大型风电增速箱轴承套圈表面淬火后回火电阻炉

二、主要技术参数：

三、设备组成：

箱式回火炉主要由炉体、炉衬、加热元件、炉门及炉门升降自重压紧密封机构、承重台车及台车传动动机构、热风循环搅拌风机、电气控制系统、炉温自动控制系统等组成。

四、结构简介：

1、炉体：炉子侧墙、炉底、炉顶采用100*100*4方管，后墙采用100*100*4矩管，柱与柱之间用100*100*4方管拉住，形成完整的网架结构。炉内壁钢板采用δ-5mm钢板铺设焊接。炉口面板采用δ-12mm钢板，炉口钢板内口沿一圈开有80mm长度的膨胀缝，并焊有30mm宽度的挡棉口沿，口圈棉不倒斜，使炉门密封更加严密。炉体整体结实、牢固、耐用、可靠，所有焊缝均匀平滑、没有气孔、夹渣、未熔合等缺陷。炉体外观平直、美观、没有皱褶或凹凸不平现象。炉体外部按相关标准刷两遍底漆，两遍面漆。色标选择按行业通用标准，关键部位用耐中温漆。

2、炉衬：炉衬制作采用山东鲁阳股份有限公司生产的高纯型硅酸铝耐火陶瓷纤维模块，使用专用设备制成特殊的规格，并在加工过程留有一定的压缩量,以保证模块在砌筑完毕后每块陶瓷模块在不同方向膨胀,使模块之间互挤成无间隙的整体,达到完好蓄热效果。内衬由平铺层纤维毯和纤维模块层组成，炉体内衬共4面墙，包括后墙、炉顶和两侧墙，均采用全纤维炉衬。先在炉壁钢板上涂刷高温粘合剂，靠近炉壁平铺两层20mm耐火纤维毡，相邻纤维毡需重叠15 mm，纤维毡需错缝平铺，以达到紧固、绝热的效果。在纤维毡上布置纤维模块，纤维模块为压缩后容重不小于240kg/m³的硅酸铝耐火纤维组件，用不锈钢锚固件将纤维毡和纤维模块固定在炉子骨架钢板上。该结构炉墙紧密耐用，节能效果好，重量轻，可减少大型设备的运输难度，并可大大缩短在现场安装施工的时间。与其它产品相比优点为低导热、低热容量、优良的抗腐蚀性能，优良的热稳定性及热抗震性、绝热性，并且锚固件设置于炉体冷面，提高了纤维的耐高温强度。保温层厚度≥200mm、炉门每边压住炉口150mm。纤维耐温1260℃。

3、加热元件：

3.1为保证炉温均匀度以及零件各部分温度的一致性，采用两侧墙布置加热元件。

3.2为便于在纤维模块上固定，加热元件采用电阻带，其要按照炉温均匀度要求进行布置，可呈V形分布于两侧墙，根据表面负荷选择材质Cr20Ni80电阻带，并根据炉内不同位置布置功率密度，以提高炉温均匀度，延长加热元件使用寿命。根据炉温选择高温陶瓷钉安装固定电阻带，电源引出棒直径Φ14mm，材质Cr25Ni20，加热元件引出端与壳体绝缘良好、拆卸方便和炉子密封，炉外电缆与电源引出棒，使用不锈钢焊接接线柄与电缆铜线柄螺栓连接压紧。

4、炉门及炉门升降自重压紧密封机构：

4.1炉门壳体：由100×100×4矩管骨架、5mm衬板及12mm侧围板焊接成型，保证炉门长久使用不变形。型钢和钢板材料采用国优碳素钢，重要受力对接采用双面焊接工艺，并按规定进行检查，炉门壁面平整。可以承受高温对炉门围板的损害。炉门的开启与关闭，是通过炉门提升电葫芦、链轮链条及炉门吊杆吊耳，加上限位连锁装置实现的，安全可靠。

4.2炉门内衬：采用全纤维结构，隔热、保温性能好。

4.3炉门架：由立柱和横梁组成，立柱和横梁均采用300×200×6矩管焊接组合而成。立柱与炉体骨架进行连接，以增强炉门立柱强度和刚度。根据炉门设计重量，采用2吨电动葫芦进行炉门升降，无需配重，电葫芦固定于炉体前端侧面下部距离地面1米高度处，方便维修、更换。电动葫芦端使用钢丝绳连接，炉门端使用吊耳螺栓连接，炉门升降使用固定的钢丝绳与耐热卡扣相连，通过炉门架上的导向轮定向完成炉门升降，使炉门运行安全可靠。炉门两侧各设两个滚轮，滚轮在用型钢做成的垂直导向槽内运动，炉门在下降到位时靠自重压紧机构的导轨使炉门紧贴炉体，以保证炉门升降运行不摇摆和密封良好。炉门上升和下降极限位置均设有限位器，与台车的进出形成连锁机构，以保证炉门升降、台车进出安全。在两边的立柱中间部位打有炉门防坠落插销孔，保障在维修时候人员安全。

4.4炉门密封：采用炉门自重斜滑压紧机构和炉口软边密封装置。

4.5安全保护：炉门设有上下行程双保险限位机构及与炉车的进、出双保险限位机构连锁。以保证炉门升降、台车进出。

5、台车：台车是承载工件加热及转运平台，本台车载重量40t。主要由台车钢结构、复合耐火炉衬炉底电热元件、炉车牵引装置、垫铁等组成。

5.1台车钢结构：车架由250b槽钢和250工字钢组焊承重纵梁和横梁，其刚性确保在满负荷重载情况下，不变形。台车围板采用12mm钢板，并开有80mm长收缩缝，围板分块焊接组装，每两块之间留收缩缝，确保在高温下不会变形。为了降低台车的轮压，在台车的底部安装3对6只Φ300凹型行走轮，用来支承整个台车。台车承重采用工字钢结构，承重能力强。

5.2复合耐火炉衬：炉车衬体采用重质耐火砖、轻质耐火砖、保温砖,高强度边框砖等制作，表面平整，易碰撞部位和承重部位采用非标重质耐火砖砌筑，增强炉衬结构强度。在制作时留有膨胀缝，防止衬体在受热后膨胀将衬体损坏。台车面为承重耐火层，采用重质粘土砖，以保证抗压强度。隔热层为三层，底层为硅藻土保温砖，二层和三层为轻质粘土砖，以保证隔热效果。台车周边采用高强度边框砖制作。

5.3炉车牵引装置：炉车进出电动自行机构,炉车牵引采用针轮摆线减速机,台车的行走机构是台车行走电机通过减速机带动链轮链条传动铸钢车轮在钢轨上滚动来实现的。炉车电机供电采用封闭式拖链。拖链安装在台车钢架上，炉车进入炉体后，地面平坦，不影响车间使用。台车行走设有限位开关，杜绝超行程行走的现象。台车的行走速度为6--8m/min。

5.4安全保护：为确保人员、设备安全，台车与炉门设置运动互锁和联锁控制，即打开炉门后，自动切断加热元件，同时恢复台车行走机构电源；炉门关闭到位后，自动切断台车行走机构电源，同时恢复加热元件电源。同时设置声光报警装置，保证在台车开动时警示周围人员。

6、热风循环搅拌风机：为了保证炉温的均匀性，在炉顶中心位置安装一台11KW-6级的轴流搅拌风机，使得炉内温度更快更好的均匀。

7、本台车炉结构为非标设计，在关键部位均为活连接，便于后期的维护和维修。

五、控制系统：

1、电气控制系统：由触摸屏及各种执行机构和检测元件组成。

1.1系统总揽：显示设备运行状态，温度设定值、过程值等参数

1.2工艺参数的输入：升温速度、设定温度。

1.3故障报警：显示当前故障、历史故障、故障查询、故障导出。

1.4数据记录：短时记录和长时记录（不少于一年），并能进行储存。

1.5过程参数能显示各工艺参数的设定值、过程值。

2、加热控制系统：

2.1该台车分两个温区控制,采用PID过零触发可控硅集成模块,日本导电高精度智能数显表控温,控温精度高,炉温平稳,温差波动小,并采用昆仑通态触摸屏式无纸记录仪记记录实时温度。在炉体的顶部每个加热区各设有0～800℃“K”型热电偶（4芯2路）温度传感器，将信号传送到电控柜的温度仪表和记录仪，进行“PID” 在线调节及控制参数自整定运算，以及温度曲线的记录。

2.2温度控制采用高精度智能数显温控仪,通过对智能控制仪进行合理的编程及参数的设置,可以达到温区控制,利用其在线自整定功能,能计算出台车炉的PID参数,达到较为理想的温度稳定性.另外,利用智能控制仪超温,断偶保护的辅助功能,可以实现超温,断偶的保护,达到该设备的安全可靠的运行。

2.3主回路采用双向可控硅时间比例调功形式,并采用过零触发控制。

2.4具有完善的保护功能,有超温、断偶、过流、短路、台车动作连锁等保护,保证了设备的安全运行。

2.5在台车的动作连锁方面设计了如下保护：

2.5.1在加热进行过程中无法进行台车的动作;

2.5.2当炉门关闭、风机启动时，才能启动加热;

2.5.3只有当炉门升起到高位时,才能进行台车的进出;

2.5.4只有当台车进入到位时, 才能进行炉门的向下动作;

2.5.5炉门的上,下位及台车的出、进入位均有限位开关保护.

2.6设计电源电压指示、电流指示便于观察加热是否正常,有利于故障的分析。

2.7报警采用声、光报警形式,并能给出超温指示.便于修理人员分析和排除故障。

2.8温度控制器选用日本导电品牌，加热元件、热电偶、触摸屏温度记录仪、低压电器、控制元器件等零部件选品牌配件。

2.9控制柜为前后开门，柜内设有独立检修220V日光灯和检修用插座，每台电控柜需在顶部设置强制冷却风扇并带防护网，符合GB/T 31136-2014《工业电阻炉温度控制柜》要求。

2.10为保证安全接地，同一个DCS控制系统所有网络节点的直流地（系统地）等电势。系统地汇流到同一个接地点上（即一点接地），且接地点接地电阻足够小（＜4Ω）,以保证有效快速消除干扰。强电动力及控制系统接地和弱电控制系统接地分开。

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