渗碳炉特殊操作

渗碳炉特殊操作操作一、上位机操作上位机主要有四大功能，即程序编辑模拟、程序运行监控、当前报警提示、工艺曲线打印，工艺人员应重点掌握程序编辑模拟功能，操作人员应重点掌握程序运行监控功能。程序编辑模拟功能可以帮助工艺人员确定工艺强渗和扩散时间，还可以验证工艺人员所编工艺是否合理。程序运行监控功能对三台主炉工艺运行状况实施即时监控。上位机操作可以参考工艺软件帮助程序。下面重点对程序编辑模拟功能进行介绍。（一） 如何打开上位机程序打开上位机桌面上Processsupervisorysystemprosys2舛募校 |||PROSYS/2膏急辕蚩衔换绦颉？（二） 如何在上位机上编辑程序1、单击搦低彻芾项主菜单，再单击擎绦虿问巍子菜单（或者用快捷键），打开程序参数窗口，在此窗口下可以为不同系统设置和保存新的程序参数，也可以为不同系统打开、修改和保存已有的程序参数，具体参数和设定方法如下：Zone1BandBandtop50C（Zone1BandBandtop50C（一区温度允许偏差）（上限）Zone2BandBandtop50C（二区温度允许偏差）（上限）Zone3BandBandtop50C（三区温度允许偏差）（上限）Zone4BandBandtop50C（一区温度允许偏差）（上限）RetortBandBandtop5C（罐内温度允许偏差）（上限）10°CBandbottom（下限）Bandbottom（下限）Bandbottom（下限）Bandbottom10C（南口井式炉无四区加热）（下限）Bandbottom5C（下限）10°C10CC-PotentialBandBandtop0.05%CBandbottom0.05%C（碳势允许偏差） （上限） （下限）C-Potential（碳势参数）Carburizationdepth（渗层深度）:根据工件要求设定SurfaceClevel（最终表面碳浓度）:根据工件要求设定，一般0.85%CCarbanatdepth（参考碳浓度）:一般为0.32〜0.33%CCarborizattemperature（渗碳温度）：一般为930CHardeningtemperature（淬火温度）：一般为850CDiffusionfactor（扩散系数）：一般为100%Transferfactor（工件表面碳传递系数）:一般为100%Alloyfactor（合金系数）：根据工件材料设定。必须准确设定！常用材料合金系数参考数据如下：合金系数材料合金系数12Cr2Ni41.00518Cr2Ni4WA0.98120Cr1.06620CrMnMo1.12720CrMnTi1.10520CrNi2MoA0.97717Cr2Ni2Mo1.10以上都设定完成后，点击上面的保存按钮，保存为需要的参数号。2、单击搦低彻芾项主菜单，继续单击掀嗦沓绦®I子菜单（或者双击快捷键），打开掀嗦沓绦窗口，在此窗口内设定过程参数，也就是过程程序或处理程序，具体参数和设定方法如下：点击新建程序按钮，按顺序建立需要的程序段。在线模拟时可只编两个程序段，分别为强渗温度和强渗碳势，扩散温度和扩散碳势，不需要设定时间。不在线模拟时可编完整程序，也可只编两段程序，分别为强渗温度和强渗碳势，扩散温度和扩散碳势。随后点击保存按钮，保存为需要的程序号。以在线模拟为例，建立各段程序的具体选择分别为：Selecttypeofsection（段类型选择）EndogasAtmosphere（吸热式气氛）N2Atmosphere（氮气）Endofprogram（程序结束）选择：EndogasAtmosphereSectiontime（段时间）Memorytime（段存储周期）一般一分钟HEATING（加热）ENABLE_Cooling（冷却）选择：HEATINGWITHOUT_ONLINE_DIFF（不要在线模拟）WITH_ONLINE_DIFF（要在线模拟）选择：WITH_ONLINE_DIFF（要在线模拟）TEMP_SETPOINT（温度设定值）C_P_SETPOINT（碳势设定值）WITHOUT_PROCESS_GAS（不加丙烷气）WITH_PROCESS_GAS（加丙烷气）选择：WITH_PROCESS_GAS（加丙烷气）10WITH_AMONIA（加氨气）WITHOUT_AMONIA（不加氨气）选择：WITHOUT_AMONIA（不加氨气）12WITHOUT_PROCESS_AIR（不加调节空气）WITH_PROCESS_AIR（加调节空气）选择：WITH_PROCESS_AIR（加调节空气）3、单击携低彻芾项主菜单，继续单击摴5粘绦^子菜单，打开摴^粘绦^窗口，在此窗口内将以上所设定的擎绦虿问巍号码和挚沓绦®I号码组成一个可运行的程序号，并保存。（三） 如何利用在线模拟确定工艺时间单击搦低彻芾丁^主菜单，继续单击擎D饮T子菜单，打开^Dt^T窗口，点击打开程序按钮，选择保存好的在线模拟的摴5粘绦^号，随后点击主菜单上的操扑金舌按钮，程序会自动模拟出渗碳所需要的强渗和扩散时间，以做为编程参考，如果调整强渗扩散时间比时，按强渗每减去一小时扩散增加1.4小时计算，调整后具有相同的总渗层。总体来讲强扩比一般按3比1计算。也可以分别装入挚沓绦^和擎绦虿问巍，随后点击主菜单上的操扑舌按钮，程序同样会自动模拟出渗碳所需要的强渗和扩散时间。（四） 如何利用不在线模拟验证工艺时间单击搦低彻芾项主菜单，继续单击擎D饮T子菜单，打开擎D饮T窗口，点击打开程序按钮，选择保存好的不在线模拟的摴5粘绦^号，随后点击主菜单上的操扑舌按钮，程序会按输入的实际时间进行渗层模拟。二、DEMIG表的操作DEMIG表是整台设备控制的核心，它采集炉体各种过程信号，综合后发出各种控制信号，与下级核心PLC一起共同完成整台设备的控制。其主要功能有，程序的编辑、程序的控制，程序的监视，系统参数的设定，与上位机通讯等。可执行程序必须经上位机模拟后在demig表上编辑完成。如果有必要，demig表可以对正运行的程序进行全方位的修改，包括温度、碳势、时间等各个方面。程序的监视功能有多种显示方式可供选择，有曲线、数字、趋势、表格等等。系统参数在调试时已基本完成，在生产后一般不必修改。其通讯功能负责将设备的各种过程数据传输给上位机。下面主要介绍一下程序的编辑和程序的控制。（一）程序的编辑1、ProgramParameters（程序参数设定）在主菜单中依次进入3Program//4Parameters，首先显示name?//ok，按E键确认，随后显示Configuration?（配置？），下面为已经有的参数号，按上下箭头将光标调到需要的参数号上，按确认即可打开。按上面1.2条的说明设好相关参数，随后将光标移到Store?（保存？）上，按E键确认，随后输入一个正确的参数号，按 E键显示Overwrite?（重写？），继续按E键确认，参数被保存。2、过程程序的编辑。在主菜单中依次进入9Programming//1Programming子菜单，首先显示name?//ok，按E键确认，随后显示Program?（程序号？），下面为已经有的程序号，按上下箭头将光标调到需要的程序号上，按确认即可打开。1）程序各段的意义：温度设定值程序段时间（00：00：00~99：59：59）温度设定值记录时间间隔（00：00：00~09：00：00） 碳势（第一组8位通道）00:00:00（1）00:00:0000000000 0 00000.00当前程序段号程序结束标志位（8.1.8）快速冷却通道（8.1.7）允许供氮气（8.1.6）允许供甲醇通道（8.1.5）允许加调节空气（8.1.4）吸热气氛允许加丙烷气（8.1.3）温度等待功能（8.1.2）允许加热（8.1.1）程序段时间：根据要求设定，最长可达99小时。记录时间间隔：一般设定为1分钟，时间太长影响纪录精度，太短占用存储空间。允许加热通道（8.1.1）:降温段设为0，不加热，其它需要加热的程序段都设为1。温度等待功能（8.1.2）:所有升温段的下一段都设定为1，降温段设定为1，允许温度等待；升温段必须设为0，其它程序段一般设为1比较好，有利于当因为停电等原因降温，程序自动等待，重新升到温后再运行。允许加丙烷气通道（8.1.3）：一般所有程序段都设为1，程序段为吸热气氛段，允许加丙烷气，程序运行时当炉温到达允许温度后会自动加入。允许加调节空气（8.1.4）：一般所有程序段都设为1，程序运行中当碳势高于设定值时会自动加入。允许供甲醇通道（8.1.5）：一般所有程序段都设为1，允许加甲醇，程序运行时当炉温高于750度后会自动加入。允许供氮气通道（8.1.6）：一般所有程序段都设为1，允许通入氮气。快速冷却通道（8.1.7）:仅仅在降温程序段使用，需要时设为1。打开快冷通道后会自动停止加热。程序结束标志位（8.1.8）:程序的最后一段此标志位设为1，以提示出炉。2）编程注意事项：升温段时间一般设定为1〜5分钟，同时升温段不能加温度等待，否则将严重影响升温速度。对大型齿轮和齿轴，可以考虑前期设定一个低温均温段，以释放应力，减小变形。升碳势时间应该考虑长一点，一般可以设为30分钟左右，有利于均温和防止炉内因为大量滴入丙烷气产生碳黑。所有的升碳势和降碳势都要设定一个程序段。注意程序中设定的碳势为合金碳势，与所选材料的合金系数有关，不是炉内箔片标定的碳势。比如材料选择20CrMnTi，合金系数为1.10，如果碳势设定值为1.2，则炉内实际控制碳势为1.2/1.1=1.10。在设定炉内碳势时，必须考虑该温度的碳黑极限，当在该炉温下，实际碳势超过碳黑极限时，必然有碳黑析出。特别注意以下常用温度的碳黑极限：800°C裹0.86 860°C裹1.05 900°C裹1.18920°C裹1.25 93001.28实际使用最高碳势建议比碳黑极限低0.05。降温段将允许加热通道（8.1.1）设为0，以防止出现加热现象影响降温速度；温度等待通道（8.1.2）应设为1，以保证降温时间运行完后，程序到达淬火温度；根据需要，可以打开快速冷却通道（8.1.7），以加快降温速度。淬火保温段温度等待通道（8.1.2）应设为1，以消除降温段对温度控制的影响，保证淬火均温时间。程序结束段时间设为1分钟即可，程序结束标志位（8.1.8）设为1，其它参数应该与上一段完全一致。程序结束后会自动在当前温度和碳势下等待。3）编程方法：按以上相关说明，依次编好各个程序段，按强渗每减去一小时扩散增加1.4小时计算，调整上位机所模拟出的强扩比，以3比1左右为宜。各段相关通道设为1，其它通道设为0按+号会在光标所在的程序段下面增加一个新的程序段。按一号会将光标所在的当前程序段删除。程序调整完毕确认无误后按F2键保存，显示如下对话框Store?（保存），下面有两个选项：Actuallystore（保存）/Continuework（继续编程），选择Actuallystore（保存），程序则开始保存，随后显示Name?（程序名称），输入一个正确的程序号，按E键确认，程序则保存成功；如果仍然选择原来的程序号，随后会显示程序号Overwrite?（该程序号重写？），按E键确认后保存为原来的程序号。一般程序结构如下：程序段时间 温度设定值记录时间间隔 碳势（第一组8位通道）（第四组通道）段号00:01:00(1)00:01:00101110000000000008500.5000:30:00(2)00:01:00111110000000000008500.5000:01:00(3)00:01:00101110000000000009201.0316:30:00(4)00:01:00111110000000000009201.0300:20:00(5)00:01:00111110000000000009200.8005:30:00(6)00:01:00111110000000000009200.8000:10:00(7)00:01:00011110100000000008400.8002:00:00(8)00:01:00111110000000000008400.8000:01:00(9)00:01:00111110010000000008400.80第一段：升温时间段，不能设温度等待。第二段：低温均温时间段，必须将温度等待置1。第三段：升温升碳势时间段。第四段：强渗时间段。必须将温度等待置1。第五段：降碳势时间段。第六段：扩散时间段。第七段：降温时间段，必须将温度等待（8.1.2）通道置1,允许加热（8.1.1）置0。第八段：淬火保温段，必须将温度等待（8.1.2）通道置1。第九段：程序结束段，时间一般设为一分钟，将程序结束标志位（8.1.8）通道置13、 可运行程序的生成：在主菜单中依次进入3Program/5Processprogram（可运行程序）子菜单，首先显示name?/ok，按E键确认，随后显示Program?（选择程序号），下面为已经编好的程序号，如果想编辑一个已有的可运行程序，选择确认即可打开，如果想编辑一个新的可运行程序，随便打开一个即可。随后会有如下显示：Programnumber: 当前可运行程序号Program:过程程序号Parameters:参数号OK ESC首先用上下键将光标移到Program过程程序号上，按F4键打开已有的过程程序，选好后按E键确认；随后用上下键将光标移到Parameters参数号上，按F4键打开已有的参数，选好后按E键确认；随后将光标移到OK上，按E键确认，随后显示Name?（程序名称），输入一个正确的可运行程序号，按E键确认，程序则保存成功；如果仍然选择原来的可运行程序号，随后会显示程序号Overwrite？（该程序号重写？），按E键确认后保存为原来的程序号。如果输入一个新的程序号，程序将储存为新的程序号，原程序不变。4、 可运行程序的装载：在主菜单中依次进入3Program/2Load（装载）子菜单，选择需要的程序装载即可。此时所选择的程序即装入内存，在屏幕的左上角会依次显示当前可运行程序号/过程程序号/参数号。（二）程序的控制1、 程序的启动/停止/复位在主菜单下进入1Command（命令）菜单，其中的2Start（启动）//3Stop（停止）//4Reset（复位）为程序控制命令，将光标调到对应的功能上，按E键确认即触发对应的操作。Start（启动）：按下启动键后程序即开始运行。Stop（停止）：如果当前程序正在运行，按下停止键后，程序时间则停止运行，如果想继续运行，重新按下启动键即可。Reset（复位）：如果当前程序正在运行，按下复位键后，当前程序则被复位，温度和碳势设定值都变为0，停止向炉内供气，自动通入安全氮气。如果想重新运行程序，重新按下启动键即可。2、 程序时间的调整在主菜单下进入1Command（命令）菜单下的1TimeDisplacement（时间调整）子菜单，所显示的画面为当前运行的程序，双箭头光标所在的位置即为程序当前所在的运行位置。下面提示行意义如下：Processtime00:00:00 程序从启动开始到当前总的运行时间。Ramptime00:00:00 当前正在运行的程序段总的设定时间。Processresttime00:00:00当前程序总的剩余时间。Rampresettime00:00:00当前正在运行的程序段的剩余时间。Sectionnumber（3）当前正在运行的程序段Pacesize（60） 光标移动步长。有1秒/10秒/60秒/600秒/3600秒共5档选项，按+号增加步长，按棋偶跣〔匠苏？时间调整方式：选好步长后，按左或右箭头，双箭头光标会以选定的步长为单位左右移动，到达需要的位置后，按E键确认，程序即从所选定的位置继续运行。如果不需要进行更改，按C键退出即可。注意防止错误操作！三、设备运行监控与操作（一） 控制柜主要操作按钮的功能1） 操尤瓢猜：炉外各区加热的控制开关，允许加热时在开的位置。2） 掀淦灯鞯缭碑：循环风扇变频器的供电，除了炉内温度降到200度以下外，都在开的位置。3） 拷卜猜：当炉内温度到达750度以上后才能打开供气开通入工艺气体。4） 拷卜豺：正常供气过程中，当按摴卜按钮，会停止供工艺气体，自动通入安全氮气。5） 摴卜甘金复：温度到达750度以上后，打开供气后，指示灯会常亮。6） 摴0-CO测量-开敕旱盔O测量关时，仪表采用内部补偿20%；当。0测量开时，仪表采用气体分析仪实际测量的CO含量做为补偿；一般情况下摴?-CO测量-开”旋钮在开位置，使用气体分析仪实际测量的CO含量做补偿，有利于提高碳势控制精度，防止异常情况发生。7） 摴?-CO2测量-开敕旱盔02测量关闭时，仪表采用氧探头控制碳势。当CO2测量打开时，仪表采用CO2控制碳势。因为CO2控制精度低于氧探头控制，一般采用氧探头控制，CO2控制做为氧探头出故障后的应急措施。注：当采用CO2控制时，注意将气体分析仪上的旁路流量计打开，流量调整到1升/小时左右，有利于提高碳势的控制精度。8） 擎涌市］I：当擎涌才时，将禁止打开炉盖，炉盖开关按钮无效；当擎涌市丁|［时，将允许打开炉盖，循环风扇自动停止运行，同时强制切断加热和供气。9） 掀hWM：用于关闭报警。10） 摸侄?-自动敕貉三裕远忠贩编冉远诵校谎三治侄保梢杂脱风扇启动成磁蚩编齿禹蛰风扇停止成磁彳、V乖诵小？11） 程序启动：按住按钮保持3秒钟，程序启动。12） 程序停止：按住按钮保持3秒钟，程序停止运行。13） 程序跳步：按住按钮保持3秒钟，程序自动跳到下一个程序段并继续运行。14） 程序复位：按住按钮保持3秒钟，程序复位。（二） DEMIG表上主画面各项参数实际意义1TEMP_SETPOINT°C （温度设定值）RETORT_ACTUAL°C（罐内温度实际值）ZONE1_ACTUAL到ZONE3_ACTUALC（罐外三区温度实际值）Y-RETIRT-OUTPUT%（主控输出值）Y1-1-OUTPUT到Y1-3-OUTPUT%（罐外三区输出值）C-P_SETPOINT%C（碳势设定值）C-P_ALLOY%C（合金碳势实际值）注：碳势控制的就是合金碳势，而不是铁碳势。C-POTENTIAL_FE%C（铁碳势）注：铁碳势就是炉内用箔片测量出来的实际碳势。当采用氧探头控制时，该值读取C-POTENTIAL-FE-PROBE（氧探头测量的铁碳势）的值；当采用CO2控制时，该值读取C-POTENTIAL-FE-CO2（二氧化碳测量的铁碳势）的值。CO_VALUE%（一氧化碳补偿值）注：当采用内部补偿时，该值为内部补偿值20%；当采用外部补偿时，该值为分析仪实时测量的CO_ACTUAL（一氧化碳实际值）。CO_ACTUAL%（一氧化碳实际值）CO2_ACTUAL%（二氧化碳实际值）SONDEMV （氧探头测量出的氧电势）C-POTENTIAL-FE-PROBE%C（氧探头测量的铁碳势）C-POTENTIAL-FE-CO2%C（二氧化碳测量的铁碳势）AIR%（空气控制输出0-100）注：当输出值为零值时，不加空气；当输出值增加时，向炉内加空气，数值越大空气量越大。GAS% （丙烷气控制输出0-100）STEUERSPUR（当前正在运行的程序段的实际通道配置）（三） 装炉1、 根据渗层要求编辑好程序，经检查无误后装载。2、 如果需要高温装炉，首先运行升温程序，等炉温到达800度以上后，按程序复位键，停止加热，准备装炉。装炉温度不宜超过850度。3、将擎涌市项旋钮打到开的位置；将摸侄?-自动斝=?、、虻绞侄骰槿啡下茄菇鞭爸枚家丫蚩醋炉盖上升成磁彳谴蚩酱铐舷尬缓笞远V梗凰靖蟀醋〉腱炉盖旋开成磁彳且瓶酱车昆尬缓笞远V现？4、 装好工件后将炉盖关闭，将手轮压紧。（四） 程序启动1、 掀淦灯骺猜旋钮在开的位置。2、 将擎涌市］I旋钮打到无效。检查控碳方式为氧探头控制。检查“CO测量开/关”旋钮在开位置。3.打开操尤瓢猜旋钮。4.按DEMIG表±1Commends（命令菜单）中的2Start按钮，或者按控制柜上的的程序启动按钮，程序启动，开始加热运行。（五）运行监控1、 750度以下自动通入安全氮气，温度到达750度以上后程序报警，提示供气，按摴卜猜按钮，开始供甲醇，供工艺氮气，工艺氮气流量按3.5〜4升/小时加入，安全氮气自动停止通入。2、 炉温到达860度后自动通入丙烷，开始升碳势。如果装炉量比较大，碳势达不到设定值，可以微开丙烷比例阀旁的旁路手阀，适当加大通丙烷入量。3.调整氧探头参比气在10L/h左右，氧探头吹扫时吹扫气流量在100L/h左右。并注意经常监控。当氧探头参比气流量太低时将有可能造成炉内碳势失控！4・炉内温度到达750度以上后，打开分析仪取气泵，调整分析仪取气流量在0.5〜0.7L/h之间。并经常观察炉盖上的过滤器，当里面的棉花太脏时应及时更换。经常监控！当流量太低时将有可能造成CO测量值的失真，从而造成炉内碳势失控！.炉内温度到达750度以上后，废气点火电阻会自动通电，直到点燃为止，一般情况下，当炉内一氧化碳含量达到10%以上后废气才能点燃。.如果降温段设定了快冷，降温过程中排风口电动蝶阀会自动打开，快冷风机会自动打开。如果运行过程中需要强制打开快冷，可以打开摸侄保金卓旋钮，强制打开电动蝶阀和快冷风机。.在线层深模拟的监控：进入。EMIG表上2Displays/1Recorder（当前记录）子菜单，显示两个选项Temperature（温度/碳势曲线）Diffusion （在线层深模拟）选择Diffusion，按E键确认，则画面显示当前渗层深度，观察一会，当出现一条竖线（参考碳浓度）时，MARGIN_DISTANCE（测量深度）后面所对应的深度即为当前实际渗层深度，但工件质量应以质检结果为准。8.程序运行结束后，系统提示出炉，将擎涌才？/有效肆 虻接行B低匙远卸霞尤群凸卜 蚩醒菇舞致趾蝗蚩浅雎绦靳嶙远次弧？9.运行过程中应该经常检查甲醇储量，以玻璃管液位计为准。电子液位计显示的是当前实际液位，当设备报警，或发现实际液位低于300mm时，应作好加液安排，最好在白班完成。四.如何为渗碳炉定碳为使设备生产出合格的工件，其碳势控制要较为准确。因此设备调试过程中要进行定碳，设备使用过程中也要定期定碳，尤其工件质量出现问题时，更应对碳势进行检测。下面以承重法为例介绍一下定碳及其修正的操作过程。（一）定碳方法1、将定碳片放在清洗瓶中用丙酮充分清洗干净，随后用镊子夹出，用烘干机充分烘干。随后用万分之一克天平称出箔片的初重。箔片重量以1.5克左右为好，有利于减少测量误差。注意如果使用电子夭平，应保证充足的预热时间，以保证测量的准确性，必要时应该用标准砝码进行标定。2、 将定碳片卷成椭圆形，从定碳孔装入炉中，保持约25分钟后将定碳杆从炉中慢慢抽出，提到位后让箔片在试样管中自然冷却约2~3分钟后取出，关闭取样管。整个过程中要防止箔片氧化。正常的箔片应该为光亮的，如果出现蓝色的氧化