愛協(xié)林的改革. v$ |' }. m; x7 T4 \
直到2006年，北京愛協(xié)林對上述結(jié)構(gòu)的井式滲碳爐進(jìn)行了一次突破性改革，用無底馬弗采用膨脹節(jié)密封代替原來的油密封。為什么要改革呢？這要從油密封馬弗存在的一個不可避免的缺點(diǎn)講起：安全隱患，油密封結(jié)構(gòu)具有安全隱患。雖然油密封槽具有冷卻功能、油位報警功能，但是油受熱著火的危險是存在的；另外爐壓異常時，將密封油吹出，爐氣泄露的危險也是存在的。雖然發(fā)生幾率不高，但20年來，聽說過的密封油著火，爐氣泄露事故還是發(fā)生過幾起。正式基于安全性考慮，北京愛協(xié)林于2006年，在天津弗蘭德的無馬弗井式滲碳爐上用膨脹節(jié)密封代替原來的油密封。
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什么是膨脹節(jié)密封密封呢？簡單說就是在馬弗與爐底連接處裝一段可以自由伸縮的套筒（膨脹節(jié)），由膨脹節(jié)消化馬弗熱脹冷縮引起的伸長和收縮。這種結(jié)構(gòu)可靠嗎？我不能輕易下結(jié)論，但至少天津弗蘭德已經(jīng)使用兩年了還不錯。有人可能要說了，北京愛協(xié)林是從國外引進(jìn)的技術(shù)，國外應(yīng)該是運(yùn)用多年的成熟技術(shù)了，應(yīng)該沒問題。其實，這樣認(rèn)為是錯誤的！膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)的滲碳爐并不是外國人的技術(shù)，這是北京愛協(xié)林的優(yōu)秀技術(shù)人員的發(fā)明。這種技術(shù)的提出和設(shè)計，都是北京愛協(xié)林一位年輕有為的工程師的杰作，并不是老外的發(fā)明。我這樣講，并不是說奧地利愛協(xié)林沒有研發(fā)能力，恰恰相反，奧地利愛協(xié)林有強(qiáng)大的研發(fā)能力，但是，奧地利是不會把寶貴的精力投入到“井式爐”“多用爐”這些他們認(rèn)為很成熟由即將被淘汰的爐型上的，他們每天研究的是類似“連續(xù)式低壓滲碳高壓氣淬生產(chǎn)線”等爐型。但這同時也說明，中國人也不用“妄自菲薄”，中國工程師發(fā)明的膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)井式爐現(xiàn)在不也被貼上洋標(biāo)簽。而且，這確實是一項突破性創(chuàng)新。6 }, X: |5 L) L4 }: ?
如果我講到的這位“年輕有為的工程師”能看到這個帖子，相信你會付出“會心一笑”。/ Q; v3 L- V4 W a7 p: n, E
今天所講，只能叫“愛協(xié)林的改革”，因為愛協(xié)林“革命性”的改造還在后面。
7 K6 Q8 S* \4 ?3 l, @" H為什么要徹底變革-傳統(tǒng)有馬弗井式滲碳爐無法突破的瓶頸$ }0 Q3 s9 t* u
雖然經(jīng)過20多年來的不斷改進(jìn)，但是受基本結(jié)構(gòu)的制約，傳統(tǒng)有馬弗井式滲碳爐還是具有許多無法突破的瓶頸，列舉如下：
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* _5 B( m2 A6 E v3 W1、安全性問題：有馬弗結(jié)構(gòu)井式滲碳爐一般采用爐底密封油槽方式密封，這種密封方式具有安全隱患。首先密封油在高溫狀態(tài)工作有燃燒的危險，其次爐壓過高時密封油被爐氣吹開有爐氣泄露的危險，而爐氣本身就有可燃性、有毒性、窒息性危險。即使采用強(qiáng)制冷卻、爐壓檢測等措施，但不能從根本上解決此類危險隱患。
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2、馬弗壽命問題：大型有馬弗結(jié)構(gòu)井式滲碳爐的馬弗罐壽命都比較短，一般采用310S耐熱鋼制成的馬弗罐，連續(xù)使用壽命不超過3年，爐子有效直徑越大，馬弗罐壽命越低。由耐熱鋼做成的馬弗罐造價較高，基本占爐子總造價的20%，所以馬弗罐更換造成的爐子維修成本很高。
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0 `& G2 L9 R+ N+ ~. k2 o4 \: i, A3、氧探頭壽命問題：有馬弗結(jié)構(gòu)井式滲碳爐氧探頭必須從爐蓋插入，爐蓋每次開啟氧探頭都要受到快速冷卻，氧探頭使用壽命低，一般壽命1年左右。
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4、測溫準(zhǔn)確性問題：有馬弗結(jié)構(gòu)井式滲碳爐各加熱分區(qū)的測溫?zé)犭娕贾荒懿逶隈R弗罐以外，而工作溫度要反映罐內(nèi)溫度，存在一定誤差，智能儀表的罐內(nèi)罐外聯(lián)控技術(shù)，也是間接測量。而無馬弗結(jié)構(gòu)滲碳爐，測溫?zé)犭娕贾苯硬逶诘里L(fēng)筒內(nèi)部，直接測量工作區(qū)域溫度，實際工作溫度與儀表檢測溫度相同。" d$ x. c, E% {; \
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5、熱量損失問題：有馬弗結(jié)構(gòu)井式滲碳爐的馬弗罐需要從爐底插到油密封中，在高溫工作狀態(tài)，熱量會沿金屬馬弗壁向下導(dǎo)熱，存在一定的熱量損失。# ]4 v! |$ r6 X1 o) ]! ]0 M8 S7 f
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6、快冷帶來的問題：由于滲碳工藝的要求，一部分井式滲碳爐要求工件滲碳后，在保護(hù)氣氛狀態(tài)下快速冷卻到600度以下溫度，有馬弗結(jié)構(gòu)井式滲碳爐采用在爐墻與馬弗之間鼓入冷風(fēng)的方式，在進(jìn)行這種快冷工藝時，冷風(fēng)對距離鼓風(fēng)口較近的馬弗罐損壞力很強(qiáng)，哪個部位的馬弗罐變形相當(dāng)嚴(yán)重。壓波紋、加厚等措施都無法徹底解決這一問題。經(jīng)常進(jìn)行快冷工藝的爐子，馬弗罐壽命壽命更低，達(dá)不到3年。' Y$ U; ~6 d; }; d: v; W" Y1 @+ x
解決之道-無馬弗井式滲碳爐4 a- e, u6 ]% X. c7 G6 S
因為傳統(tǒng)有馬弗井式滲碳爐具有上述幾項無法突破的瓶頸，所以近一兩年，高端井式爐制造廠家，同時開發(fā)推廣“無馬弗井式滲碳爐”，包括愛協(xié)林、IVA、LOI、索菲斯等等都在加緊開發(fā)或推廣這一理念。并有幾臺設(shè)備開始在國內(nèi)裝備，有的已投產(chǎn)。雖然這些廠家的其他設(shè)計理念各有不同，但是在“取消馬弗罐”這一思路上，大家的觀點(diǎn)空前一直。我認(rèn)為，這一理念是正確的，是具有先進(jìn)性的，“無馬弗井式滲碳爐”是井式滲碳爐的一塊“高地”，代表了大型井式滲碳爐的發(fā)展方向，固守“有馬弗井式滲碳爐”不思進(jìn)取，有被淘汰的可能。回頭再看前面講的問題，在無馬弗結(jié)構(gòu)上都會迎刃而解： S9 D5 A; h6 |7 p% ]; n! X
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1、安全性問題：取消馬弗罐，同時取消油密封，從根本上杜絕了“密封油著火、可燃?xì)庑孤丁钡劝踩[患。) `7 C+ P$ G+ Z6 r- z# Z
2、馬弗壽命：取消馬弗罐，不存在馬弗罐壽命問題，降低了維修成本。% ?: C0 @. r2 e1 ~& l; S/ O, }
3、氧探頭壽命：無馬弗井式滲碳爐，可以從側(cè)面橫插氧探頭（類似多用爐），避免極冷極熱，提高氧探頭壽命。
! s3 C9 t* D l8 L) @4 O" v4、測溫準(zhǔn)確性：無馬弗井式滲碳爐，直接將熱電偶插入有效區(qū)附近，直接測量，不存在“罐內(nèi)罐外”的溫度差。
9 d. y( a- U' B5 A5、熱量損失：無馬弗井式滲碳爐向多用爐一樣靠爐體密封，不存在馬弗罐的導(dǎo)熱。
- a$ u3 z* m; y& P6、快冷問題：因幾家無馬弗井式爐在這一點(diǎn)采用方式不一樣，這里先不談，留到下文一一介紹。
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' W, k- m1 g* M" g所以，不管是愛協(xié)林、IVA、LOI、索菲斯的無馬弗滲碳爐至在前5個問題上都得到徹底解決。( {8 o) E" A3 L1 Q1 z6 k
無馬弗井式滲碳爐的真正難點(diǎn)-加熱技術(shù)* X: @' F+ w' f
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取消馬弗罐，靠爐壁本身密封，只要導(dǎo)風(fēng)筒，從結(jié)構(gòu)上很簡單，大家都會設(shè)計，可為什么直到最近幾年，大家才不約而同想到“無馬弗結(jié)構(gòu)”呢？幾十年前為什么大家都要設(shè)計成“有馬弗結(jié)構(gòu)”呢？其實，這里面的關(guān)鍵問題是“加熱技術(shù)”，以前，大家是受“加熱技術(shù)”的限制，不得已而采用“有馬弗結(jié)構(gòu)”。
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傳統(tǒng)的電阻帶或電阻絲加熱，如果不使用“馬弗罐”隔離滲碳?xì)夥�，電阻帶或電阻絲在高溫滲碳?xì)夥罩泄ぷ�，其自身會被“滲碳”，碳含量的增加，會導(dǎo)致導(dǎo)電系數(shù)的改變，電阻值增大，加熱功率會大幅度下降，這是其一；增碳的同時，電阻帶或電阻絲會變得很脆，經(jīng)常斷裂，而且無法修復(fù)，這是其二。正式這兩條原因，讓幾十年前的設(shè)計人員，設(shè)計出“馬弗”這種東西，隔離電阻絲與滲碳?xì)夥铡?font class="jammer">1 N6 f) E) l* A6 ]0 c
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看到這里，有朋友要說了：“無馬弗井式爐，采用向多用爐一樣的輻射管豎插在爐壁周圍，里面放螺旋形或鼠籠形的電阻絲，問題不就解決了嗎？大家還搞這么神秘干什么？”。這里其實沒有這么簡單。第一、相對于多用爐而言，井式爐功率要大的多，因為多用爐一般裝爐量1-2噸，而井式滲碳爐一般在10噸以上。向多用爐一樣放置輻射管加熱元件，電阻絲的表面負(fù)荷會大于標(biāo)準(zhǔn)要求，有興趣的同行可以核算一下。第二，多用爐輻射管一般有效加熱長度不超過1.5米，這在多用爐上是足夠了，多用爐一般有效裝料高度不超過1米。但是，大型井式滲碳爐一般都在2米以上，3米，5米都很常見，這么長的輻射管制造起來需要技術(shù)，另外使用壽命也很值得懷疑。雖然我見過“康泰爾”樣本上有3米長的輻射管。0 q4 L# a8 {- \( p) k/ J" s
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所以，照搬多用爐的加熱技術(shù)，在大型井式滲碳爐上還是“此路不通”。8 |& h) v/ f- ~' o
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所以，IVA、愛協(xié)林、LOI、索菲斯等在“無馬弗井式滲碳爐”的加熱技術(shù)上都另辟其路，各顯其能。在下文中我會一一介紹。
6 V$ R( w5 t! AIVA的加熱技術(shù)-“凱爾發(fā)”組合式加熱模塊
2 Q v# u2 l) z$ _8 P' ~, I先說IVA，因為近2-3年來，首先在中國積極推廣“無馬弗井式滲碳爐”的公司是IVA。關(guān)于IVA這個公司，我以前在別的帖子了品論過了，在此不想多說，但有兩點(diǎn)希望大家知道：1、IVA在歐洲市場上確實是后起之秀，基本在氣氛爐領(lǐng)域能和愛協(xié)林、易普森叫板了。2、在氣氛爐方面，有些獨(dú)特的想法和創(chuàng)新，不保守。但是對于傳言中“ IVA與degussa（德固薩）的關(guān)系”起碼我是不相信的。第一、從公司傳承上說，正如“西格里”先生所言：“A- Aichelin, L-Leybold, D- Degussa”，也就是在90年代中期，Aichelin,Leybold, Degussa組成ALD-Aichelin集團(tuán)，90年代末期真空爐業(yè)務(wù)從集團(tuán)中剝離，使用ALD商標(biāo)”，所以說degussa從傳承關(guān)系上講，氣氛爐領(lǐng)域技術(shù)歸到愛協(xié)林，真空爐技術(shù)歸到 ALD”；第二、從技術(shù)特征上看，作為一名技術(shù)人員，我從IVA的爐子上看不到一點(diǎn)degussa爐的影子，要知道有時一名技術(shù)人員的嗅覺是很靈敏的。至于說原來degussa的一些人員后來到IVA工作，這些都不能作為技術(shù)傳承來認(rèn)可，行業(yè)很窄，人員流動是必然的，你不能因為你的公司里有原來在另一公司工作的人員，就說你的技術(shù)是傳承人家公司的，正如“天龍”“建通”不能說傳承愛協(xié)林的技術(shù)，匯森不能說傳承易普森的技術(shù)。說多了，回到技術(shù)層面來。
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IVA井式滲碳爐我見過，但還未真正見過其“無馬弗井式滲碳爐”，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也是道聽途說，敘述如下，如有那位知道的更確切，歡迎指正。
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3 Z/ N A, f# Z- \5 x4 {IVA無馬弗井式滲碳爐核心技術(shù)，是采用了德國“凱爾發(fā)”公司組合式加熱模塊，也就是保溫材料和加熱原件組合到一起，加熱材料使用電阻絲，材質(zhì)類似于FeCrLi，但是據(jù)說FeCrLi電阻絲外部涂有一層特殊材料，可以防止（或減輕）滲碳?xì)夥諏﹄娮杞z的影響。爐子使用6個月左右，要在高溫（1100℃）退碳一次。據(jù)說使用壽命還可以。因為國內(nèi)還沒有使用用戶，所以具體使用壽命不好確定。當(dāng)年大連重工第二次采購井式爐時，IVA中標(biāo)了，可因為IVA內(nèi)部矛盾最后未簽合同，所以大家還沒能在國內(nèi)有使用這一技術(shù)的爐子，實在可惜。南高齒有2臺IVA井式爐，但采用的是傳統(tǒng)有馬弗罐設(shè)計，因為南高齒堅決反對“高溫退碳”。
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現(xiàn)在，據(jù)說IVA和匯森在中國聯(lián)盟，可能在不久的將來，大家會看到“匯森-IVA”的無馬弗井式滲碳爐了，請大家試目以待。+ I, ~$ Z% d, p1 e
LOI井式滲碳爐-“工業(yè)爐王牌”的加入* y' P5 ?( J/ B9 h
LOI公司無疑是世界范圍內(nèi)制造工業(yè)爐的“王牌公司”之一，無論從公司規(guī)模還是技術(shù)能力還是工業(yè)爐設(shè)計的領(lǐng)域，都是世界上最受人尊敬的工業(yè)爐制造公司之一。雖然其在氣氛爐領(lǐng)域內(nèi)賣的設(shè)備不多，但是其綜合實力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于“愛協(xié)林”“易普森”這些大家非常熟悉的公司。雖然LIO最賺錢的領(lǐng)域是鋼鐵、有色金屬領(lǐng)域，但在氣氛爐領(lǐng)域我見過LIO的“4排連續(xù)式推盤滲碳爐”、“多室環(huán)形滲碳爐”，設(shè)計之精妙，做工之完美，令人驚嘆。
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回到LOI的井式滲碳爐上，LOI在2007年給洛陽中信（就是我前文講到93年去過的“洛礦”）做了一臺直徑5米的井式滲碳爐，現(xiàn)在早已投產(chǎn)。這臺爐子我未見過，但聽說很多，也見過照片。可是在這臺掛著LOI商標(biāo)的爐子身上，我卻絲毫看不到LOI的影子，反而嗅出IVA和愛協(xié)林的味道。1、從爐子外形上，就是南高齒4米爐子的翻版；2、加熱采用的“凱爾發(fā)”組合式加熱模塊。我從不懷疑LOI的技術(shù)，但洛礦的爐子讓我懷疑了。后來從圈里人知道，LOI主持“井式爐”事物的負(fù)責(zé)人，以前做過愛協(xié)林的設(shè)計，也做過IVA的銷售,而且我前文提過的原愛協(xié)林搞膨脹節(jié)密封井式爐設(shè)計的那位“年輕有為的工程師”現(xiàn)在也在LOI。難道LOI在大型井式爐方面是“抄襲”愛協(xié)林和IVA？起碼值得懷疑。不過，即使是LOI在井式爐上“抄襲”愛協(xié)林和IVA也不算過分，要知道愛協(xié)林在“環(huán)形爐”上可是一直“抄襲”LOI呀！哈哈，一報還一報，誰也不欠誰。
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還有一個問題值得關(guān)注：據(jù)“旁觀者”先生講洛礦LOI的井式滲碳爐“碳勢在0.8就不敢往上升了”，“旁觀者”分析是碳控部分沒調(diào)好。我卻有個懷疑：碳勢不敢升高，是不是因為電阻絲不敢在高碳勢氣氛中長期使用呢？碳勢越高，電阻絲越容易增碳變脆，電阻率也會上升�？峙逻@是碳勢不敢升高的真實原因。 |
發(fā)表于 2009-7-11 23:23:50
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