NS94-801型电阻炉智能化改造

郭儒欢（广西柳州桂滨铸造有限公司，广西柳州 545616）

NS94-801型电阻炉智能化改造

郭儒欢
（广西柳州桂滨铸造有限公司，广西柳州 545616）

针对N S94-801型电阻炉存在的问题，从提高效费比的角度对电阻炉改造升级，探讨了电阻炉功能组件的选型及调试的相关问题，改造后的电阻炉实际运行效果显著。

电阻炉；改造；功能组件

1 NS94-801型电阻炉问题分析

电阻炉在铸件热处理方面应用广泛，其热效率高、炉温易控制[1]。NS系列为南京某厂生产，实际使用中与之类似的电阻炉也有很多。NS94-801就属其中之一，该型电阻炉采用中型圆图自动平衡记录仪和XM系列数显温控仪，并通过交流接触器的通断来控制电阻丝发热，额定温度为1 200 ℃。一旦通电运行，它只在测量温度达到设定温度值时才会断电，这时离发热体近的温区实际温度与所显示的测量温度会有一个温差（大约在6 ℃～30 ℃左右），并且工作温度越高、工件堆放体积越大温差就越大。

热处理工艺的设置也会受到限制，工艺曲线每跃升一个台阶都需人工调节，还得留意实测温度到达设定值的时间，并计算下一次调节时间点。因此在实际生产中，设置的热处理工艺曲线在升温段温度跃升的跨度较大。

工件受热不均匀对高温敏感或导热性差的材料会形成不可逆的缺陷，导至废品率较高。因此对这些老旧设备进行改造势在必行。

2 NS94-801型电阻炉改造技术方案

2.1 智能温控仪选择

选择一款集数显、测量、触发于一体，能直接驱动控制元件的智能温控仪，带微型打印机更好。其核心要求是能将制定的工艺编程后自动运行，其升温过程是可控的线性的。

2.2 热电偶测温元件选择

该型电阻炉原装两只铂铑10-铂（WRP-S型）热电偶（用了2年都已损坏）。控温精度在±1.5 ℃或±0.25%T内（T为感温元件实测温度值）。由于其精度较高，可用于精密温度测量或做基准热电偶。其缺点是热电势小，线性较差，在金属蒸气中使用易于污染变质，且贵金属材料昂贵增加改造费用。

如果正常使用温度不超过1 200 ℃，建议使用镍铬-镍硅（WRN-K型）热电偶，其控温精度在±2.5 ℃或±0.75%T范围以内，测温上限长期使用为1 200 ℃，短期使用为1 300 ℃。其最大优势是热电势与温度近似线性，热电势比铂铑-铂型热电偶高3～4倍，且价格便宜。缺点是使用寿命和控温精度相对不如WRP-S型 。我们改造时就选用此型热电偶，在实际使用中，各项指标均能达到生产要求。

2.3 主回路大功率控制元件的选择

该元件的选择也决定了智能温控仪相应的型号，一般的生产可继续使用CJ系列的接触器。如果控温精度要求非常精确，工艺曲线升温段线性度要求高，就采用晶闸管（可控硅）来控制电流大小,其最大优点是响应速度快、无噪声。综合分析之后，我们继续采用接触器控制，只是在调试完后换装了一台新接触器。

3 调试及运行注意事项

智能温控仪应有恒温等待或升温等待功能的设置。工艺曲线从升温（降温）段结束转到恒温段时，如果实际温度未达到恒温设定值或实际升温率滞后设定曲线的升温速率，要求仪表能做到不计时，待实际温度达到恒温温度值时才开始进行恒温计时。因为设备运行途中发热元件有可能出现故障，实际利用功率达不到额定功率值，就不能在设定时间内达到恒温设定值。恒温时间达不到工艺要求将会影响工件品质。

选择大功率控制元件为接触器时，需要通过控制接触器的通断时间比例来控制加热功率[3]。其通断周期的设定是很重要的,仪表在一固定时间内按输出功率的百分比完成一次通断动作，这个固定时间称为调节周期。周期值过高，实际工艺曲线线性度不好；周期值过低，其线性度较好，但却会影响接触器的使用寿命，因其通断频率提高，电弧对触头的烧蚀加重。经过反复调试，将其周期值设定在40～50 s为佳（我们将其设定为45 s）。

在日常维护中要特别留意灭弧罩，其底座多采用纤维基板绝燃材料。受环境高温和振动作用易至其松脱，在电弧的热作用下，罩内的金属汽化物[4]聚集到一定阈值，可能会通过相邻灭弧室的间隙造成相间短路，瞬时冲击电流能造成前端断路器脱扣保护。这种现象往往让操作者误以为设备有什么其它故障，而一时束手无策。

如选用大功率晶闸管来控制，则没有调节周期的问题，但要增加散热装置，控制电路也要相应改动。

WRN-K型热电偶在低温段热响应不敏感，其进到探测区的深度应不少于其保护套管外径的8～10倍。其热端应尽可能靠近被加热工件，但必须保证装卸工件时不损伤热电偶。

通过上述方案改造后的热处理炉在近两年的实际运行中，提高了产品成品率，拓展了所能处理的材料范围，增加了产出效益，并且大大减轻了人工负担，达到理想效果，。

[1] 王来应，王晓东.75KW箱式电阻炉设计[J].中国铸造装备与技术，2000（01）：50-51 .

[2] 冯益柏 主编，热处理设备选用手册 北京：化学工业出版社，2012：497.

[3] 王进满 毛杰，电阻炉温度控制系统的设计， 铸造技术，2009，30（12）：1595-1596.

[4] 郭凤仪 陈忠华 编著， 电接触理论及应用技术 北京：中国电力出版社，2012：81.

Intelligent transformation of NS94-801 type resistance furnace

GUO RuHuan
(Liuzhou Gui Bin Casting Co., Ltd., Liuzhou 545616, Guangxi, China)

Aiming at the existing problems of NS94-801 type resistance furnace,from the point of enhance cost-effective to upgrade the transformation resistance furnace, discusses the selection of functional components and debugging of resistance furnace, after the transformation ,the actual operation effect is remarkable.

resistance furnace; transformation; functional components

TG234；

A；

1 006-9 658（201 6）06-0037-02

10.3969/j.issn.1 006-9 658.2016.06.01 1

2016-04-20

稿件编号:1604-1341

郭儒欢(1973—），男，工程师，主要从事设备和生产管理工作.