郭儒歡（廣西柳州桂濱鑄造有限公司，廣西柳州 545616）

NS94-801型電阻爐智能化改造

郭儒歡
（廣西柳州桂濱鑄造有限公司，廣西柳州 545616）

針對N S94-801型電阻爐存在的問題，從提高效費比的角度對電阻爐改造升級，探討了電阻爐功能組件的選型及調試的相關問題，改造后的電阻爐實際運行效果顯著。

電阻爐；改造；功能組件

1 NS94-801型電阻爐問題分析

電阻爐在鑄件熱處理方面應用廣泛，其熱效率高、爐溫易控制[1]。NS系列為南京某廠生產，實際使用中與之類似的電阻爐也有很多。NS94-801就屬其中之一，該型電阻爐采用中型圓圖自動平衡記錄儀和XM系列數顯溫控儀，并通過交流接觸器的通斷來控制電阻絲發(fā)熱，額定溫度為1 200 ℃。一旦通電運行，它只在測量溫度達到設定溫度值時才會斷電，這時離發(fā)熱體近的溫區(qū)實際溫度與所顯示的測量溫度會有一個溫差（大約在6 ℃～30 ℃左右），并且工作溫度越高、工件堆放體積越大溫差就越大。

熱處理工藝的設置也會受到限制，工藝曲線每躍升一個臺階都需人工調節(jié)，還得留意實測溫度到達設定值的時間，并計算下一次調節(jié)時間點。因此在實際生產中，設置的熱處理工藝曲線在升溫段溫度躍升的跨度較大。

工件受熱不均勻對高溫敏感或導熱性差的材料會形成不可逆的缺陷，導至廢品率較高。因此對這些老舊設備進行改造勢在必行。

2 NS94-801型電阻爐改造技術方案

2.1 智能溫控儀選擇

選擇一款集數顯、測量、觸發(fā)于一體，能直接驅動控制元件的智能溫控儀，帶微型打印機更好。其核心要求是能將制定的工藝編程后自動運行，其升溫過程是可控的線性的。

2.2 熱電偶測溫元件選擇

該型電阻爐原裝兩只鉑銠10-鉑（WRP-S型）熱電偶（用了2年都已損壞）?？販鼐仍凇?.5 ℃或±0.25%T內（T為感溫元件實測溫度值）。由于其精度較高，可用于精密溫度測量或做基準熱電偶。其缺點是熱電勢小，線性較差，在金屬蒸氣中使用易于污染變質，且貴金屬材料昂貴增加改造費用。

如果正常使用溫度不超過1 200 ℃，建議使用鎳鉻-鎳硅（WRN-K型）熱電偶，其控溫精度在±2.5 ℃或±0.75%T范圍以內，測溫上限長期使用為1 200 ℃，短期使用為1 300 ℃。其最大優(yōu)勢是熱電勢與溫度近似線性，熱電勢比鉑銠-鉑型熱電偶高3～4倍，且價格便宜。缺點是使用壽命和控溫精度相對不如WRP-S型 。我們改造時就選用此型熱電偶，在實際使用中，各項指標均能達到生產要求。

2.3 主回路大功率控制元件的選擇

該元件的選擇也決定了智能溫控儀相應的型號，一般的生產可繼續(xù)使用CJ系列的接觸器。如果控溫精度要求非常精確，工藝曲線升溫段線性度要求高，就采用晶閘管（可控硅）來控制電流大小,其最大優(yōu)點是響應速度快、無噪聲。綜合分析之后，我們繼續(xù)采用接觸器控制，只是在調試完后換裝了一臺新接觸器。

3 調試及運行注意事項

智能溫控儀應有恒溫等待或升溫等待功能的設置。工藝曲線從升溫（降溫）段結束轉到恒溫段時，如果實際溫度未達到恒溫設定值或實際升溫率滯后設定曲線的升溫速率，要求儀表能做到不計時，待實際溫度達到恒溫溫度值時才開始進行恒溫計時。因為設備運行途中發(fā)熱元件有可能出現故障，實際利用功率達不到額定功率值，就不能在設定時間內達到恒溫設定值。恒溫時間達不到工藝要求將會影響工件品質。

選擇大功率控制元件為接觸器時，需要通過控制接觸器的通斷時間比例來控制加熱功率[3]。其通斷周期的設定是很重要的,儀表在一固定時間內按輸出功率的百分比完成一次通斷動作，這個固定時間稱為調節(jié)周期。周期值過高，實際工藝曲線線性度不好；周期值過低，其線性度較好，但卻會影響接觸器的使用壽命，因其通斷頻率提高，電弧對觸頭的燒蝕加重。經過反復調試，將其周期值設定在40～50 s為佳（我們將其設定為45 s）。

在日常維護中要特別留意滅弧罩，其底座多采用纖維基板絕燃材料。受環(huán)境高溫和振動作用易至其松脫，在電弧的熱作用下，罩內的金屬汽化物[4]聚集到一定閾值，可能會通過相鄰滅弧室的間隙造成相間短路，瞬時沖擊電流能造成前端斷路器脫扣保護。這種現象往往讓操作者誤以為設備有什么其它故障，而一時束手無策。

如選用大功率晶閘管來控制，則沒有調節(jié)周期的問題，但要增加散熱裝置，控制電路也要相應改動。

WRN-K型熱電偶在低溫段熱響應不敏感，其進到探測區(qū)的深度應不少于其保護套管外徑的8～10倍。其熱端應盡可能靠近被加熱工件，但必須保證裝卸工件時不損傷熱電偶。

通過上述方案改造后的熱處理爐在近兩年的實際運行中，提高了產品成品率，拓展了所能處理的材料范圍，增加了產出效益，并且大大減輕了人工負擔，達到理想效果，。

[1] 王來應，王曉東.75KW箱式電阻爐設計[J].中國鑄造裝備與技術，2000（01）：50-51 .

[2] 馮益柏 主編，熱處理設備選用手冊 北京：化學工業(yè)出版社，2012：497.

[3] 王進滿 毛杰，電阻爐溫度控制系統(tǒng)的設計， 鑄造技術，2009，30（12）：1595-1596.

[4] 郭鳳儀 陳忠華 編著， 電接觸理論及應用技術 北京：中國電力出版社，2012：81.

Intelligent transformation of NS94-801 type resistance furnace

GUO RuHuan
(Liuzhou Gui Bin Casting Co., Ltd., Liuzhou 545616, Guangxi, China)

Aiming at the existing problems of NS94-801 type resistance furnace,from the point of enhance cost-effective to upgrade the transformation resistance furnace, discusses the selection of functional components and debugging of resistance furnace, after the transformation ,the actual operation effect is remarkable.

resistance furnace; transformation; functional components

TG234；

A；

1 006-9 658（201 6）06-0037-02

10.3969/j.issn.1 006-9 658.2016.06.01 1

2016-04-20

稿件編號:1604-1341

郭儒歡(1973—），男，工程師，主要從事設備和生產管理工作.