网带炉热处理技术进展及其现场校准

林凤英

摘 要：网带炉是紧固件加工企业必不可少的一种机械设备，其质量直接关系到紧固件质量，可见，网带炉在工业生产中的重要性。本文首先簡单介绍了网带炉的概念和特点，然后说明了网带炉技术发展的方向，最后详细介绍了网带炉现场均匀性、波动性以及温度偏差校准，旨在与相关工作者借鉴交流和为企业提供科学、合理的网带炉校准方法。

关键词：网带炉；热处理；现场校准

中图分类号：TG155 文献标识码：A

网带炉是工业企业最为常见的一种机器设备，为了使固件的热处理水平得到提升，首先就需要对热处理技术进行改善。从目前来看，我国大多数固件企业在引进国外先进设备和技术的基础上，固件热处理水平已经有了明显改善，能够制造出满足需要和高质量的网带炉，并且在配套件方面，比如调功器、控温仪表、氧探头、可编程控制器等电器件和耐火砖、耐热高强网带等材料的质量上也都取得了非常大的进步，推动了我国热处理设备的进一步完善。目前，市场潜力最大的就是无马弗网带炉，可靠性极高，得到了用户的广泛青睐，对设备制造企业来说也无疑是一个重大机遇。由此可见，对其技术现状和校准方法进行探讨具有十分重要的现实意义。

一、网带炉概述

网带炉是指一般由马弗保护的网带将零件实现炉内连续输送的烧结炉。主要应用于金属粉末还原、粉末冶金制品烧结和电子产品在保护气氛或空气中的预烧、烧成或热处理工艺。

特点：网带炉的组成大致分为三个部分，分别是炉体、温度控制系统和网带传动系统。炉体由进料段、预烧段、烧结段、缓冷段、水冷段和出料段组成；温度控制系统由电热偶、可控硅以及数显式智能PID调节器组成，三者形成一个闭环式的控制系统，这样一来，对炉内温度就能够进行精确控制；网带传动系统主要由传动装置以及耐高温网带组成。通过变频器装置可以实现对网带运行速度的调节，数显式网带测速装置能够将网带速度直接读取出来。

加热元件大多数选择FEC陶瓷加热棒或者是加热板，采用日本生产多段智能程序温度控制仪作为温度控制系统，根据要求可以对数据通讯接口进行配置，变频无级调速，耐热钢网带传送，采用大包角张紧轮设计理念，实现了产品的平稳输送。

二、网带炉技术发展方向

1 智能化

随着科学技术的快速发展，网带炉智能化特征也越来越突出，网带炉应用热处理数据库、CAD程序、计算机控制技术和模拟仿真技术的应用使得网带炉无论是在功能上还是在稳定性方面都有了较大的提升。从目前来看，我国大多数固件企业网带炉管理系统和综合控制基本已经实现了智能化，今后，生产线智能化特征也将更加显著。

2 高质量

通过对最近几年的网带炉生产情况研究发现，大多数制造企业在网带炉质量方面均有了明显提升。网带炉上料已经实现了阶梯式系统，不需要人工进行变频调速、控制上料节奏以及排列零件方向，这些工作已经全部实现了自动化。加热区温度控制稳定，控制在±1℃，均匀性也较为稳定，不超过5℃，采用PID实现对温度的控制。炉内气氛均匀性在±5℃，碳势控制仪、氧探头除碳空气泵以及调节器能够和网带炉可靠配合，对甲醇丙烷气氛能够做到完全适应。除此之外，可以根据不同客户需要求，通过双氧探头二区碳势控制技术进一步优化碳氮和渗碳共渗层质量。在硬度均匀性上，将变频可调速强力搅拌器添加到淬火槽中，使其冷却均匀性大大提高，继而实现了淬火槽温度可控和均匀。

3 低成本

以连续式网带炉为例，原开关式供电已经被PID调节所取代，加之可变时基过零式调功器以及自适应数显温控表的应用，使得控温精度更高，而且辐射管寿命得以延长。机械传动应用电动机链轮链条，确保了运行的可靠以及准确。

气氛控制氧探头采用超轻质的抗渗碳砖、保温砖、保温板以及耐火棉，寿命延长了3～5倍，使用寿命至少在5年以上。生产线如果一旦出现故障，系统能够自动检测并将故障点信息显示出来，并且故障点前道会自动停机并发出报警信号。

4 清洁化

生产线全部采用钢铁发黑技术，这种技术无污染，符合当前绿色环保理念。生产线整个过程均匀实现自动化。在淬火前和淬火后清洗螺栓两次，在淬火过程中所产生的油烟已经被蒸发，从而降到最低程度，不仅回火油烟减少，而且在运行过程中基本不会出现污染问题。

三、网带炉校准

网带炉是一种适合多品种、工艺变化灵活的热处理设备。由于有气体保护，因此各类工件淬火后表面会出现脱碳、硬度不均、软点及裂纹等缺陷缺少的问题得到了明显改善，使网带炉的力学性能得到大大改善。据统计，目前我国网带炉制造企业已经达到了数千家之多，网带炉的应用也越来越广泛，为此，做好网带炉现场校准十分重要。它不光关系到网带炉的稳定运行，同时也关系到企业经济效益和社会效益。文章从均匀性、波动性以及温度偏差校准三个方面详细介绍了网带炉的现场校准，旨在为用户提供一些实践经验。

1 均匀性校准

这里所说的均匀性校准的指的是温度均匀性校准，在校准过程中要以相关校准规程、方法进行校准。如果热电偶K型等廉价金属热电偶，工作温度在760℃以上，则不需要进行现场校验，每年更换一次即可；如果工作温度在760℃以下，同样不需要进行现场校验，每两年进行一次更换。如果热电偶材质为贵金属，则需要按照公式，根据温度升降循环次数确定校准期限。由于篇幅限制，在本文中不将公式列出。

根据国家标准，网带炉工作仪表每季度需要进行一次校验，有能力的企业可以根据实际情况，缩短网带炉工作仪表检验周期。在对网带炉工作仪表进行校验时，可以通过过程校验仪在量程范围内的若干典型温度点上、下行程均值作为该温度点测量值，与名义值比较，就能够得出测量误差，从而进行校准。

根据国家相关标准，网带炉温度均匀性校准每年至少进行一次，在校准过程中测量点个数不可随意选择，需要根据炉宽合理选择测量点个数，一般来说，测量点个数在2～3个左右。

2 波动性校准

波动性校准是网带炉现场校准中非常重要的一部分。根据网带炉校准要求，在对网带炉波动性校准时应当30min内进行间隔读取被检示值，通常情况下，2min为一个读取周期，组数设定为15组，根据对应公式对波动性进行计算，通过计算结果，对网带炉的波动性进行判断和校准。要求规定，当网带炉稳定之后方可进行波动性校准，从而对网带炉是否稳定做出判断。从目前来看，波动性校准普遍采用PID算法，这种计算方法不仅简便，而且结果准确、可靠。需要注意的是，对网带炉波动性进行校准必须以大量记录数据为基础，通过变化趋势，从而做出正确判断。

3 温度偏差校准

温度控制系统需要对其偏差进行校准，温度偏差校准周期较短，企业应当每月或者是每周进行一次现场校准。在现场校准的方法上要求较为严格，不可随意选择，应当根据相关标准选择合适的温度校准方法。

例如，网带炉有效加热区为300mm× 4700mm×50mm，50mm不需要对垂直温场进行测量，只需要对水平温场测量即可。在网带前进方向与每一加热区中心线垂直的两端分别布置一支热电偶，由于网带炉出口端温度为淬火瞬间温度，因此，在其出口端也应当布置两支热电偶。热电偶总数为13支，用钢条将热电偶的位置固定，以间距260mm平行放置于网带炉内。在进口端，由于存在冷空气流动，所以温度并不是均匀温场温度，而是向内有一段距离才能达到均匀温场温度，为了解决这一问题可以在端面进行挡板，这样一来，就可以对网带炉温度偏差进行校准。

结语

综上所述，本文就网带炉的技术发展方向以及现场校准进行了探讨。紧固件热处理质量取决于热处理设备水平，因此做好网带炉的校准工作十分重要，只有网带炉的精确性、稳定性得到保障，紧固件热处理质量才能达到理想标准。从目前来看，我国网带炉已经实现了高质量生产，已经能够生产出满足热处理需求的网带炉，在科学技术日新月异的大背景下，我国也将生产出水平更高的智能化、自动化网带炉。企业在对网带炉进行校准时，不仅要全面，而且还要确保数据的准确性，同时还要对网带炉进行定期清洗，对器件进行更换。

参考文献

[1]姬俊祥，陈立奇，王强.UMS型贝氏体等温淬火网带炉生产线的调试和应用[J].热处理，2015（05）.

[2]王涛，袁福东，龚海华.GCr15軸承套圈网带炉淬火光亮性分析[J].金属加工：热加工，2014（19）.

[3]林俊，刘静，田绍洁.大连圣洁公司网带炉创新应用与发展[J].金属加工：热加工，2014（S2）.

[4]刘国丽，何玉玮，吕洪伟.轴承套圈热处理锥度变形的分析及控制[J].哈尔滨轴承，2014（02）.