大尺寸回转窑托轮热处理新工艺的应用

河南省2007年度QC小组成果材料

组

长:李卫斌

发布人:罗

晶

顾

问:陈谊洛河南XX有限公司热锻厂热处理QC小组大尺寸回转窑托轮热处理新工艺的应用

一、小组简介

表1QC小组概况小组名称热锻厂热处理QC小组小组注册号HJKQC19920001课题类型创新型

活动时间：2006年10月~2007年4月姓名性别文化程度职称组内分工

制表：张瑞新审核：陈谊洛时间：2006年10月二、选择课题（一)前言

回转窑是水泥生产线中的主要设备，是我公司的主导产品。其中，托轮是回转窑的关键零件，它的质量状况从某种程度上决定着整个回转窑的运行质量。Ф1.2M以上托轮，外形尺寸较大、形状也比较复杂，给它的热处理工艺带来了一定的难度，以前都是在外单位进行。2006年10月份，公司生产布局调整，将大尺寸回转窑托轮的热处理任务交给了热锻厂热处理车间。（二)选择课题

请看图1制图人：张瑞新

陈谊洛生产部要求生产需求问题现状大尺寸托轮是回转窑的关键零件,生产布局调整由热锻厂热处理车间来承担大尺寸托轮的热处理热锻厂热处理车间从未处理过Ф1.2M以上的托轮选定课题大尺寸回转窑托轮热处理新工艺的应用三、设定目标

决定

图2制图:陈谊洛

审核:张瑞新

时间:2006年10月

尽快应用大尺寸托轮的新工艺满足生产的需求活动目标派出技术人员到兄弟单位学习熟悉工艺及技术要求大尺寸托轮的技术要求:硬度HB≥190目标值四、提出并选择方案1)提出各种方案

车间技术科为小组提供了大尺寸托轮的主要技术性能指标：

表2Ф1.2M以上托轮技术指标一览表

制表：张瑞新

审核：陈谊洛

时间：2005年10月

针对具体要求及大尺寸托轮的性能特点，小组成员集思广益，翻阅了大量技术资料，根据兄弟单位在同类产品中所使用工艺的特点及本单位设备的现状，提出了5种热处理工艺方案，请看表3：

机械性能HB≥190硬度均匀

表3大尺寸托轮工艺试验方案一览表

制表:张瑞新

审核:辛家信

时间:2006年10月序号方案内容注意事项1840±10℃×9h出炉后空冷出炉后放开阔处2840±10℃×9h出炉后风冷3台大功率电风扇从三个方向同时工作3840±10℃×9h出炉后水浸45秒左右，空冷浸水时差＜10秒4840±10℃×9h出炉后水浸60秒左右，空冷浸水时差＜10秒5840±10℃×9h出炉后水浸90秒，空冷浸水时差＜10秒2)各种方案的试验认证2006年11月~2007年3月，小组成员结合生产计划，对上述5种方案进行了逐一试验，结果如下，请看表4：

制表：张瑞新

审核：陈谊洛

日期：2007年3月备注：1)同一零件上，实际检测硬度的最高值与最低值之差超过40的，均认为方案均匀程度不好；2)相对于其它方案，需额外增加吨成本超过20元的，均认为该方案不经济；3)凡硬度值、稳定性和经济性指标有一个或一个以上不合适的，属于方案不可行。序号硬度值（HB）均匀程度经济性方案可行性1＜160不均匀经济不可行2148~185均匀不经济不可行3192~232均匀经济可行4230~273均匀经济可行5270~327均匀不经济不可行五、制订对策

经过初步筛选，我们确定了3.4两种试验方案作为下一步实际生产的备选，并制订对策如下：

表5大尺寸托轮热处理工艺方案对策实施表

制表：张瑞新

审核：陈谊洛

时间：2007年3月序号对策

目标

措施

负责人地点

完成时间方案

3840±10℃×9h出炉后水浸45秒左右，空冷HB≥190严格控制浸水时间王辛玉家中信现场07/2/26方案

4840±10℃×9h出炉后水浸60秒左右，空冷HB≥190严格控制浸水时间张罗瑞新晶现场

07/3/220六、对策实施及效果确认1)我们分别按两种工艺方案实际生产后，收集了托轮相应的性能数据，请看下表6：

制表：张瑞新

审核：辛家信

时间：2006年2月序号硬度值（HB）均匀程度是否达到目标方案3194~223均匀是方案4230~250均匀是

从表6中可以看出，方案3.方案4都是可行的，考虑到零件在实际使用时的耐磨性能要求，我们对两种方案又进行了筛选，具体情况请看表7：

表7大尺寸托轮热处理工艺方案筛选评价表

备注：◎——5分

○——3分

△——1分

2）从表7中可以看出，方案4得分最高，为本次活动的最佳方案。我们按方案4的具体工艺要求，连续处理了5件托轮，收集到的相应技术参数如下，请看表8：

表7、表8制表：张瑞新

审核：陈谊洛

时间：2007年3月序号可行性均匀程度经济性耐磨性综合得分方案选定方案3◎○○○14否方案4◎○○◎16是方案目标炉次硬度值结论840±10℃×9h出炉后水浸60秒左右，空冷HB≥19012345240~246230~250240~241235~263250~253达到目标3)我们按对策表中的方案，连续生产了3炉，均达到了目标要求。收集到衬板相应的性能参数如下：

表9Cr5Mo衬板性能参数表

制表：张瑞新

审核：陈谊洛

时间：2006年3月

4)本次活动，既圆满地达到了预定的目标，又为分厂赢得了可观的经济效益。如果Cr5Mo衬板的淬火进行工艺外协，价格为1600元/吨，分厂自行开展此项工作，成本价格为1000元/吨，吨成本可节约600元，则每月可取得的经济效益为：

600元×110吨/月（分厂月平均产量)=66000元方案目标炉次实际值结论880℃±10℃×4h油冷230℃±10℃×5h空冷HRC≥40aK≥25J/cm21HRC：44~48aK：60达到目标2HRC：45~50aK：723HRC：47~52ak：565）成果的保持

我们按照所研制的工艺方案，从4月1日~4月25日所开18炉/次，共生产了360块Cr5Mo衬板。请看衬板的性能参数波动图：

aK（J/cm2）

图1Cr5Mo衬板冲击韧性波动图（4/1~4/25）

160

140

120

100

80

60

40

ak目标值

20

0

0123456789101112131415161718炉次

制图（图1.图2）：陈谊洛

审核：张瑞新

时间：2006年4月

图2Cr5Mo衬板硬度波动图（4/1~4/25)

HRC

60

50

40HRC目标值

0

0123456789101112131415161718炉次

我们的目标实现了!七、标准化

对本次活动所筛选出的最佳方案，我们以工艺文件的形式规范如下:

表10Cr5Mo衬板淬火工艺表

工序号工序名称装炉加热冷却其它件数温度(℃)温度(℃)时间(h)介质温度(℃)升温速度1淬火20≤400880±104油\≤100℃/h2回火20≤230230±105空气\\3硬度检验抽检率：50%检具：里氏硬度计（HLN-11A型）编制：张瑞新日期：2006/3/28审核：辛家信日期：2006/3/30批准：牛火生日期：2006/4/30ZGCr5Mo

图3ZGCr5Mo衬板工艺曲线图

温度(℃)

1000

4h

800油冷

600