热处置车间的设计

1、本科毕业设计捷年产量3000吨热处理车间的设目：计学院:专业学号:学生姓名:指导教师:日期:热处置是机械工业的一项重要基础技术，通常像轴、轴承、齿轮、连杆等重要的机械零件和工模具都是要通过热处置的。热处置对于充分发挥金属材料的性能潜力，提高产品的内在质量，节约材料，减少能耗，延长产品的利用寿命，提高经济效益都具有十分重要的意义。正所谓“工欲善其事，必先利其器”，那么也就必需给热处置一个良好的环境及先进设备，总的来讲就是一个设计适当的热处置车间。设计的主要内容整个热处置车间的设计进程。从热处置车间的分类和特性、热处置车间生产任务、工作制度及年时基数、工艺设计、热处置设得的选择与计算、车间设得组织

2、与布置、热处置车间建筑物与构筑物、车间动力和辅助材料消耗量计算、热处置的生产安全与环境保护、热处置车间人员定颔、热处置车间的建设投资及技术经济指标等方面，对热处置车间进行设计。从热处置技术的现状和水平，掌握其进展趋势，大力进展先进的热处置新技术、新、新材料、新设备，用高新技术改造传统的热处置技术，实现“优质、高效、节能、降耗、无污染、低本钱、专业化生产”的方向上设计热处置车间。关键词：热处置车间；热处置设笛；热处置工艺；设计AbstractHeattreatmentisanimportantfoundationformechanicalindustrialtechnology,asisusua

3、llyshaft,bearings,gears,mechanicallinkage,andotherimportantpartsandmoldswererequiredtotaketheheattreatment.HeatTreatmentforgivingfullplaytotheperformancepotentialofmetallicmaterials,theintrinsicqualityoftheirproducts,materialsavings,andreducepowerconsumption,extendproductlife,andimprovingeconomiceff

4、iciencyareofgreatsignificance.Istheso-called"Perfecttoolsarenecessaryforperfectjobs,"thenitmustbeagoodtheenvironmentandadvancedequipmentforheattreatment,thewholeisdesigningaproperheattreatmentworkshop.Papersarethemaincontentsoftheheattreatmentplantdesignprocess.Fromtheclassificationandchar

5、acteristicsofheattreatmentworkshop,heattreatmentworkshopproductiontasks,thesystemofworkandthebaseyear,processdesign,equipmentselectionandheattreatment,theorganizationandlayoutofworkshopequipment,heattreatmentworkshopbuildingsandstructures,powerplantandauxiliarymaterialsconsumption,heat-treatedproduc

6、tsafetyandenvironmentalprotection,heattreatmentworkshopstafffixed,heattreatmentplantconstructioninvestmentandtechnicalandeconomicindicators,designstheheattreatmentshop.FromthecurrentsituationandthelevelofHeatTreatmentTechnologycontroltheirdevelopmenttrend,developvigorouslyadvancednewtechnologies,new

7、processes,newmaterialsandnewequipment,usehightechnologytotransformtraditionalheattreatmenttechnologytoachieve"high-quality,highefficiency,energysaving,energy,pollution-free,low-cost,specializedproduction"ofthedirectionofheattreatmentplantdesign.Keywords：heattreatmentworkshop,heattreatmente

8、quipment;heattreatmentprocess;design摘要IABSTRACTII目录III1绪论1选题背景及设计意义11.1.1 选题背景11.1.2 设计意义1热处置车间设计概述1设计思路213.1从车间规模的分析21.3.2从技术进展与技术改造分析22热处置车间设计纲领2车间任务2工作制度和年时基数43工艺分析及设备选用5工艺分析的大体原则5工艺线路5工艺方式的选定6热处置设备选用73.4.1 热处置炉73.4.2 感应加热设备103.4.3 淬火冷却设备113.4.4 可控气氛发生装置的选择123.4.5 辅助设备123.4.6 起重运输及机械化，自动化设备154车间布

9、置16车间在厂区内的位置16车间面积及面积指标16平面布置设计174.3.1平面布置设计大体原则1743.2设备布置间距174.3.3设备区域布置185热处置车间建筑物与构筑物23建筑物的设计23厂房建筑参数23厂房出入口25地面载荷及地面材料25特殊构筑物及附属建筑物的设计256动力消耗及对公用系统设计26电力安装容量26紧缩空气26蒸汽26氧、乙焕26生产用水26燃料277热处置车间的生产组织与人员27组织27工作人员288热处置的生产安全与环境保护29生产安全29环境保护299热处置车间的建设投资及本钱30车间大体投资计算30热处置车间的技术经济指标30热处置生产的本钱分析3010结论3

10、1参考文献32致谢331绪论选题背景及设计意义1.1.1 选题背景新热处置车间，通常采取“购买一批、自制一批、改造一批、淘汰一批”的调整思路，全面实行设备升级。通过引进先进技术和对引进技术的消化吸收，使热处置生产技术有突出的转变川。引进国外先进技术设备，对热处置车间进行设计。1.1.2 设计意义热处置生产技术必需迎头赶上，才能抓住机缘、迎接新的挑战口。从技术专业化与协作来看，从产品生产专业化到工艺专业化，都是为了实现生产技术的现代化。组织热处置生产工艺专业化协作，成立热处置专业工厂，将有力地增进我国热处置行业技术的现代化进展。热处置工艺专业化生产有利于采用新工艺、新设备，能够提高设备利用率，提

11、高热处置质量，提高生产率，节约能源消耗，降低生产本钱。因此，在武汉重型机床厂新建热处置车间时，必需特别重视并解决专业化与协作问题，肯定车间的专业化生产特点。热处置车间设计概述车间设计的主要内容，一般热处置车间的设计，应包括如下主要内容囚：（1）车间任务和工作制度；（2）工艺分析和设备选择；（3）车间布置；（4）车间建筑物及构筑物；（5）对公共系统设计的要求；（6）生产组织与人员；（7）生产安全与环境保护；（8）投资概算;（9）工艺设备平面布置图与设备明晰表；设计思路1.3.1 从车间规模的分析热处置的规模，影响所采用的工艺方式和先进的工艺设备，因此影响其产品质量和生产本钱。过去，大小机械厂都各

12、自成立自己独立的热处置车间和工段。可是，由于生产规模通常较小，设备负荷率低，多数是低于合理经济规模的情形下进行生产的。有些由于规模小，无益于选用先进的工艺和高效的设备，为使设备配套增加投资，由于设备负荷率低，浪费能源与动力。这些都致使生产本钱，经济效益很低。热处置车间的规模问题中，任何工艺（包括常规工艺和先进工艺）在本车间都承担是不现实的，应该以本企业生产任务为基础，解决本企业关键的，量大的生产工艺的需要。所设车间，所选主要设备，应达到必然的生产规模，有必然的设备负荷率。若是设备负荷率太低，则不该该设立车间或采用某种单项设备。在设计之前，对于车间任务应进行比较深切的分析，衡量其生产规模，肯定建

13、设是不是合理。1.3.2 从技术进展与技术改造分析科学技术是不断进展的，决不会停留在一个水平上。按照我国热处置行业此刻的水平，此后相当长时刻内的主要任务，是用先进技术改造此刻仍存在的掉队技术与生产设备，对现有车间进行技术改造。技术改造，设备更新，不仅能够扩大再生产，而且能够增加产品品种，提高质量，节约能源，降低消耗，改善劳动条件，保护环境，全面提高生产经济效益和综合社会效益。现有热处置车间的技术改造，是我国经济进展的一个重要办法。固然，在热处置车间新的设计中，仍然应为此后的技术进展和扩大再生产留有必要的余地。2热处置车间设计纲领车间任务一个热处置车间或工段所承担的生产任务，是设计热处置车间的基

14、础。只有明确了车间的任务，所肯定的车间生产规模，所选定的工艺和设备才能符合实际需要。所谓车间任务，第一是所承担本企业的生产产品的热处置零件年产量，也就是设计纲领。以知足零件热处置新的技术要求为前提，“三创新”（即材料创新、工艺创新和工装创新）的结果是行之有效的结果用。热处置工艺设计是热处置车间设计的中心环节，是设备选择的主要依据。所肯定的热处置工艺必需先进、靠得住、经济合理，并与车间生产规模相适应。常规工艺应力求工艺线路简化，运输量最小，工序较小，节省能源及劳动量。采用先进工艺应通过技术经济论证或实验研究，取得可信的试用效果。企业机械产品热处置零件生产纲领，包括铸件，锻件毛坯的预备热处置和机械

15、产品零件的最终热处置。这些就是按照产品零件图纸所规定的技术所决定的。热处置车间还应该承担本企业自制的切削工具、各类模具、机械修理备件、配件的热处置任务，按照其任务量的大小肯定车间的设置。为提高设备负荷率，应尽可能结合车间的特点同意对外协作任务，对于比较固定的长期协作任务，也应列入车间生产任务内。可是，对于车间设计生产纲领（见表），必需以进展的目光对待。机械产品老是不断改良进展的，对热处置零件总可能有进一步性能的质量要求，车间生产能力应有必然的丰裕。有些一次决定车间生产能力的条件，如最大热处置件的尺寸和重量，最大关键设备的主要规格尺寸，车间最大起重能力等，应考虑车间进展远景的需要。表零件热处置工

16、序生产纲领统计表序号产品名称年处理量A退火八正火八渗碳八渗氮/t碳氮共渗/t淬火/t回火表面淬火K时效八冷处理人高温A低温八1镇杆1102062主轴1102063滑枕2064齿轮4202065刀牌6床身7主柱3623628导轨板2069其他1000总重量826车间中的新型设备，也必需第一肯定其所承担的任务，即所承担的各类热处置零件的纲领，保证其负荷率。通过新热处置车间的设计，将热处置1:艺改良与热处置设备是热处置节能的主要途径。热处置工艺改良与热处置设备改良节能大体思路是，使改良后的热处置工艺及设备既达到热处置的目的，又是消耗最少的能源同。工作制度和年时基数按照车间生产性质和任务，一般单件小批

17、量生产性质的综合热处置车间，应采用两班工作制。其中个别工艺周期较长应持续生产的设备或大型设备应考虑三班工作制；安装在生产流水线上的热处置设备，应与生产线生产班制相一致。详细见表。1）设备年时基数为设备在全年内的总工时数，等于在全年日内应工作的的时数减去各类时刻损失，即："设=D设N.l-b%）（公式式中尸设一设备年时基数（h）；。设一设备全年工作日，等于全年日数（365天）-全年假日（10天）-全年礼拜双休日（104天）=251天；N-每日工作班数；n一每班工作时数，一般为8小时，对于有害健康的工作，有时为小时；b损失率，时刻损失包括设备检修及事故损失，工人非全日缺勤而无法及时调度的

18、损失，和每班下班前设备和场地清洁工作所需的停工损失。2）工人年时基数F人=。、加1一）（公式式中F人一工人年时基数（h）；。人一工人全年工作日，等于全年日数（365天）-全年假日（10天）-全年礼拜双休日（104天）=251天；一时刻损失率，一般取4%,时刻损失包括病假、事假、探亲假、产假及哺乳、设备请扫、工作休息等工时损失。表热处置车间设备和工人年时基数项目生产性质工作班制全年工作日每班工作时数全年时间损失（%）年时基数一、设备一般设备连续工作制3355897722重要设备阶段工作制32518164718小型简易热处理炉阶段工作制3251875571大型复杂热处理炉连续工作制33558147

19、326二、工人一般工作条件251881830较差工作条件25181217483工艺分析及设备选用工艺分析的大体原则热处置工艺设计是热处置车间设计的中心环节，是设备选择的主要依据。所肯定的热处置工艺必需先进、靠得住、经济合理，并与车间生产规模相适应。常规工艺应力求工艺线路简化，运输量最小，工序较小，节省能源及劳动量。采用先进工艺应通过技术经济论证或实验研究，取得可信的试用效果。工艺线路产品零件从毛坯生产到完成成品，生产线路是肯定热处置车间任务的基础，具体如下：（1）铸铁，铸钢，有色金属一般铸件的预备热处置与铸造以后进行，包括正火、扩散退火、等温退火、球化退火、可锻化退火、再结晶退火、消除应力退火

20、、人工时效（稳化处置）等。（2）硬度要求在285HB（30HRC）以下的一般铸件，可在机械加工前热处置到要求硬度，包括正火、调质（淬火及高温回火）。加工余量大的锻件，为保证其热处置效果,应在粗加工后进行热处置。（3）表面硬化，化学热处置零件，硬度要求大于285HB（30HRC）的零件，应在机械加工后进行。一些精度要求高的零件，可利用特殊加工刀具的零件，也可在加工前进行热处置。（4）局部化学热处置零件，生产批量大时，非处置部份应镀层保护，批量小时可采用机械保护，防渗涂层和车去渗层等方式。（5）绕制弹簧、冷锁、冷挤成形零件、应进行去应力退火、再结晶退火、正火等工序。（6）形变热处置可简化工艺线路，

21、减少工序，节约能源。有些铸、锻件，专门是锻件，可充分利用锻造余热进行淬火、调质等处置，使锻造加工与热处置结合起来。工艺方式的选定（1）常规热处置工艺热处置零件的常规热处置工艺，包括毛坯的预备热处置和零件的最终热处置，如退火、正火、去应力退火、调质（淬火及高温回火）、时效及固溶处置等。从提高热处置质量考虑，如不准在加热进程中发生氧化、脱碳，应采用保护气氛下加热。（2）化学热处置化学热处置包括奥氏体状态下渗碳、碳氮共渗，铁素体状态下的渗氮和氮碳共渗，和渗硼、渗硅、渗铝及各类渗金属和多元共渗工艺。化学热处置能够在气态、固态或液态介质中完成，肯定化学热处置的工艺选用。有化学热处置后需要淬火的，应按照可

22、能尽可能采取渗后直接淬火工艺。（3）调质热处置调质热处置技术的进展主要有以下儿个方面。炉型。由于振底炉长期利用中存在振底板变形零件在炉内布料、加热不均淬火质量散差大同时振动噪声大、环境差，振底炉已逐渐退诞生产线，网带炉、铸链炉取得普遍应用。碳势控制技术的应用。碳势控制技术在保护气氛调质生产线取得普遍应用。有效的控制炉内碳势控制精度，保证了零件淬火后的表面质量。运算机技术的应用。通过应用运算机能够依照工艺设定自动完成工件的生产全进程记录、保留工件生产中的各类工艺参数具有完善的故障诊断、安全警示及连锁功能。快速淬火油和水基淬火介质的应用。快速淬火油的应用保证了高强度螺栓件的热处置内在质量。水基淬火

23、介质的应用解决了零件淬油不硬、淬水开裂及零件淬火变形的质量问题。（4）感应加热淬火感应加热可利用高频、中频、工频、超音频，和双频及脉冲加热工艺，按照零件钢种、尺寸特点、要求硬化层深度、零件批量等肯定工艺。感应加热淬火后可按照可能采用自然回火。感应热处置技术的应用感应热处置具有以下特点。按照产品性能要求只对零件表面或局部加热实施表面或局部强化，因此是一种节能热处置。感应加热时刻短、速度快有利于淬火组织的细化，取得耐磨性抗扭转弯曲疲劳性能俱佳的强化效果。感应淬火装置能够方便地安装在流水生产线上便于生产管理，减少了物流本钱。感应淬火生产节拍快效率高能够实现完全自动化。感应淬火机床正朝柔性化、自动化、

24、智能化控制的方向进展。具有零件识别、能量控制、工艺参数显示及故障诊断、显示、报警的感应淬火装置在生产中慢慢取得应用。（5）火焰表面淬火火焰表面淬火技术的进展，如采用先进温度检测技术与自动化控制与操作，淬火质量可保证。在单件小批量生产中部份采用火焰淬火工艺，生产灵活实用。（6）高密度能量表面处置高密度能量表面处置包括激光表面处置，电子束表面处置和物理及化学气相沉积。一般适用某些特定的零件，选用这种工艺必需先进行工艺实验，试生产利用，用从热处置质量和经济效益考虑。（7）特种工艺方式任何新技术，新工艺都有其特殊性，有其特殊性，有其优缺点，可能只适用于某些特定的零件，并非断进展、深切、完善。采用新技术

25、，新工艺必需成立在调查研究和生产实验的基础上，而且它与适应设备的进展紧密相关，因此，也必需成立在完善的设备基础上。如真空热处置、离子轰击热处置、流台床热处置所适应的热处置工艺方式和零件品种不断增加，工艺逐渐深切。真空热处置已可实现淬火油冷、水冷、气冷、回火、退火、并已用于真空渗碳、真空碳氮共渗。总的来讲，一方面是自动优选工艺、提高产品质量;另一方面是充分保证稳固的优化工艺条件，取得分散度很小的均一的产品质量。这就是美国热处置2020年远景假想中的形象目标:热处置畸变成零和质量分散度为零的主要起点。当前热处置生产的质量控制除依托生产进程的自动化（消除影响质量的人为因素）、工艺参数的严格在线控制和

26、工艺效果的运算机模拟来实现，还力求实现进程控制的自适应化和智能化。这就是质量控制技术进展的主要方向。由于运算机技术的迅速进展，在最近几十年中，难以与大型计算已被克服。通过模拟和衡量社会财产安全，本钱，并在规按期间内经热处置后，它并非难，优化热处置工艺。热处置设备选用选用适当的热处置设备依据是热处置工艺的类型，产品零件的特性，即零件形状、尺寸、质量和材料，产品技术要求和精度，产品生产量和劳动量，所用的能源、气氛及淬火介质的物质条件。3.4.1热处置炉热处置炉是通过炉内燃烧装置将燃料燃烧产生的热量或通过炉内电热元件将电能转化的热量对金属工件进行加热的设备“叫热处置炉种类多，应用普遍。常常利用的箱式

27、炉、台车炉、井式炉、罩式炉各有特点，别离应用于不同领域，一般都已形成系列化的标准定型产品“L(1)炉型选择井式炉多用于细长工件的加热，炉膛较深，多置于地坑中。罩式炉的特点是有一个体积较大的炉罩，多应用于特大工件的热处置。一些企业从装炉量、耗电量、车间配电容量、车间场地配置等角度动身，选择传统的标准型热处置炉并非满意。按如实际需求,生产上设计非标准型热处置炉已很普遍。基于这些情形，前后设计了3种规格的经济实用型普式热处置电阻炉，主要用于连铸辑、热轧输送辐、型材轧辑等冶金辐道的堆焊生产叫燃气井式热处置炉是用于长轴类件和杆件的热处置设备，该类设备自身状况的好坏将直接影响到最终产品质量、设备生产效率、

28、生产本钱和环境污染等。按照热处置产品的质量要求，在整个炉膛内温度和气氛的均匀性都必需是在产品质量或热处置工艺要求的规定范围内，只有如此才能确保热处置产品质量达到所规定的技术质量指标”叫对原中温箱式炉在利用进程中存在耗能高、结构状况不舍理、生产效率低等问题，结合实际生产所需，本着经济效能的原则，通过台车制作、炉壳改造、炉衬结构优化、控制系统的改良、电热元件的正确选用与合理散布将其改造为台车式电炉，取得了满意效果叫在渗碳炉上要从温度的控制方式、碳势的控制方式及氮-甲醇气氛在深层渗碳中的应用等三个方面介绍深层渗碳对热处置设备的要求”叫真空热处置的普及应用会取得迅猛进展真空热处置具有无氧化、脱碳、脱气

29、、脱脂、变形小、热处置零件寿命长、无污染等特点。真空热处置(渗碳、气淬)具有无氧化、脱碳、脱气、脱脂、变形小、热处置零件寿命长、无污染等特点，因此最近几年来，在我国取得了快速进展，其应用范围也在慢慢扩大。详细分析设备选择的依据条件，选择热处置炉：a.汽车齿轮等渗碳零件，大量量生产时，常常利用推杆式渗碳炉及其组成的生产线;中批量时，选用转底式炉并与推杆式炉或密封箱式炉及其组成的组成生产线；小批量时,选用井式渗碳炉。b.轴承零件，大量量时选用粗底式炉及其组成的生产线；中批量时选用振底式炉、网带式炉并组成生产线；小批量时以往我国常选用盐浴炉；滚珠多选用鼓形炉及其组成的生产线，或间隙式滚筒炉。C.长轴

30、件，大量量时选用步进式炉及其组成的生产线；小批量时选井式炉。d.大件及长板件，选用步进式炉或台车式炉。e.中小零件和标准件，选用铸锭炉、网带式炉、振底炉、真空炉、盐浴炉、箱式炉。f.钢丝，选用牵引式炉及其组成的生产线。g.模具及刃具，选用真空炉、盐浴炉、流态化炉。h.钢带等退火件，选用罩式炉、井式炉和箱式炉。i.铝合金，选用强风循环箱式炉（带机械传动）。j.可锻铸铁退火件，选用推杆式炉生产线、隧道式炉生产线、起落底式炉。（2）燃料与节能a.燃料的选择热处置利用热源一般有电及燃料，燃料多为气体燃料。电炉由于温度均匀，容易控制，热效率高，便于操作，一般采用电炉，大型铸锻件采用气体燃料炉。b.节能热

31、处置车间设计时应执行专业化协作的原则，主要耗能设备的负荷率不该低于40%,并应通过专业化协作方式使之达到70%以上。采用合理用能的新技术、新工艺、新设备和新材料。热处置车间电炉控制系统改造是应用现代测控技术，提高工艺装备水平，达到精准控制，提高产品质量，节省能源，减轻工人劳动强度的目的1。c.肯定热处置炉生产率热处置炉在单位时刻内可完成必然热处置工序零件的重量即为生产率，以Kg/h或件/ho为使不同规格和炉型热处置炉进行比较，生产率还能够单位炉底面积或单位炉膛面积在单位时刻内的产量计算。平均生产率是指热处置炉在一般正常利用条件下所达到的生产率，是热处置炉处置各类不同零件完成必然工序，在较长时刻

32、稳固利用后，统计生产数据所计算出来的生产率（如表）。表单位炉底面枳的平均生产率参考指标炉子类型退火正火淬火回火气体渗碳固体渗碳箱式炉4060100-12080100310推杆式炉6070120-1601001253545输送带式炉120160100125立式旋转炉100-12080100台车式炉35-5060805070812双台车式炉60-80120-140100-1201215振底式炉140180100-120d.热处置炉的计算按照热处置零件分工的年处置量，别离采用各工序的平均生产率，能够计算得出某项设备所承担热处置任务的年负荷数，再按照该项设备的工作制度所肯定的年时基数，即可计算得出该项

33、设备的负荷率并肯定台数。设备需要量可按照热处置工序生产任务和设备生产能力计算出设备年负荷基数，再计算设备需要量。具体计算见表和。1 .设备年负荷基数设备年负荷基数G为：（公式（公式G=Q1p式中。-设备年需完成的生产量（Kg/年）P-设备生产率（Kg/h）2 .设备数量计算C=G/F式中歹-设备年时基数（h）表热处置设备计算表序号设备名称用途生产率（Kg/h）年处理量/t=生产率X设备年时基数（7240h）1井式燃气炉调质、正火、退火、稳定等302井式电炉回火、稳定、时效303井式气体氮化炉氮化292104井式气体氮化炉氮化292105燃气式台车炉正火、调质、退火、回火等606台车式电阻炉正火

34、、调质、退火、回火等807气体渗碳炉渗碳308气体渗碳炉渗碳309高温回火炉回火3010低温时效炉时效3011双室真空油淬气冷炉淬火3012离子氮化炉氮化1013全齿淬火机齿轮表而淬火3827514立式淬火机表而淬火3827515卧式淬火机表而淬火3827516盐浴炉盐浴3928217井式回火炉回火30合计56340763.4.2 感应加热设备（1）频率的选定感应加热所需电流频率，取决于产品零件对淬硬层深度的要求，由于车间产品零件的规格如下：表加工零件的规格、型号名称直径热处理深度(mm)轴类零件cplOO-500表而感应淬火8齿轮cplOO-500表而感应淬火5导轨类14000x2000表而

35、感应淬火5滑枕类500x500x5000表而感应淬火5(2)淬火机床的选择淬硬层深度：整体淬火58mm,持续淬火5mm。淬火方式描述：一个电源，带动两个变压器输出接口；其中一个变压器随机床动作完成在水平方向2000x14000的导轨上的相应平面淬火，淬火最大宽度350mm；另一变压器输出接口完成立式方向的淬火，轴类。500,滑枕类最大面500x500四方面同时加热。功率：600KW,频率8KHz持续可调，能够连接不同类型的感应线圈。加热周期中，变频电源依据感应线圈、材料和工艺参数的转变引发的阻抗转变自动进行调节，实现频率自动跟踪。功率因素.，输出功率可持续自动调节，如与数控机床联机可由机床数控

36、系统在额定功率下任意设定功率。3.4.3 淬火冷却设备(1)淬火冷却槽购买炉子要考虑工艺的通用性，即淬火+回火利用应用灵敏性、精密定位、自动控制能力，工件定位准确，运行平稳靠得住。由全固态晶体管感应加热电源和数控淬火机床组成的高频淬火系统具有很高的柔性，通进程序的编制，在淬火进程中变更程序的指令，能很容易自动调节电源的输出功率、通电和断电时刻、喷液开始结束时刻、工件加热冷却长度、工件的移动速度、延时加热冷却时刻、提前喷液时刻，如此对同一工件的不同部位(尺寸、位置)要求不同淬硬层深度的可用同一个感应器，采用一次装夹持续淬火的方式就可以很容易达到技术要求.且可使硬化层持续过渡散布。该技术和热处置工

37、艺结合，可完成盘类、齿轮类、套管类、轴类零件的内孔外表面的高频淬火，可实现持续淬火、同时淬火、同轴分段持续淬火、同轴分段同时淬火和同轴分段同时持续淬火工艺。该技术特别适用于要求不同的直径段具有不同硬化层深度，且淬硬层持续或不持续的多台阶轴类零件的热处置，知足了多台阶轴类件各直径段的表面淬火硬度及淬硬层深度的特殊要求，且淬硬层在分阶处能呈持续过渡，以减少台阶轴尖角应力和热应力的影响，保证了轴件的强度，解决了汽车制造进程的关键技术问题。(2)淬火冷却介质冷却系统冷却形式真空炉的冷却有油冷和气冷。目前利用以气冷为主，因为气冷对热处置零件无任何污染和不良影响(油冷有表面微渗碳问题，对证量有影响)，处置

38、后零件表面干净不需要清洗。所以，在知足冷却速度的条件下，一般以气冷淬火作为首选，如此能够减少热处置后零件的清洗和由此产生的污染。冷却是关键环节，尤其是氮气的情形。炉内设置的不同形式气嘴进行喷冷，气冷的冷却速度主要受气压、流速、气流的形式、散布等影响，在进行选择时要全面考虑。一般情形，气压高、流速大、冷却速度快，即冷却速度是直同意到气压和流速的影响。另外，气冷时换热器冷却水流量的大小对于实际冷却有明显影响。咱们在不同炉一样的气压和流量条件下比较表明，冷却水流量大者冷却速度明显加速。冷却的均匀性十分重要,有一些真空炉喷嘴散布设计考虑不合理，靠炉门一侧未设置喷气嘴，进行小零件处置时不明显，当处置零件

39、尺寸较大时由于阻挡的作用，气流流通不顺畅，冷却速度有明显不同，致使局部淬火不足、均匀性变差1。3.4.4 可控气氛发生装置的选择炉用可控气氛发生装置及操作要求可控气氛发生装置应设有防回火、熄火和过压等安全装置。在可控气氛管路上和火帘管上应设置安全切断阀。在炉温低于700摄氏度可能熄火和压力太低有可能回火时，都应该自动关闭阀门。安全切断阀应该与温度控制和路门开启装置取锁。在停炉后应打开炉门或发散管，排除炉内残余的可控气氛，或用情性气体进行吹扫。开路时，吹扫炉内的空气应高于着火温度下进行。当工艺要求在700摄氏度以下时，炉内吹扫应在低温下进行，或用氮气吹扫，带炉内空气置换完毕，方可升盖。炉子应严格

40、密封，并在正压下运行。路子还应设防爆装置。热处置车间设备需求量见表：3.4.5 辅助设备(1)清洗设备随着热处置工艺的进展和对环境卫生的要求日趋提高零件热处置前后的清洗加倍重要。一些化学热处置工艺如渗碳、渗氮，操作前要求比较完全的除油，有的利用热处置炉废气烧尽表面油污，以保证热处置质量。零件的热处置后除油，可避免回火进程中产生大量的烟雾，污染环境，同时维持零件表面光亮。目前主要清洗设备有：室内和输送带式、悬挂输送链式、滚筒式清洗机、溶剂清洗及其他超净清洗设备。(2)清理设备为清理零件热处置后表面的氧化皮，可采用喷砂机、喷丸机、抛丸机、喷丸清理滚筒、砂轮机、抛光机、酸洗槽等。随着查验设备的进展，

41、过去常常利用酸洗方式清理氧化皮，现已多采用喷丸清理，并进展了强化喷丸和应力喷丸等先进技术。表热处置车间设备需求量表序号设备名称设备年时基数数量(台)设备电量(KW)备注每台合计1井式燃气炉772212井式电炉772213井式气体氮化炉772214井式气体氮化炉772215井式淬火油槽16井式淬火水槽17燃气式台车炉732618台车式电阻炉732619淬火油槽210淬火水槽211气体渗碳炉7722112气体渗碳炉7722113高温回火炉7722214低温时效炉7722215双室真空油淬气冷炉7722116离子氮化炉7722117超音频电源118全齿淬火机4718119立式淬火机4718120带电

42、源单齿淬火设备121中频电源1500+35085022卧式淬火机床4718123立式淬火机床4718124盐浴炉7722125淬火油槽2可移动26淬火水槽2可移动27井式回火炉77221在盐炉间28清洗槽129发蓝设备130酸洗槽131冷水槽132发蓝槽133冷水槽134热水槽135皂化槽136浸油槽137空油槽1(3)矫正设备常常利用矫正设备的类型及适用范围见表：表常常利用矫正设备及适用范围设备类型规格主要用途手动压床15t单件小批零件矫直压力机5-25t单件小批零件矫直单柱液压机10loot轴类零件矫直及齿轮扩空三辑矫直机等径或径差很小零件矫直双辑矫直机等径小零件连续矫直专用矫直机为专门零

43、件设计的矫直机搓板矫直机小轴连续矫直摩擦压力机零件热后矫正按照零件直径可选用的矫正设备规格及定额指标见表：表矫正设备的规格及定额指标零件直径/mm设备规格八定额指标/(件/h)510158012010205-1040802030104060304010254060507025404060>70631003050齿轮挤孔6360(4)检查设备为检查零件热处置后的硬度，一般采用布式、洛式、肖式硬度计。检查薄件和浅渗层零件用维氏硬度计，检查大型零件用手提布式、肖式、大型悬臂式或龙门式布氏硬度计。为了特殊需要还需要各式特种硬度计，如里式硬度计。为检查零件表面裂纹，采用磁粉探伤仪，为检查零件内部质

44、量，采用超声波探伤仪、射线探伤仪。(5)其他辅助设备其他辅助设备，包括焊接设备，如对焊机、钎焊机、高频焊接设备、寄存工具夹装置，如工具架、吊具架、冷却盘、冷却坑，切取式样设备，如锯床、切割机、磨光式样设备等。为了正确制定工艺，进行质量检查和分析废品，除在企业中心实验室外，一般热处置车间为配合生产还应设小型实验室，配置大体的化学分析和金相查验设备，和渗层深度检测仪，气氛组分分析装置等。检修间应配置必要的机械加工机床，制造必要的设备备件和为感应加热用感应器制造服务，和为仪表的检修校正服务。3.4.6 起重运输及机械化，自动化设备(1)常规起重运输设备起重设备按照设备安装、修理、工艺所需起吊运输最大

45、零件重量和工艺平面布置决定，起重设备适用范围及选择原则见表。表起重设备适用范围及选择原则设备名称常用规格主要适用范围选用意见桥式起重机510t大型设备维修，大型零件运输、装卸一般厂房长50米选用一台梁式起重机13t中小型设备维修，中小零件运输、装卸每一跨可选一台电动葫芦t井式炉组，小型热处理车间表面淬火组、酸洗、发蓝生产线的起重运输，工序衔接每条生产线可选用一台悬臂起重机1工作量较大的局部区，桥式、梁式起重机达不到的地方为某项设备及工艺专设悬挂运输链程道平板车电瓶车、叉车、手推车(2)生产机械化与自动扮装置热处置设备的机械化与自动化，车间之间及车间内工序之间的机械化运输装置及控制，按照零件的产

46、量和生产进程的具体需要，合理选用与布置，以改善劳动条件，提高生产率。a.短道短道可运输和贮存部份零件，将不同工序联系起来，有着不同形式布置，如直线型、U型、L型、环型等。如用转道将清理、矫直、检查等工序联系起来以辑道连接渗碳生产线，以便输送。b.轨道车按照不同的设备操作和布置选用，如利用倾式轨道和小车为推杆式炉返回底盘和垫板；利用普通轨道车和激动轨道车联系渗碳、淬火、清洗、回火等周期作业炉。c.单轨电动葫芦单轨葫芦可将各工序设备联系起来，可布置成一字型、L型、环型。d.悬挂运输链用于车间之间或工序之间的运输，持续运行，通过与下降段配合，可实现持续式炉生产线的全进程机械化运输。e.平板车用于大件

47、的运输及工件过跨运输。机械手大量生产热处置作业中，机械手运用普遍如齿轮牙床淬火冷却专船用机械手。4车间布置车间在厂区内的位置对热处置车间在整体布置中要求：（1）热处置车间散发大量燃烧废气、保护气氛废气，其他有害气体及油烟、粉尘等，所以应位于其他厂房下风向，且要有卫生防护带。（2）热处置车间靠近各类震源时，应该有必然间距或采取相应的隔震办法，震源如锻锤、空压机、氧气机、铁路等。热处置车间为综合性处置车间，为全厂服务，在工厂整体位置中应选择适中的位置或靠近与其联系多的车间。车间面积及面积指标车间总面积包括工艺设计顶用于大体生产设备和辅助设备所占用的面积，包括厂房、披屋、露天起重机下的有效面积。（1

48、）生产面积（见表）生产设备、设备之间通道、工人操作、工件寄存地所占用的面积，和清洗、清理、矫正、取样、运输设备所占用的面积，占总面积50%70%。（2）辅助面积变配电间、变频间、电容期间、查验间、快速实验室、保护气氛制备间、机修间、仪表间、通风机室、各类仓库、主要通道、露天仓库等所占用的面积，占总面积30%50%。表车间而积生产面积指标车间类型规模生产指标年）锻件热处理小型23中型3大型56综合热处理小型中型标准件热处理齿轮热处理平面布置设计4.3.1 平面布置设计大体原则大型持续式设备及机组的布置，按照数量肯定是不是跨厂房跨度，尽可能在同一跨度中，有利于利用起重设备。车间有一端封锁墙体时，大

49、型设备尽可能靠在内墙布置，以利用采光和通风。热处置车间在工艺流程大体顺畅的情形下，可按设备分片布置。设备布置应符合工艺流程的需要，零件的流向应尽可能由入料端向出料端，避免交叉和来回运输。设备应尽可能布置整齐，箱式炉以炉口取齐，井式炉以中心线取齐。需要起重运输工具的设备，应布置于起重机有效范围内。需局部通风的设备应靠外墙或靠近柱子布置，以利于通风管的引出。车间内应避免隔间，对必需设置隔离间的应集中于车间的一端。喷砂间靠外墙隔间,有利于砂的贮存和设置除尘装置。生产区内应留有零件装卸及存储面积或立体仓库。车间需留出必要的通道，通道的尺寸随车间利用运输车型而异。车间预留扩建面积可采取车间内预留设备空地

50、或预留增跨或接长厂房空地。留有运算机控制管理房地。综上所叙,科学的生产设计和能源管理是能源有效利用的最有潜力的因素。保证满负荷生产、充分发挥设备能力是科学管理的目标之一。先进工业国家从能源利用率和生产本钱的精打细算动身，在电和燃料的一次和二次能源的调配上做出合理的选择，在热处置能源结构、充分利用废热、余热上积累了丰硕的经验【网。我国机械工业95%以上的热处置炉用电是很不合理的,在当前天然气资源已能充分供给的条件下，热处置的能源结构必需调整和改变。研究、开发和推行节能的热处置工艺是投入小、生效快的节能办法。热处置设备的选型、结构和利用上也都有专门大的节能潜力”叫4.3.2 设备布置间距（1）炉子

51、后端距离墙柱的距离，一般箱式炉采用12m：煤气炉和油炉取；可控气氛炉应留出辐射管掏出的距离。（2）炉子之间的距离，小型炉；中型炉；大型炉2m；间隙式炉组成的生产线；持续式炉。（3）井式炉间的距离，小型炉；中型炉；大型炉4m。（4）井式炉炉口距地面距离，渗碳炉；正火、回火炉。（5）持续式炉的炉前后区空地，锻件热处置炉：炉前：68m；炉后812m；持续气体渗碳炉：炉前46m：炉后23m；一般持续式炉炉前后46m。（6）炉子安装高度即炉口平面到地平的距离，人工操作时，一般为。4.3.3设备区域布置（1）区域计划图（见图OOMODCOiowe网幺ioSEr函（2）热处置设备布置图（见图d台>辱够含辱辱每领台图区域”-划佟I0008DMA00Bi图热处置设备布置图1）井式