Q_320982 JS002-2019可控气氛箱式多用炉
发布时间：2023-12-04 作者: 可控气氛大型井式炉（XKJ产品）
Q/ 江苏金色工业炉股份有限公司企业标准 Q/320982 JS002-2019 可控气氛多用炉 Controlled atmosphere multipurpose furnace 2019-12-01 发布 2019-12-01 实施 江苏金色工业炉股份有限公司 发 布 Q/320982 JS002-2019 目次 目次- 1 - 前言- 2 - 1 范围- 3 - 2 规范性引用文件- 3 - 3 术语- 3 - 4 产品分类- 4 - 5 技术方面的要求- 7 - 6 试验方法- 12 - 7 可靠性要求- 13 - 8 安全卫生和环境保护要求- 13 - 9 检验规则- 14 - 10 标志、包装、运输、贮存- 15 - 11 特别的条件- 15 - 1 Q/320982 JS002-2019 前言 本标准按GB/T1.1-2016进行编制。 本标准由江苏金色工业炉股份有限公司技术部提出。 本标准由江苏金色工业炉股份有限公司批准。 本标准主要起草人：陈卫东、刘一华、王宁波、薛元强。 2 Q/320982 JS002-2019 可控气氛箱式多用炉 1 范围 本标准规定了可控气氛箱式多用炉的产品分类、技术方面的要求、试验方法、可靠性要求、安 全卫生和环境保护要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存及特别的条件。 本标准适用于可控气氛箱式多用炉，大多数都用在在可控气氛箱式多用炉控制气氛中进行金 属零件的淬火、正火、回火，以及金属零件的渗碳、碳氮共渗等热处理工艺。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本 适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 5226 机械安全 机械电气设备 第1 部分 通用技术条件 GB/T 5959.1 电热装置的安全 第1 部分：通用要求 GB/T 7232 金属热处理工艺术语 GB/T 9452 热处理炉有效加热区测定方法 GB/T 10066.1 电热设备的试验方法 通用部分 GB/T 10066.4 电热设备的试验方法 间接电阻炉 GB/T 10067.1 电热装置基本技术条件 通用部分 GB/T 10067.4 电热装置基本技术条件 间接电阻炉 GB/T 13324 热处理设备术语 GB/T 17358 热处理生产电能消耗定额及其计算和测定方法 GB/T 18718 热处理生产燃料消耗定额及其计算和测定方法 JB/T 8195.2 间接电阻炉RM 系列箱式淬火炉 JB/T 8434 热处理环境保护技术方面的要求 JB/T 9691 电热设备 产品型号编制方法 JB/T 10175 热处理质量控制要求 JB/T 10312 钢箔测定碳势法 JB/T 10895 可控气氛密封多用炉生产线热处理技术方面的要求 JB/T 15735 金属热处理 生产的全部过程安全卫生要求 JB/T 30824 燃气热处理炉温度均匀性测试方法 JB/T 50182 箱式多用热处理炉能耗分等 3 术语 术语按GB/T 7232 、GB/T 13324、JB/T8195.2 标准执行。 3 Q/320982 JS002-2019 4 产品分类 本公司可控气氛箱式多用炉分为：RM 系列可控气氛箱式多用炉、RMW 系列水淬可控气氛 箱式多用炉、RMS 系列盐淬可控气氛箱式多用炉以及BM 系列可控气氛燃气加热多用炉。 4.1 尺寸 a) RM 系列可控气氛箱式多用炉工作区尺寸如表 1 所示，如有其它尺寸要求，可另作 说明。 表1 工作区尺寸 品种代号 最大装炉量（kg） 长×宽×高（mm） RM-800-JS 1300×700×650 800 RM-1200-JS 1300×700×850 1200 RM-1500-JS 1500×900×900 1500 RM-2000-JS 1500×900×1050 2000 RM-3000-JS 1500×1200×1400 3000 b) RMW 系列水淬可控气氛箱式多用炉工作区尺寸如表2 所示，如有其它尺寸要求，可 另作说明。 表2 工作区尺寸 品种代号 最大装炉量（kg） 长×宽×高（mm） RMW-800-JS 1300×700×650 800 RMW-1200-JS 1300×700×850 1200 RMW-1500-JS 1500×900×850 1500 RMW-2000-JS 1500×900×1150 2000 RMW-3000-JS 1500×1200×900 3000 c) RMS 系列盐淬可控气氛多用炉工作区尺寸如表3 所示，如有其它尺寸要求，可另作 说明。 表3 工作区尺寸 品种代号 最大装炉量（kg） 长×宽×高（mm） RMS-800-JS 1300×700×650 800 RMS -1200-JS 1300×700×850 1200 RMS -1500-JS 1500×900×900 1500 RMS -2000-JS 1500×900×1050 2000 RMS -3000-JS 1500×1200×900 3000 d) BM 系列可控气氛燃气加热多用炉工作区尺寸如表4 所示，如有其它尺寸要求，可 另作说明。 4 Q/320982 JS002-2019 表4 工作区尺寸 品种代号 最大装炉量（kg） 长×宽×高（mm） BM-800-JS 1300×700×650 800 BM-1200-JS 1300×700×850 1200 BM-1500-JS 1500×900×900 1500 BM-2000-JS 1500×900×1050 2000 BM-3000-JS 1500×1200×1400 3000 4.2 型号 可控气氛多用炉的型号应按JB/T 9691 进行编制。 a) 可控气氛箱式多用炉的型号应按RM (-□)-JS 进行编制。 公司代号 装炉量kg 箱式多用炉 b) 可控气氛水淬箱式多用炉的型号应按RMW (-□)-JS 进行编制。 公司代号 装炉量kg 水淬箱式多用炉 c) 可控气氛盐淬箱式多用炉的型号应按RMS (-□)-JS 进行编制。 公司代号 装炉量kg 盐淬箱式多用炉 d) 可控气氛燃气加热箱式多用炉的型号应按BM (-□)-JS 进行编制。 公司代号 装炉量kg 燃气加热箱式多用炉 4.3 主要参数 RM 箱式多用炉应分别列出以下各项参数（产品的主要参数见表5、表6、表7、表8、表9）： a) 设备总功率； 其中：额定功率（炉子加热元件功率），kw； 风机功率kw； 淬火油加热元件额定功率，kw； 传动机构功率，kw； b) 工作时候的温度，℃； c) 工作区尺寸，mm； d) 最大装炉量，kg； e) 加热能力，kg/h； f) 空炉升温时间，h； g) 炉温均匀性，℃； h) 炉温控制精度，℃； i) 表面温升，℃； j) 碳势均匀度，%C； k) 碳势稳定度，%C； 5 Q/320982 JS002-2019 l) 淬火油槽体积 m) 炉体重量，t； 表5 RM 箱式多用炉的主要参数 主要参数 RM-800-JS RM9-1200-JS RM9-1500-JS RM9-2000-JS RM9-3000-JS 设备总功率kw 182.2 213.2 264.5 313 388 额定功率（炉子加热元件功率）kw 110 135 170 200 240 风机功率kw 2.2 2.2 4.5 8 8 淬火油加热元件额定功率kw 30 36 45 60 90 传动机构功率kw 40 40 45 45 50 淬火油槽体积m3 7 10 13 17 26 最高工作温度℃ 950 950 950 950 950 炉体重量t 10 15 18 20 25 RMW 水淬可控气氛箱式多用炉 应分别列出以下各项参数（产品的主要参数见表6）： 表6 RMW 水淬箱式多用炉的主要参数 主要参数 RMW-800-JS RMW-1200-JS RMW-1500-JS RMW-2000-JS RMW-3000-JS 设备总功率kw 182.2 213.2 264.5 313 388 额定功率（炉子加热元件功率）kw 110 135 170 200 240 淬火水加热元件额定功率kw 30 36 45 60 90 风机功率kw 2.2 2.2 4.5 8 8 传动机构功率kw 40 40 45 45 50 淬火水槽体积m3 8 12 15 20 30 最高工作温度℃ 950 950 950 950 950 炉体重量t 10 15 18 20 25 RMS 盐淬可控气氛箱式多用炉 应分别列出以下各项参数（产品的主要参数见表7）： 表7 RMS 盐淬箱式多用炉的主要参数 主要参数 RMS-800-JS RMS-1200-JS RMS-1500-JS RMS-2000-JS RMS-3000-JS 设备总功率kw 227.2 277.2 339.5 403 473 额定功率（炉子加热元件功率）kw 110 135 170 200 240 风机功率kw 2.2 2.2 4.5 8 8 盐浴加热元件 75 100 120 150 225 额定功率 传动机构功率kw 40 40 45 45 50 盐浴槽体积m3 8 12 15 20 30 最高工作温度℃ 950 950 950 950 950 炉体重量t 15 20 23 25 25 燃气加热可控气氛箱式多用炉 应分别列出以下各项参数（产品的主要参数见表8）： 6 Q/320982 JS002-2019 表8 BM 燃气加热箱式多用炉的主要参数 主要参数 BM-800-JS BM-1200-JS BM-1500-JS BM-2000-JS BM-3000-JS 设备总功率kw 182.2 213.2 264.5 313 388 额定功率（炉子加热元件功率）kw 110 135 170 200 240 风机功率kw 2.2 2.2 4.5 8 8 淬火油加热元件额定功率kw 30 36 45 60 90 传动机构功率kw 40 40 45 45 50 淬火油槽体积m3 7 10 13 17 26 最高工作温度℃ 950 950 950 950 950 炉体重量t 10 15 18 20 25 表9 箱式多用炉主要技术参数 主要参数 单位 RM 系列 RMW 系列 RMS 系列 BM 系列 炉温控制精度 ℃ ±1 ±1 ±1 ±2.5 炉温均匀性 ℃ ±5 ±5 ±5 ±8 碳势稳定度 % ±0.03 ±0.03 ±0.03 ±0.03 碳势均匀度 % ±0.05 ±0.05 ±0.05 ±0.05 表面 门、炉盖、外壳 ≤55 ≤55 ≤55 ≤55 ℃ 温升 手 柄 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 5 技术方面的要求 5.1 一般要求 箱式多用炉应符合GB 10067.4、JB/T 8195.2 、JB/T 10895 标准规定。 5.2 对设计和制造的补充要求 5.2.1 总体设计 a) RM 系列箱式多用炉 主要由炉体、配气架、油循环冷却系统、内驱动装置和控制柜等组成； 箱式多用炉炉体主要由加热室和冷却室组成。冷却室包括淬火油槽、油循环搅拌、冷却 系统、升降台、内驱动传送装置、高压氮气冲气、保压阀、废气排放燃烧、监测装置、导风 板、空冷用冷却风扇等。 加热室和冷却室之间用一个衬有耐火绝热材料的中门隔开。 箱式多用炉前门、中门、升降台、内驱动传送装置用电机驱动。 炉壳是气密的，确保工件在整个工艺周期内受可控气氛的保护。 b) RMW 水淬箱式多用炉 加热室与油淬箱式多用炉加热室相似；其前、后室分离隔断设计，可有很大效果预防前室 水蒸气进入后室而影响气氛稳定性，水槽温度可控并带有水搅拌冷却系统； c) RMS 盐淬箱式多用炉 加热室与油淬箱式多用炉加热室相似；冷却室使用盐浴可对工件进行马氏体分级淬 火或等温贝氏体淬火，应设置残盐回收器，重复使用残盐； d) BM 燃气加热箱式多用炉 BM 燃气加热箱式多用炉采用燃气辐射管加热，具有加热效率高、降温冷却快、无 7 Q/320982 JS002-2019 需配置大功率的变电设施，综合能耗成本比电加热低。 5.2.2 控制气氛 用于箱式多用炉的控制气氛是用的氮甲醇加富化气或吸热式发生气加富化气气氛。 5.2.3 炉壳 炉壳用适当厚度的钢板气密焊接而成，必要时用型钢加固。炉底和炉顶板厚度应适当加 厚，以保证整个炉壳的强度和刚度。 5.2.4 炉衬 炉衬的材料和结构应满足对箱式多用炉的性能要求（见5.3 条）。炉衬是由超轻质抗渗 纤维和高品质的保温材料砌成的炉膛，在炉膛的底部上方设有抗渗耐磨型碳化硅导轨。 炉衬的大修期不小于5 年。 5.2.5 碳化硅马弗 碳化硅马弗采用多块组合式结构，每块可以单独更换。 碳化硅马弗将处理的工件与辐射管隔开，减少了辐射不对称加热造成的零件变形，加强了对 流加热作用，改善温度、气氛均匀性，同时避免了在炉内的低温处形成碳黑。 碳化硅马弗大修期不小于3 年。 5.2.6 加热元件 加热元件的设计和固定应满足箱式多用炉的工作要求。 电加热辐射管：垂直插入在炉膛两侧，加热元件外管由优质耐热钢制成，管内是鼠笼式 电加热元件； 燃气辐射管：由辐射管管体，燃烧器组成，垂直安装于炉膛两侧； 加热元件的有效期： 电热辐射管：在额定电源电压下的输入功率比额定功率小15%为限，不少于15000 h。 燃气辐射管：正常连续加热使用，不少于10000 h。 5.2.7 炉底 炉底的设计应能使炉内气氛在整个工作区内循环流动，炉底应能在最高工作时候的温度下承受 2 1000kg/m 的载荷而不至产生永久变形，炉底的设计应能让重量等于额定最大装炉重量的1.5 倍时不受阻碍的进出滑动，或由传动机构输送通过加热室。 5.2.8 炉顶搅拌风扇 炉顶搅拌风扇用耐热钢制成，并经过动平衡试验，应满足炉膛温度、气氛均匀性要求。 炉顶搅拌风扇大修期不小于1 年 5.2.8 炉门 5.2.8.1 前、后炉门 可控气氛箱式多用炉前、后炉门均为自动压紧式密封门，由减速电机驱动控制；炉门所 选材料和结构应能确保在最高工作时候的温度下不发生影响正常使用的变形。 5.2.8.2 中门 中门为自然压紧非密封门。可控气氛箱式多用炉中门由减速电机驱动控制，在前室上方 上开有废气排放孔通过前室保压阀燃烧排放； 5.2.9 淬火系统 a) 油淬系统 淬火槽应确保炉料重量为额定装炉量、在最高工作时候的温度下淬火时，淬火油最高温升不超 过25℃，冷却系统是自动的，能在2h 内使规定的淬火油温度降低到设定温度。 淬火油槽应配备温度指示仪和一个温度可设定的超温报警系统，报警温度范围从 35～ 200℃。 淬火油槽电加热系统能在6h 之内使淬火油的温度从35℃提高到150℃。加热系统能在 20～200℃的任何设定温度下使淬火油的温度控制精度保持在±8℃范围内。 8 Q/320982 JS002-2019 b) 水淬系统 淬火槽应确保炉料重量为额定装炉量、在最高工作时候的温度下淬火时，水温升不超过25℃， 冷却系统是自动的，能在2h 内使规定的冷却水温度降低到设定温度。 淬火水槽应配备温度指示仪和一个温度可设定的超温报警系统，报警温度范围从 35～ 90℃。 c) 盐淬系统 淬火盐槽应确保炉料重量为额定装炉量、在最高工作时候的温度下淬火时，熔盐温升不超过 15℃，冷却系统是自动的，能在1.5h 内使规定的熔盐温度降低到设定温度； 盐淬槽应配备自动补水装置，并可配置淬火烈度仪，能够准确的通过盐浴消耗情况自动补水； 淬火盐槽应配备温度指示仪和一个温度可设定的超温报警系统，报警温度范围从150～ 250℃。 5.2.10 双层升降台 第一炉产品在前室淬火时，可用于产品的连续第二次装料 5.2.11 前室工件内驱动传送装置 在前室设置内驱动传送装置，内驱动装置可按编制好的程序将工件传送到预定位置，同 时推拉料钩和链子又回到初始位置状态，等待下一个程序的指令。 在前室的顶部设有专门的防爆口。包括防爆盖、密封圈等。 在前室的一侧装有一组废气排放管，包括废气点火器、火焰监视器和调节阀门等。为了 减小工艺气体的消耗，在废气排放管处设有自动排放保压阀，从而使工艺气体耗量减少到最 低限度。 5.2.12 安全保护装置 5.2.12.1 急停装置 只要按下任何一个急停按钮，全部的机械装置立即中断工作。急停按钮释放后按一下控 制电压接通按钮即可接通控制电压。 仅在危险情况下才准许使用急停装置。 5.2.12.2 电器联锁 电器联锁装置只在手动和自动方式下起作用。含有多个工步的复杂运动中，通过多重 联锁可有效地防止发生机械撞车事故和人身危险。 5.2.12.3 超温监视 超温控制器的设定值应调整在高于允许最高工作时候的温度20C。 当超过调整极限值时将发生故障指示，并将加热切断。炉温保持在超温控制器调整的 极限值之内。 5.2.12.4 安全温度 安全温度确定为760℃。 炉温低于760C 时，渗碳过程将中断，通入至少为炉膛体积5 倍以上安全氮气。 5.2.12.5 炉压监测 箱式多用炉应装炉压计及压力报警开关进行炉压监测。炉压正常生产的全部过程中应保持在 200±20Pa。 5.2.11.6 安全供氮装置 安全供氮装置是专门为设备的安全使用，避免被处理工件损失和发生设备事故。由 于某些事故是由停电引起或伴随着供电故障，使用无电常开电磁阀向炉内通入至少为炉膛体 积5 倍以上安全氮气保护 正常的工艺气氛供应中断时，安全供氮装置可立即向炉内供应安全氮气。视炉子结构不 同，安全氮气进入炉室或高压氮气进入前室。 以下情况下氮气会自动充入炉内: －电压故障； －加热炉炉压／前室压力过低，或供气故障； －炉温过低供应气体； 9 Q/320982 JS002-2019 －安全烧嘴故障。 5.2.12.7 安全弯管 该装置安装在供气管道上用于彻底中断供气，设备每次关闭后应拆下安全弯管，管道空 端应用端盖封闭，以防气体无控制地逸出。在任何情况，维修炉子时都应将安全弯管拆下。 5.2.12.8 自动火焰控制器和火焰探头及废气点火器 它们分别用于火帘的功能检测和废气点火。 火帘：炉子运转中如果打开前室，火帘点火烧嘴首先点燃，然后点燃火帘。在任何情况 下只要打开炉门，则相应的点火烧嘴必须点燃。如果点火烧嘴未点燃成功则炉门不能打开。 废气点火烧嘴：炉内供气前点燃废气点火烧嘴，保证有明火燃烧以烧除排气管排出的废 气，如果按钮点火故障，则应用火把点燃废气。 5.2.13 炉气循环系统 箱式淬火炉应配备具有耐热钢风叶的风机，供炉气强迫循环使用。风机由电动机驱动。 风机 采用全密封水冷电机，当风机因故障停转时，应能自动切断加热电源。 风机装在工作区上方。风机应经动平衡试验校正。风机噪音应符合国家标准的规定。 5.2.14 自动冲氮气系统 在炉温低于安全温度760℃，断电，炉气压力小于设定范围出现安全故障时时，发出报 警信号并自动切断滴注剂供应并冲入至少为炉膛体积5 倍以上安全氮气保护。 5.2.15 测量、控制和记录 箱式多用炉的测量、控制和记录应符合GB10067.4 标准规定。 5.2.15.1 热电偶 热电偶引出线 温度仪表 箱式多用炉控温仪表应配备温度给定精确度不低于0.5%，分辨率不低于1℃数显控温仪 表。 温度记录仪采用无纸记录仪。 5.2.15.3 气氛控制仪表 应选用与相应的测碳势元件配合使用，可指示、控制炉内的碳势。碳势控制仪表的精确 度等级不低于0.5 级。应选用可一起进行温度和碳势控制的仪表。 5.2.15.4 程序控制 对于箱式多用炉应配备编程控制器，以供编程，可分段设置时间、温度、碳势、等待等 工艺参数。所编程序可
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