Xử lý nhiệt bằng muối tắm: Quy trình, loại muối, chi phí và giới hạn an toàn

Ở nhiệt độ 1.050°C, giá chứa dụng cụ A2 được hạ xuống muối nóng chảy sẽ đạt đến nhiệt độ austenit hóa trong khoảng 60 đến 90 giây. Giá tương tự trong lò chân không vách lạnh cần 35 đến 45 phút. Khoảng trống đó không phải là một chi tiết lập kế hoạch. Nó thiết lập kích thước hạt austenite, độ biến dạng đã được khóa vào bộ phận trước khi quá trình tôi bắt đầu và lao động làm thẳng sẽ xuất hiện trong báo cáo phế liệu của tháng tới.

Phần tiếp theo là quá trình truyền nhiệt đằng sau quy trình, các họ muối và cửa sổ nhiệt độ của chúng, so sánh song song giữa lò chân không và lò khí quyển, các chi phí tiềm ẩn không bao giờ xuất hiện trong báo giá và quy trình bảo trì giúp bồn tắm luôn hoạt động.

Điều gì xảy ra bên trong bồn tắm muối nóng chảy

Bể muối là một nồi muối nóng chảy được đun nóng, thường là hỗn hợp gốc nitrat, nitrit, clorua hoặc xyanua, truyền nhiệt đến phôi thông qua tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng. Bởi vì bộ phận này không bao giờ tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ cao nên không có cặn và không có quá trình khử cacbon trên bề mặt cũng như không có bầu không khí bảo vệ để cân bằng.

Truyền nhiệt bị giới hạn bởi bộ phận chứ không phải bởi lò

Muối nóng chảy có mật độ gần 1,8 đến 2,0 g/cm3 với nhiệt dung thể tích lớn, do đó bể hoạt động như một bể chứa nhiệt chứ không phải là một luồng không khí. Hệ số đối lưu của nó đối với thép cao hơn một đến hai bậc so với lò không khí tuần hoàn. Bề mặt của bộ phận đạt đến nhiệt độ bể gần như ngay lập tức và thời gian còn lại được thiết lập bằng cách dẫn truyền qua bộ phận. Một đoạn 25 mm cần 40 phút trong chân không có thể cần 3 đến 4 phút trong muối.

• Tính đồng nhất về nhiệt độ: với sự khuấy trộn, bể được bảo trì tốt sẽ giữ tải trong khoảng ±3 đến ±5°C, hỗ trợ các cửa sổ austenit hóa chặt chẽ và độ sâu vỏ có thể lặp lại.
• Không bị oxy hóa hoặc khử cacbon: chất lỏng loại trừ không khí, vì vậy các bề mặt được gia công sẽ giúp bồn tắm sạch sẽ và sẵn sàng cho hoạt động tiếp theo.
• Giữ đẳng nhiệt: bể thứ hai ở nhiệt độ 200 đến 350 °C cho phép ủ hoặc ủ cho đến khi quá trình biến đổi kết thúc ở một nhiệt độ.
• Hỗ trợ nổi: chất lỏng mang theo bộ phận, làm giảm độ võng mà trọng lực gây ra ở các bộ phận dài hoặc mỏng.

Kết hợp hóa học muối với cửa sổ nhiệt độ

Bảng 1: Các họ muối được sử dụng trong xử lý nhiệt công nghiệp, được nhóm theo nhiệt độ làm việc.

Lựa chọn muối không thể thay thế cho nhau. Muối nitrat và muối nitrit phân hủy ở nhiệt độ trên khoảng 600 °C và có thể phản ứng mạnh với một số kim loại và chất hữu cơ; muối clorua hấp thụ độ ẩm và phải được bắt đầu từ từ; muối chứa xyanua đòi hỏi phải có hệ thống thông gió chuyên dụng, dụng cụ riêng biệt và xử lý chất thải có kiểm soát. Chạy sai muối ở sai nhiệt độ là sự cố an toàn chứ không phải vấn đề chất lượng.

Tắm muối, chân không và khí quyển: So sánh thực tế

Bảng 2: Phạm vi công nghiệp điển hình cho tiết diện 25 mm; giá trị chính xác phụ thuộc vào hợp kim, tải trọng và tình trạng thiết bị.

Mô hình này nhất quán. Muối thắng về tốc độ, tính đồng nhất và khả năng kiểm soát biến dạng, còn thua về quản lý hóa học và xử lý chất thải. Máy hút bụi chiếm ưu thế về độ sạch đối với các bộ phận dày, có giá trị cao nhưng nóng lên chậm. Lò nung khí quyển nằm ở giữa và vẫn là con đường rẻ nhất để ủ hoặc ủ khối lượng lớn, nơi có thể chịu được quá trình oxy hóa bề mặt nhẹ.

Các số liệu ẩn: Tăng nhiệt, Kéo ra và Trôi hóa học

Hình 1: Chỉ số thời gian gia nhiệt tương đối cho tiết diện 25 mm, ngâm muối = 1,0.

Thời gian làm nóng là thước đo có thể nhìn thấy được. Kéo ra là một trong những đắt tiền. Mọi bộ phận rời khỏi bồn tắm đều mang muối trên bề mặt, thường từ vài gam đến vài chục gam, và lượng muối đó sẽ đọng lại trong nước rửa, bể làm nguội hoặc trên sàn nhà. Trong một năm, lượng muối kéo ra thường là dòng tiêu thụ muối lớn nhất trong ngân sách, lớn hơn tổn thất do bốc hơi và nó phát triển âm thầm với độ phức tạp một phần.

Hóa chất tắm cũng trôi đi. Bể nitrat tích tụ cacbonat khi chúng già đi, làm tăng điểm nóng chảy và làm giảm nhiệt độ tối đa có thể sử dụng được. Bể chứa clorua thu thập các oxit và bùn cách nhiệt các bộ phận làm nóng và tạo ra sự phân tầng nhiệt độ. Hầu hết các cửa hàng đều phân tích bể tắm hàng tuần hoặc hai tuần một lần và gạn bùn hàng tháng; việc bỏ qua quy trình đó sẽ xuất hiện dưới dạng độ sâu trường hợp thất thường rất lâu trước khi nó xuất hiện dưới dạng một phần bị lỗi.

Nơi tắm muối vẫn được chỉ định

Hình 2: Phân bổ gần đúng mức sử dụng quy trình muối nóng chảy trên các thị trường cuối cùng.

Sự phân bố có ý nghĩa khi độ biến dạng và độ dày của mặt cắt được xem xét cùng nhau. Gia công dụng cụ và khuôn bao gồm các phần mỏng, có độ cứng cao và việc làm thẳng rất tốn kém. Các bộ phận hàng không vũ trụ và ô tô có dung sai kích thước chặt chẽ và các cửa sổ quy trình được ghi lại. Các ứng dụng y tế và năng lượng chủ yếu sử dụng muối để thấm nitơ lỏng, trong đó dung dịch muối đóng vai trò là môi trường làm cứng vỏ chứ không chỉ là môi trường gia nhiệt.

Hoàn vốn, lựa chọn và quy trình mua năm bước

Dây chuyền sản xuất muối mang lại lợi ích thông qua việc giảm phế liệu và thời gian chu kỳ. Nếu ngày nay một cửa hàng làm thẳng 5% trục dài của mình và đưa tỷ lệ đó xuống dưới 1% bằng quy trình muối đẳng nhiệt, thì khoản tiết kiệm thường bao gồm việc tắm nitrat trong vòng 18 đến 30 tháng. Nếu sự biến dạng không phải là vấn đề và các phần dày thì muối hiếm khi phát huy tác dụng.

1. Sửa cửa sổ nhiệt độ trước. Xác định chính xác nhiệt độ austenit hóa, austenit hóa hoặc thấm nitơ và thời gian lưu; điều này thu hẹp họ muối trước khi bất kỳ thiết bị nào được trích dẫn.
2. Muối phù hợp, sau đó kích thước nồi. Kích thước nồi tuân theo tải trọng lớn nhất chứ không phải tải trọng trung bình. Tải trên khoảng 30 đến 40% khối lượng bể ở các bộ phận sẽ làm giảm nhiệt độ và kéo dài chu kỳ một cách khó lường.
3. Quyết định khuấy động và tắm lần thứ hai. Sự khuấy trộn mang lại độ đồng đều từ ±3 đến ±5 °C; bồn tắm thứ hai, nhỏ hơn là thứ cho phép điều chỉnh nhiệt độ và điều hòa nhiệt độ.
4. Lập kế hoạch làm nóng trước và sau khi rửa thiết bị. Độ ẩm trên các bộ phận gây ra sự bắn tung tóe mạnh trong bồn nước nóng và lượng muối còn sót lại phải được rửa sạch và làm khô khỏi các lỗ và ren mù.
5. Lập ngân sách cho dòng chất thải ngay từ ngày đầu tiên. Chất thải muối chứa xyanua không thể đến nhà máy xử lý của thành phố; Kiềm hóa bằng clo hoặc thải bỏ theo giấy phép là chi phí định kỳ, không phải là dự án một lần.

Đối với các cửa hàng cho rằng gánh nặng hóa học là không đáng, một lộ trình kiểm soát khí quyển bằng cách sử dụng đã được chứng minh loạt lò nhiệt độ cao thiết bị bao gồm quá trình ủ, gia nhiệt trước và nhiều bước làm cứng thùng mà không cần kiểm kê muối nóng chảy hoặc giấy phép thải bỏ.

Chức năng hẹn giờ Lò chân không khí quyển chân không atmosphere furnaces are core equipment for high-temperature heat treatment of materials by creating a vacuum and introducing a controlled atmosphere (such as in... Xem sản phẩm →

Bảo trì, An toàn và Tuân thủ

Chăm sóc tắm thường xuyên

• Phân tích hóa học muối hàng tuần: hàm lượng cacbonat trong bể nitrat, hàm lượng xyanua trong muối thấm nitơ và độ ẩm trong clorua.
• Gạn bỏ bùn và cặn trước khi đến các bộ phận làm nóng và ghi lại nhật ký về việc bổ sung muối và ngày gạn.
• Không bao giờ thêm muối lạnh hoặc dụng cụ ướt vào bồn tắm đang chạy; sạc chậm ở rìa và cho phép tan chảy ổn định lại trước khi tải các bộ phận.
• Đậy nắp bồn tắm khi không sử dụng để giảm tổn thất năng lượng và hạn chế hấp thụ độ ẩm qua đêm.

Lau khô các bộ phận trước và sau khi tắm

Độ ẩm là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hiện tượng phun trào khi tắm muối. Nước bị mắc kẹt trong lỗ mù hoặc lỗ ren sẽ bốc hơi ngay lập tức ở nhiệt độ 500 °C và đẩy muối ra khỏi nồi, điều tương tự cũng áp dụng cho các thiết bị ướt, cặp nhiệt điện ẩm và các bộ phận lạnh được đưa vào phòng ẩm ướt. Lò sấy có độ chính xác cao là công cụ tiêu chuẩn cho bước đó, giữ các bộ phận ở nhiệt độ 120 đến 150 ° C cho đến khi không còn độ ẩm có thể đo được.

Lò sấy có độ chính xác cao 200oC có độ tin cậy cao Lò sấy chính xác, là thiết bị xử lý nhiệt chính xác, là thiết bị cơ bản không thể thiếu trong hệ thống nghiên cứu khoa học và công nghiệp hiện đại. Nguyên tắc cốt lõi của họ... Xem sản phẩm →

Sau khi xử lý, các bộ phận được ngâm trong muối. Rửa sạch bằng nước ấm sẽ loại bỏ phần lớn chất đó; phần còn lại ẩn trong các hốc và sợi. Lò sấy chân không sẽ hút hơi ẩm còn sót lại ở nhiệt độ thấp, giúp ngăn ngừa sự ăn mòn nhanh và ngăn muối còn sót lại tái hydrat hóa trên bề mặt gia công.

Ngoại hình tinh tế Lò sấy chân không linh hoạt và tiện lợi Sản phẩm này có thiết kế thẳng đứng, đặt trên sàn, tích hợp hiệu quả bơm chân không và buồng làm việc thành một cấu trúc nhỏ gọn, duy nhất. Điều này giúp loại bỏ... Xem sản phẩm →

Tuân thủ và tài liệu

Lò muối nằm trong cùng khuôn khổ đo nhiệt độ và chất lượng như bất kỳ thiết bị xử lý nhiệt nào khác: AMS 2750 cho ngành hàng không vũ trụ, CQI-9 cho ô tô, NADCAP cho các quy trình đặc biệt và ISO 9001 cho quản lý chất lượng chung. Yêu cầu khảo sát độ đồng đều nhiệt độ hàng quý và kiểm tra hàng tháng đối với các thiết bị kiểm soát và ghi chép, cùng với hồ sơ chiết xuất khói và bảng kê khai chất thải đối với vật liệu chứa nitrat hoặc xyanua. Những cửa hàng mua thiết bị được đánh giá an toàn chỉ dựa trên giá thường sẽ biết giá thực tế sau đó; mẫu giống nhau xuất hiện trên mọi loại phần cứng bảo vệ, bao gồm cả thiết bị chống cháy nổ cho khu vực nguy hiểm .

Xử lý nhiệt bằng muối tắm là một công cụ tập trung, không phải là một giải pháp chung. Nó mang lại tốc độ gia nhiệt, tính đồng nhất và khả năng kiểm soát đẳng nhiệt mà không có lò gas nào sánh được, và đổi lại, nó yêu cầu hóa học muối có kỷ luật, kiểm soát độ ẩm, thông gió và kế hoạch xử lý chất thải. Nếu các bộ phận của bạn mỏng, mục tiêu biến dạng của bạn chặt chẽ và khối lượng của bạn phù hợp với tính chất hóa học, thì quá trình này sẽ giữ nguyên vị trí của nó trong nhiều thập kỷ. Nếu không, hệ thống chân không hoặc khí quyển có kích thước phù hợp sẽ vận hành rẻ hơn và dễ dàng chuyển sang ca tiếp theo hơn. Quyết định bằng độ dày của mặt cắt và tỷ lệ phế liệu trước mặt bạn, không phải bằng giá mua.