TQF-10 Универсальная атмосферная печь с закалочным баком

TQF – универсальная атмосферная герметичная муфельная печь проходного типа с закалочным баком. Основное предназначение таких печей — закалка и цементация деталей для придания определённых механических характеристик.

Загрузка осуществляется через переднюю дверь, выгрузка – через заднюю. Двери оснащены пламенной завесой и горелками. Это позволяет легко производить дожиг отходящих газов и препятствует попаданию атмосферы цеха в рабочую зону печи. Зона нагрева и зона охлаждения с закалочным баком объединены в одном корпусе. Печь может имеет одну камеру нагрева. Зона охлаждения также отделена от зоны нагрева футерованной дверью (заслонкой).

Габариты рабочего пространства составляют: 1220мм x 760мм x 760мм, а максимальная масса загружаемой садки: 1000кг.

Устройство печи

Корпус печи – стальной. Изнутри корпус выложен огнеупорной футеровкой. Она выполнена из нескольких слоев огнеупорных кирпичей разного типа, выдерживает высокие температуры и имеет длительный срок службы.
Обработка происходит в контролируемой атмосфере с регулируемым значением углеродного потенциала, что предохраняет поверхность садки от окисления и обеспечивает стабильный процесс науглероживания.
Изделие помещается на направляющий муфель печи. Он установлен на опорные стержни. В подовых плитах муфеля выполнены отверстия для циркуляции атмосферы печи и равномерного прогрева садки. Муфель предотвращает прямой нагрев садки и обеспечивает равномерное распределение температуры по всей её поверхности.
Две транспортные цепи, проходящие в пазах муфеля, транспортируют садку из зоны нагрева в камеру охлаждения.

На верхнем своде печи в камере нагрева установлен вентилятор с водяным охлаждением для обеспечения правильной циркуляции атмосферы в печи.
Рабочая зона нагревается радиантными трубками, в которых установлены газовые или электрические нагревательные элементы. Количество трубок и нагревателей рассчитывается исходя из габаритов печного пространства и требуемой производительности нагрева.
Газ проходит через радиантные трубки сверху вниз, проходит через садку и поднимается обратно к вентилятору.
Измерение углеродного потенциала осуществляют кислородные датчики, установленные в каждой камере нагрева. Зафиксированное значение передаётся в систему управления, которая в свою очередь в автоматическом режиме открывает / закрывает необходимые газовые магистрали.

Камера охлаждения печи состоит из:

• камеры подстуживания (сверху) - выполнена в виде водоохлаждаемого корпуса
• закалочного бака наполненного маслом (снизу).

Камера подстуживания оснащена вентиляторами, которые обеспечивают циркуляцию холодного воздуха камеры если требуется высокая скорость охлаждения садки.

Для закалки в масло поддон, расположенный на роликовом столе, опускается в закалочный бак. Температура масла в баке задаётся в системе управления печи и поддерживается в установленном диапазоне за счёт погруженных в бак нагревателей и интегрированной системы охлаждения масла. Для обеспечения равномерности температуры масла по обеим боковым сторонам бака установлены крыльчатки, вращаемые электродвигателями.

Избыточные газы выходят из камеры нагрева через вентиляционную трубку в верхнем своде и дожигаются горелками, установленными на крыше печи.

Передняя и задняя двери открываются пневматическими цилиндрами. Садка загружается в камеру нагрева автоматическим загрузочным устройством (тележкой). При наличии второй камеры транспортирование садки из первой камеры во вторую осуществляется тележкой. Транспортирование садки из 2-ой камеры в камеру закалки – осуществляется приводной цепью самой печи. Во избежание попадания воздуха из цеха во внутреннее пространство печи на входе и выходе установлены линейные горелки.

Программное обеспечение iRS-Carb

Система управления iRS-Carb разработана компанией iRS и является её интеллектуальной собственностью. Специалисты центра по разработке программного обеспечения работают совместно со специалистами по термообработке.

Система управления процессом науглероживания iRS-Carb представляет данные в виде двух параметрических углеродных профилей. Компьютер непосредственно собирает данные с датчиков кислорода или CO и моделирует кривые процесса. Сигнал анализатора рассчитывается для получения значения углеродного потенциала в печи, а затем через ПИД-регулятор регулирует количество углерода в печи. В практическом смысле - это компьютерная система контроля углеродного потенциала в режиме реального времени.

После нескольких итераций совершенствования iRS-Carb на сегодняшний день - это одна из самых удобных и надежных систем управления процессом науглероживания в России. При программировании используется метод диалога человека и компьютера, и в нем отсутствует нелогичный ввод данных, благодаря чему управление является простым, оператору не требуется опыт программирования. В программировании используется значение углеродного потенциала в атмосфере печи для получения необходимого закалочного слоя. Благодаря постоянному контролю, и сверке фактического расчета, происходит соответствующая компенсация и корректировка для каждого процесса науглероживания.

Процесс охлаждения можно запрограммировать, например задав температуру масла и время закалки, а также скорость перемешивания масла, направление перемешивания, время стекания масла, время охлаждения воздухом. Диффузию углерода в материале можно моделировать онлайн и оффлайн.