管式炉炉温均匀性的测量方法.pdf

第31卷第3期
热处理技术与装备
Vol. 31.No.3
2010年6月
RECHULI JISHU YU ZHUANGBEI
Jun.2010
设备
管式炉炉温均匀性的测量方法
贾佳林
(西北有色金属研究院超导材料研究所,映西西安710016)
摘要:本文简要介绍了炉温均匀度的测量方法,下面着重以我院超导材料研究所的管式热处理炉
为例进行讨论分析与评定,并提出了一些改进方法
关键词:管式炉;炉温均匀性;测量方法
中图分类号:1M924.03文献标识码:B文章编号:1673-4971(2010)02-0066-03
Measuring Methods of the Furnace Temperature
Uniformity For Tube-type Furnace
JIA Jia-lin
(Superconducting Materials Research Centre, Northwest Institute for Nonferrous
Metal Research, Xian Shanxi 710016, China)
A stract This paper emy nes he measuring method of fumace mperature uniformity Here w
focus on tube-type heat treatment furnace in Superconducting Materials Research Institute as an example to
discuss and analyze and put forward some improving mathods
Key words: tube-type fumace; furnace temperature uniformity; measuring method
0前商
炉内达到绝对的热平衡是不可能的。实际的炉温测
热处理炉是实现材料热处理的主要设备,工业量中,炉膛的实际温度和测温热电偶反映的温度之
的发展对零件质量提出更高的要求,从而推动热处间存在一定的差别。因此,炉温均匀性测试就尤为
理炉的设计与制造工艺不断发展与更新。没有先进重要。目的是为了测出炉膛内温度的空间分布特
的热处理炉,就不能实现先进的热处理工艺。材料性、时间分布特性和温度波动的大小,从而决定均温
热处理工艺的现代化,实质是热处理设备(主要是热区的大小和位置。均温区和炉温均匀性不但是制
处理炉)的现代化。炉温均匀性问题,对提高热处理定热处理工艺的依据,而且对提高热处理的质量十
产品质量极为重要,所以定期对热处理炉炉温均匀分重要。
性进行测量是必要的。
近年来我所不断开发新材料,对热处理工艺、质
热处理过程中要求将工件在炉内加热到所需要量要求也越来越高。这对我所热处理炉尤其是管式
的温度,并保持一定的时间,要求测量的温度应该是热处理炉的性能提出了更高的要求。因此在验收过
热处理工艺所要求的真实温度山。在热处理加热及程中,炉温的均匀性是主要验收指标之一。经过跟
保温过程中,加热元件、炉内介质、炉壁、样品以及感电炉厂技术人员共同探讨,总结了一套针对管式炉
温元件之间进行着复杂的热交换过程,实际上要使炉温均匀性的测试方法。本文主要以QRK10-2非标
收稿日期:2009-12
作者介:贾佳林(1981-),女,助理工程师,主要从事超导材料研究。
联系电话:029-86231079;E- mail: Jiajialin2008@163,coum
万方数据
热处理技术与装备
第31卷
图2为测试结果:分别测试了700℃、800℃、方法如下:一种是直接给温度设定值加上偏差值,
900℃和1000℃。
种是在PⅥC触摸显示屏的主画面上按“系统设置”
钮进入设置画面,按“补偿”钮进入“温度补偿”画
2数据分折
面,加上补偿值。调整原则:对照表,PLC显示值比
图2是炉温测试结果。各检测点的真实温度值实际值高时,应减少补偿值,PC显示值比实际值低
减去设定温度,即为各检测点的温度差值。最大差时,应增加补偿值。这两种办法的区别是:第一种办
值即最大温度偏差,就是该热处理炉的保温精度(炉法在每次使用时都必须加上偏差,所以比较麻烦。
温均匀性)?。
第二种办法在参数设置中加上补偿偏差值后,在以
从图2可以看出,同一热处理炉,不同温度时均后的使用过程中不用再设置。
温区的长度及保温精度是不同的。图2a设定温度
出现全负偏差的原因,由于测试热电偶距炉管
700℃时,实际最高温度680℃,最大偏差为-20℃
发热体较远,而控温热电偶离炉管发热体较近,所以
在80m长度内温度均匀性为士4℃;图2b设定测试热电偶测的温度比控温热电偶的温度要低,
温度800℃时,实际温度783℃,最大偏差-17℃,在出现全负偏差是可以理解的,并非工作热电偶位置
60mm长度内温度均匀性为2.5℃;图2c设定温不合适。热处理过程中以测热电偶测试温度偏差为
度900℃时,实际温度890℃,最大偏差ー10℃,在准进行温度补偿。
500m长度内温度均匀性为t2.5℃。图2d设定
经过实践证明,这种测试方法对于检测各种管
温度100℃时,实际最高温度9960,最大偏差为式热处理炉温度场是可行的,但随环境及其他因素
4℃,在700mm长度内温度均匀性为为2℃。的影响也存在一定的局限性。对于每台热处理炉而
言,影响因素可能会有所不同,所以在实际测试中应
3炉温均匀性的评定
根据各炉的情况,分析主要影响因素,然后采取措
参考气氛管式热处理炉的技术参数:均温区尺
施,有目的有步骤地进行调整,达到最满意的炉温控
寸ゅ66mmx500m工作温度1000℃,温度均匀性
制结果1。
±10℃。实际的测试结果:700℃、800℃、900℃
1000℃各温度曲线平稳,说明温度波动比较小。各
鲁考文献
个检测点的恒温区都大于500mm,恒温区的温度均[1]宋正华热处理炉炉温均匀性测试[J].计测技术,
匀性都在±10℃之内,所以该加热炉为合格。
2001,(3):16-18.
对于700℃、800℃、900℃、1000℃各个检测点[2]欧阳亚秋热处理炉温场检测方法探讨[J].计量技
的温度偏差全为负偏差,可以理解为热处理炉的实
术,2003,(3):16-18.
际工作温度达不到设定温度值,须加上补偿偏差值『3]张文尚热处理炉有效加热区测定方法[J!.金属热处
来减小误差。这是由于PILC系统自身存在温度显示
理,1993,(12):25-27
误差造成了PIC温度已经严重偏离正常值。这种[4]潘继宗,王光霞.影响炉温均匀性的因素及消除办法
J].四州兵工学报,2003,(2):36-37
况可以通过调整PLC温度补偿值实现温度的校正。
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