STR YGF3040-12坩埚盐浴电阻炉技术方案
坩埚盐浴电阻炉是一种利用电阻加热元件（如镍铬合金、硅碳棒）对坩埚内熔融盐浴进行高温加热的工业热处理设备。通过盐浴作为传热介质，实现对金属工件的快速、均匀加热或冷却，广泛应用于淬火、回火、等温淬火、渗碳、渗氮等热处理工艺。
盐浴用坩埚式电阻炉系周期作业式，坩埚式电阻炉的炉壳由加厚钢板焊接而成圆柱体，内炉衬由聚轻高铝耐火材料制成。炉衬内加热元件由合金丝烧制而成，坩埚为316L不锈钢材质。
应用场景
金属热处理：
工具钢、模具钢的淬火+回火（硬度提升至HRC60+）；
铝合金、钛合金的固溶处理；
等温淬火（贝氏体转变，减少变形）。
表面改性：
渗碳/渗氮（盐浴渗氮效率高于气体法）；
渗硼、渗金属（高温盐浴中扩散元素）。
特殊工艺：
中性盐浴脱脂、钎焊、局部加热。
STR YGF3040-12坩埚盐浴电阻炉技术方案
Technical scheme for crucible salt bath resistance furnace
本方案基于通用盐浴（如BaCl₂、NaNO₃等）设计，若需处理特殊盐浴（如氰化物、渗硼盐），需升级坩埚材质（如钛合金）及密封系统。
一、设备基本信息
供应厂家：洛阳赛特瑞
设备名称：高温盐浴电阻炉（坩埚式）
设备型号：STR YGF3040-12
加热方式：电阻式
坩埚材质：316L不锈钢
坩埚尺寸：内径 Φ300mm × 深度 400mm（有效容积约28L）
二、主要技术参数
| 项目 | 参数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 额定功率 | 45 kW ±5% | 根据升温速度及盐浴类型优化 |
| 额定电压 | 380V ±10%，3相，50Hz | |
| 最高工作温度 | 950℃ | 可选配650℃、850℃、1300℃版本 |
| 控温精度 | ±3℃ | PID智能调节 |
| 温度均匀性 | ≤±5℃（空炉测试） | 坩埚内有效工作区 |
| 升温时间 | ≤90分钟（室温→850℃） | 空炉条件 |
| 坩埚材质 | 耐热不锈钢（SUS310S/316L） | 耐盐腐蚀，寿命≥2000小时 |
| 加热元件 | 高温电阻丝（Cr20Ni80） | 均布于坩埚外侧 |
| 保温层材料 | 高纯氧化铝纤维 + 轻质砖 | 双层保温，外壳温升≤40℃ |
| 盐浴容量 | 约40kg（以氯化钡盐为例） | 实际按盐密度计算 |
| 外形尺寸（约） | 1200mm×1000mm×1500mm | 含控制柜及安全围栏 |
三、结构设计
-
炉体结构
- 框架：方钢管焊接框架，表面喷塑防锈。
- 保温层：内层1400℃级氧化铝纤维毯，外层轻质保温砖，总厚度≥200mm。
- 坩埚支撑：耐火砖底座 + 可拆卸不锈钢托架，便于更换坩埚。
-
手动旋启式，配硅胶密封条；中心设直径100 mm 排气接口，带不锈钢球阀。
-
加热系统
- 加热方式：电阻丝缠绕于坩埚外壁，三区独立控温（上/中/下）。引出棒为镍铬合金，陶瓷珠绝缘。
- 功率分配：上区15kW、中区15kW、下区15kW，动态平衡温度场。
- 元件保护：电阻丝嵌入陶瓷螺纹管，防止盐蒸气侵蚀。
-
坩埚设计
- 材质：SUS316L不锈钢（耐氯盐腐蚀），壁厚8-10mm。氰化物盐浴用钛合金坩埚
- 结构：圆桶形，底部圆弧过渡，减少盐浴死角。
- 密封：炉口采用可拆卸保温盖+石棉密封圈，减少热损失。
-
底部设直径25 mm 排盐孔及螺纹堵头；上沿翻边防溢流。
四、控制系统
-
温控系统
- 控制器：智能温控+ 10英寸触摸屏（HMI）。
- 测温元件：K型热电偶（3支，分别监测上/中/下区盐温）。
- 控制算法：PID自整定 + 模糊逻辑，抑制超调，快速稳定。
-
安全联锁
- 超温报警：独立超温保护仪，切断加热电源。
- 坩埚泄漏检测：底部安装电极传感器，盐液渗漏自动停机。
- 断电保护：UPS备用电源，确保控温系统安全关机。
-
操作功能
- 工艺曲线编程（多段升温/保温/降温）。
- 实时数据记录（温度、功率、时间），支持USB导出。
- 远程监控接口（可选配Modbus-RTU协议）。
五新增功能
1. 盐浴搅拌系统
功能目标：
电磁搅拌：坩埚底部安装环形电磁线圈，产生交变磁场驱动盐浴流动，消除温度/成分分层。
机械搅拌（可选）：耐热合金搅拌桨变频调速（0–200 rpm），确保盐浴均匀性。
消除盐浴温度/成分分层，提高热传导效率，确保工件处理均匀性。
技术方案：
| 项目 | 参数/配置 |
|---|---|
| 搅拌方式 | 电磁搅拌（非接触式） + 辅助机械搅拌（可选） |
| 电磁搅拌器 |
- 功率：3 kW - 频率：5-50 Hz 可调 - 磁场强度：0.1-0.5 T - 位置：坩埚底部环形线圈 |
| 机械搅拌（备选） |
- 耐热不锈钢搅拌桨（SUS316L） - 转速：0-200 rpm（变频调速） - 密封：磁流体动密封（防盐雾渗入） |
| 控制逻辑 |
- 与温控系统联动：升温阶段高频搅拌（50 Hz），保温阶段低频搅拌（10 Hz） - 支持定时/间歇搅拌模式 |
| 安全防护 |
- 过载保护、线圈温度监控（超80℃自动停机） - 搅拌桨位置传感器（防碰撞坩埚） |
效果：
- 温度均匀性提升至 ±3℃（原±5℃）
- 盐浴成分偏差 ≤2%（避免沉淀或局部过浓）
- 工件淬火硬度一致性提高 15% 以上
2. 烟雾防护罩系统
功能目标：
收集盐浴挥发烟雾（如HCl、NOₓ、盐雾颗粒），防止污染车间环境，保障操作员健康。
防护罩：可升降式耐腐蚀钢罩（内衬陶瓷涂层），覆盖坩埚开口，阻隔盐雾外溢。
净化装置：
水淋洗塔：溶解酸性烟雾（如HCl、NOₓ）；
活性炭吸附：去除有机挥发物；
防爆阀：防止硝酸盐等易燃盐浴燃烧。
联动控制：炉门开启时自动启动抽风，烟雾超标触发声光报警。
技术方案：
| 项目 | 参数/配置 |
|---|---|
| 防护罩结构 |
- 可升降式不锈钢罩体（SUS304） - 尺寸：800×800×600mm（覆盖坩埚上方区域） - 观察窗：耐高温钢化玻璃（带防雾涂层） |
| 抽风系统 |
- 风机功率：2.2 kW - 抽风量：1500 m³/h - 风速：罩口风速 ≥0.5 m/s（确保烟雾无逸散） |
| 过滤装置 |
- 三级处理： ① 初效过滤器：拦截盐雾颗粒（效率85%） ② 活性炭吸附层：去除酸性气体（HCl、SO₂等） ③ 水淋洗塔：中和残余碱性气体（如NaOH雾） |
| 控制逻辑 |
- 与炉门联动：开炉门时自动启动抽风，关炉门后延时5分钟关闭 - 烟雾浓度传感器（PM2.5/H₂S检测）：超标时强制加大抽风量 |
| 安全设计 |
- 紧急泄压阀（防止罩内负压过大） - 防爆风机（适用于易燃盐浴如硝酸盐） - 滤芯堵塞报警（压差传感器监测） |
排放标准：
- 颗粒物排放浓度 ≤20 mg/m³（国标GB 16297-1996）
- HCl排放浓度 ≤30 mg/m³（满足《大气污染物综合排放标准》）
六、关键配置清单（更新）
| 设备名称 | 规格型号 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电磁搅拌器 | 定制 3kW/50Hz | 1套 | 含水冷系统 |
| 烟雾防护罩 | 升降式 SUS304 + 观察窗 | 1套 | 电动升降机构 |
| 抽风过滤系统 | 2.2kW风机 + 三级过滤装置 | 1套 | 含活性炭罐（可更换） |
| 搅拌控制模块 | 西门子变频器 + PLC程序扩展 | 1套 | 集成至主控柜 |
| 烟雾浓度传感器 | SGA-700-H₂S/PM2.5 | 2支 | 安装于防护罩内侧 |
七、安全与环保升级措施
-
搅拌系统安全：
- 电磁搅拌线圈与坩埚间设置 隔热陶瓷层（防止高温损坏线圈）。
- 机械搅拌桨配备 扭矩监测，遇卡阻自动反转并报警。
-
烟雾防护安全：
- 防护罩内侧喷涂 耐腐蚀涂层（抵抗盐雾酸性侵蚀）。
- 过滤系统安装 防火防爆阀（适用于硝酸盐等易燃盐浴）。
-
联动控制逻辑：
八、验收标准
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搅拌功能测试：
- 空载时坩埚内液体（模拟盐浴）温度均匀性 ≤±3℃（9点测温）。
- 满载盐浴运行24小时，搅拌系统无故障，电机温升 ≤60K。
-
烟雾防护测试：
- 防护罩完全覆盖坩埚时，罩外烟雾浓度 ≤5 mg/m³。
- 过滤后排放气体经第三方检测，符合GB 16297-1996二级标准。
3.坩埚无变形、渗漏，加热元件无异常烧蚀。
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