PDF《大型井式气体渗碳炉爆炸和》

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.曩大型井式气体渗碳炉爆炸和 燃烧 原 因分析 与防范资阳南车传动有限公司 ( 四川

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1 3

0 3 ) 杨忠丹 井式气体渗碳炉主要供机械零件气体渗碳、碳氮共 渗、 渗氮及加热使用,它由炉壳 、 炉衬、炉盖、提升机 构 、风扇 、马弗罐 、加热元件 、滴 注器 、温度控 制及碳 势控制装置组成 .而大型 井式 渗碳炉是在标 准井式渗碳 炉基础上设计的大型炉 ,为了保障炉底 的强 度和大件渗 碳工艺的要求 ,其结 构有所改进 ,一般均采用 由耐热钢 卷制焊接制成无底马弗罐,马弗罐底部采用 N

4 6 机械油 进行密封,用于大型工件渗碳加工.我公司自2 0世纪

9 0 年代开始使用大型井式气体渗碳炉,用于机车牵引齿 轮和大型工件的渗碳工艺 ,在使用过程 中曾发生过 一起 爆炸 、燃烧事故.本文就对这次 渗碳炉产生爆 炸 、燃烧 原因进行分析并提出相应 防范措施 .

1 . 事故情况 我公 司在使用大型井式气体渗碳 炉过程 中 ,渗 碳炉 已 经进行

8 h 多渗碳时, 操作者检查炉内气氛压力和运行 均为正常 ,在刚离开渗碳炉

2 0 m左右 ,渗碳炉 突然发生 了剧 烈爆炸 ,并产生 巨大的 冲击 和爆 炸声 ,将铺设在 井 式气体渗碳炉周围用 角钢和钢板焊接的脚踏板全部炸开 , 造成用于密封无底马弗罐的机械 油喷 出并燃烧 ,直接 经 济损 失达

2 0万元左右.所幸 由于操作者提前离开渗碳炉 一 分钟,没有造成人员伤亡 .

2 . 爆炸和燃烧的条件及过程 井式气体渗碳炉采用滴注式 气氛控制方式 ,就 是在 用有机液体如 甲醇、煤油、丙酮等直接滴人渗碳炉内, 经过高温裂解形成一种气 氛 ,这种气 氛是一种 可燃性气 体 ,具有 爆炸 的可能.为了使炉 内不吸入空气 而破坏炉 内气氛 ,要求炉 内能维持几个 至几十个毫米水柱的正压. 因此渗碳炉的关键问题就是要有可靠的密封性. '

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- ・ l ¨. . l l ¨ _ 表5材料 Wl

8 C V W6 M0

5 C r

4 V

2 淬火温度/ ~ C l

2 8

0 l l

8 0 】

2 4

0 l

1 5

0 回火后

6 6

6 3

6 5

6 l 硬度 H R C 铡销数量

1 0

1 6 .

2 2

2 .

1 2

7 .

3 ( 万件)

七、结语 (

1 )生 产实 践中,对 直径

4 0 r a m 的销轴切断模 ,可选用 合适 直径 的棒 料下料 ,保证一 定 的锻造 比,改嘏后 晶粒明显细化. (

3 )以低温 (

1 1

4 0~1

1 5

0 ℃ )加热淬 火,町获 得较 细的晶粒度.以等温淬 火处 理 ,可获得理想 的下 贝氏体 组织 .配以

5 7 0~

6 0

0 ~ C 三次 回火处理 ,可 以获得较 高的 综合力学性能. (

4 )通过分析 W6 Mo

5 C r

4 V 2钢销轴切 断模 不同的使 用工况 ,合理选用 毛坯种类 、规范 的锻造和球化退工艺 , 制定合适的热处理工艺并认真操作,可获得理想的使用 效果 .MW (

2 0

0 9

0 5

0 8 ) 可燃气氛产生爆炸应同时具备三个条件才能发生,即: (

1 )密封 的有限空间. (

2 )可燃物 的含量在着火浓度极 限以内 ( 即爆炸 限 以内) ,并充满整个有限空间. (

3 )有火源引入或加热至着火温度 . 可燃气体剧烈的氧化反应成为燃烧 ,在整个密封的 空 间里 ,瞬时全体积 的燃 烧称 为爆炸 .在 密封 的有 限空 间里 ,可燃物的含量在 着火浓度 极限 内 ,其爆炸 的过程 大致是 :火源引入 ,使火 源附近 的可燃 气体燃烧 ,发出的热量加热并压缩其邻近层 , 使该层温度升高,迅速燃 烧,如此继续传播 , 最后全容积瞬间完成燃烧 ,产生高 压 ,出现爆炸 现象 .具有关资 料介 绍 ,在 产生爆 炸时,其压力可达7 ~ 8大气压或更高,爆炸时的火焰传播速度 将超过 l O