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炉温均匀性 /Welcome to our website
 罩式光亮退火炉炉温均匀性测试实例
 
 
摘要: 本文介绍了一种利用耐高温炉温跟踪仪测试密闭的罩式光亮退火炉的炉温的方法,对其炉温均匀性的测试结果进行了分析。
关键词:罩式退火炉;炉温均匀性;炉温跟踪仪
 
 
1 概论
热处理的炉温均匀性是指炉膛工作区各处温度均匀一致的程度,一般为“炉温均匀性”(或称保温精度)来表示。参照GB9452-2003《热处理炉有效加热区测定方法》进行。炉温均匀性是指炉子在热稳定状态下工作区内检测点的温度之间最大温度差。
热处理炉按炉温均匀性分为6类, 罩式光亮退火炉的温度均匀性为±10℃, 属于Ⅲ类热处理炉, 正常的测试间隔为每半年测试一次。炉温均匀性一般在空载条件下测定,如有必要也可在半载或满载情况下测定。
本文利用耐高温炉温跟踪仪对罩式光亮退火炉的炉温均匀性进行了测试和分析。
 
2 罩式光亮退火炉和炉温跟踪仪的技术参数
罩式光亮退火炉为N2保护, 加热功率为80kW;工作区尺寸:圆柱体,直径为1.2m,高为3m;工作温度:650℃,最长保温时间8h;最高温度:800℃。
炉温跟踪仪为北京赛维美高科技有限公司生产,炉温跟踪仪用于热处理炉过程的温度监测、热处理工艺调整和改进。炉温跟踪仪具有可靠性高、采样周期可选、仪器内部温度显示、温度曲线显示图可以任意拉动、测试报告格式美观漂亮、性能价格比高等特点。型号为SMT-7-128-1300-K, 7通道, 保温箱的尺寸为: 550mm(长)×450mm(宽)×350mm(高),可以在1000℃的温度下连续使用6小时;测量范围:0~1300℃,炉温跟踪仪的精度为0.5级,数据采样周期可选:0.1s, 0.5s, 1s, 2s,  8s、10s、12s, 20s, 40s, 60s;可通过软件设置,记忆体大小:128K;记录时间:7通道全用20秒记录一次,可记录12小时的数据。热电偶为铠装K型热电偶,热电偶等级为 I级
 
3 炉温均匀性的测试实验
按照GB9452-2003的要求,对罩式光亮退火炉进行炉温均匀性测试。采用空载测试的方法,按照工艺要求进行升温和保温,测试点布置位置如图1,  T1、T2、T3位于底部, 按圆周120度均布, T4位于中部, T5、T6、T7位于顶部,按圆周120度均布, T2、T6、T9为炉气温度。炉温跟踪仪放置在上层料架上。图2为实际安装的照片。温度数据记录在炉温跟踪仪中,测试实验结束后取出炉温跟踪仪, 通过电脑把数据读取出来进行分析。
 
 
图1 测试热点偶的布置位置
 
  
图2 炉温跟踪仪安装在罩式光亮退火炉的料架上
 
4 测试结果和分析
罩式光亮退火炉按工艺规定进行升温和保温,保温温度为650℃,保温时间为3h.  整个过程的温度曲线见图3, 七点温度的最大、最小和温差曲线见图4. 保温过程的温度数据见表1,保温过程的保温精度和炉温均匀性见表2。
 
 
图3 罩式光亮退火炉七点炉温曲线
 
  
图4  罩式光亮退火炉七点温度的最大值、最小值和温差曲线
 
 
表1热处理炉650℃下保温的炉温均匀性测试数据
                                单位:(℃)
时间  T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 Tmax Tmin ΔT1
180 643.8 649.4 642.3 647.5 643.1 644.0 644.8 649.4 642.3 7.1
185 643.9 649.1 642.7 647.2 641.7 642.2 642.6 649.1 641.7 7.3
190 645.7 650.6 643.7 647.7 641.4 642.9 643.5 650.6 641.4 9.2
195 645.6 651.5 643.7 647.8 641.2 642.7 642.8 651.5 641.2 10.3
200 646.2 651.2 641.2 647.9 641.2 642.0 642.6 651.2 641.2 9.9
205 645.4 650.6 643.2 647.2 643.9 641.4 641.6 650.6 641.4 9.2
210 645.2 650.3 644.0 647.0 643.6 641.4 643.9 650.3 641.4 8.9
215 645.3 650.4 643.1 647.1 643.0 641.5 643.7 650.4 641.5 8.9
220 645.8 651.0 643.6 647.3 643.5 641.7 641.2 651.0 641.2 9.7
225 646.5 651.5 641.5 647.4 643.7 641.4 641.4 651.5 641.4 10.1
230 646.3 651.7 644.0 648.0 643.2 642.0 641.5 651.7 641.5 10.1
235 646.5 651.5 641.5 647.8 643.7 641.8 641.3 651.5 641.3 10.1
240 645.8 650.9 643.6 647.6 643.1 641.2 643.8 650.9 641.2 9.7
245 645.8 650.7 643.8 647.0 642.9 641.1 643.6 650.7 641.1 9.7
250 646.5 651.7 641.4 647.6 643.5 641.7 641.2 651.7 641.2 10.5
255 647.1 652.3 642.0 648.2 643.1 641.2 641.8 652.3 641.2 11.0
260 647.7 652.5 642.9 648.8 643.3 641.8 642.0 652.5 641.8 10.7
265 647.4 652.4 642.4 648.7 643.2 641.3 641.5 652.4 641.3 11.0
270 647.0 651.9 642.0 648.2 643.8 641.6 641.4 651.9 641.4 10.5
275 646.8 651.8 641.9 648.1 643.6 641.5 641.3 651.8 641.3 10.5
280 647.3 652.1 642.5 648.4 643.9 641.8 641.2 652.1 641.2 10.9
285 648.0 652.8 643.2 648.7 643.6 641.7 641.9 652.8 641.7 11.0
290 647.5 652.7 642.4 649.0 643.9 642.4 642.2 652.7 642.2 10.5
295 647.3 653.0 641.6 649.3 643.8 642.4 642.2 653.0 641.6 11.4
300 647.6 652.6 642.6 649.3 643.4 642.3 642.5 652.6 642.3 10.3
Tmax 648.0 653.0 644.0 649.3 643.9 644.0 644.8 653.0   11.4
Tmin 643.8 649.1 641.2 647.0 641.2 641.1 641.2   641.1  
ΔT2 4.2 4.0 2.8 2.3 2.8 2.9 3.6 4.2   12.0
 
表2  热处理炉温度均匀性测试结果
                                                                    单位:(℃)
炉子名称 偏离度   
 △T1max
波动度   
 △T2max
保温精度  
△Bmax
炉温均匀性   
 △Jmax
工艺最大保温允差
罩式光亮退火炉 11.4 4.2 8.9 12.0 ±10
说明:
1、 △T1(最大横向偏离):同一时刻各测试点测量值之间横向最大偏离值。
2、 △T2(最大纵向波动):同一个测试点测量值的纵向最大波动值。
3、 偏离度△T1max:有效工作区内各点测量值之间横向偏离的最大程度。
4、 波动度△T2max:有效工作区内各点测量值纵向波动的最大程度。
5、 保温精度△Bmax:表示有效工作区内实际温度与控温设定温度的最大偏差程度。
6、 炉温均匀度△Jmax:表示有效工作区内各点温度均匀性的最大偏离程度。
 
5 结论
    本文利用耐高温炉温跟踪仪对罩式光亮退火炉的炉温均匀性进行了测试和分析, 有效加热区内的炉温均匀性在正常保温时间内可以达到±10 ℃,满足工艺需要。
 
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