
5、通风机构是通过安装在炉体顶部的热循环风机(电机功率5。5kW)，叶片采用321#耐热不锈钢制作，与炉膛内的不锈钢挡风板配合形成一个导风系统，作炉内热空气强迫循环之用，使炉内温度均匀。电炉的通风机与加热元件连锁，即只有当通风机接通电源后，加热元件才能通电工作，这样可保证加热元件能在通风循环条件下工作。
6、料筐提升机构是由电动卷扬机、环形起重链、滑轮组及料筐等组成。卷扬机采用快速电控卷扬机变频控制，快绳速达37米/分，电机功率11kW，能使料筐在很短时间内进入水中，确保工件的热处理工艺要求，该卷扬机为点动控制，带自锁装置，能在任何位置停止。滑轮组安装在炉体上部。料筐采用SUS 304#不锈钢焊接而成，是供搁置工件用的，升温加热时料筐即悬挂在炉膛中间。料筐提升机构与炉门机构是连锁控制的，即只有在炉门完全打开的状态下(此时加热元件的电源已被自动切断)，提升机构才能通电运行。反之提升机构没有上升到位，炉门电机也无法接通电源。
7、电气控制系统
柜的尺寸、结构、柜面漆膜等符合行业通用标准，器件安装、配线及各种标识都符合相关标准。可控硅模块、触发器、微型继电器、交流接触器、快速熔断器、中间继电器、断路器、限位开关、操作开关、按钮、信号指示灯等主要控制器件和操作、显示器件采用正泰集团、苏州西门子或国外可靠产品。电流、电压指示仪表指示灵敏、准确、可靠和寿命长。控制柜内配齐与本柜器件、线路一致的电气原理图、接线图，图纸放在柜内固定的文件盒里。柜内装有开门自亮检修用日光灯。设备具备完善的传动控制系统，并具备完善的自诊断、自巡检功能。各工作状态位置及连锁均由西门子S7-200PLC监测与控制。设计上具备联所功能，只有当料框处于上升炉门压紧状态正常，循环风机处于打开状态，加热主回路才能送电加热，温度控制系统才可闭环运行。在柜上方设有明显的安全报警闪烁灯光和柔和的声响装置。淬火水池循环装置预留控制接线（24V）。
8、温度自动控制系统
整体的温度控制系统采用上下位的计算机与智能控制仪表组成的集散控制系统。上位机采用高可靠的（台湾研华）工业控制计算机担任，上下位控制之间采用通信协议方式通信，由上位机完成工艺设定、动态跟踪和工艺管理，下位智能控制仪表执行具体的测量和调节，从而实现整体设备控制系统运行的自动化和柔性化。每个温区温度由日本导电公司生产的FP93型单回路智能程序温度控制器，上海国龙TCW-ZK变时基过零触发调功器和大功率可控硅调节控制。每区温度主控制器与该区可控硅调功器相连接。可控硅调功器进行功率调节是通过调整单位时间的波形的分布进而达到调功的目的，调功器内采用双向可控硅模块控制加热元件。各区主控仪表与上位机进行双向通信。其输出采用时间比例模块直接触发可控硅调功器控制加热进程。
原则上所有工艺的控制参数设定全部由上位机来完成，但作为直接控制装置——日本导电FP93可编程温度控制器具备同时对温度和时间统一编程、独立的温度、时间的设定和测量显示功能。该表具有多种输出方式和多路输出控制功能，并可在线对手动和自动方式进行任意切换。当上位机发生故障时，各区温度主设定控制仪表FP93可独立地完成工艺自动控制。
9、上位机系统
选用昆仑通态工业控制计算机：CPU≥P4 631 3。0G/1G内存/512MB显卡/15"液晶彩显触摸屏）；主机主板和工作电源具有高可靠性和抗干扰功能。根据工件的要求，调用和编辑采用相应的加热工艺，向下级主控温控仪下达温度设定值，从下级主控温控仪采集实时的主控仪温度。工艺过程中每一时刻的各区炉温的状态及其报警能实时显示、记录，直至工艺过程完成。
在上级机发生故障脱离上级机PC机统一管理的情况下，可以直接在FP93型单回路智能程序温度控制器上设定温度工艺曲线，据此对温度进行编程控制。主机带掉电保护。系统软件：操作系统采用WindowsXP中文版。应用软件配备：该软件具备在热处理工艺执行过程中，以工件的热处理工艺技术要求为闭环控制目标，在整个工艺执行过程中，全部由计算机高精度控制自动运行，无需人工干预，计算机根据实时测控炉内温度，直至达到工艺要求。软件具有工艺模拟运行功能，以便分析和调整工艺参数。通过调制解调器采用拨号上网技术即可与同类设备运行中进行工艺监视，又可在系统出现疑难问题时由软件编制专家在线解决。预留网络接口，为企业区域网连接做准备。
控制系统界面：计算机显示界面设有色彩美观的系统全貌、参数设置、参数显示、设定曲线、实时曲线、过程模拟、报警界面及报表定时打印和帮助工作界面，所有工作界面采用中文显示。并将所有温度显示在屏幕通道上
参数设置界面：可输入日期、班次、操作者、工件名称、工艺编号、材料牌号、工艺温度、工艺时间及控制调节参数、报警设置、输出限辐等控制参数的基本设置。可实现对工艺进行运行、暂停和停止操作，可分区设置不同工艺，又可输入一个工艺同时传送到各个区。过程模拟设计界面：对于将要进行的热处理工艺过程进行计算机模拟运行，按一定的时间步长计算显示各时刻温度曲线变化，可随时暂停和继续，以便查验工艺过程的各阶段。参数显示界面：直观显示整个系统的实时运行状态和各主要参数(各区温度、功率输出、各点温度偏差等)的测控值。实时曲线界面：对于主控温度要实时显示温度和时间的变化，并具有局部放大功能，作为历史记录随时调用、显示。所有实测值具备定时存盘和打印功能，定时的时间设定(间隔时间5分钟)可任意设定。
10、系统控制步骤
声光报警→(手动)按键确认出炉→开炉门/水槽内水循环→工件入水→延时3-5分钟（可调）工件出水→移动水槽离开至上工位→工件下降/脱钩→移动水槽离开/小车进入→(手动)确认提升→关炉门→循环风机启动→加热开始→升温/恒温/移动水槽在炉口底下等待→声光报警
11、 炉膛结构
整个炉膛采用耐热不锈钢结构，材质为SUS 304#，厚度≥3mm，炉膛内风道宽度为200mm，内罩不锈钢板主要用作风机的导风作用，导流板制造成多块结构，并用螺栓固定，不易发生变形且易于拆卸维修。
12、移动式淬火水槽
移动式淬火水槽车由一个上工位、一个淬火水槽、水循环恒温冷却系统水槽车移动机构等组成。移动水槽车整体框架采用型钢焊接，上工位是供搁置装料框只用，并在工位上设定位装置。淬火水槽采用钢板焊接，槽体不能有变形和漏水现象，并设置有水位溢流口、进水口、排污口等。水循环恒温冷却系统由用户自备。 二、铝合金淬火热处理电炉技术参数：
一、技术参数
1、 额定功率：工作尺寸和装载量来确定
2、 额定电压：380V、3相、50Hz
3、 额定温度：850℃
4、 加热元件接法：Y
5、 加热区数：2区
6、 控温方式：PID过零触发可控硅，导电FP93高精度智能仪表控温，西门子S7-200PLC，PC计算机及声光报警
7、 料筐尺寸（单层）：根据用户需求确定
8、 空炉损耗功率：≤20%kw
9、 空炉升温时间：≤2.5h
10、炉温均匀度：≤±10℃
11、热循环风机功率：5.5KW
12．炉门开闭电机：1.1KW
13．2T卷扬电机功率：11kW（绳速：0～37m/min/变频可调)
14．炉侧表面温升：≤40℃
15．大装载量：根据用户需求
16．工件淬火入水时间：≤15S(炉门开启到位至工件全部入水)