热处理炉测试方案.doc

ASME作业指导书
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JG-HT-PW-11-01
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热处理1#炉测试方案
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热处理1#炉测试方案

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本文件为济钢所有，未经过济钢允许不得使用、复印、分发或泄露。
目录
1. 目的和范围…….…………………………………….………………………3/9

2. 参考文件…….…………………………………………………….…………3/9

3. 定义和缩写…….…………………….………………………………………3/9

4. 职责和权限…….………………………………….…………………………3/9

5. 要求.…………………….…………………….…………………….………..3/9

6. 检验程序.…………………….…………………….…………….…………..3/9

7. 测试过程数据以及结论.………………….……………………..…………..5/9

8．附表…. ……………………………………………………………………...8/9
1. 目的和范围
为了证明材料在连续式热处理炉的工作区里其温度可以稳定的保持在热处理规程所规定的温度偏差范围内。

2. 参考文件
2.1 ASTM A991-2004 热处理钢铁产品用热处理炉的炉温均温性试验的标准方法
2.2 GB/T 9452-2003 热处理炉有效加热区测定方法

3. 定义和缩写
3.1 T1为内置热电偶。固定在炉内，该热电偶只为监测钢板出炉温度，不做温度控制。编号为：T1
3.2 T01~T20为内置热电偶。固定在炉内，用于监测和控制热处理炉内各区气氛的温度。编号为：T01~T20
3.3 T21~T26为外接热电偶，用于测量作业过程中，钢板的实际温度。编号为：T21~T26

4. 职责和权限
4.1热处理车间主任负责测试程序的核定及最终测试结果的确认。
4.2 生产技术工程师负责测试过程的实施与记录。

5. 要求
5.1 在测试之前检查仪器仪表及热电偶是否正常，测试前各仪器仪表及热电偶需经过测定。
5.2 在测试板上料之前，热处理炉必须在指定温度保温4小时，并且测试过程中同一规格的至少5块板同时测试。5块相同规格的板必须连续测试。

6. 检验程序
6.1 准备一套温度记录仪，型号为：DP1106B。
6.2 准备六个外接热电偶(T21~T26)。
6.3选取测试点。沿着测试板的长度方向、宽度、厚度方向选出６个测试点，并用磁力钻钻孔，孔的尺寸、深度如附录7.2所示。
6.4 将16根内径约Φ20mm左右的钢管按照附录7.2所示（单位mm），焊接在测试的钢板上。
6.5 将六根热电偶穿过钢板边部的钢管，并将端部插入需要测试的点中，将六根热电偶的端口摆放整齐，方便将热电偶端口与温度记录仪连接。
6.6 将穿完热电偶的料架放置在进料辊道上，待处理。
6.7 热处理炉典型工艺进行设定：预热区(T01~T08): 830℃（+25/-50℃），加热区(T09~T16): 920℃（±20℃），保温区(T16~T21): 920℃（±10℃）。将热处理的在炉时间设置为55分钟，传输速率为1.017m/min。
6.8 将自动温度记录仪与六个外接热电偶(T21~T26)相连接，开启温度记录仪，设定每2秒记录一次读数。
6.9 热处理炉各区温度稳定后开始进行测试，开启送料按钮，将钢板送入热处理炉内，热处理炉二级系统自动计算钢板再炉内的运行速度，并记录钢板再炉内各个区域的气氛温度。在钢板出炉后并冷却到适宜温度，将自动温度记录仪取出、关闭。此时记录仪记录了从开启到关闭阶段的温度、时间。并将外接热电偶从钢管中抽出，整理测试设备。
6.10 将测试数据调出，进行测试报告的整理。

7. 测试过程数据以及结论
根据热处理炉的设计要求，钢板在加热温度900℃的情况，采用的加热系数为1.5并且保温10min，钢板在出料炉门处的温度均匀性在±10℃。可以计算出钢板总共在炉时间为1.5*25+10=45min
通过自动温度纪录仪记录的温度曲线如图7.1所示。
7.1 钢板正过程的温度曲线

7.1 预热阶段：根据自动温度纪录仪开启11min48s时钢板开始如炉，根据钢板运行速度，可以计算出钢板进入加热阶段的时间是17min30s，也就是预热阶段在温度纪录仪中记录的时间为11min48s~29min18s。根据自动温度纪录仪中记录的温度，可以发现预热阶段最大温度偏差为148.5℃。

7.2 加热阶段：根据钢板运行速度，可以计算出钢板在加热阶段的时间为29min18s~46min48s。根据自动温度纪录仪中记录的温度，可以看出钢板在进入加热段时最大温度偏差为99℃。在加热段结束时的钢板最大温度偏差为6℃。自动温度纪录仪记录的数据如图7.2.1所示。
图7.2.1 加热段结束时钢板温度

7.3 保温阶段：根据钢板运行速度，可以计算出钢板在加热阶段的时间为46min48s~56min48s。根据自动温度纪录仪中记录的温度，可以看出钢板在保温阶段的最大温差为8℃。自动温度纪录仪记录的数据如图7.3.1所示。
图7.3.1 保温结束时钢板温度

7.4结论：根据热处理炉设计要求的加热系数以及保温时间下，钢板的出炉温度的最大偏差在±4℃，在设计的±10℃范围内。

8. 附录
8.1 热处理炉参数
Furnace Name
炉子名称
Furnace Type
炉子类型
Furnace Length (m)
炉子长度
Working Zone Width×Height(m)
炉膛宽度×有效高度
1#
roller hearth furnace/辊底式炉
66.7
4.5×3.025
Burner quantity and distribution：total206pieces
烧嘴数量和分布：总共206个
Thermocouple quantity and distribution fixed in the furnace: total 21 pieces
炉内热电偶数量和分布：总共21个
Zone温区
Quantity数量
Zone温区
Quantity数量
Preheating zone(T01~T08)
预热区(T01~T08)
112
Preheating zone(T01~T08)
预热区(T01~T08)
8
Heating zone(T09~T16)
加热区(T09~T16)
82
Heating zone(T03)
加热区(T03)
8
Soaking zone(T17~T21)
保温区(T17~T21)
12
Soaking zone(T05)
保温区(T05)
5
Note: the sketch of heat treatment furnace refers to the appendix A
注：热处理炉示意图见附录A
8.2 各测试点通过各区时同截面最大偏差以及测试最终标准
Zone
Preheating Zone(T01~T08)
Heating Zone(T T09~T16)
温区
预热区（T01~T08）
加热区（T09~T16）
range
偏差
148.5℃
69℃
Zone
温区
Soaking Zone（T17~T20）
均热区（T17~T20）
Discharge temperature
出炉温度监控（T1）
range
偏差
8℃
5℃
测量标准：根据热处理炉的设计，在钢板加热系数为1.4，保温10min的情况下钢板的温度均匀性在±10℃。

8.3 测温料架示意图

Sample Form（样表）8-1