熱處理中淬火油污垢處理方法

熱處理中淬火油污垢處理方法

1 引言
我廠用15號機(jī)油作為鋼板彈簧的淬火冷卻介質(zhì)，已有20多年的歷史，三條淬火油槽生產(chǎn)線總?cè)萘吭?50噸以上，當(dāng)液面下降時，就補(bǔ)加同樣的淬火油，產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定。對于淬火介質(zhì)的冷卻，采用復(fù)波散熱器水油交換進(jìn)行循環(huán)冷卻。但近年來散熱器冷卻效果變差，發(fā)現(xiàn)有大量的粘稠狀的黑色膠體粘附在散熱器片(1Crl8Ni9Ti)上，厚度d>2mm，粘結(jié)十分牢固，特別難于清洗。盡管油槽堅(jiān)持每月清除一次油污，每班堅(jiān)持撈渣，但散熱器的清洗次數(shù)卻在不斷地增加，至后來發(fā)展到每月每臺清洗兩次，給生產(chǎn)安排帶來諸多不便。
2 問題分析
長期使用的淬火油，經(jīng)常與赤熱的工件接觸，引起有機(jī)介質(zhì)熱分解、氧化和聚合等反應(yīng)，造成介質(zhì)粘度增大，所有這些變化及其留在介質(zhì)中的產(chǎn)物，都會引起介質(zhì)物理性能和化學(xué)性能的變化。對于淬火工藝的影響，我們所關(guān)心的有兩點(diǎn)：①介質(zhì)變化對冷卻特性的影響；②如何使散熱器結(jié)垢延緩，或不結(jié)垢，并便于清洗。

2.1 介質(zhì)的變化對冷卻特性的影響：
我們用IVF冷卻特性測試儀檢測，兩年半時間檢測3次，其冷卻性能變化不大，可滿足生產(chǎn)需要(其冷卻曲線分別如圖1a、b、c所示，冷卻速度和冷卻時間如表1所示)。 
表1
 
          TIME [s]                    COOL RATE [℃/s]
TEMP[℃]  第一次 第二次 第三次  第一次 第二次 第三次
600        10.6   9.4    10.6    68.3   73.8   80.1
500        11.8  10.6    11.8    66.3   74.4   76.1
400        13.2  12.2    13.4    38.6   38.6   39.5
300        17.2  17.2    18.4    10.7   7.6    9.1
200        35.8  40.4    40.0    2.8    2.6    3.1

2.2 如何使淬火油結(jié)垢延緩
圍繞污垢的清洗問題，我們咨詢了熱處理設(shè)備提供商江蘇恒盛爐業(yè)有限公司，推薦了北京華立精細(xì)化工公司，在其指導(dǎo)下，著手從二方面展開工藝試驗(yàn)：①在不銹鋼片上鍍上聚四氟乙烯，使油垢粘不上散熱器片；②加入一些添加劑，使淬火油產(chǎn)生雜質(zhì)變慢或者不結(jié)垢。
3 試驗(yàn)
3.1用不粘鍋(表面鍍有聚四氟乙烯)加熱現(xiàn)生產(chǎn)用淬火介質(zhì)，隨著溫度升高，淬火油開始沉淀。析出大量油泥，說明淬火油出現(xiàn)明顯的老化現(xiàn)象。但不能表明油垢在鍋的表面粘附力變小。
3.2加入添加劑進(jìn)行試驗(yàn)；根據(jù)溫度每升高lO℃，氧化加快一倍等原理，我們選用北京華立精細(xì)化工公司提供的添加劑，模擬實(shí)際生產(chǎn)條件做了試驗(yàn)。油槽溫度以平均60℃計算，將淬火油分成4個樣品，分裝于4個試管，1#、2#為原樣，3#、4#加入添加劑，分別插入不銹鋼棒l根、鐵棒2個。根據(jù)時間變化，調(diào)整溫度，同時觀察試管內(nèi)的變化。此強(qiáng)化試驗(yàn)，相當(dāng)于油槽模擬生產(chǎn)168天，取得了第一手資料。最后確定采用最簡單的辦法，即按2%的比例添加北京華立精細(xì)化工公司生產(chǎn)的添加劑，并在添加前，對散熱器進(jìn)行徹底清洗，以便定時考察散熱器結(jié)垢狀況。
4 使用效果
在使用添加劑前，每月80%的時間內(nèi)，由于結(jié)垢，散熱片間隙堵塞，造成流速降低，熱交換效率變差，散熱器內(nèi)壓力達(dá)0.4MPa；油槽內(nèi)油溫在75-80℃；由于安全問題，工藝要求油溫達(dá)80℃要停止生產(chǎn)，經(jīng)常出現(xiàn)停爐降溫現(xiàn)象，不僅影響到正常生產(chǎn)，而且不安全。使用添加劑后，抽樣統(tǒng)計顯示：恰逢夏季高溫的50天內(nèi)，生產(chǎn)鋼板彈簧1075.52噸，從未出現(xiàn)停爐降溫現(xiàn)象；散熱器內(nèi)壓力在0.1MPa；“油溫監(jiān)測記錄”表明，測溫544次(生產(chǎn)時每小時測溫一次)有21次溫度在75℃-80℃，為3.86%，即96.14%在75℃以下。
使用添加劑半年多來，散熱器散熱效果很好，年底設(shè)備檢修時，將散熱器打開例行清洗，散熱器壁上僅附著一些松散的渣滓，很容易清除，這主要是板簧淬火時剝落下的氧化皮隨油帶入散熱器所致。可見這種淬火油污垢處理方法是成功的，技術(shù)應(yīng)用是十分適宜的。保證了淬火生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)，節(jié)約大量人力清洗，所產(chǎn)生的效益也十分明顯。

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