愛協(xié)林的改革
$ [. r! X8 _, d1 C直到2006年,，北京愛協(xié)林對上述結構的井式滲碳爐進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講起：安全隱患，油密封結構具有安全隱患,。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,。% g7 _, t, j: |& K1 N) u2 O4 V
5 c. u" V8 o, X M! i5 `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,。這種結構可靠嗎？我不能輕易下結論,，但至少天津弗蘭德已經使用兩年了還不錯,。有人可能要說了，北京愛協(xié)林是從國外引進的技術,，國外應該是運用多年的成熟技術了,，應該沒問題。其實,，這樣認為是錯誤的,！膨脹節(jié)結構的滲碳爐并不是外國人的技術，這是北京愛協(xié)林的優(yōu)秀技術人員的發(fā)明,。這種技術的提出和設計,，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)結構井式爐現在不也被貼上洋標簽,。而且,，這確實是一項突破性創(chuàng)新。
3 P/ Z6 ] R# N k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”,。4 u3 C5 R( w4 N
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 @$ J+ U0 h1 B( n/ P0 M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
3 Y; ]8 z4 m% [- L6 F6 t/ z雖然經過20多年來的不斷改進，但是受基本結構的制約,，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：5 B$ f; V& `, j6 [% |* ~% J0 ?2 M
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1、安全性問題：有馬弗結構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,。1 q. X2 e" F$ {7 K( L! F. _: G
& n# j$ k% ~5 r! G* [- i6 P% D _2,、馬弗壽命問題：大型有馬弗結構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,。1 K5 L2 S" Z$ b+ D2 T# z, Z; D
* I5 N4 }, c4 s( q( ]. j" u3,、氧探頭壽命問題：有馬弗結構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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, E: a, z' s0 J( ?' _: \4,、測溫準確性問題：有馬弗結構井式滲碳爐各加熱分區(qū)的測溫熱電偶只能插在馬弗罐以外,，而工作溫度要反映罐內溫度，存在一定誤差,，智能儀表的罐內罐外聯(lián)控技術,，也是間接測量,。而無馬弗結構滲碳爐，測溫熱電偶直接插在道風筒內部,，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。
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5,、熱量損失問題：有馬弗結構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熱,，存在一定的熱量損失,。
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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,，在保護氣氛狀態(tài)下快速冷卻到600度以下溫度，有馬弗結構井式滲碳爐采用在爐墻與馬弗之間鼓入冷風的方式,，在進行這種快冷工藝時,，冷風對距離鼓風口較近的馬弗罐損壞力很強,，哪個部位的馬弗罐變形相當嚴重,。壓波紋、加厚等措施都無法徹底解決這一問題,。經常進行快冷工藝的爐子,，馬弗罐壽命壽命更低，達不到3年,。
: F( h3 n# j/ Z3 C解決之道-無馬弗井式滲碳爐9 [: _3 S3 C+ d0 [+ e% @# H
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。并有幾臺設備開始在國內裝備,，有的已投產,。雖然這些廠家的其他設計理念各有不同，但是在“取消馬弗罐”這一思路上,，大家的觀點空前一直,。我認為，這一理念是正確的,，是具有先進性的,，“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”不思進取,，有被淘汰的可能,。回頭再看前面講的問題,，在無馬弗結構上都會迎刃而解：6 X0 e0 f7 _3 c/ G, r
4 n7 n9 f& n: m$ d t1,、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,、可燃氣泄露”等安全隱患。
6 `0 b$ D/ n: H$ L- M2,、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,。
a# G- j% w2 J! R7 j( c Q9 |3,、氧探頭壽命：無馬弗井式滲碳爐，可以從側面橫插氧探頭（類似多用爐）,，避免極冷極熱,，提高氧探頭壽命。
# C" S2 k' R( B5 e4,、測溫準確性：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“罐內罐外”的溫度差,。
* u d& c; D5 n/ P5、熱量損失：無馬弗井式滲碳爐向多用爐一樣靠爐體密封,，不存在馬弗罐的導熱,。; a+ B! o6 m, {3 a5 J' ]
6、快冷問題：因幾家無馬弗井式爐在這一點采用方式不一樣,，這里先不談,，留到下文一一介紹。5 I% O. w: F2 D, y6 }; g! c
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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,。2 W' T9 b2 Q. Y0 V: `
無馬弗井式滲碳爐的真正難點-加熱技術
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4 Z9 Z# Q: U! Q6 _9 S5 t取消馬弗罐，靠爐壁本身密封，只要導風筒,，從結構上很簡單,，大家都會設計，可為什么直到最近幾年,，大家才不約而同想到“無馬弗結構”呢,？幾十年前為什么大家都要設計成“有馬弗結構”呢？其實,，這里面的關鍵問題是“加熱技術”,，以前，大家是受“加熱技術”的限制,，不得已而采用“有馬弗結構”,。
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1 V* h- _! V4 x6 K8 u傳統(tǒng)的電阻帶或電阻絲加熱，如果不使用“馬弗罐”隔離滲碳氣氛,，電阻帶或電阻絲在高溫滲碳氣氛中工作,，其自身會被“滲碳”，碳含量的增加,，會導致導電系數的改變,，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,，經常斷裂,，而且無法修復,，這是其二,。正式這兩條原因，讓幾十年前的設計人員,，設計出“馬弗”這種東西,，隔離電阻絲與滲碳氣氛。3 ?/ x! r- D3 p( @% F! H7 ~9 M4 E
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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,，電阻絲的表面負荷會大于標準要求,，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，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,。
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所以，照搬多用爐的加熱技術,，在大型井式滲碳爐上還是“此路不通”,。
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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”的加熱技術上都另辟其路,，各顯其能,。在下文中我會一一介紹。
% ?) J8 R) P2 g$ ~* \) kIVA的加熱技術-“凱爾發(fā)”組合式加熱模塊* l2 l# w4 v4 A4 x0 v
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,，基本在氣氛爐領域能和愛協(xié)林、易普森叫板了,。2,、在氣氛爐方面,，有些獨特的想法和創(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,，90年代末期真空爐業(yè)務從集團中剝離,，使用ALD商標”，所以說degussa從傳承關系上講,，氣氛爐領域技術歸到愛協(xié)林,，真空爐技術歸到 ALD”；第二,、從技術特征上看,，作為一名技術人員，我從IVA的爐子上看不到一點degussa爐的影子,，要知道有時一名技術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傳承來認可,，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，匯森不能說傳承易普森的技術,。說多了,，回到技術層面來。
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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”,，其結構特點也是道聽途說,，敘述如下,，如有那位知道的更確切，歡迎指正,。 z0 I# w. g" ^& Q1 o$ ~
. G. P$ j9 h& k, V6 EIVA無馬弗井式滲碳爐核心技術,，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,，材質類似于FeCrLi,，但是據說FeCrLi電阻絲外部涂有一層特殊材料，可以防止（或減輕）滲碳氣氛對電阻絲的影響,。爐子使用6個月左右,，要在高溫（1100℃）退碳一次。據說使用壽命還可以,。因為國內還沒有使用用戶,，所以具體使用壽命不好確定。當年大連重工第二次采購井式爐時,，IVA中標了,，可因為IVA內部矛盾最后未簽合同，所以大家還沒能在國內有使用這一技術的爐子,，實在可惜,。南高齒有2臺IVA井式爐，但采用的是傳統(tǒng)有馬弗罐設計,，因為南高齒堅決反對“高溫退碳”,。
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現在，據說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,。) X5 C- r* X$ b; E/ ?! I
LOI井式滲碳爐-“工業(yè)爐王牌”的加入
# H G" }2 {8 b$ ]6 hLOI公司無疑是世界范圍內制造工業(yè)爐的“王牌公司”之一,，無論從公司規(guī)模還是技術能力還是工業(yè)爐設計的領域，都是世界上最受人尊敬的工業(yè)爐制造公司之一,。雖然其在氣氛爐領域內賣的設備不多,，但是其綜合實力要遠遠高于“愛協(xié)林”“易普森”這些大家非常熟悉的公司。雖然LIO最賺錢的領域是鋼鐵,、有色金屬領域,，但在氣氛爐領域我見過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，現在早已投產,。這臺爐子我未見過,，但聽說很多，也見過照片,�,？墒窃谶@臺掛著LOI商標的爐子身上,，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,，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”事物的負責人,，以前做過愛協(xié)林的設計,，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)密封井式爐設計的那位“年輕有為的工程師”現在也在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注：據“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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