烧结岗位作业指导书要点.docx
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烧结岗位作业指导书要点
株洲硬质合金集团有限公司企业标准
QJ/ZCC06.01.(YX)04-2005
型材厂烧结岗位作业指导书
200X-XX-XX发布200X-XX-XX实施
株洲硬质合金集团有限公司发布
.言
本作业指导书由株洲硬质合金集团有限公司生产部提出。
本作业指导书由株洲硬质合金集团有限公司生产部归口管理。
本作业指导书由硬材事业部型材厂负责起草。
真空烧结作业指导书主要起草人:
刘杜张鹏过压烧结作业指导书主要起草人:
江山秦文广
喷砂作业指导书主要起草人:
张鹏
氮气系统作业指导书主要起草人:
李克西张鹏
烧结岗位作业指导书
1范围
本作业指导书适应于碳化钨、钴的合金制品的烧结生产。
本作业指导书规定了氩气供气系统、DMK240烧结炉、COD733RL过压炉、喷砂在生产过程中的
操作、安全、维护保养工作。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
QJ/ZCC.06.01.171
—2002
《DMK240真空烧结炉操作规程》
QJ/ZCC.06.02.171
—2002
《DMK24瞋空烧结炉维护保养规程》
QJ/ZCC.06.01.178
—2002
《COD733R过压炉操作规程》
QJ/ZCC.06.02.178
—2002
《COD733R过压炉维护保养规程》
QJ/ZCC.06.01.170
—2002
《DMK240真空烧结炉计算机控制人机界面操作规程》
《高压低温液体泵安装操作及维护技术手册》杭州新压低温设备有限公司编制
《低温液体汽化器使用说明书》杭州新压低温设备有限公司编制
《往复式低温液体泵使用说明书》四川空分设备有限公司编制
3本作业指导书的组成
工艺过程简介
主要设备构成
生产工艺条件
烧结工序生产操作规范
常见故障及排除方法
维护保养
应急预案
4工艺过程简介
4.1工艺流程
挤压、压制毛坯►烧结•半成品
4.2氩气供气系统概述
将液态氩转化成气态氩使用。
4.3烧结概述
将挤压、压制毛坯置入烧结炉内,升温至工艺要求的温度,使其产品合金化。
4.4喷砂概述
喷砂机主要用于螺旋铳刀片、盾构刀、及其他异型产品表面光洁度的加工。
5主要设备构成
5.1氩气供气系统
5.1.1氩气供气系统工作流程
流程1:
低温液氩贮槽SV2201(CF—5000/8型)(外购液态氩)——液氩泵AP2201(BP60—250/165型)一一气化器LE2201(QQN-150/165型)一高压氩气储罐(16MP8――6#压力炉。
流程2:
低温液氩贮槽SV2201(CF—5000/8)(外购液态氩)一一液氩泵BPO-150/200型(1开
1备)一一气化器(KW—200/200)――高压氩气储罐(20MPa――7#、8#、9#压力炉外购槽车中的液氩,输送至低温液氩贮槽;
流程1:
从低温液氩槽SV2201(CF-5000/8型)底部排出液氩,被液氩泵AP2201(BP60—250/165型)加压至高压15MPa液氩泵进口段由于气化所形成的气态氩经V7阀返回液氩槽。
加压后的液氩
进入空温式气化器LE2201(QQN-150/165型),蒸发成气态氩,气化后的氩送至高压气罐(16MPa),
再送往炉子。
流程2:
从低温液氩槽SV2201(CF—5000/8型)底部排出液氩,被液氩泵BPO-150/200型加
压至高压19MPa液氩泵进口段由于气化所形成的气态氩经V7阀返回液氩槽。
加压后的液氩进入空
温式气化器(KW—200/200型),蒸发成气态氩,气化后的氩送至高压气罐(20MPa),再送往炉子。
低压氩气由高压氩气减压获得,同时液氩槽内蒸发形成的气态氩经LE2202(低压气化器)复热
后进PV2201(低压罐)也可获得,两种方式均串入低压氩气管道。
(20MPa)高压氩气储罐通过减压阀可向(16MPa)高压氩气储罐供气。
5.1.2单体设备工作原理
5.1.2.1低温液氩贮槽系统
5.1.2.1.1用途:
本贮槽用于贮存低温液氧、液氮、液氩。
5.1.2.1.2结构:
本贮槽为立式容器,其主要结构有内胆、外壳、真空绝热层、自增压器及仪表、阀门等部件。
5.1.2.1.3内胆:
由圆柱形筒体和深蝶形封头焊制而成,材料为OCr18Ni9,无入孔。
内胆内由刚性圈支撑,整个内胆由8根不锈钢及1个支座固定在外壳内壁上。
5.1.2.1.4外壳:
结构与内胆大致相似,圆筒和浅蝶形封头均用16MnR钢板制成。
上封头的顶部设有
安全装置(标号RV/O部件),它同时又是绝热材料的装填入口;外壳内设刚性圈以保证筒壁的刚度,下封头外用三根互为120度的支承式支座,支撑整个贮槽的重量。
外壳不设入孔。
5.1.2.1.5真空绝热层:
外壳与内胆间的空间为真空绝热层,约有8.53立方米,其中充满堆重
40~60kg/m3的珠光砂作为绝热材料,在其中装有“Z”型抽气管,与抽真空阀相连组成抽空装置。
在绝热层一头设有一个吸附器,内装分子筛,利用分子筛吸附气体的性能,可以增加绝热层的绝热性能。
另外在抽空阀管上装有一只M007B型金属热偶真空规管可随时测量绝热层真空度。
5.1.2.1.6增压器:
星形翅片管焊制而成,材料为LF2,安装在容器底部的支脚间,作为贮槽向外排液
的自动增压装置。
5.1.2.1.7阀门仪表及其它:
本贮槽装有各种低温截止阀、压力调节阀、真空阀、安全阀及仪表阀等,其作用可详见图纸;此外,还装设了压力表、液面计,压力表用于显示内槽压力变化情况,液面计用于现场观察槽内液体工况,液面积视差压式的,观察方便,且测量误差小;本贮槽还装有压力变送器接头,以便用户远距离观察槽内液位及压力之用。
5.1.2.2液氩泵
5.1.2.2.1用途:
将液氩以高压传入汽化器
5.1.2.3汽化器
5.1.2.3.1用途:
将从液氩泵加压的高压液氩挥发成高压氩气
5.1.2.4高压氩气储罐
5.1.2.4.1用途:
存储高压氩气
5.1.3设备的组成
氩气供气系统由低温液氩贮槽、液氩泵、汽化器、高压氩气储罐组成。
5.1.4设备技术性能见表2(低温液体储槽)
表2
设计压力
内胆:
1.0Mpa,夕卜壳:
0.1Mpa
最咼工作压力
0.8Mpa
设计温度
内胆:
-196度;外壳:
20度
有效容积
5m3
储存介质
液氩
几何容积
5.265m3
充装系数
<=0.95
蒸发率(%天)
氩<=0.45
(20度,一个标准大气压)
绝热型式
粉末真空
绝热层真空度
1.33Pa
焊缝系数
外壳:
0.85内胆:
1.0
腐蚀裕度
C2=1mm(外壳)
安全阀整定压力
0.88Mpa
外形尺寸
606*211.5*191.2cm
内贮液最大咼度
389.1(cm)
设备空量
4524Kg
设备最大操作重量
11574kg
型式
固疋、立式
5.1.5设备技术性能见表3(液氩泵)
表3
型号
BP60-250/165型液氩泵1台;
BPO—150/200型液氩泵2台(1开1备)
形式
:
卧式活塞低温液体泵
往复式低温液体泵
输送流量
2501/h;(调节60〜250L/h)
150L/h(调节70〜250L/h)
最大出口压力
16.5Mpa
20Mpa
进口压力
0.02MPa
0.05MPa
缸径
27mm
30mm
行程
32mm
20mm
电机型号
YCT200-4A电磁调速电机
YCT200—4B电磁调速电机
电机功率
5.5Kw
7.5KW
电机转速
125〜1250r/min
125〜1250r/min
输入电源
380V,3相,50HZ
380V,3相,50HZ
5.1.6设备技术性能见表4(气化器)
表4
型号
QQN-150/165型(LE2201)
KWQ—200/200
形式
空温式
空温式
工作压力
16.5MPa
20.0MPa
汽化能力
150NM3/h
200NM3/h
外形尺寸(长*宽*高)
1176*922*306mm
1028*1550*3240
环境温度
-10度〜50度
-5度〜45度
5.2.7设备技术性能见表5(高压氩气储罐)
表5
储气罐种类
性能项目
性能参数
20MPa高压储气罐
设计压力
壳体20MPa
设计温度
壳体50C
工作介质
纯氩气
工作压力
壳体w20MPa
结构形式
立式、热套(二层)
容积
8m3
重量
21400kg
规格
内径:
①1400mm壁厚:
50+48mm总高:
6587mm
16MPa高压储气罐
设计压力
2
160Kgf/Cm
设计温度
80C
工作介质
纯氩气
工作压力
w160Kgf/Cm2
容积
3m3
重量
14517kg
规格
内径:
①605mm壁厚:
54mm总高:
5800mm
5.2DMK240真空烧结炉
5.2.1设备工作原理及注意事项
该设备是根据预先选定的硬质合金烧结、脱蜡工艺曲线,由PLC控制设备按照选定的工艺曲线
进行硬质合金产品的烧结。
产品烧结过程中脱蜡及TORA(步骤为氢气气氛,而后是真空烧结至终温,最后是通低压氩保护冷却。
5.2.2设备技术性能见表6
表6
性能项目名称
单位
性能数据
额定功率
KW
232
最咼工作温度
C
1600
极限真空度(干净、空炉、气态)
Pa
w10
装料空间
mm
600*450*900
前级真空泵
H—150
罗茨真空泵
ZJ—1200A
最大装炉量
kg
400
冷却水
L/min
>135
5.3COD733RL过压炉
5.3.1设备工作原理及注意事项
该设备是根据预先选定的硬质合金烧结、脱蜡工艺曲线,由PLC控制设备按照选定的工艺曲线
进行硬质合金产品的烧结。
产品烧结过程中脱蜡及TORA(步骤为氢气气氛,达到规定的工艺温度后,按工艺要求的压力充入氩气至终温。
5.3.2设备的组成
压力烧结炉由炉体、脱蜡系统、液压系统、真空系统、冷却水系统和控制系统组成。
5.3.3设备技术性能见表7
表7
性能项目
单位
性能参数
最咼工作温度
C
1600
最咼工作压力
bar
60(100)
极限真空(冷、空、净炉)
mbar
5X10-3
装料重量(料重加垫板)
kg
1500
泄漏率
mbar.l/s
3
5X10-
装炉空间
wxhxl
mm
600X505X1800(60bar)
545(60)
容积
l
600X450X1800(100bar)
485(100bar)
工作电压
电压/频率
V/Hz
3X380/50
电压最大波动
%
±15
功率
加热功率
KVA
480/520(100bar)
泵及其它
KVA
40
四带加热
顶部
KVA
2X130
底部
KVA
2X110(60bar)
KVA
2X130(100bar)
冷却水
消耗
l/min
340
进/出水温
C
w30/w60
水压
bar
2.5〜5
续表7
压缩空气
压力消耗
bar
l/h
5〜8
5
用于替代压缩空气的
N2压力
bar
5〜8
高压氩
消耗
M/炉(标态)
49(60bar)94(100bar)
(纯度》99.996%)
压力(气源)
bar
80〜150
H>压力
bar
2.5〜3
工艺气体
CH压力
bar
2.5〜3
A压力
bar
2.5〜3
最大升温速度
C/min
10
温度均匀性
C
w±7
高压升压速度
Bar/min
w5
50bar时从1320C至
100C冷却时间
h
7
炉体重量
k
15000
5.4喷砂机
5.4.1设备工作原理及注意事项
禾U用压缩空气将白刚玉喷射到工件表面,使工件达到工艺要求。
5.4.2设备技术性能见表8
表8
尺寸
名称、、
长
宽
高
喷砂机
480mm
480mm
660mm
5.4.3工艺、环境条件
白刚玉粒度:
70目
压力:
4.5-5.5MPa
工作温度:
室温
5.5.1叉车工作原理及注意事项
本车有全电动插腿式叉车(根据压力烧结炉装卸产品的要求改制)和专用工作承载台面,导向装置两大部分组成,前者作货物的搬运和提升下降;后者通过手轮的摇转,使工作在承载台面的滚筒上作前进或后退。
该车主要用于烧结制品的装炉和卸炉。
6生产工艺条件
分别符合《DMK240真空烧结炉生产工艺规程》、《COD733R1过压炉生产工艺规程》和生产指令
卡的要求。
7氩气供气系统操作规范
7.1低温液氩贮槽系统
贮槽在首次充液(包括检修后首次充液)之前,必须进行如下准备工作:
7.1.1穿戴好工作服、鞋、帽,戴好防冻手套。
7.1.2测量贮槽真空度(测量仪器由用户自理)。
7.1.3逐一检查各专用阀门的灵活性,可靠性几个阀门是否处于正确的开关位置。
7.1.4检查控制仪表的规格、性能、准确性及其灵敏性。
7.1.5检查各紧固件、管道及其他零部件的质量,确保管道畅通。
7.1.6清除各管口接头可能存在的水分等杂质或污物。
7.1.7吹除置换:
用干燥洁净的贮存液体的汽化气体对贮槽内筒进行吹除置换,直至出口气体纯度达贮存要求时为止。
7.1.8预冷:
以极小的流量缓慢的向内筒冲入贮存液体,以使低温液体自然蒸发来预冷内筒。
当出气温度接近-50度左右且气流量突然下跌或减小时,表明贮槽开始积液。
保持积液两小时,截断贮存低温液体来源,关闭所有阀门。
7.2低温液体(液氩)的灌充
7.2.1将贮槽上的顶部进液阀V1、底部进排液阀V2相连的快装接座与槽车所带软管连接好,并保证
密封。
7.2.2开启压力表阀IV4。
7.2.3开液面计平衡阀IV2、液面积下阀IV1,待液面计内外腔达到压力平衡时,开液面计上阀IV3,
而后关闭液面计平衡阀。
7.2.4打开内筒放空阀V5(汽化气由用户回收),关闭其他阀门。
7.2.5缓缓打开贮槽顶部进液阀V1,向贮槽内缓慢充液,充液速度由小到大。
7.2.6待贮槽液面计指示有液位时,可打开贮槽的底部进排液阀V2,使低温液体从贮槽顶部和底部
同时进入。
7.2.7待液面计指示达到90%勺充液量时,打开测满阀IV5,观察当有液体喷出时,表明充液量已达95%立即关闭V1、V2,停止充液。
7.2.8打开管道残液排放阀V11,排尽充液管道中的残液。
7.2.9液体注满后,关闭贮槽的放空阀V5和管道残液排放阀V11;并拆卸输液软管。
7.3低温液体(液氩)的贮存
7.3.1液面计、压力表及其相应阀门、安全阀均处于工作状态,关闭其余所有阀门(对外供液时,V6开启),使贮槽处于封闭状态。
7.3.2贮槽内筒内贮液体因自然蒸发而使压力不断升高,达到贮槽最高工作压力0.8Mpa时,人为开
启放空阀V5以卸压。
7.3.3若贮槽在对外供液,增压器液相阀V3开启使增压器处于工作状态导致内筒压力不断升高达到
贮槽最高工作压力0.8Mpa时,升压调节阀PV-1自行关闭,维持内筒压力在0.8Mpa以内。
7.3.4当压力继续升高到约0.85Mpa时,降压调节阀PV-2自行开启以卸压(汽化气由用户自行回收)7.3.5当压力继续升高到安全阀SV1、SV2、SV3的开启压力0.88Mpa时,安全阀自动开启卸压,以保持内槽压力在0.88Mpa以下。
7.4对外供液
7.4.1开启对外供液的阀V6,液体从贮槽内排入低温泵,内贮液不准排空,至少保持300mm以上的
液位。
7.5供氩系统运行操作
7.5.1液氩槽工作细则
7.5.1.1新槽使用前
新槽使用前须用干燥、无油、干净的氩气进行加温和置换,去除水分及杂质气体。
7.5.1.2液压槽预冷
若液氩槽处于常温状态,必须用液氩进行缓慢冷却。
打开V1阀进液,打开V7和V2201阀吹除,
向液氩槽送入液氩,当液氩槽内冷却到工作温度时,液面计LI2231出现液面指示,在保证槽内的压力不超过0.8Mpa的前提下,逐渐关小V7和V2201并打开V5阀,让液氩槽内蒸发形成的气氩送往
气罐。
7.5.1.3正常工况调整
7.5.1.3.1液氩槽工作液位正常值为(1000~3500)mm,液位过高或过低都是不允许的,最高液位为3890mm,最低液位为300mm。
7.5.1.3.2液氩槽的工作压力PI2231的正常值为(0.05~0.78)Mpa,最高工作压力0.8Mpa,应定时
排出槽内压力使压力值始终不超过0.78MPa,一般情况下排至0.4MPa以下即可。
7.5.2液氩泵和气化器的工作细则
7.5.2.1启动前的准备工作
7.5.2.1.1第一次启动或检修后,启动前用常温氮气,在液氩泵入口处吹除10分钟。
7.5.2.1.2检查液氩槽的液位是否正常。
7.5.2.1.3液氩槽工作压力保证在0.05Mpa以上及0.78MPa以下。
7.5.2.1.4检查液氩泵,对液氩泵进行手动盘车,确认液氩泵可以起动。
7.5.2.2预冷液氩泵
7.5.2.2.1打开进液阀V6、罐上排液放空阀V2201及泵上排液放空阀,液氩泵开始预冷。
液氩泵冷
却应缓慢进行,第一次冷却时间不得小于15分钟。
7.5.2.2.2确认液氩泵冷透的依据是:
从罐上排液放空阀V2201可以吹出液体及泵上排液放空阀吹
出液体。
7.5.2.2.3预冷结束后,关罐上排液放空阀V2201和泵上排液放空阀,开V7,让气化后的气体回贮
槽。
7.5.2.3启动液氩泵
7.5.2.3.1开液氩泵排液出口阀,开液氩槽出口阀V6和回气阀V7.
7.5.2.3.2再次对液氩泵进行手动盘车,确认泵转动灵活。
7.5.2.3.3启动液氩泵。
泵启动后,可看到如下现象:
a)到汽化器的压力管道开始结霜。
b)可听到轻微的脉动声,表示泵阀已工作。
C)压力管道的压力表开始升压。
7.5.2.3.4打开高压管道截止阀,接通马达电源,检查泵的运转方向,运行声响,确认无异常情况后,将氩气送入高压管道。
7.5.2.4液氩泵停车
7.5.2.4.1按下停止按钮泵停止运转后,应关闭贮槽进液阀V6,然后打开罐上排液放空阀V2201和
泵上排液放空阀将泵内压力降到零。
7.5.2.4.2泵解冻后,即待泵内液氩全部蒸发后,关泵排液出口阀、回气阀V7。
7.5.3高压储罐工作细则
7.5.4(20MPa高压氩气储罐向(16MPa高压氩气储罐供气工作细则
(20MPa)高压氩气储罐可由2台BPO—150/200型液氩泵打压,1开1备,当1台出现故障,可开另1台,但注意要关闭前者泵的排液出气阀门,打开后者泵的排液出气阀门。
(16MPa)高压氩气储罐仅只由1台BP60-250/165型液氩泵打压,当泵出现故障一时无法修复,可打开(20MPa)高压氩气储罐和(16MPa)高压氩气储罐连通的管道高压阀门(共2个),(20MPa)
高压氩气储罐通过减压阀可向(16MPa)高压氩气储罐供气,使用时注意检查减压阀的调节压力是否正确。
8压力烧结炉专用叉车生产操作规范8.1装炉前准备
8.1.1操作者必须穿戴好工作服、鞋、帽,戴好手套,戴好防尘口罩。
8.1.2检查炉内石墨联合螺栓、螺帽如果松动,必须用手紧固,不得使用任何工具。
8.1.2检查液压传动装置是否正常。
如:
密封件漏油,升降开关等。
8.1.3检查电源显示装置是否处于满额状态,电量不足及时充电。
8.1.4在空载状态下检查装料底盘是否处理水平位置,用水平仪进行核定,根据情况及时进行调整。
8.1.5检查水平方向送料机构是否正常,有脏东西必须及时清理。
8.1.6检查电瓶容量的大小,即间隔充电时间,如果容量不足则需加蒸馏水。
8.1.7检查无级调速控制是否正常。
8.1.8检查升降链条是否有油,压缸密封面是否有灰尘。
8.2正常操作
8.2.1检查上述各项,确认无问题后,即可将底盘放置装料位置装料。
8.2.2在负载状态下将底盘升至最佳位置,一般离限位档板上限位置30mm左右,在此过程中必须
将限位档板放下防止液压装置发生误动作,确保设备、人员安全。
8.2.3在料车时进轨道前,必须检查导轨是否松动,限位位置是否发生偏离等情况。
有异常情况通知有关人员处理方可进炉。
8.2.4在装有负载的托板进炉过程中需2人以上人员进行操作。
1人站在料车后对托板的位置进行
观察,保持两边间隔一致,装料高度达到额定要求。
1人使用水平送料机构将托板缓慢送入炉中,
在此过程中根据受阻阻力及时调整底盘水平位置,保证石墨承载装置正常。
8.2.5出炉过程与进炉过程类似,不同在于将空载底盘升起后,需将限位档板放下,叉车在推出轨
道之前,必须将限位档板打起,将料车臂降至最低位置,开到卸料区。
8.2.6车辆在承载运行时应将台前侧的限位挡块放下,以防止在运行中工件移动。
8.2.7使用路面应平坦,最大坑洼不应超过10mm
8.2.8车辆在运行中禁止将载货台面提升至高位时运行,禁止以高速状态急转弯运行,禁止急停急
动。
8.2.9停止使用时,应切断电源总开关及关断钥匙开关。
8.3蓄电池的使用与保养
8.3.1蓄电池使用的电解液由蓄电池专用硫酸和蒸馏水配制而成,配制的电解液比重可按下述选取
见表18
表18
室温
比重
30C—35C
1.26
25C—30C
1.27
25C以下
1.28
电解液的比重用蓄电池专用比重计测量。
8.3.2在更换新蓄电池时,应首先旋出加水盖,除去盖上小孔封口,并经常保持其畅通。
8.3.3蓄电池在日常使用中,应定期检查电解液的液面高度,正常值为保护网板之上(15—20)mm
(每一星期不少于一次)。
日常中由于充放电引起的液面降低,应加蒸馏水补充,并即充电(15—
20)min,使其充分混合。
禁止添加电解液,以免极板酸化降低蓄电池的使用寿命。
8.3.4由于氧化作用,蓄电池的接线桩头处应涂上少许凡士林或黄油,以减轻其氧化程度。
8.3.5蓄电池的正常充电电流为蓄电池容量的17—20%安培,时间为(10—14)h,充入电量为额定
容量的2.5—4倍。
8.3.6当电