多用炉 我多年的经验：多用炉热处理车间管理

单位:上海汇森一发工业炉有限公司

随着近年来我国机械制造业的快速发展，热处理设备也在逐步升级。许多原本由井式炉和箱式炉生产的企业已经升级为先进可靠的多用炉。可控气氛多用炉的用户日益增多，热处理车间的管理模式也应改进。多用炉的用户包括民营企业、私营企业、个体经营企业、大型国有企业、专业热处理加工厂等。企业规模、管理水平、技术水平、人员配置都有很大差异，会直接影响设备的效率。

密封箱式多用炉因其密封的热处理环境、易于实现精确的气氛控制、工艺灵活、产品适应性好而得到广泛应用。密封箱式多用炉广泛应用于飞机、汽车、摩托车、工程机械、发动机、机床、标准件、轴承、液压零件等基础零部件等各种机械行业。在可控气氛多用炉生产线上可以实现渗碳、冷却淬火、渗碳缓冷、碳氮共渗、淬火、光亮淬火、保护气氛调质、退火等多种热处理工艺。

先说基于多用炉的热处理车间管理。热处理车间的管理包括设备管理、安全管理、生产管理、工艺质量管理、能耗管理、产品检验、辅助材料管理、备件管理、人员配置等。热处理车间只有做好各方面的管理，才能实现产品质量稳定，设备运行安全可靠，车间生产效率高，创造可观的经济效益。

一、设备管理

(1)设备台账、维修保养

多用途炉热处理生产线的设备主要由前清洗机、主炉、后清洗机、回火炉、预热炉、控制室(包括电气控制、碳控制系统、温度控制系统和控制软件)、装卸车、装卸平台、备料平台等组成。设备管理人员应首先建立设备台账，记录设备维护、备件更换、设备定期维护、定期检查，并规定操作人员应定期检查项目，设备维护人员应定期检查项目。

(2)建立点检记录，实时掌握设备动态和故障情况

图1显示了设备异常情况的应急处理方法、设备操作手册和设备操作规程。不要让设备带病运转。水、电、气、加热系统、冷却系统、电气元件和箕斗的故障会影响整条生产线的运行。多用炉的生产性质是24小时连续生产，可以长时间停工，设备故障要及时排除。否则会影响产品质量，发生安全事故。

日常检查项目

每周和每月检查项目

图1惠森多用炉常规检查项目

二、生产管理和车间制度

1.建立继任制度

热处理生产线由于其连续生产和集体作业，要求操作人员具有高度的合作精神和完成任务的责任感。以渗碳产品为例，从上料→清洗→渗碳淬火(或缓冷二次加热淬火)→清洗→回火→金相硬度检验→卸料包装，需要2 ~ 3班才能完成整个过程，每一步都会对下一步乃至整炉产品质量产生影响。由于人员较多的车间人员素质差异，需要完善相应的管理措施来激励员工，落实责任制。常见的小故障要自己处理。

2.设备监控

热处理设备中的仪器仪表和流量计种类繁多，管路复杂，自动化程度高。温度、碳势、电流、电压、介质流量、运动控制等各种信号通过相应的控制元件传输到控制面板或计算机。软件上有故障报警信号或闪烁的警铃和灯，值班人员必须及时发现并做出相应处理。如果操作人员无法自行解决，应报告给设备维护人员或相关管理人员。值班人员应定期监控设备的所有仪表、仪表、流量和压力，并确保其在正常范围内。

3.坚持课前会制度

班组管理车间管理每天形成良好的管理习惯，强调安全防范，强化员工安全意识，强调气源管理。热处理、高温、油品等可控气氛易燃易爆。安排当天的生产任务，特别是专业热处理厂承担的对外业务、收发管理、产品进度优先、装载顺序安排。多品种、多规格、不同技术要求产品的生产安排。加工产品的检验、合格证的签发、包装和交货安排、夹具配置、当天辅料准备是否充分、是否需要添加淬火油、清洗液的浓度比、添加和更换。检查产品操作指导书的执行情况，总结前一天的工作，管理交接班。通过班前会，中班、夜班、白班的工作可以很好的衔接和沟通。可以理顺生产进度，保证质量，消除安全隐患。

第三，过程和质量管理

1.软件应用

先进的多用炉配有上位机专用热处理渗碳软件，整个过程由计算机专家软件控制。计算机专家渗碳控制系统用于实现多用途炉生产线中各多用途炉的温度和碳势的综合控制。比如德国进口的Carb-o-MultiCon可以对整个热处理过程进行模拟、测量、控制、记录和存档。控制系统采用模块化设计，软件可根据不同用户需求和不同设备进行配置。碳控制系统专用于整个渗碳过程中热处理过程的计算和控制，连续实时计算炉内碳扩散层和表面碳浓度。在实际应用中，技术人员根据不同的材料和技术要求，输入渗碳层深度和目标碳含量，根据渗碳淬火工件表面碳浓度、工件碳浓度梯度分布、芯部硬度和金相组织的要求，确定强渗碳时间、碳势、扩散时间和碳势。如图2所示，也可以选择软件用于自动模拟生成。借助先进的渗碳软件，可以大大减少工艺技术人员在工艺开发中的时间和工作量。每个炉内加工的产品由电脑上专门的数据库管理，加热室和淬火室的工艺操作记录、工艺记录和收费管理便于技术人员查阅、管理和跟踪。技术人员只需要做一些归纳总结。

图2负担管理

2.工作指导书和质量管理表的建立

热处理产品是通过试制开发的，工艺在计算机上稳定。工艺产品质量最终确定后，应编制作业指导书，规范作业流程，包括装炉量、装炉方式、主炉工艺参数设置、流量控制、清洗工艺、回火工艺、检验程序、卸料和包装。按照标准流程，产品质量不会受到人员变动的影响。图3是某产品多用炉操作标准表。

图3质量管理表

3.入炉前的来料管理和准备

(1)检查来料加工件的预热状态，了解材料状态，并提供必要的化学成分报告。在加工状态下，工件有缺陷、凸起、氧化，锻造氧化明显的产品进入多用炉。金属氧化物FeO和Fe2O3氧化物膜在可控气氛的炉中以不同的温度间隔与[CO]、[C]、CH4、CO、CO2、H2和H2O发生化学反应。松散的FeO会加速炉内工件的氧化。氧化产物在入炉前经过加热淬火或渗碳淬火后，工件内会有氧化皮，这并不是因为炉内气氛不好。如图4，入炉前有锻造面，只有大端有脚加工。

(2)产品入炉前清洗。管理清洗液，计算浓度比，根据产量定期添加和更换。加入清洗剂后，应充分搅拌，清洗剂应在60 ~ 80℃的使用温度下完全溶解在水中。大量清洗剂悬浮在清洗液表面。当工件从清洗液中升起时，清洗剂附着在工件表面，工件表面喷入炉内不完全容易形成斑驳。影响工件的表面质量。

(3)防渗涂料的选择和使用。如果进入炉内的产品有不需要渗碳的部分，则需要进行防渗处理。防渗涂料应根据不同的需要选择，涂料的浓度或比例应选择在适当的干燥温度下干燥。入炉前，应检查涂层的均匀性，避免泄漏。

4.产品测试

(1)测试设施

车间配有检测和制样设备，包括切割机、金相预磨机、金相抛光机和金相镶嵌机；金相显微镜、洛氏硬度计(数显、手持式)、金相测量系统、表面洛氏硬度计、显微硬度计、便携式硬度计、分析天平等。

(2)检查程序

编写显微镜和硬度计的操作规程和产品检验规程，包括检测方法、检测项目、检测部件、检测仪器和实施标准。

5.配件、能源和备件的管理

包括渗碳介质:丙烷、甲醇、氨、氮气、天然气等。当有许多熔炉时，需要有{ lang 1033 、}篮式夹{ lang 1033 、}设备易损件和至少一套备件。如加热器、辐射管、热电偶、风扇、氧探头等。或者设备供应商可以实时提供备件支持。每月水、电、气消耗统计报告。

6.热处理车间人员配置

根据生产任务和规模。多用炉生产线是连续生产的，需要四班三作业，包括车间主任、工艺技术员、班组长、操作工、设备维修工(机电设备)、检验员、收发货、统计会计等。这样才能实现热处理车间的独立成本核算。

四.结论

科学合理地管理热处理车间，降低能耗，减少设备故障，提高产品一次合格率，热处理将创造良好的经济效益。

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《热处理生态圈》以热处理为核心报道方向，聚焦影响成品零件的材料、冶金、热成型、加工、结构等全链因素，构建质量生态圈概念。

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