淬火油在使用中注意事項
發(fā)布時間:2012-4-27 15:11:02
淬火油及其溫度控制
在大型工件淬火冷卻中,淬火油依然是使用最多的淬火介質(zhì),而且多數(shù)采用冷油淬火油,使用溫度在20-80℃之間。淬火油使用過程中的溫升,可按公式計算。
淬火油的實際配備數(shù)量,按照系統(tǒng)一次性最大淬入的工件質(zhì)量和淬火周期計算,一般按照8:1的比例配備。如果采用高效的冷卻設備,這一比例則可降至7:1,而在系統(tǒng)設計合理的前提下,甚至可以降到6:1。設計時,可根據(jù)淬火油的配備比例,計算出冷卻器的換熱能力。
淬火介質(zhì)冷卻器種類很多,主要有板式、列管式、蛇管式、普通空冷式、真空熱管風冷式等。按冷卻方式則可以分為水冷式和空冷式兩大類。
總體上說,水冷式的冷卻效率較高,但缺點也很明顯。首先,由于冷卻水的溫度需要控制,因而必須建立足夠大的冷卻水池或采用冷卻塔進行二次換熱,加大了投資成本和占地面積:其次,存在油/水互混的潛在危險,可能造成很嚴重的后果,如工件淬裂、畸變增大、水溫升高汽化使淬火油溢出發(fā)生火災等。
近年來出現(xiàn)的真空熱管風冷式換熱器是一種比較理想的冷卻器。這種換熱器利用液—汽相變的原理,用真空熱管作為熱量傳遞媒體,極大地提高了換熱效率。實踐證明,利用真空熱管風冷式換熱器控制淬火油溫度非??煽?。同時,其冷卻能力與電能消耗的比率為100:5左右,節(jié)能效果十分明顯。在多個淬火槽配備同一種淬火油的系統(tǒng)中,應采用集中冷卻的方式,這也有利于優(yōu)化整個系統(tǒng)的配置。為了避免淬火油中的機械雜質(zhì)堵塞冷卻器,在循環(huán)油泵出口和冷卻器入口之間應加裝過濾器。
自動滅火
自動滅火在技術上不難實現(xiàn),但其重要性卻是不容忽視的。生產(chǎn)實踐中,大型工件在入油時產(chǎn)生瞬間明火(稱為閃燃)是難以避免的,但這種明火維持的時間很短,一般不會超過10S,在工件全部進入淬火油后即可熄滅。
淬火油發(fā)生火災需要三個基本條件:油溫超過其閃點并達到燃點;有明火;存在空氣或其他含氧的物質(zhì)。既然明火難以消除,淬火油的自動滅火系統(tǒng)就需要在監(jiān)測油溫和隔絕空氣上做文章。
自動滅火是通過適時噴射滅火氣體或其他滅火劑來實現(xiàn)的。由于大型工件熱處理車間都備有氮氣,較為便捷的方法是將氮氣(沒有氮氣時則可用于粉或其他滅火劑)管路送到淬火槽附近,在其出口處加裝串聯(lián)電磁閥,其中一臺通過溫度傳感器提供的溫度信號控制,另一臺由火焰探測器提供的火焰信號控制。這樣,既可保證滅火系統(tǒng)的可靠性,又可以有效避免在閃燃階段噴射滅火劑造成浪費。
淬火油發(fā)生火災時,可能出現(xiàn)電源切斷的情況,因此,電磁閥需要配備不問斷電源或旁路手動閥門,以保證系統(tǒng)在停電時仍可正常工作。大型工件淬火冷卻系統(tǒng)的設計是一個系統(tǒng)工程,需要熱處理工程、機械工程和自動控制等方面的專業(yè)知識。充分整合這些專業(yè)知識并配合先進的設計理念,才能使系統(tǒng)設計滿足生產(chǎn)需要,達到性能可靠、安全、節(jié)能和環(huán)保目的。
本文參考《淬火冷卻技術及淬火介質(zhì)》一書
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