1. Mô tả ứng dụng của lò thấm Ni tơ

1.1. Ứng dụng

Lò thấm ni tơ phù hợp với nhiều quá trình xử lý nhiệt khác nhau, chẳng hạn như: tôi, thấm ni tơ, thấm ni tơ – cacbon, ô xi hóa sơ bộ ... nhiệt độ làm việc lên đến 750°C.

1.2. Chu trình xử lý nhiệt cơ bản

Sau khi nạp khí, cửa lò sẽ được mở. Sử dụng xe nâng để đặt vật cần thấm vào vị trí trung tâm của khu gia nhiệt. Sau đó cửa sẽ đóng lại và quá trình xử lý nhiệt bắt đầu.

Hình 1 dưới đây thể hiện một chu trình cơ bản về thấm Ni tơ – cacbon. Trong quá trình gia nhiệt, khí sẽ được lọc để đảm bảo chu kỳ thấm rút ngắn và giá thành giảm.

 

Hình 1: Ví dụ về chu trình thấm Ni tơ – Cacbon

 2. Thông số kỹ thuật của máy

 Các thông số kỹ thuật có thể được thay đổi mà không báo trước.

4. Thiết kế của lò

Lò có kết cấu dạng than trụ, được làm bằng thép tấm chiều dày 8mm, chân đỡ của lò được làm bằng thép góc và có các tấm đỡ. Nền móng tại vị trí đặt lò phải chịu được áp lực khoảng 50.000kg/m².

Phias trước của lò được trang bị một cửa xoay, nó có thể được đóng và khóa bởi một xy lanh thủy lực thông qua một khóa kiểu lưỡi lê.

Cửa lò được làm bằng vật liệu chịu nhiệt. Trên cửa có lắp một gioăng tròn, gioăng này có thể chịu áp lực khi đóng cửa. Cửa có thể được vận hành bằng 2 nút nhấn với chức năng Đóng – Mở.

Một cơ cấu trượt và lăn ở phía sau của lò sẽ thực hiện bù nhiệt tỏa ra của buồng gia nhiệt theo hướng trục quay chính.

Lò được lắp các phần tử gia nhiệt, các phần tử gia nhiệt này được xếp thành 3 nhóm trên than lò.

Bề mặt gioăng trên cửa và ống thông gió được làm mát bằng nước. Lưu lượng nước được kiểm soát bởi cảm biến lưu lượng. Trong quá trình đẩy khí và phun nước thì khí thải sau khi đốt cháy được thải ra ngoài thông qua một vòi thoát.

Cảm biến H₂kiểm tra áp suất của lò, do đó quy trình xử lý được kiểm soát phù hợp với giá trị cài đặt, chính vì vậy quá trình thấm ni-tơ đảm bảo độ tin cậy cao.

 Giá trị H₂được hiển thị bởi Stange SE-604 và được lưu trữ trên phần mềm ECS2000.

 5. Cảm biển H₂

 

Đầu đo được nối trực tiếp với bảng mạch CAN của bộ Stange SE-607 thông qua 2 đầu vào.

Cảm biến đo độ thấm Ni-tơ

Cảm biến đo độ truyền nhiệt chuyển đổi:

Thiết bị có thể đo nồng độ khí ni-tơ trong một hỗ hợp khí phức tạp, nếu nó được thiết kế cho khí tiêu chuẩn (Khí Ni-tơ, amoni, hidro, cacbonic). Khoang đo được thiết kế với 2 điểm đo.

Cảm biến được lắp trực tiếp ở phần ra của bình gia nhiệt (phần thải khí) và trước van chân không.

 6. Điều khiển lưu lượng khí

Đồng hồ điều khiển lưu lượng khí được thực hiện độc lập. Dải đo tham khảo bảng sau:

Van Slenoid sử dụng để mở hoặc thay đổi khí:

Van Slenoid để mở khí thường x 1

Van Slenoid để mở khí NH₃với kim lưu lượng cài đặt x 1

Van Slenoid để mở khí CO₂x 1

Van Slenoid để mở nước x 1

Van Slenoid khẩn cấp mở khí N₂để thổi khí cháy x 1

 7. Thông số kỹ thuật Phần cứng và phần mềm

7.1. Bộ điều khiển SE-604

Phần cứng

-        Nguồn cung cấp:24V DC +/-20%,

-        Công suất đầu vào khoảng 50W

-        Màn hình hiển thị TFT 6.5” độ phân giải màn hình 640x480 (VGA)

-        Bộ nhớ chính 256MB DRAM

-        Thẻ nhớ Compact Flash 256MB

-        Giao diện : COM (RS232) x 1, Internet (100Mbit) x 1, CAN x 1, PS/2 (Bàn phím) x 1, USB (Bộ nhớ tĩnh)

Phần mềm

-        - Hệ điều hành VxWork, với độ an toàn vô cùng cao.

-        - Chương trình đa mục đích theo yêu cầu IEC 61132.

-        - Chương trình điều khiển lên đến 50 giá trị cài đặt.

-        - Quản lý tới 250 công thức, được lưu trên bộ nhớ trong.

-        - Có thể quản lý xuất/nhập thông qua USB.

-        - Lưu trữ lên tới 30 vùng điều khiển.

-        - Có 500 cảnh báo lỗi và được lưu lịch sử lỗi.

-        - 8 mức đăng nhập.

-        - Vận hành với phương thức cài đặt giá trị quỹ đạo với 3 giá trị cài đặt và 4 giá trị thực tế (có thể thiết lập) theo thời gian.

-        - Mô phỏng hệ thống.

-        - Chuyển đổi ngôn ngữ trực tuyến.

-        - Điều khiển từ xa thông qua cổng Internet.

 7.2. Thông số kỹ thuật của bộ ngắt nguồn tự động

Mạch đo giá trị thực với analog đầu vào

Tín hiệu đầu vào tiêu chuẩn:0...+10 V, 0(4)...20 mA,

Cảm biến nhiệt độ: Thiết lập tùy chỉnh với tất cả các kiểu cảm biến Pt100:công nghệ 3 dây hoặc 4 dây.

Thời gian đo: 100 ms/đầu vào.

MạchCANvới đầu vào và đầu ra số

Thông qua cảm biến quang24VDC 500 mA /đầu ra

Đèn di-ôt phát xạ cho mỗi đầu vào/đầu ra

MạchCANvới đầu raanalog

0(4)...20 mA, 0...10V,độ phân dải12 BIT

 7.3. Thông số kỹ thuật phần mềm ECS-2000

Các chức năng sau có thể thực hiện thông qua phần mềm ECS-2000

- Mô phỏng hệ thống lò bằng hình ảnh

- Tính toán tham số thấm ni-tơ trực tuyến hoặc ngoại tuyến.

- Hiển thị cảnh báo.

- Hiển thị sơ đồ nhiệt độ thực.

- Lưu trữ dữ liệu.

- In dữ liệu.

 8. Tủ điều khiển

 

Tủ điều khiển và tủ công suất có tổng kích thước2400 x 600 x 2000 (WxDxH) [mm]

vớiđế dày100 mm,bao gồm các khối sau:

•Công tắc nguồn chính

•Cầu chì phân phối230 V

• Khối chính 24 V

• Cầu chì phân phôi 24 V

• Cầu đấu và rơ le trung gian để điều khiển và xử lý tín hiệu.

• Ampe kế và Vôn kế

• Khởi động từ bảo vệ động cơ và tất cả hệ thống dẫn động

• Bộ điều khiển nhiệt độ thấp

• Thiết bị giới hạn quá nhiệt

• Thiết bị và ống đo chân không

• Đèn điều khiển và phần tử điều khiển

• Còi cảnh báo và đèn tín hiệu

• Bộ điều khiển SE 604 với mạch cơ sở CAN

• Mạch Analog đầu vào

• Mạch Analog đầu ra

• Mạch đầu vào và đầu ra số

• Modem bảo dưỡng từ xa – Lựa chọn them

 9. Bộ điều khiển thổi khí

Chi tiết thấm có thể được làm nguội trong chân không, khí trơ tĩnh hoặc khí trơ tuần hoàn phụ thuộc vào:

• Đồng hồ đo lưu lượng khí, CO2, nước

• Đồng hồ đo lưu lượng NH3, N2

• Van Solenoid  và van ngắt nguồn tự động

• Đồng hồ đo áp lực cho tất cả các quy trình

• Van kiểm tra sau môi quy trình

• Bộ chuyển tín hiệu áp lực Jumo -1 lên đến 1 bar

Tất cả các kết nối điện trên lò sẽ được kết nối từ một hộp giắc từ tủ điều khiển.