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新型硝鹽淬火槽冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
將冷卻水包置于長(zhǎng)方體的硝鹽槽熔液中，在絲錐和圓板牙等工件的淬火過(guò)程中，利用加入水包的自來(lái)水的蒸發(fā)來(lái)帶走硝鹽熔液吸收的熱量，以保持槽內(nèi)溫度的穩(wěn)定，達(dá)到連續(xù)作業(yè)的目的。水包的形狀如圖下圖所示。
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二、存在的缺陷
該水包為20世紀(jì)70～80年代全國(guó)各工具廠普遍采用的冷卻器。其存在的主要缺點(diǎn)如下。
(1)冷卻效果差
在硝鹽爐連續(xù)工作時(shí)，靠包內(nèi)水的汽化而帶走的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工件淬火放出的熱量，在很短時(shí)間內(nèi)，硝鹽槽內(nèi)的溫度升到1 90℃以上，造成工件淬火質(zhì)量的不穩(wěn)定，無(wú)法正常生產(chǎn)。
(2)啟爐時(shí)間長(zhǎng)．電力浪費(fèi)嚴(yán)重
在硝鹽爐停止使用時(shí)。有1/2 ~1/3的水仍在水包內(nèi)，重新融化硝鹽爐，勢(shì)必先蒸發(fā)完包內(nèi)水才能使硝鹽融化，一般需3~4h。
(3)工人勞動(dòng)強(qiáng)度大
當(dāng)硝鹽熔液的冷卻性能降低，工件的淬火硬度不足或硬度不均勻時(shí)，需更換整槽硝鹽，水包重達(dá)40kg，加上硝鹽老化沉渣與水包粘連，取出十分困難。
三、改進(jìn)的思路
(l)工件淬入硝鹽槽內(nèi)，放出的熱量使硝鹽熔液溫度升高，該槽可容400kg硝鹽，一般手用絲錐的生產(chǎn)量為lookg/h。設(shè)想在沒(méi)加冷卻系統(tǒng)條件下，淬火th后的溫度為：t=0.92X十71.9，其中X為硝鹽熔液的正常使用溫度，即X-160～180℃。
(2)根據(jù)QAc吸一Q礴鹽放的熱平衡原理，計(jì)算出上升的溫差t=11. 7×(860 - X)／m水。m7K指通入的水的質(zhì)量。這里設(shè)正常的水溫18℃。表9-7為二者的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
表9-7上升的溫差隨水的質(zhì)量的變化關(guān)系
|
m水/kg |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
|
t／℃ l出／℃ |
81.9 99.90 |
40.95 58.95 |
27.30 45.30 |
20.48 38.48 |
16.38 34.38 |
13.65 31.65 |
11.7 29.7 |
四、效果的驗(yàn)證
從表9-7可知，靜止水溫的變化比流動(dòng)的水大，在保證硝鹽熔液溫度穩(wěn)定在160～180℃的前提下，需要200～400kg/h自來(lái)水即可滿足溫度的穩(wěn)定，出水溫度在38~58℃，從而確保工件的淬火質(zhì)量。
用流動(dòng)的水來(lái)冷卻硝鹽熔液，利用水閥控制流量的大小，采用3/4in(lin=0. 0254m)的鍍鋅管制成冷卻系統(tǒng)，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，效果良好，既延長(zhǎng)了硝鹽的使用壽命，又保證了淬火質(zhì)量的穩(wěn)定性．
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