(正式版)JB∕T 14730-2024 辊底式连续退火炉热处理技术要求

ICS25.200CCSJ36JBTechnicalrequirementofheattreatmentforrollerhearthcontinuousannealin2024-07-05发布2025-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布IJB/T14730—2024前言 II 12规范性引用文件 13术语和定义 24设备要求 25技术要求 26可靠性要求 47安全要求 58质量检验与控制 59节能与环保 6JB/T14730—2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国热处理标准化技术委员会(SAC/TC75)归口。本文件起草单位：江苏丰东热技术有限公司、中国机械总院集团北京机电研究所有限公司、江苏金色工业炉股份有限公司。本文件主要起草人：束东方、李俏、陈云飞、盛克拉、陈卫东。本文件为首次发布。1JB/T14730—2024辊底式连续退火炉热处理技术要求本文件界定了辊底式连续退火炉的术语和定义，规定了辊底式连续退火炉设备要求、技术要求、可靠性要求、安全要求、质量检验与控制和节能与环保要求。本文件适用于辊底式连续退火炉生产线的热处理工艺活动。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T224钢的脱碳层深度测定法GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T6394金属平均晶粒度测定方法GB/T7232金属热处理术语GB/T9452热处理炉有效加热区测定方法GB/T10066.1电热和电磁处理装置的试验方法第1部分：通用部分GB/T10066.4电热设备的试验方法第4部分：间接电阻炉GB/T10067.1电热和电磁处理装置基本技术条件第1部分：通用部分GB/T10067.4电热装置基本技术条件第4部分：间接电阻炉GB/T13324热处理设备术语GB/T15318热处理电炉节能监测GB15735金属热处理生产过程安全、卫生要求GB/T16923钢件的正火与退火GB/T17358热处理生产电耗计算和测定方法GB/Z18718热处理节能技术导则GB/T20115.1工业燃料加热装置基本技术条件第1部分：通用部分GB/T20116.1燃料加热装置的试验方法第1部分：通用部分GB/T20878不锈钢和耐热钢牌号及化学成分GB/T27946热处理工作场所空气中有害物质的限值GB/T30822热处理环境保护技术要求GB/T30825热处理温度测量GB/T32541热处理质量控制体系GB/T38749可控气氛热处理技术要求GB/T38819绿色热处理技术要求及评价JB/T7530热处理用氩气、氮气、氢气一般技术要求2JB/T14730—2024JB/T9101—2014通风机转子平衡JB/T9208可控气氛分类及代号3术语和定义GB/T7232、GB/T13324界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1辊底式连续退火炉rollerhearthcontinuousannealingfurnace通过辊棒承载并输送的方式来实现料盘(工件)在炉内的移动，并进行退火处理的设备。4设备要求4.1设备组成及要求4.1.1辊底式连续退火炉由炉体、炉衬、辊棒、辊棒驱动系统、加热系统、冷却系统、温控系统、气氛控制系统、辅助装置等组成。包括但不限于加热区、保温区、快冷区、等温区、降温区等区段。4.1.2辊底式连续退火炉的加热可采用电加热、燃气加热或者电+燃气混合加热的方式。4.2规格型号辊底式连续退火炉的规格型号通常以工位尺寸大小、加热区的方阵数表示。也可以根据需要按照设备的处理能力、使用温度、是否带保护气氛等进行命名。5技术要求5.1一般要求5.1.1辊底式连续退火炉应符合GB/T10066.1、GB/T10066.4、GB/T10067.1、GB/T10067.4、GB/T20115.1、GB/T20116.1、GB/T5226.1的规定。5.1.2辊底式连续退火炉应满足热处理工件的技术要求和产能要求,退火工艺流程的区段划分、功率分配、温度控制系统、气氛控制系统应满足工件的工艺。5.1.3根据需要配备相应气氛组份的测量和监控系统。5.1.4加热区应满足工艺需要，将工件在工艺要求的时间内加热和冷却到相应温度。5.1.5加热区、保温区、等温区根据需要可设置炉气循环装置以满足温度均匀性及气氛均匀性要求。5.2温度控制5.2.1辊底式连续退火炉的使用温度根据产品工艺要求进行确定，快冷区应能保证工件从加热温度在规定的时间内冷却到等温区温度，等温区应保证工件的退火降温速度，降温区应能保证工件从退火温度在规定的时间内降到规定的出炉温度。5.2.2辊底式连续退火炉加热区、快冷区、保温区、等温区、降温区等温控区段温度均匀性和控温精度应根据工件的热处理工艺要求选择，有效加热区的温度均匀性按GB/T9452的规定进行测定，不低于Ⅲ级标准执行。5.2.3辊底式连续退火炉每个区段一般均应单独配置温度控制、超温报警装置、温度控制系统准确度校验装置，并具备自动温度记录功能，配备的仪表、记录仪应符合GB/T30825、GB/T32541的要求。3JB/T14730—20245.2.4辊底式连续退火炉各控温区段间应有减少互相干扰的措施，在满足工艺要求的前提下，各有温差区段间尽量设置过渡区，过渡区段的设定温度与实际控制温度差异不作为温度均匀性的考核内容。5.3密封与保温5.3.1辊底式连续退火炉应有良好的密封结构，炉膛内压力应保持正压，一般炉压不低于50Pa(相对压力)。5.3.2对于保护气氛的辊底式连续退火炉进出口应设置相应的密封结构，包括但不限于真空置换室、火帘、氮气帘等保护措施。5.3.3辊底式连续退火炉的耐火保温层采用耐火纤维或者耐火砖，表面温升应执行GB/T15318的规定。5.4加热元件5.4.1辊底式连续退火炉的加热区、保温区、快冷区、等温区及降温区都应配备加热元件，加热元件可以为电辐射管、燃气辐射管或硅钼棒等。5.4.2当采用电加热时，一般配备电子调功器，采用燃气加热时应配备燃气比例阀、电动执行器等相应的功率输出调整装置。5.4.3辊底式连续退火炉的加热功率在确保满足产能要求外，空炉升温时间一般不大于10h。5.5冷却系统5.5.1辊底式连续退火炉的快冷区、等温区及降温区都应配置冷却系统，冷却系统提供冷却介质对炉膛内进行间接冷却，根据工艺要求，冷却介质可以是水、空气、氮气或者导热油。5.5.2根据工艺需要，在辊底式连续退火炉快冷区、等温区等各冷却区段，需配备辅助加热元件。5.5.3在各冷却区段应相应的配备温度控制系统。5.6炉气循环装置5.6.1辊底式连续退火炉一般在加热、保温、等温、冷却各区段都应设置循环风机和导流装置，以保证炉温均匀性和气氛均匀性。5.6.2风机轴的热短路可采用水冷、风冷或者油冷装置。5.6.3循环风机应配有旋转检测装置，辊底式连续退火炉在正常运转时，如果风机因故障停止运转，控制系统应能发出报警信号并切断加热装置。5.6.4循环风扇的转子平衡指标应不低于JB/T9101—2014中规定的G6.3的要求。5.6.5根据温度控制的工艺要求，循环风机可选变频调速功能。5.7承载辊棒系统5.7.1辊底式连续退火炉的承载辊棒采用耐热钢离心浇铸管或者耐热钢无缝钢管制作。耐热钢材质根据工艺要求进行确定，其品质应符合GB/T20878的规定。5.7.2辊底式连续退火炉的承载辊棒间距应不大于料盘（或工件）尺寸的1/4。5.7.3辊底式连续退火炉的承载辊棒的相邻两根高度差应不大于辊棒长度的0.05辊棒总体水平平面度应不大于辊棒长度的0.2％。5.7.4辊底式连续退火炉的承载辊棒间平行度应不大于辊棒长度的0.05％。5.7.5承载辊棒的轴承应加注高温润滑脂或采用耐高温免维护轴承，根据用户需求也可采用油脂润滑系统。5.8辊棒驱动系统4JB/T14730—20245.8.1辊底式连续退火炉的辊棒驱动系统通常由减速机驱动链条的方式进行传动。5.8.2辊底式连续退火炉的辊棒驱动系统应能变频调速，以适应各种退火工艺要求。5.8.3为防止辊棒畸变，加热区、保温区、等温区承载辊棒应具备正反往复旋转或单向低速旋转功能。5.8.4辊棒驱动链条应配置链条张紧装置。5.8.5在各区段的进出位置，辊棒驱动系统应配有速度切换装置，以适应相邻区段辊棒驱动速度变化的要求。5.9控制系统5.9.1辊底式连续退火炉可选用计算机监控系统进行控制。计算机监控系统应具备半自动控制系统或全自动控制系统，可对生产和工艺全过程进行监控和记录。5.9.2各控温区段至少应有两支热电偶，安装在有效工作区内。一支热电偶接记录仪表，另一支热电偶接控温仪表，其中至少应有一块仪表应具有报警功能并接报警保护装置。5.9.3根据工艺要求，应配置气氛控制、报警装置，并具备自动记录功能。5.9.4每个区段对应位置应配置位置检测和报警装置。5.9.5根据客户要求，可配备智能化仪表及接口、计算机控制及管理系统。5.10工艺要求5.10.1辊底式连续退火炉加热、保温段气氛选择应执行GB/T38749、JB/T9208的规定。辊底式连续退火炉常用气氛如下：——有机液体裂解气氛（氮－甲醇气氛等——吸热式气氛（RX气等）；——氨分解气氛（氮－氢气等——氮基气氛（氮气等）。相关气氛应执行JB/T9208、JB/T7530的规定。原料介质和气氛进入炉前应有流量计进行计量。5.10.2典型退火工艺流程为加热→保温→快冷→等温→降温。加热区升温曲线、保温时间、快冷区冷却曲线、退火区降温曲线应达到工艺规定。5.10.3根据热处理要求、工件的特征（材料牌号、处理前的状态、形状和尺寸及后续加工工序等）、批量及设备条件等，制订合理的热处理工艺。退火工艺规范按GB/T16923规定执行。5.10.4工件材料的化学成分要求应符合有关规定。工件状态（材料的原始组织和性能指标、毛坯制作方法、加工方法、热处理前的预备热处理等）应符合热处理条件。工件形状、尺寸应符合技术要求和任务书要求。6可靠性要求6.1辊底式连续退火炉的故障分类辊底式连续退火炉的故障分类如下：——一类故障——二类故障——三类故障在生产中发生影响生产必须停炉检修的故障；在生产中发生于炉内，并可在不影响正常生产的情况下迅速修复的故障；在生产中发生诸如行程开关过位，电机过载报警等属于电器元件质量、安装不牢固或运行不顺畅，只需稍作紧固或调整即可解决的故障。对于易耗品的正常损坏和更换，如熔断器烧毁、指示灯泡不亮等则不应视为故障。6.2辊底式连续退火炉的可靠性指标5JB/T14730—20246.2.1六个月内不应出现因设计、制造质量引起的一类故障。6.2.2三个月内不应出现二类故障。6.2.3一个月内三类故障不应超过三次。6.2.4辐射管等加热元件的使用寿命不少于一年。6.2.5承载辊棒的使用寿命不少于三年。6.2.6保温层的使用寿命不少于五年。7安全要求7.1辊底式连续退火炉的安全应符合GB15735的规定。7.2对于在进出口设置火帘或在炉体上设置废气燃烧口的辊底式连续退火炉，往炉内通入可燃气体时，进出口火帘管及废气燃烧口的引火嘴应正常燃烧，并设置引火嘴检测报警装置。7.3气氛管路应设有温控仪表联锁的截止阀，炉膛温度低于760℃时不得向炉内通入可燃气氛，并在醒目位置设置警示标识。当与炉膛相连并可能充有可燃气体的独立密闭空间的工作温度低于760℃时，控制系统应有报警信号，在炉体上设置相应的防爆装置。7.4在所有可能造成运动机构碰撞的部位应设置电气安全联锁装置，在动力驱动电机还应设置电机过载保护装置。7.5在所有机械传动裸露部分和电器接头裸露部分都应安装防护罩，防护罩上还应设通风孔。7.6在所有可能危害操作人员安全的地方应设警示牌。7.7在适当位置设置固定爬梯，并在炉顶周围应设置护栏、工作平台，以方便操作人员在炉顶工作。7.8当设备发生故障或工艺参数超差时，应能发出声光报警信号，并能显示故障的部位。7.9当生产场所发生停电、停气等意外事故时，应有相应的安全保护措施，以保护操作人员、设备及工件的安全。包括但不限于：在停电时可以切断气氛气源或充入氮气、用人工方法启动炉门、旋转辊棒、移出料盘（工件）。设备使用说明书中应包含设备故障时的处置方法。7.10辊底式连续退火炉炉体应采用耐热油漆。8质量检验与控制8.1总体要求辊底式连续退火炉及配套设备的检验应按GB/T10067.1的规定和以下补充条文进行。试验按GB/T10066.1和GB/T10066.4规定和以下补充条文进行。8.2出厂前检验辊底式连续退火炉出厂时应进行以下项目的检查：——外观检查；——炉膛尺寸和工作区尺寸检查；——加热系统检查；——驱动系统检查；——气氛系统检查；——配套件的检查，包括型号、规格、出厂合格证件的检查；——供货范围，包括出厂技术文件完整性的检查；——包装检查。JB/T14730—20248.3型式试验8.3.1额定功率的测量在空炉状态下，按GB/T10066.4、GB/T20116.1的规定进行测量计算。8.3.2绝缘电阻的测量绝缘电阻的测量按GB/T10066.4的规定执行。8.3.3炉温控制精度和炉温均匀性的测量炉温控制精度、炉温均匀性的试验方法按GB/T9452、GB/T38749的规定执行。8.3.4表面温升的测量炉体表面温升测定应按GB/T10066.4的规定执行。8.3.5安全联锁、动作试验空炉通电状态下，水路、气路、液压和取气系统的检验，测试各联锁报警是否有效，机械动作是否可靠。热态试验后再次进行相关检查。8.3.6真空度的测量在空炉冷态情况下，用辊底式连续退火炉真空系统进行试验。试验方法按GB/