愛協林的改革3 `; u$ A7 K* P: m5 b" w' s1 M
直到2006年，北京愛協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生過幾起。正式基于安全性考慮，北京愛協林于2006年，在天津弗蘭德的無馬弗井式滲碳爐上用膨脹節密封代替原來的油密封。3 H. T. ]8 t, S, U* Z; X
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什么是膨脹節密封密封呢？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），由膨脹節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！膨脹節結構的滲碳爐并不是外國人的技術，這是北京愛協林的優秀技術人員的發明。這種技術的提出和設計，都是北京愛協林一位年輕有為的工程師的杰作，并不是老外的發明。我這樣講，并不是說奧地利愛協林沒有研發能力，恰恰相反，奧地利愛協林有強大的研發能力，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”，中國工程師發明的膨脹節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新。2 ^5 @3 F* q0 \
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”。) U$ Q9 s: h% b! D8 F
今天所講，只能叫“愛協林的改革”，因為愛協林“革命性”的改造還在后面。! p# w5 M1 o0 d( k0 W& j
為什么要徹底變革-傳統有馬弗井式滲碳爐無法突破的瓶頸
8 _. W: i# o2 F5 J. c$ o' W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：# y1 s% H& P' ~; L! a
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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。
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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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! j7 f; z- Q+ {# q- S3、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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4、測溫準確性問題：有馬弗結構井式滲碳爐各加熱分區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，直接測量工作區域溫度，實際工作溫度與儀表檢測溫度相同。" v/ Z+ S$ y& F3 o
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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，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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8 z: O" Z8 l- L1 b6 Q% O0 l% V; }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。* I$ d$ D* \. t% b
解決之道-無馬弗井式滲碳爐: j1 g& m/ s& a3 C$ y7 k& o; |
因為傳統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，同時開發推廣“無馬弗井式滲碳爐”，包括愛協林、IVA、LOI、索菲斯等等都在加緊開發或推廣這一理念。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：
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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、可燃氣泄露”等安全隱患。
! J% _, F ~7 [* S* _. b" @( B2、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。0 f1 I/ E: j7 @% A; y! f6 q; w6 z
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。
0 I$ I: E1 F! t2 T$ C& @& m; A6 t$ F" \4、測溫準確性：無馬弗井式滲碳爐，直接將熱電偶插入有效區附近，直接測量，不存在“罐內罐外”的溫度差。1 H, ? T) M9 Q) N6 w- {
5、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。
( ^+ j; O; g, b% p2 {* Q6、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。4 U8 Z2 W% ?+ W( g: } E
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所以，不管是愛協林、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。3 q2 |9 ]+ L+ g2 p
無馬弗井式滲碳爐的真正難點-加熱技術8 v7 ^9 r, @9 J% ? o! p
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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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; ?/ g# T( J6 `& Y; |8 b7 F6 W傳統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。
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+ ?; o" `7 r- }5 G( W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。; T/ O T: W3 j6 @) W! F6 q, v( v
, U" c. n/ F% i) ?1 R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。
% O- a) P; y* FIVA的加熱技術-“凱爾發”組合式加熱模塊" N% @/ d% p; d/ k
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林、易普森叫板了。2、在氣氛爐方面，有些獨特的想法和創新，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。' J) G4 K6 P& M, `+ G
/ w+ K# w7 i _- h$ f. }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。
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IVA無馬弗井式滲碳爐核心技術，是采用了德國“凱爾發”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，但采用的是傳統有馬弗罐設計，因為南高齒堅決反對“高溫退碳”。
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9 S7 B Y5 B' P2 K& Z, K現在，據說IVA和匯森在中國聯盟，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。
7 g# c- @; u/ s1 r) X5 x: }. kLOI井式滲碳爐-“工業爐王牌”的加入
$ d/ t: f+ v- x+ _! zLOI公司無疑是世界范圍內制造工業爐的“王牌公司”之一，無論從公司規模還是技術能力還是工業爐設計的領域，都是世界上最受人尊敬的工業爐制造公司之一。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排連續式推盤滲碳爐”、“多室環形滲碳爐”，設計之精妙，做工之完美，令人驚嘆。; M# l& j( b8 T0 R. G8 n
! X) n# b: M& @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。可是在這臺掛著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”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，以前做過愛協林的設計，也做過IVA的銷售,而且我前文提過的原愛協林搞膨脹節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”愛協林和IVA？起碼值得懷疑。不過，即使是LOI在井式爐上“抄襲”愛協林和IVA也不算過分，要知道愛協林在“環形爐”上可是一直“抄襲”LOI呀！哈哈，一報還一報，誰也不欠誰。6 }( Z3 _4 q/ Z3 A- k
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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。恐怕這是碳勢不敢升高的真實原因。 |
發表于 2009-7-11 23:23:50
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