我多年的经验：多用炉热处理车间管理
发布时间：2023-11-27 作者: 可控气氛多用炉生产线（XKD产品）
随着近几年我国机械制造业的快速的提升，热处理装备逐渐升级换代，很多原来由井式炉、箱式炉生产的企业，都更新为先进的可靠的多用炉，可控气氛多用炉的用户日益增加，热处理车间的管理方式也应改进。多用炉用户有非公有制企业、私人企业、个体户、国有大规模的公司、专业热处理加工厂等，企业规模、管理上的水准、技术水平、人员配置差异很大，它将直接影响设备的效率发挥。
密封箱式多用炉以其零件热处理环境密封、气氛易于实现精确控制、工艺灵活可变和产品适应性好而得到了十分普遍的应用。密封箱式多用炉大范围的应用于飞机、汽车、摩托车、工程机械、发动机、机床以及标准件、轴承、液压件等基础零部件各类机械行业之中。可控气氛多用炉生产线上可实现多种热处理工艺，渗碳降温淬火、渗碳缓冷、碳氮共渗、淬火、光亮淬火、保护气氛调质处理、退火等。
下面谈谈以多用炉为主的热处理车间管理。热处理车间的管理包括：设备管理、安全管理、生产管理、工艺质量管理、能耗管理、产品检验测试、辅料管理、备品备件管理、人员配置等方面。只有做好了各方面的管理工作，热处理车间才能做到产品质量稳定、设施安全可靠的运行、车间生产效率高，才能创造可观的经济效益。
多用炉热处理生产线设备主要由前清洗机、主炉、后清洗机、回火炉、预热炉、控制室（含电器控制、碳控系统、温控系统、控制软件）、进出料车、装卸料台、备料台等组成。设备管理人员首先应建立设备台账，记录设备维修情况、备件更换情况，设备定期保养，按时进行检查情况，规定操作人员按时进行检查项目，设备维修员按时进行检查项目。
图1为设备发生不正常的情况的应急处置办法，设备操作说明书，明确设备操作规程。不让设备带病工作。水、电、气、加热系统、冷却系统、电器元件、料车故障任何一个环节出了问题都会影响整个生产线的运行。多用炉的生产性质是24h连续生产，可以长期不停炉，遇到设备故障要及时排除。不然的话，轻则影响产品质量，重则造成安全事故的发生。
热处理生产线因其连续生产的性质，生产操作有集体性质，需要操作工有较高的协作精神和责任心来完成工作任务。以渗碳产品为例，一炉产品从装料→清洗→渗碳淬火（或缓冷二次加热淬火）→清洗→回火→金相硬度检验→卸料装箱，要完成整一个完整的过程，要经历2～3个班次，每一步的工作都会对下一步乃至整炉产品质量有影响。对人员较多的车间因为人员素质差异，就需要完善相应的管理办法激励员工积极性，落实责任制。常见小故障自己要会处理。
热处理设备各类仪器仪表、流量计较多，管道复杂，设备自动化程度高，温度、碳势、电流、电压、介质流量、动作控制等各类信号通过相应的控制元件传递到控制面板或计算机，软件上有故障报警信号或警铃、警灯闪烁警示，当班人员一定及时有效地发现并做相应处理，操作者自己解决不了的，应汇报给设备维修员或相关管理人员。当班操作者应定时对设备各仪器仪表、流量、压力等进行监控并确保处于正常范围。
班组管理车间管理每天形成良好的管理习惯，强调安全需要注意的几点，加强员工安全意识，强调气源管理，热处理可控气氛、高温、油品都属于易燃易爆。安排当天生产任务，尤其是专业热处理厂对外承接业务，收发货管理、产品进度的轻重缓急，装料顺序安排。对多品种，多规格，不同技术方面的要求的产品的生产安排。已加工产品的检验、开具合格证、装箱发货安排，夹具调配，当天辅料介质是否准备充分，检查淬火油要不要添加，清洗液浓度配比、添加、更换。产品作业指导书的执行情况检查，头天工作小结，交接班管理，通过班前会可以把中班、夜班、白班的工作很好的衔接和沟通。起到理顺生产进度、质量保证、消除安全隐患的作用。
先进的多用炉都配有上位机专用热处理渗碳软件，整个工艺执行过程由计算机专家软件控制，计算机专家渗碳控制管理系统用于对多用炉生产线中各多用炉实行温度碳势的集成控制。比如德国进口软件Carb-o-MultiCon可对整个热处理工艺过程实现模拟、测量、控制、记录和归档，控制管理系统采用模块化设计，软件可按不同客户的真实需求和不同的设备来配置。碳控系统专用于整个渗碳过程中的热处理工艺的计算与控制，并连续地、实时地计算炉内的碳扩散层和表面碳浓度。在实际运用中技术人员在电脑上根据不一样的材料，技术方面的要求，输入渗碳层深度、结束渗层的目标碳含量，根据渗碳淬火后工件表面碳浓度、工件碳浓度梯度分布、心部硬度、金相组织的要求确定强渗时间、碳势和扩散时间、碳势。如图2也可选择软件自动模拟生成，借助先进的渗碳软件可大幅度减少工艺技术员工艺开发的时间和工作量。每炉加工后的产品在电脑上有专用数据库管理，加热室、淬火室过程运行记录、工艺记录、炉料管理，便于技术人员查阅、管理、追踪。技术人员只需做一些归纳、总结工作。
热处理产品通过工艺试制开发，计算机上工艺稳定，工艺产品质量定型后就应编制作业指导书，规范操作流程：包括装炉量、装料方式、主炉工艺参数设置、流量控制、清洗工艺、回火工艺、检验规程、卸料装箱。按照标准流程操作，不会因为人员的变动而影响产品质量。图3是某产品的多用炉作业标准表。
（1）检查来料加工件热前状态，了解材料状况，必要的提供化学成分报告。加工状态，工件有无缺损、碰伤，有无氧化，有明显锻造氧化的产品进入多用炉，金属氧化物FeO、Fe2O3氧化膜在不一样的温度段与炉内可控气氛炉内的[CO]、[C]、CH4、CO、CO2、H2、H2O发生化学反应，疏松的FeO的存在会加速工件在炉内的氧化。进炉前有氧化的产品通过加热淬火或渗碳淬火后工件都会有氧化壳存在，这并非炉内气氛不好。如图4所示进炉前为锻造表面，只有大头有足部加工。
（2）进炉前产品的清洗。清洗液的管理，浓度计算配比，根据产量大小定期添加、更换。添加清洗剂后要搅拌充分，使用温度在60～80℃下让清洗剂充分溶解在水中，大量清洗剂悬浮在清洗液表面，工件从清洗液中升起时清洗剂附着在工件表面，喷淋不彻底进炉后工件表面易形成花斑。影响工件表面质量。
（3）防渗涂料的选购和使用。进炉产品如有不需要渗碳的部位，产品有必要进行防渗处理，根据不同的要选择防渗涂料，涂料浓度的选择或配比、恰当的烘干温度烘干，进炉前检查涂料涂层均匀性，避免漏渗。
车间配备检测制样设备包括，切割机、金相预磨机、金相抛光机、金相镶嵌机；金相显微镜、洛氏硬度计（数显、手持）、金相测量系统、表面洛氏硬度计、显微硬度计、便携式硬度计、分析天平等。
编订显微镜、硬度计的操作规程，产品检验规程，包括检测方式、检验测试的项目、检验测试部位、检验测试仪器，执行标准等。
包括渗碳介质：丙烷、甲醇、氨气、氮气、天然气等，料筐夹具，设备易损件，炉子多的情况至少得有一套备件。如加热器、辐射管、热电偶、风扇、氧探头等。或设备供应商可实时提供备件支持。每月统计水、电、气消耗情况汇报表。
根据生产任务、生产规模而定。多用炉生产线连续生产，周末不停炉，需要4班三运转，车间主任、工艺技术员、班组长、操作工、设备维修员（机械、电器）、检验员、收发货、统计核算员等。才能实现热处理车间的独立成本核算。
科学合理的管理好热处理车间，降低能源消耗，减少设备正常运行故障，提升产品一次合格率，热处理就会创造好的经济效益。
“热处理生态圈”以热处理为核心报道方向，着眼材料、冶金、热成型、加工和结构等影响零件成品的整个链条因素，构建质量生态圈的理念。