从日本引进的热处理生产线的技术改造

日本引进的热处理生产线的技术改造杨健（广东阳春轴承股份有限公司）我公司使用的吸热式保护气氛热处理生产线是在1987年底从日本购进的，公司的轴承套圈车件都在该生产线上进行热处理。该生产线热处理产品质量稳定，是公司的重点及关键的设备。但是在使用几年后发现，象输送网带、电加热辐射管、电热丝、催化剂这样的易损件从日本购买费用很高，并且极不方便。因此，公司决定采用国产件。为了做好输送网带、电加热辐射管、电热丝和催化剂的国产化，我开展了一系列的调研工作。最后经过多方面的比较，选定陕西钢铁研究所来生产输送网带、电加热辐射管、电热丝，其中输送网带、电加热辐射管材料采用耐高温抗氧化性强力学性能好的Cr25Ni20Si2，电热丝材料采用Cr20Ni80，尺寸则按照日本原装产品进行测绘；而催化剂则选用化工部西南化学研究院生产的CN—2型镍质催化剂，NiO12%，外形尺寸19x19x9mm。使用表明，国产的输送网带、电加热辐射管、电热丝正常寿命可达18月以上，镍质催化剂则可达2年，完全达到日本产品的水平，但费用只是日本产品的三分之一。该生产线的吸热式保护气氛所用的原料气要求是纯丁烷气，也存在费用高、购买困难的缺点，因此也有进行技术改造的必要。我在输送网带、电加热辐射管、电热丝、催化剂成功国产化的基础上，又试验采用城市家庭用液化石油气代替纯丁烷气。液化石油气的主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，因此要调整原料气与空气的混合比，来获得一定碳势的保护气氛，同时又要防止气体裂解炉内产生碳黑，经反复摸索，当气体裂解温度控制在1000~1050℃时，混合比为1：8~10较合适，即是液化气的流量为1.8m3/h时，空气的流量为15~18m3/h左右，得到的保护气氛可满足光亮度的要求。随着使用时间的延长，该热处理生产线出现老化的现象，表现为淬火炉的保温性差，加热不均匀，网带运行不平稳等。通过打开淬火炉的点检窗观察，发现炉膛砌体出现了开裂、砖体松动、脱落，支承输送网带的托辊轴氧化剥落严重。在2000年我负责对该生产线的淬火炉部分进行大修，所用的大修材料都国产化：为保证质量，耐火保温材料，由冶金部洛阳耐火材料研究院提供，耐火材料采用密度为800kg/m3轻质抗渗碳砖，保温材料是密度为200kg/m3无石棉硅酸钙板和硅酸铝纤维毡；托辊轴由陕西钢铁研究所提供，材质采用Cr25Ni20Si2。大修后的炉子升温快，保温好，炉温均匀，耗电少，获得公司的好评。由于轴承向高精度方向发展，因此要求热处理后金相组织稳定。而该热处理生产线采用油温120℃的热油淬火，残余奥氏体量多达15%，对组织稳定性不利。为减少残余奥氏体量，在2003年在该生产线的回火炉之前增加了一台冷清洗机，水温控制在5~10℃。轴承零件在冷清洗后回火，可有效地减少残余奥氏体量。热处理生产线经国产化技术改造后，一直使用到现在，产品质量稳定，工件表面光亮度好，运行成本较低。因此，国产化技术改造是成功的。