I. Caractéristiques du projet et spécifications des équipements

Cette étude de cas concerne un four à séchage rapide vertical en alliage d'aluminium avec une zone de travail efficace de 1200 × 1200 × 1100 mm (diamètre × hauteur).Il s'agit d'un four de chauffage à résistance à cycle utilisé principalement pour le traitement des solutions et l'éteinte rapide des pièces moulées et des plaques en alliage d'aluminiumL'équipement a une puissance nominale de 135 kW, une tension nominale de 380 V à trois phases de 50 Hz et une température nominale de 650 °C avec température de fonctionnement réglable.

Le positionnement structurel de cet équipement diffère des fours d'extinction classiques de type boîte: les pièces sont suspendues à l'intérieur du four.et le réservoir d'extinction est situé directement sous le corps du fourAprès l'ouverture de la porte du four, la pièce peut tomber directement dans l'eau. Cette disposition verticale est la base physique pour un transfert rapide.

II. Contrôle de la température et conception des zones

Le système de contrôle de la température utilise une architecture à deux niveaux. Le niveau supérieur est un écran tactile de 10 pouces responsable du réglage, du contrôle, de la surveillance, de l'enregistrement,et stockage des courbes du processus de traitement thermiqueLe niveau inférieur utilise des régulateurs de température PID industriels Eurotherm 3504 avec une précision de contrôle de ±1°C et une uniformité de température du four à ±3°C pendant la phase de rétention.

Les zones de chauffage sont configurées en 2 zones reliées en configuration étoile.alarme sonore et visuelle de surchauffeLe régulateur de température dispose d'une fonction d'auto-ajustement en ligne qui calcule les paramètres PID optimaux en fonction des caractéristiques thermiques réelles du four,taux de chauffage de compensation contre les dépassements.

III. Configuration du revêtement du four et de l'élément chauffant

La doublure du four utilise du coton à fibres réfractaires standard, les murs et le toit étant construits en structures entièrement en fibres avec une épaisseur d'isolation totale d'au moins 240 mm.Les blocs pliés en fibres subissent une précompression secondaire avant l'installation, atteignant une densité de compression d'au moins 230 kg/m3, et sont fixés à la coque du toit du four avec des barres rondes en acier inoxydable.,Les composants de fixation sont estampillés à partir de tôles d'acier inoxydable 1Cr18Ni9Ti.

Les éléments de chauffage sont des bandes de résistance en alliage 0Cr25Al5, pressées avec des moules dédiés pour éviter les dommages du traitement.permettant une maintenance et un remplacement pratiques et rapides- lors de l'installation, des éclaboussures en céramique sont placées entre la paroi de fibre et la bande de résistance pour éviter tout contact direct entre la surface de fibre et la bande,augmentant ainsi la dissipation de chaleur de la bandeLes vis en céramique et les rondelles sont toutes deux fabriquées à partir d'un matériau à haute teneur en alumine et frottées à haute température pour assurer une résistance et une durée de vie suffisantes.Les bandes de résistance sont suspendues autour de la chambre du fourLes éléments de chauffage utilisent une connexion étoilée, avec une charge de surface contrôlée inférieure à 1.6 W/cm2 ¢ une valeur inférieure à la limite de conception conventionnelle pour les bandes de résistance, destinés à prolonger la durée de vie des éléments en fonction de cycles de chauffage et de refroidissement fréquents.

IV. Système de circulation de l'air chaud et de guidage de l'air

Un ventilateur de circulation résistant aux hautes températures de 7,5 kW est installé sur le toit du four.avec roulements refroidis par air pour accueillir l'environnement de toit à haute températureLe capot de guidage de l'air maximise la composante longitudinale de la force centrifuge générée par le ventilateur, pressant l'air chaud vers le bas.L'air passe ensuite par la pièce à usiner et est ramené dans l'entrée du ventilateur par le bas, formant une boucle de circulation fermée.Cette trajectoire de flux d'air assure l'uniformité du champ de température à l'intérieur de la chambre du four et est une conception de support pour la méthode de chargement par suspension , permettant le passage de l'air.

V. Mecanisme de levage du panier et de verrouillage de la porte du four

Le mécanisme de levage du panier est constitué d'un treuil électrique, d'une chaîne de levage à anneaux et de blocs de poulies.Le treuil est une unité électriquement contrôlée à double vitesse avec une vitesse de câble allant jusqu'à 18 mètres par minute, répondant à l'exigence d'une descente rapide dans l'eau; la phase de montée utilise une vitesse lente pour réduire l'impact d'inertie lorsque la pièce et le panier entrent dans le four.Le treuil est équipé d'un système de commande de l'inclinaison et d'un dispositif d'auto-verrouillage.Le système de poulie est installé sur la partie supérieure du corps du four.composé de 4 poulies et de 4 ensembles de roulements, assurant un levage et un abaissement fluides du panier.

La porte du four est située au bas du corps du four et se déplace latéralement, avec des rails de guidage sur le côté pour maintenir le mouvement horizontal.Lors de la fermeture, le cylindre pousse la porte à la position fermée et continue à exercer la pression, en soulevant la porte vers le haut via un mécanisme de levier sur le côté pour la pousser fermement contre le corps du four.Le mécanisme de levage et le mécanisme de la porte du four sont verrouillés: le mécanisme de levage ne peut être alimenté et utilisé qu'après ouverture complète de la porte du four (à ce moment-là, l'alimentation de l'élément chauffant a été coupée).Cette logique de verrouillage empêche les dommages de l'équipement de dysfonctionnement lorsque la porte n'est pas ouverte.

VI. Temps de transfert d'extinction et réservoir d'extinction

Le temps de transfert d'extinction est défini comme le temps entre l'ouverture de la porte du four et l'immersion complète de la pièce en eau, avec une exigence de conception ne dépassant pas 10 secondes.Ce paramètre est essentiel pour le processus de traitement de la solution d'alliage d'aluminium, plus la vitesse de refroidissement est élevée dans la plage sensible à l'éteinte, et plus l'effet de renforcement du vieillissement est bon.

Le réservoir d'extinction est de construction mobile, entraîné par un moteur de 2,2 kW. Deux pompes de circulation de 3 kW sont installées dans le réservoir pour agiter continuellement l'eau pendant l'extinction,maintenir une température d'eau uniforme et accélérer le transfert de chaleur de la surface de la pièceLe réservoir est soudé à partir d'une plaque d'acier d'une épaisseur de 5 mm et testé pour l'étanchéité.avec la section avant servant de zone de table de travail du cadre de matériau et la section arrière servant de réservoir d'eau, avec trois ensembles de roues (un ensemble étant des roues motrices).

VII. Séquence d'action du processus

La séquence d'action complète de l'équipement est la suivante: manual loading → quenching cart moves to below the furnace body → furnace door opens → material frame lifting mechanism descends → manual hooking → material frame rises → furnace door closes → heating and holding according to process time → solution treatment ends → stirring water pump starts → furnace door opens → material frame descends → material frame rapidly enters water for quenching → material frame rises → quenching cart exits → material frame descends → manual unhooking followed by return to furnace opening → furnace door closes → manual unloading → next cycle begins.