時效爐

時效處理：指合金工件經固溶處理，冷塑性變形或鑄造，鍛造後，在較高的溫度放置或室溫保持其性能，形狀，尺寸隨時間而變化的熱處理工藝。

基本介紹

• 中文名：時效爐
• 外文名：Aging furnace
• 適用範圍：乾燥、固化、烘烤、熔蠟、及消毒
• 簡介：熱處理工藝

時效目的

若採用將工件加熱到較高溫度，並較短時間進行時效處理的時效處理工藝，稱為人工時效處理，若將工件放置在室溫或自然條件下長時間存放而發生的時效現象，稱為自然時效處理。時效處理的目的，消除工件的內應力，穩定組織和尺寸，改善機械性能等.鋁時效發現，這種合金淬火後硬度不高，但在室溫下放置一段時間後，硬度便顯著上升，這種現象後來被稱為沉澱硬化。這一發現在工程界引起了極大興趣。隨後人們相繼發現了一些可以採用時效處理進行強化的鋁合金、銅合金和鐵基合金，開創了一條與一般鋼鐵淬火強化有本質差異的新的強化途徑——時效強化.在時效處理前進行固溶處理時，加熱溫度必須嚴格控制，以便使溶質原子能最大限度地固溶到固溶體中，同時又不致使合金發生熔化。許多鋁合金固溶處理加熱溫度容許的偏差只有5℃左右。進行人工時效處理，必須嚴格控制加熱溫度和保溫時間，才能得到比較理想的強化效果。生產中有時採用分段時效，即先在室溫或比室溫稍高的溫度下保溫一段時間，然後在更高的溫度下再保溫一段時間。這樣作有時會得到較好的效果。

鋁合金時效爐

馬氏體時效鋼淬火時會發生組織轉變，形成馬氏體。馬氏體就是一種過飽和固溶體。這種鋼也可採用時效處理進行強化。

組成及分類

爐子主要由爐體及熱風循環，物料裝卸、電氣控制等系統組成。

按照換熱方式分為直接與間接加熱形式，按進出物料方式分單端進出料及前後進出料形式。

燃料種類為天然氣、液化石油氣、柴油和煤。燃燒天然氣及液化石油氣時為直接加熱方式，燃燒柴油和煤時為間接加熱方式。二次換熱效率相對較低，而不採用直燒的主要原因是為了避免燃油及燃煤煙氣內含酸性氣體及未燃盡物碳黑，會對鋁材造成品質影響。燃氣比較乾淨，煙氣成分不容易對鋁材造成影響，故可採取直燒加熱方式。

直接加熱爐型

直接加熱型時效爐一般採用單端進出料，尾部 為熱風循環風機及加熱設備，具有結構簡 單、熱效率高和自控程度高等優點，但是燃燒室安排 在循環風機的出口，沒有專門的排氣口，煙氣很容易從門縫的間隙中無序泄漏。

在燃燒室進口處設定排氣口，並根據爐內煙氣 壓力採用調節閥調節開度控制排煙量，使爐內氣體 為微正壓，保證在熱煙氣循環流程溫度最低處排氣， 可以大幅降低排煙熱損失。為了減少泄漏的損失， 爐門門縫應儘可能密封。

間接加熱爐型

間接加熱型時效爐可以採用單向或前後進出料方式。前者循環系統風機設定在尾部，燃燒設備及換熱器放置在頂部；後者燃燒設備及換熱器放置在爐體側面，循環系統風機葉輪直接安裝在爐內，風機的電機爐體外側面固定，風葉由皮帶帶動。

與燃氣直接加熱方式相比，燃油的間接加熱。時效爐在經濟性方面沒有優勢，而燃煤的間接加熱時效爐因廢氣的煙塵污染處理比較複雜費用高，又因為爐子規模小隻適合人工操作，只有操作技術較高的工人確保適時投煤、出渣、調風與撥火，才能降低煤耗，不同的司爐工操作同一型號爐子，熱效率在25.91%44.67%之間，相差近一倍。

不穩定原因

爐內溫場均勻性探索

1、控溫準確度不高

2、爐內氣流循環不好(單風道鼓風、產品堆放方法)。

3、保溫不好(爐門漏氣、保溫隔熱層損壞)。

措施

為提高爐內溫場的均勻性，使產品硬度達到工藝要求，提高產品質量和綜合製成率，根據爐子的特點和產生爐溫不均勻的主要原因，在考慮技改成本及其互換性、利用率等情況下，著重進行了下列改進。

1、對爐門及保溫隔熱層進行加固或修理，杜絕由於爐門漏氣，保溫層損壞而影響爐子的保溫性能。

2、利用多點溫度巡檢儀，在不斷改變產品堆放結構的情況下，測試出符合工藝要求的爐內均勻溫場的最大值，以此來彌補由於單風道鼓風而帶來的爐內氣流循環不均的情況。

節能分析

時效爐從節能方面考慮，爐子具體配置方式選擇如下：

時效爐

（1）爐體前後進出料，採用鏈帶載料框貫穿爐子輸送；

（2）熱風循環系統選用大流量風機，風機葉輪直接安裝在爐內，爐外電機固定於爐體側面，皮帶帶動；

（3）換熱裝置為翅片管式換熱器，置放在熱風循環風管內。進油管路設定調節閥，控制導熱油流量；

（4）根據溫度檢測信號通過儀表調節換熱器油路調節閥控制熱風溫度。